TWI806930B - 用於製備氟比來之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於從藉由雷氏鎳(Raney-Nickel)氫化所得到的經取代的2-(胺基甲基)吡啶衍生物製備式(I)之經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物,特別是2,6-二氯-N-{[3-氯-5-(三氟甲基)-2-吡啶基]甲基}苯甲醯胺(氟比來),的改良方法。

Description

用於製備氟比來之方法
本發明係關於一種用於從藉由雷氏鎳氫化所得到的經取代的2-(胺基甲基)吡啶衍生物製備式(I)之經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物,特別是2,6-二氯-N-{[3-氯-5-(三氟甲基)-2-吡啶基]甲基}苯甲醯胺(氟比來),的改良方法。
式(I)之經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物
Figure 107141169-A0202-12-0001-1
其中,p是等於1、2、3或4之整數,q是等於1、2、3或4之整數,X是獨立地選自由氫、鹵素、(C1-C4)-烷基及(C1-C4)-鹵烷基所組成之群,條件是至少一個X是鹵素,Y是鹵素,其對植物致病真菌具有高度活性。式(I)之化合物是揭示在EP 1056723 B1中。
經取代的2-(胺基甲基)吡啶衍生物,諸如特別是3-氯-2-氰基-5-三氟甲基吡啶,是用於製備根據如下所示的式(Ia)的一種商業化供應的殺真菌劑氟比來(2,6-二氯-N-{[3-氯-5-(三氟甲基)-2-吡啶基]甲基}苯甲醯胺)的重要中間體
Figure 107141169-A0202-12-0002-21
經取代的2-(胺基甲基)吡啶衍生物之製備於先前技術中是已知的。WO 99/42447及WO 2004/65359揭示經由經取代的亞胺衍生物形成經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物。此方法涉及數個步驟且因此不是非常有效率。WO 2002/016322揭示在鈀炭存在下,藉由氫化對應的經取代2-氰基吡啶衍生物製備經取代2-(胺基甲基)吡啶衍生物。但是,該方法具有幾個缺點,諸如氫化步驟的產率低、脫鹵化副產物的形成、2-(胺基甲基)吡啶衍生物的分離及分離物質的穩定性問題。WO 2004/046114揭示在醋酸中在雷氏鎳存在下催化氫化經取代的2-氰基吡啶衍生物成為對應的2-(胺基甲基)吡啶衍生物。通常,腈的催化氫化在文獻中是眾所周知的,並且可以用不同的鎳催化劑進行(Nishimura在"Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis"中,pp.259-285,John Wiley and Sons,New York,2001)。還已知腈類催化氫化成為所欲的一級胺類通常伴隨著大量的二級及三級胺類的形成,這些二級及三級胺類污染所欲的一級胺類並使分離非常複雜、昂貴且低效,因此不適合於在工業規模上使用。令人驚訝的是,在WO 2004/046114中揭示的方法不會導致形成不需要的副產物,因此是在WO 99/4247、WO 2004/6535及WO 2002/016322中揭示的方法的良好替代方案。然而,如WO 2004/046114中所述,在雷氏鎳存在下經由氫化還原經取代的2-氰基吡啶衍生物具有巨大的缺點,即所得的2-(胺基甲基)吡 啶衍生物以及隨後的經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物由於所謂的鎳浸出(nickel-leaching)被鎳污染至農產品所不能接受的程度。因此,所揭示的現有技術方法不太適合大規模生產。WO 99/42447中揭示用於形成式(I)之經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物的方法不適合大規模生產。
因此,本發明的一個目的是提供一種新穎的、改進的、技術上可行的、更經濟和環境可行的方法,合適用於從藉由雷氏鎳氫化所得到的經取代2-(胺基甲基)吡啶衍生物以工業化規模製備明顯降低鎳含量的經取代吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物。
如下文中詳細描述的,本發明的新方法提供一種經濟、技術上容易實現的方法,該方法解決了現有技術中描述的上述方法的問題,因此合適用於從藉由雷氏鎳氫化所得到的經取代2-(胺基甲基)吡啶衍生物以工業化規模製備明顯降低鎳含量的經取代吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物。
本發明的目的是一種方法[A]用於製備式(I)之經取代吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物或其鹽類,
Figure 107141169-A0202-12-0003-3
其中,p是等於1、2、3或4之整數,q是等於1、2、3或4之整數,X是獨立地選自由氫、鹵素、(C1-C4)-烷基及(C1-C4)-鹵烷基所組成之群,條件是至少一個X是鹵素, Y是鹵素,其特徵在於其包含以下步驟,[A1]在合適的溶劑中,在合適的鹼存在下,在0℃至+50℃的溫度下,使根據式(III)之經取代2-(胺基甲基)吡啶衍生物或其鹽類
Figure 107141169-A0202-12-0004-4
其中p及X是根據上述的定義,且其中式(III)化合物是經由雷氏鎳氫化所得,與式(IV)化合物反應
Figure 107141169-A0202-12-0004-6
其中q是等於1、2、3或4之整數,Y是鹵素,且L1是一個脫離基,[A2]將所得的反應混合物加熱至+70℃至+90℃的溫度,[A3]用合適的酸酸化反應混合物至0至3的pH值,[A4]分離各相並丟棄水相,[A5]加入水及合適的鹼以調節4到6的pH值,[A6]分離各相並丟棄水相,[A7]將反應混合物緩慢冷卻至0℃至+10℃, [A8]過濾反應混合物,用合適的溶劑洗滌濾餅並乾燥濕濾餅以產生式(I)化合物或其鹽類。
在另一個具體實例中,方法[A]在步驟[A4]之後包含進一步的步驟[A4a]和[A4b],其中[A4a]加入水及合適的酸以調節0到3的pH值,[A4b]分離各相並丟棄水相。
除非另有說明,以下定義適用於本說明書及申請專利範圍中使用的取代基及殘基。
根據式(I)之化合物的相對應鹽較佳係硫酸氫鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽-硫酸鹽混合物、鹽酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽或乙酸鹽。
根據式(III)之化合物的相對應鹽較佳係硫酸氫鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽-硫酸鹽混合物、鹽酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽或乙酸鹽。尤佳係乙酸鹽。
在整個發明中,術語當量是指莫耳當量。
烷基表示具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈飽和烴基。非限制性實例包括甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基(異丙基)、正丁基、1-甲基丙基(異丁基)、2-甲基丙基(二級丁基)、1,1-二甲基乙基(三級丁基)。較佳的(C1-C2)-烷基是表示具有1或2個碳原子的直鏈飽和烴基,諸如甲基或乙基。
鹵烷基通常表示具有1至4個碳原子的烷基,其中1個至所有的氫原子被鹵素原子取代。非限制性實例包括氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯氟甲基、二氯氟甲基、氯二氟甲基、1-氟乙基、2-氟乙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2-氯-2,2-二氟乙基、2,2-二氯-2-氟乙基、2,2,2-三氯乙基、五氟乙基、3-氯-1-甲基丁基、2-氯-1-甲基丁基、1-氯丁基、3,3-二氯-1-甲基丁基、3-氯-1-甲基丁 基、1-甲基-3-三氟甲基丁基、3-甲基-1-三氟甲基丁基。較佳係二氟甲基、三氟甲基、二氯甲基、三氯甲基。
X較佳是獨立地選自由氟、氯、溴、甲基、乙基、具有1至5個獨立地選自由氟及氯所組成之群的鹵素原子的(C1-C2)-鹵烷基所組成之群。
X更佳是獨立地選自由氟、氯、甲基、乙基、或具有1至5個獨立地選自由氟及氯所組成之群的鹵素原子的(C1-C2)-鹵烷基所組成之群。
X尤佳是選自由氟、氯、二氟甲基、三氟甲基、二氯甲基及三氯甲基所組成之群。
X特佳是獨立地選自由氯及三氟甲基所組成之群。
尤佳地,2-吡啶基部分在3號及5號位置被X取代。
特佳地,根據式(III)的化合物是根據式(IIIa)的1-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基甲胺-乙酸鹽
Figure 107141169-A0202-12-0006-8
Y較佳是獨立地選自由氟、氯及溴所組成之群。
Y更佳是獨立地選自由氟及氯所組成之群。
Y尤佳是氯。
更佳地,苯甲醯基部分是在2號位置及6號位置被X取代。
尤佳地,根據式(IV)的化合物是根據式(IVa)的2,6-二氯苯甲醯氯
Figure 107141169-A0202-12-0006-7
p較佳是等於1、2或3的整數。
p更佳是等於1或2的整數。
p尤佳是等於2的整數。
q較佳是等於1、2或3的整數。
q更佳是等於1或2的整數。
q尤佳是等於2的整數。
脫離基L1較佳是鹵素。
脫離基L1更佳是選自由氯、溴及碘所組成之群。
脫離基L1尤佳是氯。
特佳地,根據式(I)的化合物是根據式(Ia)的氟比來
Figure 107141169-A0202-12-0007-9
尤佳地,本發明之目的是一種用於製備式(Ia)之經取代的吡啶基甲基苯甲醯胺之方法[A]
Figure 107141169-A0202-12-0007-10
其特徵在於其包含以下步驟[A1]在合適的溶劑中,在合適的鹼存在下,在0℃至+50℃的溫度下,使根據式(IIIa)之經取代2-(胺基甲基)吡啶基衍生物
Figure 107141169-A0202-12-0008-11
其中式(IIIa)化合物是經由雷氏鎳氫化所得,與式(IVa)的化合物反應
Figure 107141169-A0202-12-0008-12
[A2]將所得的反應混合物加熱至+70℃至+90℃的溫度,[A3]用合適的酸酸化反應混合物至0至3的pH值,[A4]分離各相並丟棄水相,[A5]加水及適量鹼以調節4至6之pH值,[A6]分離各相並丟棄水相,[A7]將反應混合物緩慢冷卻至0℃至+10℃,[A8]過濾反應混合物,用合適的溶劑洗滌濾餅並乾燥濕濾餅以產生式(I)化合物或其鹽。
特佳地,方法[A]在步驟[A4]之後包含進一步的步驟[A4a]及[A4b],其中,[A4a]加入水及合適的酸以調節0至3之pH值,[A4b]分離各相並丟棄水相。
步驟[A1]的合適的鹼是選自無機鹼,諸如碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂或有機鹼,諸如三乙胺、N,N-二異丙基乙胺。步驟[A1]的較佳地鹼是選自碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀及氫氧化鈣。更佳的鹼是選自氫氧化鈉、氫氧化 鉀及氫氧化鈣。最佳的鹼是選自氫氧化鈉及氫氧化鉀。較佳地,在步驟[A1]中,加入如本文所定義的鹼,直至達成反應溶液的pH 4至14、尤佳pH 6至9之pH值調節。
步驟[A1]的合適的溶劑是選自醇,諸如甲醇、乙醇、異丙醇、丙醇、正丁醇、異丁醇、第三戊醇、苯甲醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-丁氧基乙醇、環己醇、二甘醇、二乙二醇甲醚、二丙二醇、二丙二醇甲醚、2-乙氧基乙醇、乙二醇、甘油、己醇、己二醇、異戊醇、異丁醇,2-甲氧基乙醇、1-辛醇、戊醇、丙二醇、四甘醇、三甘醇;選自醚,諸如乙基丙基醚、甲基三級丁基醚、正丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、環己基甲基醚、二甲醚、二乙醚、二甲基乙二醇、二苯醚、二丙醚、二異丙醚、二正丁醚、二異丁醚、二異戊醚、乙二醇二甲醚、異丙基乙基醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、甲基環戊基醚、二
Figure 107141169-A0202-12-0009-20
烷、二氯二乙基醚、石油醚、揮發油及環氧乙烷及/或環氧丙烷的聚醚;選自碳氫化合物,諸如甲苯、二甲苯、乙苯,或選自其他溶劑,諸如水或N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、2-吡咯烷酮及N-甲基吡咯烷酮。較佳的溶劑是選自水和烴類,諸如甲苯、二甲苯和乙苯,及比例為10:1至1:10的其混合物。尤佳係水和甲苯的比例為1:1的混合物。
較佳地,將步驟[A2]中的反應混合物加熱至+70℃至+90℃的溫度達30分鐘至3小時。
更佳地,將步驟[A2]中的反應混合物加熱至+75℃至+90℃的溫度達1小時至3小時。
更佳地,將步驟[A2]中的反應混合物加熱至+80℃至+85℃的溫度達30分鐘至3小時。
甚至更佳地,將步驟[A2]中的反應混合物加熱至+80℃至+85℃的溫度達1小時至2小時。
步驟[A3]和[A4a]的合適的酸是選自無機酸,諸如氣態氯化氫、鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)或有機酸,諸如乙酸(CH3CO2H)、三氟乙酸(CF3CO2H)、檸檬酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、甲酸。較佳的酸是選自鹽酸(HCl)和硫酸(H2SO4)。較佳地,在步驟[A3]和[A4a]中,將如本文所定義的酸加入到反應混合物中以將pH值調節至pH 0至4,特佳係pH 0至3。
步驟[A5]的合適的鹼是選自無機鹼,諸如碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂或有機鹼,諸如三乙胺、N,N-二異丙基乙胺。步驟[A5]的較佳的鹼是選自碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣。更佳的鹼是選自氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣。最佳的鹼是選自氫氧化鈉和氫氧化鉀。較佳地,在步驟[A5]中,加入如本文所定義的鹼,直到達成反應溶液的pH 4至7、尤佳pH 5至6之pH值調節。
由於其技術可行性,根據本發明的方法適合於大規模生產。經取代的2-(胺基甲基)吡啶衍生物是製備式(I)的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物的重要中間體。由於副產物的形成、合成中使用的試劑和/或鎳的殘留量,現有技術中描述的方法不適合工業規模生產。令人驚奇的是,已經發現藉由本發明的方法,提供經濟、技術上容易實施的方法,以使用經由雷氏鎳催化氫化獲得的經取代2-(胺基甲基)吡啶衍生物來製備式(I)的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物,可以顯著降低鎳含量。因此,所得的式(I)的吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物適用於農產品。
方法與縮寫
方法
方法1(HPLC):儀器:Agilent 1100;管柱:Zorbax Eclipse XDB-C18 1.8μ,50mm x 4.6mm;沖提液A:1L水+1mL磷酸,沖提液B:乙腈;梯度:0.0min 90%A→4.25min 5% A→6.0min 5% A→6.01min 90% A;管柱溫度:55℃;流速:2.0ml/min;UV檢測:210nm。
方法2(原子吸收光譜法):石墨爐
縮寫
HPLC:高壓液相層析法
wt%:重量百分比
實施例
以下所示的實施例是進一步說明本發明而不是限制本發明。
實施例1
在597.8g的1-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]甲胺-乙酸鹽(2.2mol,77.5wt%純度,鎳含量480ppm,根據WO 2004/046114製備)在1623g水和1623.5g甲苯的溶液中,在+20℃下加入456.1g的2,6-二氯苯甲醯氯(2.175mol),並在60分鐘內平行加入282.3g的氫氧化鈉水溶液(32wt%)。內部溫度保持在+38℃至+43℃之間。反應放熱。夾套溫度保持在+30℃至+45℃之間。在完全加入2,6-二氯苯甲醯氯後,使懸浮液在+40℃下再進行10分鐘,然後在55分鐘內將溫度升至+80℃。將濃稠懸浮液在+80℃下再攪拌15分鐘。水相的pH值約為4.1。然後在+80℃下將109.5g的鹽酸(20wt%,0.651mol)加入到懸浮液中將pH調節至<1。將所得的雙相溶液再攪拌5分鐘。在+82℃下相分離後,排出水相,在有機相中加入176g的水。水相的pH約為1.42。再加入9.2g鹽酸(20wt%)將pH調節至0.8。在82℃下相分離後,排出水相,並在有機溶液中再加入176.5g的水,並加入16.1g氫氧化鈉水溶液(32wt%,0.129mol)將pH調節至5-5.5。在+82℃下相分離後,排出水相。將溶液在2 小時內冷卻至5℃並攪拌60分鐘。結晶於約+60℃下開始。最後藉由過濾分離產物,並在+5℃下用224g的預冷甲苯(置換洗滌)洗滌濕濾餅,並將濕濾餅在+65℃下真空乾燥。得到810.50g的2,6-二氯-N-{[3-氯-5-(三氟甲基)-2-吡啶基]甲基}苯甲醯胺(99.7wt%),化學產率95.71%。
Rt(方法1)=3.25min
鎳含量(方法2):低於0.5ppm

Claims (11)

  1. 一種用於製備式(I)之經取代吡啶基甲基苯甲醯胺衍生物或其鹽類的方法,
    Figure 107141169-A0305-02-0014-1
    其中p是等於1、2、3或4之整數,q是等於1、2、3或4之整數,X是獨立地選自由氫、鹵素、(C1-C4)-烷基及(C1-C4)-鹵烷基所組成之群,條件是至少一個X是鹵素,Y是鹵素,其特徵在於其包含以下步驟[A1]在合適的溶劑中,在合適的鹼存在下,在0℃至+50℃的溫度下,使根據式(III)之經取代2-(胺基甲基)吡啶衍生物或其鹽類
    Figure 107141169-A0305-02-0014-2
    其中p及X是根據上述的定義,且其中式(III)化合物是經由雷氏鎳氫化所得,與式(IV)化合物反應
    Figure 107141169-A0305-02-0014-3
    其中q是等於1、2、3或4之整數,Y是鹵素,且L1是一個脫離基,[A2]將所得的反應混合物加熱至+70℃至+90℃的溫度,[A3]用合適的酸酸化反應混合物至0至3之pH值,[A4]分離各相並丟棄水相,[A5]加入水及合適的鹼以調節4到6的pH值,[A6]分離各相並丟棄水相,[A7]將反應混合物緩慢冷卻至0℃至+10℃,[A8]過濾反應混合物,用合適的溶劑洗滌濾餅並乾燥濕濾餅以產生式(I)化合物或其鹽類。
  2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其特徵在於方法[A]在步驟[A4]之後包含進一步的步驟[A4a]和[A4b],其中[A4a]加入水及合適的酸以調節0到3的pH值,[A4b]分離各相並丟棄水相。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於在步驟[A1]中的合適的溶劑是選自水和烴類,諸如甲苯、二甲苯和乙苯,及比例為10:1至1:10的其混合物。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於在步驟[A1]中的合適的鹼是選自氫氧化鈉及氫氧化鉀。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於在步驟[A1]中的合適的鹼是添加直至達成反應溶液的pH 6至9之pH值的調整。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於在步驟[A3] 中的合適的酸是選自鹽酸(HCl)和硫酸(H2SO4)。
  7. 根據申請專利範圍第2項之方法,其特徵在於在步驟[A4a]中的合適的酸是選自鹽酸(HCl)和硫酸(H2SO4)。
  8. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於在步驟[A5]中的合適的鹼是選自氫氧化鈉、氫氧化鉀及氫氧化鈣。
  9. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於該根據式(I)的化合物是根據式(Ia)的氟比來
    Figure 107141169-A0305-02-0016-5
  10. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於該根據式(III)的化合物是根據式(IIIa)的1-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]甲胺-乙酸鹽
    Figure 107141169-A0305-02-0016-6
  11. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於該根據式(IV)的化合物是根據式(IVa)的2,6-二氯苯甲醯氯
    Figure 107141169-A0305-02-0016-4
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