WO2002048111A2 - Verfahren zur herstellung von 4-haloalkylnicotinnitrilen - Google Patents

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WO2002048111A2
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    • C07D213/84—Nitriles
    • C07D213/85—Nitriles in position 3

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of 4-haloalkyl-3-pyridinecarbonitriles (4-haloalkylnicotin nitriles) and their further conversion to insecticidally active 4-haloalkylnicotinic acid derivatives.
  • 4-Haloalkylnicotin yarn are useful starting materials for the production of pesticides, as described for example in WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 and DE-A 100 14 006.
  • the invention therefore relates to a process for the preparation of 4-haloalkylnicotin nitrites (I),
  • R F means (C 1 -C 4 ) haloalkyl, preferably CF 3 , where an a) 3-amino-1-haloalkyl-2-propen-1-one
  • R F -C (O) -CH CH-NH 2 (II) in a condensation reaction with a compound of the formula (III) to (VII),
  • Hal-CH CH-CN (V) Hal 2 CH-CH 2 CN (VI)
  • R F -C (O) -CH CH-NH-CH (ZR 1 ) -CH 2 -CN (IX)
  • R F -C (O) -CH CH-NH-CH (Hal) -CH 2 -CN (X), where R F R 1 , Z and Hai have the meanings given above, and the reaction product
  • R F is preferably CH 2 F, CFCI 2> CF 2 CI, CF 3 or C 2 F 5 , particularly preferably CF 3 .
  • R 1 is preferably (-C 4 ) alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-
  • Z is preferably O or NR 1 .
  • Shark preferably means F or CI.
  • the invention also relates to the use of 4-haloalkylnicotin nitriles as intermediates for the production of crop protection agents, in particular pesticides, such as insecticides.
  • the invention furthermore relates to a process for the preparation of 4-haloalkylnicotinamides (XI),
  • a particular economic advantage over the known synthesis from the acid is that no activated acid derivative, such as e.g. an acid chloride is required and no reaction with ammonia is required.
  • the invention furthermore relates to compounds of the formulas (VIII), (IX) and (X) and their salts,
  • R F -C (O) -CH CH-NH-CH (OR 2 ) -CH 2 -CN (IX)
  • R F -C (O) -CH CH-NH-CH (Hal) -CH 2 -CN (X) where R F , Z and Hai have the meanings given above and R 2 denotes an alkyl group.
  • the formulas (VIII), (XI) and (X) include all stereoisomers of the compounds, such as (Z) and (E) isomers on the double bonds, e.g. the (Z, Z), (Z, E), (E, Z) and (E, E) isomers of the compound (VIII) and in each case the (Z) and (E) isomers of the compounds (IX) and ( X).
  • R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl or tert-butyl, methyl and ethyl are preferred, methyl is particularly preferred.
  • the invention likewise relates to the use of compounds of the formula (VIII), (IX) and / or (X) as intermediates for the production of crop protection agents, in particular pesticides, such as insecticides.
  • 4-Amino-1,1, 1-trifluoro-3-buten-2-one (II) is known and can be prepared, for example, as described in EP-A 0744400 by using an acid halide of the formula (XII ) wherein X represents a halogen atom with a compound of the formula (XIII)
  • R F -C (O) -CH CH (OR) (XIV) from which compound (II) is obtained by reaction with ammonia.
  • R 3 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6, preferably 1 to 4, carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl or tert-butyl, methyl and ethyl are particularly preferred, are particularly preferred is methyl.
  • compound (II) is reacted in a condensation reaction with one or more compounds of the formulas (III) and (VII) to give compound (VIII), (IX) and / or (X).
  • the condensation of (II) with (III) - (VII) is preferably carried out under reduced pressure (particularly preferably at a pressure in the range from 5-150 mbar, very particularly preferably 10-100 mbar).
  • the preferably low-boiling components are distilled off from the reaction mixture, thereby allowing the two starting materials to be converted completely.
  • the vacuum is advantageously chosen so that the boiling point of the compound R 1 ZH, such as CH 3 OH, EtOH, BuOH, is below, preferably 50 to 10 ° C. below the reaction temperature and the boiling point of the solvent is above, preferably 50 to 150 ° C is above the reaction temperature.
  • the formation of by-products is largely suppressed and the reaction rate increases.
  • the ratio of the two components (II) and (III) to (VII) can in the
  • the reaction temperature can vary depending on the compound used and the others
  • Reaction temperature in the range from -20 ° C - + 10 ° C, preferably 0 ° C - + 30 ° C and the reaction time is usually 0.5 to 12 h, preferably from 1 to 6 h.
  • the reaction temperature is preferably from -10 to +75 ° C.
  • Suitable bases are, for example, alkali metal hydrides such as NaH or KH, alkyl lithium compounds such as n-butyllithium or t-butyllithium, alkali metals such as sodium or potassium, alkali metal hydroxides such as NaOH or KOH, alcoholates such as Na methanolate, Na ethanolate, K -Methanolat or Kt-Butanolat, or basic heterocycles, such as pyridine or quinoline.
  • Alkali metal hydrides are preferred, NaH and K-t-butoxide are particularly preferred.
  • the bases can be used individually or in a mixture.
  • the amount of base used can vary within wide limits, depending on what compound of formula (III) or (V) is used, whether and in which solvent the process is carried out and the further reaction conditions. In general, 1.0 to 1.2 weight equivalents of base, preferably 1.05 to 1.1 weight equivalents of base, are used per mole of compound of the formula (II).
  • the reaction is preferably carried out in a solvent.
  • Components (II) can be placed in the solvent and these solutions can be reacted with base to react with (III) or (V).
  • Preferred solvents are polar aprotic solvents such as N, N-dimethylformamide or acetonitrile, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride or chloroform, ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane or tetrahydrofuran, alcohols such as methanol or ethanol, or basic heterocycles such as pyridine or quinoline.
  • Polar aprotic solvents are preferred, particularly preferred are N, N-dimethylformamide (DMF) and dimethoxyethane (DME).
  • the amount of solvent used can vary within wide limits and depends, for example, on whether and which base is added. In general, the amount of the solvent used is 1 to 30, preferably 4 to 15 parts by weight per part by weight of the compound (III) or (V).
  • the salts can be used instead of the pure compounds or can be obtained depending on the reaction.
  • Base RF_C-CH : CH-NH 2 + (R1Z) 2 CHCH 2 CN ⁇
  • Condensation reaction advantageously carried out at low temperatures, preferably from -10 to 0 ° C, the reaction time is then preferably 0.2 to 4 h.
  • the reaction must be carried out at higher temperatures, preferably 20 to + 25 ° C, the
  • Reaction time for this second stage is preferably 3 to 10 hours.
  • the condensation reaction is carried out in the presence of a base which contains an alkali metal, the compounds (VIII), (IX) and / or (X) form alkali metal salts which, under certain circumstances, can be present in the reaction product.
  • the condensation reaction is followed by a neutralization step, the reaction product being treated, for example, with a mineral acid, such as hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • the isolated compound (VIII) may contain a compound of formula (VIII):
  • R F -C-CH CH-N-CH-CH 2 -CN
  • the formulas (VIII), (IX) and (X) encompass all of these tautomers and salts of the compounds.
  • the ring closure reaction of the compounds (VIII), (XI) and / or (X) to give the compound (I) is advantageously carried out in a solvent.
  • Alcohols are preferred, particularly preferred primary (CrC6) alcohols, very particularly preferred are methanol and ethanol, in particular methanol. Mixtures of the solvents mentioned can also be used.
  • the compounds (VIII), (IX) and / or (X) can be initially introduced into the solvent, or the solvent is added to the reaction mixture.
  • the amount of solvent used for the ring closure reaction can vary within wide limits depending on the starting compound and reaction conditions. In general, it is 1 to 30, preferably 4 to 15 parts by weight per part by weight of compound (VIII) or (IX) and / or (X).
  • R F is (C 1 -C 4) -haloalkyl, preferably CF 3
  • R 1 is a, preferably straight-chain (Ci-C ⁇ ), preferably (CC 4 ) - in particular (C1-C2) -, alkyl radical and MH + or a monovalent cation such as Na + , K + , Li + , 1 / 2Ca 2+ , 1 / 2Mg 2+ , HN ((CrC 4 ) -alkyl) 3 + .
  • Suitable bases are, for example, alkali metal carbonates, hydrogen carbonates and acetates, such as the corresponding Li, Na, K and Cs salts, alkaline earth metal carbonates and hydrogen carbonates, such as the corresponding Mg and Ca salts, alkali metal hydrides such as NaH and KH, alkyl lithium compounds, such as n-butyllithium, alkali metals such as Na and K, alkali metal hydroxides such as NaOH and KOH, alkali metal alcoholates such as NaOMe, NaOEt, KOMe and KOtBu, basic hetrocycles such as pyridine, 4-NN-dimethylaminopyridine and quinoline, or ammonia.
  • alkali metal carbonates such as the corresponding Li, Na, K and Cs salts
  • alkaline earth metal carbonates and hydrogen carbonates such as the corresponding Mg and Ca salts
  • alkali metal hydrides such as NaH and KH
  • alkyl lithium compounds such as n
  • Alkali and alkaline earth carbonates, bicarbonates and acetates such as Li 2 CO 3) Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , K 2 CO 3 , CaCO 3 and MgCO 3 , are preferred.
  • Particularly preferred are Li 2 C03, Na2 C03 and K2CO3, very particularly preferably Li 2 CO 3 and K 2 CO 3. the selectivity of the reaction in the direction of the desired end product (I) can in particular be increased by the two latter bases.
  • the bases can be used individually or in a mixture. In general, 0.05 to 1 equivalent, preferably 0.1 to 0.8 equivalent, of base are used per mole of compound of the formula (VIII), (IX) and / or (X). The base can optionally be filtered off after the reaction and used again.
  • the activity and selectivity of the base can be controlled by phase transfer catalysts (PTK). Crown ethers, cryptands, quaternary ammonium, phosphonium and onium compounds are typically suitable as PTK. Examples include 12-crown-4, 15-crown-5, 18-crown-6, dibenzo-18-crown-6, dicyclohexyl-18-crown-6, tetrabutylammonium chloride and bromide, tetrabutylphosphonium chloride and bromide. 18-crown-6 is preferred.
  • the PTK is usually used in an amount of 1 to 10, preferably 1 to 5 mol%, based on the compound (VIII), (IX) and / or (X).
  • the pH of the reaction mixture is generally adjusted to 1 to 2, which is usually achieved by using 0.1 to 1 equivalent of acid, based on the theoretical amount of compound (I).
  • the saponification of the nitrile (I) to the acid amide (XI) can be carried out by known methods known to the person skilled in the art, as described, for example, in Houben Weyl, Methods of Organic Chemistry.
  • the synthesis of the compounds (I) and (XI) is carried out in a one-pot reaction, i.e. without isolating intermediates of formulas (VIII) to (X) and / or (XII).
  • Compounds (I) and (XI) find e.g. as intermediates in the production of crop protection agents, in particular pesticides, such as insecticides.
  • the invention also relates to a process for the preparation of insecticidally active 4-trifluoromethylnicotinic acid derivatives according to WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 and / or DE 100 14006.8, 4-trifluoromethylnicotinitrile being prepared as described above, optionally saponified and after in the quoted Processes described documents further implemented to the insecticidally active end compounds of the respective formula (I).
  • the invention furthermore relates to a process for the preparation of compounds of the formula (XVIII), amide (XI) obtained according to the invention being reacted with a halogenating agent to give (XIX), optionally as a salt, from which reaction with R 4 R 5 S / base and optionally subsequent oxidation, the compounds (XVIII) are obtained,
  • R 4 and R 5 together with the sulfur to which they are attached form a three- to eight-membered, saturated or unsaturated, optionally mono- or polysubstituted, preferably substituted by radicals R 8 , preferably carbocyclic ring system which optionally has 1 to 4 contains further heteroatoms, two or more of the substituents optionally forming one or more further ring systems;
  • W is O or S;
  • R 6 is the same or different (CrC 20 ) alkyl, (C 2 -C 2 o) alkenyl, (C 2 -C 2 o) alkynyl, (C 3 -C 8 ) cycloalkyl, (C 4 -C 8 ) -cycloalkenyl, (C 8 -C 10 ) -cycloalkynyl, aryl or heterocyclyl; where the radicals mentioned can be substituted one or more times, preferably by radicals R 8 ;
  • R 7 is the same or different H or R 6 .
  • the invention furthermore relates to a process for the preparation of the formulas (XX) and (XXI)
  • the invention furthermore relates to a process for the preparation of compounds of the formula (XXV),
  • R F has the meanings given above and
  • R 6 R 7 H or optionally substituted alkyl, alkenyl, alkynyl or
  • Cycloalkyl groups are or together form a ring system, optionally containing one or more N, S or O atoms; where (XXII) obtained according to the invention,
  • reaction mixture was poured onto ice and acidified to pH 3-4 with HCl.
  • Tube reactor 60 cm glass tube with an inner diameter of 4 cm, with a heated jacket, half filled with glass balls, cooled template and vacuum connection with
  • NMP N-Methylpyrrolidone
  • Dimethoxypropionitrile was slowly added in succession at this temperature. This mixture was transferred to the template.
  • the tube reactor was filled with NMP, the jacket was heated to 80-85 ° C and a vacuum of 30 -35 mbar was applied. From the template, the reaction mixture was uniformly added to the tubular reactor within 1 h. The reaction time was 7-8 min at 80-85 C, with methanol being condensed in the cold trap. After the addition had ended, a further 120 ml of NMP were added dropwise in order to completely displace the reaction mixture from the reactor. The reaction mixture was poured onto ice water and HCI added and, if necessary, adjusted to pH 2-3 with HCI. The fancy
  • the product was filtered off and washed with water.

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Abstract

4-Haloalkylnicotinnitrile (I) eignen sich als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln und sind durch ein Verfahren erhältlich, wobei man a) 3-Amino-1-haloalkyl-2-propen-1-on RF-C(O)-CH=CH-NH¿2? (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer Verbindung der Formel (III) bis (VII), (R?1¿Z)CH=CH-CN (III) (R1Z)2CH-CH2-CN (IV) Hal-CH=CH-CN (V) Hal2CH-CH2CN (VI) HC=C-CN (VII), wobei RF (C1-C4)- Haloalkyl R1 Alkyl, Hal CI oder Br und Z O, S, NR1 oder OCO bedeutet, bei dem im Falle von Formel (IV) die beiden Reste Z unabhängig voneinander die vorstehend genannten Bedeutungen annehmen können, zu einer Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) umsetzt, RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII) RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(ZR)-CH¿2?-CN (IX) R?F¿-C(O)-CH=CH-NH-CH(Hal)-CH¿2?-CN (X) wobei R, Z und Hal die oben angegebenen Bedeutungen haben, und das Reaktionsprodukt b) einer Ringschlußreaktion unterwirft. Formula (I)

Description

Verfahren zur Herstellung von 4-Haloalkylnicotinnitrilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4-Haloalkyl-3- pyridincarbonitrilen (4-Haloalkylnicotinnitrilen) und deren weitere Umsetzung zu insektizid wirksamen 4-Haloalkylnicotinsäurederivaten.
4-Haloalkylnicotinsäureamide sind nützliche Ausgangsstoffe zur Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie sie beispielsweise in der WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 und DE-A 100 14 006 beschrieben sind.
Die Herstellung dieser Verbindungen kann in zwei Stufen aus 4-Haloalkylnicotinsäuren erfolgen, deren Synthese beispielsweise in EP-A 0 744400 beschrieben ist.
Es wurde nun überraschend ein einfaches Verfahren zur Herstellung von 4- Haloalkylnicotinnitrilen (I) gefunden, aus denen sich 4-Haloalkylnicotinsäuren in einem Schritt durch Verseifung erhalten lassen.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von 4- Haloalkylnicotinnitriien (I),
Figure imgf000002_0001
worin
RF (C-ι-C4)-Haloalkyl, vorzugsweise CF3, bedeutet, wobei man ein a) 3-Amino-1-haloalkyl-2-propen-1-on
RF-C(O)-CH=CH-NH2 (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer Verbindung der Formel (III) bis (VII),
(R1Z)CH=CH-CN (III)
(R1Z)2CH-CH2-CN (IV)
Hal-CH=CH-CN (V) Hal2CH-CH2CN (VI)
HC≡C-CN (VII), wobei R1 Alkyl, Hai F, CI, Br oder l und Z, gleich oder verschieden, O, S, NR1 oder OCO bedeutet, zu einer Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) umsetzt,
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(ZR1)-CH2-CN (IX)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(Hal)-CH2-CN (X), wobei RF R1, Z und Hai die oben angegebenen Bedeutungen haben, und das Reaktionsprodukt
b) einer Ringschlußreaktion unterwirft.
Bevorzugt haben die Symbole in den Formeln (I) - (X) folgende Bedeutung:
RF ist vorzugsweise CH2F, CFCI2> CF2CI, CF3 oder C2F5, besonders bevorzugt CF3.
R1 ist vorzugsweise (Cι-C4)-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-
Butyl, t-Butyl, besonders bevorzugt Methyl oder Ethyl, ganz besonders bevorzugt Methyl. Z ist vorzugsweise O oder NR1. Hai bedeutet vorzugsweise F oder CI.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von 4-Haloalkylnicotinnitrilen als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie Insektiziden.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 4- Haloälkylnicotinsäureamiden (XI),
Figure imgf000003_0001
wobei RF die oben angegebenen Bedeutungen hat und wobei man das gemäß obigem Prozeß erhaltene 4-Haloalkylnicotinnitril (I)
Figure imgf000004_0001
verseift.
Ein besonderer ökonomischer Vorteil gegenüber der bekannten Synthese aus der Säure liegt darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kein aktiviertes Säurederivat, wie z.B. ein Säurechlorid, erforderlich ist und keine Umsetzung mit Ammoniak erfolgen muß.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der Formeln (VIII), (IX) und (X) und deren Salze,
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(OR2)-CH2-CN (IX)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(Hal)-CH2-CN (X) wobei RF, Z und Hai die oben angegebenen Bedeutungen haben und R2 eine Alkylgruppe bedeutet.
Die Formeln (VIII), (XI) und (X) umfassen dabei alle Stereoisomere der Verbindungen, wie (Z)- und (E)-Isomere an den Doppelbindungen, z.B. die (Z,Z), (Z,E), (E,Z) und (E,E)-lsomere der Verbindung (VIII) und jeweils die (Z) und (E)-Isomere der Verbindungen (IX) und (X).
R2 ist vorzugsweise eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl oder tert-Butyl, bevorzugt sind Methyl und Ethyl, besonders bevorzugt ist Methyl.
Ebenso Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie Insektiziden. 4-Amino-1,1 ,1-trifluor-3-buten-2-on (II), als ein bevorzugtes Ausgangsmaterial ist bekannt und kann beispielsweise wie in der EP-A 0744400 beschrieben hergestellt werden, indem ein Säurehalogenid der Formel (XII),
Figure imgf000005_0001
worin X ein Halogenatom bedeutet, mit einer Verbindung der Formel (XIII)
CH2=CHOR3 (XIII) worin R3 eine Alkylgruppe bedeutet, zu einer Verbindung der Formel (XIV) umsetzt,
RF-C(O)-CH=CH(OR) (XIV) aus der durch Reaktion mit Ammoniak Verbindung (II) erhalten wird.
Verbindungen der Formel (III) bis (VII) sind bekannt. Sie sind kommerziell erhältlich oder können nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden, wie sie z.B. in J. Chem. SOG; 1969, 406-408; Bull. Soc. Chim. Fr. 1948, 594 und J. Org. Chem; 29, 1964, 1800-1808 beschrieben sind, hergestellt werden.
R3 ist vorzugsweise eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl odertert.-Butyl, bevorzugt sind Methyl und Ethyl, besonders bevorzugt ist Methyl.
Erfindungsgemäß wird Verbindung (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln (III) und (VII) zu Verbindung (VIII), (IX) und/oder (X) umgesetzt.
Die Kondensation von Verbindung (II) mit einer oder mehreren Verbindungen (III) bis (VII) und die anschließende Ringschlußreaktion sind im folgenden Schema dargestellt: + Verbindungen (lll)-(VII)
Figure imgf000006_0001
(ll)
H ZR1 H Hai
I I I I
RF-C-CH=CH-N-CH-CH2-CN und/oder RF-C-CH=CH-N-CH-CH2-CN
II II 2 o o
(IX) (X)
RF_C-CH=CH-NH-CH=CH-CN
II O
(VIII)
Ringschluß:
(VIII), (IX) und/oder (X) (I)
Figure imgf000006_0002
Die Kondensation von (II) mit (III) - (VII) wird bevorzugt unter vermindertem Druck (besonders bevorzugt bei einem Druck im Bereich von 5-150 mbar, ganz besonders bevorzugt 10 - 100 mbar) durchgeführt. Gleichzeitig destilliert man die vorzugsweise leichtsiedenden Komponenten vom Reaktionsgemisch ab und ermöglicht dabei eine komplette Umsetzung beider Edukte. Das Vakuum wird vorteilhaft so gewählt, daß der Siedepunkt den abgespaltenen Verbindung R1ZH, wie CH3OH, EtOH, BuOH, unterhalb, vorzugsweise 50 bis 10°C unterhalb der Reaktionstemperatur liegt und der Siedepunkt des Lösemittels oberhalb, vorzugsweise 50 bis 150°C oberhalb der Reaktionstemperatur liegt. Dabei wird die Bildung von Nebenprodukten weitgehend zurückgedrängt, und die Reaktionsgeschwindigkeit steigt. Das Verhältnis der beiden Komponenten (II) und (III) bis (VII) kann bei den
Umsetzungen je nach eingesetzter Verbindung und weiteren Reaktionsbedingungen in weitem Umfang variieren.
Üblicherweise beträgt das Molverhältnis der Komponenten (II) : (III) bis (VII) 1 ,0 -1 ,2 :
1 , vorzugsweise 1 ,02 - 1 ,06 : 1.
Die Reaktionstemperatur kann je nach eingesetzter Verbindung und den sonstigen
Reaktionsbedingungen in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen liegt die
Reaktionstemperatur im Bereich von -20°C - +1Ö0°C, vorzugsweise 0°C - + 30°C und die Reaktionszeit beträgt üblicherweise 0,5 bis 12 h, vorzugsweise von 1 bis 6 h.
Die Reaktionsbedingungen variieren auch, je nachdem , welche Verbindung der
Formel (III) bis (VII) eingesetzt wird.
Umsetzung mit Verbindungen der Formel (lll)/(V):
Die Reaktionstemperatur beträgt vorzugsweise von -10 bis +75 °C. Zur effizienten Umsetzung wird zweckmäßigerweise in Gegenwart einer Base gearbeitet. Als Base eignen sich beispielsweise Alkalimetallhydride, wie NaH oder KH, Alkyllithiumverbindungen, wie n-Butyllithium, oder t-Butyllithium, Alkalimetalle, wie Natrium oder Kalium, Alkalimetallhydroxide, wie NaOH oder KOH, Alkoholate, wie Na- Methanolat, Na-Ethanolat, K-Methanolat oder K-t-Butanolat, oder basische Heterocyclen, wie Pyridin oder Chinolin. Bevorzugt sind Alkalimetallhydride, besonders bevorzugt sind NaH und K-t-Butanolat. Die Basen können einzeln oder in Mischung eingesetzt werden. Die Menge der eingesetzten Base kann in weiten Grenzen variieren, je nachdem was für eine Verbindung der Formel (III) oder (V) eingesetzt wird, ob und in welchem Lösungsmittel gearbeitet wird sowie den weiteren Reaktionsbedingungen. Im allgemeinen werden 1,0 bis 1 ,2 Gewichtsäquivalente Base, vorzugsweise 1 ,05 bis 1 ,1 Gewichtsäquivalente Base, pro Mol Verbindung der Formel (II) eingesetzt.
Die Reaktion wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt. Dabei können die Komponenten (II) in dem Lösungsmittel vorgelegt und diese Lösungen zusammen mit Base zur Reaktion mit (III) oder (V) gebracht werden. Als Lösungsmittel bevorzugt sind polare aprotische Lösungsmittel, wie N,N- Dimethylformamid oder Acetonitril, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder Chloroform, Ether, wie Diethylether, Dimethoxyethan oder Tetrahydrofuran, Alkohole, wie Methanol oder Ethanol, oder basische Heterocyclen, wie Pyridin oder Chinolin. Polare aprotische Lösungsmittel sind bevorzugt, besonders bevorzugt sind N,N-Dimethylformamid (DMF) und Dimethoxyethan (DME). Es können auch Mischungen der genannten Lösungsmittel eingesetzt werden. Die Menge des eingesetzten Lösungsmittels kann in weiten Grenzen variieren und hängt beispielsweise davon ab, ob und welche Base zugesetzt wird. Im allgemeinen beträgt die Menge des verwendeten Lösungsmittels 1 bis 30, vorzugsweise 4 bis 15 Gewichtsteile pro Gewichtsteil der Verbindung (III) oder (V).
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (VIII) durch Umsetzung der Verbindung der Formel (II) mit einer Verbindung der Formel (IV), (VI) und/oder (VII) erfolgt in zwei Stufen, wobei zuerst unter Alkoholabspaltung bzw. H-Hal-Abspaltung die Verbindung der Formel (IX) bzw. (X) gebildet wird und dann in einer zweiten Stufe ein weiteres Alkoholmolekül bzw. H-Hal-Molekül abgespalten wird, was zu der Verbindung der Formel (VIII) führt.
In allen Reaktionen können statt der reinen Verbindungen auch die Salze eingesetzt oder je nach Reaktionsführung erhalten werden.
Beispielhaft ist die Reaktion im folgenden mit Verbindung (IV) als zweiter Komponente erläutert:
1. Stufe
Base RF_C-CH=:CH-NH2+(R1Z)2CHCH2CN ^
II o
(II) (IV)
Figure imgf000009_0001
2. Stufe
-R1ZH, RF-C-CH=CH-NH-CH=CH-CN
O
(VIII)
Um die Verbindungen der Formel (IX) und/oder (X) in reiner Form zu erhalten, wird die
Kondensationsreaktion vorteilhaft bei niedrigen Temperaturen, vorzugsweise von -10 bis 0 °C, durchgeführt, die Reaktionszeit beträgt dann vorzugsweise 0,2 bis 4 h. Zur weiteren Umsetzungen zu Verbindungen der Formel (VIII) muß die Reaktion bei höheren Temperaturen, vorzugsweise 20 bis +25°C, durchgeführt werden, wobei die
Reaktionszeit für diese zweite Stufe vorzugsweise 3 bis 10 h beträgt.
Für eine gegebene Reaktion kann der Fachmann in einfacher Weise geeignete Reaktionsbedingungen auswählen, wobei die angegebenen allgemeinen und bevorzugten Bereiche beliebig kombiniert werden können.
Wird die Kondensationsreaktion in Gegenwart einer Base ausgeführt, die ein Alkalimetall enthält, bilden die Verbindungen (VIII), (IX) und/oder (X) Alkalisalze, die unter Umständen im Reaktionsprodukt enthalten sein können. In solchen Fällen schließt an die Kondensationsreaktion ein Neutralisierungsschritt an, wobei das Reaktionsprodukt beispielsweise mit einer Mineralsäure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, behandelt wird.
Die Aufarbeitung erfolgt nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden, wie Ausschütteln, Waschen und Trocknen. Die Verbindung (VIII) hat die folgenden Tautomere und isomerisiert, insbesondere im gelösten Zustand, schnell:
RF-C-CH= =CH-NH-CH=CH-CN
II
II
O
RF-C-CH=CH-N=CH-CH2-CN
I III
O
R -C=CH-CH=N-CH=CH-CN
|
OH
Demgemäß kann die isolierte Verbindung (VIII) eine Verbindung der Formel (VIII)' enthalten:
RF-C(O)-CH=CH-N=CH-CH2-CN (VIII)'
Entsprechend hat die Verbindung (IX) folgende Tautomere:
H ZR
I I
RF-C-CH=CH-N-CH-CH2-CN
II
O
ZR
I *- RF-C=CH-CH=N-CH-CH2-CN
O
Die Formeln (VIII), (IX) und (X) umfassen all diese Tautomere sowie Salze der Verbindungen. Die Ringschlußreaktion der Verbindungen (VIII), (XI) und/oder (X) zur Verbindung (I) erfolgt vorteilhaft in einem Lösungsmittel. Bevorzugt sind Alkohole, besonders bevorzugt primäre (CrC6)-Alkohole, ganz besonders bevorzugt sind Methanol und Ethanol, insbesondere Methanol. Es können auch Mischungen der genannten Lösungsmittel eingesetzt werden.
Die Verbindungen (VIII), (IX) und/oder (X) können dabei in dem Lösungsmittel vorgelegt werden, oder das Lösungsmittel wird der Reaktionsmischύng zugegeben.
Die Menge des eingesetzten Lösungsmittels für die Ringschlußreaktion kann je nach Ausgangsverbindüng und Reaktionsbedingungen in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen beträgt sie 1 bis 30, vorzugsweise 4 bis 15 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Verbindung (VIII) bzw. (IX) und/oder (X).
Die Ringschlußreaktion der Verbindungen (VIII), (IX) und/oder (X) erfolgt vorteilhaft in einem Alkohol als Lösungsmittel und in Gegenwart einer vorzugsweise schwachen Base zu den Zwischenprodukten (XV), (XVI) und/oder (XVII). Bei anschließendem Ansäuern wird Verbindung (I) gebildet:
(VIII), (IX) und/oder . u.„nd„/„od„e„.r
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
( ι) (XV) (XVI) (XVII)
Dabei bedeutet RF (C-ι-C )-Haloalkyl, vorzugsweise CF3, und R1 einen, vorzugsweise geradkettigen (Ci-Cβ)-, vorzugsweise (C C4) - insbesondere (C1-C2)-, -Alkylrest und M H+ oder ein einwertiges Kation, wie Na+, K+, Li+, 1/2Ca2+, 1/2Mg2+, HN((CrC4)-Alkyl)3 +.
Dabei versteht es sich von selbst, daß die Natur des Restes M von der verwendeten Base und deren Stärke abhängt. Als Base eignen sich beispielsweise Alkalimetallcarbonate, -Hydrogencarbonate und - Acetate, wie die entsprechenden Li, Na, K und Cs-Salze, Erdalkalimetallcarbonate und -Hydrogencarbonate, wie die entsprechenden Mg- und Ca-Slaze, Alkalimetallhydride, wie NaH und KH, Alkyllithiumverbindungen, wie n-Butyllithium, Alkalimetalle, wie Na und K, Alkalimetallhydroxide, wie NaOH und KOH, Alkalimetallalkoholate, wie NaOMe, NaOEt, KOMe und KOtBu, basische Hetrocyclen, wie Pyridin, 4-N.N- Dimethylaminopyridin und Chinolin, oder Ammoniak.
Bevorzugt sind Alkali- und Erdalkalicarbonate, -Hydrogencarbonate und -Acetate, wie Li2CO3) Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, CaCO3 und MgCO3. Besonders bevorzugt sind Li2C03, Na2C03 und K2CO3, ganz besonders bevorzugt Li2CO3 und K2CO3. durch die beiden letztgenannten Basen läßt sich insbesondere die Selektivität der Reaktion in Richtung des gewünschten Endprodukts (I) erhöhen.
Die Basen können einzeln oder in Mischung eingesetzt werden. Im allgemeinen werden 0,05 bis 1 Äquivalent, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 Äquivalent Base pro Mol Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) eingesetzt. Die Base kann gegebenenfalls nach der Reaktion abfiltriert und wieder eingesetzt werden.
Die Aktivität und Selektivität der Base können durch Phasentransferkatalysatoren (PTK) gesteuert werden. Als PTK eignen sich typischerweise Kronenether, Kryptanden, quartäre Ammonium-, Phosphonium- und Onium-Verbindungen. Beispielhaft seien genannt 12-Krone-4, 15-Krone-5, 18-Krone-6, Dibenzo-18-Krone-6, Dicyclohexyl-18-Krone-6, Tetrabutylammoniumchlorid und -bromid, Tetrabutylphosphoniumchlorid und -bromid. Bevorzugt ist 18-Krone-6. Der PTK wird üblicherweise in einer Menge von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 Mol%, bezogen auf die Verbindung (VIII), (IX) und/oder (X), eingesetzt.
Die Zwischenprodukte der Formel (XV) sowie (XVI) und/oder (XVII) können nach üblichen, dem Fachmann geläufigen Methoden isoliert werden, beispielsweise durch Entfernen des Lösungsmittels und Auswaschen des Rückstands. Diese Verbindungen sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Bevorzugt ist es jedoch, die Zwischenprodukte der Formel (XII), (XV) und/oder (XVII) ohne vorherige Isolierung durch Behandeln mit Säure zu Verbindung (I) umzusetzen.
Bevorzugt sind dabei starke Säuren, wie wäßrige oder gasförmige HCI, HBr, H2SO4 und CF3COOH. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wird im allgemeinen auf 1 bis 2 eingestellt, was üblicherweise durch Verwendung von 0,1 bis 1 Äquivalenten Säure, bezogen auf die theoretische Menge an Verbindung (I), erreicht wird.
Die Verseifung des Nitrils (I) zum Säureamid (XI) kann nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen, wie sie beispielsweise in Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie beschrieben sind.
In einerweiteren, bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Synthese der Verbindungen (I) und (XI) in einer Eintopfreaktion durchgeführt, d.h. ohne daß Zwischenprodukte der Formeln (VIII) bis (X) und/oder (XII) isoliert werden.
Die Verbindungen (I) und (XI) finden z.B. als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie Insektiziden, Verwendung.
Insbesondere eignen sie sich zur weiteren Umsetzung zu Verbindungen wie sie in der WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 und der DE 100 14006.8 beschrieben sind. Auf diese Dokumente, insbesondere die Verbindungen der jeweiligen Formel (I) und die Ausführungsbeispiele wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen; sie gelten durch Zitat als Bestandteil dieser Beschreibung.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von insektizid wirksamen 4-Trifluormethylnicotinsäurederivaten gemäß WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 und/oder der DE 100 14006.8, wobei man wie oben beschrieben 4- Trifluormethylnicotinnitril herstellt, gegebenenfalls verseift und nach in den zitierten Dokumenten beschriebenen Verfahren weiter zu den insektizid wirksamen Endverbindungen der jeweiligen Formel (I) umsetzt.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (XVIII), wobei erfindungsgemäß erhaltenes Amid (XI) mit einem Halogenierungsmittel zu (XIX), gegebenenfalls als Salz, umgesetzt wird, woraus durch Umsetzung mit R4R5S/Base und gegebenenfalls anschließende Oxidation die Verbindungen (XVIII) erhalten werden,
ggf. Oxidationsmittei
Figure imgf000014_0001
(XI) (XIX)
Figure imgf000014_0002
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
0 oder 1 ; m 0 oder 1 ;
R4, R5 sind gleich oder verschieden R6, -C(=W)R7, -C(=NOR7)R7, - C(=NNR7 2)R7, -C(=W)OR7, -C(=W)NR7 2, -OC(=W)R7, -OC(=W)OR7, -NR7C(=W)R7, -N[C(=W)R7]2, -NR7C(=W)OR7, -C(=W)NR7-NR7 2, -C(=W)NR7-NR7[C(=W)R7], -NR7-C(=W)NR7 2) -NR7-NR7C(=W)R7, -NR7-N[C(=W)R7]2, -N[(C=W)R7]-NR7 2, -NR7-NR7[(C=W)WR7],
Figure imgf000014_0003
-NR7[C=NR7)R7, -NR7(C=NR7)NR7 2, -O-NR7 2, -O-NR7(C=W)R7, -SO2NR7 2] -NR7SO2R7, -SO2OR7, -OSO2R7, -OR7, -NR7 2, -SR7, -SiR7 3, -PR7 2, -P(=W)R7, -SOR7, -SO2R7, -PW2R7 2, -PW3R7 2; oder
R4 und R5 bilden zusammen mit dem Schwefel, an den sie gebunden sind, ein drei- bis achtgliedriges, gesättigtes oder ungesättigtes, gegebenenfalls ein- oder mehrfach, vorzugsweise durch Reste R8, substituiertes, bevorzugt carbocyclisches Ringsystem, das gegebenenfalls 1 bis 4 weitere Heteroatome enthält, wobei zwei oder mehrere der Substituenten gegebenenfalls ein oder mehrere weitere Ringsysteme bilden;
W ist O oder S; R6 ist gleich oder verschieden (CrC20)-Alkyl, (C2-C2o)-Alkenyl, (C2-C2o)- Alkinyl, (C3-C8)-Cycloalkyl, (C4-C8)-Cycloa!kenyl, (C8-C10)-Cycloalkinyl, Aryl oder Heterocyclyl; wobei die genannten Reste gegebenenfalls ein- oder mehrfach, vorzugsweise durch Reste R8, substituiert sein können;
R7 ist gleich oder verschieden H oder R6.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Formel (XX) und (XXI)
Figure imgf000015_0001
(XX) (XXI)
, wobei der Oxadiazol- und der Oxazolring gegebenenfalls substituiert sind und RF die oben angegebenen Bedeutungen hat, durch Umsetzung von (XXII)
Figure imgf000015_0002
(XXII) erhalten durch Verseifung von erfindungsgemäß hergestelltem (I), gegebenenfalls in
Form eines aktivierten Derivats, z.B. des Säurechlorids, mit gegebenenfalls substituierten Verbindungen (XXIII) bzw. (XXIV)
Figure imgf000016_0001
(XXIII) (XXIV) wobei im Falle der Verbindung (XXIV) vor Ringschluß die Alkoholfunktion oxidiert wird.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (XXV),
Figure imgf000016_0002
(XXV) wobei
RF die oben angegebenen Bedeutungen hat und
R6R7 H oder gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- oder
Cycloalkylgruppen sind oder auch zusammen ein, gegebenenfalls ein oder mehrere N, S oder O Atome enthaltendes, Ringsystem bilden; wobei erfindungsgemäß erhaltenes (XXII),
Figure imgf000016_0003
(XXII) gegebenenfalls aktiviert und dann mit HNR6R7 umgesetzt wird.
Auf den Inhalt der deutschen Patentanmeldungen 100 61 967.3, 101 20819.7 und 101 44411.7, deren Priorität die vorliegende Anmeldung beansprucht, sowie der beiliegenden Zusammenfassung wird ausdrücklich Bezug genommen; er gilt durch Zitat als Bestandteil dieser Beschreibung.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert, ohne sie dadurch einzuschränken.
Beispiel 1
Isomerengemisch von 3-(4,4,4-Trifluor-3-oxo-1 -butenyl)-2-propennifril. In einem Dreihalskolben wurden unter N261,6 g (0,55 mol) Kaiium-tert-butylat in 250 ml Dimethoxyethan vorgelegt und die Lösung auf 0° C gekühlt. 4-Amino-1 ,1 ,1- trifluor-3-buten-2-on, 69,5 g (0,5 mol), wurde bei dieser Temperatur innerhalb von 30 min zugetropft und danach wurden 60,3 g (0,525 mol) 3,3-Dimethoxypropionitril zugetropft. Anschließend wurde das Gemisch 3-4h bei 30° C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Eis gegeben und mit HCI auf pH 3-4 angesäuert. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Man erhielt 71 g Produkt (75 %), Schmp: 123-126 °C. 19F NMR δ: -77.6 ( 4 Singlets) ppm.
Beispiel 2
4-Trifluormethyl-3-pyridincarbonitril
In einem Dreihalskolben wurden 19 g (0,1 mol) von 3-(4,4,4-trifluor-3-oxo-1-butenyl)-2- propennitril in 200 ml Methanol gelöst und 1 g Li2CO3 wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 4 - 6 h unter Rückfluß erhitzt, auf 30°C gekühlt und 10 ml wäßrige HCI wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 h gerührt, das Methanol im Vakuum entfernt und das Produkt mit Diethylether extrahiert. Das Lösemittel wurde entfernt und 4-Trifluronicotinsäurenitril durch Vakuumdestillation gereinigt. Man erhielt 14 g (81 %) des Produktes mit S.p 80 °C/18 mbar. NMR 1H (CDCI3) δ : 8.87 (s, 1H), 8.81 (d, 1H, 3J(H,H)= 5 Hz), 7.51 (d,1 H,) ppm. NMR 19F δ : - 64.5 (s, CF3) ppm. ' Beispiel 3
4-Trifluormethyl-3-pyridincarbonitril
Man arbeitete wie in Beispiel 2 beschrieben, anstelle von Li2CO3 nahm man jedoch 1 g
K2CO3.
Ausbeute 75%.
Beispiel 4
4-Trifluormethyl-3-pyridincarbonitril
Man arbeitete wie in Beispiel 2 beschrieben, anstelle von Li2CO3 nahm man jedoch
1 g Natriumacetat.
Ausbeute 64 %.
Beispiel 5
4-Hydroxy-6-methoxy-4-(trifluormethyl)-1 l4,5)6-tetrahydro-3-pyridincarbonitril. In einem Dreihalskolben wurden unter N2 1 ,9 g (0,01 mol) 3-(4,4,4-trifluor-3-oxo-1 - butenyl)-2-propennitril in 20 ml Methanol gelöst und 0,2 g NaOMe wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 10-14 h bei RT gerührt und dann das Methanol weitgehend in Vakuum entfernt. 50 ml trockener Diethylether wurden zugegeben., Das Produkt wurde durch Umkristallisation aus Ethylacetat gereinigt. Man erhielt 1 ,5 g Produkt als weißen Feststoff. M.P. 121-123°C. 1 H NMR (CD3OD) (ABX Spin System) 1.72 dd (HA), 1.91 dd (HB), 3.22 (s,3H), 4.52 dd (1 H), 6.88 (s,1 H) ppm.
Das Produkt reagierte mit HCI bei RT zu 4-Trifluoromethyl-3-pyridincarbonitril Ausbeute 95%. Beispiel 6
Isomerengemisch von 3-Methoxy-3-(Z und E)-4,4,4-trifluor-3-oxo-1-butenyl)- propionnitril.
In einem Dreihalskolben wurden unter N261 ,6 g (0,55 mol) Kalium-tert-butylat in
250 ml Dimethoxyethan vorgelegt und die Lösung auf 0° C gekühlt. 4-Amino-1 ,1 ,1- trifluor-3-buten-2-on, 69,5 g (0,5 mol), wurde bei dieser Temperatur innerhalb von 30 min zugetropft, und danach wurden 43,5 g (0,525 mol) 3-Methoxypropionnitril zugetropft. Anschließend wurde das Gemisch 3-4 h bei 5-10° C gerührt. Das
Reaktionsgemisch wurde auf Eis gegeben und mit HCI auf pH 3-4 angesäuert. Das
Produkt wurde mit Diethylether extrahiert getrocknet und das Lösemittel wurde in
Vakuum entfernt.
Man erhielt 81 g (74%), Öl.
19F NMR δ: -77.5 (s); 77.6 (s) ppm.
Beispiel 7
Isomerengemisch von 3-(4,4,4-Trifluoro-3-oxo-1 -butenylamino)acrylnitril
In einem 1 I Vierhalskolben mit Thermometer, KPG Rührer, Tropftrichter mit Blasenzähler, absteigendem Kühler mit gekühlter (-10°C) Vorlage und Vakuumanschluß wurden unter N2 117 g Kalium-tert-butylat in 700 ml DMF vorgelegt und die Lösung auf 0°C gekühlt. 142 g 4-Amino-1 ,1 ,1-trifluor-3-buten-2-on wurden bei dieser Temperatur innerhalb von 30 min zugetropft. Nach beendeter Zugabe wurde bei dieser Temperatur 117 g 3,3-Dimethoxypropionsäurenitril zugetropft. Der Tropftrichter wurde entfernt, und der Druck im System wurde langsam auf 20-25 mbar reduziert.
Anschließend wurde das Gemisch 3-5 h bei 30-35 °C und 20-25 mbar. Vakuum gerührt, wobei die leichtsiedenden Produkte (Methanol, ter Butanol) gleichzeitig im Vakuum entfernt und in der Vorlage kondensiert wurden. Das Reaktionsgemisch wurde auf 1000 g Eis mit 40 ml HCI (d 1.19) bei 0-10 °C gegeben und falls notwendig mit HCI auf pH 2-3 gestellt. Nach 1 h wurde der Niederschlag abfiltriert, mit Eiswasser gewaschen und das Produkt getrocknet. Man erhielt 175 g (92 %) von 3-(4,4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenyl)acrylnitril als Isomerengemisch von 4 Stereoisomeren. Schmp: 120-126°C. Reinheit 99%
Beispiel 8 (Vergleichsbeispiel)
Isomerengemisch von 3-(4,4,4-Trifluor-3-oxo-1 -butenylamino)acrylnitril
Man arbeitete wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch bei Normaldruck. Ausbeute 71%. Reinheit 93%.
Beispiel 9
3-(4,4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenylamino)acrylnitril
Man arbeitete wie in Beispiel 1 beschrieben, nahm jedoch NaOMe als Base. Ausbeute 86%.
Beispiel 10
Isomerengemisch von 3-(4,4,4-Trifluor-3-oxo-1 -butenylamino)acrylnitril
Man arbeitete wie in Beispiel 1 beschrieben, nahm jedoch NaOtBut als Base. Ausbeute 89%. Beispiel 11
4-Trifluormethylnicotinsäurenitril
In einem Dreihalskolben wurden 19 g (0.1 mol) von 3-(4,4,4-Trifluor-3-oxo-1- butenyl)acrylnitril in 200 ml Methanol gelöst und 0.5 g Li2CO3 wurde zugegeben. Das
Reaktionsgemisch wurde für 10 h unter Rückfluß erhitzt. Methanol wurde in Vakuum entfernt und 30 ml HCI wurden zugegeben. Nach 1 h wurde das Produkt extrahiert, das Lösemittel entfernt und 4-Trifluormethylnicotinsäurenitril durch Vakuumdestillation gereinigt. Man erhielt 14.5 g (84 %) des Produktes mit S.p 80°C/18 mbar.
NMR 1H (CDCI3) δ : 9.35 (s), 8.0 (d, 1 H, 3J(H,H)=5 HZ), 7.8 (d,1H, =CH), 3.8 (s, 2H); 2.2
(s, 3H) ppm.
NMR 19F δ : - 64.5 (s, CF3) ppm.
Beispiel 12
Herstellung von 3-(4,4,4-Trifluoro-3-oxo-1 -butenylamino)acrylonitril
Rohrreaktor : 60 cm Glasrohr mit Innendurchmesser 4 cm, mit beheizbarem Mantel, zur Hälfte gefüllt mit Glaskugeln, gekühlter Vorlage und Vakuum Anschluß mit
Kühlfalle.
Reaktionsgemischvorbereitung.
N-Methylpyrrolidon (NMP) (800 ml) wurde auf 0°C gekühlt und unter Rühren 69.5 g.
4,4,4-Trifluor-1-aminobut-2-en-3-on, 92 g 30 % NaOMe in Methanol und 60 g. 3,3-
Dimethoxypropionitril wurden bei dieser Temperatur langsam nacheinander zugegeben. Dieses Gemisch wurde in der Vorlage überführt.
Reaktionsdurchführung
Der Rohrreaktor wurde mit NMP voll gefüllt, der Mantel auf 80-85 °C erhitzt und Vakuum von 30 -35 mbar angelegt. Aus der Vorlage wurde das Reaktionsgemisch binnen 1 h gleichmäßig in den Rohrreaktor zugegeben. Die Reaktionszeit betrug bei 80-85 C 7-8 Min, wobei Methanol in der Kühlfalle kondensiert wurde. Nach beendeter Zugabe wurden noch 120 ml NMP zugetropft, um das Reaktionsgemisch aus dem Reaktor komplett zu verdrängen. Das Reaktionsgemisch wurde auf Eiswasser und HCI zugegeben und falls notwendig mit HCI auf pH 2-3 gestellt. Das ausgefallene
Produkt wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Man erhielt 88 g (90 %) von 3-(4,4,4-Trifluoro-3-oxo-1-butenyl)acrylonitril mit der
Reinheit w.w % 99 % als Isomerengemisch von 4 Stereoisomeren.
Schmp: 124-126 C.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von 4-HaIoalkylnicotinnitrilen (I),
Figure imgf000023_0001
wobei RF (Cι-C )- Haloalkyl bedeutet und wobei man
a) 3-Amino-1 -haloalkyl-2-propen-1 -on RF-C(O)-CH=CH-NH2 (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer Verbindung der Formel (III) bis (VII),
(R1Z)CH=CH-CN (III)
(R1Z)2CH-CH2-CN (IV)
Hal-CH=CH-CN (V)
Hal2CH-CH2CN (VI)
HC≡C-CN (VII) wobei R Alkyl, Hai CI oder Br und Z O, S, NR1 oder OCO bedeutet, bei dem im
Falle von Formel (IV) die beiden Reste Z unabhängig voneinander die vorstehend genannten Bedeutungen annehmen können, zu einer Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) umsetzt,
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(ZR)-CH2-CN (IX)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(Hal)-CH2-CN (X) wobei R, Z und Hai die oben angegebenen Bedeutungen haben, und das Reaktionsprodukt
b) einer Ringschlußreaktion unterwirft.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei man eine Verbindung der Formel (II) mit einer Verbindung der Formel (III) und/oder (IV) unter vermindertem Druck umsetzt.
3. Verfahren zur Herstellung von 4-Haloalkylnicotinsäüreamiden (XI),
Figure imgf000024_0001
wobei man ein gemäß dem Prozeß nach Anspruch 1 erhaltenes 4-Haloalkylnicotinnitril
(I)
Figure imgf000024_0002
verseift.
4. Verbindung der Formel (VIII), (IX) oder (X),
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(ZR)-CH2-CN (IX)
RF-C(O)-CH=CH-NH-CH(HaI)-CH2-CN (X) wobei
RF (C1-C4)- Haloalkyl;
R1 eine Alkylgruppe;
Z O, S oder OCO(Alkyl) und
Hai CI oder Br bedeutet.
5. Verwendung von 4-HaloalkylnicotinnitriIen (I) als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln.
6. Verwendung einer Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) gemäß Anspruch 3 zur Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln.
Zwischenprodukte der Formel (XV), (XVI) und (XVII),
Figure imgf000025_0001
(XV) (XVII) (XVI)
wobei
RF (C C4)- Haloalkyl;
R1 (d-CsJ-Alkyl und
M H oder ein einwertiges Kation bedeutet.
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