WO2007003295A2 - Verfahren zur herstellung von 3-arylmethylthio- und 3-heteroarylmethylthio-4,5- dihydro-isoxazolin-derivaten - Google Patents

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WO2007003295A2
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Hendrik Helmke
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Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of 3-arylmethylthio and 3-heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazoline derivatives by a one-pot process in which corresponding arylmethyl and heteroarylmethyl isothiuronium salts in the presence of an aqueous alkali or alkaline earth base with an isoxazoline To the corresponding 3-arylmethylthio and 3-heteroarylmethylthio-4,5-dihydroisoxazoline derivatives.
  • the object was therefore to provide a synthesis process for the abovementioned thioethers of the general formula (1), as well as other analogs, which avoids the abovementioned disadvantages of the processes according to (a) or (b).
  • the present invention now relates to a process for the preparation of 3-arylmethylthio and 3-heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazoline derivatives of the general formula (I),
  • R 1, R 2 are each independently hydrogen, (Ci-C 6) -alkyl, (C 2 -C 6) -
  • R 3 , R 4 are hydrogen, (C 1 -C 6 ) -alkyl, (C 2 -C 6 ) -alkenyl, (C 2 -C 6 ) -alkynyl or (C 3 -C 8 ) -cycloalkyl, the abovementioned Alkyls, cycloalkyls, alkenyls or alkynyls optionally by one or more identical or different radicals from the group consisting of halogen, cyano, (C 3 -C 8 ) -cycloalkyl, (C 1 -C 6 ) -alkoxy, (C 1 -C 6 ) - Haloalkoxy or (Ci-C 6 ) alkylthio are substituted, or R 3 and R 4 together form a spiro linkage of 3 to 8 carbon atoms, together with the carbon atom to which they are bonded together, or R 1 and R 3 , together with the C atoms to which they are
  • R 5 is unsubstituted or substituted aryl, preferably having 6 to 14 C
  • Atoms or unsubstituted or substituted heteroaryl having preferably 1 to 9 C atoms and one or more heteroatoms, preferably having 1 to 4 heteroatoms, in particular having 1 to 3 heteroatoms from the group N, O and S, where each of the above carbocyclic or heterocyclic radicals are optionally substituted by OH, halogen, cyano, (Ci-C 6) -alkyl, (CrC 6) - haloalkyl, (C 2 -C 6) alkenyl, (C 2 -C 6) -alkynyl, (C 3 - C 8) cycloalkyl, (C 3 -C 6) - cycloalkenyl, mono- (Ci-C 6) alkylamino, di - ((Ci-C 6) alkyl) amino, N- (C 1 - C 6 ) alkanoyl) amino, (Ci-C 6) alkoxy, (Ci-C 6) -
  • R 16 ö is hydrogen or (Ci-C 6 ) -alkyl.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the meanings given above for the general formula (I) and Lg 'denotes a leaving group, to the target compounds, ie the corresponding 3-arylmethylthio and 3-heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazolinen of the general formula (I) are reacted.
  • the production compared to the variant (a) of the prior art shortens by one step.
  • the method according to the invention has a reduced number of stages by 2.
  • leaving groups Lg chlorine, bromine, iodine or sulfonate groups, such as methane trifluoromethane, ethane, benzene or toluene sulfonate are preferred.
  • leaving groups Lg ' are chlorine, bromine or sulfonate groups, such as methane trifluoromethane, ethane, benzene or toluene sulfonate or methysulfonyl, but especially chlorine preferred.
  • R 1 and R 2 are each independently (C 1 -C 4 ) -alkyl, (C 2 -C 3 ) -alkenyl, (C 2 -C 3 ) -alkynyl, (C 3 -C 6 ) -cycloalkyl, wherein each of the (C 1 -C 4 ) -alkyl, (C 2 -C 3 ) -alkenyl, (C 2 -C 3 ) -alkynyl, (C 3-C6) -cycloalkyl radicals is optionally substituted by one or more radicals from the group halogen, cyano or (C 3 -C 6) cycloalkyl.
  • the method according to the invention compounds are useful in application further the general formula (I) in which R 1 and R 2 independently of one another are methyl or ethyl, which are preferred chlorinated or fluorinated turn gege gene substituted independently one or more times halogenated.
  • R 1 and R 2 independently of one another are methyl or ethyl, which are preferred chlorinated or fluorinated turn gege gene substituted independently one or more times halogenated.
  • Preferred among the halogenated radicals are chloromethyl and fluoromethyl, most preferably chloromethyl.
  • R 5 is an unsubstituted or substituted aryl preferably having 6 to 10 C atoms or unsubstituted or substituted heteroaryl having preferably 1 to 9 C atoms, preferably 3 to 5 C atoms having 1 to 3 heteroatoms, preferably having one or two identical or different heteroatoms from the group N, O and S, where each of the above carbocyclic or heterocyclic radicals is optionally substituted by halogen, cyano, (Ci-C 3 ) Alkyl, (C r C 3 ) haloalkyl, (C 2 -C 4 ) alkenyl, (C 2 -C 4 ) alkynyl, (C 3 -C 6 ) cycloalkyl, (C 3 -C 6 ) - cycloalkenyl, (C 1 -C 4 J -alkoxy, (C r C 4) -haloal
  • R 5 is an unsubstituted or substituted aryl preferably having 6 to 10 C atoms, or unsubstituted or substituted heteroaryl having preferably 3 to 5 C atoms with 1 to 3 heteroatoms, preferably with one or two identical or different heteroatoms from the group N, O and S, wherein each of the above carbocycli Dist or heterocyclic radicals optionally substituted by one or more identical or different radicals from the group halogen, cyano, ethyl, methyl, haloethyl, halomethyl, halomethoxy or haloethoxy.
  • Particularly preferred compounds of the general formula (I) are those in which R 5 is a substituted or unsubstituted phenyl, naphthyl, thienyl, furyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, pyridazinyl, imidazolyl, isothiazolyl, thiazolyl or oxazolyl, most preferably corresponds to a phenyl or pyrazolyl, which in the case of substitution preferably by one or more, identical or different radicals from the group halogen, cyano, ethyl, methyl, halomethoxy or halomethyl are substituted, wherein among the halogens chlorine and fluro, im Halomethoxy and halomethyl especially fluorine, are preferred.
  • isoxazolines (IV) used as starting material in the process according to the invention in which Lg 1 has the meaning of a leaving group, such as, for example, halogen, SOaMe, SOMe or the like, are known to the person skilled in the art and are described inter alia in:
  • isothiuronium salts from the corresponding alkylating agents and Th urea is carried out by literature methods, advantageously by reaction of a corresponding alkylating agent of the formula R 5 R 6 CHLg, with R 5 , R 6 and Lg as indicated above, with an equimolar amount of thiourea in one inert solvents, such as lower alcohols, such as methanol, ethanol or isopropanol; Hydrocarbons, such as benzene or toluene; halogenated hydrocarbons, such as dichloromethane or chloroform; or ether derivatives, such as methyl tert-butyl ether, tetrahydrofuran or dioxane at temperatures between 0 ° and 150 ° C, preferably 20 ° to 100 ° C.
  • solvents such as lower alcohols, such as methanol, ethanol or isopropanol
  • Hydrocarbons such as benzene or toluene
  • the organic phase is an inert solvent such as tetrahydrofuran, diethyl ether, acetonitrile, pentane , Hexane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, nitrobenzene or mixtures of these solvents.
  • an inert solvent such as tetrahydrofuran, diethyl ether, acetonitrile, pentane , Hexane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, nitrobenzene or mixtures of these solvents.
  • phase transfer catalysts are quaternary ammonium or
  • Phosphonium salts and crown ethers, cryptands or polyethylene glycols suitable.
  • the reaction of the isothiuronium salts (II) with the isoxazolinones (IV) takes place in a temperature range from -10 ° to 150 ° C. under the conditions of a phase-transfer-catalyzed reaction.
  • the reactants and the catalyst at temperatures of 20 ° to 100 ° C are stirred vigorously under a protective gas atmosphere.
  • the compounds produced can be oxidized and / or halogenated by reactions known to the person skilled in the art.
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Abstract

Verfahren zur Herstellung von 3-Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio-4,5- dihydro-isoxazolin-Derivaten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von von 3-Arylmethylthio- und 3- Heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazolin-Derivaten der allgemeinen Formel (I) durch ein Eintopfverfahren, in dem korrespondierende Arylmethyl- und Heteroarylmethyl-isothiuroniumsalze in Gegenwart einer wässrigen Alkali- oder Erdalkalibase mit einem Isoxazolin-Derivat zu den entsprechenden 3-Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazolin-Derivaten umgesetzt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung von 3-Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio-4,5- dihydro-isoxazolin-Derivaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3-Arylmethylthio- und 3- Heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazolin-Derivaten durch ein Eintopfverfahren, in dem korrespondierende Arylmethyl- und Heteroarylmethyl-isothiuroniumsalze in Gegenwart einer wässrigen Alkali- oder Erdalkalibase mit einem Isoxazolin-Derivat zu den entsprechenden 3-Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio-4,5-dihydro- isoxazolin-Derivaten umgesetzt werden.
Aus der Literatur ist bekannt, daß Isoxazolin-Derivate der allgemeinen Formel (1), in der Ra und Rb bevorzugt gegebenenfalls substituierte Alkylreste, Rc, Rd und Re bevorzugt Wasserstoff, Rf ein gegebenenfalls substitierter Aryl- oder Heteroaryl-Rest ist und X Wasserstoff bedeutet, sowie deren Halogenmethylsulfinyl- und Halogenmethylsulfonyl- Analoge, für die X Halogen bedeutet, interessante herbizide Wirkung besitzen (vgl. z.B. WO 2001 012613, WO 2002 062770, WO 2003 000686 und WO 2003 010165).
Figure imgf000002_0001
Zur Herstellung der oben erwähnten Verbindungen wird gemäß der bisher bekannten Verfahren in jedem Fall zunächst der entsprechende Thioether der Formel (1), mit n = 0, hergestellt, der dann weiter zu den oxidierten und halogenierten Derivaten umgesetzt wird. Die dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren zur Herstellung der Thioether der allgemeinen Formel (1) (n = 0) (z.B. WO 2001 012613, WO 2002 062770, WO 2003 000686 und WO 2003 010165) benutzen dabei:
(a) die Verseifung eines Isothiuroniumsalzes der allgemeinen Formel (2), in der Re und Rf die oben zur Formel (1) angegebenen Bedeutungen haben und Lg eine Abgangsgruppe bedeutet, in ein Mercaptan der allgemeinen Formel (3), in dem Re und Rf die oben zur Formel (1) angegebenen Bedeutungen haben und dessen anschließende Umsetzung mit einem Isoxazolin der allgemeinen Formel (4), in der Ra, Rb, Rc, und Rd die oben zur Formel (1) angegebenen Bedeutungen haben und Lg' eine Abgangsgruppe bedeutet;
Figure imgf000003_0001
(2) (3)
oder
(b) die Umwandlung eines Isoxazolins der allgemeinen Formel (4) über drei Zwischenschritte in ein 3-Mercaptoisoxazolin der allgemeinen Formel (5), in dem Ra, Rb, Rc, und Rd die oben zur Formel (1) angegebenen Bedeutungen haben und dessen anschließende Alkylierung mit einem Aryl- oder Heteroarylmethyl-Derivat der allgemeinen Formel (6), in dem Re und Rf die oben zur Formel (1) angegebenen Bedeutungen hat und Lg eine Abgangsgruppe bedeutet. N O
(4)- NaaHHSS RR < -SH
Figure imgf000004_0001
(5)
Figure imgf000004_0002
Me = Methyl
"*■ (1 ) (n = 0)
Nachteil der Synthesevariante (a) ist der Umgang mit den größtenteils toxischen, übelriechenden und oxidationsempfindlichen Mercaptanen (3), bei Variante (b) die hohe Stufenzahl und die damit verbundene unbefriedigende Gesamtausbeute.
Die Aufgabe bestand somit darin, ein Syntheseverfahren für die oben erwähnten Thioether der allgemeinen Formel (1), sowie weiterer Analoger, bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile der Verfahren nach (a) oder (b) vermeidet.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von 3- Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazolin-Derivaten der allgemeinen Formel (I),
Figure imgf000004_0003
worin
R1, R2 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, (Ci-C6)-Alkyl, (C2-C6)-
Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl oder (C3-C8)-Cycloalkyl bedeuten, wobei jeder der (Ci-C6)-Alkyl, (C2-C6)-Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl oder (C3-C8)-Cycloalkyl- Reste unsubstituiert oder durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, (C3-C8)-Cycloalkyl oder aber durch -OR7 oder -S(O)mR7 mit m = 0, 1 oder 2, substituiert ist und R7 einem (Ci-C6)-Alkyl, (C3-C6)-Alkenyl, (C3-C6)-Alkiny!, (C3-C8)- Cycloalkyl, entspricht, das unsubstituiert oder durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen oder Cyano substituiert ist, entspricht, oder aber R1 und R2 bilden gemeinsam eine Spiro-Verknüpfung aus 3 bis 8 C-Atomen, zusammen mit dem C-Atom, an das sie gemeinsam gebunden sind,
R3, R4 Wasserstoff, (Ci-C6)-Alkyl, (C2-C6)-Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl oder (C3-C8)- Cycloalkyl, wobei die zuvor benannten Alkyle, Cycloalkyle, Alkenyle oder Alkinyle gegebenenfalls durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, (C3-C8)-Cycloalkyl, (Ci-C6)-Alkoxy, (Ci-C6)-Haloalkoxy oder (Ci-C6)-Alkylthio substituiert sind, bedeutet, oder aber R3 und R4 bilden gemeinsam eine Spiro-Verknüpfung aus 3 bis 8 C-Atomen, zusammen mit dem C-Atom an das sie gemeinsam gebunden sind, oder R1 und R3 bilden gemeinsam mit den C-Atomen, an die sie gebunden sind, eine aus 5-8 C-Atomen bestehende Ringstruktur,
R5 unsubstituiertes oder substituiertes Aryl, vorzugsweise mit 6 bis 14 C-
Atomen oder unsubstituiertes oder substutiertes Heteroaryl mit vorzugsweise 1 bis 9 C-Atomen und einem oder mehreren Heteroatomen, vorzugsweise mit 1 bis 4 Heteroatomen, insbesondere mit 1 bis 3 Heteroatomen aus der Gruppe N, O und S, ist, wobei jeder der vorstehenden carbocyclischen oder heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch OH, Halogen, Cyano, (Ci-C6)-Alkyl, (CrC6)- Haloalkyl, (C2-C6)-Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl, (C3-C8)-Cycloalkyl, (C3-C6)- Cycloalkenyl, Mono-(Ci-C6)-alkylamino, Di-((Ci-C6)-alkyl)-amino, N-(C1- C6)-Alkanoyl)-amino, (Ci-C6)-Alkoxy, (Ci-C6)-Haloalkoxy, (C3-C6)- Alkenyloxy, (C3-C6)-Alkinyloxy, (C3-C6)-Cycloalkoxy, (C4-C6)- Cycloalkenyloxy, (Ci-C6)-Alkylthio, (Ci-C6)-Haloalkylthio (C3-C6)- Cycloalkylthio, (C3-C6)-Alkenylthio, (C4-C6)-Cycloalkenylthio, (C3-C6)- Alkinylthio, (Ci-C6)-Alkanoyl, (C2-C6)-Alkenylcarbonyl, (C2-C6)- Alkinylcarbonyl, Arylcarbonyl, (Ci-C6)-Alkylsulfinyl, (Ci-C6)-Alkylsulfonyl (CrCe)-Haloalkylsulfinyl oder (Ci-C6)-Haloalkylsulfonyl substituiert ist,
und
R 16ö Wasserstoff oder (Ci-C6)-Alkyl bedeutet.
in dem ausgehend von Arylmethyl- und Heteroarylmethyl-isothiuroniumsalzen der allgemeinen Formel (II)
Figure imgf000006_0001
in der R5 und R6 die oben zur allgemeinen Formel (I) angegebenen Bedeutungen haben und Lg eine Abgangsgruppe bedeutet,
diese in einem Eintopfverfahren in Gegenwart einer wässrigen Alkali- oder Erdalkalimetall-Base mit einem Isoxazolin-Derivate der allgemeinen Formel (IV)
Figure imgf000006_0002
in der R1, R2, R3 und R4 die oben zur allgemeinen Formel (I) angegebenen Bedeutungen haben und Lg' eine Abgangsgruppe bedeutet, zu den Zielverbindungen, d.h. den entsprechenden 3-Arylmethylthio- und 3- Heteroarylmethylthio-4,5-dihydro-isoxazolinen der allgemeinen Formel (I) umgesetzt werden.
Verbindungen der allgemeinen Formel (II) lassen sich durch Umsetzung eines Alkylierungsmittels der allgemeinen Formel R5R6CHLg, worin R5 und R6 die oben zur allgemeinen Formel (I) angegenbenen Bedeutungen haben und Lg eine Abgangsgruppe ist, mit Thioharnstoff erhalten.
Die Verwendung von Isothiuroniumsalzen im Sinne einer Eintopfreaktion zur Verseifung des Isothiuroniumsalzes und Umsetzung des intermediär entstandenen Mercaptans in einer Austauschreaktion ist an einem anderen Reaktionsschema in der DE 3942946 beschrieben.
Allgemein wird die Umsetzung durch das nachstehende Formelschema dargestellt:
Figure imgf000007_0001
(II) Phasentransferkatalysator (|)
Das unter den Reaktionsbedingungen intermediär entstehende Mercaptan der allgemeinen Formel (III), worin R5 und R6 die oben zur allgemeinen Formel (I) angegebene Bedeutung haben,
Figure imgf000007_0002
wird in situ sofort durch das Isoxazolin der allgemeinen Formel (IV) abgefangen. Der Umgang mit dem Mercaptan mit den oben erwähnten unangenehmen Eigenschaften wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden. Zusätzlich verkürzt sich die Herstellung gegenüber der Variante (a) des Stands der Technik um eine Stufe. Gegenüber der Variante (b) des Stands der Technik weist das erfindungsgemäße Verfahren eine um 2 verminderte Stufenzahl auf.
Als Abgangsgruppen Lg sind Chlor, Brom, lod oder Sulfonat-Gruppen, wie Methan- Trifluormethan-, Ethan-, Benzol- oder Toluol-sulfonat bevorzugt.
Als Abgangsgruppen Lg' sind Chlor, Brom, oder Sulfonat-Gruppen, wie Methan- Trifluormethan-, Ethan-, Benzol- oder Toluol-sulfonat oder Methysulfonyl, besonders aber Chlor bevorzugt.
Bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils (C1- C4)-Alkyl, (C2-C3)-Alkenyl, (C2-C3)-Alkinyl, (C3-C6)-Cycloalkyl sind, wobei jeder der (Ci-C4)-Alkyl, (C2-C3)-Alkenyl, (C2-C3)-Alkinyl, (C3-C6)-Cycloalkyl-Reste gegebenenfalls durch einen oder mehrere Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano oder (C3-C6)-Cycloalkyl substituiert ist.
Besonders bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R1 und R2 unabhängig voneinander (CrC4)-Alkyl oder (Ci-C4)-Haloalkyl bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl oder Ethyl sind, die wiederum gegegenenfalls unabhängig voneinander ein oder mehrfach halogeniert, bevorzugt chloriert oder fluoriert sind. Bevorzugt unter den halogenierten Resten sind Chlormethyl und Fluormethyl, ganz besonders bevorzugt Chlormethyl.
Weiter bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I)1 in denen R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder (Ci-C4)-Alkyl bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R3 und R4 Wasserstoff entspricht.
Weiter bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R5 ein unsubstituiertes oder substituiertes Aryl vorzugsweise mit 6 bis 10 C-Atomen oder unsubstituiertes oder substutiertes Heteroaryl mit vorzugsweise 1 bis 9 C-Atomen vorzugsweise 3 bis 5 C- Atomen, mit 1 bis 3 Heteroatomen, vorzugsweise mit einem oder zwei gleichen oder verschiedenen Heteroatomen aus der Gruppe N, O und S, ist, wobei jeder der vorstehenden carbocyclischen oder heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch Halogen, Cyano, (Ci-C3)-Alkyl, (CrC3)-Haloalkyl, (C2-C4)-Alkenyl, (C2-C4)-Alkinyl, (C3-C6)-Cycloalkyl, (C3-C6)-Cycloalkenyl, (C1-C4J-AIkOXy, (CrC4)-Haloalkoxy, (C3- C4)-Alkenyloxy, (C3-C4)-Alkinyloxy, (C3-C6)-Cycloalkoxy, (C4-C6)-Cycloalkenyloxy, (d-C^-Alkylthio, (d-C4)-Haloalkylthio (C3-C6)-Cycloalkylthio, (C3-C4)-Alkenylthio, (C4-C6)-Cycloalkenylthio, (C3-C4)-Alkinylthio, (Ci-C4)-Alkanoyl, (C2-C6)- Alkenylcarbonyl, (C2-C6)-Alkinylcarbonyl, Arylcarbonyl, (d-C^-Alkylsulfinyl, (C1-C4)- Alkylsulfonyl (CrC^-Haloalkylsulfinyl oder (d-C^-Haloalkylsulfonyl substituiert ist.
Ebenso bevozugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R5 ein unsubstituiertes oder substituiertes Aryl vorzugsweise mit 6 bis 10 C-Atomen, oder unsubstituiertes oder substutiertes Heteroaryl mit vorzugsweise 3 bis 5 C-Atomen mit 1 bis 3 Heteroatomen, vorzugsweise mit einem oder zwei gleichen oder verschiedenen Heteroatomen aus der Gruppe N, O und S, ist, wobei jeder der vorstehenden carbocyclisehen oder heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, Ethyl, Methyl, Haloethyl, Halomethyl, Halomethoxy oder Haloethoxy substituiert ist.
Besonders bevorzugt sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen R5 einem substituierten oder unsubstituierten Phenyl, Naphthyl, Thienyl, Furyl, Pyrazolyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Pyridazinyl, Imidazolyl, Isothiazolyl, Thiazolyl oder Oxazolyl, ganz besonders bevorzugt einem Phenyl oder Pyrazolyl entspricht, die im Falle der Substitution bevozugt durch eine oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, Ethyl, Methyl, Halomethoxy oder Halomethyl substituiert sind, wobei unter den Halogenen Chlor und Fluro, im Falle von Halomethoxy und Halomethyl ganz besonders Fluor, bevorzugt sind.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsmaterial verwendeten Isoxazoline (IV), bei denen Lg1 die Bedeutung einer Abgangsgruppe, wie z.B. Halogen, SOaMe, SOMe oder ähnliches hat, sind dem Fachmann bekannt und sind u.a. beschrieben in:
Rohloff, J. C; Robinson, J. I.; Gardner J. O.; Tetrahedron Lett. (1992) 33 3113, WO 2001012613 und WO 2002 062770.
Die Herstellung von Isothiuroniumsalzen aus den entsprechenden Alkylierungsmitteln und Th ioharnstoff erfolgt nach literaturbekannten Verfahren, vorteilhaft durch Reaktion eines entsprechenden Alkylierungsmittel der Formel R5R6CHLg, mit R5,R6 und Lg wie oben angegeben, mit einer äquimolaren Menge an Thiohamstoff in einem inerten Lösemittel, wie niedrigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol oder Isopropanol; Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Benzol oder Toluol; halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Dichlormethanhan oder Chloroform; oder Etherderivaten, wie beispielsweise Methyl-tert.butylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan bei Temperaturen zwischen 0° und 150° C, vorzugsweise 20° bis 100° C. Die in vielen Fällen durch Kristallisation erhaltenen Verbindungen der Isothiuroniumsalze der allgemeinen Formel (II) werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im allgemeinen ohne weitere Reinigungsschritte unter starkem Rühren mit äquimolaren Mengen der Verbindungen der allgemeinen Formel (IV) unter Phasentransferbedingungen umgesetzt.
Vorteilhaft arbeitet man hier in einem Zweiphasensystem, wobei neben einer wäßrigen stark basischen Alkali- oder Erdalkalimetall-Hydroxid-Lösung, bevorzugt Natrium- oder Kaliumhydroxid, mit mindestens zwei Äquivalenten der Base, die organische Phase ein inertes Lösemittel wie Tetrahydrofuran, Diethylether, Acetonitril, Pentan, Hexan, Benzol, Toluol, XyIoI, Chlorbenzol, Dichlormethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Nitrobenzol oder Mischungen dieser Lösemittel ist.
Es ist auch möglich, das jeweils wertvollere Edukt der Formel (II) oder der Formel (IV) etwas im Unterschuß einzusetzen.
Als Phasentransferkatalysatoren sind quaternäre Ammonium- oder
Phosphoniumsalze sowie Kronenether, Kryptande oder Polyethylenglykole geeignet.
Beispiele solcher Katalysatoren finden sich z. B. in W. P. Weber, G. W. Gokel;
Phase Transfer Catalysis in Organic Synthesis, Springer-Verlag, Berlin 1977 oder E.
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Die Umsetzung der Isothiuroniumsalze (II) mit den Isoxazolinonen (IV) erfolgt in einem Temperaturbereich von -10° bis 150° C unter den Bedingungen einer phasentransfer-katalysierten Reaktion.
Vorzugsweise werden die Reaktionspartner und der Katalysator bei Temperaturen von 20° bis 100° C unter Schutzgasatmosphäre stark gerührt.
Die erzeugten Verbindungen lassen sich bei Bedarf durch dem Fachmann bekannte Reaktionen oxidieren und/oder halogenieren.
Die nachfolgenden Synthesebeispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Synthesebeispiel A
Darstellung von 3-(2,6-Difluorbenzylthio)-5-ethyl-5-methyl-4,5-dihydroisoxazol
2,0 g (14 mmol) 3-Chlor-5-ethyl-5-methyl-4,5-dihydro-isoxazol (Herstellung nach WO 2001 012613) und 3,84 g (14 mmol) 2,6-Difluorbenzyl-isothiuronium-bromid (hergestellt durch Umsetzung äquimolarer Mengen 2,6-Difluorbenzylbromod und Thiohamstoff in Ethanol) wurden mit 1 ,22 g (4 mmol) Tetra-n-butylammoniumbromid in einem Gemisch aus 100 ml Toluol und 28 g 50 %iger Natronlauge 6 Stunden bei Raumtemperatur unter Argon kräftig gerührt. Nach Verdünnen mit Wasser wurde die organische Phase getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wurde zur Reinigung an Kieselgel chromatographiert (Ethylacetat/Heptan 4:1). Man erhielt 1 ,98 g (51 ,2 % d. Th.) Produkt als farbloses Öl. 1H-NMR (300 MHz, CCCI3): (CDCI3): 2,80 (AB, 2H1 Isoxazolin-CH2); 4,36 (s, 2H1 CH2S)
Synthesebeispiel B
Darstellung von 5,5-Dimethyl-3-(2-trifluormethoxy-benzylthio)-4,5-dihydro-isoxazol
Unter Argon wurden zu einem Gemisch aus 50 ml Toluol und 21 g 50 %ige wässriger Natronlauge 0,81 g (3 mmol) Tetra-n-butylammoniumbromid, 1 ,20 g (9 mmol) 3-Chlor-5,5-dimethyl-4,5-dihydro-isoxazol (Herstellung nach WO 2001 012613) und 2,98 g (9 mmol) 2-Trifluormethoxybenzyl-isothiuronium-bromid (hergestellt durch Erhitzen äquimolarer Mengen Thiohamstoff und 2-Trifluormethoxy- benzylbromid in Ethanol) gegeben. Es wurde 6 Stunden kräftig bei Raumtemperatur gerührt. Nach Verdünnen mit Wasser wurde die Toluolphase abgetrennt, die Wasserphase nochmals mit Toluol ausgerührt und die vereinigten organischen Phasen getrocknet und eingeengt. Zur Reinigung wurde das Rohprodukt an Kieselgel chromatographiert (Heptan/Ethylacetat 4:1). Man erhielt 1,68 g Produkt (58 % d. Th.) als farbloses Öl. NMR (300 MHz1 CDCI3): 1 ,21 (s, 6H1 2CH3); 2,78 (s, 2H, Isoxazolin-CH2); 4,24 (s, 2H, SCH2); 7,20-7,35 (m, 3H, Phenyl-H); 7,56 (dd, 1H, Phenyl-H)
Synthesebeispiel C
Herstellung von 3-({[5-(Difluormethoxy)-1-methyl-3-(trifluormethyl)-1 H-pyrazol-4- yl]methyl}thio)-5,5-dimethyl-4,5-dihydroisoxazol
Zu einem Gemisch aus 74,000 g 50% iger wässriger Natronlauge und 100 ml Toluol gab man unter einer Argonatmosphäre 4,05 g (13 mmol) Tetra-n- butylammoniumbromid, 13,67 g (35 mmol) [5-(Difluormethoxy)-1-methyl-3- (trifluoromethyl)-i H-pyrazol-4-yl]methyl imidothiocarbamate Hydrobromid (WO 2004 013106). Hierzu tropfte man bei Raumtemperatur unter heftigemRühren eine Lösung von 6,000 g (45 mmol) 3-Chlor-5,5-dimethyl-4,5-dihydro-isoxazol in wenig Toluol. Es wurde zwei Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt, und der Ansatz mit Wasser verdünnt. Das Gemisch wurde drei Mal mit Ethylacetat ausgerührt und die vereinigten organischen Phasen getrocknet und eingeengt. Das Rohprodukt wurde zur Reinigung an Kieselgel chromatographiert (Heptan/Ethylacetat 3:3). Man erhielt 8,28 g (64,9 % d. Th.) Produkt als farbloses Öl. NMR (400 MHz1 CDCI3): 1 ,41 (s, 6H, 2CH3); 2,78 (s, 2H, Isoxazolin-CH2); 3,82 (s, 3H, NCH3); 4,18 (s, 2H, SCH2); 6,73 (tr, 1 H, OCF2H)
Die in der nachfolgenden Tabelle A beschriebenen Verbindungen erhält man gemäß oder analog zu den oben beschriebenen Synthesebeispielen A bis C.
In den Tabellen bedeuten:
Me = Methyl
Et = Ethyl
Ph = Phenyl Tabelle A
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000015_0001
Die obigen Beispiele wurden alle nach dem beanspruchten Verfahren hergestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von 3-Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio- 4,5-dihydro-isoxazolin-Derivaten der allgemeinen Formel (I),
Figure imgf000016_0001
worin
R1 , R2 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff (Ci-C6) Alkyl,
(C2-C6)-Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl oder (C3-C8)-Cycloalkyl bedeuten, wobei jeder der (Ci-C6)-Alkyl, (C2-C6)-Alkenyl, (C2- C6)-Alkinyl oder (C3-C8)-Cycloalkyl-Reste unsubstituiert oder durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, (C3-C8)-Cycloalkyl oder aber durch -OR7 oder -S(O)mR7 mit m = 0, 1 oder 2, substituiert ist und R7 einem (d-C6)-Alkyl, (C3-C6)-Alkenyl, (C3-C6)-Alkinyl, (C3-C8)- Cycloalkyl, entspricht, das unsubstituiert oder durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen oder Cyano substituiert ist, entspricht, oder aber R1 und R2 bilden gemeinsam eine Spiro-Verknüpfung aus 3 bis 8 C-Atomen, zusammen mit dem C-Atom, an das sie gemeinsam gebunden sind,
R3, R4 Wasserstoff, (Ci-C6)-Alkyl, (C2-C6)-Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl oder (C3-C8)-Cycloalkyl, wobei die zuvor benannten Alkyle, Cycloalkyle, Alkenyle oder Alkinyle gegebenenfalls durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, (C3-C8)-Cycloalkyl, (C1-Ce)-AIkOXy, (CrC6)- Haloalkoxy oder (Ci-C6)-Alkylthio substituiert sind, bedeutet, oder aber R3 und R4 bilden gemeinsam eine Spiro-Verknüpfung aus 3 bis 8 C-Atomen, zusammen mit dem C-Atom an das sie gemeinsam gebunden sind, oder R1 und R3 bilden gemeinsam mit den C-Atomen, an die sie gebunden sind, eine aus 5-8 C-Atomen bestehende
Ringstruktur,
R5 unsubstituiertes oder substituiertes Aryl, oder unsubstituiertes oder substutiertes Heteroaryl ist, wobei jeder der vorstehenden carbocyclischen oder heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch OH, Halogen, Cyano, (C1-Ce)-AIkVl, (CrC6)-Haloalkyl, (C2-C6)-Alkenyl, (C2-C6)-Alkinyl, (C3-C8)-Cycloalkyl, (C3-C6)- Cycloalkenyl, Mono-(CrC6)-alkylamino, Di-((Ci-C6)-alkyl)-amino, N^d-CeJ-AlkanoyO-amino, (Ci-C6)-Alkoxy, (Ci-C6)-Haloalkoxy, (C3-C6)-Alkenyloxy, (C3-C6)-Alkinyloxy, (C3-C6)-Cycloalkoxy, (C4- C6)-Cycloalkenyloxy, (d-CeJ-Alkylthio, (CrCeJ-Haloalkylthio (C3- C6)-Cycloalkylthio, (C3-C6)-Alkenylthio, (C4-C6)-Cycloalkenylthio, (C3-C6)-Alkinylthio, (d-CeJ-Alkanoyl, (C2-C6)-Alkenylcarbonyl, (C2-C6)-Alkinylcarbonyl, Arylcarbonyl, (Ci-C6)-Alkylsulfinyl, (C1- C6)-Alkylsulfonyl (CrC6)-Haloalkylsulfinyl oder (C1-C6)- Haloalkylsulfonyl substituiert ist,
und
R6 Wasserstoff oder (d-C^-Alkyl bedeutet.
in dem ausgehend von Arylmethyl- und Heteroarylmethyl-isothiuroniumsalzen der allgemeinen Formel (II)
Figure imgf000018_0001
in der R5 und R6 die oben zur allgemeinen Formel (I) angegebenen Bedeutungen haben und Lg eine Abgangsgruppe bedeutet,
diese in einem Eintopfverfahren in Gegenwart einer wässrigen Alkali- oder Erdalkalimetall-Base mit einem Isoxazolin-Derivate der allgemeinen Formel (IV)
Figure imgf000018_0002
in der R1, R2, R3 und R4 die oben zur allgemeinen Formel (I) angegebenen Bedeutungen haben und Lg' eine Abgangsgruppe bedeutet,
zu den entsprechenden 3-Arylmethylthio- und 3-Heteroarylmethylthio-4,5- dihydro-isoxazolinen der allgemeinen Formel (I) umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils (Ci-C4)-Alkyl, (C2-C3)-Alkenyl, (C2-C3)-Alkinyl, (C3-C6)-Cycloalkyl sind, und wobei jeder der (d-C4)-Alkyl, (C2-C3)-Alkenyl, (C2-C3)-Alkinyl, (C3-C6)- Cycloalkyl -Reste gegebenenfalls durch einen oder mehrere Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano oder (C3-C6)-Cycloalkyl substituiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin R1 und R2 unabhängig voneinander (Cr C4)-Alkyl oder (d-C4)-Haloalkyl bedeuten.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , worin R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl oder Ethyl sind, die wiederum gegegenenfalls unabhängig voneinander ein oder mehrfach halogeniert sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , worin R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl, Ethyl oder Chlormethyl sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , worin R1 und R2 unabhängig voneinander Mehtyl oder Ethyl sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin R3 und R4 unabhängig voneienander Wasserstoff oder (Ci-C4)-Alkyl bedeuten.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin R3 und R4 einem Wasserstoff entsprechen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin R5 ein unsubstituiertes oder substituiertes Aryl mit 6 bis 10 C-Atomen, oder unsubstituiertes oder substutiertes Heteroaryl mit 3 bis 5 C-Atomen mit 1 bis 3 Heteroatomen aus der Gruppe N, O und S ist, wobei jeder der vorstehenden carbocyclischen oder heterocyclischen Reste gegebenenfalls durch einen oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, Ethyl, Methyl, Haloethyl, Halomethyl, Halomethoxy oder Haloethoxy substituiert ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin R5 einem substituierten oder unsubstituierten Phenyl, Naphthyl, Thienyl, Furyl, Pyrazolyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Pyridazinyl, Imidazolyl, Isothiazolyl, Thiazolyl oder Oxazolyl entspricht, die im Falle der Substitution bevozugt durch eine oder mehrere, gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Halogen, Cyano, Ethyl, Methyl, Halomethoxy oder Halomethyl substituiert sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Abgangsgruppen Lg einem Chlor, Brom, lod oder einer Sulfonat-Gruppen, wie Methan- Trifluormethan-, Ethan-, Benzol- oder einem Toluol-sulfonat entspricht
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Abgangsgruppen Lg' einem Chlor, Brom, oder einer Sulfonat-Gruppen, wie Methan- Trifluormethan-, Ethan-, Benzol- oder Toluol-sulfonat oder einem Methysulfonyl entspricht.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Abgangsgruppen Lg' einem Chlor entspricht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin die durch Kristallisation erhaltenen Verbindungen der Isothiuroniumsalze der allgemeinen Formel (II) ohne weitere Reinigungsschritte unter starkem Rühren mit äquimolaren Mengen der Verbindungen der allgemeinen Formel (IV) unter Phasentransferbedingungen umgesetzt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei unter Verwendung eines Zweiphasensystems neben einer wäßrigen stark basischen Alkali- oder Erdalkalimetall-Hydroxid-Lösung, die organische Phase ein inertes Lösemittel wie Tetrahydrofuran, Diethylether, Acetonitril, Pentan, Hexan, Benzol, Toluol, XyIoI, Chlorbenzol, Dichlormethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Nitrobenzol oder Mischungen dieser Lösemittel ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei als Phasentransferkatalysatoren quaternäre Ammonium- oder Phosphoniumsalze sowie Kronenether, Kryptande oder Polyethylenglykole verwendet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, worin die Umsetzung der Isothiuroniumsalze (II) mit den Isoxazolinonen (IV) in einem Temperaturbereich von -10° bis 150° C erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, worin die Reaktionspartner bei Temperaturen von 200C bis 1000C unter einer Schutzgasatmosphäre stark gerührt werden.
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