CN101952253A - 取代的酰联苯胺的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备式(I)的取代的酰联苯胺的方法,所述方法包括在碱和钯催化剂存在下,使式(II)的化合物与式(III)的二苯基硼酸在溶剂中反应,所述钯催化剂选自:a)其中钯为零氧化态的钯-三芳基膦或钯-三烷基膦络合物,b)在作为配位配体的三芳基膦或三烷基膦存在下的钯盐,或者c)在三芳基膦或三烷基膦存在下任选地施用于载体上的金属钯。

Description

取代的酰联苯胺的制备方法
本发明涉及一种制备式(I)的取代的酰联苯胺(biphenylanilide)的方法,
其中取代基的定义如下:
Het为选自以下的杂环基残基:
Figure BPA00001207356400012
其中“#”表示所述残基的取代位置;
X为氢、氟或氯;
R1为C1-C6-卤代烷基;
R2为氰基、硝基、卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烯基、C1-C6-炔基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤代烷基、(C1-C6-烷基)羰基或苯基;
n为1、2或3,其中在n为2或3的情况下,R2基团也可以不同,所述方法包括在碱和钯催化剂存在下使式(II)的化合物与式(III)的二苯基硼酸在溶剂中反应,
Figure BPA00001207356400013
在式(II)中,Hal为卤素,且X和Het的定义同上,
Figure BPA00001207356400021
在式(III)中,R2和n的定义同上,
其中所述钯催化剂选自:a)其中钯为零氧化态的钯-三芳基膦或钯-三烷基膦络合物,b)在作为配位配体的三芳基膦或三烷基膦存在下的钯盐,或者c)在三芳基膦或三烷基膦存在下任选地施用于载体上的金属钯,其中所用的三芳基膦或三烷基膦可以被取代。
Tetrahedron Lett.32,第2277页(1991)声称使用[1,4-二(二苯基膦)-丁烷]二氯化钯(II)催化剂进行的苯基硼酸和氯苯之间的偶联反应的产率仅为28%。
EP-A 0 888 261披露了一种通过使氯代硝基苯类与苯基硼酸在钯催化剂和碱存在下反应来制备硝基联苯的方法。在该方法中,需要非常高的催化剂浓度。
WO 2006/092429和WO 2007/138089各自涉及一种通过在钯催化剂存在下使取代的二苯基硼酸类和二卤代芳基化合物偶联来制备取代联苯的方法。
因此,本发明的一个目的是提供一种经济上可行的方法,其可以使用降低的钯催化剂浓度,以工业规模实施,用于区域选择性地制备取代的酰联苯胺。
因此,发现了在本文一开始所定义的方法。
根据WO 2007/138089,二苯基硼酸(III)通过任选取代的苯基氯化镁V与硼酸三烷基酯(优选硼酸三甲基酯)在作为溶剂的四氢呋喃中反应来获得,如方案1所述。
方案1
R4为C1-C4-烷基,优选甲基。
二苯基硼酸(III)的高收率的关键在于,基于所用的取代氯苯(IV),仅采用0.7当量的硼酸三烷基酯。如EP-A 0 888 261中所述,使用1.1当量的硼酸三烷基酯产生苯基硼酸。
该过程阶段的反应温度为20至60℃,优选40至50℃。
由本发明方法制备的取代联苯具有以下优选的取代基,在每种情形下,所述取代基可单独存在或组合存在。
Het为选自以下的杂环基残基:
Figure BPA00001207356400032
其中“#”表示所述残基的取代位置;
R1为三氟甲基或二氟甲基,更优选二氟甲基;
R2为氰基、硝基、氟、氯、溴、甲基、乙基、丙基、丁基、烯丙基、炔丙基、甲氧基、乙氧基、三氟甲基或苯基,更优选氟、氯、甲基或甲氧基,最优选氟或氯;
n为1或2,优选2。
根据方案2进行随后的均匀催化的铃木(Suzuki)联芳基交叉偶联反应。
方案2
Figure BPA00001207356400041
优选从式(III)的二苯基硼酸开始,其中R2和n的定义同上。
进一步优选的原料是其中n为1或2,特别是2的二苯基硼酸(III)。特别优选的是3-位和4-位上或者仅在4-位上被取代的二苯基硼酸(III)。
非常特别优选二(2,3-二氟苯基)硼酸、二(3,4-二氟苯基)硼酸、二(2,3-二氯苯基)硼酸以及尤其是二(3,4-二氯苯基)硼酸和(4-氯苯基)硼酸作为起始化合物(III)。
优选从以下化合物(II)开始:
N-(2-氯-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-氯-4-氟苯基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴-4-氟苯基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-氯-6-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴-6-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-氯-6-氟苯基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴-6-氟苯基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-氯苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-氯苯基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴苯基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、2-氯-N-(2-氯苯基)吡啶-3-甲酰胺、2-氯-N-(2-溴苯基)吡啶-3-甲酰胺,特别优选的是N-(2-氯-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、2-氯-N-(2-氯苯基)吡啶-3-甲酰胺和2-氯-N-(2-溴苯基)吡啶-3-甲酰胺。
式(II)的化合物可以如WO 03/070705所述进行制备。例如,使用1-甲基-3-(三氟甲基)-1H-吡唑-4-羰基氯和2-溴-4-氟苯胺作为原料以及碱,如下述方程式所示:
Figure BPA00001207356400051
基于二苯基硼酸类(III)(二苯基硼酸等同物),通常以等摩尔量,优选过量高达20%,特别是过量高达50%来使用化合物(II)。所用的碱可以是有机碱,例如叔胺。优选使用例如三乙胺或二甲基环己胺。所用的碱优选为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属乙酸盐、碱土金属乙酸盐、碱金属醇盐和碱土金属醇盐,其混合物,特别是单独使用。特别优选的碱为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐。尤其优选的碱为碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠和氢氧化钾)以及碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐(例如碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾)。基于二苯基硼酸(III)的量,本发明方法中所用的碱的份数优选为100至500摩尔%,更优选150至400摩尔%。合适的钯催化剂为其中钯为零氧化态的钯-配体络合物、在配位配体存在下的钯盐,或者优选在配位配体存在下任选地施用于载体的金属钯。合适的配位配体为不带电荷的配体,例如三芳基膦和三烷基膦,其可以任选地在芳环上被取代,例如三苯基膦(TPP)、二-1-金刚烷基-正丁基膦、三叔丁基膦(TtBP)或2-(二环己基膦基)联苯。
此外,文献中也已经进一步描述了来自其他结构类的独特反应性配位配体,包括1,3-双(2,6-二异丙基苯基)-4,5-H2-氯化咪
Figure BPA00001207356400052
(参见例如G.A.Grasa等,Organometallics 2002,21,2866)和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(参见A.Zapf等,Chem.Eur.J.2000,6,1830)。
通过添加季铵盐例如四正丁基溴化铵(TBAB),可以提高配位配体的反应性(参见例如D.Zim等,Tetrahedron Lett.2000,41,8199)。必要时,通过各种取代基例如磺酸或磺酸盐基团,羧酸或羧酸盐基团,膦酸、
Figure BPA00001207356400053
或膦酸盐基团,全烷基铵,羟基和聚醚基,可以提高钯络合物的水溶性。在其中钯为零氧化态的钯-配体络合物中,优选使用四(三苯基膦)钯以及另外的四[三(邻甲苯基)膦]钯。在配位配体存在下使用的钯盐中,钯通常以正二价的氧化态存在。优选使用氯化钯、乙酸钯、乙酰丙酮钯(Pd(acac)2)或者双乙腈氯化钯。特别优选使用二乙酰丙酮钯(Pd(acac)2)。
一般而言,使1至60当量、优选1至25当量上述配位配体(特别是三苯基膦)与1当量钯盐相结合。
在本发明的一个最优选的实施方案中,以等摩尔量使用二乙酰丙酮钯和三叔丁基膦。
EP-A 0 888 261描述了每当量钯催化剂使用2至6当量三苯基膦。文献中通常认为使用高过量的配体是不利的,这是因为预计这将导致催化活性的络合物失活(参见例如J.Hassan等,Chem.Rev.2002,102,1359)。因此,这种高的三苯基膦用量结合低的催化剂用量导致本发明方法的总产率增加并因此提高经济可行性是出乎意料的。所用的金属钯优选为粉碎形式或在载体材料上,例如活性炭上的钯、氧化铝上的钯、碳酸钡上的钯、硫酸钡上的钯、碳酸钙上的钯、钯铝硅酸盐例如蒙脱石、SiO2上的钯和碳酸钙上的钯的形式,在每种情形下,钯含量为0.5至12wt%。除了钯和载体材料之外,这些催化剂可含有其他掺杂剂(例如铅)。
当使用任选地施用于载体的金属钯时,同样特别优选使用上述配位配体,特别是在作为配位配体的三苯基膦的存在下使用活性炭上的钯,其中三苯基膦中的苯基优选被总共1至3个磺酸根/酯基团所取代。在本发明的方法中,,使用基于化合物(II)之量的0.001至1.0摩尔%、优选0.005至0.5摩尔%或0.01至0.5摩尔%、特别是0.005至0.05摩尔%的低份数的钯催化剂。
低用量的钯盐结合高用量的配位配体构成该方法相比于现有技术方法的显著成本优势。
本发明的方法可以在由水相和固体相(即催化剂)构成的两相体系中进行。在这种情况下,水相中除了水之外,还可以含有水溶性有机溶剂。
适用于本发明方法的有机溶剂为醚类,例如二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、四氢呋喃、二
Figure BPA00001207356400061
烷和叔丁基甲醚;烃类,例如正己烷、正庚烷、环己烷、苯、甲苯和二甲苯;醇类,例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、1-丁醇、2-丁醇和叔丁醇;酮类,例如丙酮、甲乙酮和异丁基甲基酮;酰胺类,例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮,在每种情形下都可以单独使用或者以混合物使用。
优选的溶剂为醚类,例如二甲氧基乙烷、四氢呋喃和二
Figure BPA00001207356400062
烷;烃类,例如环己烷、甲苯和二甲苯;醇类,例如乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇和叔丁醇,在每种情形下都可以单独使用或者以混合物使用。在本发明方法的一个特别优选的变化方案中,使用水、一种或多种不溶于水的溶剂以及一种或多种水溶性溶剂,例如水和
Figure BPA00001207356400071
烷的混合物,或者水和四氢呋喃的混合物,或者水、二烷和乙醇的混合物,或者水、四氢呋喃和甲醇的混合物,或者水、甲苯和四氢呋喃的混合物,优选水和四氢呋喃的混合物,或者水、四氢呋喃和甲醇的混合物。
溶剂的总量通常以1摩尔化合物(II)计为3000至500g,优选为2000至700g。
适当地,如下实施所述方法:向水和一种或更多种惰性有机溶剂的混合物中添加化合物(II)、二苯基硼酸类(III)、碱和催化量的钯催化剂,并且在50℃至120℃、优选70℃至110℃、更优选90℃至100℃的温度下搅拌1至50小时、优选2至24小时。
取决于所用的溶剂和温度,确定1巴至6巴、优选1巴至4巴的压力。优选在水和四氢呋喃中反应。可以在适于这类方法的常规设备中进行反应。反应完成后,例如通过过滤去除作为固体获得的钯催化剂,并且从溶剂或更多种溶剂中获得粗产物。在产物不完全溶于水的情况下,在水相分离时从粗产物中完全除去水溶性的钯催化剂或配位配体。随后,可以通过本领域技术人员已知的且适用于特定产物的方法(例如重结晶、蒸馏、升华、区域熔化、熔融结晶或色谱法)实现进一步纯化。
在本发明的又一优选实施方案中,反应是在甲苯中或者在水和甲苯的混合物例如1/1混合物(水/甲苯)中进行的。反应完成后,可以通过相分离对产物和催化剂进行分离。
通过本发明的方法,可以制备例如:2-氯-N-(4′-氯联苯基-2-基)吡啶-3-甲酰胺、N-(3′,4′-二氯联苯基-2-基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(3′,4′-二氯-5-氟联苯基-2-基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(3′,4′-二氯-5-氟联苯基-2-基)-3-(三氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺。
本发明方法提供非常高的高达定量产率的并且纯度非常好的化合物I。可由本发明方法获得的取代联苯适合用作杀真菌的作物保护活性成分的前体(参见WO 03/070705)。
实施例
实施例1:合成二(3,4-二氯苯基)硼酸
向干烧瓶中加入在DCM中的三溴硼烷(13ml,13mmol,1M)。将该溶液冷却至-62℃,并且向该***液中逐滴加入(3,4-二氯苯基)溴化镁(50ml,25mmol,0.5M在THF中)。使反应混合物升温至室温并搅拌过夜。真空下除去溶剂,并将残余物溶解在DCM中且通过缓慢加入INHCl水解。分离有机层并用盐水清洗,真空下除去溶剂。通过硅胶色谱采用25%乙酸乙酯作为洗脱剂纯化所得油,得到固体的标题化合物(3.34g,10.4mmol,产率80%)。
实施例2:合成N-(3’,4’-二氯-5-氟联苯基-2-基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺(DMI 3-5)
在0.5L的双夹套反应器中加入178g在THF/甲苯混合物(2/3w/w)中的二(3,4-二氯苯基)硼酸(0.2mol)溶液和13g水。加入10%氢氧化钠水溶液(32g)将pH调至7.4。加入N-(2-溴-4-氟苯基)-1-甲基-3-(二氟甲基)-1H-吡唑-4-甲酰胺(56g,0.2mol),随后使反应混合物脱氧并加热到75至80℃。在该温度下加入溶于水和甲苯的1/1混合物中的0.06g(0.2mmol)乙酰丙酮钯和0.06g(0.2mmol)四氟硼酸三叔丁基
Figure BPA00001207356400081
。将pH调到8.0至8.5并且通过加入10%w/w氢氧化钠溶液(消耗98g)将pH保持在该范围内。在反应结束后,将反应混合物冷却至20℃并分离掉水相(195g)。有机层(190g)含有22%w/w(HPLC)的N-(3’,4’-二氯-5-氟联苯基-2-基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺(产率50%)。

Claims (18)

1.一种制备式(I)的取代的酰联苯胺的方法,
Figure FPA00001207356300011
Het为选自以下的杂环基残基:
其中“#”表示所述残基的取代位置;
X为氢、氟或氯;
R1为C1-C6-卤代烷基;
R2为氰基、硝基、卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烯基、C1-C6-炔基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤代烷基、(C1-C6-烷基)羰基或苯基;
R3为C1-C4-烷基、C1-C4-烯基或C1-C4-炔基;
n为1、2或3,其中在n为2或3的情况下,R2基团也可以不同,
所述方法包括在碱和钯催化剂存在下使式(II)的化合物与式(III)的二苯基硼酸在溶剂中反应,
在式(II)中,Hal为卤素,且X和Het的定义同上,
Figure FPA00001207356300021
在式(III)中,R2和n的定义同上,
其中所述钯催化剂选自:
a)其中钯为零氧化态的钯-三芳基膦或钯-三烷基膦络合物,
b)在作为配位配体的三芳基膦或三烷基膦存在下的钯盐,或者
c)在三芳基膦或三烷基膦存在下任选地施用于载体上的金属钯,
其中所用的三芳基膦或三烷基膦可以被取代。
2.根据权利要求1的方法,其中所用化合物(II)选自N-(2-氯-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、N-(2-溴-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺、2-氯-N-(2-氯苯基)吡啶-3-甲酰胺和2-氯-N-(2-溴苯基)吡啶-3-甲酰胺。
3.根据权利要求1或2的方法,其中起始化合物(III)为3-位和4-位上被取代的二苯基硼酸。
4.根据权利要求1或2的方法,其中使用在3-位和4-位上带有氟或氯的二苯基硼酸(III)。
5.根据权利要求1或2的方法,其中起始化合物(III)为二(3,4-二氯苯基)硼酸。
6.根据权利要求1至5的方法,其中所用的权利要求1的钯催化剂a)为四(三苯基膦)钯或四(三叔丁基膦)钯。
7.根据权利要求1至5的方法,其中使用权利要求1的钯催化剂b)。
8.根据权利要求1至5的方法,其中所用的权利要求1的钯催化剂c)为在三苯基膦存在下在活性炭上的金属钯,所述三苯基膦的苯基总共被1至3个磺酸根/酯基团所取代。
9.根据权利要求7的方法,其中所用的钯催化剂b)的盐为氯化钯、醋酸钯、二乙酰丙酮钯(Pd(acac)2)或双乙腈氯化钯。
10.根据权利要求7的方法,其中使用钯催化剂b),对于每当量钯盐,使用6至60当量三苯基膦。
11.根据权利要求1的方法,其中基于化合物(II)的量,使用0.001至1.0摩尔%的钯催化剂。
12.根据权利要求1的方法,其中反应在50至120℃的温度下进行。
13.根据权利要求1的方法,其中反应在水和有机溶剂的混合物中进行。
14.根据权利要求13的方法,其中所用的有机溶剂为醚。
15.根据权利要求1的方法,其中反应在1至6巴的压力下进行。
16.根据权利要求1的方法,其中化合物(II)为N-(2-氯-4-氟苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺,化合物(III)为二(3,4-二氯苯基)硼酸。
17.根据权利要求1的方法,其中化合物(II)为N-(2-氯苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺,化合物(III)为二(3,4-二氯苯基)硼酸。
18.根据权利要求1的方法,其中化合物(II)为2-氯-N-(2-溴苯基)吡啶-3-甲酰胺,化合物(III)为(4-氯苯基)硼酸。
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