CN114174274A - 氟砜的制备方法 - Google Patents

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CN114174274A CN202080054720.XA CN202080054720A CN114174274A CN 114174274 A CN114174274 A CN 114174274A CN 202080054720 A CN202080054720 A CN 202080054720A CN 114174274 A CN114174274 A CN 114174274A
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罗尼·诺伊曼
亚历山大·亨金
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Yeda Research and Development Co Ltd
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings
    • C07D277/20—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D277/32—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
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Abstract

本发明涉及一种将5‑氯‑2‑((3,4,4‑三氟丁酯‑3‑烯‑1‑基)硫代)‑1λ3,3λ2‑噻唑及其类似物氧化成相应砜的方法，使用了一氧化剂及一基于金属氧化物的催化剂。

Description

氟砜的制备方法
技术领域
本发明涉及将5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)thio)-1λ3,3λ2-thiazole)及其类似物氧化成相应的砜、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)(氟磺隆(Fluensulfone))及其相应的类似物，使用基于金属氧化物的数个催化剂及一氧化剂。
背景技术
氟磺隆(5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑)(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)是一种对许多植物寄生虫有效的杀线虫剂各种农业及园艺作物中的线虫。其合成方法之一涉及氧化相应的硫化物5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)thio)-1λ3,3λ2-thiazole)。WO/2001/002378描述了在一羧酸(例如乙酸)的存在下用过氧试剂将硫化物氧化(例如3-氯苯甲酸(3-chlorobenzoicacid)或过氧化氢)。
据报导，在60℃与3当量的H2O2在乙酸中的反应以76％的产率得到氟磺隆。
通过用Oxone或Caroat(一种以过氧一硫酸钾作为活性氧化剂的三重盐2KHSO5·KHSO4·K2SO4)氧化硫化物来提高产率(US8,901,311，WO/2004/005268)。
尽管报导了使用2KHSO5·KHSO4·K2SO4(US8,901,311)与使用H2O2(WO/2001/002378)相比改善了产率，但在所述反应中引入并形成了大量对环境有害的硫酸盐，而仅形成水与H2O2。
同样在US 8,901,311中所述的使用H2O2的问题是中间体亚砜的更难氧化而导致了一相当低的产率。因此，亚砜(sulfoxide)到砜(sulfone)的进一步氧化仅逐渐地且缓慢地进行，并且需要更高的温度及更长的反应时间。更成为问题的是，一旦形成砜，它会通过所述氟化双键的氧化裂解进一步反应，从而产生非期望副产物的3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸(3-((5-chloro-1λ3,3λ2-thiazol-2-yl)sulfonyl)propanoic acid)及HF。据推测，所述反应是H2O2的一非催化亲核攻击(non-catalytic nucleophilic attack)(主要是在砜的双键上)的一结果，由于氟取代基及相邻的砜基团的存在，这是非常亲电的(electrophilic)。因此，即使在没有任何催化剂的情况下，砜与H2O2反应时，由于双键的断裂，观察到3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸及HF的形成。在甲酸或乙酸的存在下或在常用的钼酸盐或钨酸盐催化剂的存在下，反应性氧化过酸也会在甲酸或乙酸的存在下与H2O2发生此一非期望的副反应。
本发明提供了将5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑及其类似物选择性氧化为相应的砜，5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑及其相应的类似物，使用H2O2水溶液作为氧化剂/供氧体于一水溶液中双相反应介质。
使用水性双相反应介质的一个特别优点是容易分离含有催化剂的水相及含有所需产物的有机相。以这种方式，所述催化剂可以很简单地回收及再利用。
发明内容
在一实施例中，本发明提供了一种用于制备由一式(I)结构表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000031
其中R是选自噻吩(thiophene,)、噻唑(thiazole)、异噻唑(isothiazole)、噻二唑(thiadiazole)及噻***(thiatriazole)的一杂环，其中所述杂环任选地卤化；n是1到6之间的一整数，所述方法包括在一反应混合物中接触由一式(Ia)结构表示的化合物的步骤：
Figure BDA0003493237420000032
其中R及n如上文在一催化剂存在下在一酸性水相中以H2O2定义。
在另一实施例中，本发明提供了一种用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的方法，包括使5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑在一催化剂存在下在一酸性水相中与H2O2接触的步骤。
在一实施例中，本发明提供了一种用于制备由式(I)结构表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000033
其中R是选自噻吩、噻唑、异噻唑、噻二唑及噻***的一杂环，其中所述杂环任选地卤化；n是1至6之间的一整数，所述方法包括在一反应混合物中接触由一式(Ia)结构表示的化合物的步骤：
Figure BDA0003493237420000041
其中R及n如上文所定义，在一催化剂存在下在一酸性水相中使用过氧氧化剂。
在另一实施例中，本发明提供了一种用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的方法，包括使5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑与一过氧氧化剂在一酸性水相中在一催化剂的存在下接触的步骤。
附图说明
被视为本发明的主题在说明书的结论部分中被特别指出并明确要求保护。然而，本发明关于组织及操作方法，连同其目的、特征及优点，在阅读所述数个附图时可以通过参考以下详细描述得到最好的理解，其中：
图1表示本发明一种用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的方法，其中本发明的方法防止了3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸(3-((5-chloro-1λ3,3λ2-thiazol-2-yl)sulfonyl)propanoic acid)副产物的形成。
应当理解，为了说明的简单及清晰，图中所示的元件不必按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的所述数个尺寸可能相对于其他元件被夸大了。此外，在认为适当的情况下，数个元件符号可以在所述数个附图中重复以指示数个对应或类似的元件。
具体实施方式
在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在不具有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述众所周知的数个方法、数个程序及数个组件，以免混淆本发明。
本发明涉及将5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)thio)-1λ3,3λ2-thiazole)及其类似物氧化成相应的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)(氟磺隆(Fluensulfone))及其相应的类似物，使用基于金属氧化物的催化剂及氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是一过氧氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是H2O2。
在一实施例中，本发明的方法使用一氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是一水溶性过氧氧化剂。一水溶性过氧氧化剂的非限制性实例包括H2O2、单过氧邻苯二甲酸镁(magnesium monoperoxyphthalate)、过硼酸钠(sodium perborate)、过碳酸钠(sodiumpercarbonate)、过氧化氢脲(urea hydrogen peroxide，UHP)或其任何组合。在另一实施例中，过氧氧化剂是H2O2。在另一实施例中，所述过氧氧化剂是单过氧邻苯二甲酸镁。在另一实施例中，所述过氧氧化剂是过硼酸钠。在另一实施例中，所述过氧氧化剂是过碳酸钠。在另一实施例中，所述过氧氧化剂是过氧化氢脲(UHP)。在另一实施例中，所述过氧氧化剂在酸性反应条件下形成过氧化氢。
在一实施例中，本发明提供了一种用于制备由一式(I)结构表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000051
其中R是选自噻吩、噻唑、异噻唑、噻二唑及噻***的一杂环，其中所述杂环任选地卤化；n是1至6之间的一整数，包括在一反应混合物中接触由一式(Ia)结构表示的化合物的步骤：
Figure BDA0003493237420000061
其中R及n如上文在一催化剂存在下在一酸性水相中以H2O2定义。
在一实施例中，本发明提供了一种用于制备由一式(I)结构表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000062
其中R是选自噻吩、噻唑、异噻唑、噻二唑及噻***的一杂环，其中所述杂环任选地卤化；n是1至6之间的整数，包括在反应混合物中接触式(Ia)结构表示的化合物的步骤：
Figure BDA0003493237420000063
其中R及n如上文所定义，在一催化剂存在下在一酸性水相中使用一过氧氧化剂。
在另一实施例中，本发明提供了一种用于制备由一式(II)或(III)结构表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000064
Figure BDA0003493237420000071
其中X1至X3各自独立地选自：C-H、C-F、C-Cl、C-Br、C-I及N；n是1到6之间的一整数；包括在一反应混合物中接触由结构(IIa)或(IIIa)表示的化合物的步骤：
Figure BDA0003493237420000072
在一催化剂存在下与一酸性水相中的H2O2；其中X1至X3及n如上文所定义。
在另一实施例中，本发明提供了一种用于制备由一式(II)或(III)的结构表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000073
其中X1至X3各自独立地选自：C-H、C-F、C-Cl、C-Br、C-I及N；n是1到6之间的一整数；所述方法包括在一反应混合物中接触由一结构(IIa)或(IIIa)表示的化合物的步骤：
Figure BDA0003493237420000081
在一催化剂存在下，在一酸性水相中使用一过氧氧化剂；其中X1至X3及n如上文所定义。
在另一实施例中，X3选自：C-H、C-F、C-Cl、C-Br及C-I；X1及X2各自独立地选自C-H及N。
在另一实施例中，本发明涉及一种将5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑氧化成相应的砜，所述相应的砜为5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(氟磺隆)，使用基于金属氧化物的催化剂及一氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是一过氧氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是H2O2。
在一实施例中，本发明涉及一种用于制备式I、II或III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的方法，所述方法包括以下步骤:在一酸性水相中的一催化剂存在下，在一反应混合物中使式Ia、IIa或IIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其相应类似物与H2O2接触。在另一实施例中，本发明涉及一种用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(氟磺隆)的方法，包括在一酸性水相中使一反应混合物5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑在一催化剂存在下与H2O2水溶液接触的步骤。
在一实施例中，本发明涉及一种用于制备式I、II或III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的方法，包括以下步骤:在一酸性水相中的一催化剂存在下，在一反应混合物中使式Ia、IIa或IIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其相应类似物接触一与水混溶的过氧氧化剂。在另一实施例中，本发明涉及一种用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(氟磺隆)的方法，包括在一反应混合物中使5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑与水溶性过氧氧化剂在反应混合物中接触的步骤在催化剂存在下的酸性水相。
在一实施例中，所述用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或式I-III的其类似物的方法，使用了一催化剂。在另一实施例中，所述催化剂是至少一金属氧化物或金属氧化物盐。在另一实施例中，所述金属氧化物包括：氧化钨、氧化钼、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铼、氧化钛、氧化锆、氧化铬、氧化铪或其组合。
在另一实施例中，所述催化剂是式MqM’Ox的至少一种金属氧化物盐，
其中:
M是氢、碱金属或碱土金属；
M’是钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽、铼或钨；
X是2至6之间的一整数；及
q是1至4之间的一整数。
在另一实施例中，式MqM’Ox的M是氢、碱金属或碱土金属。在另一实施例中，M是氢、钠、钾、钙或镁。在另一实施例中，式MqM’Ox的M’是钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽、铼或钨。在另一实施例中，式MqM’Ox的x是2至6之间的一整数。在另一实施例中，x是2、3、4、5或6。在另一实施例中，式MqM’Ox的q是1至4之间的一整数。在另一实施例中，q是1、2、3或4。
在另一实施例中，所述至少一金属氧化物盐是钒酸钠、钼酸钠或钨酸钠或它们的组合。在另一实施例中，所述金属氧化物盐是钨酸钠。
在另一实施例中，所述催化剂是水合的。
在另一实施例中，相对于所述起始材料式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的浓度在0.01mol％至20mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在1mol％至10mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在1mol％至5mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至1mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至2mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至3mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至4mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至5mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至8mol％之间。在另一实施例中，相对于式Ia、IIa或IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，所述反应混合物中的所述催化剂的所述浓度在0.01mol％至10mol％之间。
在另一实施例中，所述催化剂被再循环及重复使用。在另一实施例中，所述催化剂被重复使用。在另一实施例中，所述催化剂不被分离并且在所述反应混合物中重复使用。
在一实施例中，所述用于制备式5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或式I、II或III的其类似物的方法使用了一酸性水溶液。已发现，使用一酸性水溶液会降低所述过氧化氢氧化剂的所述亲核性，使其与亲电三氟烯烃部分的反应性降低，尤其是当存在相邻的砜或亚砜基团时，会抑制所述双键的所述反应与一过氧氧化剂(如H2O2)并抑制3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸副产物或其类似物的所述形成(例如式(Ib至IIIb)，参见下文)。在另一实施例中，所述用于制备所述式(I)至(III)表示的化合物的方法：
Figure BDA0003493237420000111
产生小于15重量％的由所述数个式(Ib)至(IIIb)表示的相应副产物化合物：
Figure BDA0003493237420000112
及
Figure BDA0003493237420000121
其中R、X1至X3及n如上文所定义。在另一实施例中，所述式(Ib)至(IIIb)化合物的所述产率在0重量％至2重量％之间。在另一实施例中，所述式(Ib)至(IIIb)化合物的所述产率为2重量％至5重量％。在另一实施例中，所述式(Ib)至(IIIb)化合物的所述产率为5重量％至10重量％。在另一实施例中，所述式(Ib)至(IIIb)化合物的所述产率为10重量％至15重量％。在另一实施例中，所述用于制备5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的方法产生了小于2重量％的3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸副产物。
在一实施例中，所述用于制备式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的方法使用了一酸性水溶液。在另一实施例中，所述酸性水相包含HCl、HBr、H2SO4、H3PO4、MeSO3H、CF3SO3H或其组合。在另一实施例中，所述酸性水相包含H2SO4。在另一实施例中，所述酸性水相中的所述酸浓度在0.5M至8M之间。在另一实施例中，所述酸性水相中的所述酸浓度在1M至6M之间。在另一实施例中，所述酸性水相中的所述酸浓度在2M至5M之间。
在一实施例中，所述用于制备式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的方法，使用了一氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是过氧氧化剂。在另一实施例中，所述氧化剂是H2 O2。在另一实施例中，相对于式Ia-IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物。在另一实施例中，相对于式Ia-IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑或类似物为2摩尔当量至5摩尔当量，添加了所述氧化剂。在另一实施例中，相对于式Ia-IIIa的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物，添加了3摩尔当量至3.5摩尔当量之间的所述氧化剂。在另一实施例中，所使用的过氧化氢水溶液的所述浓度为按体积计3％至90％(即过氧化氢水溶液的商业浓度)。在另一实施例中，所使用的过氧化氢水溶液的所述浓度为20重量％至60重量％(即过氧化氢水溶液的商业浓度)。
在一实施例中，所述用于制备式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的反应混合物是双相的。在另一实施例中，双相是指一水相及一有机相，所述水相包含一氧化剂、一催化剂及一酸的一水相，所述有机相包含所述硫化物底物、砜产物及任选地一与水不混溶的有机溶剂。在另一实施例中，双相是指一水相及一有机相，所述水相包含一氧化剂、一催化剂及一酸，所述有机相包含所述硫化物底物及砜产物而不具有一与水不混溶有机溶剂。
在一实施例中，所述用于制备式I、II或III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的方法是一单相反应。
在一实施例中，所述用于制备式I-III的5-氯-2((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的反应混合物包含水并且不包含一与水不混溶的有机溶剂。在另一实施例中，所述反应混合物包含水及与水不混溶的有机溶剂。一与水不混溶的有机溶剂的数个非限制性实例包括己烷、戊烷、甲苯、甲基环己烷、氯苯、乙酸乙酯及各种醚。在另一实施例中，所述反应混合物包含水及与水混溶的溶剂及/或表面活性剂。一与水混溶的溶剂的数个非限制性实例包括乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或其组合。在另一实施例中，所述反应混合物包含水及与水不混溶的有机溶剂及/或表面活性剂。
在一些实施例中，所述表面活性剂可包括但不限于聚亚烷基二醇、烷氧基化醇、烷基硫酸盐或它们的任何组合。在一些实施例中，所述表面活性剂包括聚亚烷基二醇、烷氧基化醇、烷基硫酸盐或它们的任何组合。数个表面活性剂的数个非限制性实例包括聚乙二醇(例如PEG400)、聚氧乙烯月桂基醚(例如Brij35)、十二烷基硫酸盐(例如SDS)。
在一实施例中，所述用于制备式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物的所述反应在0℃至100℃的一温度范围内进行。在另一实施例中，一温度在20℃至40℃之间。在另一实施例中，一温度在20℃至50℃之间。在另一实施例中，一温度在20℃至60℃之间。在另一实施例中，一温度在20℃至70℃之间。在另一实施例中，一温度在25℃至40℃之间。在另一实施例中，一温度在25℃至50℃之间。在另一实施例中，一温度在25℃至60℃之间。在另一实施例中，一温度在25℃至70℃之间。在另一实施例中，一温度在26℃至100℃之间。在另一实施例中，一温度在30℃至80℃之间。在另一实施例中，一温度在10℃至80℃之间。在另一实施例中，一温度在20℃到80℃之间。在另一实施例中，一温度在10℃到50℃之间。在另一实施例中，一温度在15℃至35℃之间。在另一实施例中，一温度为至少15℃。在另一实施例中，一温度为至少20℃。在另一实施例中，一温度为至少25℃。
在一实施例中，本发明涉及由本发明的所述方法来制备式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物。在另一实施例中，通过本发明的所述方法制备的式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物具有97％以上的纯度。在另一实施例中，通过本发明的所述方法制备的式I-III的5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑或其类似物具有不超过1重量％的由式(Ib-IIIb)表示的3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸或其类似物；在另一实施例中，小于2重量％的由式(Ib-IIIb)表示的3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸或其类似物，其中式(Ib-IIIb)如上所述。
提供以下范例以更全面地说明本发明的所述数个优选实施例。然而，它们决不应被解释为限制本发明的广泛范围。
数个范例
范例1
5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的制备
制备了硫化物、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(14g，54mmol)、20mL的4M硫酸、780mg的Na2WO4(2.3mmol，4mol％)的一混合物，然后在2小时内滴加7mL的60％H2O2(140mmol)。在22℃下20小时后，通过HPLC对所述反应混合物的分析显示所述起始材料的所述总转化率及所需砜5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的形成，一选择性为96％。所述副产物为3％亚砜、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)亚磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑及1％的3-((5-氯-1λ3,3λ2-噻唑-2-基)磺酰基)丙酸。产量-14.7g氟磺隆。
范例2
5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的制备
制备了硫化物、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(14g，54mmol)、20mL的4M硫酸、780mg的Na2WO4(2.3mmol,4mol％)的一混合物，然后在2小时内滴加7mL的60％H2O2(140mmol)。在35℃下7小时后，通过HPLC对所述反应混合物的分析显示所述起始材料的所述总转化率及所需砜5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的形成，一选择性为91％。
范例3
5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的制备
制备了硫化物、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(14g，54mmol)、20mL的4M硫酸、390mg的Na2WO4(1.65mmol,2mol％)的一混合物，然后在2小时内滴加7mL的60％H2O2(140mmol)。在22℃下20小时后，通过HPLC对所述反应混合物的分析显示所述起始材料的所述总转化率及所需砜5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的形成，一选择性为86％。
范例4
5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的制备
制备了硫化物、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3，3λ2-噻唑(14g，54mmol)、20mL的4M磷酸、780mg的Na2WO4(2.3mmol，4mol％)的一混合物，然后在2小时内滴加7mL的60％H2O2(140mmol)。在22℃下20小时后，通过HPLC对所述反应混合物的分析显示所述起始材料的所述总转化率及所需砜5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的形成，由于H2O2的广泛分解，一选择性为75％。
范例5
数个水相循环实验
使用范例1中的所述程序，制备了硫化物、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(14g，54mmol)、20Ml的4M硫酸、780mg的Na2WO4(2.3mmol，4mol％)的一混合物，然后在2小时内滴加7mL 60％H2O2(140mmol)。在22℃下20小时后，通过HPLC对所述反应混合物的分析显示所述起始材料的所述总转化率及所需的氟磺隆、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的形成，一选择性为96％。在从所述水相中分离出所述有机相(包括所述砜产物，不包括一有机溶剂)后，除去33％的水相，以便在添加1/3初始量的Na2WO4后保持所述反应体积恒定,H2SO4及H2O2。以这种方式进行的循环实验表示出5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的转化率及对氟磺隆的选择性在±1％的范围内为相同的。
范例6
5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑(5-chloro-2-((3,4,4-trifluorobut-3-en-1-yl)sulfonyl)-1λ3,3λ2-thiazole)的制备
制备了硫化物、5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑(100g，370mmol)、150mL的2M硫酸、5.5g的Na2WO4的一混合物，然后在10℃下在1.5小时内滴加65g的50％H2O2(955mmol)。将所述反应混合物在室温搅拌30分钟，然后升温至40℃并搅拌13小时。通过HPLC分析所述反应混合物，显示所述起始材料的所述总转化率及所需砜5-氯-2-((3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑的形成。以77％的产率及97％的选择性来分离出所述产物。
虽然本文已经说明及描述了本发明的某些特征，但是许多修改、替换、改变及等同物对于本领域普通技术人员而言是易于思及的。因此，应当理解，所附权利要求意在涵盖落入本发明真正精神内的所有这些修改及变化。

Claims (23)

1.一种用于制备由一式(I)结构表示的化合物的方法：
Figure FDA0003493237410000011
其特征在于，所述方法包括在一反应混合物中接触一式(Ia)化合物的步骤：
Figure FDA0003493237410000012
其中，R为选自噻吩、噻唑、异噻唑、噻二唑及噻***的一杂环，其中所述杂环任选地卤化；n是1到6之间的一整数；
在一催化剂存在下，在一酸性水相中使用一过氧氧化剂。
2.一种用于制备由一式(I)结构表示的化合物的方法：
Figure FDA0003493237410000013
其特征在于，所述方法包括在一反应混合物中接触一式(Ia)化合物的步骤：
Figure FDA0003493237410000014
其中，R为选自噻吩、噻唑、异噻唑、噻二唑及噻***的一杂环，其中所述杂环任选任选地卤化；n是1到6之间的整数；
在一催化剂存在下，在一酸性水相中与H2O2反应。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述式(I)结构的化合物由式(II)或(III)的结构表示：
Figure FDA0003493237410000021
H2O2与一式(IIa)或(IIIa)表示的化合物接触：
Figure FDA0003493237410000022
在一催化剂存在下的一酸性水相中，
其中X1至X3各自独立地选自：C-H、C-F、C-Cl、C-Br、C-I及N。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述式(I)结构的化合物是5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)磺酰基)-1λ3,3λ2-噻唑，并且在一催化剂的存在下的一酸性水相中，H2O2与5-氯-2-((3,4,4-三氟丁酯-3-烯-1-基)硫代)-1λ3,3λ2-噻唑接触。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂是至少一种金属氧化物。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物包括氧化钨、氧化钼、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铼、氧化钛、氧化锆、氧化铬、氧化铪或其组合。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述催化剂是至少一种式MqM'Ox的金属氧化物盐，其中：
M是氢、碱金属或碱土金属；
M’是钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽、铼或钨，
x是2至6之间的一整数；及
q是1至4之间的一整数。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述催化剂是钒酸钠、钼酸钠或钨酸钠或其组合。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述催化剂是钨酸钠。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂是水合的。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂的浓度相对于由所述式(I)表示的化合物为0.01mol％至20mol％。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述催化剂的所述浓度相对于由所述式(I)表示的化合物为1mol％至10mol％。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述催化剂的所述浓度相对于由所述式(I)表示的化合物为1mol％至5mol％。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述酸性水相包含HCl、HBr、H2SO4、H3PO4、MeSO3H、CF3SO3H或其组合。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述酸性水相包含H2SO4。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述酸性水相中的酸浓度在0.5M至8M之间。
17.如权利要求16的方法，其特征在于，所述酸性水相中的所述酸浓度在2M至5M之间。
18.如权利要求1的方法，其特征在于，相对于由所述式(I)表示的化合物添加2摩尔当量至10摩尔当量的H2O2。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，水性的H2O2在3体积％至90体积％之间的一浓度中使用。
20.如权利要求1至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应混合物包含水并且不包含一与水不混溶的有机溶剂。
21.如权利要求1至20中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应在0℃至100℃的一温度范围内进行。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述反应在15℃至35℃的一温度范围内进行。
23.如权利要求1至22中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂为再循环的。
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