CN1247562C - 制备螺环季酮酸衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过式(II)化合物与碱和式(III)化合物反应制备式(I)化合物的新方法，其中X、Y、Z、n、G、A、B、R1、R8和Hal具有所给出的含义。

Description

制备螺环季酮酸衍生物的方法
本发明涉及制备已知螺环季酮酸衍生物的新方法。
螺环季酮酸衍生物的多步合成法是已知的(EP-A-528 156)。
已经发现，如果需要在稀释剂的存在下，通过式(II)化合物与碱和式(III)化合物反应制备式(I)的化合物以及式(I)化合物立体异构体纯和对映体纯的形式，
Figure C0180659900051
其中
X表示烷基、卤素、烷氧基和卤烷基，
Y表示氢、烷基、卤素、烷氧基或卤烷基，
Z表示烷基、卤素或烷氧基，
n表示0至3的数，或者其中基团X和Z与它们连接的苯基一起构成
下式的萘基团
其中Y具有上述含义，
A表示在每种情况下未取代或取代的选自烷基、链烯基、烷氧基烷基、聚烷氧基烷基(Polyalkoxyalkyl)和烷硫基烷基的基团，表示在每种情况下饱和或不饱和并且未取代或取代的环烷基或杂环基或者表示在每种情况下未取代或被卤素、烷基、卤烷基、烷氧基、卤烷氧基、氰基或硝基取代的芳基、芳烷基或杂芳基，
B表示烷基或烷氧基烷基或者
A和B与它们连接的碳原子一起表示饱和或不饱和、取代或未取代的碳环或杂环，
R表示在每种情况下未取代或被卤素取代的烷基、链烯基、烷氧基、链烯基氧基、烷氧基烷基、烷硫基烷基、聚烷氧基烷基或者取代或未取代的环烷基，该环烷基可以被杂原子中断；取代或未取代的苯基或苯氧基；取代或未取代的苯基烷基或苯基烷氧基；取代的杂芳基；取代的苯氧基烷基；或者取代的杂芳基氧基烷基，
Figure C0180659900061
在式(II)中
X、Y、Z、n、A和B具有上述含义以及
R8表示烷基；
Figure C0180659900062
在式(III)中
R1具有上述含义以及
Hal表示卤素，特别是氯或溴。
令人惊奇地，根据本发明的方法可以简单的方式在一锅法(Eintopfverfahren)中以更高纯度和更高产率制备上述化合物，而无需分离中间产物。
在通式(I)、(II)和(III)中，取代基
X优选表示C1-C6-烷基、卤素、C1-C6-烷氧基或C1-C3-卤烷基，
Y优选表示氢、C1-C6-烷基、卤素、C1-C6-烷氧基或C1-C3-卤烷基，
Z优选表示C1-C6-烷基、卤素或C1-C6-烷氧基，
n优选表示0至3的数，
或者其中基团X和Z与它们连接的苯基一起构成下式的萘基团
其中Y具有上述含义，
A优选表示在每种情况下未取代或被卤素取代的C1-C12-烷基、C2-C8-链烯基、C1-C10-烷氧基-C1-C8-烷基；表示未取代或被卤素、C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基取代的C3-C8-环烷基，其中如果需要一个或二个未直接相邻的亚甲基可以被氧和/或硫代替；或者表示在每种情况下未取代或被卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-卤烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤烷氧基、氰基或硝基取代的苯基、苯基-C1-C6-烷基，
B优选表示C1-C12-烷基或C1-C8-烷氧基-C1-C6-烷基或者A和B与它们连接的碳原子一起优选表示C5-C10-环烷基或C5-C10-环烯基，其中如果需要亚甲基可以被氧或硫代替并且其如果需要被C1-C8-烷基、C3-C10-环烷基、C1-C8-卤烷基、C1-C8-烷氧基、C1-C8-烷硫基、卤素或苯基取代或者
A、B和它们连接的碳原子优选表示C5-C8-环烷基或C5-C8-环烯基，其中二个碳原子通过在每种情况下未取代或被C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基或卤素取代的C3-C6-链烷二基、C3-C6-链烯二基或C4-C6-链烷二烯二基相互连接，其中在每种情况下如果需要亚甲基被氧或硫代替。
R8优选表示C1-C6-烷基，
Hal优选表示氯或溴，
R1优选表示在每种情况下未取代或被卤素取代的C1-C20-烷基、C1-C20-烷氧基、C2-C20-链烯基、C3-C10-链烯基氧基、C1-C8-烷氧基-C1-C8-烷基、C1-C8-烷硫基-C1-C8-烷基、未取代或被C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、氟或氯取代的具有3至8个环原子的环烷基，其可以被氧原于和/或硫原于中断，
表示在每种情况下未取代或被卤素、硝基、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤烷基或C1-C6-卤烷氧基取代的苯基或苯氧基，
表示在每种情况下通过卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-卤烷基、C1-C6-卤烷氧基取代的苯基-C1-C6-烷基或苯基-C1-C4-烷氧基，
表示未取代或被卤素或C1-C6-烷基取代的杂芳基，
表示未取代或被卤素或C1-C6-烷基取代的苯氧基-C1-C6-烷基，
表示未取代或被卤素、氨基或C1-C6-烷基取代的杂芳基氧基-C1-C6-烷基。
在通式(I)、(II)和(III)中，取代基
X特别优选地表示C1-C4-烷基、氟、氯、溴、C1-C4-烷氧基或C1-C2-卤烷基，
Y特别优选地表示氢、C1-C4-烷基、氟、氯、溴、C1-C4-烷氧基或C1-C2-卤烷基，
Z特别优选地表示C1-C4-烷基、氟、氯、溴或C1-C4-烷氧基，
n特别优选地表示0至2的数，
A、B和它们连接的碳原子特别优选地表示C5-C8-环烷基，其中在每种情况下如果需要亚甲基被氧或硫代替并且其如果需要被C1-C6-烷基、C1-C3-卤烷基、C1-C6-烷氧基、氟或氯取代，或者
A、B和它们连接的碳原子特别优选表示C5-C6-环烷基，其中二个碳原子通过在每种情况下未取代或被C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、氟、氯或溴取代的C3-C5-链烷二基、C3-C5-链烯二基相互连接，这里在每种情况下如果需要亚甲基被氧或硫代替，或者通过丁二烯二基相互连接。
R8特别优选表示C1-C4-烷基，
Hal特别优选表示氯或溴，
R1特别优选表示在每种情况下未取代或被氟或氯取代的C1-C16-烷基、C1-C16-烷氧基、C3-C6-链烯基氧基、  C2-C16-链烯基、C1-C6-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C6-烷硫基-C1-C4-烷基、未取代或被甲基、乙基、甲氧基、氟或氯取代的具有3至7个环原子的环烷基，其可以被1至2个氧原子和/或硫原子中断，
表示在每种情况下被氟、氯、溴、硝基、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C3-卤烷基或C1-C3-卤烷氧基取代的苯基、苯氧基或苄氧基，
表示未取代或被卤素或C1-C6-烷基取代的杂芳基。
在通式(I)、(II)和(III)中，取代基
X最优选地表示甲基、乙基、丙基、异丙基、氟、氯、溴、甲氧基、乙氧基或三氟甲基，
Y最优选地表示氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、氟、氯、溴、甲氧基、乙氧基或三氟甲基，
Z最优选地表示甲基、乙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、氟、氯、溴、甲氧基或乙氧基，
n最优选地表示0至1的数，
A、B和它们连接的碳原子最优选地表示C3-C8-环烷基，其中在每种情况下如果需要亚甲基被氧或硫代替并且其如果需要被甲基、乙基、正丙基、异丙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基或异丁氧基取代，
R8最优选地表示甲基、乙基、丙基或异丙基，
Hal最优选表示氯或溴，
R1最优选表示在每种情况下未取代或被氟或氯取代的C1-C4-烷基、C1-C10-烷氧基、C2-C14-链烯基、C3-C6-链烯基氧基、C1-C4-烷氧基-C1-C2-烷基、C1-C4-烷硫基-C1-C2-烷基或具有3至6个环原子的环烷基，其可以被1至2个氧原子和/或硫原子中断，
表示在每种情况下未取代或被氟、氯、溴、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基取代的苯基、苯氧基或苄氧基，
表示未取代或被氯、甲基或乙基取代的吡啶基。
最优选的式(I)化合物是式(Ia)化合物，
Figure C0180659900091
其是通过式(IIa)的化合物
与NaOH和式(IIIa)的化合物
Figure C0180659900102
反应获得的。
另一最优选的式(I)化合物是式(Ib)化合物，
Figure C0180659900103
其是通过式(IIb)的化合物
Figure C0180659900104
与NaOH和式(IIIb)的化合物
Figure C0180659900111
反应获得的。
作为用于环合反应的碱(脱质子剂)可以使用所有常规的质子接收体。优选使用的是碱金属和碱土金属氧化物、氢氧化物和碳酸盐，例如氢氧化钠、氢氧化钾、氧化镁、氧化钙、碳酸钠、碳酸钾和碳酸钙，它们也可以在相转移催化剂例如氯化三乙基苄基铵、溴化四丁基铵、Adogen 464(氯化甲基三烷基(C8-C10)铵)或TDA1(三-(甲氧基乙氧基乙基)-胺)的存在下使用。此外，可以使用碱金属如钠或钾。另外还可以使用碱金属和碱土金属的氨基化物和氢化物，例如氨基化钠、氢化钠和氢化钙，以及碱金属醇盐，例如甲醇钠、乙醇钠和叔丁醇钾或者叔胺例如二氮杂二环辛烷(DABCO)、二氮杂二环十一烷(DBU)、二氮杂二环壬烯(DBN)和Hünig-碱。
作为用于环合反应的稀释剂可以是所有对使用的碱呈惰性的溶剂。优选使用烃，例如汽油、苯、甲苯、二甲苯和1，2，3，4-四氢化萘，还有卤代烃例如二氯甲烷、氯苯或邻二氯苯，还有醚如***、甲基叔丁醚、叔戊醚、四氢呋喃和二噁烷，还有强极性溶剂，如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和环丁砜。
在进行环合反应之后，在反应溶液中加入酰卤。
为了从酰卤制备中捕获氯化氢残余物，可以加入少量的常规酸接收体。优选使用叔胺，如三乙胺、吡啶、二氮杂二环辛烷(DABCO)、二氮杂二环十一烷(DBU)、二氮杂二环壬烯(DBN)、Hünig-碱和N，N-二甲苯胺，还有碱土金属氧化物例如氧化镁和氧化钙，还有碱金属和碱土金属碳酸盐如碳酸钠、碳酸钾和碳酸钙。
本发明中反应温度可以在较大的范围中变化。通常在-20℃至+200℃下，优选在0℃至150℃下进行。
该反应通常在减压下进行，优选在50至500毫巴下进行。
在实施本发明的方法时，通常使用约等摩尔量的式(II)和(III)的反应组分和脱质子碱。然而也可以较大过量地(最高达5摩尔，优选最高达2摩尔)使用一种或另一种组分。
式(II)的原材料是已知的。其制备描述在EP-A-647 637中。式(III)的羧酸酰卤同样是已知的。它们是商业上可获得的或者可以按照有机化学的常规方法制备。
式(I)化合物的制备通过下面的制备实施例来详细说明。
制备实施例
实施例1
Figure C0180659900121
在烧瓶中首先加入1.1摩尔于500毫升N，N-二甲基乙酰胺中的氢氧化钠，置于200毫巴的真空下，并加热该混合物。然后，在4小时内，在以约50毫升/小时的速度除去馏出液的同时，按计量加入1摩尔二酯于约225毫升N，N-二甲基乙酰胺中的溶液。继续在以约50毫升/小时的速度除去馏出液的情况下再搅拌2小时。随后在200毫巴下再进一步除去约70克的馏出液。最终蒸馏残渣的总量是688.5克。
如下确定烯醇-Na-盐的转化率：
在室温下，将1/10蒸馏残渣在搅拌下加入150毫升5％盐酸中。过滤出沉淀的烯醇，与100毫升水拌和，再次过滤并在真空中于50℃下干燥。获得22.4克烯醇，其含量是88.0％(理论量的72.4％)；证明还有1.57％(理论量的8.8％)烯醇在母液(152.4克)中，还有0.43％(理论量的1.6％)烯醇在洗涤水(101.5克)中。因此，烯醇的总产率总计是理论量的82.8％。
将137.7克残渣与约15摩尔％于130毫升甲基环己烷中的三乙胺(用于从酰氯制备中截获HCl残余物)首先一起加入烧瓶中。在25至30℃下，在2小时内按计量加入0.25摩尔3，3-二甲基丁酰氯。在25至30℃下再搅拌2小时。随后将反应混合物在不冷却下加入8.4克碳酸氢钠于320毫升水的溶液中。将该混合物加热至50℃，并在该温度下搅拌1小时。在分离含水相之后，加入80毫升水。在50℃下搅拌30分钟，并分离含水相。将有机相冷却至35℃，加入晶种，并在25℃下搅拌1小时。随后缓慢地冷却至-10℃并在该温度下搅拌1小时。
过滤出沉淀的产物并干燥：51.7克(理论量的68.4％，以使用的二酯计)。
实施例2
在烧瓶中首先加入2.2摩尔于1000毫升N，N-二甲基乙酰胺中的氢氧化钠，置于200毫巴的真空下，并加热该混合物。然后，在4小时内，在以约200克/小时的速度除去馏出液的同时，按计量加入2摩尔己酯于约1150毫升N，N-二甲基乙酰胺中的溶液。继续在以约200克/小时的速度除去馏出液的同时再搅拌2小时。随后在200毫巴下再进一步除去约120克的馏出液。最终蒸馏残渣的总量是1484克。
以二种方式确定烯醇-Na-盐的转化率：
1、借助于HPLC检验残渣试样。这里钠盐是作为游离烯醇确定的。测定烯醇的含量是40.0％；这相应于产率是理论值的94.8％，以己酯计。
2、在室温下，将1/20蒸馏残渣在搅拌下加入150毫升5％盐酸中。过滤出沉淀的烯醇，与100毫升水拌和，再次过滤并在真空中于50℃下干燥。获得32.4克烯醇，其含量是94.4％；这相应于产率是理论值的97.6％，以己酯计。
将148克残渣与约15摩尔％于130毫升甲基环己烷中的三乙胺(用于从酰氯制备中截获HCl残余物)一起加入烧瓶中。在25至30℃下，在2小时内按计量加入0.25摩尔2，2-二甲基丁酰氯。在25至30℃下再搅拌2小时。随后将反应混合物在不冷却下加入8.4克碳酸氢钠于320毫升水的溶液中。将该混合物加热至50℃，并在该温度下搅拌1小时。在分离含水相之后，加入80毫升水。在50℃下搅拌30分钟，并分离含水相。将有机相冷却至35℃，加入晶种，并在25℃下搅拌1小时。随后缓慢地冷却至-10℃并在该温度下搅拌1小时。过滤出沉淀的产物并干燥：73.7克(理论值的89.1％，以使用的己酯计)。

Claims (3)

1、制备式(I)化合物的方法，
Figure C018065990002C1
其中
X表示甲基或氯，
Y表示甲基或氯，
Z表示甲基，
n表示0或1，
A和B与它们连接的碳原子一起表示环戊烷或环己烷，
R1表示C1-C14-烷基，
其特征在于，非必要地在稀释剂的存在下，式(II)化合物与NaOH和式(III)化合物反应，
Figure C018065990002C2
在式(II)中
X、Y、Z、n、A和B具有上述含义以及
R8表示C1-C6烷基；
Figure C018065990002C3
在式(III)中
R1具有上述含义以及
Hal表示氯或溴。
2、权利要求1的制备式(I)化合物的方法，其中，式(I)化合物为下式(Ia)的化合物，
其特征在于，使式(IIa)的化合物
与NaOH和式(IIIa)的化合物反应
3、权利要求1的制备式(I)化合物的方法，其中，式(I)化合物为下式(Ib)的化合物，
其特征在于，使式(IIb)的化合物
Figure C018065990004C2
与NaOH和式(IIIb)的化合物反应
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