CZ299822B6

CZ299822B6 - Zpusob prípravy derivátu 4-trifluormethylsulfinylpyrazolu

Info

Publication number: CZ299822B6
Application number: CZ20021384A
Authority: CZ
Inventors: Clavel@Jean-Louis; Pelta@Isabelle; Bars@Sylvie Le; Charreau@Philippe
Original assignee: BASF Agro B.V. Arnhem (NL), Wädenswil-Branch
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2008-12-03
Also published as: CN1896066B; ATE273961T1; MX229662B; MEP7808A; KR100665599B1; PT1222173E; IL149152A; KR100665598B1; IL149152A0; CA2384283A1; TR200202806T2; IN2005MU00818A; NZ527896A; DE69919599T2; TR200201072T2; RO121209B1; WO2001030760A1; CZ20021384A3; BR9917518A; KR20020040899A

Abstract

Zpusob prípravy slouceniny obecného vzorce I, kdeW je dusík nebo -CR.sup.3.n., R.sup.1.n. je halogen, halogenalkyl, halogenalkoxyskupina, R.sup.4.n.S(O).sub.n.n.-, nebo SF.sub.5.n., R.sup.2.n. je vodík nebo halogen, R.sup.3.n. je halogen, R.sup.4.n. je alkyl nebo halogenalkyl, a n je 0, 1, nebo 2,který se vyznacuje tím, že se oxiduje sloucenina obecného vzorce II, kde R.sup.1.n., R.sup.2.n. a Wmají shora uvedený význam, kyselinou trifluorperoctovou v prítomnosti slouceniny inhibující korozi vybrané ze skupiny sestávající z kyseliny borité, boritanu alkalického kovu, s výhodou boritanu sodného, a cinidla zachycujícího fluorovodík, s výhodou siliky, tj. oxidu kremicitého, poprípade ve forme oleje siliky. Dále se popisuje tento zpusob, prinemž se sloucenina obecného vzorce II pripraví pridáním oxidu siricitého ke smesi obsahující disulfid obecného vzorce III, kde R.sup.1.n., R.sup.2.n.a W mají shora uvedený význam, sul kyseliny mravencí, trifluormethylbromid a polární rozpouštedlo. Nejvýhodnejším produktem uvedeného zpusobu je pesticid Fipronil.

Description

Způsob přípravy derivátu 4-trifluormcthylsuifinyIpyrazoiu

Oblast techniky

Vynález se týká zlepšeného způsobu přípravy l-arylpyrazolových pesticidů jako 5-amino-l(2,6-dichlor-4-trifluormethylfenyl)-3-kyano-4-trifluormethylsulfinylpyrazolu známého jako Fipronil (Pesticide Manual ll^th Edition) a meziproduktů při jeho přípravě, 5-amino-l-{2,6dichlor4--trifluormethylfenyl)-3--kyano-4-trifluormethy Ithiopyrazolu a [5-amino-l-(2,6-diio ehlor-4-trifluormtíthvlfenyl)-3-kyanopyrazoM-yl)disulfidu.

Dosavadní stav techniky is Evropská patentová přihláška 295 117 popisuje přípravu 5-amino-l-(2,6-dichIor^l-trifluormethy 1 feny 1 )-3-kyano-4-tri fl uormethylsul finyl pyrazol u z 5-ammol--(2,6-dichlor-4-trifliiormethylfenyl)-3-kyano-4-trif!uormethy Ithiopyrazolu oxidací kyselinou 5 chlorpcrbenzoovou. Použití kyseliny trifluoroctové a peroxidu vodíku (kdy se vytváří kyselina trifluorperoctová in šitu) pro oxidaci sulfidu na sulfoxidy a/nebo sulfony je známé a hodí se obecně pro oxidaci clek20 tronově deficitních sulfidů jako trifluormethylsulfidů, které se oxidují méně snadno nežjiné sulfidy. Takové postupy byly publikovány v literatuře, např. pro přípravu určitých l arylpyrazolových pesticidů.

Problém, který se v případě 5 -amino-l-(2,6-dichlor-4-trifluormethylfenyl)-3-kyano-4-tri25 fluormethylsulfinylpyrazolu oxidací 5amino-i-(2,6 dichlor4-trifluormelhylfenyl)-3-kyano

4- trifluormethylthiopyrazolu vyskytuje, je vedlejší tvorba odpovídajícího 5-ammo l <2.6 dichlor 4 irilluormcthy Učnylf 3-kyanc)-4tri fluormcthylsu i fonyl pýrazolu. Jeho odstranění ze sulfoxidu je obtížné. Při pokusu dosáhnout účinné a regioselektivní oxidace, která by poskytovala

5- amino-1 (24wlichlor-4-tritluormcth\lfenyl>-3-kyan(>-4 trifluormcthylsulfinylpyrazol v cis50 tém stavu a která by se také mohla využít pro přípravu ve velkém měřítku, byla aplikována řada oxidačních činidel (zahrnující mimo jiné vanadičnan sodný, wolframan sodný, kyselinu peroctovou, kyselinu permravenčí a kyselinu pertrichloroctovou). Všechny výše uvedené metody byly z toho či onoho důvodu neuspokojivé,

Nyní se zjistilo, že směs kyseliny trifluoroctové a peroxidu vodíku (kyseliny trífluorperoctové) poskytuje s ohledem na selektivitu i výtěžek vynikající výsledky.

Problémem použití směsi kyseliny trifluoroctové a peroxidu vodíku ve velkém měřítku je však koroze skleněných vložek průmyslových reakčních nádob, která probíhá rychle dokonce i při běžné teplotě (typicky 300 μιη ročně), zatímco při 80 °C se rychlost koroze zvýší na asi 1430 μιη ročně. Tato koroze nastává v důsledku tvorby fluorovodíku a proto použití této směsi reagentů v takových nádobách je vyloučeno.

Nyní se zjistilo, že přídavek látky inhibující korozi do reakční směsi, jako kyseliny borité, inhibu45 je korozní proces a snižuje rychlost koroze na hladinu typicky nižší než 5 μπι ročně.

Evropská patentová přihláška 0 374 061 a J.-E. Clavel a kol. v J. Chem. Soc. Perkin I 1992, 3371-3375 popisují přípravu [5-amino-l (2/>^iichlor4 trifluormethyl feny D-3-kyanopyrazol4—ylJdisulťídu a dále přeměnu tohoto disuífldu na pesticidně účinný 5-amino- l-(2,6—dichlor—4— trifluormethylfenyl)-3-kyano-4-trifhiorrnethylthiopyrazol reakcí s trifluormethyl bromidem v přítomnosti mravenčanu sodného a oxidu siřičitého v N.N^miethylíomiamidu v autoklávu za nízkého tlaku (typicky 1,3 MPa (13 bar)) při 60 °C.

Reakce je však vc větším měřítku velmi exotermická, což vede k podstatnému vzrůstu tlaku v nádobě a je spojena s nebezpečím pro obsluhu.

Trifiuormethylbromid je navíc třeba přidávat rychle (obecně do 0,5 hodiny), neboť se zjistilo, že směs disulfídu, mravenčanu sodného, oxidu siřičitého a N,N-d i methyl formamidu je nestálá (ty picky dochází do 2 hodin při 50 °C k 55% degradaci na nežádoucí vedlejší látky).

Pro překonání těchto problémů a vyvinutí postupu použitelného ve velkém měřítku se hledaly jiné podmínky.

Ve shora uvedených postupech se reakce prováděla přidáváním trifluormethylbromidu do směsi in ostatních komponent. Nyní byl vypracován nový postup, ve kterém je pořadí přidávání odlišné.

Evropská patentová přihláška 0374061 popisuje přípravu [5-amino-l-(2,6-<iichlor-4-trifluormethyIfěnyl)-3- kyanopyrazo! 4-yljd isul Edu reakcí 5-amino-l-(2,6-dichlor-4-trifluormethyIfenyl)-3-kyano-4-thÍokyanátopyrazolu s bází a další přeměnou tohoto disulfídu na pesticidně účinný 5-amino-l-(2,6-dichlor-4-trifluormethylfenyl)-3-kyano-4-trifluormethylthiopyrazol.

Evropská patentová přihláška 295 117 chrání způsob přípravy [l-aryl-3,5-dísubstituovaných pyrazol-4-\l|disi)llKÍíi hydrolýzou odpovídajících derivátů 4thiokyanátopyrazolu kyselinou chlorovodíkovou v ethanolu, nebo působením vodného hydroxidu sodného za podmínek katalýzy fázového přenosu v přítomnosti chloroformu a benzyltriethylamonium-chloridu.

Příprava výše uvedených meziproduktů 5-amino-í-aryl-3-kyano-4--thiokyanátopyrazolu je rovněž popsána v Evropských patentových přihláškách 0374061 a 295117. Získávají se thiokyanací příslušných derivátů 5-amino-l-aryl-3-kyanopyrazolu působením thiokyanatanu alka25 liekého kovu nebo thiokyanatanu amonného v přítomnosti bromu a methanolu při nízké teplotě.

Výše uvedený dvoustupňový způsob přípravy meziproduktů |5-amino-l-aryl-3-kyanopyrazol4-yljdisulfidu z 5-amino-l-aryl-3-kyanopyrazolu přináší některé problémy, které omezují jeho použitelnost pro aplikaci ve velkých měřítcích:

3o 1. stupeň thiokyanace se obecně provádí při velmi nízkých teplotách,

2. směs bromu a methanolu používaná v thiokyanační reakci může vytvářet explosivní směsí,

3. výše uvedené reakce zahrnují heterogenní směsi, a

4. je obtížné dosáhnout úplné přeměny na produkt v každém reakčním stupni.

Pro překonání těchto problémů se hledaly jiné podmínky. Tak nebezpečí explose v thiokyanační reakci je možno se vyhnout náhradou methanolu směsí dichlormethanu a vody, tento postup však není ve velkém měřítku účinný.

Alternativně se může thiokyanační reakce úspěšně provádět použitím thiokyanatanu alkalického

4o kovu nebo kyanatanem amonným v přítomnosti peroxidu vodíku a minerální kyseliny, jako kyseliny chlorovodíkové, v rozpouštědle, např. alkoholu, např. methanolu. Byl nalezen zlepšený postup následující hydrolýzy, který jako bázi používá hydroxid alkalického kovu, například hydroxid sodný, v přítomnosti formaldehydu a rozpouštědla, např. vodného methanolu. Takto získaný disulfid je však velmi práškovitý a obtížně se filtruje. Aby byl zmíněný disulfid získán v uspokojivé kvalitě je dále nutné podrobit výchozí materiál 5 amino 1 aryl ? kyanopyrazol před thiokyanaeí a hydrolytickou reakcí dalšímu čištění.

Závěrem lze tedy říci. že uvedená dvoustupňová procedura je jako průmyslová metoda neefektivní a byla by výhodná jednostupňová metoda postrádající tyto nevýhody.

QZ 299822 B6

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález se týká zlepšeného nebo ekonomičtějšího způsoby přípravy pesticidů.

V prvním aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy pesticidů odvozených od 5amino- l aryl- 5-kyano-4-trifiuormethylsulfinylpyrazolu, které se získávají ve vysokém výtěžku a vysoké čistotě.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy pesticidů odvozených od 5io amino-I-aryl-3-kyanO“4_triftuorrnethylsulfinyIpyrazo!u, který je jednoduchý a bezpečný pro provozování a který vede k minimální korozi reakční nádoby.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy pesticidů odvozených od 5amino-l-aryl-3~kyano-4-trifluormethylsulfinylpyrazolu, který zahrnuje efektivní postup rege15 nerace trifluoroctové kyseliny.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy pesticidů odvozených od 5amino-1 -aryl-3- kyano 4-trifluormethylthiopyrazolu ajejich pesticidních intermediátů, které se získávají ve vysokém výtěžku a vysoké čistotě, zlepšenou přeměnou [5-amino-l-aryl-3-kyano20 pyrazoM-yIJdisulfidu.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy pesticidů odvozených od 5amino-l-aryl-3-kyano-4-trifluormethylthiopyrazolu ajejich pesticidních intermediátů, který je jednoduchý a bezpečný k provozování, probíhá za nižších tlaků a teplot a ve kterém jsou mini25 malizovány vedlejší reakce.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy intermediátů pesticidů [5amino-l-aryl-3- kyanopvrazol 4-yl](iisulfidu, které se získávají ve vysokém výtěžku a vysoké čistotě.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje jednostupňový způsob přípravy intermediátů pesticidů [5- amino-1-aryl-3 -kyanopyrazol-4-yl]disuífidu z intermediátů 5-amino-l-aryl-3kyanopyrazolu.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy intermediátů pesticidů [5amino-l-aryl-3-kyanopyrazoM-yl]disulfidu, který je jednoduchý a bezpečný k provozování, využívá snadno dostupné materiály, umožňuje efektivní izolaci produktu a nevyžaduje další čištění výchozího materiálu 5-ammo 1--aryl-3-kyanopyrazolu.

V dalším aspektu předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy pesticidů odvozených od 5amino-l-aryl-3~kyano~4-trifluormethylsulfinylpyrazolu třístupňovým postupem vycházejíce z 5-amino-l -aryl-3-kyanopyrazolu.

Tyto a další aspekty vynálezu se ozřejmí v dalším popisu a jsou zcela nebo zčásti doloženy před45 kládaným vynálezem.

Podle jednoho aspektu je předmětem předkládaného vynálezu (A) zlepšený způsob přípravy sloučeniny obecného vzorce 1

kde W je atom dusíku nebo skupina CR\

R' je atom halogenu, halogenalkylová skupina, halogenalkoxylová skupina, skupina R⁴S(O)_n-, nebo skupina SF^,

R² je atom vodíku nebo atom halogenu,

R je atom halogenu,

R⁴ je alkylová nebo halogenalkylová skupina, a n je 0,1, nebo 2, při kterém se sloučenina obecného vzorce II,

kde R¹, R² a W mají shora uvedený význam, oxiduje kyselinou trifluorperoctovou v přítomnosti sloučeniny inhibující korozi vybrané ze skupiny sestávající z kyseliny borité, boritanu alkalického kovu, s výhodou boritanu sodného, a činidla zachycujícího fluorovodík, s výhodou siliky, tj. oxidu křemičitého, popřípadě ve formě oleje siliky.

Ve výhodném provedení podle vynálezu se kyselina triřluorperoctová generuje in sítu reakcí kyseliny trifluoroctové s peroxidem vodíku. Toto provedení podle vynálezu zahrnuje reakci výše definované sloučeniny obecného vzorce II s kyselinou trifluoroctovou a peroxidem vodíku.

Není-li v předkládané specifikaci uvedeno jinak, pak alkylová skupina je lineami nebo rozvětveny alkylový řetězec obsahující 1 až 6 atomů uhlíku, s výhodou 1 až 3 atomy uhlíku. Není-li v předkládané specifikaci uvedeno jinak, pak halogenalkylová skupina a halogenalkoxyskupina je lineární nebo rozvětvený alkylový nebo alkoxylový řetězce obsahující 1 až 6 atomů uhlíku, s výhodou 1 až 3 atomy uhlíku, substituovaný jedním nebo více atomy halogenů ze skupiny, kterou tvoří fluor, chlor a brom.

Pokud R¹ je R⁴S(O)_n- a n je 0 nebo 1, postup způsobí oxidaci na odpovídající sloučeninu, ve které n je 1 nebo 2.

io

Sloučenina inhibující korozi je obecně kyselina boritá nebo boritan alkalického kovu, např. boritan sodný, nebo každé činidlo zachycující fluorovodík, např. silika (oxid křemičitý), popřípadě ve formě křemičitého oleje. Sloučeninou inhibující korozi je výhodněji kyselina boritá.

Použité množství sloučeniny inhibující korozi je obecně 0,08 až 0,22 molámích ekvivalentů, s výhodou asi 0,08 až 0,1 molámích ekvivalentů.

Použité množství kyseliny trifluoroctové je obecně 14 až 15 molámích ekvivalentů.

Množství peroxidu vodíku ovlivňuje reakci, neboť jeho přebytek povede k tvorbě příslušného sulfonu sloučeniny obecného vzorce 1, zatímco jeho nedostatek povede k neúplné transformaci a v každém případě se získá nečistý cílový produkt. Množství použitého peroxidu vodíku je tedy obecně 1,3 až 1,5 ekvivalentů, s výhodou así 1,31 až 1,35 ekvivalentů a výhodněji asi 1,33 ekvivalentů.

Reakce se obecně provádí při teplotě 10 až 15 °C, s výhodou kolem 12 °C.

Další problém spojený s použitím kyseliny trifluoroctové a peroxidu vodíku se týká regenerace a recyklace drahé kyseliny trifluoroctové, což je pro vedení ekonomicky efektivního postupu nezio bytné. Podle pokusu prováděného po řešení tohoto problému se reakční směs rozloží oxidem siřičitým a část trifluoroctové kyseliny se odstraní destilací. Ke zbytku pak byl přidán přebytek ethanolu pro vytvoření ethyl trifluoracetátu, který pak byl odstraněn destilací. Produkt pak byl krystalován ze směsi ethanol/voda. Tento postup měl dvě nevýhody:

1. směs ethanol/voda neposkytuje dostatečně čistý 5-amino-l-(2.6-<lichlor-4-trifluormethyl· leriyl} 3 kyano 4 -trifluormethylsulfínylpyrazol, a

2. recyklace kyseliny trifluoroctové cestou kysele katalyzované hydrolýzy ethyltrifluoracetátu je ve velkém měřítku složitá a vytváří velké množství nežádoucího síranu sodného, který pak přináší problémy s odpady.

Nyní byl vypracován nový postup, které oba tyto problémy řeší a tedy poskytuje jednoduchý a efektivní způsob přípravy 5 -aminol(2,6-dichlor-4 lrifluormethylfen>l)-3 kyano 4-trinuormethylsulfinylpyrazolu ve vysokém výtěžku a čistotě, a dále poskytuje efektivní způsob regenerace kyseliny trifluoroctové. Podle tohoto způsobu se po ukončené reakci v kyselině trifluoroetové a peroxidu vodíku přebytek peroxidu vodíku obecně rozloží oxidem siřičitým (nebo ekviva45 lentním činidlem), přidá se chíorbenzen a kyselina trifluoroctová se odstraní destilací. Typicky se kyselina trifluoroctová odstraní azeotropickou destilací za sníženého tlaku. Ke zbytku se pak přidá nějaký alkohol, např. methanol, ethanol nebo isopropylalkohol (s výhodou ethanol), zahřeje se na asi 80 °C do vytvoření roztoku a pak se ochladí na asi 40 °C, kdy 5-amino-l-(2,6-dichlor4-tritluorrnethylfenyl)-3-kyano-4-trtfluonnethylthiopyrazol vykrystaluje. Alkohol se odpaří při

40 °C za sníženého tlaku, směs se ochladí na asi 0 °C, filtruje, produkt se promyje a suší za vakua. Zjistilo se, že chíorbenzen je jediné průmyslové rozpouštědlo kompatibilní se směsí, má podstatně vyšší teplotu varu než kyselina trifluoroctová a umožňuje krystalizaci 5-amino-l(2,ó-d ic h I or-4-t ri fluor methyl feny J>—3—ky ano -4-tri fluormethy Isu Ifínyl pyrazolu v dobrém výtěžku a kvalitě.

Výhodné provedení způsobu podle předkládaného vynálezu tedy dále zahrnuje přidání chlorbenzenu do reakční směsi po ukončené oxidační reakci a regeneraci kyseliny trifluoroctové destilací.

Podle dalšího provedení je předmětem předkládaného vynálezu zlepšený způsob přípravy sloučeniny obecného vzorce 1 definované výše, při němž se (B) sloučenina obecného vzorce II připraví přidáním oxidu siřičitého ke směsi obsahující disulfíd obecného vzorce III

i o kde R¹, R² a W jsou definovány podle nároku l, sůl kyseliny mravenčí, trifluormethylbromid a polární rozpouštědlo.

Polárním rozpouštědlem je obecně rozpouštědlo ze skupiny Ν,Ν-dimethylformamid, N,N-di15 methylacetamid, N-methylpyrrolidinon, dimethylsulfoxid, sulfolan, hexamethylfosforamid, a ethery např. dioxan, tetrahydrofuran a dimethoxyethan. S výhodou je to Ν,Ν-dimethylformamid, Ν,Ν-dimeíhylacetamid, N-methylpyrrolidinon, dimethylsulfoxid nebo sulfolan, výhodněji Ν,Νdimethylformamid.

Výhody provádění postupu s tímto pořadím přidávání jsou:

1. směs disulfidu obecného vzorce III, mravenčanu sodného, trifluormethylbromidu a polárního rozpouštědla, s výhodou Ν,Ν-dimethylforrnaniídu, je stálá a tak se oxid siřičitý přidává pomaleji bez nebezpečí degradace, což poskytuje vhodnější a bezpečný postup,

2. nový postup je efektivní, protože je charakterizován dobrými výtěžky produktu a vysokou 25 přeměnou disulfidu, a

3. rychlost přidávání oxidu siřičitého se řídí tak, že každé zvýšení reakční rychlosti a/nebo tlaku se udržuje na bezpečné úrovni, což umožňuje bezpečný průběh reakcí ve velkém měřítku, například v typických komerčních reaktorech s objemem asi 15 nr včetně.

.30 Sůl kyseliny mravenčí je obecně mravenčan alkalického kovu nebo mravenčan amonný, s výhodou mravenčan sodný.

Reakční teplota během přidávání oxidu siřičitého je obecně 35 až 50 °C, s výhodou asi 35 až 50 °C, nej výhodněji asi 43 až 47 °C, což umožňuje efektivní regulaci tepla uvolněného exoter35 mickou reakcí. Při teplotách nižších než 35 °C má reakce tendenci probíhat příliš pomalu s ohledem na průmyslový proces. Při teplotách vyšších než 55 ^QC se výtěžek a kvalita produktu snižuje.

Oxid siřičitý se obecné přidává takovou rychlostí, aby se teplota udržovala ve výše definovaném io rozmezí. Ve velkých násadách to obecné trvá více než 0,5 až 2 hodiny, s výhodou asi I až

1,5 hodiny. Doba přidávání kolem 1 až 1,5 hodiny se ukázala jako optimální pro minimalizaci tvorby vedlejších produktů.

Molární poměr trifluormcthylbromid : disulfíd obecného vzorce III je s výhodou 3 : 1 až 5 : 1.

Výhodně se používá molární poměr kolem 3:1.

Množstv í použitého oxidu siřičitého je obecně 1,2 až 1,5 molámíeh ekvivalentů relativně k disulfidu obecného vzorce III a s výhodou kolem 1,3 molámíeh ekvivalentů. Použije-li se pouze 1 ekvivalent, výtěžek produktu se sníží a konverze disulfidu se stává neúplnou, zatímco přebytek ío oxidu siřičitého vede při zpracování k rozkladu během odpařování rozpouštědla.

Množství použité soli kyseliny mravenčí je obecně 4 až 6 molárních ekvivalentů relativně k disulfidu obecného vzorce III, s výhodou 4,5 až 5.5 molámíeh ekvivalentů. Je možno vzájemně snížit množství oxidu siřičitého a soli kyseliny mravenčím dokud poměr oxidu siřičitého : disulfidu i5 nedosáhne asi 1,2 : 1 a poměr soli kyseliny mravenčí: disulfidu nedosáhne asi 4,5 : 1.

Při použití výše uvedeného postupu podle popisu vynálezu je tlak v nádobě obecně snadno udržován v bezpečném rozmezí 0,3 až 0,6 MPa (3 až 6 barů),

2o Podle dalšího provedení je předmětem předkládaného vynálezu zlepšený způsob přípravy výše definované sloučeniny obecného vzorce I, při němž sc (C) výše definovaný disulfíd obecného vzorce III připraví přidáním chloridu simého (SiCf) do roztoku sloučeniny obecného vzorce IV

kde R¹, R² a W mají shora uvedený význam, v organickém rozpouštědle.

Reakce se s výhodou provádí v rozpouštědle vybraném ze skupiny, kterou tvoří toluen, dichlormethan nebo dichlorethan, nebo alifatických nebo aromatických nitrilech, například acetonitrilu, so propionitrilu, methylglutaronitrilu a benzonitrilu, nebo v jej ich směsích, popřípadě ve směsi s chlorbenzenem, který je přítomen při použití chlorbenzenového roztoku sloučeniny obecného vzorce IV z předchozího reakčního stupně. Výhodným rozpouštědlem pro reakci je acetonitril popřípadě v přítomnosti ehlorbenzenu. Reakce je velmi citlivá na vliv rozpouštědla. Zatímco použití toluenu může být výhodné, protože toluenový roztok sloučeniny obecného vzorce IV je dostupný z předchozího stupně, obecně se při použití těchto podmínek tvoří významné množství inonosulfidu obecného vzorce V

jako vedlejšího produktu. Produkt se navíc při použití toluenu velmi pomalu filtruje, přestože se přijatelné rychlosti dosáhne přidáním podílu acetonitrilu do toluenového roztoku. Provádí-li se reakce výhodně v acetonitrilu jako rozpouštědle, obsah nečistoty monosulfidu obecného vzorce V se sníží a rychlost filtrace produktu obecného vzorce III je uspokojivá.

Chlorid simý použitý v postupuje obecně čistoty 99,4 až 99,4 % hmotnostních.

ío Kvalita použitého rozpouštědla může reakci ovlivnit, neboť přítomnost určitých nečistot může ovlivnit výtěžek produktu (a tvorbu sloučeniny obecného vzorce V jako vedlejšího produktu). Při použití acetonitrilu jako rozpouštědla je s výhodou obsah vody menší než 1000 ppm, obsah ethanolu nižší než 1500 ppm a obsah amoniaku nižší než 100 ppm. Je rovněž výhodné vyvarovat se přítomnosti i nepatrného množství acetonu nebo N,N-di methy Iformam idu ve směsi rozpouštědel, i? neboť přítomnost, například, asi 100 ppm acetonu v dichlormethanu může mít negativní dopad na výtěžek produktu.

Pořadí přidávání činidel je důležitým aspektem reakce. Je tedy velmi důležité přidávat chlorid simý do roztoku sloučeniny obecného vzorce IV (spíše než obrácené přidávání). Rychlé přidáváno ní chloridu simého je výhodný aspekt uvedeného postupu. Pokud se tedy chlorid simý přidá během I minuty, disulfid obecného vzorce III vykrystaluje asi 15 sekund po ukončení adice (a veškerá sloučenina obecného vzorce IV se spotřebovala). Jestliže se chlorid sirný přidává déle než 15 minut, disulfid obecného vzorce lil krystaluje uprostřed přidávání a v důsledku toho disulfid obecného vzorce III krystalizuje společně se zbývající sloučeninou obecného vzorce IV. Pro25 mýváním takto získaného nečistého produktu velkým přebytkem acetonitrilu nevede k odstranění nezreagované sloučeniny obecného vzorce IV. Doba přidávání chloridu simého je s výhodou 1 až 10 minut, nejvýhodněji asi 1 až 5 minut.

Reakční teplota směsi na počátku přidávání chloridu simého je s výhodou 5 až 25 °C, výhodněji asi 10 až 20 °C. Jestliže jc teplota na počátku přidávání 30 °C, získá se nižší výtěžek v důsledku tvorby trisulfidu a tctrasulfidu jako vedlejších produktů. Protože je reakce exotermická, teplota se během reakce zvyšuje a s výhodou je udržována na asi 20 až 35 °C.

Molámí poměr sloučenina obecného vzorce IV: chlorid simý použitý v reakci je obecně 2 : 1 až >5 2 : 1,06 a s výhodou 2 : 1 až 2 : 1,04. Použití většího přebytku chloridu sirného vede k tvorbě zvýšeného množství vedlejšího monosulfidu obecného vzorce V, Při použití nižšího poměru chloridu sirného reakce neproběhne s úplnou konverzí.

Další aspekt způsobu podle vynálezu zahrnuje způsob čištění produktu. Aby se odstranil chloro40 vodík, tak se reakční směs obsahující disulfid obecného vzorce III nejprve odplyní, obecně zahříváním na asi 40 °C za sníženého tlaku, obecně při asi 20 kPa. Pak se reakční směs zahřívá při asi 80 °C asi 1 hodinu při atmosférickém tlaku. Po ochlazení na asi 30 ''C sc přidá slabá báze, obvykle amoniak, pro neutralizaci zbývajícího chlorovodíku a dosažení pH asi 6,5 až 7. Směs se pak

CZ 299822 Bó ochladí na asi 5 °C a produkt se izoluje filtrací. Tento postup umožňuje získávání disulfidu obecného vzorce lil ve vysokém výtěžku a čistotě jednoduchým postupem vhodným pro operace ve velkém měřítku.

Výhodné významy symbolů v obecném vzorci I, II, III a IV jsou následující:

R¹ je halogenalkylová skupina, (s výhodou trifluormethylová skupina), halogenalkoxylová skupina (s výhodou trifiuormethoxylová skupina), R⁴S(O)_n- nebo SF₅, ío W je-CR³,

R² a R³ je atom halogenu, s výhodou atom chloru.

Zvláště výhodná sloučenina obecného vzorce I je 5-amino 1 —(2,6—dichlor—t—tri fluormethy 115 fenyl)-3-kyano-4-trifluormethylsulfinylpyrazol.

Zvláště výhodná sloučenina obecného vzorce ÍI je 5-aminol<2,6dichlor—l-trifluonncthylfeny l)-3-kyano-4-tr i fluormethy Ith i opy razo I.

Zvláště výhodná sloučenina obecného vzorce 111 je |5-amino 1{2.6 dichlor—l-trilliiormethylfe ny 1 )-3 -ky anopy razo M-y I ] d i su 1 fid.

Sloučeniny obecného vzorce II, III a IV jsou známé.

Podle dalšího aspektu způsobu podle předkládaného vynálezu se způsoby (A), (B) a (C) pro přípravu sloučeniny obecného vzorce I ze sloučeniny obecného vzorce IV mohou kombinovat.

Kombinace výše uvedených způsobů (A), (B) a (C) tvoří zvláště výhodný a efektivní způsob přípravy Fipronilu.

Vynález je objasněn na následujících příkladech, které jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah a předmět vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava 5-amino-1 -(2,6-dichlorM-trifluormethytfenyl)-3- kyano -4-trifluormethyisulfmylpyrazolu

1660 g (14,5 mol) kyseliny trifluoroctové se přidá k míchanému roztoku 436 g (1,03 mol) 5amino-l-(2,6-dichlor-4-trifluonnethylfenyl)-3-kyano-4-trifluormethylthiopyrazolu a 5 g ( 0,08 mol) kyseliny borité ve skleněném reaktoru při 12 °C. Během 2 hodin se přidá 131.5 g (1,35 mol) peroxidu vodíku (35 % hmotnostních), teplota se udržuje na 12 °C, a směs se při této teplotě dalších 4 až 5 hodin. Když konverze dosáhne 97 až 98 %, nebo obsah nežádoucího 5ammo 1 (2.6 dichlor 4 trifluormethylfcnyl) 3kyano-4 trifluormethv Isul tony Ipyruzolu dosáhne 2 % (podle HPLC analýzy), přidá se oxid siřičitý na rozložení zbylého peroxidu vodíku a směs se udržuje 0,5 hodiny při 10 až 18 °C. Přidá se 370 g chlorbenzenu a směs se připojí ke sníženému tlaku (od 17 kPa do 0,4 kPa) a zahřívá na 47 až 50 °C a azeotropicky se destiluje. Získá se homogenní frakce obsahující regenerovanou kyselinu trifluoroctovou. Pro udržování konstantního objemu se během destilace kontinuálně přidává dalších 1625 g chlorbenzenu. Na konci azeotropické destilace se obsah reaktoru udržuje při 47 až 50 °C při sníženém tlaku (0,4 kPa) a destiluje se homogenní frakce chlorbenzenu. Po uvolnění vakua se reaktor zahřeje na °C, přidá se 207 g ethanolu a 235 g ehlorbenzenu a směs se za míchání zahřeje na 80 za vzniku roztoku. Ochlazením na 40 °C vykryštaluje produkt. Reaktor se připojí na progresivní zdroj vakua (od 13 do 0,3 kPa) a ethanol se oddestiluje při 40 °C. Vakuum se uvolní a směs se během 3,5 hodiny ochladí na 5 °C a při této teplotě udržuje dalších 0,5 hodiny. Produkt se zfil? truje, promyje studeným chlorbenzenem, pak studeným vodným ethanolem, následně vodou a suší vakuově při 135 °C, Získá se 407,5 g titulní sloučeniny v typickém výtěžku 89,5 % a čistotě

95,5 %.

id Příklad 2

Příprava 5-amino-l-(2,6-dichlor-4--tri fluormethyl feny l)-3--kyano-4-tnfluormethylthiopyrazolu g (1,11 mol) Mravenčanu sodného se přidá do směsi 157,5 g (0,223 mol) [5 amino 1 (2.615 dichlor—4-trit1iiormethylfenyD-3-kyanopyra/oM-vl jdisulfidu a 643 g N,N~d i methyl form amidu ve skleněném reaktoru. Po propláchnutí reaktoru dusíkem pří 0,2 MPa (2 bary) se reaktor uzavře a přidá se 101 g (0,682 mol) trifluormethylbromidu. Reaktor se zahřeje na 45 °C a během

1,5 hodiny se přidává 19,5 g (0,304 mol) oxidu siřičitého. Teplota během reakce se udržuje mezi 43 a 47 °C a dále 0,75 hodiny. Tlak se uvolní pro odplynění po dobu 1,5 hodiny, nádoba se

1 hodinu po uvolnění tlaku ochladí na 25 až 30 °C. Když vnitřní tlak dosáhne tlaku atmosférického, ke směsi se přidá hydrogenuhličitan sodný a zahříváním na 50 až 70 °C při sníženém tlaku se část Ν,Ν-dimethylformamidu oddestiluje. Zbytek se ochladí na 40 °C a pomalu se za míchání přidá do vody při 20 až 25 °C. Produkt se zfiltruje, promyje horkou vodou a suší vakuové při 100 °C. Získá se 182,3 g titulní sloučeniny v typickém výtěžku 95 % a čistotě 96,6 %.

Příklad 3

Příprava [5-amino-H2,6-dichlor--4--trifluormethylfenylý-3--kyanopyrazol-4-ylJdisulfidu

837 g Acetonitrilu se přidá k roztoku 366,6 g (1,14 mol) 5-amino-1 -j2,6-dichlor-4-triťluormethylfenyl)-3-kyanopyrazolu v 627,8 g ehlorbenzenu. Směs se zahřívá na 50 až 64 °C za sníženého tlaku (50 kPa) vysuší oddestilováním asi 45 ml acetonitrilu. Po ochlazení na 18 °C se rychle během 1 minuty přidá 77 g (0,57 mol) chloridu simého. Teplota směsi se zvýší na 35 °C a udržuje při 35 °C chlazením do zastavení uvolňování tepla a pak dalších 0,3 hodiny. Pro odstranění chlorovodíku se pak směs odplyní zahříváním na 40 °C při sníženém tlaku a pak se zahřívá I hodinu na 80 °C při atmosférickém tlaku. Po ochlazení na 30 °C se přidá amoniak na úpravu pH na 6,5 až 7, ochladí na 5 °C a produkt se odfiltruje, promyje směsí chlorbenzen/acetonitril a suší při 95 °C za vakua. Získá se 362,5 titulní sloučeniny v typickém výtěžku 89,4 % a čistotě

98,4 %.

Claims

1. Způsob přípravy sloučeniny obecného vzorce I

10 kde W je atom dusíku nebo skupina -CR³,

R¹ je atom halogenu, halogenalkylová skupina, halogenalkoxylová skupina, skupina R⁴S(O)_n-, nebo skupina SF₅,

15 R² je atom vodíku nebo atom halogenu,

R³ je atom halogenu,

R⁴ je alkylová nebo halogenalkylová skupina, a n jeO, l.nebo2, vyznačující se t í m , že se sloučenina obecného vzorce II kde R¹, R’ a W mají shora uvedený význam, oxiduje kyselinou trifluorperoctovou v přítomnosti sloučeniny inhibující korozi vybrané ze skupiny sestávající z kyseliny borité, borítanu alkalického kovu, s výhodou borítanu sodného, a činidla zachycujícího fluorovodík, s výhodou siliky, tj. oxidu křemičitého, popřípadě ve formě oleje siliky.

>5

2. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že kyselina trifluorperoctová je generována in silu τ kyseliny trifluoroctové a peroxidu vodíku.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se tím, že sloučeninou inhibující 5 korozi je kyselina boritá.

4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že množství použité sloučeniny inhibující korozi je 0.08 až 0,2 molárních ekvivalentů.

množství použité trifluoroctové kyseliny je 14 až 15 molárních ekvivalentů.

6. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačuj množství peroxidu vodíku použitého v reakci je 1,3 až 1,5 ekvivalentů.

7. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačuj reakce se provádí při teplotě 10 až 15 °C.

s e tím, že s e tím, že s e tím, že t í ni , že se do

?o reakční směsi po ukončení oxidační reakce dále přidá ehlorbenzen a kyselina trifluoroctová se regeneruje destilací.

9. Způsob přípravy sloučeniny obecného vzorce I podle nároku 1, vyznačující se t í m , že se sloučenina obecného vzorce 11 připraví přidáním oxidu siřičitého ke směsi obsahující

25 disulfid obecného vzorce III kde R¹, R² a W jsou definovány podle nároku I, sůl kyseliny mravenčí, trifluormethylbromid a to polární rozpouštědlo.

10. Způsob podle nároku 9, v y z n a č u j í c í se t í m , že rozpouštědlem je N,N-dimethylformamid.

35

11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že reakční teplota během přidávání oxidu siřičitého je 35 až 55 °C.

12. Způsob podle nároků 9, 10 nebo 11,vyznačující se tím, že oxid siřičitý se přidává během 0,5 až 2 hodin.

13. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 9 až 12, v y z n a č u j í c í se tím, že molární poměr trifluormethylbromid : disulfid obecného vzorce III je 3 : 1 až 5 : l.

14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 9 až 13, v y z n a č u j í c í se t í m , že množství použitého oxidu siřičitého je 1,2 až 1,5 rnolárníeh ekvivalentů vzhledem k disulfldu obecného vzorce III.

? 15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 9 až 14, vyznačující se tím, že množství použité soli kyseliny mravenčí je 4 až 6 rnolárníeh ekvivalentů vzhledem k disulfidu obecného vzorce lil.

16. Způsob přípravy podle nároku 1 nebo 9, sloučeniny obecného vzorce 1 (I), kde

W je atom dusíku nebo skupina CR\

15 R¹ je atom halogenu, halogenalkylová skupina, halogenalkoxylová skupina, skupina R⁴S(O)„-, nebo skupina SF₅,

R je atom vodíku nebo atom halogenu,

20 R’ je atom halogenu,

R⁴ je alkylová nebo halogenalkylová skupina, a n je 0, 1, nebo 2, vy zn ač u j íc í se t í m , že se

a) chlorid sirný přidá do roztoku sloučeniny obecného vzorce IV kde R¹, R² a W mají shora uvedený význam, v organickém rozpouštědle za získání disulfidu obecného vzorce lil kde R¹, R² a W mají shora uvedený význam,

b) oxid siřičitý se přidá do směsi obsahující uvedený disulfid obecného vzorce III, sůl kyseliny ío mravenčí, trifluormethylbromid a polární rozpouštědlo, za získání sloučeniny obecného vzorce II kde R¹, R² a W mají shora uvedený význam, a 15

c) uvedená sloučenina obecného vzorce II se oxiduje trifluorperoctovou kyselinou v přítomnosti sloučeniny inhibující korozi vybrané ze skupiny sestávající z kyseliny borité, boritanu alkalického kovu, s výhodou boritanu sodného, a činidla zachycujícího fluorovodík, s výhodou siliky, tj. oxidu křemičitého, popřípadě ve formě oleje siliky.

17. Způsob podle nároku 16, v y z n a č u j í e í se t í m , že se jako organické rozpouštědlo ve stupni a) použije toluen, dichlormethan nebo dichlorethan, nebo alifatické nebo aromatické nitrily, jako je acetonitril, propionitril, methylglutaronitril a benzonitril, nebo jejich směsi, popřípadě jako směs s chlorbenzenem.

18. Způsob podle nároku 16 nebo 17, v y z n a č u j í c í se t í m , že organickým rozpouštědlem je acetonitril.

19. Způsob podle nároků 16, 17 nebo 18, v y z n a č uj í c í se t í m , že chlorid sirný má cis30 totu 99,4 až 99,9 % hmotnostních.

20. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 16 až 19, vy z n ač uj íc í se t í m , že při použití acetonitrilu jako organického rozpouštědla je obsah vody nižší než 1000 ppm, obsah ethanolu nižší než 1500 ppm a obsah amoniaku je nižší než 100 ppm.

21. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 16 až 20, vy z π ač u j íc í se t ί ιη , že doba přidávání chloridu simého je 1 až 10 minut.

22. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 16 až 21, vyznačující se tím, že teplota ío reakční směsi na počátku přidávání chloridu sirného je 5 až 25 °C.

23. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 16 až 22, vyznačující se tím, že disulfíd obecného vzorce 111 se čistí

a) zahříváním reakční směsi obsahující disulfíd za sníženého tlaku pro odstranění chlorovodíku,

15 b) zahříváním výsledné odplyněné reakční směsi při atmosférickém tlaku následovaném ochlazením na asi 30 °C,

c) úpravou pH reakční směsi na 6,5 až 7 přídavkem slabé báze, a

d) ochlazením směsi na teplotu asi 5 °C a izolací disulfidu filtrací.

24. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 23, v y z n a č u j í c í se t í m , že sloučenina obecného vzorce l je S amino-1--<2,6-dichIor-^-trifíuormethylfenyl)-3-kyano-4-trifluormethylsulfínylpyrazol.

25. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 23, v y z n a č u j í c í se t í m , že se jako slou25 cenina obecného vzorce 11 použije 5-amino-l-(2,6-dÍchlor-4-trifluormethylfenyl)-3-kyano--4trifluormethylthiopyrazol.

26. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 9 až 23, v y z n a č u j í c í se t í m , že se jako sloučenina obecného vzorce III použije [5-amino-1(2,6 dich lor-4-tr ifluormethy Ifeny l)-3-kyano30 pyrazol-4-yl]disuIfid.

27. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 26, vy zn ač u j í c í se t í m , že

R¹ je trifluormethyiová skupina, trifluormethoxylová skupina nebo skupina SF_s, .55

W je skupina-CR³,

R' a R' jsou atom chloru.