-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
der Formel
Q CH oder N ist,
Y NO
2 oder CN ist,
Z CHR
3,
O, NR
3 oder S ist,
R
1 und
R
2 beide jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff
oder unsubstituiertes oder R
4-substituiertes C
1-C
8-Alkyl sind,
oder zusammen eine Alkylenbrücke
mit zwei oder drei Kohlenstoffatomen bilden, wobei die Alkylenbrücke gegebenenfalls
eine Gruppe NR
5 oder ein Heteroatom, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus O und S, enthalten kann;
R
3 H oder unsubstituiertes oder R
4-substituiertes
C
1-C
12-Alkyl ist,
R
4 eine unsubstituierte oder substituierte
Aryl- oder Heteroarylgruppe ist, und
R
5 H
oder C
1-C
12-Alkyl
ist, oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches aus
E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers hiervon, in jedem Fall in
freier Form oder in Salzform, wobei das Verfahren
- a)
die Umsetzung einer Verbindung der Formel worin
R unsubstituiertes
oder substituiertes C1-C12-Alkyl,
unsubstituiertes oder substituiertes C2-C4-Alkenyl, unsubstituiertes oder substituiertes
C2-C4-Alkinyl, unsubstituiertes
oder substituiertes C3-C6-Cycloalkyl,
unsubstituiertes oder substituiertes Aryl, unsubstituiertes oder
substituiertes Heterocyclyl oder -SR6 ist;
R6 unsubstituiertes oder substituiertes C1-C12-Alkyl, unsubstituiertes
oder substituiertes C2-C4-Alkenyl,
unsubstituiertes oder substituiertes C2-C4-Alkinyl, unsubstituiertes oder substituiertes
C3-C6-Cycloalkyl,
unsubstituiertes oder substituiertes Aryl oder unsubstituiertes
oder substituiertes Heterocyclyl ist und
X1 eine
Abgangsgruppe ist, oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines
Gemisches aus E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers hiervon, in
jedem Fall in freier Form oder in Salzform,
mit einem Halogenierungsmittel
in der Gegenwart einer Base, um eine Verbindung der Formel worin
R wie oben für Formel
(II) definiert ist;
m 0 oder 1 ist; und
X Halogen ist,
oder, wo anwendbar, ein E/Z-Isomer, ein Gemisch aus E/Z-Isomeren
und/oder ein Tautomer hiervon, in jedem Fall in freier Form oder
in Salzform zu bilden;
- b) die Umwandlung einer Verbindung der Formel (II), wie oben
definiert, oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches
aus E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers hiervon, in jedem Fall
in freier Form oder in Salzform, mittels eines Halogenierungsmittels
zu einer Verbindung der Formel worin R und X1 wie
für Formel
(II) definiert sind und X Halogen ist oder, wo zutreffend, einem
E/Z-Isomer, einem Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem Tautomer
hiervon, in jedem Fall in freier Form oder in Salzform;
- c) gegebenenfalls die Umwandlung einer Verbindung der Formel
(IV), wie oben definiert, oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers,
eines Gemisches aus E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers hiervon,
in jedem Fall in freier Form oder in Salzform, in Abwesenheit oder
Gegenwart einer Base, bevorzugt in Gegenwart einer Base, zu einer
Verbindung der Formel (III), wie oben definiert, oder, wo zutreffend,
einem E/Z-Isomer, einem Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem
Tautomer hiervon, in jedem Fall in freier Form oder in Salzform,
und
- d) die Umwandlung einer Verbindung der Formel (III), wie oben
definiert, oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches
aus E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers hier von, in jedem Fall
in freier Form oder in Salzform, durch die Umsetzung einer Verbindung
der Formel worin R1,
R2, Y, Z und Q wie für Formel (I) definiert sind,
oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers,
eines Gemisches aus E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers hiervon,
in jedem Fall in freier Form oder in Salzform, zu einer Verbindung
der Formel worin R1,
R2, Y, Z und Q wie für Formel (I) definiert sind
und R wie oben für
Formel (II) definiert ist, oder, wo zutreffend, einem E/Z-Isomer,
einem Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem Tautomer hiervon,
in jedem Fall in freier Form oder in Salzform, oder
- e) die Umwandlung einer Verbindung der Formel IV, wie oben definiert,
oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches aus E/Z-Isomeren
und/oder eines Tautomers hiervon, in jedem Fall in freier Form oder
in Salzform, durch die Umsetzung mit einer Verbindung der Formel
V, wie oben definiert, oder, wo zutreffend, einem E/Z-Isomer, einem
Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem Tautomer hiervon, in jedem Fall
in freier Form oder in Salzform, zu einer Verbindung der Formel
VI, wie oben definiert, oder, wo zutreffend, einem E/Z-Isomer, einem
Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem Tautomer hiervon, in jedem
Fall in freier Form oder in Salzform, und
- f) die Umwandlung einer Verbindung der Formel VI, wie oben definiert,
oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches aus E/Z-Isomeren
und/oder eines Tautomers hiervon, in jedem Fall in freier Form oder
in Salzform, mittels eines Chlorierungsmittels zu einer Verbindung
der Formel I, wie oben definiert, oder, wo zutreffend, einem E/Z-Isomer,
einem Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem Tautomer hiervon,
in jedem Fall in freier Form oder in Salzform, und
wenn gewünscht, die
Umwandlung einer Verbindung der Formel I, oder, wo zutreffend, eines
E/Z-Isomers, eines Gemisches aus E/Z-Isomeren und/oder eines Tautomers
hiervon, in jedem Fall in freier Form oder in Salzform, erhältlich gemäß dem Verfahren
oder durch ein anderes Verfahren, zu einer anderen Verbindung der
Formel I, oder, wo zutreffend, einem E/Z-Isomer, einem Gemisch aus E/Z-Isomeren
und/oder einem Tautomer hiervon, in jedem Fall in freier Form oder
in Salzform, Abtrennung eines Gemisches aus E/Z-Isomeren, erhältlich gemäß dem Verfahren,
und Isolierung des gewünschten
Isomers, und/oder Umwandlung einer freien Verbindung der Formel
I oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches aus E/Z-Isomeren
und/oder eines Tautomers hiervon, erhältlich gemäß dem Verfahren oder durch
ein anderes Verfahren, zu einem Salz oder, wo zutreffend, einem
E/Z-Isomer, einem Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem Tautomer
hiervon, oder Umwandlung eines Salzes einer Verbindung der Formel
I oder, wo zutreffend, eines E/Z-Isomers, eines Gemisches aus E/Z-Isomeren
und/oder eines Tautomers hiervon, erhältlich gemäß dem Verfahren oder durch
ein anderes Verfahren, zu der freien Verbindung der Formel I oder,
wo zutreffend, einem E/Z-Isomer, einem Gemisch aus E/Z-Isomeren
und/oder einem Tautomer hiervon oder zu einem anderen Salz oder,
wo zutreffend, einem E/Z-Isomer, einem Gemisch aus E/Z-Isomeren und/oder einem
Tautomer hiervon,
umfaßt.
-
Verfahren
zur Synthese der Verbindungen der Formel (I) werden in der Literatur
beschrieben. Es ist jedoch herausgefunden worden, daß die Zwischenprodukte,
die in den Syntheseverfahren, die in der Literatur bekannt sind,
verwendet werden sollen, beträchtliche
Probleme während
der Produktion aufgrund ihres hohen Niveaus an Toxizität verursachen
und überdies
quantitativ aus dem Wirkstoff nur mit erheblichem Aufwand entfernt
werden können.
Demgemäß sind die
bekannten Verfahren in dieser Hinsicht nicht zufriedenstellen, wodurch
ein erhöhter
Bedarf an verbesserten Herstellungsverfahren für diese Verbindungen besteht.
Einige Verbindungen der Formeln (I), (II), (III), (IV), (V) und
(VI) enthalten asymmetrische Kohlenstoffatome, wodurch die Verbindungen
in optisch aktiver Form auftreten können. Die Formeln (I) bis (VI)
sollen alle diese möglichen isomeren
Formen sowie Gemische davon umfassen, zum Beispiel Racemate oder
Gemische von E/Z-Isomeren.
-
Die
allgemeinen Ausdrücke,
die hierin vorstehend und hierin nachstehend verwendet werden, haben die
unten angegebenen Bedeutungen, sofern nicht etwas anderes angegeben
ist:
Sofern nicht anders definiert, enthalten Kohlenstoff-enthaltende
Gruppen und -Verbindungen jeweils 1 bis zu und einschließlich 8,
bevorzugt 1 bis zu und einschließlich 6, insbesondere 1 bis
zu und einschließlich
4, stärker
bevorzugt 1 oder 2 Kohlenstoffatome.
-
Alkyl – sowohl
als Gruppe an sich als auch als ein Strukturelement anderer Gruppen
und Verbindungen, wie Halogenalkyl, Arylalkyl oder Hydroxyalkyl – ist in
jedem Fall in Anbetracht der Anzahl an Kohlenstoffatomen, die in
der in Frage kommenden Gruppe oder Verbindung enthalten sind, entweder
geradkettig, d. h., Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl,
oder verzweigt, zum Beispiel Isopropyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl,
Isopentyl, Neopentyl oder Isohexyl.
-
Alkenyl – sowohl
als Gruppe an sich als auch als ein Strukturelement anderer Gruppen
und Verbindungen, wie Halogenalkenyl oder Arylalkenyl – ist in
jedem Fall in Anbetracht der Anzahl der Kohlenstoffatome, die in
der in Frage kommenden Gruppe oder Verbindung enthalten sind, entweder
geradkettig, zum Beispiel Vinyl, 1-Methylvinyl, Alkyl, 1-Butenyl
oder 2-Hexenyl, oder verzweigt, zum Beispiel Isopropenyl.
-
Alkinyl – sowohl
als Gruppe an sich als auch als ein Strukturelement anderer Gruppen
und Verbindungen, wie Halogenalkinyl – ist in jedem Fall in Anbetracht
der Anzahl an Kohlenstoffatomen, die in der in Frage kommenden Gruppe
oder Verbindung enthalten sind, entweder geradkettig, zum Beispiel
Propargyl, 2-Butinyl oder 5-Hexinyl oder verzweigt, zum Beispiel
2-Ethinylpropyl oder 2-Propar-gylisopropyl.
-
C3-C6-Cycloalkyl ist
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl, insbesondere
Cyclohexyl.
-
Aryl
ist Phenyl oder Naphthyl, insbesondere Phenyl.
-
Heterocyclyl
soll ein fünf-
bis sieben-gliedriger monocyclischer gesättigter oder ungesättigter
Ring sein, der ein bis drei Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus N, O und S, insbesondere N und S, enthält oder ein bicyclischer Ring,
der entweder in nur einem Ring wie zum Beispiel, Thiazolyl, Thiazolinyl,
Thiazolidinyl, Pyrrolyl, Pyrrolinyl, Pyrrolidinyl, Chinolinyl, Chinoxalinyl,
Indolinyl, Benzothiophenyl oder Benzofuranyl – oder in beiden Ringen – wie zum
Beispiel in Pteridinyl oder Purinyl – unabhängig voneinander, ein oder
mehrere Heteroatome, ausgewählt
aus N, O und S, enthält.
Bevorzugt werden Thiazolyl, Thiazolinyl, Pyridyl, Pyrimidinyl und
Benzothiazolyl. Heteroaryl ist ein aromatischer mono- oder bicyclischer
Ring der oben definierten Art.
-
Die
Heterocyclylringe sind gegebenenfalls mit ein bis drei Substituenten
substituiert – gemäß den Substitutionsmöglichkeiten
an dem Ringsystem – ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Halogen, C1-C4-Alkyl, Halogen-C1-C4-alkyl und X1, worin
X1 wie hierin nachstehend definiert ist.
Bevorzugt sind Chlor und -CH2Cl.
-
Halogen – sowohl
als Gruppe an sich als auch als ein Strukturelement anderer Gruppen
und Verbindungen, wie Halogenalkyl, Halogenalkenyl und Halogenalkinyl – ist Fluor,
Chlor, Brom oder Iod, insbesondere Fluor, Chlor oder Brom, stärker bevorzugt
Chlor oder Brom, besonders bevorzugt Chlor.
-
Halogen-substituierte
Kohlenstoff-enthaltende Gruppen und Verbindungen, wie Halogenalkyl
oder Halogenalkenyl, können
teilweise halogeniert oder perhalogeniert sein, wobei Halogen-substituenten im
Falle einer Mehrfachhalogenierung dieselben oder unterschiedliche
sind. Beispiele für
Halogenalkyl – sowohl
als Gruppe an sich als auch als ein Strukturelement anderer Gruppen
und Verbindungen, wie Halogenalkenyl – sind Methyl, das ein- bis
dreimal mit Fluor, Chlor und/oder Brom substituiert ist, wie CHF2 oder CF3; Ethyl,
das ein- bis fünfmal
mit Fluor, Chlor und/oder Brom substituiert ist, wie CH2CF3, CF2CF3,
CF2CCl3, CF2CHCl2, CF2CHF2, CF2CFCl2, CF2CHBr2, CF2CHClF, CF2CHBrF
oder CClFCHClF; Propyl oder Isopropyl, die ein- bis siebenmal mit
Fluor, Chlor und/oder Brom substituiert sind, wie CH2CHBrCH2Br, CF2CHFCF3, CH2CF2CF3 oder CH(CF3)2; und Butyl oder ein Isomer hiervon, das
ein- bis neunmal mit Fluor, Chlor und/oder Brom substituiert ist,
wie CF(CF3)CHFCF3 oder
CH2(CF2)2CF3. Halogenalkenyl
ist zum Beispiel CH2CH=CHCl, CH2CH=CCl2, CH2CF=CF2 oder CH2CH=CHCH2Br.
-
Eine
Abgangsgruppe X1 soll hierin vorstehend
als auch hierin nachstehend alle in Verbindung mit chemischen Reaktionen
stehenden Atome oder Gruppen sein, die als Abgangsgruppen agieren
können,
und die einem Fachmann bekannt sind. Bevorzugt sind Halogene wie
Fluor, Chlor, Brom und Iod; -O-C(=O)-A, -O-P(=O)(-A)2,
-O-Si(C1-C8-Alkyl)3, -O-(C1-C8-Alkyl), -O-Aryl, -O-S(=O)2A,
-S-P(=O)(-A)2, -S-P(=S)(-A)2, -S-S-(C1-C8-Alkyl), -S-S-Aryl,
-S-(C1-C8-Alkyl),
-S-Aryl, -S(=O)A oder -S(=O)2A, worin A
C1-C8-Alkyl, C2-C8-Alkenyl, C2-C8-Alkinyl, Aryl
oder Benzyl, die unsubstituiert oder substituiert sind; C1-C8-Alkoxy oder
Di-(C1-C8-alkyl)amin,
worin die Alkylgruppen unabhängig
voneinander sind; NO3, NO2,
Sulfat, Sulfit, Phosphat, Phosphit, Carboxylat, Iminoester, N2 oder Carbamat. Bevorzugte Abgangsgruppen
sind Chlor und Brom, insbesondere Chlor. Andere bevorzugte Abgangsgruppen
werden in den Beispielen angegeben.
-
Einige
Verbindungen der Formeln (I), (V) und (VI) können in Form von Tautomeren
vorliegen. Daher sollen hierin vorstehend und hierin nachstehend
die Verbindungen der Formeln (I), (V) und (VI) auch entsprechende
Tautomere umfassen, auch wenn letztere nicht in jedem Fall ausdrücklich erwähnt werden.
-
Verbindungen
der Formeln (I), (II), (III), (V) und (VI), die mindestens ein basisches
Zentrum aufweisen, können
beispielsweise Säureadditionssalze
bilden. Diese werden zum Beispiel mit starken anorganischen Säuren wie
Mineralsäuren,
zum Beispiel Perchlorsäure,
Schwefelsäure,
Salpetersäure,
salpetriger Säure,
einer Phosphorsäure
oder einer Halogenwasserstoffsäure,
mit starken organischen Carbonsäuren,
wie unsubstituierten oder substituierten, zum Beispiel Halogen-substituierten,
C1-C4-Alkancarbonsäuren, zum
Beispiel Essigsäure,
gesättigten
oder ungesättigten
Dicarbonsäuren,
zum Beispiel Oxal-, Malon-, Bernstein-, Malein-, Fumar- oder Phthalsäure, Hydroxycarbonsäuren, zum
Beispiel Ascorbin-, Milch-, Äpfel-,
Wein- oder Zitronensäure,
oder Benzoesäure,
oder mit organischen Sulfonsäuren,
wie unsubstituierten oder substituierten, zum Beispiel Halogen-substituierten,
C1-C4-Alkan- oder
-Arylsulfonsäuren,
zum Beispiel Methan- oder p-Toluolsulfonsäure gebildet. Überdies
können
Verbindungen der Formeln (I), (II), (III), (IV), (V) und (VI) mit
mindestens einer Säuregruppe
Salze mit Basen bilden. Geeignete Salze mit Basen sind zum Beispiel
Metallsalze, wie Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze, zum Beispiel
Natrium-, Kalium- oder Magnesiumsalze, oder Salze mit Ammoniak oder
einem organischen Amin, wie Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin, einem
Mono-, Di- oder Triniederalkylamin, zum Beispiel Ethyl-, Diethyl-,
Triethyl- oder Dimethylpropylamin, oder einem Mono-, Di- oder Trihydroxyniederalkylamin,
zum Beispiel Mono-, Di- oder Triethanolamin. Ferner können entsprechende
innere Salze gebildet werden. Hierin vorstehend und hierin nachstehend
sollen die Verbindungen der Formeln (I) bis (VI) sowohl Verbindungen
der Formeln (I) bis (VI) in freier Form als auch die entsprechenden
Salze sein.
-
Gleiches
gilt für
Tautomere der Verbindungen der Formeln (I), (V) und (VI) und deren
Salze. Im Falle der Verbindungen der Formeln (I) bis (III), (V)
und (VI) wird in jedem Fall ein Verfahren zur Herstellung der freien
Form bevorzugt.
-
Innerhalb
des Umfangs der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer
Verbindung der Formel (I) bevorzugt, worin
- (1)
R1 und R2 in den
Verbindungen der Formeln (I), (V) und (VI) beide jeweils unabhängig voneinander
Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl
sind, oder zusammen eine Alkylenbrücke mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen
bilden, die zusätzlich
ein Heteroatom, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus O und S, enthalten kann oder die Gruppe
NR5 enthalten kann, und R5 H
oder C1-C4-Alkyl
ist;
bevorzugt sind R1 und R2 jeweils Wasserstoff oder bilden zusammen
eine zwei- oder drei-gliedrige
Alkylenbrücke,
die zusätzlich
O oder NR5 enthalten kann, und R5 ist C1-C4-Alkyl; stärker bevorzugt sind R1 und R2 zusammen
-CH2-O-CH2-, -CH2-CH2-CH2-
oder -CH2-CH2-;
- (2) R in den Verbindungen der Formeln (II), (III), (IV) und
(VI) unsubstituiertes oder substituiertes C1-C12-Alkyl; unsubstituiertes oder substituiertes
Aryl-C1-C4-alkyl;
unsubstituiertes oder Halogen-substituiertes Heterocyclyl-C1-C4-alkyl, Aryl-C2-C4-alkenyl oder
Heterocyclyl-C2-C4-alkenyl; unsubstituiertes
oder Halogen-substituiertes C2-C4-Alkenyl, C2-C4-Alkinyl, Aryl-C2-C4-alkinyl, Heterocyclyl-C2-C4-alkinyl oder C4-C6-Cycloalkyl; unsubstituiertes oder Halogen-,
C1-C4-Alkyl-, HO-C1-C4-alkyl- oder
HS-C1-C4-alkyl-substituiertes
Aryl; unsubstituiertes oder Halogen- oder C1-C4-Alkyl-substituiertes Heterocyclyl; -CH2-COO-C1-C8-Alkyl,
CH2-CO-C1-C8-Alkyl, SR6, -(CH2)nSR6 oder
-CH2-COO-M, worin M Wasserstoff oder ein
Kation ist und n 1 bis 8 ist, ist;
bevorzugt unsubstituiertes
oder Halogen-, OH- oder SH-substituiertes C1-C12-Alkyl; unsubstituiertes oder Halogen-substituiertes
Aryl-C1-C4-alkyl;
unsubstituiertes oder Halogen-substituiertes
Heteroaryl-C1-C4-alkyl,
Aryl-C1-C4-alkenyl
oder Heteroaryl-C1-C4-alkenyl;
unsubstituiertes oder Halogen-substituiertes C2-C4-Alkenyl, C2-C4-Alkinyl, Aryl-C2-C4-akinyl, Heteroaryl-C2-C4-alkinyl oder C4-C6-Cycloalkyl; unsubstituiertes oder Halogen-,
C1-C4-Alkyl-, HO-C1-C4-Alkyl- oder
HS-C1-C4-Alkyl-substituiertes
Aryl; unsubstituiertes oder Halogen- oder C1-C4-Alkyl-substituiertes Heteroaryl; -CH2-COO-C1-C8-Alkyl, -CH2-CO- C1-C8-Alkyl, SR6, -(CH2)n-SR6 oder
-CH2-COO-M, worin M Wasserstoff, ein Alkalimetallkation
oder (Alkyl)4N⊕ ist,
und n 1 bis 8 ist, ist;
stärker
bevorzugt C1-C4-Alkyl,
Hydroxy-C1-C4-alkyl,
C3-C4-Alkenyl, C3-C4-Alkinyl, Chlor-C3-C4-alkenyl, unsubstituiertes oder Chlor-substituiertes
Phenyl, unsubstituiertes oder Chlor-substituiertes Benzyl, Heterocyclyl,
Cyclohexyl, -CH2-COO-C1-C4-Alkyl;
überaus bevorzugt C1-C4-Alkyl, Phenyl, Benzyl, Cyclohexyl, Thiazolyl,
Benzothiazol-2-yl, -CH2-COO-Ethyl oder -CH2-COO-Na; besonders bevorzugt Phenyl oder
Benzyl, am stärksten
bevorzugt Phenyl ist;
- (3) R in den Verbindungen der Formeln (II), (III), (IV) und
(VI) SR6 oder -(CH2)n-SR6 ist und R6 C1-C8-Alkyl, Aryl-C1-C4-alkyl, Arylthio-C1-C4-alkyl, Heterocyclyl-C1-C4-alkyl, Heterocyclylthio-C1-C4-alkyl, C2-C4-Alkenyl, Aryl-C2-C4-alkenyl, Heterocyclyl-C2-C4-alkenyl, C2-C4-Alkinyl, Aryl-C2-C4-alkinyl, Heterocyclyl-C2-C4-alkinyl, Cyclohexyl,
Aryl oder Heterocyclyl;
insbesondere C1-C4-Alkyl,ist;
n 1 oder 2, bevorzugt
2 ist; und X und X1 wie in den Verbindungen
(II) und (III) definiert sind;
- (4) X in den Verbindungen der Formeln (III) und (IV) Chlor oder
Brom ist.
-
Die
Reaktionen der Verfahrensschritte a) bis f), die hierin vorstehend
und hierin nachstehend beschrieben werden, werden auf eine an sich
bekannte Art und Weise, zum Beispiel in Abwesenheit oder wie üblich in Gegenwart
eines geeigneten Lösungsmittels
oder Verdünnungsmittels
oder einem Gemisch davon durchgeführt, wobei die Reaktionen je
nach Bedarf unter Kühlen,
bei Raumtemperatur oder Erwärmung,
beispielsweise in einem Temperaturbereich von ungefähr –80°C bis zur
Siedetemperatur des Reaktionsmediums, bevorzugt von ungefähr –20°C bis ungefähr +120°C, insbesondere
20°C bis
80°C, und
wenn notwendig in einem geschlossenen Gefäß unter Druck unter Inertgasatmosphäre und/oder
unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt werden. Besonders vorteilhafte
Reaktionsbedingungen können
den Beispielen entnommen werden.
-
Die
Reaktanten können
in jedem Fall als solche miteinander umgesetzt werden, d. h., ohne
die Zugabe eines Lösungsmittels
oder Verdünnungsmittels,
zum Beispiel in geschmolzenem Zustand. Die Zugabe eines inerten
Lösungsmittels
oder Verdünnungsmittels
oder eines Gemisches davon ist in den meisten Fällen jedoch vorteilhaft. Als
Beispiele solcher Lösungsmittel
und Verdünnungsmittel
können
genannt werden:
aromatische, aliphatische und alicyclische
Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Benzol,
Toluol, Xylol, Mesitylen, Tetralin, Chlorbenzol, Dichlorbenzol,
Brombenzol, Nitrobenzol, Nitromethan, Petroleumether, Hexan, Cyclohexan,
Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan, Dichlorethan, Trichlorethen
oder Tetrachlorethen; Ester, wie Ethylacetat, Methylacetat, Dimethylcarbonat,
Diethylcarbonat, Ethoxyethylacetat, Methoxyethylacetat, Ethylformiat;
Ether, wie Diethylether, Dipropylether, Diisopropylether, Dibutylether,
tert-Butylmethylether, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether,
Ethylenglykoldimethylether, Dimethoxydiethylether, Tetrahydrofuran
oder Dioxan; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon oder Methylisobutylketon;
Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol,
Ethylenglykol oder Glycerol; Amide, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Diethylformamid,
N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder Hexamethylphosphorsäuretriamid;
Nitrile, wie Acetonitril oder Propionitril; und Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid;
oder Gemische solcher Lösungsmittel.
Wenn die in Frage kommende Reaktion in Gegenwart einer Base durchgeführt wird,
können
Basen wie Triethylamin, Pyridin, N-Methylmorpholin oder N,N-Diethylanilin
in Überschuß als ein
Lösungsmittel
oder Verdünnungsmittel
dienen. Geeignete Lösungsmittel
für die
in Frage kommende Reaktion können
den Beispielen entnommen werden.
-
Verfahrensschritt a):
-
Die
Reaktion wird bevorzugt in einem Temperaturbereich von –40 bis
160°C, insbesondere –20 bis 100°C, üblicherweise –20 bis
25°C durchgeführt.
-
Es
werden Lösungsmittel
verwendet, die unter den vorherrschenden Reaktionsbedingungen inert sind,
wie aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte
Kohlenwasserstoffe, niedere Carbonsäuren, Ester, Nitrile, Amide,
Ether; zum Beispiel: Petroleumether, Pentan, Hexan, Heptan, Chlorbenzol, Methylenchlorid,
Ethylenchlorid, Bromchlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid,
Tetrachlorethylen, Essigsäure,
Ethylacetat, Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Diethylether,
Diisopropylether, Tetrahydrofuran, Dioxan; oder ein Gemisch davon; üblicherweise:
Chlorbenzol, Methylenchlorid, Bromchlormethan, Ethylacetat, Acetonitril,
Nitrobenzol, Nitromethan; oder Gemische solcher Lösungsmittels.
-
Wasser
oder eine Base können
dem Reaktionsgemisch je nach Bedarf zugegeben werden. Basen zur Vereinfachung
der Reaktion sind zum Beispiel, Alkalimetall- oder Erdalkalmetallhydroxide,
-Hydride, -Amide, -Alkanolate, -Acetate, -Carbonate, -Dialkylamide
oder -Alkylsilylamide; Alkylamine, Alkylendiamine, freie oder N-alkylierte,
gesättigte
oder ungesättigte
Cycloalkylamine, basische Heterocyclen, Ammoniumhydroxide und ebenso
carbocyclische Amine. Beispiele sind Natriumhydroxid, Natriumhydrid,
Natriumamid, Natriummethanolat, Natriumacetat, Natriumcarbonat,
Kalium-tert-butanolat, Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrid, Lithiumdisopropylamid,
Kaliumbis(trimethylsilyl)amid, Calciumhydrid, Triethylamin, Diisopropylethylamin,
Triethylendiamin, Cyclohexylamin, N-Cyclohexyl-N,N-dimethylamin, N,N-Diethylanilin,
Pyridin, 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin, Chinuclidin, N-Methylmorpholin,
Benzyltrimethylammoniumhydroxid und ebenso 1,5-Diazabicyclo[5.4.0]undec-5-en
(DBU). Bevorzugte Zusatzstoffe sind Natriumhydrogencarbonat und
Wasser. Das Verfahren ergibt im allgemeinen eine freie Verbindung
der Formel (III) (m = 0). Die Verbindungen der Formel (III) können in
vielen Fällen
jedoch auch in Form von Hydrohalogeniden gefangen werden, zum Beispiel
für eine
einfache Isolierung. Die Hydrohalogenide der Formel (III), worin
m 1 ist, können
dann durch die Zugabe einer Base oder alternativ ohne eine Base
bei erhöhter
Temperatur, bevorzugt 40°C
bis 140°C
in die freie Verbindung der Formel (III) umgewandelt werden.
-
Geeignete
Halogenierungsmittel sind insbesondere Chlor, Brom, Iod, POCl3, PCl3, PCl5, SO2Cl2 oder SO2Br2, bevorzugt Chlor,
Brom oder SO2Cl2.
-
Verfahrensschritt b)
-
Es
gelten die gleichen Bedingungen wie unter Verfahren a) in bezug
auf Lösungsmittel
und Temperaturen; die Reaktion wird jedoch ohne die Zugabe einer
Base durchgeführt.
-
Die
Reaktion wird bevorzugt unter normalem Druck durchgeführt.
-
Die
Reaktionszeit ist nicht kritisch, eine Reaktionszeit von 0,1 bis
24 Stunden, insbesondere 0,5 bis 6 Stunden ist bevorzugt.
-
Das
Produkt wird durch herkömmliche
Verfahren, zum Beispiel mittels Filtration, Kristallisation, Destillation
oder Chromatographie, oder irgendeine geeignete Kombination solcher
Verfahren isoliert.
-
Verfahrensschritt c):
-
Die
Lösungsmittel
und Basen, die verwendet werden, sind den Ausführungen, die in Verfahrensschritt a)
angegeben werden, zu entnehmen.
-
Die
Reaktion wird bevorzugt bei einer Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr +180°C, insbesondere
bei ungefähr
+10°C bis
ungefähr
+80°C, in
vielen Fällen
bei Raumtemperatur bis Rückflußtemperatur
des Lösungsmittels
durchgeführt.
In einer besonders bevorzugten Form von Variante c) wird eine Verbindung
der Formel (IV) bei 0°C
bis 120°C,
insbesondere 20°C
bis 80°C,
bevorzugt 30°C
bis 60°C,
in einem Ester, insbesondere in Dimethylcarbonat, und bevorzugt
in Gegenwart einer Base, insbesondere K2CO3 umgesetzt.
-
Die
Reaktion wird bevorzugt unter normalem Druck durchgeführt.
-
Die
Reaktionszeit ist nicht kritisch, eine Reaktionszeit von 0,1 bis
48 Stunden, insbesondere 0,5 bis 12 Stunden ist bevorzugt.
-
Das
Produkt wird durch herkömmliche
Verfahren, zum Beispiel mittels Filtration, Kristallisation, Destillation
oder Chromatographie, oder irgendeine geeignete Kombination solcher
Verfahren isoliert.
-
Verfahrensschritt d) und
e):
-
Zur
Vereinfachung der Reaktion werden üblicherweise Basen verwendet;
sie sind vom gleichen Typ wie die, die unter Verfahrensschritt a)
genannt wurden.
-
Die
Reaktanten können
in jedem Fall als solche miteinander umgesetzt werden, d. h., ohne
die Zugabe eines Lösungsmittels
oder Verdünnungsmittels,
zum Beispiel in geschmolzenem Zustand. Die Zugabe eines Lösungsmittels
oder Verdünnungsmittels
ist in den meisten Fällen
jedoch vorteilhaft. Beispiele solcher Lösungsmittel und Verdünnungsmittel
sind: Wasser, aromatische, aliphatische und alicyclische Kohlenwasserstoffe
und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol,
Mesitylen, Tetralin, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Brombenzol, Petroleumether,
Hexan, Cyclohexan, Dichlormethan, Trichlormethan, Kohlenstofftetrachlorid,
Dichlorethan, Trichlorethen oder Tetrachlorethen; Ester, wie Ethylacetat,
Methylacetat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Methylformiat,
Ethylformiat, Ethoxyethylacetat, Methoxyethylacetat; Ether, wie
Diethylether, Dipropylether, Diisopropylether, Dibutylether, tert-Butylmethylether,
Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykoldimethylether,
Dimethoxydiethylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan; Ketone, wie
Aceton, Methylethylketon oder Methylisobutylketon; Alkohole, wie
Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Ethylenglykol
oder Glycerol; Amide, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Diethylformamid, N,N-Dimethylacetamid,
N-Methylpyrrolidon oder Hexamethylphosphorsäuretriamid; Nitrile, wie Acetonitril
oder Propionitril; und Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid; oder Gemische
solcher Lösungsmittel.
Wenn die in Frage kommende Reaktion in Gegenwart einer Base durchgeführt wird,
können
Basen wie Triethylamin, Pyridin, N-Methylmorpholin oder N,N-Diethylanilin
in Überschuß als ein
Lösungsmittel
oder Verdünnungsmittel
dienen.
-
Die
Reaktion kann alternativ in einem heterogenen Zweiphasengemisch,
zum Beispiel einem Gemisch aus organischen Lösungsmitteln oder einem organischen
Lösungsmittel
und einer wässerigen
Phase, wenn notwendig in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators,
zum Beispiel einem Kronenether oder einem Tetraalkylammoniumsalz,
durchgeführt
werden.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
von Variante d) wird die Reaktion bei einer Temperatur zwischen
0°C und
etwa +180°C,
insbesondere zwischen +10°C
und +80°C,
in vielen Fällen
zwischen Umgebungstemperatur und Rückflußtemperatur des Lösungsmittels
durch geführt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform von Variante d)
wird die Verbindung der Formel (III) mit einer Verbindung der Formel
(V) bei 0°C
bis 120°C,
insbesondere 20°C
bis 80°C,
bevorzugt 60°C
bis 80°C,
in einem Amid, bevorzugt in N,N-Dimethylformamid, bevorzugt in Gegenwart
einer Base, insbesondere K2CO3 umgesetzt.
-
Die
Reaktion wird bevorzugt unter normalem Druck durchgeführt.
-
Die
Reaktionszeit ist nicht kritisch, eine Reaktionszeit von 0,1 bis
48 Stunden, insbesondere 0,5 bis 12 Stunden, stärker bevorzugt 3 bis 12 Stunden
ist bevorzugt.
-
Das
Produkt wird durch herkömmliche
Verfahren, zum Beispiel mittels Filtration, Kristallisation, Destillation
oder Chromatographie, oder irgendeine geeignete Kombination solcher
Verfahren isoliert.
-
Die
erreichten Ausbeuten sind üblicherweise
gut. Oftmals kann eine Ausbeute von 80% des theoretischen Wertes
erhalten werden.
-
Bevorzugte
Bedingungen, unter denen die Reaktion durchgeführt wird, sind den Beispielen
zu entnehmen.
-
Für Verfahrensschritt
e) gelten dieselben Verfahrensbedingungen wie unter Variante d);
es wird jedoch ein zusätzliches Äquivalent
einer Base der Art, wie sie unter Verfahrensschritt a) angegeben
wurde, zu dem Reaktionsgemisch gegeben; bevorzugt werden mindestens
drei Moläquivalente
an Base zugegeben.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Variante e) wird eine Verbindung der Formel (IV) mit einer Verbindung
der Formel (V) bei einer Temperatur zwischen 0°C und 120°C, bevorzugt zwischen 20°C und 80°C, bevorzugt
zwischen 30°C
und 60°C,
in einem Keton, bevorzugt Methylethylketon, bevorzugt in Gegenwart
einer Base, insbesondere K2CO3,
bevorzugt in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators, insbesondere 1-(Chlormethyl)-4-aza-1-azoniabicyclo[2.2.2]octanchlorid
umgesetzt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform von Variante e)
wird eine Verbindung der Formel (IV) mit einer Verbindung der Formel
(V) bei 0°C bis
120°C, bevorzugt
20°C bis
80°C besonders
bevorzugt 30°C
bis 60°C
in ei nem Ester, insbesondere Dimethylcarbonat, bevorzugt in Gegenwart
einer Base, insbesondere K2CO3 umgesetzt.
-
Verfahrensschritt f):
-
Geeignete
Halogenierungsmittel sind zum Beispiel, elementares Chlor, Javelle-Wasser,
Polyschwefeldichlorid, Schwefeldichlorid, Phosphortrichlorid, Phosphorpentachlorid
oder Gemische aus zwei oder mehr dieser Reagenzien; insbesondere
elementares Chlor, Javelle-Wasser, Schwefeldichlorid oder ein Gemisch dieser
Verbindungen, besonders bevorzugt Javelle-Wasser.
-
Die
Reaktanten können
als solche miteinander umgesetzt werden, d. h., ohne ein Lösungsmittel
oder Verdünnungsmittel,
zum Beispiel in geschmolzenem Zustand. Die Zugabe eines Lösungsmittels
oder Verdünnungsmittels
ist in den meisten Fällen
jedoch vorteilhaft. Beispiele solcher Lösungsmittel und Verdünnungsmittel
sind: Wasser; Säuren
wie zum Beispiel Salzsäure,
Schwefelsäure,
Ameisensäure
oder Essigsäure;
aromatische, aliphatische und alicyclische Kohlenwasserstoffe und
halogenierte Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Benzol, Toluol, Xylol,
Mesitylen, Tetralin, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Brombenzol, Petroleumether,
Hexan, Cyclohexan, Dichlormethan, Trichlormethan, Kohlenstofftetrachlorid,
Dichlorethan, Trichlorethen oder Tetrachlorethen; Ester, wie Ethylacetat;
Ether, wie Diethylether, Dipropylether, Diisopropylether, Dibutylether,
tert-Butylmethylether, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether,
Ethylenglykoldimethylether, Dimethoxydiethylether, Tetrahydrofuran
oder Dioxan; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon oder Methylisobutylketon;
Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol,
Ethylenglycol oder Glycerol; Amide, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Diethylformamid,
N,N-Dimethylacetamid,
N-Methylpyrrolidon oder Hexamethylphosphorsäuretriamid; Nitrile, wie Acetonitril
oder Propionitril; und Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid; oder Gemische
solcher Lösungsmittel.
In einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Reaktion in einem halogenierten Kohlenwasserstoff, insbesondere
in Dichlormethan durchgeführt.
In einer besonders bevorzugten Form wird die Reaktion in einer wässerigen
Säure,
zum Beispiel Salzsäure
durchgeführt.
-
Die
Reaktion wird bevorzugt bei einer Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr +180°C, insbesondere
bei ungefähr
+10°C bis
ungefähr
+80°C, in
vielen Fällen
bei Raumtemperatur bis Rückflußtemperatur
des Lösungsmittels
durchgeführt.
In einer bevorzugten Form von Variante f) wird die Reaktion bei
0°C bis
120°C, insbesondere
10°C bis
50°C, bevorzugt
in wässeriger
Salzsäure
durchgeführt.
-
Die
Reaktion wird bevorzugt bei normalem Druck durchgeführt.
-
Die
Reaktionszeit ist nicht kritisch; eine Reaktionszeit von 0,1 bis
48 Stunden, insbesondere 2 bis 12 Stunden ist bevorzugt.
-
Das
Produkt wird durch herkömmliche
Verfahren, zum Beispiel mittels Filtration, Kristallisation, Destillation
oder Chromatographie, oder irgendeine geeignete Kombination solcher
Verfahren isoliert.
-
Die
erreichten Ausbeuten sind üblicherweise
gut. Oftmals kann eine Ausbeute von 50% des theoretischen Wertes
oder darüber
erhalten werden.
-
Bevorzugte
Bedingungen, unter denen die Reaktion durchgeführt wird, sind den Beispielen
zu entnehmen.
-
Salze
von Verbindungen der Formeln (I) bis (VI) können in einer an sich bekannten
Weise hergestellt werden. Beispielsweise werden Säureadditionssalze
durch die Behandlung mit einer geeigneten Säure oder einem geeigneten Ionenaustauschreagens
erhalten, und Salze mit Basen durch Behandlung mit einer geeigneten
Base oder einem geeigneten Ionenaustauschreagens erhalten.
-
Salze
von Verbindungen der Formeln (I) bis (VI) können in die freien Verbindungen
der Formeln (I) bis (VI) auf übliche
Weise umgewandelt werden; Säureadditionssalze
beispielsweise durch Behandlung mit einem geeigneten basischen Mittel
oder einem geeigneten Ionenaustauschreagens und Salze mit Basen
beispielsweise durch Behandlung mit einer geeigneten Säure oder
einem geeigneten Ionenaustauschreagens.
-
Salze
von Verbindungen der Formeln (I) bis (VI) können in einer an sich bekannten
Weise in andere Salze von Verbindungen der Formeln (I) bis (VI)
umgewandelt werden; beispielsweise können Säureadditionssalze in andere
Säureadditionssalze
beispielsweise durch Behandlung eines Salzes einer anorganischen
Säure,
wie ein Hydrochlorid, mit einem geeigneten Metallsalz, wie Natrium-,
Barium- oder Silbersalz, einer Säure, beispielsweise
Silberacetat, in einem geeigneten Lösungsmittel umgewandelt werden,
in dem ein anorganisches Salz, das beispielsweise Silberchlorid
bildet, unlöslich
ist und daher aus dem Reaktionsgemisch ausfällt.
-
In
Abhängigkeit
der Verfahrensweise und der Reaktionsbedingungen können die
Verbindungen der Formel (I) bis (VI) mit Salzbildungseigenschaften
in freier Form oder in Form von Salzen erhalten werden.
-
Die
Verbindungen der Formeln (I) bis (VI) und in jedem Fall, wo zutreffend,
deren Tautomere, in jedem Fall in freier Form oder in Salzform,
können
in Form eines der möglichen
Isomere oder in Form eines Gemisches davon, zum Beispiel, in Abhängigkeit
der Anzahl der asymmetrischen Kohlenstoffatome, die in dem Molekül auftreten,
und ihrer absoluten und relativen Konfiguration, und/oder in Abhängigkeit
der Konfiguration nicht aromatischer Doppelbindungen, die in dem
Molekül
auftreten, in Form reiner Isomere, wie Antipoden und/oder Diastereoisomere,
oder in Form von Gemischen von Isomeren, wie Gemischen aus Enantiomeren, zum
Beispiel Racematen, Gemischen aus Diastereoisomeren oder Gemischen
aus Racematen vorliegen; die Erfindung bezieht sich sowohl auf die
reinen Isomere als auch auf alle möglichen Gemische aus Isomeren
und soll als solche wie hierein zuvor und hierin nachstehend interpretiert
werden, auch wenn stereochemische Details nicht in jedem Fall ausdrücklich erwähnt werden.
-
Gemische
aus Diastereoisomeren und Gemische aus Racematen von den Verbindungen
der Formeln (I) bis (VI), die durch das Verfahren gemäß den ausgewählten Ausgangsmaterialien
und Verfahrensweisen erhalten werden können, oder die durch ein anderes
Verfahren erhalten werden können,
oder deren Salze, können
auf bekannte Art und Weise basierend auf den physikochemischen Unterschieden
zwischen den Bestandteilen, zum Beispiel mittels fraktioneller Kristallisations-,
Destillations- und/oder Chromatographieverfahren in die reinen Diastereoisomere
oder Racemate getrennt werden.
-
Gemische
aus Enantiomeren, wie Racematen, die auf entsprechende Weise erhalten
werden können, können in
die optischen Antipoden durch bekannte Verfahren getrennt werden,
zum Beispiel durch Umkristallisation aus einem optisch aktiven Lösungsmittel,
durch Chromatographie auf einem chiralen Adsorptionsmittel, zum
Beispiel Hochdruckflüssigchromatographie
(HPLC) auf Acetylcellulose, mit Hilfe geeigneter Mikroorganismen,
durch Spaltung mit speziellen, immobilisierten Enzymen, über die
Bildung von Einschlußverbindungen,
zum Beispiel unter Verwendung chiraler Kronenether, wobei nur ein
Enantiomer komplexiert wird, oder durch Umwandlung in diastereoisomere
Salze, zum Beispiel durch Umsetzung eines basischen Endproduktracemats
mit einer optisch aktiven Säure,
wie einer Carbonsäure,
zum Beispiel Campher-, Wein- oder Äpfelsäure, oder einer Sulfonsäure, zum
Beispiel Camphersulfonsäure,
und Trennung des so erhaltenen Gemisches aus Diastereoisomeren,
zum Beispiel auf der Basis ihrer unterschiedlichen Löslichkeiten
durch fraktionelle Kristallisation, in die Diastereoisomere, aus
denen das gewünschte
Enantiomer durch die Wirkung geeigneter, zum Beispiel basischer,
Mittel befreit wird.
-
Abgesehen
von der Trennung der entsprechenden Gemische aus Isomeren, können die
reinen Diastereoisomere und Enantiomere gemäß der Erfindung auch durch
allgemein bekannte Verfahren der diastereoselektiven und enantioselektiven
Synthese erhalten werden, zum Beispiel, in dem das Verfahren gemäß der Erfindung
unter Verwendung von Ausgangsmaterialien durchgeführt wird,
die die entsprechend geeignete Stereochemie aufweisen.
-
Die
Verbindungen der Formeln (I) bis (VI) und deren Salze können auch
in Form ihrer Hydrate erhalten werden und/oder andere Lösungsmittel
umfassen, zum Beispiel Lösungsmittel,
die für
die Kristallisation von Verbindungen verwendet worden sind, die
in fester Form auftreten.
-
Die
Erfindung bezieht sich auf all die Formen des Verfahrens, gemäß denen
eine Verbindung, erhältlich
als Ausgangsmaterial oder Zwischenprodukt, in jedem Stadium des
Verfahrens als Ausgangsmaterial erhältlich ist und alle oder einige
der verbleibenden Schritte durchgeführt werden, oder ein Ausgangsmaterial
in Form eines Derivats oder Salzes und/oder in Form seiner Racemate
oder Antipoden verwendet wird, oder, insbesondere unter den Reaktionsbedingungen
gebildet wird.
-
Die
Verbindungen der Formeln (I), (III), (IV), (V) und (VI), die gemäß dem Verfahren
oder durch ein anderes Verfahren erhältlich sind, können auf
an sich bekannte Art und Weise in verschiedene entsprechende Verbindungen
umgewandelt werden.
-
In
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt die Ausgangsmaterialien
und Zwischenprodukte, in jedem Fall in freier Form oder in Salzform,
verwendet, die zu den Verbindungen der Formeln (I) bis (VI), die
anfangs als besonders wertvoll beschrieben wurden, oder deren Salzen
führen.
-
Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf die das Herstellungsverfahren,
das in den Beispielen P1 bis P4 beschrieben wird.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf die Verbindungen der
Formel (IV) und, wo zutreffend, deren E/Z-Isomere, Gemische aus
E/Z-Isomeren und/oder Tautomere, in jedem Fall in freier Form oder
in Salzform, worin R wie oben für
Formel (I) definiert ist.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren
- a) zur Herstellung einer Verbindung der Formel (III) aus einer
Verbindung der Formel (II);
- b) zur Herstellung einer Verbindung der Formel (IV) aus einer
Verbindung der Formel (II);
- c) zur Herstellung einer Verbindung der Formel (III) aus einer
Verbindung der Formel (IV); und
- e) zur Herstellung einer Verbindung der Formel (VI) aus einer
Verbindung der Formel (IV) und einer Verbindung der Formel (V),
und
- f) zur Herstellung einer Verbindung der Formel (VI) aus einer
Verbindung der Formel (III) und einer Verbindung der Formel (V).
-
Für die Substituenten
R in den Verbindungen der Formeln (II), (III), (IV) und (VI) gelten
dieselben bevorzugten Bedeutungen, wie oben in den Verfahren zur
Herstellung der Verbindungen der Formel (I) genannt.
-
Die
Verbindungen der Formel (I), (II), (III), (V) und (VI) sind beispielsweise
als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Pestiziden bekannt,
oder sie können
gemäß an sich
bekannter Verfahren hergestellt werden.
-
Herstellungsbeispiele
-
Beispiel P-A: (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäurebenzylester
-
47
g 2-Chlor-allylisothiocyanat und 40 g Benzylmercaptan werden in
150 ml Acetonitril und 150 ml Toluol gelöst. Dann wird 1 g 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan
zugegeben, und das Gemisch wird auf 75°C erwärmt und eine Stunde gerührt. Nach
dem Abkühlen
auf Raumtemperatur wird das Lösungsmittel
durch Verdampfung entfernt, und der Rückstand wird aus Ether/Hexan
umkristallisiert. Auf diese Weise wird das Titelprodukt mit einem
Schmelzpunkt von 46 bis 48°C
(Verbindung A) erhalten.
-
Beispiel P-B:
-
Die
anderen Verbindungen, die in Tabelle 1a aufgelistet werden, können auch
auf eine Art und Weise hergestellt werden, die zu der in Beispiel
P-A beschriebenen analog ist.
-
Tabelle
1a: Verbindungen der Formel
-
-
-
-
Beispiel P1a: 2-Benzylsulfanyl-5-chlormethyl-thiazol
-
Unter
einem leichten Stickstoffstrom werden 35,8 g (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäurebenzylester und
31,8 g Natriumhydrogencarbonat in 250 ml Chlorbenzol gegeben. Das
Gemisch wird dann auf 5 bis 6°C abgekühlt. Das
Gerät wird
gründlich
mit Stickstoff gespült.
Dann werden 28,2 g Sulfurylchlorid über 120 Minuten so zugegeben,
daß die
Temperatur bei 5 bis 10°C
gehalten werden kann. Ist die Zugabe beendet, wird etwa 20 Minuten
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird unter Saugen abfiltriert, der Filtrationsrückstand
wird mit 20 ml Chlorbenzol gewaschen und das Filtrat wird gründlich in
Vakuum bei 20 bis 25°C
entgast. Dann wird das Lösungsmittel
durch Destillation bei 30°C
unter vermindertem Druck entfernt. 90 ml Hexan werden dem Rückstand
zugegeben. Es wird geimpft, und dann wird das Gemisch bei etwa 0°C gerührt und
etwa 0,8 g Chlorwasserstoffgas werden eingeführt, bis die Lösung kein
Gas mehr aufnimmt. Das Gemisch wird weitere 15 Minuten gerührt, das
Rohprodukt wird bei 0 bis 5°C
abfiltriert und der Filtrationsrückstand
wird mit 10 ml Hexan gewaschen und im Vakuum getrocknet. Auf diese
Weise wird 2-Benzylsulfanyl-5-chlormethyl-thiazol in Form des Hydrochlorids erhalten.
-
Beispiel P1b: 2-Benzylsulfanyl-5-chlormethyl-thiazol
-
5,0
g (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäurebenzylester und 4,1 g Natriumhydrogencarbonat
werden in 100 ml Dichlormethan platziert und in einem Eisbad gekühlt. Über 3 Minuten
wird eine Lösung
aus 3,2 g Sulfurylchlorid in 10 ml Dichlormethan zugegeben, und
nach der Zugabe wird das Eisbad entfernt. Das Gemisch wird bei Raumtemperatur
2 Stunden gerührt
und unter Saugen abfiltriert, und das Filtrat wird durch Verdampfung
konzentriert. Der Rückstand
kristallisiert nach der Zugabe von Diethylether. Die Filtration
ergibt 2-Benzylsulfanyl- 5-chlormethyl-thiazol
mit einem Schmelzpunkt von 129 bis 131°C in Form des Hydrochlorids.
Die Extraktion der Mutterlauge mit einer halbgesättigten wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung und
die Entfernung des Ethers durch Destillation ergibt 2-Benzylsulfanyl-5-chlormethyl-thiazol
mit einem Schmelzpunkt von 57 bis 61°C.
-
Beispiel P1c:
-
Die
anderen Verbindungen, die in Tabelle 1b aufgelistet sind, können auch
auf eine Weise erhalten werden, die zu der in den Beispielen P1a
und P1b beschriebenen analog ist.
-
Tabelle
1b: Verbindungen der Formel
-
-
-
Beispiel P2a: 1,2-Bis(5'-brommethyl-5'-chlor-4,5-dihydro-thiazol-2'-yl-mercapto)-ethandihydrobromid
-
100
g Acetonitril werden in einen Reaktor gegeben. Bei 10 bis 20°C unter Rühren wird
eine Lösung aus
36 g (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäure-2-(2-chlor-allylthio-carbamoylsulfanyl)-ethylester
in 100 g Acetonitril und 34 g Brom gleichzeitig über 30 Minuten eindosiert.
Ist die Eindosierung beendet, wird weitere 30 Minuten bei 20°C gerührt. Das
Produkt wird durch Filtration über
einer Glasfritte isoliert, mit 50 g Acetonitril gewaschen und in
Vakuum bei 30°C
getrocknet. Das Titelprodukt wird in Form des Dihydrobromids (Verbindung 2.4)
erhalten.
-
Beispiel P2b: 2-Benzylsulfanyl-5-brommethyl-5-chlor-4,5-dihydro-thiazolhydrobromid
-
Unter
einem leichten Stickstoffstrom werden 19,9 g (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäurebenzylester
in 100 ml Ethylacetat gegeben und auf 0 bis 1°C abgekühlt. Während der Zugabe von Brom wird
das Gerät gründlich mit
Stickstoff gespült.
14,0 g Brom werden über
40 Minuten so zugegeben, daß die
Temperatur bei 0 bis 10°C
gehalten werden kann. Nach Beendigung der Zugabe wird etwa 20 Minuten
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird in Vakuum bei 20 bis 25°C konzentriert.
50 ml Hexan werden zugegeben, das Gemisch wird bei 20 bis 25°C filtriert,
und der Filtrationsrückstand
wird mit 40 ml Hexan gewaschen und in Vakuum bei Raumtemperatur
getrocknet. Das Titelprodukt wird in Form des Hydrobromids (Verbindung
2.1) erhalten.
-
Beispiel P2c: 5-Brommethyl-5-chlor-2-phenylsulfanyl-4,5-dihydro-thiazolhydrobromid
-
Unter
einem leichten Stickstoffstrom werden 18,4 g (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäurephenylester
in 100 ml Bromchlormethan gegeben und auf 0 bis 1°C abgekühlt. Vor
und während
der Zugabe von Brom wird das Gerät
gründlich
mit Stickstoff gespült.
13,8 g Brom werden über
120 Minuten so zugegeben, daß die
Temperatur bei 0 bis 10°C
gehalten werden kann. Nach Beendigung der Zugabe wird etwa 20 Minuten
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird in Vakuum bei 20 bis 25°C konzentriert.
50 ml Hexan werden zu dem Rückstand
zugegeben, und das Produkt wird bei 20 bis 25°C unter Saugen abfiltriert,
mit 30 ml Hexan gewaschen und in Vakuum bei Raumtemperatur getrocknet.
Das Titelprodukt wird in Form des Hydrobromids (Verbindung 2.2) erhalten.
Analyse:
C 29,9%, N 3,6%, Cl 8,9%, S 15,8%, Br 39,1% (berechn.: C 28,7%,
N 3,5%, S 15,8%, Cl 8,8%, Br 38,5%)
-
Beispiel P2d: 5-Brommethyl-5-chlor-2-cyclohexylsulfanyl-4,5-dihydro-thiazolhydrobromid
-
Unter
einem leichten Stickstoffstrom werden 19,0 g (2-Chlor-allyl)-dithiocarbamidsäurecyclohexylester in
100 ml Acetonitril gegeben und auf 0 bis 1°C abgekühlt. Vor und während der
Zugabe von Brom wird das Gerät
gründlich
mit Stickstoff gespült.
Dann werden 14,0 g Brom über
70 Minuten so zugegeben, daß die
Temperatur bei 0 bis 10°C
gehalten werden kann. Nach Beendigung der Zugabe wird etwa 20 Minuten
gerührt.
Das Reaktions gemisch wird in Vakuum bei 20 bis 25°C konzentriert.
50 ml Hexan werden dem Rohprodukt zugegeben, und das Produkt wird
bei 20 bis 25°C
unter Saugen abfiltriert, zweimal mit 45 ml Hexan gewaschen und in
Vakuum bei Raumtemperatur getrocknet. Das Titelprodukt wird in Form
des Hydrobromids (Verbindung 2.3) erhalten.
-
Beispiel P2e:
-
Die
anderen Verbindungen, die in Tabelle 2 aufgelistet sind, können auch
auf eine Weise erhalten werden, die zu der in den Beispielen P2a
bis P2d beschriebenen analog ist.
-
Tabelle
2 Verbindungen der Formel
-
-
-
-
Beispiel P3a: 3-(2-Phenylthio-thiazol-5-yl-methyl)-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin
-
17,6
g 3-Methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin, 0,1 g 1-(Chlormethyl)-4-aza-1-azoniabicyclo[2.2.2]octanchlorid
und 48,3 g pulverisiertes Kaliumcarbonat werden in 100 g Methylethylketon
gegeben. Bei 35 bis 40°C
werden 40,4 g 5-Brommethyl-5-chlor-2-phenylsulfanyl-4,5-dihydro-thiazolhydrobromid
in Form eines Pulvers über
2 Stunden zugegeben. Nach 4 Stunden werden dem Reaktionsgemisch
120 ml Wasser zugegeben, der pH wird mit konzentrierter Salzsäure auf
6 eingestellt, das Gemisch wird auf 70°C erhitzt und die wässerige
Phase wird abgetrennt. Die organische Phase wird auf die Hälfte des
Volumens konzentriert und auf 0°C
abgekühlt,
und das feste Produkt wird abfiltriert, mit 10 ml kaltem Methylethylketon
gewaschen und im Vakuum bei 50°C
getrocknet. Das Titelprodukt wird mit einem Schmelzpunkt von 147°C (Verbindung
3-2.3) erhalten.
-
Beispiel P3b: 3-(2-Phenylthio-thiazol-5-yl-methyl-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin
-
17,6
g 3-Methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin, 0,1 g 1-(Chlormethyl)-4-aza-1-azoniabicyclo[2.2.2]octanchlorid
und 48,3 g pulverisiertes Kaliumcarbonat werden in 100 g Dimethylcarbonat
gegeben. Bei 35 bis 40°C
werden 40,4 g 5-Brommethyl-5-chlor-2-phenylsulfanyl-4,5-dihydro-thiazolhydrobromid
in Form eines Pulvers über
2 Stunden eingeführt.
Nach 4 Stunden werden dem Reaktionsgemisch 120 ml Wasser zugegeben,
der pH wird mit konzentrierter Salzsäure auf 6 eingestellt, und
das Gemisch wird auf 70°C
erwärmt. Das
Produkt löst
sich in der organischen Phase und wird von der wässerigen Phase abgetrennt.
Die organische Phase wird auf die Hälfte des Volumens konzentriert
und auf 0°C
abgekühlt,
und das feste Produkt wird abfiltriert, mit 10 ml kaltem Methylethylketon
gewaschen und im Vakuum bei 50°C
getrocknet. Das Titelprodukt wird mit einem Schmelzpunkt von 147°C (Verbindung
3-2.3) erhalten.
-
Beispiel P3c: 3-(2-Cyclohexylthio-thiazol-5-yl-methyl)-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin
-
17,6
g 3-Methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin und 41,5 g pulverisiertes
Kaliumcarbonat werden in 100 g Methylethylketon gegeben. Bei 30
bis 35°C
werden 36,7 g 5-Brommethyl-5-chlor-2-cyclohexylsulfanyl-4,5-dihydro-thiazolhydrobromid
in Form eines Pulvers über
2 Stunden eingeführt.
Nach 4 Stunden werden dem Reaktionsgemisch 120 ml Wasser zugegeben,
der pH wird mit konzentrierter Salzsäure auf 6 eingestellt, und
das Gemisch wird auf 70°C
erwärmt.
Das Produkt löst
sich in der organischen Phase und wird von der wässerigen Phase abgetrennt.
Die organische Phase wird auf 0°C
abgekühlt,
mit 10 ml kaltem Methylethylketon gewaschen und im Vakuum bei 50°C getrocknet.
Das Titelprodukt wird mit einem Schmelzpunkt von 109 bis 110°C (Verbindung
3-2.10) erhalten.
-
Beispiel P3d:
-
Die
anderen Verbindungen, die in den Tabellen 3-1 und 3-2 aufgelistet
sind, können
auf eine Weise erhalten werden, die zu der in den Beispielen P3a
bis P3c beschriebenen analog ist.
-
Tabelle
3-1 Verbindungen der Formel
-
-
-
-
Tabelle
3-2: Verbindungen der Formel
-
-
-
-
-
-
Beispiel P4: 3-(2-Chlor-thiazol-5-yl-methyl)-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin
-
(Verbindung 4-2)
-
- a) 183 g 3-(2-Phenylthio-thiazol-5-yl-methyl)-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin werden über 5 Minuten
unter Rühren
in ein Gemisch aus 300 g Salzsäure
(32%) und 150 g Chlorbenzol eingeführt. 124 g Chlor werden bei
20°C über 4 Stunden
zugegeben. Nach 2 Stunden wird überschüssiges Chlor
durch die Einführung
von Stickstoff entfernt und die Phasen werden dann getrennt. Die
wässerige
Phase wird mit einer Natriumhydroxidlösung (30%) auf pH 5 eingestellt
und dann filtriert, und der Filtrationsrückstand wird mit Wasser gewaschen
und in Vakuum bei 50°C
getrocknet. Das Titelprodukt wird mit einer Reinheit von 97% erhalten.
- b) 186 g 3-(2-Cyclohexylthio-thiazol-5-yl-methyl)-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin werden über 5 Minuten
unter Rühren
in ein Gemisch aus 300 g Salzsäure
(32%) und 150 g Chlorbenzol eingeführt. 124 g Chlor werden bei
20°C über 4 Stunden
zugegeben. Nach 2 Stunden wird überschüssiges Chlor
durch die Einführung
von Stickstoff entfernt, und die Phasen werden getrennt. Die wässerige
Phase wird mit einer Natriumhydroxidlösung (30%) auf pH S eingestellt
und dann filtriert, und der Filtrationsrückstand wird mit Wasser gewaschen
und in Vakuum bei 50°C
getrocknet. Das Titelprodukt wird mit einer Reinheit von 97% erhalten.
- c) 190 g 3-(2-Benzylthio-thiazol-5-yl-methyl)-5-methyl-4-nitroimino-perhydro-1,3,5-oxadiazin werden über 5 Minuten
unter Rühren
in ein Gemisch aus 300 g Salzsäure
(32%) und 150 g Chlorbenzol eingeführt. 124 g Chlor werden bei
20°C über 4 Stunden
zugegeben. Nach 2 Stunden wird überschüssiges Chlor
durch die Einführung
von Stickstoff entfernt, und die Phasen werden getrennt. Die wässerige
Phase wird mit einer Natriumhydroxidlösung (30%) auf pH 5 eingestellt
und dann filtriert, und der Filtrationsrückstand wird mit Wasser gewaschen
und in Vakuum bei 50°C
getrocknet. Das Titelprodukt wird mit einer Reinheit von 97% erhalten.
-
Beispiel P4d:
-
Die
anderen Verbindungen, die in den Tabellen 4-1 und 4-2 aufgelistet
sind, können
auch auf eine Weise erhalten werden, die zu der in den Beispielen
P4a bis P4c beschriebenen analog ist.
-
Tabelle
4: Verbindungen der Formel
-
-
-