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JP2018118982A - 1−置換メチリデン化合物の製造 - Google Patents

1−置換メチリデン化合物の製造 Download PDF

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JP2018118982A
JP2018118982A JP2018041875A JP2018041875A JP2018118982A JP 2018118982 A JP2018118982 A JP 2018118982A JP 2018041875 A JP2018041875 A JP 2018041875A JP 2018041875 A JP2018041875 A JP 2018041875A JP 2018118982 A JP2018118982 A JP 2018118982A
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JP2018041875A
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ジャニス ファンゼムス,
Jaunzems Janis
ジャニス ファンゼムス,
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Solvay SA
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Solvay SA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
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Abstract

【課題】1−置換メチリデン化合物の製造方法の提供。【解決手段】式R2−C(O)−CH2Yの化合物と、オルトギ酸HC−(OR3)3とを、塩基の存在下、反応させることにより式Iの化合物を製造する。(R2、Aは特定の置換基であり、Yはエステル基、ニトリル基またはアミド基であり、Zは、O、SまたはN+R2である)。【選択図】なし

Description

本出願は、2012年5月16日に出願された欧州特許出願第12168163.9号の優先権を主張し、この出願の内容全体は全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、1−置換メチリデン化合物の製造方法に関する。
1−置換ピラゾール類、たとえば、米国特許出願公開第2011/000962号明細書に記載されているとおり、1−アルキルピラゾール類は、殺菌剤の中間体である。
かかる殺菌剤を提供するのに用いることのできる中間体は次式を有する化合物である。
Figure 2018118982
式中、RおよびRは、特定の有機置換基であり、Yはエステル基、ニトリル基またはアミド基である。
式(I)の化合物は、いくつかの工程を含むプロセスで製造することができる。例えば、式R−C(O)−CHYの化合物を、オルトホルメートと、モル過剰の無水カルボン酸の存在下、たとえば、無水酢酸の存在下で反応させて、中間体アルコキシメチリデン化合物を提供し、今度は、これを一置換ヒドラジンと反応させて、式(I)の化合物を形成する。これは、国際公開第2012/010692号パンフレットの11頁に記載されている。式R−C(O)CHYの化合物とオルトホルメート間の反応において過剰の無水カルボン酸を用いると、無駄が多い。
本発明の目的は、ピラゾール類の製造に有用なメチリデン化合物を提供する改善されたプロセスを提供することである。
本発明は、
式(II) R−C(O)−CH
の化合物を、
式(III) HC−(OR
のオルトホルメートと塩基の存在下で反応させることにより、式(I)
Figure 2018118982
の化合物を製造する方法を提供するものであり、
上式中、
は、C1〜C4アルキル基から選択され、F、ClおよびBrからなる群から選択される1、2または3個のハロゲン原子またはCF基により置換され;
は、C1〜C8アルキル;C3〜C8シクロアルキル;C2〜C8アルケニル;ベンジルまたはフェニル;R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’はHまたはC1〜C12基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素、好ましくは、フッ素または塩素である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されたC1〜C8アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C2〜C8アルケニル、ベンジルまたはフェニルであり;
Yは、C(O)OR、CNおよびC(O)NRからなる群より選択され、ここで、R、RおよびRは、互いに独立していて、C1〜C12アルキル;C3〜C8シクロアルキル;C2〜C12アルケニル;C2〜C12アルキニル;C6〜C8アリール;C7〜C19アリールアルキル;およびC7〜C19アルキルアリールからなる群から選択され;該基のそれぞれは、R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’は、HまたはC1〜C12基である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてもよく;、RおよびRは、それらが結合する窒素原子と共に、O、SおよびSO基からなる群から選択される1つ以上のさらなるヘテロ原子を含んでいてもよく、かつR’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’は、HまたはC1〜C12基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素、好ましくは、フッ素または塩素である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてよい、5員環または6員環を形成してよく;
Aは、OR(ここで、Rは上述の意味を有する)であり;
Zは、O、SおよびNからなる群から選択され、ここで、RおよびRは、C1〜C12アルキル;C3〜C8シクロアルキル;C2〜C12アルケニル;C2〜C12アルキニル;C6〜C8アリール;C7〜C19アリールアルキル;およびC7〜C19アルキルアリールからなる群から互いに独立して選択され;該基のそれぞれは、R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’は、HまたはC1〜C12基である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてもよく;RおよびRは、それらが結合する窒素原子と共に、O、SおよびSO基からなる群から選択される1つ以上のさらなるヘテロ原子を含んでいてもよく、かつR’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’はHまたはC1〜C12基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素、好ましくは、フッ素または塩素である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてよい、5員環または6員環を形成してよく;
かつ、ZがNであるとき、正電荷がアニオン、たとえば、硫酸アニオンまたはClにより平衡している。
は、好ましくは、C1〜C5アルキル;または、少なくとも1つのハロゲン原子により置換されたC1〜C5アルキル、より好ましくは、Rは、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチルまたはn−ペンチルである。特に好ましくは、Rは、メチルまたはエチル、最も好ましくは、メチルである。
好ましくは、本発明において、Rは、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロブロモメチル、クロロフルオロメチル、クロロジフルオロメチル、フルオロジクロロメチル、1−フルオロエチル、2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、1−クロロエチル、2,2−ジクロロエチル、1,2−ジクロロエチル、2−クロロフルオロエチル、2−クロロ−2,2−ジフルオロエチル、2,2−ジクロロ−2−フルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、ペンタフルオロエチルおよび1,1,1−トリフルオロ−プロパ−2−イル、特に好ましくは、Rは、CHF、CHF、CClFまたはCFである。多くの殺菌剤ピラゾールにおいて、Rは、CHFである。このように、本発明の枠において、Rは、最も好ましくは、CClFまたはCHFである。RがCClFの場合、CHFへと、国際公開第2012/010692号パンフレットに記載されているとおり、水素化物、Zn/アルコールまたはH/触媒、たとえば、Pdを用いて還元することができる。
好ましくは、ZはOである。
好ましくは、Yは、C(O)ORであり、ここで、Rは、C1〜C5アルキル基である。
より好ましくは、Rは、メチルまたはエチルであり、RはCHF、CClFまたはCFであり、Rはメチルまたはエチルである。
好ましくは、R、R、R、R、RおよびRは、メチル、エチル、プロピルまたはブチル、特に、メチルまたはエチルである。
特に好ましくは、Rはメチルであり、RはCHF、CClFまたはCFであり、RおよびRはメチルまたはエチルである。
塩基は無機または有機ブレンステッド塩基であってもよい。
無機塩基は、たとえば、アルカリ金属リン酸塩、酢酸塩、水酸化物、炭酸塩および炭酸水素塩から選択することができ、たとえば、KCO、CsCO、NaCO、NaHCO、KPO、NaOAc、NaOH、LiOHまたはKOHが有用な無機塩基である。
有機塩基が好ましい。好ましい有機塩基は少なくとも1つの3配位N原子を含む。
例えば、
式(IV) NR1011
を有するアミンが好適である。
一実施形態によれば、R、R10およびR11は、同一または異なり、HまたはC1〜C10アルキルであり、ただし、R、R10およびR11のうち少なくとも1つはHでない。好ましくは、R、R10およびR11はC1〜C3アルキル、特に好ましくは、R、R10およびR11はエチルである。
他の実施形態によれば、少なくともRおよびR10は飽和3〜8員環を形成し、R11はHまたはC1〜C10アルキルである。飽和環は、N、OおよびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含んでいてよい。アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジンおよびピペラジンならびにモルホリンが挙げられる。芳香族アミンとしては、たとえば、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ジメチルアミノピリジンが例示されるが、他の芳香族アミンを用いてもよい。
さらに他の実施形態によれば、Rは飽和または非飽和5〜8員環を形成し、R10およびR11はHまたはC1〜C10アルキルである。シクロヘキシルアミン、アニリンおよびメチルアニリンが挙げられる。
他の実施形態によれば、R、R10およびR11は、環状系を形成する。1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン(DBN)および1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)が挙げられる。
、R10およびR11がC1〜C4アルキル、より好ましくは、C1〜C3アルキル、最も好ましくは、メチルまたはエチルであるトリアルキルアミンが特に好ましい。
塩基、特にアミンが、触媒量で好ましくは適用される。好ましくは、塩基、特に、アミンと、式(II)の化合物間のモル比は、0.001:1以上である。好ましくは、0.1:1以下である。塩基と式(II)の化合物のモル比について好ましい範囲は、0.001:1〜0.1:1、より好ましくは、0.001:1〜0.05:1である。
式(II)および(III)の化合物間の前記反応は、かなり速い反応を可能とする温度で実施される。好ましくは、温度は80℃以上である。より好ましくは90℃以上である。特に好ましくは、100℃以上である。
反応温度の上限は、望ましくない量の副反応が生じないように選択される。反応は、180℃以下、好ましくは、160℃以下の温度で行われる。
必要に応じて、式(II)および(III)の化合物間の反応は、1つ以上の高沸点溶媒の存在下、例えば、非プロトン性の有機溶媒からなる群から選択される少なくとも1つの溶媒の存在下で行うことができる。好ましい実施形態によれば、過剰の式(III)の化合物を溶媒として適用する。オルトギ酸トリエチルが、式(III)の好ましい化合物であり、特に好ましい溶媒である。
式(II)および(III)間の反応においては、アルコールROHが形成される。アルコールは、概して、蒸留による反応平衡から除去される。アルコールは非常に純度が高いことが多いため、廃棄してはならず、例えば、化学プロセスにおいて、反応物質や溶媒として用いることができる。
反応は、周囲圧力、真空または周囲圧力より高い圧力で行うことができる。上述したとおり、アルコールROHは、反応から除去されるため、反応は、周囲圧力または真空を印加して行われるのが好ましい。
必要に応じて、反応は、不活性ガスの存在下、例えば、Nの存在下で行うことができる。
反応温度は、概して、副反応がある場合は少なくしつつ、反応がかなり速く行われるように選択される。それは、用いる出発材料と塩基による。好ましくは、反応温度は80℃以上である。好ましくは、180℃以下である。反応温度の好ましい範囲は、80〜150℃である。
反応時間は、反応温度、出発材料、および使用する基に応じて異なる。それは、1分〜5時間の範囲である。30分〜3時間が多い。
必要に応じて、得られる反応混合物のワークアップを、業界に公知の方法に従って行うことができる。例えば、溶媒を蒸発し、式(I)の所望の化合物を単離し、真空下で蒸留により精製することができる。しかし、溶媒除去後の生成物が高純度であることから、精製の追加工程は不要である。
式(I)の化合物は、たとえば、国際公開第2012/010692号パンフレットに記載されているとおり、環化により、一置換ヒドラジン類と反応させて、下式を有するピラゾール類を形成することができる。
Figure 2018118982
式中、R、RおよびYは上述したとおりの意味を有する。かかるピラゾール類は、殺菌剤活性化合物の前駆体であり、たとえば、米国特許出願公開第2011/0009642号明細書および国際公開第03/070705号パンフレットを参照のこと。殺菌剤において、3−ハロ基は、CHFであることが多い。このように、ピラゾール化合物がCClF基を有するように製造される場合、この基を還元すると、ジフルオロメチル基を形成することができる。還元は、国際公開第2012010692号パンフレットに記載されたとおり、金属水素化物H/触媒(例えば、H/Pd)または金属/水素源、たとえば、Zn/エタノールを用いて行うことができる。
本発明の方法の利点は、低エネルギー消費である。エステルとオルトホルメート間の反応は、低温かつ速い反応速度で行うことができることから、無水酢酸(またはその他の無水物)が必要ないため、廃棄物がなく、オルトギ酸トリエチルのほぼ1当量が消費され、収率は定量に近く、生成物の純度は非常に高い。
参照によって本願に組み込まれるいずれかの特許、特許出願、および刊行物の開示内容が、用語を不明確にし得る程度まで本出願の説明と対立する場合、本願の説明が優先されるものとする。
以下の実施例は、より詳細に本発明を説明することが意図されるが、限定する意図はない。
概論
オルトギ酸トリエチル(TEOF)は、市販されている。ジフルオロクロロ酢酸エチル(ECDFAA)は、ドイツ/ハノーバーのSolvay Fluor GmbHより市販されている。
実施例1 4−クロロ−2−[1−エトキシ−メタ−(Z)−イリデン]−4,4−ジフルオロ−3−オキソ−酪酸エチルエステル(「EME−CDFAA」)の製造
オルトギ酸トリエチル(37g=0.25モル)、ECDFAA(10g=50ミリモル)およびトリエチルアミン(15.6mg=0.15ミリモル)を真空蒸留に好適なリービッヒ凝縮器付きフラスコに入れた。得られた混合物を110℃まで加熱した。圧力を300ミリバールまで下げ、形成されたエタノールを蒸留により除去した。3時間後、ECDFAAが完全に消費され、所望のEME−CDFAAへと変換された。残ったエタノールは蒸発により除去した。その後、得られた混合物を100℃にし、圧力を300ミリバールから10ミリバールへと徐々に下げて、過剰のオルトギ酸トリエチルを蒸留により除去した。純度99%(ガスクロマトグラフィーにより判断)の12.2gの琥珀色の油がフラスコに残った。原料は、さらに精製することなく、次の反応工程に即時に用いることができた。
H NMR(500MHz、クロロホルム−d)、δppm(スペクトルは、E対Z化合物比1:2を示している):1.25〜1.35(4t,6H);4.20〜4.38(4q,4H)および7.76(bs,1H).
例2(比較例) 無水酢酸を用いた4−クロロ−2−[1−エトキシ−メタ−(Z)−イリデン]−4,4−ジフルオロ−3−オキソ−酪酸エチルエステル(「EME−CDFAA」)の製造
オルトギ酸トリエチル(415g=2.15モル)、ECDFAA(280g=1.4モル)および無水酢酸(428g=4.2モル)を、真空蒸留冷却器付きフラスコに入れた。得られた混合物を135℃まで加熱した(外側温度)。徐々に、形成された軽質沸騰物を蒸留により除去した。9時間後、圧力を周囲圧力から10ミリバールの真空まで徐々に下げながら、混合物を110℃まで加熱した。軽質沸騰物は全て反応混合物から蒸留により除去された。純度87%(ガスクロマトグラフィーにより判断)の黄褐色の液体がフラスコに残った。原料は、さらに精製することなく、次の反応工程に即時に用いることができた。
H NMR(500MHz、クロロホルム−d)、δppm(スペクトルは、E対Z化合物比1:2.5を示している):1.25〜1.35(4t,6H);4.20〜4.38(4q,4H)および7.76(bs,1H).

Claims (15)

  1. 式(II) R−C(O)−CH
    の化合物を、
    式(III) HC−(OR
    のオルトホルメートと塩基の存在下で反応させることにより、式(I)
    Figure 2018118982
    の化合物を製造する方法であって、
    上式中、
    は、C1〜C4アルキル基から選択され、F、ClおよびBrからなる群から選択される1、2または3個のハロゲン原子またはCF基により置換され;
    は、C1〜C8アルキル;C3〜C8シクロアルキル;C2〜C8アルケニル;ベンジルまたはフェニル;R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’はHまたはC1〜C12基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されたC1〜C8アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C2〜C8アルケニル、ベンジルまたはフェニルであり;
    Yは、C(O)OR、CNおよびC(O)NRからなる群より選択され、ここで、R、RおよびRは、互いに独立していて、C1〜C12アルキル;C3〜C8シクロアルキル;C2〜C12アルケニル;C2〜C12アルキニル;C6〜C8アリール;C7〜C19アリールアルキル;およびC7〜C19アルキルアリールからなる群から選択され;該基のそれぞれは、R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’は、HまたはC1〜C12基である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてもよく;RおよびRは、それらが結合する窒素原子と共に、O、SおよびSO基からなる群から選択される1つ以上のさらなるヘテロ原子を含んでいてもよく、かつR’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’はHまたはC1〜C12基であり、Xはフッ素、塩素、臭素およびヨウ素である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてもよい、5員環または6員環を形成してもよく;
    Aは、OR(ここで、Rは上述の意味を有する)であり;
    Zは、O、SおよびNからなる群から選択され、ここで、RおよびRは、C1〜C12アルキル;C3〜C8シクロアルキル;C2〜C12アルケニル;C2〜C12アルキニル;C6〜C8アリール;C7〜C19アリールアルキル;およびC7〜C19アルキルアリールからなる群から互いに独立して選択され;該基のそれぞれは、R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’は、HまたはC1〜C12基である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてもよく;RおよびRは、それらが結合する窒素原子と共に、O、SおよびSO基からなる群から選択される1つ以上のさらなるヘテロ原子を含んでいてもよく、R’、X、OR’、SR’、NR’、SiR’、COOR’、C(O)R’、CNおよびCONR’(ここで、R’はHまたはC1〜C12基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素である)からなる群から選択される1つ以上の基により置換されていてもよい、5員環または6員環を形成してよく;
    かつ、ZがNであるとき、正電荷がアニオン、たとえば、硫酸アニオンまたはClにより平衡している、方法。
  2. は、C1〜C5アルキルからなる群から選択される有機置換基である、請求項1に記載の方法。
  3. ZはOである請求項1または2に記載の方法。
  4. Yは、C(O)OR(ここで、RはC1〜C5アルキル基である)である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. は、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロブロモメチル、クロロフルオロメチル、クロロジフルオロメチル、フルオロジクロロメチル、1−フルオロエチル、2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、1−クロロエチル、2,2−ジクロロエチル、1,2−ジクロロエチル、2−クロロフルオロエチル、2−クロロ−2,2−ジフルオロエチル、2,2−ジクロロ−2−フルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、ペンタフルオロエチルおよび1,1,1−トリフルオロ−プロパ−2−イルからなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. は、CClFである請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 、R、R、R、RおよびRは、C1〜C5アルキルである請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  8. 塩基は、NHまたは有機塩基である請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 有機塩基は、一級、二級および三級アミンから選択される請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 塩基は、
    式(IV) NR1011
    を有するアミンから選択され、ここで、R、R10およびR11は、同一または異なり、HまたはC1〜C10アルキルであり、ただし、R、R10およびR11のうち少なくとも1つはHでなく;あるいは、少なくともRおよびR10は、N、OおよびSからなる群から選択される1つ以上のへテロ原子を含んでいてもよい飽和3〜8員環を形成し、かつR11はHまたはC1〜C10アルキルであり;あるいは、Rは、飽和または非飽和5〜8員環を形成し;かつR10およびR11はHまたはC1〜C10アルキルである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 、R10およびR11は、C1〜C3アルキルである請求項10に記載の方法。
  12. 、R10およびR11は、エチルである請求項11に記載の方法。
  13. 塩基と式(II)の化合物のモル比は、0.001:1〜0.1:1である請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 反応温度が80〜150℃である請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 反応時間が1分〜5時間である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
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