Способы получения промежуточных продуктов, используемых при производстве пестицидов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ,ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕСТИЦИДОВ(71) Заявитель БАСФ АГРО Б.В., АРНХЕМ , ВЕДЕНСВИЛЬ-БРАНШ(72) Авторы АНСЕЛЬ Жан-Эрик ПЕРРЭНЖАНЕ Жилль ВАНЖЕЛИСТИ Манюэль ВЕРСПРУМИ Пьер(73) Патентообладатель БАСФ АГРО Б.В.,АРНХЕМ , ВЕДЕНСВИЛЬ-БРАНШ(57) 1. Способ получения соединения формулы 2 2 1 где 1 - галогеналкил, галогеналкокси или -5-или 3 2 и 3 каждый независимо представляет собой водород или хлор или его кислотно-аддитивной соли,включающий гидрогенолиз соединения формулы 2 2 1 где 1, 2 иимеют указанные выше значения или его кислотно-аддитивной соли в присутствии металла или соединения металла в условиях восстановления. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрогенолиз осуществляют в присутствии никеля Ренея. 8034 1 2006.04.30 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используют соединение формулы ,полученное взаимодействием соединения формулы 1 где 1, 2 иимеют значения, указанные выше с гидразином или его кислотно-аддитивной солью. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что используют гидразингидрат. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что соединение формулыдополнительно очищают осаждением соли, образуемой путем обработки сильной кислотой в присутствии органического растворителя. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве соли осаждают гидрохлорид, а в качестве растворителя используют спирт или галогенированное ароматическое соединение. 7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что 1 представляет собой трифторметил,- 3, 2 - хлор и 3 - водород. 8. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что 1 представляет собой трифторметил, трифторметокси или -5. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что 1 представляет собой трифторметил. 10. Способ получения соединения формулы 2 1 где 1 - галогеналкил, галогеналкокси или -5-или 3 2 и 3 каждый независимо представляет собой водород или хлор или его кислотно-аддитивной соли,включающий взаимодействие соединения формулы 1 где 1, 2 иимеют значения, указанные выше с гидразином или его кислотно-аддитивной солью. 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что используют гидразингидрат. 12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что 1 представляет собой трифторметил,8034 1 2006.04.30 Данное изобретение относится к новым способам получения промежуточных соединений (в частности некоторых ариламинов и производных арилгидразинов), полезных при получении пестицидов. В европейских патентных публикациях 0295117 и 0234119 описано получение пестицидно активных фенилпиразолов и 5-амино-1-арил-3-цианопиразольных промежуточных соединений, использованных в их синтезе. Известны различные способы получения данных соединений. Задача данного изобретения предоставить улучшенные или более экономичные способы получения пестицидов и промежуточных соединений, полезных при их изготовлении. 4-Трифторметиланилин, 2-хлор-4-трифторметиланилин и 2,6-дихлор-4-трифторметиланилин являются ценными соединениями, используемыми для синтеза пестицидно активных фенилпиразольных соединений. Известен ряд методов получения данных соединений. Однако эти приемы дороги, а соединения трудны для получения и требуют многостадийных процедур синтеза. Например, в патентной публикации 4096185 описано получение 4-трифторметиланилина реакцией 4-хлорбензотрифторида с аммиаком при 200 С в присутствии фторида калия и хлорида меди в сосуде . Однако, все еще остается потребность в разработке новых более простых и экономичных способов получения указанных соединений. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили новые способы получения некоторых замещенных ариламинов и арилгидразинов, предоставляя таким образом новый способ получения важных 5-амино-1-арил-3-цианопиразольных соединений, которые являются ценными промежуточными продуктами для получения пестицидов. Таким образом, данное изобретение предоставляет способ (А) получения соединения формулы 2 2(предпочтительно трифторметокси) или -5, означаетили 3 и 2 и 3 каждый независимо представляет водород или хлор или его аддитивной с кислотой соли (кислотно-аддитивной соли), который предусматривает гидрогенолиз соединения формулы 2 1 1 или его кислотно-аддитивной соли металлом или соединением металла (например солью металла) в восстановительных условиях. Некоторые соединения формулиявляются новыми и таким образом составляют часть настоящего изобретения. Если не оговорено иное в данном изобретении, галогеналкил и галогеналкокси являются линейными или разветвленными алкилами или алкоксигруппами соответственно, имеющими от одного до трех атомов углерода, замещенными одним или более атомами галогена, выбранными из фтора, хлора и брома. 3 8034 1 2006.04.30 Аддитивные с кислотами соли, относящиеся к изобретению, являются предпочтительно солями, образуемыми сильными кислотами, такими как минеральные кислоты, например, серная кислота или соляная кислота. Гидрогенолиз может проводиться с использованием металла или соли металла, выбранного из никеля Ренея (сплав никеля и алюминия), необязательно, в присутствии железа, марганца, кобальта, меди, цинка или хрома хлорида олова цинка в присутствии уксусной кислоты и соли молибдена . Реакцию можно также проводить с применением никеля Ренея, платины или палладия (который может быть нанесен на древесный уголь или другой инертный материал) в присутствии газообразного водорода. Когда реакцию проводят с газообразным водородом, обычно используют давление от 2 до 20 бар (предпочтительно от 5 до 10 бар). Предпочтительно гидрогенолиз проводят с применением никеля Ренея. Реакцию обычно проводят в растворителе, который может быть выбран из спиртов,таких как метанол или этанол простых эфиров и ароматических углеводородов (метанол и этанол являются предпочтительными растворителями). Температура реакции предпочтительно составляет от 20 до 150 С, предпочтительно от 20 до 90 С, более предпочтительно от 50 до 80 С. Количество применяемого катализатора обычно составляет от 0,01 до 3 молярных эквивалентов (предпочтительно от 0,5 до 2 молярных эквивалентов), хотя когда реакцию проводят в атмосфере водорода, меньшие количества дают в общем удовлетворительные результаты. В формулахии в формулах, приводимых ниже, 1 предпочтительно представляет трифторметил, трифторметокси или -5, более предпочтительно трифторметил. Особенно предпочтительными соединениями формулыявляются 2,6-дихлор-4-трифторметиланилин 2-хлор-4-трифторметил-анилин и 4-трифторметиланилин. Целью процесса (А) является обеспечение возможности получения ариламинов формулыс высоким выходом из легко доступных исходных материалов. Кроме того, реакция может быть очень простой и экономичной в осуществлении, и выделение продукта может производиться непосредственно. Другим достоинством данного способа является то, что соединения формулымогут быть получены при умеренных температурах и давлениях, в то время как прежние способы требуют высоких температур. Если необходимо, соединения формулымогут быть очищены кристаллизацией, например из петролейного эфира, для удаления нежелательных изомерных продуктов, которые могут присутствовать в небольших количествах. В качестве альтернативы кристаллизация может быть эффективной на более поздней стадии схемы синтеза. Соединения формулымогут быть получены по способу (В), в котором соединение формулы подвергают реакции с гидразином или его кислотно-аддитивной солью или ее источником. Соединения формулыизвестны или могут быть получены известными способами. В соответствии с дополнительным аспектом изобретения процесс (А) может быть объединен с процессом (В) для получения соединения формулыиз соединения формулы . Предпочтительно в процессе (В) используют гидразингидрат. Когда применяют кислотно-аддитивную соль гидразина, необязательно присутствует основание, такое как триалкиламин (например триэтиламин). 4 8034 1 2006.04.30 Особенно предпочтительными соединениями формулыявляются 2,6-дихлор-4 трифторметилфенилгидразин 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразин и 4-трифторметилфенилгидразин. Процесс (В) может проводиться в растворителе, выбранном из циклических или алифатических простых эфиров, таких как тетрагидрофуран, 1,4-диоксан или 1,2-диметоксиэтан -метилпирролидона диметилсульфоксида ,-диметилформамида сульфолана-тетраметилмочевины ароматических углеводородов, которые могут быть замещены одной или более алкильными группами или атомами хлора, таких как хлорбензол или ксилол спиртов, таких как изопропанол и пиридина. Предпочтительные растворители включают пиридин, тетрагидрофуран, -тетраметилмочевину и 1,4-диоксан (пиридин и тетрагидрофуран являются особенно предпочтительными). Количество используемого растворителя обычно составляет от 1 до 10 мл (предпочтительно от 4 до 8 мл) на грамм соединения формулы . Процесс (В) обычно осуществляют в автоклаве или другом герметизированном сосуде. Обычно применяют давление 1-8 бар (предпочтительно 2-6 бар). Температура реакции для процесса (В) обычно составляет от 50 С до 250 С, предпочтительно от 120 С до 180 С. Наиболее предпочтительна температура реакции от 120 С до 150 С, когда коррозия сосуда и термическое разложение продукта являются минимальными. Реакцию обычно проводят с использованием от 1 до 20 молярных эквивалентов (предпочтительно от 4 до 8 эквивалентов) источника гидразина. В процессе (В) необязательно может использоваться катализатор, и, когда он присутствует, его обычно выбирают из фторидов щелочных и щелочноземельных металлов, таких как фторид калия. Количество применяемого катализатора обычно составляет от 0,05 до 2 молярных эквивалентов (предпочтительно от 0,5 до 1 молярного эквивалента). Реакция может также проводиться в присутствии меди или соли меди, предпочтительно хлорида меди . Согласно дополнительным признакам изобретения процесс (А) или объединенные процессы (А) и (В) дают соединение формулы , которое очищают осаждением соли, образуемой с помощью обработки сильной кислотой в присутствии органического растворителя. Объединенный процесс (А) и (В) изобретения является особенно ценным, когда он используется для получения и реакции важного промежуточного 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразина, поскольку процесс стадии (В) протекает с высоким выходом и дает вместе с другими процессами данного изобретения эффективный способ получения важных пестицидных соединений фенилпиразола. Однако получение 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразина часто дает небольшое количество нежелательного 2-хлор-5-трифторметилфенилгидразина в качестве примеси в дополнение к желаемому изомеру. Обнаружено, что указанная смесь может использоваться непосредственно в следующем процессе (А) с последующей очисткой. Очистка 2-хлор-4-трифторметиланилина может достигаться осаждением соли, образуемой с сильной кислотой, предпочтительно хлористоводородной кислотой, в присутствии органического растворителя. Гидрохлоридная соль может быть получена с применением газообразного хлористого водорода или водной соляной кислоты. Растворителем обычно является спирт, предпочтительно этанол, или галогенированное ароматическое соединение, предпочтительно хлорбензол, или их смесь. Указанная процедура приводит к очень эффективному удалению нежелательного изомера 2-хлор-5 трифторметиланилина с осаждением желаемого изомера в виде гидрохлоридной соли 2 хлор-4-трифторметил-анилина с высоким выходом и высокой чистотой. Таким образом, согласно предпочтительному признаку изобретения процесс (А) или объединенные процессы (А) и (В), в которых 1 означает трифторметил,означает 3,2 означает хлор и 3 означает водород, направлены на получение соединения формулы ,которое очищают осаждением соли, образуемой с помощью обработки сильной кислотой в присутствии органического растворителя. 5 8034 1 2006.04.30 Более того, когда для получения 4-трифторметилфенилгидразина используют процесс(В), в котором реагент (4-хлорбензотрифторид) практически нереакционноспособен, реакция протекает с превосходной региоспецифичностью. Кроме того, было обнаружено, что использование катализаторов повышает скорость реакции. В данном случае не могут существовать никакие изомерные продукты, и поэтому процесс в сочетании с последующими стадиями дает дополнительный полезный способ получения важных пестицидных фенилпиразольных соединений. Как указывалось, особым преимуществом изобретения является то, что оно позволяет эффективно получать соединения формулы , в которой оба 2 и 3 означают атом водорода. Согласно предпочтительному признаку изобретения процесс (А) или объединенные процессы (А) и (В) сопровождаются процессом (С), который предусматривает реакцию соединения формулы , в которойозначаетили 3 и один или оба из 2 и 3 означают атом водорода, с хлорирующим агентом для замены одного или каждого атома водорода, обозначенного 2 и 3, и получения соответствующего соединения формулы , в которой каждый из 2 и 3 означает атом хлора. Хлорирование может проводиться с применением газообразного хлора или сульфурилхлорида в инертном растворителе, таком как галогенированный углеводород, например дихлорметан, согласно известным приемам. В соответствии с дополнительным признаком изобретения процесс (А) или объединенные процессы (А) и (В), (А) и (С) или (А), (В) и (С) могут объединяться с дальнейшей стадией процесса , на которой соединение формулыдиазотируют с получением соединения формулы 1 в которойозначает анион, обычно кислый сульфат или хлорид,которое подвергают реакции с соединением формулы 2 в которой 4 означает 1-6 алкил,и, необязательно, реакции с основанием с получением соединения формулы 1 в которой 1, 2 иимеют значения, определенные выше. Указанные выше процессы получения соединений формулы , согласно изобретению, в сочетании с указанными выше стадиями реакции для превращения соединений 6 8034 1 2006.04.30 формулыв соединения формулипредоставляют преимущественный новый путь синтеза. В соответствии с дополнительным признаком изобретения объединенные процессы(А) и(А), (С) и(А), (В) иили (А), (В), (С) имогут быть объединены с дальнейшей стадией процесса (Е) с получением соединения формулы в которойозначает алкил или галогеналкил иозначает 0, 1 или 2. Особенно предпочтительными соединениями формулыявляются 5-амино-1-(2,6 дихлор-4-трифторметилфенил)-3-циано-4-трифторметилсульфинилпиразол (фипронил) и 5-амино-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-3-циано-4-этилсульфинилпиразол (этипрол). Стадия процесса (Е) является известной, описанной, например, в европейских патентных публикациях 0295117 и 0374061 и патентной публикации 5814652. Соединения формулы , полученные по способу (А) изобретения, особенно полезны при получении пестицидно активных производных 5-амино-1-арил-3-цианопиразола формулы , полученных из промежуточных соединений формулы , например согласно следующей схеме реакций, 1 на которой 1, 2, 3 и 4 имеют значения, определенные выше. Следующие неограничивающие примеры иллюстрируют изобретение. Показано, что каждый продукт идентичен известному приведенному в ссылках образцу соединения. 8034 1 2006.04.30 Пример 1 Получение 4-трифторметиланилина Никель Ренея (2 г) добавляли к раствору 4-трифторметилфенилгидразина (1 г) в метаноле (5 мл) и нагревали с обратным холодильником в течение 1 часа. Охлажденную смесь фильтровали и упаривали, получая указанное в заголовке соединение со 100 -ным выходом. Пример 2 Получение 2-хлор-4-трифторметиланилина Процедуру примера 1 повторяли с использованием 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразина и получали указанное в заголовке соединение со 100 -ным выходом. Пример 3 Получение 4-трифторметиланилина Процедуру примера 1 повторяли, но с использованием каталитического количества никеля Ренея в метаноле (8-10 мл на ммоль 4-трифторметилфенилгидразина) в атмосфере водорода (5 бар) при перемешивании при 20 С в течение 2 часов. Смесь фильтровали и упаривали, получая чистое указанное в заголовке соединение с 75 -ным выходом (неоптимизированное). При осуществлении способа сходным образом получали также с аналогичными результатами 2-хлор-4-трифторметиланилин и 2,6-дихлор-4-трифторметиланилин. Пример 4 Получение 4-трифторметилфенилгидразина Смесь 4-хлорбензотрифторида (1,08 г), гидразингидрата (1,8 г, 6 молярных эквивалентов) и пиридина (5 мл) нагревали в автоклаве (продутом аргоном) в течение 6 часов при 180 С. Смесь охлаждали, избыток гидразина декантировали, и органическую фазу упаривали. Остаток кристаллизовали из петролейного эфира, получая указанное в заголовке соединение с 20 -ным выходом. Показано, что потреблялось 20 исходного материала,что свидетельствует о том, что реакция протекает с высокой селективностью. Пример 5 Получение 4-трифторметилфенилгидразина с применением фторида калия в качестве катализатора Процедуру примера 4 повторяли, но с добавлением фторида калия (0,8 молярных эквивалента), получая указанное в заголовке соединение с 30 -ным выходом. Было показано, что потреблялось 30 исходного материала, что свидетельствует о том, что реакция протекает с высокой селективностью. Вышеуказанную реакцию повторяли, но с использованием в качестве растворителя-тетраметилмочевины, получая указанное в заголовке соединение с 40 -ным выходом. Показано, что потреблялось 40 исходного материала, что свидетельствует о том, что реакция протекает с высокой селективностью. Пример 6 Получение 4-трифторметилфенилгидразина с применением в качестве катализатора фторида калия и хлорида медиПроцедуру примера 4 повторяли, но с добавлением фторида калия (0,1 молярного эквивалента) и хлорида меди(0,1 молярного эквивалента), и получали указанное в заголовке соединение с 14 -ным выходом. Показано, что потреблялось 14 исходного материала, что свидетельствует о том, что реакция протекает с высокой селективностью. 8034 1 2006.04.30 Пример 7 Получение 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразина Процедуру примера 4 повторяли, но с использованием 3,4-дихлорбензотрифторида. После обработки выделяли указанное в заголовке соединение с 95 -ным выходом. Было показано, что потреблялось 100 исходного материала, что свидетельствует о том, что реакция протекает как с высокой селективностью, так и с высоким выходом. Вышеуказанную реакцию повторяли, но с применением различных других растворителей. Получали следующие выходы указанного в заголовке соединения Растворитель Тетрагидрофуран 1,4-диоксан Смесь 3,4-дихлорбензотрифторида (48 г), гидразингидрата (65 г) и пиридина (240 г) перемешивали и нагревали при 150 С 6 часов в автоклаве под давлением 4 бара. Охлажденную смесь гасили раствором гидроксида натрия, и органический слой упаривали в вакууме. Остаток растворяли в диэтиловом эфире, промывали (водой), и эфир упаривали,получая 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразин и 2-хлор-5-трифторметилфенилгидразин в виде смеси 95/5 (36 г), к раствору вышеуказанной смеси изомеров (35,85 г) в этаноле добавляли никель Ренея (0,7 г) в реакторе гидрирования при 50 С в атмосфере водорода при 5 барах в течение 5 часов. Смесь охлаждали, фильтровали и упаривали, получая смесь 95/5 2-хлор-4 трифторметиланилина и 2-хлор-5-трифторметиланилина (33,1 г). Газообразный хлористый водород добавляли на протяжении 0,5 часа к раствору вышеуказанной смеси в этаноле и хлорбензоле, охлаждали до 0 С и фильтровали, получая гидрохлорид 2-хлор-4 трифторметиланилина (33,5 г), имеющий чистоту 99 . Общий выход в расчете на 3,4 дихлорбензотрифторид составил 85 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.