Способ получения азинилхлорангидридных соединений и способ получения (гетеро)арилоксигетероарилкарбоксамидов

(51)7 07 213/78, 07 213/81, 07 239/28, 07 239/36 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗИНИЛХЛОРАНГИДРИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (ГЕТЕРО)АРИЛОКСИГЕТЕРОАРИЛКАРБОКСАМИДОВ(57) Настоящее изобретение относится к эффективному и рациональному способу получения азинилхлорангидридных соединений формулы(кольцоопределено в описании изобретения). В соответствии с этим способом трихлорметилазин формулы обрабатывают кислотой, способной образовывать хлорангидрид, который по ходу реакции можно отгонять при пониженном давлении, в присутствии кислого катализатора. Изобретение также относится к применению соединений формулы , полученных в соответствии с заявленным способом, для получения (гетеро)арилоксиазинилкарбоксамидов. 8644 Настоящее изобретение относится к способу получения азинилхлорангидридных соединений из трихлорметилазина, в котором трихлорметилазин обрабатывают кислотой, способной образовывать хлорангидрид, который по ходу реакции можно отгонять при пониженном давлении, в присутствии кислого катализатора. Азинилхлорангидридные соединения являются подходящими промежуточными соединениями для получения широкого ряда соединений, которые могут быть использованы как агрохимикаты, лекарственные препараты или жидкие кристаллы. В частности, они являются ключевыми промежуточными соединениями при получении гербицидных пиридинкарбоксамидов, которые описаны, например, в ЕР 0447004 А. В патенте США 3375226 описан способ, в котором трихлорметильные соединения обрабатывают диоксидом серы в присутствии кислоты Льюиса с получением хлорангидридных соединений и тионилхлорида. Однако этот способ трудно осуществить в промышленном масштабе, так как диоксид серы является газообразным при нормальных условиях и с ним необходимо работать при охлаждении и/или под давлением, а эти условия не применимы при широкомасштабном производстве. В заявке ЕР 0646666 А предлагается гидролизовать трихлорметилазины водой в присутствии хлорированных углеводородов и кислоты Льюиса. Однако при таком способе возникают проблемы,связанные со скоростью дозирования и точного эквимолярного дозирования воды. Любой избыток воды вызывает гидролиз целевого хлорангидридного соединения, уменьшая таким образом выход. Кроме того, в настоящее время использование хлорированных углеводородов нежелательно с точки зрения защиты окружающей среды, а количество растворителя, которое используется по методике предшествующего уровня, высоко. Более того, время реакции, необходимое при использовании системы вода/1,2-дихлорэтан, очень велико (24 ч). В ЕР 0091022 описывается получение изоксазол 5-карбоновой кислоты из 5-трихлорметилизоксазола с использованием трихлоруксусной кислоты и пентахлорида сурьмы или хлорида железав качестве кислоты Льюиса. Однако отсутствуют предположения о возможности использования этого способа для других трихлорметилазинов и другой карбоновой кислоты. В то время как реакция с использованием пентахлорида сурьмы завершается за 2 часа, при использовании хлорида железатребуется 8 часов. Одним из недостатков этого способа является то, что дорогой пентахлорид сурьмы ядовит и, следовательно, этот способ не может быть использован в промышленном масштабе. Кроме того, при использовании пентахлорида сурьмы для приготовления азиноилхлоридов достигаются только низкие выходы. Немецкая патентная заявка 3004693 описывает сб одновременного получения ароматических сульфонилгалогенидов и бензоилгалогенидов 2 реакцией ароматических сульфоновых кислот с трихлорметиларенами. Однако разделение этих продуктов требует очень сложных технологий перегонки. Задача, которую необходимо решить, состоит в том, чтобы обеспечить способ получения азинилхлорангидридов с высокими выходами, в котором не используются растворители, вызывающие проблемы с окружающей средой, и который не требует большого времени на проведение реакции. Неожиданно было обнаружено, что азинилхлорангидридные соединения формулы где заместительпредставляет собой необязательно замещенную азинильную группу,могут быть легко получены с высокими выходами способом, который включает нагревание трихлорметилазина формулы где заместительимеет значения, определенные выше,с кислотой, которая образует хлорангидрид, который можно отгонять по ходу реакции при пониженном давлении, в присутствии кислого катализатора, предпочтительно нагреванием названного трихлорметилазина формулыс кислотой формулы где заместитель 1 представляет собой С 1-С 6 алкильную или С 1-С 6-галогеналкильную группу, а Х представляет собой СО или 2,в присутствии кислого катализатора при пониженном давлении. Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в создании нового эффективного способа получения азиноилхлоридных соединений. Еще одна цель настоящего изобретения состоит в использовании азиноилхлоридных соединений,полученных в соответствии со способом настоящего изобретения,для получения(гетеро)арилоксиазинилкарбоксамидов. Другие объекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны для специалиста в данной области из последующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Если не оговорено особо, то в общем случае термин необязательно замещенная азинильная группа, применяемый в описании по отношению к заместителю , относится к 6-членной гетероциклической группе с, по меньшей мере, одним атомом азота, в частности к пиридиновой или пиримидиновой группе, необязательно замещенной одним или более атомами галогена, нитро-, циано-группами,алкилом, предпочтительно 1-С 6-алкилом, алкокси 8644 группой, предпочтительно 1-С 6-алкокси-, 4 алкилциклогексилом, предпочтительно 4-1-С 6 алкилциклогексилом или галогеналкилом, предпочтительно 1-С 6-галогеналкильными группами. Как правило, предпочтительны те гетероароматические группы, которые замещены, по меньшей мере, одной электроноакцепторной группой, в частности одним или более атомами галогена, нитро-,циано- или галогеналкильными группами. В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения заместитель А представляет собой необязательно замещенную пиридильную группу формулы 2 изобретением представляют собой способ, в котором(а) Способ, где заместительпредставляет собой азинильную группу, которая замещена одним атомом галогена и необязательно замещена одной алкильной или галогеналкильной группой, предпочтительно замещенную пиридильную группу формулы 2 в которой заместитель 2 представляет собой атом водорода или галогена, или алкильную или галогеналкильную группу, и заместительпредставляет собой атом галогена. Если не оговорено особо, то в общем случае термин алкильная или галогеналкильная группа, применяемый в описании по отношению к радикалу или остатку, относится к прямому или разветвленному радикалу или остатку. Как правило, такие радикалы имеют до 10, в частности до 6 атомов углерода. Соответственно, алкильный или галогеналкильный остаток содержит от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода. Предпочтительным алкильным остатком является этильная или особенно метильная группа. Предпочтительными галогеналкильными группами являются поли- или пергалогенированные алкильные группы формулы -(2)-, где- представляет собой целое число от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 6, в частности от 1 до 3, заместитель Х представляет собой атом фтора или хлора, и заместительпредставляет собой водород или . Предпочтительная полигалогенированная алкильная группа представляет собой пентафторэтил, пентахлорэтил или особенно дифтор- или трифторметильную группу, или дихлор- или трихлорметильную группу. Необязательно замещенные группы могут быть незамещенными или содержать от одного до максимально возможного числа заместителей. Как правило, присутствует от 0 до 2 заместителей. Дополнительные предпочтительные варианты осуществления способа в соответствии с настоящим в которой заместитель 2 представляет собой атом водорода или алкильную или галогеналкильную группу, и заместительпредставляет собой атом галогена,в частности 6-галогенпирид-2-ильную группу. Способ, где заместитель 1 представляет собой метильную группу, необязательно замещенную одним или более атомами хлора. Способ, где кислый катализатор выбирают из серной кислоты, еС 3 и 2. Способ, где нагревают реакционную смесь,по существу состоящую из трихлорметилазина формулы , кислоты формулыи кислого катализатора, и хлорангидрид формулы 1 - Х - С 1, где заместитель 1 и Х определены выше,образующийся в ходе реакции, отгоняют при пониженном давлении. Способ, в котором 1 моль трихлорметилазина формулыобрабатывают от 0,4 до 1,2 моля кислоты формулы . Способ, в котором Х представляет собой 2,и кислый катализатор представляет собой серную кислоту с содержанием воды менее 5 весовых.(д) Способ, в котором 1 моль трихлорметиларена формулыобрабатывают кислотой формулыв присутствии от 0,01 до 0,10 моля кислого катализатора. Реакцию проводят при температуре между температурой окружающей среды и температурой перегонки реакционной смеси, предпочтительно при повышенной температуре, особенно при температуре перегонки, предпочтительно между 75 и 160 С, в частности при температуре между 85 и 130 о. Другой объект настоящего изобретения представляет собой использование соединения формулыдля получения (гетеро)-арилоксигетероарилкарбоксамидов формулы,гдепредставляет собой азинильную группу, необязательно замещенную одной алкильной или галогеналкильной группой, предпочтительно необязательно замещенную пиридильную группу А представляет собой необязательно замещенную арильную или гетероарильную группу, предпочтительно фенильную группу, замещенную, по меньшей мере, одним атомом галогена или галогеналкильной или галогеналкоксигруппой, в частности пиридин-2,6-диильную группу, в частности 3 трифторметилфенильную группу 3 представляет собой атом водорода или алкильную группу, предпочтительно атом водорода и 4 представляет собой необязательно замещенную алкильную, арильную, гетероарильную или циклоалкильную группу, предпочтительно фенильную группу, замещенную, по меньшей мере, одним атомом галогена или галогеналкильной или галогеналкоксигруппой, в частности 4-фторфенильную группу, где(а) моногалогенированный азиноилхлорид формулы , получаемый из моногалогенированного азинилтрихлорметана формулыв соответствии с любым из пунктов 1-10, реагирует с амином формулы где заместители 3 и 4 принимают значения,определенные выше,необязательно в присутствии инертного растворителя и/или основания, и получаемый моногалогенированный азинилкарбоксамид реагирует с ароматическим или гетероароматическим гидроксил-соединением формулы в которой заместитель А принимает определенные выше значения,в присутствии основания, в частности, где галогенированный азинилхлорангидрид формулы , полученный в соответствии с любым из пунктов 1-10,реагирует с амином формулыбез дополнительной очистки. Как правило, реакцию проводят при пониженном давлении в целях облегчения отгонки соединения формулы , образующегося по ходу реакции. Наиболее предпочтительно проведение реакции при давлениях между 20 и 400 мбар (2 и 40 кПа), в частности между 25 и 250 мбар (2/5 и 25 кПа). 4 В особенно предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением 1 эквивалент трихлорметилазина формулы , предпочтительно в котором заместитель А представляет собой замещенную пиридиновую группу, в частности Нитрапирин, смешивают с 0,050,15 эквивалента катализатора, в частности еС 3, и нагревают до температуры 80-150 С, в частности 110-130 С. Затем к этой реакционной смеси, которую держат при пониженном давлении, прибавляют 0,8-1,2 эквивалента кислоты формулы , где Х представляет собой СО, в частности хлоруксусную кислоту, дихлоруксусную кислоту или трихлоруксусную кислоту. Соответствующий ацилхлорид формулыотгоняют до тех пор, пока реакция не завершится. При этих предпочтительных условиях реакция,как правило, завершается за время от 1 до 5 часов, в частности от 1,5 до 4 часов. В другом особенно предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением 1 эквивалент трихлорметилазина формулы , предпочтительно в котором заместительпредставляет собой замещенную пиридиновую группу, в частности Нитрапирин, смешивают с 0,01-0,05 эквивалента катализатора, в частности 24, и нагревают до температуры 80-150 С, в частности 110-130 С. Затем к этой реакционной смеси, которую поддерживают при пониженном давлении, прибавляют 0,2-0,8 эквивалента кислоты формулы , гдепредставляет собой 2, в частности метансульфокислоту. Соответствующий алкансульфонилхлорид отгоняют до тех пор, пока реакция не завершится. Если реакцию проводят с эквимолярными количествами гетероциклического трихлорметилазина формулыи алкансульфокислоты формулы ,могут быть получены смолообразные побочные продукты, которые уменьшают достижимые выходы и вызывают трудности во время процедуры очистки. Таким образом, использование избытка трихлорметилазина может быть выгодным, так как при этом исключается образование этих побочных продуктов. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения избыток 1-4 эквивалентов Нитрапирина реагирует с 1 молем метансульфокислоты в присутствии 0,01-0,05 моля 24(96-99 весовых). При предпочтительных условиях реакция, как правило, завершается за время 0,25-5 часов, в частности 0,3-3 часа. Остающийся азиноилхлорид может быть использован как промежуточное соединение для получения требуемых конечных продуктов без дальнейшей очистки. Их можно также очистить с использованием обычных методик, таких как, например, кристаллизация или перегонка, в частности перегонка при пониженном давлении, в частности при давлениях между 1 и 100 мбар (0,1 и 10 кПа). Новый способ позволяет осуществлять получение азинилхлорангидридов в промышленном масштабе и с высокими выходами, с использованием 8644 дешевых, легкодоступных выделенных веществ. Более того, кислоты формулы , которые используют в качестве реагентов в новой методике, могут быть рециркулированы путем добавления воды к соответствующему хлорангидриду, образующемуся в ходе реакции. Таким образом, по новой методике необходимо лишь небольшое количество реагента. Для облегчения понимания изобретения ниже приведены следующие иллюстративные примеры. Изобретение не ограничивается конкретными описанными или приведенными вариантами, а охватывает весь объем представленной формулы изобретения. Пример 1 Получение 2-хлор-6-пиридинкарбонилхлорида В соединении формулы 2-хлор-6 пиридил Смесь 200 ммолей Нитрапирина (2-хлор-6 трихлорметилпиридина) с данным количеством катализатора нагревают до температур между 90 и 130 С. К реакционной смеси при пониженном давлении прибавляют 200 ммолей органической кисло ты. При проведении реакции образующийся в ходе реакции хлорангидрид органической кислоты отгоняют. Ход реакции контролируют с помощью газовой хроматографии (ГХ). Продукт в виде бесцветных кристаллов получают с помощью обычной переработки и перегонки при пониженном давлении. Он имеет следующие физические свойства Т.пл. 74-75 С, т.кип. 80 С/2,5 Па. Спектр 1 Н ЯМР (ДМСО, 300 МГц,м.д.) 8,11(м, 2 Н, 3-,5-СН), 7,80(м, 1 Н, 4-СН). Спектр 13 С ЯМР (ДМСО,м.д.) 164,7 (кв,СОС 1), 150,2 (кв, 6-С), 148,8 (кв, 2-С), 141,0 (т, 4-С),127,9 (т, 3-С) , 124,0 (т, 5-С). Результаты экспериментов приведены в табл. 1,в которой используются следующие сокращения Р - 6-хлорпиридил-2-карбоновая кислота,АА - уксусная кислота, - дихлоруксусная кислота,САА - хлоруксусная кислота,ТСАА - трихлоруксусная кислота, - пропионовая кислота. Таблица 1 ТСАА ТСАА РА РА Пример 2 Получение 2-хлор-6-пиридинкарбонилхлорида В соединении формулы 2-хлор-6 пиридил Смесь данного количества Нитрапирина (НП, 2 хлор-6-трихлорметилпиридина) с 0,005 моля катализатора нагревают до температуры между 125 и 140 С. К реакционной смеси при пониженном давлении добавляют 0,1 моля метансульфокислоты. Образующийся при реакции метансульфонилхлорид отгоняют в течение 0,5-2 часов. Ход реакции контролируют методом ГХ-анализа. Продукт получают в виде смеси непрореагировавшего НП, который используется в избытке, и требуемого продукта. Эта смесь может быть использована для получения гербицидных пиридинкарбоксамидов без дополнительной очистки. Продукт в виде бесцветных кристаллов получают перегонкой. Он имеет следующие физические свойства Т.пл. 74-75 С, т.кип. 80 С/2,6 Па. Спектр 1 Н ЯМР (ДМСО, 300 МГц)(м.д.) 8,11(т, 3-С), 124,0 (т, 5-С). Результаты экспериментов приведены в табл. 2,выход продукта определяют из полученной смеси,состоящей из НП и продукта. Таблица 2 8644 Смесь 200 ммолей Нитрапирина с 10 ммолями 5 нагревают до температуры 120 С. При давлении окружающей среды к реакционной смеси добавляют 200 ммолей трихлоруксусной кислоты. Образующийся при реакции трихлорацетилхлорид отгоняют в течение 15 часов. За реакцией наблюдают методом ГХ-анализа. Данные ГХанализа показывают, что образуется 9 продукта и 46-хлорпирид-2-илкарбоновой кислоты. Пример применения Получение -(4-фторфенил)-6-(3-трифторметилфенокси)пирид-2-ил-карбоксамида Сырой продукт, полученный в соответствии с примером 2(е), разбавляют толуолом (200 мл) и добавляют к 4-фторанилину (250 ммолей) при температуре 65 о, и полученную смесь нагревают в течение 1 часа до 100 С. Смесь охлаждают до 20 С,промывают разбавленной соляной кислотой и отгоняют легкие фракции. Получают масло, состоящее по существу из -(4-фторфенил)-6-хлорпирид-2-илкарбоксамида и непрореагировавшего Нитрапирина. Непрореагировавший Нитрапирин отгоняют при пониженном давлении. Полученный сырой продукт(49,5 г, 87 ) разбавляют толуолом (200 мл) и добавляют без дополнительной очистки к смеси карбоната калия (210 ммолей), 3-трифторметилфенола(200 ммолей) и диметилацетамида (120 мл). Толуол отгоняют и реакционную смесь нагревают до 160 С в течение 4 часов. Растворитель отгоняют и остаток разбавляют толуолом. Смесь промывают 3,сушат и концентрируют. Остаток перекристаллизовывают из метанола, получают названное соединение (58,2 г, 85), т. пл. 105-107 С. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения азинилхлорангидридных соединений формулы где заместительпринимает значения, определенные выше,при нагревании, пониженном давлении и в присутствии кислого катализатора с кислотой, образующей хлорангидрид, который отгоняют во время реакции. 2. Способ по п.1, в котором указанная кислота представляет собой соединение формулы где заместитель 2 представляет собой атом водорода или алкильную, или галогеналкильную группу, и заместительпредставляет собой атом галогена. 6. Способ по п. 5, гдепредставляет собой 6 галогенпирид-2-ильную группу. 7. Способ по п. 5, где 1 моль трихлорметилазина формулыобрабатывают 0,4-1,2 моля кислоты формулы . 8. Способ по п. 5, в котором 1 моль трихлорметилазина формулыобрабатывают кислотой формулыв присутствии 0,01-0,10 моля кислого катализатора. 9. Способ получения (гетеро)арилоксигетероарилкарбоксамидов формулы где заместительпредставляет собой необязательно замещенную азинильную группу,путем взаимодействия трихлорметилазина формулы где заместитель 1 представляет собой 1-С 6 алкильную или 1-С 6-галогеналкильную группу, и Х представляет собой СО или 2. 3. Способ по п. 1, где заместительпредставляет собой азинильную группу, замещенную одним атомом галогена и необязательно замещенную одним или более атомами галогена, нитро-, цианогруппами, алкилом, предпочтительно 1-С 6 алкилом, алкокси-группой, предпочтительно 1-С 6 алкокси, 4-алкилциклогексилом предпочтительно 41-С 6-алкилциклогексилом, или галогеналкилом,предпочтительно С 1-С 4-галогеналкильными группами. 4. Способ по п. 1, в котором кислый катализатор выбирают из серной кислоты, еСз и 2. 5. Способ по п. 1, где заместительпредставляет собой замещенную пиридильную группу формулы гдепринимает значения, определенные в любом из предыдущих пунктов А представляет собой необязательно замещенную арильную или гетероарильную группу, предпочтительно фенильную группу, замещенную, по меньшей мере, одним атомом галогена или галогеналкильной, или галогеналкоксигруппой, в частности пиридин-2,6-диильную группу, в частности 3 трифторметилфенильную группу 3 представляет собой атом водорода или алкильную группу, предпочтительно атом водорода, и представляет собой необязательно замещенную алкильную, арильную, гетероарильную или циклоалкильную группу, предпочтительно фенильную группу, замещенную, по меньшей мере, одним атомом галогена или галогеналкильной, или галогеналкоксигруппой, в частности 4-фторфенильную группу, отличающийся тем, что моногалогенированный азинилхлорангидрид формулы , получаемый из моногалогенированного азинилтрихлорметана формулыпо любому из пп. 1-8, подвергают взаимодействию с амином формулы,необязательно в присутствии инертного растворителя и/или основания, и далее получаемый моно галогенированный азинилкарбоксамид подвергают взаимодействию с ароматическим или гетероароматическим гидроксилсоединением формулы, где заместитель А принимает значения, определенные выше, в присутствии основания. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что галогенированный азинилхлорангидрид формулыподвергают взаимодействию с амином формулыбез дополнительной очистки.