專利名稱：制備(雙取代的丙烯基)苯基烷基取代的二氫苯并呋喃的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)方法領(lǐng)域；更具體地說，本發(fā)明為一種改進(jìn)的制備(雙取代的丙烯基)苯基烷基取代的二氫苯并呋喃的方法。
背景技術(shù)：
(雙取代的丙烯基)苯基烷基取代的二氫苯并呋喃，如
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基，并且x為2、3、4、5或6；其為有用的殺蟲劑并且已記載于美國專利No.6,987,194中，其內(nèi)容通過引用的方式納入本說明書。制備這些化合物的方法的缺點(diǎn)有產(chǎn)率和合成周期未達(dá)到最佳以及高的催化劑裝載量。由下式I代表的化合物為(雙取代的丙烯基)苯基烷基取代的二氫苯并呋喃制備方法中的關(guān)鍵中間體
其中R3、R4、R5、R6和x如上定義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明改進(jìn)了制備式I化合物的方法。作為本發(fā)明的結(jié)果，制備(雙取代的丙烯基)苯基烷基取代的二氫苯并呋喃的總產(chǎn)率、周期和催化劑裝載量都得到了改進(jìn)。具體地說，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)式I化合物可由包括以下步驟的方法以極佳的產(chǎn)率和純度制備
其中 R3和R4選自鹵素； R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；并且x為2、3、4、5或6； a)使式(A)化合物與鹵化劑在堿的存在下反應(yīng)形成式II化合物；
式(A) 其中R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
式II 其中 R3和R4如上定義；并且 R7和R8如上定義； b)使式(B)化合物與式(C)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式III化合物；
式(B) 其中R5和R6如上定義；
式(C) 其中 R9和R10獨(dú)立地選自鹵素、羥基或-OSO2R11 其中R11為烷基或芳基；并且 x為2、3、4、5或6；
式III 其中R5、R6、R10和x如上定義； c)使式II化合物與式III化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式IV化合物；
式IV 其中R3、R4、R5、R6、R7、R8和x如上定義；以及 d)使式IV化合物反應(yīng)形成式I化合物。
定義 修飾語“約”在本說明書中用于指明某些優(yōu)選的工作范圍——例如反應(yīng)物摩爾比、原料量以及溫度的范圍——并非嚴(yán)格確定的。其含義通常對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是清楚的。例如，在例如有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中提及約120℃至約135℃的溫度范圍將被解釋為包括那些預(yù)期能產(chǎn)生有用的反應(yīng)速率的其它相近溫度，例如105℃或150℃。在沒有本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)的指引、沒有上下文的指引并且在下文中沒有引述更具體的規(guī)則的情況下，“約”的范圍應(yīng)當(dāng)不超過端點(diǎn)的絕對值的10％或者所述范圍的10％，以兩者中較小的為準(zhǔn)。
除非另外指明，本說明書中所使用的取代基術(shù)語“烷基”、“烷氧基”和“鹵代烷基”，在單獨(dú)使用或作為更大基團(tuán)的一部分使用時(shí)，包括至少一個(gè)或兩個(gè)碳原子的直鏈或支鏈——如果適用于該取代基，并且優(yōu)選最多達(dá)12個(gè)碳原子，更優(yōu)選最多達(dá)10個(gè)碳原子，最優(yōu)選最多達(dá)7個(gè)碳原子?！胞u素”、“鹵化”或“鹵代”是指氟、溴、碘或氯。術(shù)語“室溫”是指約20℃至約30℃范圍的溫度。某些溶劑、催化劑等采用其首字母縮寫。這包括，縮寫“DMAC”指N，N-二甲基乙酰胺，“DMF”指N，N-二甲基甲酰胺，“THF”指四氫呋喃。術(shù)語“甘醇二甲醚”是指包括單甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚和多甘醇二甲醚在內(nèi)的一類溶劑。術(shù)語“GC”指氣相色譜或氣相色譜分析方法。
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明涉及一種制備式I化合物的方法
其中 R3和R4選自鹵素； R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；并且 x為2、3、4、5或6； 所述方法包括 a)使式(A)化合物與鹵化劑在堿的存在下反應(yīng)形成式II化合物；
式(A) 其中R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
式II 其中 R3和R4如上定義；并且 R7和R8如上定義； b)使式(B)化合物與式(C)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式III化合物；
式(B) 其中R5和R6如上定義；
式(C) 其中 R9和R10獨(dú)立地選自鹵素、羥基或-OSO2R11 其中R11為烷基或芳基；并且 x為2、3、4、5或6；
式III 其中R5、R6、R10和x如上定義； c)使式II化合物與式III化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式IV化合物
式IV 其中R3、R4、R5、R6、R7、R8和x如上定義；以及 d)使式IV化合物反應(yīng)形成式I化合物。
步驟b)的反應(yīng)可在催化劑的存在下進(jìn)行；可在升高的溫度下進(jìn)行。所述催化劑可為聚乙二醇、二甲基氨基吡啶、三乙胺、對甲苯磺酸、五氧化二磷、吡啶、相轉(zhuǎn)移催化劑如季銨鹽或季鏻鹽，或者其混合物。所述催化劑可以約0.1重量％至約15重量％的濃度存在。所述升高的溫度可在30℃至120℃的范圍內(nèi)。
步驟c)的反應(yīng)可在溶劑的存在下進(jìn)行；可在催化劑的存在下進(jìn)行；可在升高的溫度下進(jìn)行。所述溶劑可為四氫呋喃、甲苯、二甲苯、丙酮、乙腈、1，2-二氯乙烷、三乙胺、對二噁烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甘醇二甲醚、甲基異丁基酮、二甲基亞砜或其混合物。所述催化劑可為聚乙二醇、二甲基氨基吡啶、三乙胺、對甲苯磺酸、五氧化二磷、吡啶，相轉(zhuǎn)移催化劑如季銨鹽或季鏻鹽，或者其混合物。所述催化劑可以約0.1重量％至約20重量％的濃度存在。所述升高的溫度可在30℃至110℃的范圍內(nèi)。
步驟d)的反應(yīng)可與堿進(jìn)行；可在酸的存在下以水解反應(yīng)方式進(jìn)行；可在溶劑的存在下進(jìn)行；可在催化劑的存在下進(jìn)行。所述溶劑可為四氫呋喃、甲苯、二甲苯、1，2-二氯乙烷、三乙胺、對二噁烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甘醇二甲醚、甲基異丁基酮、二甲基亞砜或其混合物。所述催化劑可為聚乙二醇、二甲基氨基吡啶、三乙胺、對甲苯磺酸、五氧化二磷、吡啶、相轉(zhuǎn)移催化劑如季銨鹽或季鏻鹽，或者其混合物。所述催化劑可以約0.1重量％至約20重量％的濃度存在。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為一種制備式I化合物的方法，
其中 R3和R4選自鹵素； R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；并且 x為2、3、4、5或6； 所述方法包括 a)使式II化合物與式(C)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式V化合物；
式II 其中 R3和R4如上定義；并且 R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
式(C) 其中 R9和R10獨(dú)立地選自鹵素、羥基或-OSO2R11 其中R11為烷基或芳基；并且 x為2、3、4、5或6；
式V 其中R3、R4、R7、R8、R10和x如上定義； b)使式V化合物與式(B)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式IV化合物；
式(B) 其中R5和R6定義如上；
式IV 其中R3、R4、R5、R6、R7、R8和x如上定義；以及 c)使式IV化合物反應(yīng)形成式I化合物。
步驟a)的反應(yīng)可在催化劑的存在下進(jìn)行；可在升高的溫度下進(jìn)行。所述催化劑可為聚乙二醇、二甲基氨基吡啶、三乙胺、對甲苯磺酸、五氧化二磷、吡啶、相轉(zhuǎn)移催化劑如季銨鹽或季鏻鹽，或者其混合物。所述催化劑可以約0.1重量％至約15重量％的濃度存在。所述升高的溫度可在30℃至100℃的范圍內(nèi)。
步驟b)的反應(yīng)可在溶劑的存在下進(jìn)行；可在催化劑的存在下進(jìn)行；可在升高的溫度下進(jìn)行。所述溶劑可為四氫呋喃、甲苯、二甲苯、1，2-二氯乙烷、三乙胺、對二噁烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甘醇二甲醚、甲基異丁基酮、二甲基亞砜或其混合物。所述催化劑可為聚乙二醇、二甲基氨基吡啶、三乙胺、對甲苯磺酸、五氧化二磷、吡啶、相轉(zhuǎn)移催化劑如季銨鹽或季鏻鹽，或者其混合物。所述催化劑可以約0.1重量％至約20重量％的濃度存在。所述升高的溫度可在30℃至110℃的范圍內(nèi)。
步驟c)的反應(yīng)可與堿進(jìn)行；可在酸的存在下以水解反應(yīng)方式進(jìn)行；可在溶劑的存在下進(jìn)行；可在催化劑的存在下進(jìn)行。所述溶劑可為四氫呋喃、甲苯、二甲苯、1，2-二氯乙烷、三乙胺、對二噁烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甘醇二甲醚、甲基異丁基酮、二甲基亞砜或其混合物。所述催化劑可為聚乙二醇、二甲基氨基吡啶、三乙胺、對甲苯磺酸、五氧化二磷、吡啶、相轉(zhuǎn)移催化劑如季銨鹽或季鏻鹽，或者其混合物。所述催化劑可以約0.1重量％至約20重量％的濃度存在。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為式II化合物
式II 其中 R3和R4選自鹵素；并且 R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為式III化合物
式III 其中 R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基； R10選自鹵素、羥基或-OSO2R11 其中R11為烷基或芳基；并且 x為2、3、4、5或6。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為式IV化合物
式IV 其中 R3和R4選自鹵素； R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基； R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯； 并且 x為2、3、4、5或6。
本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案為式V化合物
式V 其中 R3和R4選自鹵素； R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯； R10選自鹵素、羥基或-OSO2R11 其中R11為烷基或芳基；并且 x為2、3、4、5或6。
以下實(shí)施例示例說明了制備式I、II、III、IV和V化合物的方法。
實(shí)施例1
a)鹵化劑/堿/-20℃至20℃/2-4小時(shí) b)堿/催化劑/30℃至120℃/4-8小時(shí) c)堿/催化劑/溶劑/30℃至70℃/22-26小時(shí) d)堿/溶劑/室溫/2-16小時(shí) 在實(shí)施例1的第一個(gè)步驟(a)中，4-羥基苯磷酸二烷基酯(A)例如4-羥基苯磷酸二乙基酯，在堿的存在下、于降低的溫度下與鹵化劑如磺酰氯反應(yīng)生成3，5-二鹵代-4-羥基苯磷酸二烷基酯，即一種式II化合物，例如3，5-二鹵代-4-羥基苯磷酸二乙基酯。
在實(shí)施例1的步驟(b)中，2，2-二烷基-2，3-二氫苯并[b]呋喃-7-酚(B)在堿和催化劑的存在下、于升高的溫度下與1，4-二鹵代烷(C)如1，4-二鹵代丁烷反應(yīng)生成1-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))-4-鹵代烷，即一種式III化合物，例如1-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))-4-鹵代丁烷。
在實(shí)施例1的步驟(c)中，3，5-二鹵代-4-羥基苯磷酸二烷基酯，即一種式II化合物，例如3，5-二鹵代-4-羥基苯磷酸二乙基酯，在堿、溶劑和催化劑的存在下、于升高的溫度下與1-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))-4-鹵代烷，即一種式III化合物，例如1-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))-4-鹵代丁烷反應(yīng)形成4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))烷氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二烷基酯，即一種式IV化合物，例如4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))丁氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二乙基酯。
在實(shí)施例1的步驟(d)中，4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))烷氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二烷基酯，即一種式IV化合物，例如4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))丁氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二乙基酯，與堿在室溫下反應(yīng)生成4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))烷氧基]-3，5-二鹵代苯酚(I)，例如4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))丁氧基]-3，5-二鹵代苯酚。
實(shí)施例2
a)堿/催化劑/30℃至100℃/4-48小時(shí) b)堿/催化劑/溶劑/30℃至110℃/4-26小時(shí) c)堿/溶劑/室溫/2-16小時(shí) 在實(shí)施例2的第一個(gè)步驟(a)中，3，5-二鹵代-4-羥基苯磷酸二烷基酯，即一種式II化合物，例如3，5-二鹵代-4-羥基苯磷酸二乙基酯，可與1，4-二取代烷(C)如1，4-二取代丁烷在堿和催化劑的存在下、于升高的溫度下反應(yīng)生成4-(4-取代的烷氧基)-3，5-二鹵代苯磷酸二烷基酯，即一種式V化合物，例如4-(4-取代的丁氧基)-3，5-二鹵代苯磷酸二乙基酯。
在實(shí)施例2的步驟(b)中，4-(4-取代的烷氧基)-3，5-二鹵代苯磷酸二烷基酯，即一種式V化合物，例如4-(4-取代的丁氧基)-3，5-二鹵代苯磷酸二乙基酯，可與2，2-二烷基-2，3-二氫苯并[b]呋喃-7-酚(B)在堿、溶劑和催化劑的存在下、于升高的溫度下反應(yīng)生成4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))烷氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二烷基酯，即一種式IV化合物，例如4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))烷氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二乙基酯。
在實(shí)施例2的步驟(c)中，4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))烷氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二烷基酯，即一種式IV化合物，例如4-[4-(2，2-二烷基(2，3-二氫苯并[2，3-b]呋喃-7-基氧基))丁氧基]-3，5-二鹵代苯磷酸二乙基酯，可以按實(shí)施例1中的方式反應(yīng)生成預(yù)期產(chǎn)物(I)。
盡管描述本發(fā)明時(shí)強(qiáng)調(diào)了優(yōu)選實(shí)施方案，然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，也可采用優(yōu)選實(shí)施方案的變化方案，并且本發(fā)明也可以不同于本說明書中具體描述的方式實(shí)施。因此，本發(fā)明包括了涵蓋于所附權(quán)利要求所限定的主旨和范圍之內(nèi)的所有變型。
權(quán)利要求
1.一種制備式I化合物的方法，
其中
R3和R4選自鹵素；
R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；并且
x為2、3、4、5或6；
所述方法包括
a)使式(A)化合物與鹵化劑在堿的存在下反應(yīng)形成式II化合物；
式(A)
其中R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
式II
其中
R3和R4如上定義；并且
R7和R8如上定義；
b)使式(B)化合物與式(C)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式III化合物；
式(B)
其中R5和R6如上定義；
式(C)
其中
R9和R10獨(dú)立地選自鹵素、羥基或-OSO2R11
其中R11為烷基或芳基；并且
x為2、3、4、5或6；
式III
其中
R5、R6、R10和x如上定義；
c)使式II化合物與式III化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式IV化合物；
式IV
其中
R3、R4、R5、R6、R7、R8和x如上定義；以及
d)使式IV化合物反應(yīng)形成式I化合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟b)的反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。
3.權(quán)利要求1的方法，其中步驟b)的反應(yīng)在升高的溫度下進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)的反應(yīng)在溶劑的存在下進(jìn)行。
5.權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)的反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。
6.權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)的反應(yīng)在升高的溫度下進(jìn)行。
7.權(quán)利要求1的方法，其中步驟d)的反應(yīng)與堿發(fā)生。
8.權(quán)利要求1的方法，其中步驟d)的反應(yīng)為在酸存在下的水解反應(yīng)。
9.權(quán)利要求1的方法，其中步驟d)的反應(yīng)在溶劑的存在下進(jìn)行。
10.權(quán)利要求1的方法，其中步驟d)的反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。
11.一種制備式I化合物的方法，
其中
R3和R4選自鹵素；
R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；并且
x為2、3、4、5或6；
所述方法包括
a)使式II化合物與式(C)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式V化合物；
式II
其中
R3和R4如上定義；并且
R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
式(C)
其中
R9和R10獨(dú)立地選自鹵素、羥基或-OSO2R11
其中R11為烷基或芳基；并且
x為2、3、4、5或6；
式V
其中
R3、R4、R7、R8、R10和x如上定義；
b)使式V化合物與式(B)化合物在堿的存在下反應(yīng)形成式IV化合物；
式(B)
其中R5和R6如上定義；
式IV
其中
R3、R4、R5、R6、R7、R8和x如上定義；以及
c)使式IV化合物反應(yīng)形成式I化合物。
12.權(quán)利要求11的方法，其中步驟a)的反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。
13.權(quán)利要求11的方法，其中步驟a)的反應(yīng)在升高的溫度下進(jìn)行。
14.權(quán)利要求11的方法，其中步驟b)的反應(yīng)在溶劑的存在下進(jìn)行。
15.權(quán)利要求11的方法，其中步驟b)的反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。
16.權(quán)利要求11的方法，其中步驟b)的反應(yīng)在升高的溫度下進(jìn)行。
17.權(quán)利要求11的方法，其中步驟c)的反應(yīng)與堿發(fā)生。
18.權(quán)利要求11的方法，其中步驟c)的反應(yīng)為在酸存在下的水解反應(yīng)。
19.權(quán)利要求11的方法，其中步驟c)的反應(yīng)在溶劑的存在下進(jìn)行。
20.權(quán)利要求11的方法，其中步驟c)的反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。
21.一種式II化合物
式II
其中
R3和R4選自鹵素；并且
R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯。
22.一種式III化合物
式III
其中
R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；
R10選自鹵素、羥基或-OSO2R11
其中R11為烷基或芳基；并且
x為2、3、4、5或6。
23.一種式IV化合物
式IV
其中
R3和R4選自鹵素；
R5和R6獨(dú)立地選自鹵素或烷基；
R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
并且
x為2、3、4、5或6。
24.一種式V化合物
式V
其中
R3和R4選自鹵素；
R7和R8獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基，或者R7和R8與烷基或芳基一起形成環(huán)狀酯；
R10選自鹵素、羥基或-OSO2R11
其中R11為烷基或芳基；并且
x為2、3、4、5或6。
全文摘要
本申請記載了一種制備(雙取代的丙烯基)苯基烷基取代的二氫苯并呋喃的改進(jìn)方法。TMs改進(jìn)方法集中在制備關(guān)鍵中間體——即其中R3、R4、R5、R6和x如本說明書中定義的式I化合物——的步驟上。
文檔編號C07F9/655GK101120008SQ200680005221
公開日2008年2月6日 申請日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月17日
發(fā)明者王國志, C·E·哈奇三世, J·S·古達(dá), R·佩特拉 申請人:拜爾農(nóng)作物科學(xué)股份公司