專利名稱：用三氯異氰尿酸氯化取代的鏈烯烴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用三氯異氰尿酸(TCIA)作新的選擇性氯化劑，從取代鏈烯烴廉價(jià)且方便地制備一定取代的1-氯鏈烯烴的方法。該取代的1-氯鏈烯烴易被水解成用作殺真菌劑的α-氯酮。
一氯代酮和醛的選擇性制備是很難的。一般，在氯氣或其他氯源的存在下，羰基化合物的直接氯化產(chǎn)生未氯化的、二氯化的和一氯化的羰基化合物的混合物。也有通過捕集由羰基化合物產(chǎn)生的烯醇脂來制備氯化酮的。然而，烯醇脂的制備一般需要極低的溫度(通常在-78℃)下使用強(qiáng)堿，如丁基鋰、氨基鈉等等，這些強(qiáng)堿既昂貴又難以掌握。
我們已經(jīng)找到了一種氯化劑(TCIA)，該TCIA對(duì)鏈烯烴如烯醇醚、烯醇酯、烯胺、5-亞甲基-1，3-噁嗪-2-酮和5-亞甲基噁唑啉等的一氯化作用具有良好的選擇性，所述的鏈烯烴是羰基化合物的前體。觀察到的選擇性優(yōu)于在氯化反應(yīng)中經(jīng)常采用的氯氣產(chǎn)生的選擇性。TCIA是可商購的廉價(jià)的化合物，使用起來它的危險(xiǎn)性比氯氣小得多。
FR2633614和Hiegel等人(合成通訊，15，385-392(1985))公開了在TCIA的存在下，酮可被氯化。需要路易斯酸催化劑。然而，沒有被公開和揭示可用取代的鏈烯烴作底物。而且，沒有特別提及選擇性的問題；反應(yīng)通常是在過量酮的存在下進(jìn)行的，特別是當(dāng)提及化合物是合成的中間產(chǎn)物或當(dāng)分離底物和氯化產(chǎn)物時(shí)，操作將難以進(jìn)行。本發(fā)明的方法不需要大量過量底物的存在，就能使羰基化合物前體進(jìn)行選擇性氯化作用。
本發(fā)明提供了制備可用作殺真菌劑或殺真菌劑中間體的α-氯酮的便捷方法，該方法包括下列步驟第一步，采用三氯異氰尿酸在溶劑中氯化取代的鏈烯烴，產(chǎn)生氯化的取代鏈烯烴；隨后在第二步，用含水酸性將得到的氯化的取代鏈烯烴水解，產(chǎn)生所需的一氯代酮。本發(fā)明包括在相容的溶劑中用TCIA處理取代的鏈烯烴。副產(chǎn)物氰尿酸可通過過濾或通過含水弱堿洗滌而除去。接著，用含水酸處理氯化的取代鏈烯烴中間體，以得到一氯代酮產(chǎn)物。
具體地講，本技術(shù)方案提供了制備式(I)所示的α-氯酮化合物的方法，該方法包括下列步驟(i)采用三氯異氰尿酸在溶劑中將式(II)所示的取代鏈烯烴氯化，產(chǎn)生式(III)所示的氯化的取代鏈烯烴，
和(ii)用含水酸將式(III)所示的氯化的取代鏈烯烴水解，生成式(I)所示的目的產(chǎn)物一氯代酮；
其中R和R1各自獨(dú)立地為氫原子或烷基，或者R和R1與它們所連的碳原子一起形成由5-7個(gè)原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為烷基，或者R3和R4與它們所連的氮原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，烷基指的是(C1-C8)直鏈或(C3-C8)支鏈烷基，并包括如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、異辛基等等。
雖然對(duì)于式(III)的化合物只完全示出了一種具體的異構(gòu)體，但應(yīng)該理解的是式(III)實(shí)際上代表的是順式和反式異構(gòu)體的混合物。
在優(yōu)選的本發(fā)明方案中，R和R1各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R和R1與它們所連的碳原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R3和R4與它們所連的氮原子一起形成雜環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的雜環(huán)結(jié)構(gòu)選自哌啶子基、3-甲基哌啶子基、4-甲基哌啶子基、1-吡咯烷基、1-(3-甲基吡咯烷基)、嗎啉代和2，6-二甲基嗎啉代組成的組。
在較為優(yōu)選的本發(fā)明方案中，R和R1各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R和R1與它們所連的碳原子一起形成由5-6個(gè)碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R3和R4與它們所連的氮原子一起形成雜環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的雜環(huán)結(jié)構(gòu)選自哌啶子基、1-吡咯烷基、嗎啉代組成的組。
在更為優(yōu)選的本發(fā)明方案中，R和R1與它們所連的碳原子一起形成由6個(gè)碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為甲基或乙基，或者R3和R4與它們所連的氮原子一起形成1-吡咯烷基。
本發(fā)明的一個(gè)附加特征是，TCIA起捕集劑的作用，它是由式(II)化合物生成的如式(III)所示的烯醇醚、烯醇脂或烯胺化合物的適宜捕集劑。
本發(fā)明的第二個(gè)附加特征是，當(dāng)R是氫原子時(shí)，最好增加TCIA在步驟(i)中的用量，以便形成如式(IIIA)所示的二氯化的取代鏈烯烴，該二氯化的取代鏈烯烴隨后在步驟(ii)中被水解成式(IA)所示的α，α-二氯酮。因此，該第二個(gè)附加的特征提供了制備式(IA)所示的α，α-二氯酮化合物的方法，該方法包括下列步驟(i)采用三氯異氰尿酸在溶劑中將式(II)所示的取代鏈烯烴氯化，產(chǎn)生式(IIIA)所示的氯化的取代鏈烯烴，
和(ii)用含水酸將式(IIIA)所示的氯化的取代鏈烯烴水解，生成式(IA)所示的目的產(chǎn)物二氯代酮；
其中R為氫原子，R1為氫原子或烷基，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為烷基，或者R3和R4與它們所連的氮原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
通過向含有取代鏈烯烴的溶液中加入固體或溶液形式的TCIA而實(shí)施本發(fā)明的方法。在需要一氯化作用時(shí)，每當(dāng)量的鏈烯烴需加入約0.333當(dāng)量的TCIA。在需要二氯化作用時(shí)，每當(dāng)量的鏈烯烴需加入0.666當(dāng)量或更多的TCIA。反應(yīng)溫度可以變化，并且可在室溫以上或以下。一般，采用的溫度在約-30～100℃的范圍內(nèi)。優(yōu)選的氯化作用的溫度為約0～70℃。為得到最佳的氯化選擇性，50℃或更低的溫度是較為優(yōu)選的。更為優(yōu)選的溫度為0～30℃。在某些情況下，特別是在采用甲硅烷基醚底物時(shí)，為使一氯化作用的選擇性最佳，較低的溫度范圍(約-78～約0℃)是優(yōu)選的。相容性的反應(yīng)溶劑包括烴、鹵代烴、芳香化合物、酯、醚、酮和腈。當(dāng)烴用作溶劑時(shí)，可能需要提高溫度。優(yōu)選的溶劑包括鹵代烴(如二氯甲烷)、酯(如乙酸乙酯)和醚(如乙醚)。在氯化作用完成之后，副產(chǎn)物氰尿酸可通過過濾、離心和/或以含水弱堿如碳酸鈉、碳酸氫鈉等洗滌除去。采用含水弱酸如鹽酸、硫酸、三氟乙酸或甲磺酸、甲苯磺酸的水溶液，可將中間體水解成氯代酮產(chǎn)物。鹽酸和含水硫酸是優(yōu)選的。也可采用酸性離子交換樹脂。當(dāng)采用鹽酸或硫酸時(shí)，為加快水解通常還需加入額外的水。該步反應(yīng)溫度的要求不嚴(yán)格。采用標(biāo)準(zhǔn)的方法如相分離、洗滌、干燥和通過濃縮或結(jié)晶分離，收集產(chǎn)生的氯代酮產(chǎn)物。
通過用酸催化劑和所需的捕集劑處理羰基化合物前體，可容易地得到式(II)所示的烯醇醚、烯醇酯和烯胺起始原料。例如，羰基化合物用催化劑對(duì)-甲苯磺酸和乙酸酐處理，就得到相應(yīng)的烯醇脂，而羰基化合物若用胺處理則導(dǎo)致烯胺的形成。這些步驟在化學(xué)文獻(xiàn)中已充分公開。羰基化合物用強(qiáng)堿如二異丙基氨基鋰、氫化鈉等處理，接著再用三烷基甲硅烷基鹵化物、烷基鹵或硫酸二烷基酯捕集，則產(chǎn)生烯醇醚。
提供下列實(shí)施例和試驗(yàn)步驟為的是指導(dǎo)實(shí)踐者實(shí)施本發(fā)明，而不意味著對(duì)由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍有所限制。實(shí)施例1烯醇乙酸酯的氯化于0℃，向溶在15毫升二氯甲烷中的5.0克1-乙酰氧基-1-環(huán)己烯(35.6毫摩爾)中分批加入三氯異氰尿酸(TCIA)(2.76克，11.9毫摩爾)。2.5小時(shí)后，根據(jù)氣相色譜分析，反應(yīng)并不完全，另外再加入0.55克(2.38毫摩爾)的TCIA，使反應(yīng)在室溫下繼續(xù)進(jìn)行，過夜。通過真空過濾而將固體除去，并使濾液在真空中蒸發(fā)至干。將所得的油狀殘留物溶解在20毫升的乙酸乙酯中。加入鹽酸(10％的水溶液，5毫升)，在室溫?cái)嚢柘率狗磻?yīng)過夜。進(jìn)行相分離，含水相用乙酸乙酯(25毫升)萃取，合并有機(jī)相，該有機(jī)相用硫酸鈉干燥、過濾并在真空中蒸發(fā)至干。1H NMR和GC/MS分析顯示，所得的黃色的油(2.7克，20.4毫摩爾)為2-氯代環(huán)己酮。實(shí)施例2烯胺的氯化采用20毫升的乙酸乙酯來制備摻雜有環(huán)己酮的1-吡咯烷基-1-環(huán)己烯(5.0克，33毫摩爾)的溶液。將該溶液冷卻到0-5℃；逐滴加入2.55克(11毫摩爾)TCIA溶于10毫升乙酸乙酯所形成的溶液，使溫度保持在15℃以下。一旦滴加完畢，使反應(yīng)混合物升溫到室溫，并攪拌過夜。通過真空過濾而將固體除去，并使濾液在真空中蒸發(fā)至干。將所得的油狀殘留物溶解在20毫升的乙酸乙酯中。加入鹽酸(10％的水溶液，10毫升)，在室溫?cái)嚢柘逻^夜。GC表明反應(yīng)完全，并含有2-氯代環(huán)己烷∶環(huán)己酮為3∶2的混合物，而環(huán)己酮?jiǎng)t為起始原料中的雜質(zhì)。實(shí)施例3甲硅烷基烯醇醚的氯化采用干冰-丙酮浴，將1-(三甲基甲硅烷基氧基)環(huán)己烯(3.0克，17.毫摩爾；97％的純度)的乙酸乙酯(20毫升)溶液冷卻到-60℃。將三氯異氰尿酸(1.38克，5.87毫摩爾)溶解在8毫升的乙酸乙酯中，所得的溶液在2個(gè)小時(shí)內(nèi)加入。攪拌30分鐘后，過濾所得的淤漿。用1M的鹽酸溶液(2毫升)處理所得的濾液。攪拌該反應(yīng)混合物直至烯醇醚水解完全。該溶液用飽和的碳酸氫鈉溶液和水洗滌，然后以無水硫酸鈉干燥。在減壓下蒸發(fā)除去溶劑。所得的殘留物在真空中干燥，產(chǎn)生淡黃色油狀的2-氯代環(huán)己酮(2.01克，86％；91的純度)，該產(chǎn)物在冰箱中放置產(chǎn)生結(jié)晶。該產(chǎn)物的物理性質(zhì)與購買來的真實(shí)標(biāo)準(zhǔn)樣品的性質(zhì)相同。
應(yīng)該理解的是，可在不背離所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神和范圍的前體下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變化和改變。
權(quán)利要求
1.式(I)所示的α-氯酮化合物的制備方法，包括下列步驟(i)采用三氯異氰尿酸在溶劑中將式(II)所示的取代鏈烯烴氯化，產(chǎn)生式(III)所示的氯化的取代鏈烯烴，
和(ii)用含水酸將式(III)所示的氯化的取代鏈烯烴水解，生成式(I)所示的目的產(chǎn)物一氯代酮，
其中R和R1各自獨(dú)立地為氫原子或烷基，或者R和R1以及它們所連的碳原子一起形成由5-7個(gè)原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為烷基，或者R3和R4以及它們所連的氮原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R和R1各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R和R1以及它們所連的碳原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R3和R4以及它們所連的氮原子一起形成雜環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的雜環(huán)結(jié)構(gòu)選自由哌啶子基、3-甲基哌啶子基、4-甲基哌啶子基、1-吡咯烷基、1-(3-甲基吡咯烷基)、嗎啉代和2，6-二甲基嗎啉代組成的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，R和R1各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R和R1以及它們所連的碳原子一起形成由5-6個(gè)碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為(C1-C4)烷基，或者R3和R4以及它們所連的氮原子一起形成雜環(huán)結(jié)構(gòu)，所述的雜環(huán)結(jié)構(gòu)選自由哌啶子基、1-吡咯烷基、嗎啉代組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，R和R1以及它們所連的碳原子一起形成由6個(gè)碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為甲基或乙基，或者R3和R4以及它們所連的氮原子一起形成1-吡咯烷基。
5.三氯異氰尿酸作為式(III)所示烯醇醚、烯醇脂或烯胺化合物的捕集劑的用途，式(III)所示的化合物來自于式(II)所示的化合物，
其中R和R1各自獨(dú)立地為氫原子或烷基，或者R和R1以及它們所連的碳原子一起形成由5-7個(gè)原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為烷基，或者R3和R4以及它們所連的氮原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
6.三氯異氰尿酸作為取代鏈烯烴進(jìn)行選擇性地一氯化作用的氯化劑的用途，所述的取代鏈烯烴選自烯醇醚、烯醇酯、烯胺、5-亞甲基-1，3-噁嗪-2-酮和5-亞甲基噁唑啉組成的組。
7.式(IA)所示的α，α-二氯代酮化合物的制備方法，該方法包括步驟(i)采用三氯異氰尿酸在溶劑中將式(II)所示的取代鏈烯烴氯化，產(chǎn)生式(IIIA)所示的氯化的取代鏈烯烴，
和(ii)用含水酸將式(IIIA)所示的氯化的取代鏈烯烴水解，生成式(IA)所示的目的產(chǎn)物二氯代酮，
其中R為氫原子，R1為氫原子或烷基，Y為自O(shè)R2、NR3R4、OSiR2R5R6和
組成的組選擇的基團(tuán)，以及R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地為烷基，或者R3和R4以及它們所連的氮原子一起形成由5-6個(gè)原子組成的雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用三氯異氰尿酸(TCIA),對(duì)某些取代鏈烯烴選擇性地進(jìn)行一氯化或二氯化的方法。該氯化的鏈烯烴可被容易地水解,生成具有高度選擇性的α－一氯代酮或α,α－二氯代酮。所得的α－一氯代酮或α,α－二氯代酮可作為殺真菌劑使用或可作為殺真菌劑的中間體。
文檔編號(hào)C07C45/42GK1197056SQ98101198
公開日1998年10月28日 申請(qǐng)日期1998年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月15日
發(fā)明者雷內(nèi)·卡羅琳·勒姆麥爾, 希瑟·林尼特·瑞爾 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司