Поліпшений спосіб отримання 1-заміщених 2-трифторметил-5-алкілпіридинів

Реферат: 1-Заміщені 2-трифторметил-5-алкілпіридини отримують ефективно і з високим виходом з 4алокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-ону реакціями конденсації і циклізації. Обидві реакції проводять в тому ж неполярному розчиннику без виділення і очищення проміжних продуктів. UA 113281 C2 (12) UA 113281 C2 UA 113281 C2 5 10 15 20 25 30 Перехресне посилання на споріднені заявки По даній заявці заявляється пріоритет на основі попередньої заявки США 61/419279, поданої 3 грудня 2010 року. Весь зміст цієї попередньої заявки включений в даний опис за допомогою посилання. Передумови винаходу Даний винахід стосується поліпшеного способу отримання 2-трифторметил-5-(1алкілтіо)алкілпіридинів із заміщених енамінів. 2-Трифторметил-5-(1-алкілтіо)алкілпіридини використовують як проміжні сполуки для отримання деяких нових інсектицидів; див., наприклад, патенти США 7678920 і 7687634. У патентах США 7541469 і 7709650 описують, зокрема, конденсацію 4-алкокси-1,1,1-трифторбут3-ен-2-ону з енаміном і подальшою циклізацією в присутності аміаку або реагентів, здатних генерувати аміак. У патентній заявці США 2010-0004457 описана, зокрема, конденсація 4-хлор4-алкокси-1,1,1-трифтор-2-бутанону з енаміном в присутності основи третинного аміну, щоб отримати проміжну сполуку діенамін з його подальшою циклізацією в присутності аміаку або реагенту, здатного генерувати аміак. Бажаним є спосіб, де вихідна речовина являє собою 4алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-он, в якому реакції конденсації і циклізації можна проводити в тому ж зручному розчиннику, і типові процеси можна скоротити без зменшення загального виходу реакції. Суть винаходу Даний винахід стосується поліпшеного способу отримання 1-заміщених 2-трифторметил-5алкілпіридинів. Більш конкретно, даний винахід стосується поліпшеного способу отримання із 1заміщеного 2-трифторметил-5-алкілпіридину (I) , де 1 2 1 2 R і R незалежно являють собою Н, С1-С4 алкіл, або будь-який з R або R , взятий разом з 3 1 2 R , являє собою насичене 4-6-членне кільце, або R разом з R являє собою насичене 3-6членне кільце, можливо заміщене атомом О або N, 3 3 1 2 R являє собою С1-С4 алкіл або R , взятий разом з одним з R або R являє собою насичене 4-6-членне кільце, і Х являє собою СН2, О або S, в якому i) 4-алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-он формули (II) , 35 40 в якій R являє собою С1-С4 алкіл конденсують з енаміном (III), , де 1 2 3 R , R , R і Х є такими, як визначено вище, і 4 5 R і R незалежно являють собою C1-C8 алкіл, C2-C8 алкеніл, C1-C8 арилалкіл, C1-C8 4 5 галогеналкіл, C1-C8 алкоксіалкіл, C1-C8 алкіламіноалкіл, арил або гетероарил або R і R , взяті разом з N, являють собою насичене або ненасичене 5- або 6-членне кільце, яке дає проміжну сполуку формули (IV) 1 UA 113281 C2 5 10 15 20 25 30 35 , де 1 2 3 4 5 R , R , R , R , R і Х є такими, як визначено вище, і ii) проміжну сполуку формули (IV) циклізують в присутності аміаку або реагентів, здатних генерувати аміак, який відрізняється тим, що обидва етапи здійснюють в неполярному розчиннику без виділення або очищення проміжної сполуки IV. 1 2 У переважному варіанті здійснення даного винаходу R і R незалежно являють собою Н або 3 метил, R являє собою метил і X являє собою S. Докладний опис винаходу Якщо немає інших конкретних обмежень, термін "алкіл" (в тому числі похідні терміни, такі як "галогеналкіл", "алкоксіалкіл", "алкіламіноалкіл" і "арилалкіл"), як його застосовують в даному описі, включає нерозгалужений ланцюг, розгалужений ланцюг і циклічні групи. Таким чином, типові алкільні групи являють собою метил, етил, 1-метилетил, пропіл, 1,1-диметилетил і циклопропіл. Термін "алкеніл", як його застосовують в даному описі, включає в себе нерозгалужений ланцюг, розгалужений ланцюг і циклічні групи і повинен містити один або декілька ненасичених зв'язків. Термін "галоген" включає в себе фтор, хлор, бром і йод. Термін "галогеналкіл" включає в себе алкільні групи із заміщеними галогенами атомами в кількості від одного до максимально можливого. Термін "арил", а також похідні терміни, такі як "арилалкіл", стосується фенільних або нафтильних груп. Термін "гетероарил" стосується 5- або 6-членного ароматичного кільця, що містить один або декілька гетероатомів, а саме, N, О або S; ці гетероароматичні кільця можуть зчленовуватися з іншими ароматичними системами. У даному винаході 1-заміщений 2-трифторметил-5-алкілпіридин (I) , де 1 2 1 2 3 R і R незалежно являють собою Н, С1-С4 алкіл, або будь-який з R або R разом з R являє 1 2 собою насичене 4-6-членне кільце, або R , взятий разом з R , являє собою насичене 3-6-членне кільце, можливо заміщене атомом О або N; 3 3 1 2 R являє собою С1-С4 алкіл або R , взятий разом з одним з R або R , являють собою насичене 4-6-членне кільце; і Х являє собою СН2, О або S; отримують конденсацією 4-алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-ону формули (II) в якій R являє собою С1-С4 алкіл з енаміном (III) 1 2 , 3 де R , R , R і Х є такими, як визначено вище, і 2 UA 113281 C2 4 5 R і R незалежно представляють C1-C8 алкіл, C2-C8 алкеніл, C1-C8 арилалкіл, C1-C8 4 5 галогеналкіл, C1-C8 алкоксіалкіл, C1-C8 алкіламіноалкіл, арил або гетероарил або R і R , взяті разом з N, являють собою насичене або ненасичене 5- або 6-членне кільце, яке дає проміжну сполуку формули (IV) 5 10 , де 1 2 3 4 5 R , R , R R , R і Х є такими, як визначено вище; і циклізацією проміжної сполуки формули (IV) в присутності аміаку або реагенту, здатного генерувати аміак. Поліпшення способу включає здійснення обох етапів в неполярному розчиннику без виділення або очищення конденсації проміжної сполуки IV. На першому етапі за даним винаходом, 4-алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-он формули (II) , в якій R являє собою C1-C4 алкіл, піддають взаємодії з енаміном (III) 15 20 25 30 35 , де 1 2 3 4 5 R , R , R R , R і Х є такими, як визначено вище, і дають проміжну сполуку формули (IV) . Енаміни (III) можуть бути отримані при додаванні відповідним чином заміщеного аміну у відповідним чином заміщений альдегід в присутності адсорбуючого воду матеріалу, в присутності або відсутності відповідного розчинника. Як правило, відповідним чином заміщений альдегід, наприклад 3-алкілтіопропіональдегід, взаємодіє з безводним дизаміщеним аміном, наприклад піролідином, при приблизно -20°C до приблизно 20°C в присутності осушувача, такого як безводний карбонат калію, і продукт виділяють за допомогою стандартних процедур і, як правило, використовують без подальшого очищення. Приблизно еквімолярні кількості 4-алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-ону (II) і енаміну (III) потрібні в процесі конденсації. Конденсацію проводять при температурі приблизно від -20°C до приблизно 35°C. Як правило, переважні температури від приблизно -5°C до приблизно 20°C. Цю конденсацію переважно проводять в неполярному розчиннику. Переважно неполярні розчинники включають вуглеводень і ароматичні вуглеводневі розчинники, найбільш переважно толуол. Переважно 4-алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-он (II) треба додавати до попередньо приготованої суміші енаміну (III). У типовій реакції конденсації енамін (III) розчиняють у відповідному неполярному розчиннику при приблизно -5°C до приблизно 20°C і 4-алкокси-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-он (II) безперервно додають через краплинну лійку в цей розчин. Суміш перемішують доти, поки 4-алкокси-1,1,1трифторбут-3-ен-2-он (II) і енамін (III) не будуть витрачені. При використанні неполярного 3 UA 113281 C2 розчинника, такого як толуол, проміжну сполуку (IV) можна використовувати без подальшого виділення або очищення. На заключному етапі способу проміжну сполуку формули (IV) 5 10 15 20 25 30 35 40 циклізують в присутності аміаку або реагенту, здатного генерувати аміак з отриманням бажаного 1-заміщеного 2-трифторметил-5-алкілпіридину (I) . Типові реагенти, здатні генерувати аміак включають, наприклад, 1) амонійну сіль кислоти, переважно органічної кислоти, 2) формамід або 3) формамід з кислотою або кислою сіллю. Можна використовувати амонійну сіль будь-якої аліфатичної або ароматичної органічної кислоти, але для зручності обробки є переважними амонійні солі C1-C4 алканових кислот. Амоній форміат і амоній ацетат є найбільш переважними. Приблизно еквімолярні кількості проміжної сполуки (IV) і аміаку або реагентів, здатних генерувати аміак, необхідні в процесі циклізації, хоч є переважним надлишок аміаку або попередника аміаку в 2-4 рази. Цю циклізацію проводять в такому ж неполярним розчиннику, як і конденсацію. Реакцію проводять при температурі приблизно від температури навколишнього середовища до приблизно 150°C. Температури від приблизно 45°C до приблизно 110°C, як правило, є переважними. Продукт виділяють загальноприйнятими способами, такими як хроматографія на силікагелі або фракційна перегонка. У типовій реакції циклізації амонійну сіль органічної кислоти додають до проміжної сполуки (IV), отриманої безпосередньо в результаті реакції конденсації, і суміш нагрівають, до завершення реакції. Реакційну суміш можна промивати водою і можливо насиченим розчином солі, і 1-заміщений 2-трифторметил-5-алкілпіридин (I) може бути виділений шляхом вакуумної перегонки. Наступні приклади представлені для ілюстрації даного винаходу. Приклади Приклад 1: Отримання 1,1,1-трифтор-6-метилтіо-5-(піролідин-1-ілметилен)гепт-3-ен-2-ону А) Розчин 1-(піролідин-1-іл)-3-метилтіо-1-бутен в толуолі (396,98 г, 29,43 мас. %, 116,83 г, 0,682 моль) вливали в 1-літрову (л) 3-горлу круглодонну колбу, забезпечену магнітною мішалкою, внутрішнім термометром, краплинною лійкою з урівноваженим тиском, азотномасляним барботером і пробкою. Перемішаний розчин охолоджували на крижаній бані до