Спосіб ізомеризації семикарбазонових сполук

Номер патенту: 100067

Опубліковано: 12.11.2012

Автори: Цірке Томас, Енгель Штефан

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб ізомеризації Z-ізомеру Ι-Ζ сполуки загальної формули І в її Е-ізомер I-Е

, (I)

де

m, p і q кожен незалежно означають ціле число 0, 1, 2, 3 або 4;

R1, R2, R3 кожен незалежно означають галоген; ОН; CN; NO2;

С1-С6-алкіл, необов'язково заміщений С1-С4-алкоксигрупою, С1-С4-галоалкоксигрупою або С3-С6-циклоалкілом;

С1-С6-галоалкіл;

С3-С6-циклоалкіл;

С1-С6-алкоксигрупу, необов'язково заміщену С1-С4-алкоксигрупою або С3-С6-циклоалкілом;

С1-С6-галоалкоксигрупу;

С1-С6-алкілкарбоніл;

С3-С6-циклоалкоксигрупу;

С1-С6-алкоксикарбоніл або

С1-С6-алкоксикарбонілоксигрупу;

вказаний спосіб, включає реакцію Z-ізомеру Ι-Ζ або суміші стереоізомерів Ι-Ζ і I-Е в присутності щонайменше однієї органічної кислоти.

2. Спосіб за п. 1, в якому органічна кислота вибрана з карбонових кислот і сульфонових кислот.

3. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому органічна кислота вибрана з аліфатичних карбонових кислот, ароматичних карбонових кислот, аліфатичних сульфонових кислот, ароматичних сульфонових кислот і будь-яких їх сумішей, в кожному випадку незаміщених або заміщених.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, в якому органічна кислота вибрана з алкілкарбонових кислот, де алкільна група означає С1-С4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену, арилкарбонових кислот, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з С1-С6-алкілу, С1-С6-галоалкілу, галогену або нітрогрупи, алкілсульфонових кислот, де алкільна група означає С1-С4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену, і арилсульфонових кислот, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з С1-С6-алкілу або галогену.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому органічна кислота вибрана з кислот таких як мурашина кислота, оцтова кислота, хлороцтова кислота, хлордифтороцтова кислота, дихлороцтова кислота, дифтороцтова кислота, трихлороцтова кислота, трифтороцтова кислота, бензойна кислота, о-метилбензойна кислота, м-метилбензойна кислота, п-метилбснзойна кислота, п-трет-бутилбензойна кислота, о-трифторометил бензойна кислота, м-трифторометил бензойна кислота, п-трифторометил бензойна кислота, о-хлорбензойна кислота, м-хлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, о-нітробензойна кислота, м-нітробензойна кислота, п-нітробензойна кислота, метансульфонова кислота, етансульфонова кислота, трифторометансульфонова кислота, бензол сульфонова кислота, о-толуолсульфонова кислота, м-толуолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота, 2,5-диметилбензолсульфонова кислота, 3,4-диметилбензолсульфонова кислота, м-ксилолсульфонова кислота, о-етилбензолсульфонова кислота, м-етилбензолсульфонова кислота, п-етилбензолсульфонова кислота, 4-хлорбензолсульфонова кислота і будь-які їх суміші.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, в якому органічна кислота вибрана з кислот таких як трифтороцтова кислота, бензойна кислота, м-трифторометилбензойна кислота, о-хлорбензойна кислота, м-хлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, метансульфонова кислота, бензолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота і будь-які їх суміші.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому органічну кислоту застосовують в кількостях від 0,1 до 5 мас. % у перерахунку на загальну масу сполуки загальної формули І.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, в якому ізомеризацію проводять в інертному органічному розчиннику або розріджувачі.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, в якому реагує суміш ізомерів I-Z і І-Е, що має E/Z-співвідношення в межах від 15:1 до 1:1.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, в якому ізомеризацію проводять при температурі, що змінюється від 40 °С до 90 °С.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому у формулі І m, p і q кожен рівні 1 і R1, R2, R3 кожен незалежно означають галоген, CN, С1-С6-алкіл, С1-С6-галоалкіл, С1-С6-алкоксигрупу або С1-С6-галоалкоксигрупу.

12. Спосіб за п. 11, в якому у формулі І R1 означає CF3, розташований в 3-положенні фенільного кільця, R2 означає CN, розташований в 4-положенні фенільного кільця і R3 означає OCF3, розташований в 4-положенні фенільного кільця.

Текст

Реферат: Дійсний винахід належить до способу ізомеризації Z-ізомеру I-Z семикарбазонової сполуки загальної формули (І) в її Е-ізомер І-Е (R1)m O (R3)q N (R2)p C H2 N H N H , (І) де змінні у формулі (І) мають значення, як визначено в описі. UA 100067 C2 (12) UA 100067 C2 UA 100067 C2 Дійсний винахід належить до способу ізомеризації Z-ізомера I-Z семикарбазонівих сполук загальної формули I в їх E-ізомер I-E (R1)m O N C H2 N H (R3)q (I) N H (R2)p 5 10 15 де змінні у формулі I мають наступні значення: m, p і q кожен незалежно означають ціле число з 0, 1, 2, 3 або 4; 1 2 3 R , R , R кожен незалежно означають галоген; ОН; CN; NO2; C1-C6-алкіл, необов'язково заміщений C1-C4-алкоксигрупою, C1-C4-галоалкоксигрупою або C3-C6-циклоалкілом; C1-C6-галоалкіл; C3-C6-циклоалкіл; C1-C6-алкоксигрупу, необов'язково заміщену C1-C4-алкоксигрупою або C3-C6-циклоалкілом; C1-C6-галоалкоксигрупу; C1-C6-алкілкарбоніл; C3-C6-циклоалкоксигрупу; C1-C6-алкоксикарбоніл або C1-C6-алкоксикарбонілоксигрупу. Семікарбазонові сполуки загальної формули I, відомі з EP-A-462456, ефективні як агенти для боротьби з шкідниками. Семікарбазони формули I мають два геометричні ізомери відносно C=N-подвійного зв'язку, а саме E-форму I-E і Z-форму I-Z. (R3)q (R3)q H N O N N H (R1)m 20 25 (I-E) O N H HN N (R1)m (R2)p При кімнатній температурі ці геометричні ізомери стабільні відносно E/Z-ізомеризації. Що стосується відповідної пестицидної активності цих сполук, E-форма I-E як правило, активніша, ніж Z-форма I-Z. Тому, сільськогосподарсько і комерційно прийнятні характеристики семикарбазонів I вимагають E/Z-співвідношення щонайменше 9 : 1 і переважно щонайменше 10 : 1. Сполуки формули I можуть бути одержані способом, проілюстрованому в наступній схемі: NH2 CH2 (R1)m (R2)p (IV) 35 40 (R3)q N O 30 (R2)p (I-Z) H2N-NH2 O=C=N CH2 (R1)m (III) (I) (R2)p (II) Цим способом утворюються істотні кількості небажаного Z-ізомера I-Z. Крім того, потрібні значні зусилля для досягнення бажаного E/Z-співвідношення. По-перше, потрібний тривалий час реакції для досягнення високого E/Z-співвідношення в гідразоновому прекурсорі II, необхідного для одержання бажаного E/Z-співвідношення в кінцевому продукті I. По-друге, кристалізація E-ізомера I-E у присутності Z-ізомера I-Z є трудомісткою й складною. Для того, щоб одержати високий вихід бажаного E-ізомера, деяка кількість Z-ізомера також має бути кристалізована з E-ізомером реакційної суміші. Так само, для того, щоб одержати бажане E/Zспіввідношення в кристалізованому продукті, буде потрібно низький вихід E-ізомера, для того, щоб небажаний Z-ізомер повністю розчинився разом з істотною кількістю E-ізомера в реакційній суміші. По-третє, перекристалізація виділеного продукту I, що містить значні кількості небажаного Z-ізомера з метою одержання бажаного E/Z-співвідношення також є трудомісткою й складною. Як і в разі кристалізації реакційної суміші, одержують або низьке кристалізаційне витягання, або високий вміст Z-ізомера в кінцевому продукті. Це передбачає ризики або виділення продукту з низьким виходом, або не одержання необхідного E/Z-співвідношення. WO 2005/047235 A1 розкриває спосіб ізомеризації семикарбазонів I в переважніший Eізомер у присутності йоду, який переважно проводять в твердій або розплавленій фазі. Незручністю даного способу є те, що великомасштабне виробництво E-збагачених 1 UA 100067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 семикарбазонів I вимагає спеціального і дорогого технологічного устаткування для підігрівання твердого матеріалу до бажаної температури. Крім того, застосування йоду не є привабливим з виробничої точки зору унаслідок токсичних і корозійних проблем. Наприклад, відходи йоду повинні розглядатися як токсичні відходи. Виходячи з цього, залишається необхідність надати спосіб ізомеризації Z-ізомера I в її Eізомер I-E, який більш підходящий на практиці і більш виправданий з екологічної і економічної точки зору. Несподівано, було знайдено, що Z-ізомер сполуки I може бути ізомеризований в E-ізомер I реакцією Z-форми I-Z або суміші геометричних ізомерів I-E і I-Z в присутності щонайменше однієї органічної кислоти. Це складає досить дивний результат, враховуючи той факт, що при одержанні гідразонового прекурсору II, прийнятні E/Z-співвідношення з метою застосування як пестициду кінцевого продукту I не може бути досягнуто у присутності органічних кислот. Таким чином, дійсний винахід належить до способу ізомеризації Z-ізомера I-Z сполуки загальної формули I, як визначено вище, в її E-ізомер I-E реакцією Z-ізомера I-Z або суміші геометричних ізомерів I-Z і I-E в присутності щонайменше однієї органічної кислоти. Органічною кислотою, застосовуваною в способі цього винаходу, в принципі, може бути будь-яка органічна кислота. Упереважному варіанті здійснення, органічна кислота вибрана з карбонових кислот і сульфонових кислот. Як використовується в цьому описі, термін "карбонові кислоти" належить до, напр., аліфатичних карбонових кислот і ароматичних карбонових кислот, кожна з яких може бути незаміщеною або заміщеною. Як використовується в цьому описі, термін "сульфонові кислоти" належить до, напр., аліфатичних сульфонових кислот і ароматичних сульфонових кислот, кожна з яких може бути незаміщеною або заміщеною. Переважно, органічна кислота вибрана з аліфатичних карбонових кислот, ароматичних карбонових кислот, аліфатичних сульфонових кислот, ароматичних сульфонових кислот і будьяких їх сумішей, в кожному випадку незаміщених або заміщених. Аліфатична карбонова кислота переважно вибрана з алкілкарбонових кислот, де алкільна група означає C1-C4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену. Переважніше, аліфатична карбонова кислота вибрана з алкілкарбонових кислот, де алкільна група означає C1-C4-алкіл, який може бути заміщений одним або більше атомами галогену, незалежно вибраних з фтору, хлору або брому (переважніше з хлору або фтору). Особливо переважно, коли аліфатична карбонова кислота вибрана з алкілкарбонових кислот, де алкільна група означає C1-C2-алкіл, заміщений 1-5 атомами фтору (також званий тут як "C1-C2-фторалкіл"). Прикладами вищезазначених аліфатичних карбонових кислот є мурашина кислота, оцтова кислота, хлороцтова кислота, хлордифтороцтова кислота, дихлороцтова кислота, дифтороцтова кислота, трихлороцтова кислота, трифтороцтова кислота і будь-які їх суміші, трифтороцтова кислота є переважно. Ароматична карбонова кислота переважно вибрана з арилкарбонової кислоти, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C6-алкілу, C1-C6-галоалкілу, галогену або нітрогрупи. Переважніше, ароматична карбонова кислота вибрана з арилкарбонової кислоти, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C6-галоалкілу або галогену. У ще переважнішому варіанті здійснення, ароматична карбонова кислота вибрана з арилкарбонової кислоти, де арильна група означає феніл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C4-галоалкілу або галогену. У ще другом переважному варіанті здійснення, ароматична карбонова кислота вибрана з арилкарбонової кислоти, де арильна група означає феніл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C2-фторалкілу або хлору. У ще переважнішому варіанті здійснення, ароматична карбонова кислота вибрана з арилкарбонової кислоти, де арильна група означає феніл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C2-фторалкілу (особливо трифторoметилу) або хлору. Прикладами вищезазначених ароматичних карбонових кислот є бензойна кислота, oметилбензойна кислота, м-метилбензойна кислота, п-метилбензойна кислота, п-третбутилбензойна кислота, o-трифторoметил бензойна кислота, м-трифторoметил бензойна кислота, п-трифторoметил бензойна кислота, o-хлорбензойна кислота, м-хлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, o-нітробензойна кислота, м-нітробензойна кислота, пнітробензойна кислота і будь-які їх суміші. Переважні ароматичні карбонові кислоти включають бензойну кислоту, o-трифторoметилбензойну кислоту, м-трифторoметилбензойну кислоту, п 2 UA 100067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 трифторoметилбензойну кислоту, о-хлорбензойну кислоту, м-хлорбензойну кислоту, пхлорбензойну кислоту і будь-які їх суміші. Переважніше, ароматична карбонова кислота вибрана з бензойної кислоти, м-трифторoметил бензойної кислоти, o-хлорбензойної кислоти, мхлорбензойної кислоти, п-хлорбензойної кислоти і будь-яких їх сумішей. Термін "арил" як використовується в цьому описі належить до ароматичної карбоциклічної групи, що має щонайменше одне ароматичне кільце (напр., феніл або біфеніл) або багато разів сконденсовані кільця, в яких щонайменше одне кільце є ароматичним (напр., 1,2,3,4тетрагідронафтил, нафтил, антрил, або фенантрил), кожна з яких може бути заміщеною. Переважними аліфатичними сульфоновими кислотами є алкілсульфонові кислоти, де алкільна група означає C1-C4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену, особливо фтором. Переважніше, аліфатичні сульфонові кислоти вибрані з алкілсульфонових кислот, де алкільна група означає C 1-C2-алкіл, який є незаміщеним або заміщеним 1-5 атомами фтору. Підходящими аліфатичними сульфоновими кислотами є, наприклад, метансульфонова кислота, етансульфонова кислота і трифторoметансульфонова кислота, метансульфонова кислота є переважною. Переважно, ароматична сульфонова кислота вибрана з арилсульфонових кислот, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C6-алкілу або галогену. Переважніше, ароматична сульфонова кислота вибрана з арилсульфонових кислот, де арильна група означає феніл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C 1-C6-алкілу або галогену. Ще переважніше, що ароматична сульфонова кислота вибрана з арилсульфонових кислот, де арильна група означає феніл, який може бути незаміщеним або заміщеним від одного до трьох C1-C6-алкілами, переважно одним або двома C 1-C4-алкілами. Прикладами вищезазначених ароматичних сульфонових кислот є бензолсульфонова кислота, о-толуолсульфонова кислота, м-толуолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота, 2,5-диметилбензолсульфонова кислота, 3,4-диметилбензолсульфонова кислота, м-ксилолсульфонова кислота, oетилбензолсульфонова кислота, м-етилбензолсульфонова кислота, п-етилбензолсульфонова кислота, 4-хлорбензолсульфонова кислота і будь-які їх суміші. Переважними ароматичними сульфоновими кислотами є бензолсульфонова кислота і п-толуолсульфонова кислота, птолуолсульфонова кислота є найбільш переважною. У переважному варіанті здійснення, органічна кислота вибрана з алкілкарбонових кислот, де алкільна група означає C1-C4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену, арилкарбонової кислоти, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C 1-C6-алкілу, C1-C6галоалкілу, галогену або нітрогрупи, алкілсульфонової кислоти, де алкільна група означає C 1C4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену і арилсульфонової кислоти, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з C1-C6-алкілу або галогену. У іншому переважному варіанті здійснення, органічна кислота вибрана з таких кислот, як мурашина кислота, оцтова кислота, хлороцтова кислота, хлордифтороцтова кислота, дихлороцтова кислота, дифтороцтова кислота, трихлороцтова кислота, трифтороцтова кислота, бензойна кислота, o-метилбензойна кислота, м-метилбензойна кислота, п-метилбензойна кислота, п-трет-бутилбензойна кислота, o-трифторoметил бензойна кислота, м-трифторoметил бензойна кислота, п-трифторoметил бензойна кислота, o-хлорбензойна кислота, мхлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, o-нітробензойна кислота, м-нітробензойна кислота, п-нітробензойна кислота, метансульфонова кислота, етансульфонова кислота, трифторoметансульфонова кислота, бензолсульфонова кислота, о-толуолсульфонова кислота, м-толуолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота, 2,5-диметилбензолсульфонова кислота, 3,4-диметилбензолсульфонова кислота, м-ксилолсульфонова кислота, оетилбензолсульфонова кислота, м-етилбензолсульфонова кислота, п-етилбензолсульфонова кислота, 4-хлорбензолсульфонова кислота і будь-які їх суміші. У ще переважнішому варіанті здійснення, органічна кислота вибрана з таких кислот, як трифтороцтова кислота, бензойна кислота, м-трифторoметилбензойна кислота, o-хлорбензойна кислота, м-хлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, метансульфонова кислота, бензолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота і будь-які їх суміші. Як правило, для досягнення ізомеризації потрібний щонайменше 0.05 мас. %, переважно щонайменше 0.1 мас. % або переважніше щонайменше 0.2 мас. % щонайменше однієї органічної кислоти, в перерахунку на загальну масу сполуки I. У практичних цілях, кількість органічної кислоти не повинна як правило перевищувати 5 мас. %, особливо не більше 2 мас. % і особливо не більше 1 мас. %, у перерахунку на загальну масу сполуки I. У переважному 3 UA 100067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 варіанті здійснення, органічна кислота застосовується в кількості від 0.1 до 5 мас. %, у перерахунку на загальну масу сполуки I. Переважніше, органічна кислота застосовується в кількості від 0.1до 2 мас. %, у перерахунку на загальну масу сполуки I. Переважнішим є, коли спосіб цього винаходу проводять в присутності від 0.1 до 1 мас. % органічної кислоти, в перерахунку на загальну масу сполуки I. Температура, при якій проводять спосіб цього винаходу, має бути щонайменше 30 °C, переважно щонайменше 40 °C і переважніше щонайменше 45 °C. Спосіб цього винаходу переважно проводять при температурах нижче 110 °C, особливо нижче 90 °C і найпереважніше нижче 80 °C. Особливо переважним є, коли ізомеризацію проводять при температурах в діапазоні від 40 °C до 90 °C, особливо в діапазоні від 45 °C до 80 °C і особливо в діапазоні від 45 °C до 70 °C. Зручно, коли в ізомеризації концентрацію і температуру вибирають таким чином, що одержуваний E-ізомер I-E постійно відділяють від реакційного середовища. Спосіб винаходу може бути виконаний при використанні майже чистого Z-ізомера (E/Zспіввідношення 5:95) як вихідний матеріал. У переважному варіанті здійснення дійсного винаходу, суміш геометричних ізомерів I-E і I-Z, що має E/Z-співвідношення, яке змінюється від 1:1 до 15:1, переважно від 2:1 до 15:1 і особливо від 3:1 до 10:1, застосовується як вихідний матеріал. Як правило, ізомеризацію сполуки I проводять до тих пір, поки E/Z співвідношення не складе щонайменше 30:1, переважно щонайменше 50:1 і переважніше щонайменше 80:1. Час реакції, який необхідний для досягнення бажаного E/Z-співвідношення змінюється залежно від кількості і типу органічної кислоти, яка застосовується, і знаходиться в діапазоні від 1 до 20 год., переважно від 1 до 15 год. і переважніше від 2 до 10 год. Ізомеризацію можна проводити в інертному органічному розчиннику або розбавнику. Підходящими органічними розчинниками є ароматичні розчинники, такі як бензол, толуол, ксилоли (тобто м-ксилол, о-ксилол, п-ксилол, і будь-які їх суміші), хлорбензол і дихлорбензол; ациклічні прості ефіри, такі як діетиловий ефір і метил-трет-бутиловий ефір; аліциклічні ефіри, такі як тетрагідрофуран і діоксан; спирти, такі як метанол, етанол, пропанол, ізопропанол і нбутанол; кетон, такі як ацетон і метилетилкетон; нітрил, такі як ацетонітрил і пропіонітрил; карбонати, такі як диметилкарбонат, діетилкарбонат, етиленкарбонат і пропіленкарбонат; аліфатичні і аліциклічні вуглеводні, такі як гексан, ізогексан, гептан і циклогексан; і суміші вищезазначених розчинників. Переважними розчинниками є вищезазначені ароматичні розчинники, особливо алкілбензоли і ще переважніше алкілбензоли, які заміщені однією, двома або трьома алкільними групами, кожна з яких містить від 1 до 3 атомів вуглецю, особливо толуол, ксилоли і суміші вищезазначених розчинників, які містять щонайменше 50 % за об'ємом вищезазначених ароматичних розчинників. Для того, щоб провести ізомеризацію в інертному органічному розчиннику або розбавнику, Z-ізомер I-Z або суміш геометричних ізомерів I-E і I-Z може бути розчинена або суспендована в підходящому розчиннику або суміші розчинників і введена в реакцію в присутності щонайменше однієї органічної кислоти, визначеної вище. Особливо переважно, що ізомеризацію проводять в суспензії Z-ізомера I-Z або суміші геометричних ізомерів I-E і I-Z в будь-якому з вищезазначених органічних розчинників або будь-яких їх сумішах. Вказана суспензія може також містити органічну кислоту. Переважно, до суспензії додають органічну кислоту, оскільки це робить можливою швидку і ефективну ізомеризацію. Також можливо провести ізомеризацію або в реакційній суміші, одержаній в реакції гідразона II і ізоціаната III або в маточному розчині, одержаному після кристалізації сполуки I з реакційної суміші. Для того, щоб одержати E-ізомер I-E, необов'язково разом з невеликою кількістю Z-ізомера I-Z, ізомеризацію суміші проводять звичайним способом. Переважно, ізомер I-E, необов'язково разом з невеликою кількістю ізомеру I-Z (як правило, не більше ніж 5 мас. %) виділяють з рідкої реакційної суміші кристалізацією або висадженням. Кристалізація або висадження може бути досягнута або охолоджуванням і/або концентрацією рідкої реакційної суміші і/або додаванням інертного розчинника, який зменшує розчинність сполуки I в реакційній суміші. Підходящим розчинниками для пониження розчинності сполуки I є аліфатичні або аліциклічні вуглеводні, такі як гексан, гептан, ізогексан і циклогексан. Ізомеризацію I-Z можна також проводити без розчинника або розбавника. Іншими словами, ізомеризацію Z-ізомера I-Z проводять в твердій фазі або в розплаві. Так, тверду або розплавлену сполуку I-Z або тверду або розплавлену суміш геометричних ізомерів I-E і I-Z вводили в реакцію з щонайменше однією органічною кислотою, визначеною вище. Після досягнення бажаної міри ізомеризація, щонайменше одна органічна кислота може бути просто 4 UA 100067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 видалена сублімацією, напр., збільшенням температури і/або застосуванням зниженого тиску. Залишок, що зазвичай містить лише сполуку I, має збільшене E/Z-співвідношення відносно вихідного матеріалу і необов'язково містить домішки, які були у вихідному матеріалі. Залишок зазвичай не містить інших додаткових домішок. Вихідними матеріалами ізомеризації у відсутності розчинника або розбавника можуть бути чистий Z-ізомер або суміші геометричних ізомерів I-E і I-Z. Прикладами таких сумішей є кристалічні продукти, які не відповідають необхідному E/Z-співвідношенню, і залишок, одержаний з маткового розчину кристалізації сполук I під час роботи при одержанні сполук I. Органічні фрагменти, згадані в наведених вище змінних, - як термін галоген - є збиральними термінами для окремо перерахованих індивідуальних членів груп. Приставка C n-Cm вказує в кожному випадку можливе число атомів вуглецю в групі. Термін галоген означає в кожному випадку фтор, бром, хлор або йод, переважно фтор, бром або хлор і особливо фтор або хлор. Прикладами інших значень є: Термін "C1-C6-алкіл" як використовується в цьому описі і алкільні фрагменти C1-C6алкоксигрупи, C1-C6-алкоксикарбонілу, C1-C6-алкілкарбонілу, і C1-C6-алкоксикарбонілоксигрупи належить до насиченої розгалуженої або нерозгалуженої вуглеводневої групи, що має від 1 до 6 атомів вуглецю, особливо від 1 до 4 вуглецевих груп, наприклад, метил, етил, пропіл, 1метилетил, бутил, 1-метилпропіл, 2-метилпропіл, 1,1-диметилетил, пентил, 1-метилбутил, 2метилбутил, 3-метилбутил, 2,2-диметилпропіл, 1-етилпропіл, гексил, 1,1-диметилпропіл, 1,2диметилпропіл, 1-метилпентил, 2-метилпентил, 3-метилпентил, 4-метилпентил, 1,1диметилбутил, 1,2-диметилбутил, 1,3-диметилбутил, 2,2-диметилбутил, 2,3-диметилбутил, 3,3диметилбутил, 1-етилбутил, 2-етилбутил, 1,1,2-триметилпропіл, 1,2,2-триметилпропіл, 1-етил-1метилпропіл і 1-етил-2-метилпропіл. C1-C4-алкіл означає наприклад метил, етил, пропіл, 1метилетил, бутил, 1-метилпропіл, 2-метилпропіл або 1,1-диметилетил. У C1-C6-алкілі один водень може бути заміщений радикалом, вибраним з C 1-C4алкоксигрупи, C1-C4-галоалкоксигрупи і C3-C6-циклоалкілу. Термін "C1-C6-галоалкіл" як використовується в цьому описі належить до розгалуженої або нерозгалуженої насиченої алкільної групи, що має 1-6 атомів вуглецю (як згадано вище), де деякі або всі атоми водню в цих групах можуть бути заміщені атомами галогену, як згадано вище, наприклад C1-C4-галоалкіл, такий як хлорoметил, бромметил, дихлорoметил, трихлорoметил, фторoметил, дифторoметил, трифторoметил, хлорoфторoметил, дихлорoфторoметил, хлордифторoметил, 1-хлорoетил, 1-брометил, 1-фторoетил, 2-фторoетил, 2,2-дифторoетил, 2,2,2-трифторoетил, 2-хлорo-2-фторoетил, 2-хлорo-2,2-дифторoетил, 2,2дихлорo-2-фторoетил, 2,2,2-трихлорoетил, пентафторoетил тощо. Термін "C1-C2-фторалкіл" як використовується в цьому описі належить до C1-C2-алкілу, який несе 1, 2, 3, 4 або 5 атомів фтору, наприклад дифторoметил, трифторoметил, 1-фторoетил, 2фторoетил, 2,2-дифторoетил, 2,2,2-трифторoетил, 1,1,2,2-тетрафторoетил або пентафторoетил. Термін "C1-C6-алкоксигрупа" як використовується в цьому описі і алкоксифрагменти C1-C6алкоксикарбонілу, і C1-C6-алкоксикарбонілоксигрупи належить до розгалуженої або нерозгалуженої насиченої алкільної групи, що має 1-6 атомів вуглецю (як згадано вище), які приєднані через атом кисню до залишку молекули. Приклади включають метоксигрупу, етоксигрупу, OCH2-C2H5, OCH(CH3)2, н-бутоксигрупу, OCH(CH3)-C2H5, OCH2-CH(CH3)2, OC(CH3)3, н-пентоксигрупу, 1-метилбутоксигрупу, 2-метилбутоксигрупу, 3-метилбутоксигрупу, 1,1диметилпропоксигрупу, 1,2-диметилпропоксигрупу, 2,2-диметил-пропоксигрупу, 1етилпропоксигрупу, н-гексоксигрупу, 1-метилпентоксигрупу, 2-метилпентоксигрупу, 3метилпентоксигрупу, 4-метилпентоксигрупу, 1,1-диметилбутоксигрупу, 1,2диметилбутоксигрупу, 1,3-диметилбутоксигрупу, 2,2-диметилбутоксигрупу, 2,3диметилбутоксигрупу, 3,3-диметилбутоксигрупу, 1-етилбутоксигрупу, 2-етилбутоксигрупу, 1,1,2триметилпропоксигрупу, 1,2,2-триметилпропоксигрупу, 1-етил-1-метилпропоксигрупу, 1-етил-2метилпропоксигрупу тощо. У C1-C6-алкоксигрупі один водень може бути заміщений радикалом, вибраним з C 1-C6алкоксигрупи і C3-C6-циклоалкілу. Термін "C1-C6-галоалкоксигрупа" як використовується в цьому описі належить до C1-C6алкоксигрупи, як згадано вище, яка частково або повністю заміщена фтором, хлором, бромом і/або йодом, тобто, наприклад, C1-C6-галоалкоксигрупи такі як хлорoметоксигрупа, дихлорoметоксигрупа, трихлорoметоксигрупа, фторoметоксигрупа, дифторoметоксигрупа, трифторoметоксигрупа, хлорoфторoметоксигрупа, дихлорoфторoметоксигрупа, хлордифторoметоксигрупа, 2-фторoетоксигрупа, 2-хлорoетоксигрупа, 2-брометоксигрупа, 2йодетоксигрупа, 2,2-дифторoетоксигрупа, 2,2,2-трифторoетоксигрупа, 2-хлорo-2 5 UA 100067 C2 5 10 15 20 25 фторoетоксигрупа, 2-хлорo-2,2-дифторoетоксигрупа, 2,2-дихлорo-2-фторoетоксигрупа, 2,2,2трихлорoетоксигрупа, пентафторoетоксигрупа, 2-фторoпропоксигрупа, 3-фторoпропоксигрупа, 2,2-дифторoпропоксигрупа, 2,3-дифторoпропоксигрупа, 2-хлорoпропоксигрупа, 3хлорoпропоксигрупа, 2,3-дихлорoпропоксигрупа, 2-бромпропоксигрупа, 3-бромпропоксигрупа, 3,3,3-трифторoпропоксигрупа, 3,3,3-трихлорoпропоксигрупа, 2,2,3,3,3пентафторoпропоксигрупа, гептафторoпропоксигрупа, 1-(фторoметил)-2-фторoетоксигрупа, 1(хлорoметил)-2-хлорoетоксигрупа, 1-(бромметил)-2-брометоксигрупа, 4-фторoбутоксигрупа, 4хлорoбутоксигрупа, 4-бромбутоксигрупа, нонафторoбутоксигрупа, 5-фторo-1-пентоксигрупа, 5хлорo-1-пентоксигрупа, 5-бром-1-пентоксигрупа, 5-йод-1-пентоксигрупа, 5,5,5-трихлорo-1пентоксигрупа, ундекафторoпентоксигрупа, 6-фторo-1-гексоксигрупа, 6-хлорo-1-гексоксигрупа, 6-бром-1-гексоксигрупа, 6-йод-1-гексоксигрупа, 6,6,6-трихлорo-1-гексокси або додеканфторoгексоксигрупа, особливо хлорoметоксигрупа, фторoметоксигрупа, дифторoметоксигрупа, трифторoметоксигрупа, 2-фторoетоксигрупа, 2-хлорoетоксигрупа або 2,2,2-трифторoетоксигрупа. Термін "C3-C6-циклоалкіл" як використовується в цьому описі належить до циклоаліфатичного радикалу, що має від 3 до 6 атомів вуглецю, такому як циклопропіл, циклобутил, циклопентил і циклогексил. Циклоалкільний радикал може бути незаміщеним або може нести 1-6 C1-C4 алкільних радикалів, переважно метильний радикал. Як правило, ізомеризацію можна проводити для будь-яких сполук формули I. У переважному варіанті здійснення винаходу змінні m, p і q кожні дорівнюють 1. 1 2 3 Переважні радикали R , R , R кожен незалежно означають галоген, CN, C1-C6-алкіл, C1-C61 галоалкіл, C1-C6-алкоксигрупу або C1-C6-галоалкоксигрупу. Переважніше R означає галоген або 2 3 C1-C4-галоалкіл, особливо CF3, R означає CN і R означає C1-C4-галоалкоксигрупу, особливо OCF3. 1 Прикладом особливо переважної сполуки I є сполука, де R означає CF3, розташований в 32 положенні фенільного кільця, R означає CN, розташований в 4-положенні фенільного кільця і 3 R означає OCF3, розташований в 4-положенні фенільного кільця. Ця сполука названа як I.1, ізомери названі як I.1-E і I.1-Z: F3CO H N O N N H O OCF3 N H HN N N F3C (I.1-E) 30 35 40 45 50 55 N F3C (I.1-Z) Спосіб дійсного винаходу дозволяє зручну ізомеризацію Z-ізомера I-Z в її E-ізомер I-E. Ізомеризація зазвичай дає високе E/Z-співвідношення, яке перевищує 95 : 5, переважно 97 : 3 і переважніше 98 : 2. Не утворюються значні кількості побічних продуктів, тобто вихід сполук I складає > 99 %. Таким чином, спосіб дійсного винаходу може бути застосований, аби спростити одержання сполук I з бажаним E/Z-співвідношенням ≥ 9 : 1 і збільшити загальний окремий вихід, який особливо вигідний з економічної точки зору. Комбінації конкретних або переважних варіантів здійснення з іншими конкретними або переважними варіантами здійснення входять в об'єм дійсного винаходу. Наступні приклади призначені для ілюстрації дійсного винаходу без обмеження його об'єму. Приклад 1: Обробка сирої сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1, птолуолсульфоновою кислотою в толуолі 2 г порошку, що містить 90 мас.-% сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1 (згідно визначенню ВЕРХ, шляхом визначення площа- %) суспендували в 3.5 г толуолу разом з 0.1 г птолуолсульфонової кислоти і одержану суспензію нагрівали до 50 °C протягом 4 год. Потім реакційну суміш охолоджували і фільтрували. Залишок на фільтрі промивали 10 г циклогексану. Таким чином, одержано 18 г вологого осаду. E/Z співвідношення визначали за допомогою ВЕРХ, 204:1 (визначали площа- %). Приклад 2: Обробка сирої сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1, птолуолсульфоновою кислотою в о-ксилолі 2 г порошку, що містить 90 мас.-% сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1 (згідно ВЕРХ, визначали площа- %) суспендували в 3.5 г о-ксилолу разом 0.1 г п-толуолсульфонової кислоти і одержану суспензію нагрівали до 50 °C протягом 4 год. Потім реакційну суміш охолоджували і фільтрували. Залишок на фільтрі промивали 10 г циклогексану. таким чином одержано 1.8 г вологого осаду. E/Z співвідношення визначали за допомогою ВЕРХ, 54 : 1 (визначали площа- %). 6 UA 100067 C2 5 10 15 20 25 Приклад 3: Обробка сирої сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1, бензойною кислотою в толуолі 2 г порошку, що містить 90 мас.-% сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1 (згідно ВЕРХ, визначали площа- %) суспендували в 3.5 г толуолу разом з 0.1 г бензойної кислоти і одержану суспензію нагрівали до 50 °C протягом 4 год. Потім реакційну суміш охолоджували і фільтрували. Залишок на фільтрі промивали 10 г циклогексану. Таким чином, одержано 1.8 г вологого осаду. E/Z співвідношення визначали за допомогою ВЕРХ, 103 : 1 (визначали площа%). Приклад 4: Обробка сирої сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1, бензойною кислотою в о-ксилолі 2 г порошку, що містить 90 мас.-% сполуки I.1, що має E/Z-співвідношення 4.8 : 1 (згідно ВЕРХ, визначали площа- %) суспендували в 3.5 г о-ксилолу разом з 0.1 г бензойної кислоти і одержану суспензію нагрівали до 50 °C протягом 4 год. Потім реакційну суміш охолоджували і фільтрували. Залишок на фільтрі промивали 10 г циклогексану. Так одержали 1.9 г вологого осаду. E/Z співвідношення визначали за допомогою ВЕРХ, 24:1 (визначали площа- %). Приклад 5: Обробка реакційної суміші сполуки I.1, одержаної з відповідного гідразону II.1 1 2 (тобто гідразону II, де R означає CF3, розташований в 3-позиції фенільного кільця і R означає 3 CN, розташований в 4-позиції фенільного кільця) і ізоціанату III.1 (тобто ізоціанат III, де R означає OCF3, розташований в 4-позиції фенільного кільця) з п-толуолсульфоновою кислотою. Після взаємодії 217 ммоль гідразону II.1 з надлишком ізоціанату III.1 при 90 °C у 180 г толуолу і руйнування надлишку ізоціанату III.1 додаванням метанолу, реакційну суміш охолоджували до 50 °C. Під час охолоджування продукт випадає. Зразок для ВЕРХ аналізу (визначали мас.- %) був взятий з реакційної суміші безпосередньо перед додаванням птолуолсульфонової кислоти. До реакційної суміші потім додавали 243 міліграм птолуолсульфонової кислоти і суміш витримували при 50 °C протягом 18.5 год. З цієї суміші були узяті зразки для аналізу ВЕРХ (визначали мас.- %) в різні інтервали часу після додавання птолуолсульфонової кислоти. Результати представлені в наступній таблиці: Час* (год.) 0 1.0 2.5 3.5 5.0 Кількість I-E (мас.- %) 3.5 1.14 0.43 0.39 0.39 Кількість I-E (мас.- %) 30.2 34.1 33.6 33.8 33.6 E/Z-співвідношення 8.0:1 30.1:1 77.8:1 87.7:1 87.2:1 * після додавання п-толуолсульфонової кислоти 30 35 Суміш охолоджували до 10 °C і витримували при цій температурі протягом 6 год. Продукт фільтрували, промивали 87 г толуолу і сушили під вакуумом при 80 °C. Вихід: 101 г сполуки I.1 (I-E: 97.5 мас.-%; I-Z: 0.6 мас.-%), тобто 90 % від теоретичного. У наведених вище прикладах 1-5, визначення високоефективною рідинною хроматографією (ВЕРХ) проводили, застосовуючи наступні умови: колонка: Machery Nagel, CC 150/4,6 Kromasil, 100-3,5 C8; температура камери: 35 °C, елюент: ацетонітрил/вода (забуферений до pH 2.4; 0.05 % трифтороцтова кислота/аміак) градієнт; швидкість потоку: 0.4 мл/хв, детектування: УФ 235 нм ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 1. Спосіб ізомеризації Z-ізомеру Ι-Ζ сполуки загальної формули І в її Е-ізомер I-Е (R1)m O (R3)q N (R2)p C H2 N H N H , (I) де m, p і q кожен незалежно означають ціле число 0, 1, 2, 3 або 4; 7 UA 100067 C2 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2 3 R , R , R кожен незалежно означають галоген; ОН; CN; NO2; С1-С6-алкіл, необов'язково заміщений С1-С4-алкоксигрупою, С1-С4-галоалкоксигрупою або С3-С6циклоалкілом; С1-С6-галоалкіл; С3-С6-циклоалкіл; С1-С6-алкоксигрупу, необов'язково заміщену С1-С4-алкоксигрупою або С3-С6-циклоалкілом; С1-С6-галоалкоксигрупу; С1-С6-алкілкарбоніл; С3-С6-циклоалкоксигрупу; С1-С6-алкоксикарбоніл або С1-С6-алкоксикарбонілоксигрупу; вказаний спосіб, включає реакцію Z-ізомеру Ι-Ζ або суміші стереоізомерів Ι-Ζ і I-Е в присутності щонайменше однієї органічної кислоти. 2. Спосіб за п. 1, в якому органічна кислота вибрана з карбонових кислот і сульфонових кислот. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому органічна кислота вибрана з аліфатичних карбонових кислот, ароматичних карбонових кислот, аліфатичних сульфонових кислот, ароматичних сульфонових кислот і будь-яких їх сумішей, в кожному випадку незаміщених або заміщених. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, в якому органічна кислота вибрана з алкілкарбонових кислот, де алкільна група означає С1-С4-алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену, арилкарбонових кислот, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з С 1-С6-алкілу, С1-С6галоалкілу, галогену або нітрогрупи, алкілсульфонових кислот, де алкільна група означає С 1-С4алкіл, який може бути незаміщеним або заміщеним одним або більше атомами галогену, і арилсульфонових кислот, де арильна група є незаміщеною або заміщеною одним або більше замісниками, незалежно вибраними з С1-С6-алкілу або галогену. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому органічна кислота вибрана з кислот таких як мурашина кислота, оцтова кислота, хлороцтова кислота, хлордифтороцтова кислота, дихлороцтова кислота, дифтороцтова кислота, трихлороцтова кислота, трифтороцтова кислота, бензойна кислота, о-метилбензойна кислота, м-метилбензойна кислота, п-метилбснзойна кислота, птрет-бутилбензойна кислота, о-трифторометил бензойна кислота, м-трифторометил бензойна кислота, п-трифторометил бензойна кислота, о-хлорбензойна кислота, м-хлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, о-нітробензойна кислота, м-нітробензойна кислота, пнітробензойна кислота, метансульфонова кислота, етансульфонова кислота, трифторометансульфонова кислота, бензол сульфонова кислота, о-толуолсульфонова кислота, м-толуолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота, 2,5диметилбензолсульфонова кислота, 3,4-диметилбензолсульфонова кислота, мксилолсульфонова кислота, о-етилбензолсульфонова кислота, м-етилбензолсульфонова кислота, п-етилбензолсульфонова кислота, 4-хлорбензолсульфонова кислота і будь-які їх суміші. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, в якому органічна кислота вибрана з кислот таких як трифтороцтова кислота, бензойна кислота, м-трифторометилбензойна кислота, о-хлорбензойна кислота, м-хлорбензойна кислота, п-хлорбензойна кислота, метансульфонова кислота, бензолсульфонова кислота, п-толуолсульфонова кислота і будь-які їх суміші. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому органічну кислоту застосовують в кількостях від 0,1 до 5 мас. % у перерахунку на загальну масу сполуки загальної формули І. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, в якому ізомеризацію проводять в інертному органічному розчиннику або розріджувачі. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, в якому реагує суміш ізомерів I-Z і І-Е, що має E/Zспіввідношення в межах від 15:1 до 1:1. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, в якому ізомеризацію проводять при температурі, що змінюється від 40 °С до 90 °С. 1 2 3 11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому у формулі І m, p і q кожен рівні 1 і R , R , R кожен незалежно означають галоген, CN, С1-С6-алкіл, С1-С6-галоалкіл, С1-С6-алкоксигрупу або С1-С6галоалкоксигрупу. 1 12. Спосіб за п. 11, в якому у формулі І R означає CF3, розташований в 3-положенні фенільного 2 3 кільця, R означає CN, розташований в 4-положенні фенільного кільця і R означає OCF3, розташований в 4-положенні фенільного кільця. 8 UA 100067 C2 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for the isomerization of semicarbazone compounds

Автори англійською

Zierke, Thomas, Engel, Stefan

Назва патенту російською

Способ изомеризации семикарбазоновых соединений

Автори російською

Цирке Томас, Энгель Штефан

МПК / Мітки

МПК: C07C 281/00, C07B 57/00

Мітки: ізомеризації, спосіб, семикарбазонових, сполук

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-100067-sposib-izomerizaci-semikarbazonovikh-spoluk.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб ізомеризації семикарбазонових сполук</a>

Подібні патенти