Спосіб отримання о-амінофенілкетонів

1 Способ получения о-аминофенилкетонов общей формулы (І) 4Н, (ї) обозначает С 3 - С 6 - циклоалкил где или С, - С 6 -галогеноал кил, из анилина с использованием нитрила, тригалогенида бора и кислоты Льюиса в растворителе, отличающийся тем, что осуществляют следующие стадии процесса (а) вводят во взаимодействие нитрил формулы (II) R-CN, (И) где R-указано выше, с тригалогенидом бора в первом растворителе с получением донорноакцепторного комплекса 1 1, (б) вводят в взаимодействие вышеуказанный комплекс с анилином в присутствии кислоты Льюиса и барботируют инертный газ, такой, как азот, через реакционную смесь при повышенной температуре в течение 1-24 час , (в) гасят барботированную реакционную смесь водой с получением продукта формулы (I), (г) при необходимости, вводят во взаимодействие о-аминофенил кетон общей формулы (I), где = СН 2 СН 2 СН 2 Вгили СН 2 СН 2 СН 2 СІ, по меньшей мере одним молярным эквивалентом водного основания в присутствии катализатора межфазного переноса и, необязательно, второго растворителя 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что в качестве первого растворителя используют дихлорпропан или дихлорэтан, в качестве тригалогенида бора используют трихлорид бора, в качестве кислоты Льюиса применяют хлорид алюминия, а в качестве инертного газа - азот, и процесс ведут при температуре около от 30°С до 110°С и продолжительности барботирования около от 8 до 16 час 3 Способ по п 2, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют дихлорэтан и продолжительность барботирования составляет около 12 час 4 Способ по п 2, отличающийся тем, что процесс ведут при мольном отношении соединения формулы (II) к анилину около от 1 1 до около 2 1 5 Способ по п 4, отличающийся тем, что процесс ведут при мольном отношении соединения формулы (II) к анилину около от 1,3 1 до 1,5 1 6 Способ по п 1, отличающийся тем, что в качестве нитрила формулы (II) используют циклопропилнитрил 7 Способ по п 1, отличающийся тем, что в качестве нитрила формулы (II) используют 4галогенбутиронитрил 8 Способ по п 7, отличающийся тем, что в качестве 4-галогенбутиронитрила используют 4хлорбутиронитрил 9 Способ по п 1, отличающийся тем, что вводят во взаимодействие о-аминофенил кетон общей формулы (I), где R = CH 2 CH 2 CH 2 Br или СН 2 СН 2 СН 2 СІ, с, по меньшей мере, одним молярным эквивалентом водного основания в присутствии катализатора межфазного переноса и, необязательно, второго растворителя 10 Способ по п 9, отличающийся тем, что в качестве второго органического растворителя используют этилендихлорид, метилендихлорид, пропилендихлорид или их смесь, в качестве катализатора межфазного переноса используют триалкиламмонийгалогенид или тетраалкиламмоний О 00 (О З 44689 галогенид, в качестве водного основания исполь5 мольных эквивалентов 13 Способ по п 10, отличающийся тем, что в зуют водный раствор NaOH или КОН качестве катализатора межфазного переноса ис11 Способ по п 10, отличающийся тем, что пользуют метилтрибутиламмонийхлорид, а в качеОН2ОН2^Н2 стве водного основания используют водный рас12 Способ по п 10, отличающийся тем, что протвор NaOH цесс ведут в присутствии водного раствора NaOH или КОН в количестве около от 1,5 до 2, Циклоалкил и галогеналкил оаминофенилкетоны используются в качестве исходных продуктов при производстве гербицидных сульфамоильных производных мочевины Региоспецифичное получение производных оаминофенилкетонов описано в Патенте US 4160784 Указанный патент охватывает шЬроко включающий в себя способ получения обширного спектра ароматических и неароматических, замещенных и незамещенных о-аминофенилкетонов Но, во многих случаях образование нежелательных побочных продуктов может приводить к пониженным выходам и громоздким методам выделения продукта Соединение о-аминофенилциклопропилкетон, в частности, используется для получения производных 1-(оциклопропилкарбонил)фенилсульфамоилмочевины, которые являются высокоэффективными, безопасными при этом для окружающей среды гербицидами для злаков В известных методах получения оаминофенилциклопропилкетона, такие, как описанные в патентах US 4160784 и 5009600, в качестве исходного материала используется циклопропилнитрил Однако циклопропилнитрил не является коммерчески легкодоступным, тогда как 4-хлорбутиронитрил является коммерчески доступным Тем не менее отсутствует эффективный способ, позволяющий получать оаминофенил циклопропил кетон из 4галогенациклического предшественника, 1-(оаминофенил)-4-галоген-1 -бутанона Поэтому объектом настоящего изобретения является улучшенный способ получения циклоалкил и галогеналкил о-аминофенилкетонов, который дает значительно сниженное образование побочных продуктов и увеличенный выход целевого продукта Далее объектом данного изобретения является эффективный способ получения оаминофенилциклопропилкетона путем дегидрогалогенирования 1 -(о-аминофенил)-4-галоген-1 бутанона Настоящее изобретение касается улучшенного способа получения о-аминофенилкетона формулы I где R обозначает Сз-Сє-циклоалкил или С-і-Сєциклоалкил, который включает следующие стадии (1) взаимодействие нитрила формулы II с тригалогенидом бора в присутствии растворителя с получением донорного комплекса 1 1, (2) взаимодействие комплекса с анилином в присутствии кислоты Льюиса с получением реакционной смеси, (3) барботирование через реакционную смесь инертного газа, такого, как азот, при повышенной температуре в течение периода 1-24 часов и (4) гашение барботированной реакционной смеси водой с получением продукта формулы I Следующий способ показан на схеме процесса I, где R обозначает Сз-Сє-циклоалкил или d Сб-гал о ге нал кил и X обозначает хлор или бром СХЕМА ПРОЦЕССА ВХ,] Н—CN 3|Н [і 1 ] 44689 Преимущественно, донорный комплекс 1 1 не выделяется, но он образуется in situ при проведении процесса в одном реакционном сосуде с использованием обычной системы растворителей Неожиданно оказалось, что начальное образование донорного комплекса 1 1 нитрила и тригалогенида бора с последующим прибавлением анилина [і ] и кислоты Льюиса позволяет избежать образования нежелательных побочных продуктов, которые где X обозначает хлор или бром, связывают анилиновый исходный продукт и делас, по крайней мере, одним мольным эквивают его неспособным к образованию продукта релентом водного основания в присутствии каталиакций Введение азотного барботирования для затора межфазного переноса и необязательно в облегчения удаления гидрохлоридного продукта присутствии органического растворителя повышает затем выход продукта и чистоту путем о-Аминофенилциклопропилкетон может быть уменьшения или устранения кислотнокатализиудобно получен с минимальным образованием руемой побочной реакции В настоящее время побочных продуктов путем дегидрогалогенироваобнаружено, что в промышленном масштабе ния 1-(о-аминофенил)-4-галоген-1-бутанона с исвнешнее давление является существенным для пользованием, по крайней мере, одного мольного эффективного удаления побочного газообразного эквивалента, предпочтительно 1,1-3,0 мольных хлористого водорода, и, таким образом, предотэквивалентов, водного основания в присутствия вращения побочных реакций и разложения реакатализатора переноса и необязательно в присутгентов ствии органического растворителя Растворители, подходящие для использоваХотя известно, что дегидрогалогенирование уния в процессе по изобретению являются органигалогеналкилкетона с использованием водного ческими растворителями, такими, как галогенирооснования приводит к образованию соотвествуюванные углеводороды, например, метиленхлорид, щего циклического кетона, например, как описано дихлорэтан, дихлорпропан и тому подобное, аров Organic synthesis, coll Vol 4,pp 597-600 (1963), матические углеводороды, такие, как толуол, коипри осуществлении этих способов на 4лол, бензол и тому подобное, галогенированные галогенбутановых соединениях формулы I, где X ароматические соединения, такие, как хлорбенобозначает хлор или бром, реакция протекает зол, дихлорбензол и тому подобное Предпочтимедленно, а главным продуктом является, в остельными растворителями являются дихлорэтан, новном, 4-гмдрокси аналог формулы III дихлорпропан и толуол, а более предпочтительНеожиданно было обнаружено, что, когда в ным растворителем является дихлорэтан реакционной смеси присутствует катализатор Предпочтительной кислотой Льюиса для исмежфазного переноса (КМП), скорость реакции пользования по способу изобретения является значительно повышается, а главным продуктов алюминий хлорид является желаемый циклопропилкетон формулы Насыщение азотом ускоряет удаление газоI" Реакционная схема представлена в схеме прообразного хлористого водорода и помогает напрацесса II вить реакцию к завершению СХЕМІ ПРОЦЕССА!! Это ускорение и применение инертного газа, такого, как азот, являются существенными для повышения выхода продукта и улучшения его качества Время реакции при барботировании азотом может колебаться от около 1 до 24 часов, предпочтительно около 8-16 часов, и, более предпочтительно, около 12 часов Скорость реакции возрастает при возрастании температуры, однако повышенняая температура увеличивает также разложение реагентов и другие нежелательные побочные реакции, Повышенная температура, подходящая для периода времени барботирования азотом составляет около 30°-150°С, предпочтительно около 80°-110°С Хотя подходящими являются стехи о метричеКатализаторы межфазного переноса, подходящие ские соотношения реагентов, предпочтительное для использования в способе по изобретению, соотношение нитрила формулы II к одному мольявляются хорошо известными специалистам, таному эквиваленту анилина составляет около 1кие как, четвертичные соли аммония, например, 2молей и, более предпочтительно, около 1,3триалкиламмониевые соли или тетраалкиламмо1,5молей ниевые соли, предпочтительно три- или тетрабуНастоящее изобретение далее касается спотиламмоний галогениды Эффективное количестсоба получения ово катализатора может колебаться в области аминофенилциклопропилкетона, который включа0,001-0,50 мольных эквивалентов ет взаимодействие соединения формулы Г Водные основания, подходящие для получения о-аминофенилциклопропилкетона по настоящему способу, включает гидроксиды, карбонаты 1 44689 8 или бикарбонаты натрия и калия или их смеси при ботированием азота в течение 17-18 часов Наконцентраций водного раствора около от 15% до гретую и барботированную смесь охлаждают до 50% по весу в количестве, достаточном для обес15°С, добавляют приблизительно 2-кратный объречения, по крайней мере, одного мольного эквием воды (в расчете на начальный объем реакцивалента, предпочтительно около 1,1-3,0 мольных онной смеси) за период 30 минут при от 9° до 38°С эквивалентов, и, более предпочтительно, около и перемешивают при от 35° до 38°С в течение 1 1,5-2,5 мольных эквивалентов часа Разделяют фазы,и водную фазу экстрагируют метиленхлоридом Органические фазы объеОрганический растворитель может быть диняют и концентрируют в вакууме с получением инертным водонерастворимым растворителем указанного в заголовке продукта в виде оранжевоили смесями растворителей, таких как галогениго масла, которое кристаллизуется при стоянии, рованные углеводороды, алкильные или аромати149,8г, 95,6% чистоты, выход 73,7%, идентифодические простые эфиры, ароматические углеводорован путем ВРЖХ анализа роды, галогенированные ароматические углеводороды и тому подобное, предпочтительно, ПРИМЕР 2 галогенированные углеводороды, такие как метиПОЛУЧЕНИЕ І-(о-АМИНОФЕНИЛ)-4-ХЛОР-Ілендихлорид, этилендихлорид, пропилендихлорид БУТАНОНА и тому подобное — Н— BClJ В соответствии со способом по изобретению 4-галогенбутаноновое соединение формулы Г, необязательно растворенное з органическом растворителе или смеси растворителей, смешивают с, по крайней мере, одним мольным эквивалентом водного основания, предпочтительно около 1,1-3,0 мольными эквивалентами, более предпочтительно около 1,5-2,5 мольными эквивалентами, и четвертичным аммониевым катализатором межфазПеремешиваемую в дихлорэтане смесь ВСІз ного переноса, предпочтительно, (59,2г, 0,50моль) обрабатывают 4метилтрибутиламмонийхлоридом, в количестве около 0,001-0,50 мольных эквивалентов, предпочхлорбутиронитрклом (62,5г, 0,604моль) в течение тительно около 0,025-0,50 мольных эквивалентов 1 часового периода при от -8° до 0°С, перемешивают 1 час при от 0° до 5°С, обрабатывают анилиДля более полного понимания изобретения ном (45,1г, 0,485моль) за 1 часовой период при от далее представлены конкретные примеры его 2° до 9°С, перемешивают 1 час, обрабатывают осуществления Эти примеры даны только дай одной порцией АЮІз (68,8г, 0,515моль) при комиллюстрации и не должны рассматриваться как натной температуре В реакционную смесь барбоограничивающие объем или как основополагаютируют азот и нагревают при температуре кипения щие принципы изобрететения с обратным холодильником в течение 17 часов Обозначения ВРЖХ и ГХ обозначают жидкоНагретую и барботированную смесь охлаждают до стную хроматографию высокого разрешения и 35°С и добавляют приблизительно 2-кратный газовую хроматографию, соответственно объем воды (в расчете на начальный объем реакПРИМЕР I ционной смеси) и перемешивают 0,5 часа при от ПОЛУЧЕНИЕ о33° до 35°С Разделяют фазы, и водную фазу АМИНОФЕНИЛЦИКЛОПРОПИЛКЕТОНА промывают 1,2-дихдорэтаном Органические фазы объединяют и концентрируют в вакууме с получением раствора указанного в заголовке продукта, содержащего 85,9г желаемого о ВСІ 3 NH. 1ІЛІСЦ аминофенилкетона, выход 83,7%, идентифицирован путем BPSX анализа ПРИМЕРЗ СРАВНИТЕЛЬНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ, l-(oАМИНОФЕНИЛ) ЦИКЛОПРОПИЛКЕТОНА WH. NH •t Перемешиваемую в дихлорэтане смесь ВСІз (145,2г, 1,238моль) обрабатываютциклопропилнитрилом (101,8г, 1,45моль) в течение периода 45 минут при от -3° до -5°С, перемешивают 1 час при от 5° до 10°С, обрабатывают анилином (112,2г, 1,205моль) за 1 часовой период при от 7° до 12°С, перемешивают 1 час, обрабатывают одной порцией АІСІз (170,7г, 1,281 моль) и перемешивают при комнатной температуре 1 час В реакционную смесь барботируют азот и нагревают при температуре кипения с обратным холодильником с бар B C U -і А 1СJ 2 — С о Способ, применяемый в этом примере, по существу такой же, как и описанный в патенте US 4160784 Раствор анилина (2,7г, 0,029моль) анилина в дихлорэтане обрабатывают ВС1з (3,40г, 0,029моль) в течение периода 20 минут при от -8° до 5°С, перемешивают при от -2° до 5°С в течение 35 минут, обрабатывают циклопропилнитрилом (2,9г, 0,043 оль) в течение 15-минутного периода при от 0° до 5°С, обрабатывают одной порцией АІСІз (4,2г, 0,0315моль) и перемешивают при комнатной температуре 1,5 часа Реакционную смесь нагревают при температуре кипения с обратным холодильником в течение 18 часов, добавляют избыточный объем воды и перемешивают в течение 16 часов Разделяют фазы, и водную фазу экстрагируют метиленхлоридом Органический фазы объединяют и концентрируют в вакууме с получением указанного в заголовке продукта, 2,55г, 90% чистоты, выход 49,1%, идентифицирован путем ВРЖХ анализа ПРИМЕР 4 СРАВНИТЕЛЬНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОФЕНИЛ)-4-ХЛОР-1 -БУТАНОНА 44689 10 вают 147,3г 20% водного NaOH (0,736моль NaOH) и 2,31г 75% водного метилтрибутиламмонийхлорида (0,0074моль) и перемешивают при 50°-53°С в течение около 4 часов (Образцы отбирают через интервалы и анализируют ВРЖХ) Реакцию охлаждают до комнатной температуры й разделяют фазы Органическую фазу промывают водой и концентрируют в вакууме с получением указанного в заголовке продукта, 29,84г, 70,6% чистоты, выход 79,2% по анализам ВРЖХ и ГХ Протекание реакции показано в таблице I Таблица I Образец Время, h (час) %А %В 1 00 100 0 00 2 05 28 4 66 9 3 10 122 80 6 4 1-(о 30 05 94 6 5 40 00 96 3 WH Следующий способ описан в патенте US 4988695 К раствору трихлорида бора (55г) в 1,2дихлорэтане (200мл) при 0°С добавляют по каплям раствор анилина (39,1 г, 0,42моль) в 1,2дихлорэтане (50мл), поддерживая температуру ниже 5°С По окончании последовательно прибавляют 4-хлорбутиронитрил (41,4г, 0,42моль) и алюминийхлорид (53,34г, 0,42моль) и реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры, затем нагревают с обратным холодильником в течение 20 часов Затем дают охладиться, добавляют 2н соляную кислоту (100мл), и реакционную смесь нагревают с обратным холодильником в течение 0,5 часа Полученный твердый продукт собирают фильтрацией, обрабатывают водой и экстрагируют хлороформом (5 х 200мл) Хлороформенные экстракты объединяют, промывают разбавленным основавнием, затем водой, сушат над сульфатом магния, фильтруют й упаривают при пониженном давлении с получением масла Масло растворяют в эфире и добавляют этанольную HCI, полученный твердый продукт собирают фильтрацией и сушат, 28,5г, выход 29% Перекристаллизация из этанол/диэтилового эфира дает гидрохлоридную соль продукта, т пл 152°-154°С ПРИМЕР 5 ПОЛУЧЕНИЕ оАМИНОФЕНИЛЦИКЛОПРОПИЛКЕТОНА ПУТЕМ ДЕГИДРОГАЛОГЕНИРОВАНИЯ 1-(оАМИНОЫЕНИЛ)4-ХЛОР-1-БУТАНОНА В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА МЕЖФАЗНОГО ПЕРЕНОСА Оценка действия катализатора межфазного переноса на дегидрогалогенирование 1-(оаминофенил)-4-хлор-1 -бутанона ОСНОВНОЙ МЕТОД Смесь 1 -(о-аминофенил)-4-хлор-1 -бутанона (36,6г, 0,18моль) в смеси растворителей этилендихлорида й метилендихлорида и 146г 20% водного NaOH (0,73моль) перемешивают при 50°85°С в течение 9 часов После периода в 9 часов добавляют метилтрибутиламмонийхлорид (1,74г, 0,0074моль) и перемешивание продолжают дополнительно 0,5 часа Отбирают аликвоты реакционной смеси с интервалом 0,5-1 часа и исследуют на присутствие исходного продукта (А), 1-(оаминофенил)-4-гидрокси-1 -бутанона (В) и оаминофенилциклопропилкетона (С) Результаты сведены и показаны в таблице II Исследования осуществлены с использованием ВРЖХ анализа Таблица II Раствор 1 -(о-аминофенил)-4-хлор-1 -бутанона (32,6г, 0,165моль) в этилендихлориде обрабаты % %С 92 0 10 00 2 нг[),'сн2сіггс2н4сіг Темпра, °С 50 %А 1 Время, час 0 05 50 85 6 09 05 3 10 50 89 0 15 18 4 а Образец 20 50 89 4 22 08 5 30 50 91 2 38 11 11 6 40 50 83 0 38 7 50 67 86 4 69 8 60 67 83 0 78 9 70 67 78 0 141 10 80 76 73 0 192 11 90 85 51 8 33 5 12 95 85 00 34 3 44689 12 ствие катализатора межфазного переноса (образец 1-11) исходный 4-хлорбутанон (А) предпочти15 тельно и медленно преобразуется в нежелательный 4-гидроксибутаноновый прбочный 17 продукт (В) Однако, 0,5 часа спустя добавления катализатора межфазного переноса (образец 12) 32 исходный продукт полностью преобразуется в предпочтительно, желаемый циклопропилкетоннш 35 продукт(С) Следовательно, скорость реакций получения желаемого продукта (С) в почти 250 раз 71 выше в присутствии катализатора межфазного 56 0 переноса по сравнению с отсутствием катализатора межфазного переноса 10 Как можно видеть из таблицы II выше, в отсут ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90