制备嘧啶并[5,4-g]蝶啶衍生物的方法技术

本发明专利技术涉及式（Ⅰ）的嘧啶并［５，４－ｇ］蝶啶的制备，其中Ａ↓［１］、Ａ↓［２］、Ａ↓［３］和Ａ↓［４］彼此独立为－ＮＲ↓［１］Ｒ↓［２］，其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］为氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、－ＣＯ－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、－ＣＯ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基、－ＣＯＯ－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、－ＣＯＯ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基、－ＣＯＮＨ－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基或－ＣＯＮＨ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基，或者－ＯＨ、－ＳＨ、氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基、或者各自未被取代或被卤素、硝基、氰基、－ＯＲ↓［１０］、－ＳＲ↓［１０］、－ＮＲ↓［１０］Ｒ↓［１１］、－ＣＯＮＲ↓［１０］Ｒ↓［１１］、－ＣＯＯＲ↓［１０］、－ＳＯ↓［２］Ｒ↓［１０］、－ＳＯ↓［２］ＮＲ↓［１０］Ｒ↓［１１］、－ＳＯ↓［３］Ｒ↓［１０］、－ＮＲ↓［１１］ＣＯＲ↓［１０］或被－ＮＲ↓［１１］ＣＯＯＲ↓［１０］，其中Ｒ↓［１０］和Ｒ↓［１１］彼此独立为氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、Ｃ↓［５］－Ｃ↓［１２］环烷基或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［８］链烯基，一取代或多取代的Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基或－Ｏ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基，该制备方法是通过下述步骤进行的：ａ）在酸的存在下以及如果需要在溶剂的存在下，以酸与式（Ⅱ）化合物为１００∶１－１∶１的摩尔比，使式（Ⅱ）的嘧啶与式（Ⅲ）的嘧啶反应，以及ｂ）随后用碱处理所得的反应混合物；以及涉及新的嘧啶并［５，４－ｇ］蝶啶盐及其应用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,4－g]蝶啶衍生物的方法
本专利技术涉及，4-g]蝶啶衍生物的改进方法，并涉及新的嘧啶并蝶啶盐及其应用。JACS 77(1955)2243-2248描述了黄色、微溶的嘧啶并蝶啶的合成。但是由于存在特别是用空气氧化2，4，5，6-四氨基嘧啶盐以及用大量冰醋酸分离不需要的红色异构体的处理步骤，因而2，4，5，7-四氨基嘧啶并蝶啶不适合于工业应用。从US 2 591 889已知嘧啶并吡嗪的合成，这类物质在吡嗪环上可以具有稠合杂环基团。为了制备这些嘧啶并吡嗪，将5-亚硝基-6-氨基嘧啶与酮化合物缩合。据说在酸或碱催化剂的存在下进行该制备较为有利。虽然US 2 591 889的方法可以将取代基定位在反应期间所形成的吡嗪环上的所需位置，但是该方法收率低，并且有分离不需要的副产物的附加处理步骤，是不利的。从EP-A-934 363已知嘧啶并蝶啶对高分子量有机物质的着色应用。因此，本专利技术的目的在于开发一种没有上述缺点的，4-g]蝶啶的改进方法。特别是获得可再生性和高收率。而且优选在2，4，5，7-四氨基嘧啶并蝶啶的合成中没有异构混合物形成。进而提供作为着色剂具有良好性能的化合物。相应地，开发出了一种制备式I的嘧啶并蝶啶的改进方法， 其中，A1、A2、A3和A4彼此独立为-NR1R2，其中R1和R2彼此独立为氢、C1-C8烷基、-CO-C1-C8烷基、-CO-C6-C14芳基、-COO-C1-C8烷基、-COO-C6-C14芳基、-CONH-C1-C8烷基或-CONH-C6-C14芳基，或者-OH、-SH、氢、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、或者各自未被取代或被卤素、硝基、氰基、-OR10、-SR10、-NR10R11、-CONR10R11、-COOR10、-SO2R10、-SO2NR10R11、-SO3R10、-NR11COR10或被-NR11COOR10，其中R10和R11彼此独立为氢、C1-C8烷基、C5-C12环烷基或C2-C8链烯基，一取代或多取代的C6-C14芳基或-O-C6-C14芳基，该方法是通过下述步骤进行的a)在酸的存在下以及如果需要在溶剂的存在下，以酸与式II化合物为100∶1-1∶1的摩尔比，使式II的嘧啶与式III的嘧啶反应，以及b)随后用碱处理所得的反应混合物。 还发现了化合物I的盐、这些盐的制备方法及依照本专利技术制备的化合物的应用。C1-C8烷基(也对应于-CO-C1-C8烷基、-COO-C1-C8烷基、-CONH-C1-C8烷基)可以是例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2，2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、1，1，3，3-四甲基丁基或2-乙基己基，优选C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。C6-C14芳基(也对应于-CO-C6-C14芳基、-COO-C6-C14芳基和-CONH-C6-C14芳基)可以是例如苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基、菲基、2-或9-芴基或蒽基，优选苯基、或者1-或2-萘基。C1-C8烷氧基可以是例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、2-戊氧基、3-戊氧基、2，2-二甲基丙氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、1，1，3，3-四甲基丁氧基或2-乙基己氧基，优选C1-C4烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。C5-C12环烷基优选是环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基或环十二烷基，特别是C5-C8环烷基，例如环戊基、环己基、环庚基或环辛基。C2-C8链烯基优选是乙烯基、1-或2-丙烯基、1-、2-或3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、1-己烯基、1-庚烯基、1-辛烯基或2-乙基-1-己烯基，特别是C2-C4链烯基，例如乙烯基、1-或2-丙烯基、1-、2-或3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基或2-甲基-2-丙烯基。式II和III的化合物以及酸的加入顺序通常不严格。但是经证实先加入式II和III的化合物，然后再加入酸较为有利。嘧啶II与嘧啶III的摩尔比通常选择在2∶1-1∶2，优选1.5∶1-1∶1。通常选择碱的摩尔量使处理步骤a)中所获得的反应混合物的pH值呈中性。例如碱与式II化合物的摩尔比通常选择在1∶1-20∶1，优选1∶1-10∶1。如果反应在溶剂中进行，则溶剂与化合物II的摩尔比通常选择在500∶1-1∶2，优选100∶1-1∶1。处理步骤a)中的反应温度尤其取决于在需要的情况下使用的溶剂，通常是在50-200℃的范围内，优选90-140℃，特别是在所用溶剂的沸点温度附近。同样地，处理步骤b)中的反应温度通常取决于在需要的情况下所存在的溶剂，通常是在70-130℃的范围内，优选80-100℃。处理步骤a)和b)中所选择的反应压力优选为大气压，但是反应也可以在较高或较低的压力下进行，例如在50kPa-5MPa的范围内进行。处理步骤a)和b)的反应时间通常都取决于所选择的反应温度和原料的活性。通常选择反应时间的范围为1-50小时，优选3-24小时。通常将碱加到步骤a)所得到的反应混合物中。但是也可以首先引进碱，再将步骤a)所得到的反应混合物加到其中。碱的添加可以以等份或不等份的量连续进行或间歇进行。在本专利技术方法的另一个实施方案中，在用通常用于电位pH测定的设备进行pH监测的情况下，进行碱的添加。可以将有机溶剂或水以及有机溶剂的混合物和有机溶剂与水的混合物用作溶剂。适当的有机溶剂有例如极性非质子溶剂或极性质子溶剂。极性非质子溶剂的例子有N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甘醇二甲基醚。极性质子溶剂的例子有二元醇及其二元醇中的至少一个羟基未被醚化的醚衍生物，例如一、二、三或四甘醇、丙二醇，它们的甲基、乙基和丁基醚，如乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二甘醇单甲醚或二甘醇单乙醚；及醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、仲丙醇或丁醇。优选水和有机极性、质子溶剂。通常可以将无机酸用作酸，例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、碘酸、磷酸、芳基磷酸如苯基磷酸、烷基磷酸如甲基磷酸、乙基磷酸和正丙基磷酸、次磷酸、多磷酸、硼酸、芳基硼酸如苯基硼酸、烷基硼酸如甲基硼酸、或氨基磺酸类如氨基磺酸或甲基-、乙基-、正丙基-、异丙基-、正丁基-、仲丁基-、异丁基-或叔丁基氨基磺酸、亚硫酸和硫酸，或者将有机酸用作酸，例如C1-C4链烷酸，如甲酸、乙酸、正丙酸、异丙酸、正丁酸、仲丁酸、异丁酸和叔丁酸，优选乙酸和丙酸，特别优选冰醋酸；或者二C1-C4链烷羧酸如乙二酸；以及卤代链烷酸如氯乙酸或三氟乙酸；或磺酸，例如芳基磺酸如苯磺酸或甲基-、乙基-、正丙基-、异丙基-、正丁基-、仲丁基-、异丁基-或叔丁基取代的对苯磺酸、例如特别是对甲苯-或苯-1，3-二磺酸，还有1-萘基、2-萘基、1-蒽醌基(anthraquinoyl)、2-蒽醌基，或者烷基磺酸如甲基-、乙基-、正丙基-、异丙基-、正丁基-、仲丁基-、异丁基-和叔丁基磺酸、牛磺酸以及这些酸的混合物。经证实使用pKa值小于或等于在需要的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备式Ⅰ的嘧啶并［５，４－ｇ］蝶啶的方法， ＊＊＊ Ⅰ 其中， Ａ↓［１］、Ａ↓［２］、Ａ↓［３］和Ａ↓［４］彼此独立为 －ＮＲ↓［１］Ｒ↓［２］，其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］彼此独立为氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、－ＣＯ－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、－ＣＯ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基、－ＣＯＯ－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、－ＣＯＯ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基、－ＣＯＮＨ－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基或－ＣＯＮＨ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基， 或者 －ＯＨ、－ＳＨ、氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基、或者各自未被取代或被卤素、硝基、氰基、－ＯＲ↓［１０］、－ＳＲ↓［１０］、－ＮＲ↓［１０］Ｒ↓［１１］、－ＣＯＮＲ↓［１０］Ｒ↓［１１］、－ＣＯＯＲ↓［１０］、－ＳＯ↓［２］Ｒ↓［１０］、－ＳＯ↓［２］ＮＲ↓［１０］Ｒ↓［１１］、－ＳＯ↓［３］Ｒ↓［１０］、－ＮＲ↓［１１］ＣＯＲ↓［１０］或被－ＮＲ↓［１１］ＣＯＯＲ↓［１０］，其中Ｒ↓［１０］和Ｒ↓［１１］彼此独立为氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基、Ｃ↓［５］－Ｃ↓［１２］环烷基或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［８］链烯基，一取代或多取代的Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基或－Ｏ－Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１４］芳基， 该方法包括： ａ）在酸的存在下以及如果需要在溶剂的存在下，以酸与式Ⅱ化合物为１００∶１－１∶１的摩尔比，使式Ⅱ的嘧啶与式Ⅲ的嘧啶反应， ＊＊＊ Ⅱ ＊＊＊ Ⅲ 以及 ｂ）随后用碱处理所得的反应混合物。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T艾兴贝格尔，M许金，KH米勒，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]