6-(芳基羰基)-4-肟基-二氢苯并硫代吡喃除草剂的制备方法及其中使用的中间体技术

＊＊＊ （Ⅰ） 本发明专利技术提供了右式Ⅰ化合物及其制备和纯化方法，式Ⅰ化合物可用作制备６－（芳基羰基）－４－肟基－二氢苯并硫代吡喃除草剂中的中间体。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备和纯化6-(芳基羰基)-4-肟基-二氢苯并硫代吡喃除草剂的方法。二氢苯并硫代吡喃化合物(thiochromans)和4-氧基-二氢苯并硫代吡喃化合物(thiochromanones)及其4-肟和4-烷基肟衍生物是制备6-(芳基羰基)二氢苯并硫代吡喃除草剂的有用的中间体。美国专利4,919,705；5,468,722和WO95/13275揭示了所述的除草剂及其制备方法。6-(芳基羰基)-4-肟基-二氢苯并硫代吡喃及其衍生物在低剂量施用时是有效的除草剂，它能选择性地控制在重要的经济作物，如玉米和稻子中存在的有害杂草。迄今为止，制备上述所述的二氢苯并硫代吡喃化合物(thiochromans)和4-氧基-二氢苯并硫代吡喃化合物(thiochromanones)中间体的方法需要适当取代的硫代苯酚起始原料，这难以购得且难以合成。二氢苯并硫代吡喃化合物(thiochromans)和4-氧基-二氢苯并硫代吡喃化合物(thiochromanones)的重要性，特别是在制备6-芳基羰基二氢苯并吡喃中作为必不可少的中间体，使本
很需要寻得可替换和有效的制备方法。本专利技术提供了下式化合物 其中R1和R2各自分别是C1-C4烷基；W1是-SCR4R5CR6R7COOH；W2是H，或W1和W2可与相连的碳一起形成环，其中W1和W2代表 R3、R4、R5、R6和R7各自分别是H或C1-C4烷基；Z是O或NOR8；和R8是H、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基；或当Z是NOR8时，该化合物为其立体异构体。本专利技术也提供了通过使Hagemann酯和β-巯基丙酸缩合制备下式Ⅰa硫代酚(thioenol)化合物的方法，本专利技术也提供了通过使式Ⅰa的硫代酚环化脱水来制备式Ⅰb四氢苯并硫代吡喃的方法。 此外，本专利技术提供了本专利技术式Ⅰ化合物在制备6-(吡唑-4-基)羰基-二氢苯并硫代吡喃，4-肟和4-烷基肟化合物中作为中间体的应用和在制备二氢苯并硫代吡喃中间体中的应用。本专利技术也进一步提供了纯化和分离式Ⅰb中Z是O的化合物的方法。优选的式Ⅰ化合物是其中R3、R4、R5、R6和R7是H的化合物。式Ⅰ中R1是甲基或乙基也是优选的化合物。此外，式Ⅰb中Z是NOR8、R8是H或甲基也是优选的化合物。本文使用的术语卤代烷基指被1到2m+1个相同或不同的卤原取代的烷基CmH2m+1。术语卤素指Cl、Br、I或F。本专利技术式Ⅰb中Z是NOR8的化合物(Ⅰb2)包括如下所示的E和Z立体异构体。 本专利技术式Ⅰa化合物的例子包括4-β-羧乙基硫代-2-甲基-1,3-环己二烯-1-羧酸乙酯；4-β-羧酸乙基硫代-2-甲基-1,3-环己二烯-1-羧酸甲酯；4-β-羧乙基硫代-2-乙基-1,3-环己二烯-1-羧酸乙酯；4-β-羧乙基硫代-2-乙基-1,3-环己二烯-1-羧酸甲酯；等等。本专利技术式Ⅰb化合物的例子包括5-甲基-4-氧基-2,3,7,8-四氢-1-苯并硫代吡喃-6-羧酸乙酯；5-甲基-4-氧基-2,3,7,8-四氢-4H-1-苯并硫代吡喃-6-羧酸乙酯，4-肟；5-甲基-4-氧基-2,3,7,8-四氢-4H-1-苯并硫代吡喃-6-羧酸乙酯，4-(O-甲基肟)；5-甲基-4-氧基-2,3,7,8-四氢-4H-1-苯并硫代吡喃-6-羧酸甲酯；5-甲基-4-氧基-2,3,7,8-四氢-4H-1-苯并硫代吡喃-6-羧酸甲酯，4-肟；5-甲基-4-氧基-2,3,7,8-四氢-4H-1-苯并硫代吡喃-6-羧酸甲酯，4-O-甲基肟；等等。通过使合适的硫代酚与α,β-不保护羧酸或3-卤代丙酸酯进行取代反应，然后环化脱水来制备四氢苯并硫代吡喃和4-氧基四氢苯并硫代吡喃衍生物。但是，所需的合适的硫代酚起始原料难以购得，可用多达四个合成步骤的方法来制备。现已发现四氢苯并硫代吡喃衍生物可通过式Ⅳ的Hagemann酯容易地制备。而式Ⅳ酯是可购得的，或从乙酰基乙酸烷酯和甲醛等简单的起始原料制备。令人惊奇的是，式Ⅳ酯可与式Ⅴ的β-巯基丙酸缩合以得到本专利技术式Ⅰa硫代酚。下列流程Ⅰ显示了该反应，其中R1和R2各自分别是C1-C4烷基，R3、R4、R5、R6和R7自分别是H或C1-C4烷基。流程Ⅰ 该缩合反应可在溶剂、酸催化剂存在下，以及用共沸除去水下进行。合适的溶剂是能与水形成共沸的任何惰性溶剂，如甲苯、苯、卤代苯、二甲苯等，优选的是甲苯。合适的酸催化剂包括硫酸、甲磺酸、对-甲苯磺酸、对-甲苯磺酸吡啶鎓盐、三氟化硼、甲磺酸吡啶鎓盐等。优选的是甲磺酸吡啶鎓盐或对-甲苯磺酸吡啶鎓盐。任何合适的水分离器，如迪安-斯达克榻分水器可用来除去共沸水。反应温度升高使反应速度加快并使反应完全。但是，过高的温度是有害和不需要的。较好的反应温度范围是室温到溶剂的回流温度，约25-200℃，更好的是约75-150℃。可替换的是，流程Ⅰ所示的缩合反应可在溶剂、酸催化剂和脱水剂存在下进行。合适的脱水剂是乙酸酐、原甲酸三乙酯、硼酸三甲酯之类，及其它们的混合物。合适的溶剂包括甲苯、苯、卤代苯、二甲苯等，较好的是甲苯。用于缩合反应的酸催化剂包括硫酸、甲磺酸、对-甲苯磺酸、对-甲苯磺酸吡啶鎓盐、三氟化硼、甲磺酸吡啶鎓盐等。优选的是甲磺酸吡啶鎓盐或对-甲苯磺酸吡啶鎓盐。通过流程Ⅱ所示的单一环化脱水步骤可将本专利技术的Ⅰa硫代酚化合物容易地转化为式Ⅰb1的4-氧基-四氢苯并硫代吡喃化合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7的定义同上。流程Ⅱ 环化脱水可在溶剂和脱水剂和任选的酸催化剂存在下进行。预期能用于环化脱水反应的溶剂是对水或任何所用的反应试剂呈非反应活性的任何惰性溶剂。合适的溶剂是甲苯、苯、卤代苯、二甲苯之类，较好的是甲苯。特别适合于流程Ⅱ所示的环化脱水反应的脱水试剂是乙酸酐、三氟乙酸酐、邻苯二甲酰氯、三氟乙酰氯等等。任选存在的酸催化剂包括硫酸、甲磺酸、对-甲苯磺酸、对-甲苯磺酸吡啶鎓盐、三氟化硼、甲磺酸吡啶鎓盐等，优选的是甲磺酸。反应速度随着温度升高而加快，但是过高温度是有害的，应当加以避免。合适的反应温度范围是0℃到溶剂的沸点。有利的是，可使式Ⅰa硫代酚化合物原位环化脱水形成式Ⅰb1的4-氧基-四氢苯并硫代吡喃化合物，从而可由式Ⅳ的Hagemann酯在单个反应容器中用共同的溶剂系统和酸催化剂形成所述的式Ⅰb1化合物。这样得到的式Ⅰb1化合物通常是极难分离和纯化的发粘的固体。令人惊奇的是，现已发现通过用异丙醇和庚烷的溶剂混合物处理所述的化合物可使式Ⅰb1化合物结晶，这样可经简单的过滤使分离容易和得到最佳纯化。优选的溶剂混合物是约1∶1(v/v)异丙醇∶庚烷的混合物。有利的是，从过滤过程中得到的母液可再循环，继续用于式Ⅰb1化合物的进一步的分离和纯化。式Ⅰb中Z是NOR8(Ⅰb2)的本专利技术化合物可通过常规的肟化或烷基肟化方法，如使式Ⅰb1酮与烃氧基胺H2NOR8或其盐在极性溶剂和酸接受体存在下反应来制备。反应如流程Ⅲ所示，其中R8是H、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基，R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7的定义同上。流程Ⅲ 肟化反应可在诸如脂族醇、乙酸之类或它们的组合物的极性溶剂中，在诸如吡啶、乙酸钠之类的酸接受体存在下进行。反应温度与反应速度直接成正比。因此升高反应温度能加快反应速率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式Ⅰ化合物：＊＊＊ （Ⅰ）其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］各自分别是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基；Ｗ↓［１］是－ＳＣＲ↓［４］Ｒ↓［５］ＣＲ↓［６］Ｒ↓［７］ＣＯＯＨ；Ｗ↓［２］是Ｈ，或Ｗ↓［１］和Ｗ↓［２］可与相连的碳一起形成 环，其中Ｗ↓［１］和Ｗ↓［２］代表＊＊＊Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］和Ｒ↓［７］各自分别是Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基。

【技术特征摘要】
US 1997-10-8 60/061,477;US 1998-9-2 60/098,8291．一种式Ⅰ化合物其中R1和R2各自分别是C1-C4烷基；W1是-SCR4R5CR6R7COOH；W2是H，或W1和W2可与相连的碳一起形成环，其中W1和W2代表R3、R4、R5、R6和R7各自分别是H或C1-C4烷基。2．根据权利要求1所述的化合物，其中R3、R4、R5、R6和R7是H,R1是甲基或乙基，Z是NOR8。3．一种制备下式Ⅰ化合物的方法其中R1和R2各自分别是C1-C4烷基；W1是-SCR4R5CR6R7COOH；W2是H，或W1和W2可与相连的碳一起形成环，其中W1和W2代表R3、R4、R5、R6和R7各自分别是H或C1-C4烷基；Z是O或NOR8；R8是H、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基；或当Z是NOR8时，为其立体异构体，该方法包括使下式Ⅳ化合物与式Ⅴ的β-巯基丙酸缩合得到式Ⅰa硫代酚化合物对于W1和W2成环情况，使所述的式Ⅰa硫代酚化合物环化脱水以得到式Ⅰb1四氢苯并硫代吡喃化合物，其中Z是O，对于Z是NOR8情况，使所述的四氢苯并硫代吡喃化合物与烃氧基胺H2NOR8或其盐反应得到式Ⅰb2中Z是NOR8的化合物。4．一种制备下式Ⅲ化合物的方法，其中R1和R2是C1-C4烷基；R3、R4、R5、R6和R7各自分别是H或C1-C4烷基；R8是H、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基；或其立体异构体，该方法包括下列步骤a)使下式Ⅳ酯与式Ⅴ的β-巯基丙酸缩合得到下式Ⅰa硫代酚中间体化合物b)使所述的硫代酚中间体环化脱水得到式Ⅰb1的4-氧基-四氢苯并硫代吡喃中间体c)使步骤(b)所述的4-氧基-四氢苯并硫代吡喃中间体芳构化得到式Ⅵ的4-氧基-二氢苯并硫代吡喃中间体使所述4-氧基-二氢苯并硫代吡喃中间体与烃氧基胺H2NOR8或其盐反应；或使步骤(b)所述4-氧基-四氢苯并硫代吡喃中间体与烃氧基胺H2NOR8或其盐反应得到式Ⅰb2的4-肟基-四氢苯并硫代吡喃中间体并使所述4-肟基-四氢苯并硫代吡喃中间体芳构化得到下式Ⅲ产品化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8的定义同上。5．根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：RF小德纳，TW德拉布，RP布里根斯，
申请(专利权)人：美国氰胺公司，出光兴厂株式会社，
类型：发明
国别省市：US[美国]