专利名称：2－芳基－5－(三氟甲基)吡咯－3－腈的制备方法和其应用以及用于制备它的中间体的 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈的制备方法和它的应用以及用于制备2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈的中间体的制备方法。
本发明的另一个目的是提供从α-芳基氨基酸出发，制备α-芳基三氟乙酰氨基酸的更方便经济的方法。
本发明进一步的目的是描述上述化合物在生产芳基吡咯杀虫剂方面的应用。
本发明的技术解决方案一种制备具有结构式III特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法 其中A是氢、C1-C4烷基、芳基、卤代芳基、或芳基取代的C1-C4烷基；R和L为各自独立的氢或卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；该方法包括a.将结构式I的α-芳基氨基酸 其中A，R和L的定义同上，与至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下进行反应，形成式(II)的α-芳基氨基酸的三氟乙酰衍生物， b.式(II)化合物与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成式(III)结构的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。当选用酸酐时，A是氢。
一种制备具有结构式(III)特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法 其中A，R和L的定义同上，其特征在于将具有式(II)结构的化合物 其中A，R和L的定义同上，与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成式(III)结构的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。当选用酸酐时，A是氢。
一种制备具有结构式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸化合物的方法， 其中A，R和L的定义同上，该方法特征在于用至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下，使式(I)结构的α-芳基氨基酸三氟乙酰化， 其中A，R和L的定义同上。
一种具有结构式(III)的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的应用，其特征在于它用于制备具有杀虫杀螨作用的式(IV)芳基吡咯化合物， 其中R和L的定义同上；X是氯或溴；R1是C1-C6烷基；该方法是将式(III)的2-芳基5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物， 其中A是氢，R和L的定义同上，在溶剂和缚酸剂存在下，用至少1摩尔当量的卤素进行环溴化或氯化，形成2-芳基4-卤代-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈中间体，进一步在至少1摩尔当量的碱金属氢化物存在下，与卤甲基C1-C6烷基醚反应制得式(IV)的2-芳基-4-卤代-1-(烷氧基甲基)-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。
本发明方法工艺简单，成本低，收率高，其制备方法与传统制备方法相比更有效更经济，且应用面广。
具体实施例方式
本发明涉及制备下式(III)的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法 其中A是氢，C1-C4烷基，芳基，卤代芳基，或芳基取代的C1-C4烷基；R和L为各自独立的氢或卤素，C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；该方法包括将式(I)结构的α-芳基氨基酸 其中A，R和L的定义同上，与至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下进行反应，制得式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸中间体。 式(II)化合物与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，制得式(III)结构的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。当选用酸酐时，A是氢。
本发明也提供了式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸的制备方法 其中A，R和L的定义同上。
此外，本发明还描述了式(IV)具有由杀虫杀螨作用的芳基吡咯化合物的生产方法 其中R和L的定义同上；X是氯或溴；R1是C1-C6烷基；该方法是将式(III)的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物 其中A是氢，R和L的定义同上，在溶剂和缚酸剂存在下，用至少1摩尔当量的卤素进行环溴化或氯化，形成2-芳基4-卤代-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈中间体，进一步在至少1摩尔当量的碱金属氢化物存在下，与卤甲基C1-C6烷基醚反应制得式(IV)的2-芳基-4-卤代-1-(烷氧基甲基)-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。
本发明的方法可用如下的方程式I加以说明方程式I 其中A，R，L和X的定义同上。
目前已知的制备式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸的方法采用三氟醋酐或三氟醋酸乙酯为三氟乙酰化试剂(US 5118816，CN1035669C等)。美国专利US5144041披露了由类似于式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸(其中A是除氢以外的某些取代基)在酸酐、有机碱和溶剂存在下与2-卤代丙烯腈反应制备类似于式III的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物(其中A是除氢以外的某些取代基)的方法。
本发明采用式(I)的α-芳基氨基酸可以直接用三氟醋酸和酰氯化试剂进行三氟乙酰化，且收率良好。有利的是，本发明的方法不需要采用价格昂贵的三氟醋酐，也不采用收率较差的三氟醋酸乙酯，更不需要碱的存在。
根据本发明的方法，使式(I)的α-芳基氨基酸与至少1摩尔当量的三氟醋酸，在适量酰氯化试剂和溶剂存在下反应形成式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸。当反应完成后，用诸如萃取、过滤的常规过程分离出产物，或较好的是，反应产物溶液可用于上述方程式I所示的生产芳基吡咯腈的下一步制备中。
适用于本发明方法中的酰氯化试剂是三氯化磷、三溴化磷、光气、氯甲酸三氯甲酯、二(三氯甲基)碳酸酯或氯化亚砜。
适用于本发明方法中的溶剂包括常规的惰性有机溶剂，例如腈如乙腈；醚如乙醚，四氢呋喃，二恶烷，乙二醇二乙醚等；卤代烃如二氯甲烷，1，2-二氯-乙烷，氯彷，1，1，1-三氯乙烷，四氯化碳等；羧酰胺如N，N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮等；亚砜如二甲亚砜等；芳烃如苯，甲苯，二甲苯等；卤代芳烃如氯苯，二氯苯等；也可采用过量的三氟醋酸而不另外使用其它的溶剂。
本发明式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成式(III)结构的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物，收率令人满意。当选用酸酐时，A是氢。
适用于本发明方法中的酰氯化试剂是三氯化磷、三溴化磷、光气、氯甲酸三氯甲酯、二(三氯甲基)碳酸酯或氯化亚砜；酸酐是醋酐或三氟醋酐等。适用于本发明方法中的碱是C1-C4三烷基胺、吡啶、碱金属C1-C4醇盐或碱金属碳酸(氢)盐，优选三乙胺和吡啶。
适用于本发明方法中的溶剂包括常规的惰性有机溶剂，例如腈如乙腈；醚如乙醚，四氢呋喃，二恶烷，乙二醇二乙醚等；卤代烃如二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，氯仿，1，1，1-三氯乙烷，四氯化碳等；羧酰胺如N，N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮等；亚砜如二甲亚砜等；芳烃如苯，甲苯，二甲苯等；卤代芳烃如氯苯，二氯苯等。较好的是有机极生溶剂，优选乙腈，N，N-二甲基甲酰胺等。
用本发明方法制备的上述化合物是生产式(IV)的芳基吡咯杀虫杀螨剂的中间体。本发明的方法包括一种有效的杀虫杀螨剂4-溴-2-(对氯苯基)-1-(烷氧基甲基)-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈的生产。
为了便于对本发明的进一步了解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。这些实施例仅供叙述而并非用来限定本发明的范围或实施原则。术语1HNMR是指1H核磁共振谱，EIMS是指电子离子化质谱，HPLC是指高压液相色谱。
1H NMR(DMSO，δ)5.49(d，J＝7.4，1H，C-H)，7.43(m，4H，Ar-H)，10.12(bs，1H，COO-H)，13.2(bs，1H，N-H)。
EIMS(m/z，％)272(M+2，32)，270(M，100)，250(25)，215(29)；1H NMR(DMSO，δin ppm)7.30(s，1H，pyrrole-H)，7.65(d，J＝8.5Hz，2H，Ar-H)，7.80(d，J＝8.5，2H，Ar-H)，13.4(s，1H，N-H)
EIMS(m/z，％)352(M+4，24)，350(M+2，100)，348(M，80)，269(10)，251(32)，249(100)，242(9)，214(16)；1H NMR(DMSO，δin ppm)7.64(d，J＝8.0Hz，2H，Ar-H)，7.78(d，J＝8.1Hz，2H，Ar-H)，13.4(bs，1H，N-H)。
EIMS(m/z，％)408(M+2，15)，406(M，10)，363(12)，361(9)，350(10)，328(13)，327(9)，326(10)，247(22)，59(100)；1H NMR(CDCl3，δin ppm)1.17(t，3H，J＝7.0)，3.40(q，2H，J＝7.0)，5.20(s)，7.50(m，4H，Ar-H)。
权利要求
1.一种制备具有结构式III特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法 其中A是氢、C1-C4烷基、芳基、卤代芳基、或芳基取代的C1-C4烷基；R和L为各自独立的氢或卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；该方法包括a.将结构式I的α-芳基氨基酸 其中A，R和L的定义同上，与至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下进行反应，形成式(II)的α-芳基氨基酸的三氟乙酰衍生物， b.式(II)化合物与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成式(III)结构的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。
2.根据权利要求1所述的制备具有结构式(III)特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物方法，其特征在于所述式(II)化合物与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酸酐存在下进行反应时，结构式(II)中的A应为氢。
3.一种制备具有结构式(III)特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法 其中A，R和L的定义与权利要求1中的相同，其特征在于将具有式(II)结构的化合物 其中A，R和L的定义同上，与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成式(III)结构的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。
4.根据权利要求3所述的制备具有结构式(III)特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物方法，其特征在于所述式(II)化合物与至少1摩尔当量的2-卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酸酐存在下进行反应时，结构式(II)中的A应为氢。
5.根据权利要求1或3所述的制备具有结构式(III)特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法，所述酰氯化试剂是三氯化磷、三溴化磷、光气、氯甲酸三氯甲酯、二(三氯甲基)碳酸酯或氯化亚砜；所述的酸酐是醋酐或三氟醋酐。
6.根据权利要求1或3所述的制备具有结构式(III)特征的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的方法，其特征在于所述的碱是C1-C4三烷基胺、吡啶、碱金属C1-C4醇盐或碱金属碳酸(氢)盐，优选三乙胺和吡啶。
7.一种制备具有结构式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸化合物的方法， 其中A，R和L的定义与权利要求1中的相同，该方法特征在于用至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下，使式(I)结构的α-芳基氨基酸三氟乙酰化， 其中A，R和L的定义同上。
8.根据权利要求7所述的制备具有结构式(II)的α-芳基三氟乙酰氨基酸化合物的方法，其中酰氯化试剂是三氯化磷、三溴化磷、光气、氯甲酸三氯甲酯、二(三氯甲基)碳酸酯或氯化亚砜。
9.一种具有结构式(III)的2-芳基-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物的应用，其特征在于它用于制备具有杀虫杀螨作用的式(IV)芳基吡咯化合物， 其中R和L的定义与权利要求1中的相同；X是氯或溴；R1是C1-C6烷基；该方法是将式(III)的2-芳基5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物， 其中A是氢，R和L的定义与权利要求1中的相同，在溶剂和缚酸剂存在下，用至少1摩尔当量的卤素进行环溴化或氯化，形成2-芳基-4-卤代-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈中间体，进一步在至少1摩尔当量的碱金属氢化物存在下，与卤甲基C1-C6烷基醚反应制得式(IV)的2-芳基-4-卤代-1-(烷氧基甲基)-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈化合物。
全文摘要
本发明涉及2－芳基－5－(三氟甲基)吡咯－3－腈的制备方法和它的应用以及用于制备2－芳基－5－(三氟甲基)吡咯－3－腈的中间体的制备方法，该方法包括，将α－芳基氨基酸与至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下进行反应，形成的α－芳基氨基酸的三氟乙酰衍生物再与至少1摩尔当量的2－卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成2－芳基－5－(三氟甲基)吡咯－3－腈化合物。或直接用α－芳基氨基酸的三氟乙酰衍生物与至少1摩尔当量的2－卤代丙烯腈，在碱和有机溶剂及酰氯化试剂或酸酐存在下进行反应，形成2－芳基－5－(三氟甲基)吡咯－3－腈化合物。其中，α－芳基三氟乙酰氨基酸化合物的制备,是用至少1摩尔当量的三氟醋酸和酰氯化试剂在有机溶剂的存在下，使α－芳基氨基酸三氟乙酰化。
文档编号C07D207/00GK1439634SQ03112978
公开日2003年9月3日 申请日期2003年3月14日 优先权日2003年3月14日
发明者徐尚成, 万琴, 俞幼芬, 王晓军, 许志专 申请人:江苏省农药研究所有限公司