Способ получения 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона

Номер патента: 6976

Опубликовано: 30.06.2006

Авторы: Энгель Штефан, Отт Кристиан, Кайл Михаэль, Рак Михаель

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона взаимодействием сложного C1-C2-алкилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты с 4-толунитрилом в апротонном, полярном растворителе или в апротонной, полярной смеси растворителей в присутствии, по меньшей мере, эквимолярного количества основания, отличающийся тем, что основание выбирают из группы, включающей алкоголяты калия первичных С14-алканолов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют от 2,01 до 3 эквивалентов основания, в пересчете на 4-толунитрил.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что апротонный, полярный растворитель выбирают из группы, включающей диметиламиды алифатических C1-C4карбоновых кислот, N-метиллактамы, тетраметилмочевину, диалкоксиалканы, простые диэтилгликольдиалкиловые эфиры и диметилсульфоксид.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют диметилформамид.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что апротонная, полярная смесь растворителей включает до 50 об.% ароматического углеводорода.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что апротонная, полярная смесь растворителей включает в качестве апротонного полярного растворителя диметилформамид и в качестве ароматического углеводорода ксилол и/или толуол.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что взаимодействие проводят при температуре в интервале от 0 до 40° С.

 

Текст

Смотреть все

-(4-цианофенил)-3-трифторметилацетофенон) является важным исходным веществом для получения средств защиты растений (см., например, международную заявку WO 00/18714).JP 4168826 описывает способ получения -фенилацетофенонов реакцией конденсации необязательно замещенных сложных эфиров бензойной кислоты с замещенными толуолами в присутствии, по меньшей мере, эквимолярного количества основания. Подробно описано получение 3 трифторметилфенил-4-цианобензилкетона взаимодействием одного эквивалента сложного метилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты с одним эквивалентом 4-толунитрила в N,N-диметилформамиде. В качестве основания применяется гидрид натрия. Описанный способ имеет проблемы относительно техники безопасности, так как при реакции с гидридом натрия в N,N-диметилформамиде могут иметь место сильные реакции термического распада,см. публикацию ChemistryEngineering 1982, 5, July 12 und 1982, 43, September 13. Кроме того, гидрид натрия самовоспламеняется во влажном воздухе и сильно реагирует при влажности и превращается в водород и натриевый щелок. Поэтому исходные продукты и растворители должны иметь чрезвычайно низкое содержание воды. Применение других растворителей, таких как трет-бутилат калия, приводит по сравнению с гидридом натрия к низкому выходу, как можно видеть в примерах 3 и 3-2, которые описывают получения 3-хлорфенил-4-цианобензилкетона. Проведенные заявителем исследования, кроме того, показали, что при применении других, приведенных в JP 4168826 оснований, таких как карбонат калия в N,N-диметилформамиде, не имеет места превращения, а при применении гидроксида натрия в диметилсульфоксиде имеет место исключительно омыление сложного эфира с получением соответствующей кислоты в качестве побочного продукта. Для преодоления этих проблем в международной заявке WO 00/18714 предлагается получать подобные -фенилацетофеноны посредством взаимодействия ацетофенонов с активированными гелогенбензолами. Недостатком при этом является умеренный выход. Задачей изобретения поэтому является разработка технически надежного, простого и экономичного способа получения 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона, при котором достигается высокий выход целевого продукта. Неожиданным образом было установлено, что 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетон с очень хорошим выходом получают взаимодействием сложногоC1-C2-алкилового эфира 3 трифторметилбензойной кислоты с 4-толунитрилом в апротонном полярном растворителе или смеси апротонных полярных растворителей в присутствии, по меньшей мере, эквимолярного количества C1-C4 алкоголятов калия первичного C1-C4-спирта. В соответствии с этим изобретение относится к способу получения 3-трифторметилфенил-4 цианобензилкетона взаимодействием сложного C1-C2-алкилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты с 4-толунитрилом в апротонном, полярном растворителе или смеси апротонных, полярных растворителей в присутствии, по меньшей мере, эквимолярного количества основания, отличающемуся тем,что основание выбрано из группы, включающей алкоголяты калия первичных C1-C4-алканолов. К алкоголятам калия первичных C1-C4-алканолов причисляются метилят калия, этилят калия, нпропилят калия и н-бутилят калия. Предпочтителен метилят калия. Как правило, основания применяют, по меньшей мере, в эквимолярном количестве, в пересчете на 4-толунитрил. Предпочтительно применяют от 1,1 до 5 эквивалентов основания, в частности, от 1,5 до 4 эквивалентов и особенно предпочтительно от 2,01 до 3 эквивалентов основания, в пересчете на 4 толунитрил. Предпочтительным сложным C1-C2-алкиловым эфиром 3-трифторметилбензойной кислоты является сложный метиловый эфир 3-трифторметилбензойной кислоты, который может приобретаться на рынке. 4-Толунитрил также может приобретаться на рынке. Реакционной средой согласно изобретению является апротонная полярная система, включающая также смеси различных апротонных полярных растворителей и смеси апротонных полярных растворителей с апротонными неполярными растворителями. Доля неполярного растворителя, как правило, не превышает 50 об.%, в частности, 20 об.%. Доля апротонного полярного растворителя в применяемом согласно изобретению растворителе составляет, как правило, по меньшей мере 50 об.% и предпочтительно по меньшей мере 80 об.%. В качестве примера для апротонного полярного растворителя можно привестиN,N-диметиламиды алифатических C1-C4-карбоновых кислот, такие как N,N-диметилформамид или N,Nдиметилацетамид, N-метиллактамы, такие как N-метилпирролидон, диалкоксиалканы, такие как 1,2 диметоксиэтан, простые диэтиленгликольдиалкиловые эфиры, такие как диэтилгликольдиметиловый эфир, диэтилгликольдиэтиловый эфир, сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид, сульфолан или тетраалкилмочевины, такие как тетраметилмочевина. При одной предпочтительной форме выполнения применяют, по меньшей мере, апротонный, полярный растворитель в качестве единственной реакционной среды ( 99 об.% в пересчете на общий растворитель), который выбран из группы, включающей 1,2 диметоксиэтан, N,N-диметилформамид и диметилсульфоксид и из них особенно предпочтительно N,N-1 006976 диметилформамид. Предпочтительными апротонными неполярными растворителями являются ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол или ксилол, циклические углеводороды, такие как циклогексан или алифатические углеводороды, такие как н-гептан, н-гексан, изогексан (коммерческая изомерная смесь гексана), декан, петролейный эфир, причем предпочтительны ароматические углеводороды, в частности, толуол и ксилол. При еще одной предпочтительной форме выполнения способа согласно изобретению применяют систему растворителей, которая наряду с апротонным, полярным растворителем, в частности, наряду с N,N-диметилформамидом, включает от 1 до 50 об.%, предпочтительно от 1 до 20 об.% и в частности от 2 до 15 об.% по меньшей мере одного апротонного, неполярного растворителя, в частности, по меньшей мере одного ароматического углеводорода и особенно толуола и/или ксилола. В соответствии с этим доля апротонных, полярных растворителей в этой смеси составляет от 50 до 99 об.%, предпочтительно от 80 до 99 об.% и, в частности, от 85 до 98 об.%. Добавка неполярных растворителей к апротонным, полярным растворителям в качестве присадок облегчает техническое обращение с реакцией и приводит, в особенности, к снижению вязкости реакционных смесей и подавляет нежелательное образование налета на стенках котлов и прочих частей аппаратуры, таких как мешалки и поверхности теплообменников. Как правило, исходные соединения 4-толунитрил и сложный С 1-С 2-алкиловый эфир 3 трифторметилбензойной кислоты применяют в эквимолярном соотношении друг к другу, однако количественное соотношение исходных веществ имеет второстепенное значение, что касается успеха реакции. Большого избытка 4-толунитрила, как правило, стараются избегать, так как он может привести к образованию нежелательных побочных продуктов. Как правило, молярное соотношение 4-толунитрила к сложному C1-C2-алкиловому эфиру 3-трифторметилбензойной кислоты не превышает значение 2:1, в особенности, 1,5:1. Сложный эфир можно использовать в избытке, однако по причинам затрат, этого, как правило, избегают. Молярное соотношение 4-толунитрила к сложному C1-C2-алкиловому эфиру трифторметилбензойной кислоты предпочтительно не превышает значения 1:2 и в особенности, 1:1,5. При одной предпочтительной форме выполнения молярное соотношение исходных соединений 4-толунитрила и сложного C1-C2-алкилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты составляет около 1:1, например от 1,1:1 до 1:1,1. Способ по изобретению проводят, как правило, при температуре ниже 100 С, предпочтительно не выше 60 С, в частности, в интервале от 0 до 40 С. Давление реакции имеет второстепенное значение. Часто взаимодействие толунитрила и сложногоC1-C2-алкилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты осуществляют таким образом, что сначала подают растворитель и потом основание и затем исходные вещества по отдельности или в качестве смеси и, в случае необходимости, реакционную смесь нагревают. Если исходные вещества подают последовательно, то предпочтительно сначала подают нитрил и затем сложный эфир. Продолжительность реакции зависит от применяемой температуры реакции, реакционной среды и от основания и составляет, как правило, от 0,5 до 10 ч и, в частности, от 0,5 до 5 ч. Реакцию взаимодействия проводят в периодическом или в полупериодическом режиме. Переработку реакционной смеси и отделение целевых продуктов осуществляют согласно обычной технике, например гидролизом получаемого при реакции энолята калия водной кислотой, такой как соляная кислота, серная кислота, уксусная кислота, с последующей обработкой посредством экстракции. Образующуюся в качестве побочного продукта 3-трифторметилбензойную кислоту удаляют из органической фазы экстракцией в щелочи. Органическую фазу с целевым продуктом можно использовать в последующих превращениях без дальнейшей переработки. В случае необходимости, можно также удалять растворитель и получать целевое соединение в кристаллической форме. Способ согласно изобретению имеет по сравнению с описанным в JP 4168826 способом многие преимущества. С одной стороны, можно отказаться от связанного с опасностью применения гидрида натрия в N,N-диметилформамиде. Далее, органическую фазу с целевым продуктом непосредственно после отделения образовавшегося побочного продукта можно использовать в последующих реакциях, так как реакционная смесь не содержит мешающего минерального масла из гидрида натрия. Кроме того, новый способ является более экономичным, так как уже при низких температурах реакции получают высокий выход целевого продукта. При применении трет.-бутилята натрия или трет-бутилята калия в качестве основания в противоположность этому требуются высокие температуры реакции и к тому же получают целевой продукт с плохим выходом. Изобретение более подробно поясняется нижеследующими примерами. Получение 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона. Пример 1. В реакционный сосуд подают при 25 С 10 эквивалентов N,N-диметилформамида и при этой температуре добавляют при перемешивании 2,5 эквивалента метилята калия. После этого при этой температуре сначала подают 1 эквивалент сложного метилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты и потом 1 эквивалент 4-толунитрила. Реакцию проводят при указанных в таблице условиях. Как только реакционная смесь нагревается до температуры выше 25 С, реакционную смесь охлаждают сначала до температуры ниже 40 С. Потом реакционную смесь смешивают в течение 15 мин с 3-2 006976 эквивалентами соляной кислоты (10 мас.%) и затем с 25 эквивалентами толуола. После экстракции и разделения фаз органический экстракт дополнительно экстрагируют 5 массным водным натровым щелоком. Выход указанного в заголовке соединения приведен в таблице. Сравнительный пример 1. Повторяют пример 1, однако вместо метилята калия применяют метилят натрия. Реакционная температура составляет 25 С и время реакции 25 ч. Получают указанное в заголовке соединение с выходом в 75%. Сравнительный пример 2. Повторяют пример 1, однако вместо метилята калия применяют трет-бутилят натрия. После реакции продолжительностью в 2 ч при 80 С получают указанное в заголовке соединение с выходом в 71%. Сравнительный пример 3. Повторяют пример 1, однако вместо 2,5 эквивалентов метилята калия применяют 2,1 эквивалента трет-бутилята калия. После реакции продолжительностью в 6,5 ч при 50 С и нормальном давлении получают указанное в заголовке соединение с выходом в 69,6%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона взаимодействием сложного C1C2-алкилового эфира 3-трифторметилбензойной кислоты с 4-толунитрилом в апротонном, полярном растворителе или в апротонной, полярной смеси растворителей в присутствии, по меньшей мере, эквимолярного количества основания, отличающийся тем, что основание выбирают из группы, включающей алкоголяты калия первичных С 1-С 4-алканолов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют от 2,01 до 3 эквивалентов основания, в пересчете на 4-толунитрил. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что апротонный, полярный растворитель выбирают из группы, включающей диметиламиды алифатических C1-C4 карбоновых кислот, N-метиллактамы, тетраметилмочевину, диалкоксиалканы, простые диэтилгликольдиалкиловые эфиры и диметилсульфоксид. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют диметилформамид. 5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что апротонная, полярная смесь растворителей включает до 50 об.% ароматического углеводорода. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что апротонная, полярная смесь растворителей включает в качестве апротонного полярного растворителя диметилформамид и в качестве ароматического углеводорода ксилол и/или толуол. 7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что взаимодействие проводят при температуре в интервале от 0 до 40 С.

МПК / Метки

МПК: C07C 255/56, C07C 253/30

Метки: 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона, получения, способ

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/4-6976-sposob-polucheniya-3-triftormetilfenil-4-cianobenzilketona.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения 3-трифторметилфенил-4-цианобензилкетона</a>

Похожие патенты