专利名称：制备具有农药活性的氟代烯烃化合物的方法和中间体化合物的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种制备具有农药活性的式I杀虫氟代烯烃化合物的两步法 其中R为氢或C1-C4-烷基，和R1为C1-C4-烷基或环丙基，或R和R1与它们所连接的碳原子一起形成环丙基；Ar为苯基，其未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，或1-或2-萘基，其未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代；Ar1为苯氧基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，联苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，苄基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，或苯甲酰基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，该方法包括使式II的氟溴代烯烃化合物 其中Ar、R和R1如上所定义，与式III或IV的有机锌化合物在钯催化剂和溶剂存在下反应BrZnCH2Ar1Zn(CH2Ar1)2III IV其中Ar1如上所定义，式II化合物通过使式V的醛化合物 其中Ar、R和R1如上所定义，与如下组分在溶剂存在下反应而得到(a)一氟三溴甲烷，(b)三(取代的)膦或六烷基磷酰胺或其混合物，和(c)锌。
在式I化合物中，双键周围的基团ArCRR1-和-CH2Ar1的构型优选主要呈相互反式。“主要呈反式”是指反式化合物的存在百分数至少为80％，优选为95％以上。
本发明还涉及式II的氟溴代烯烃化合物。
具有农药活性的氟代烯烃化合物及其制备方法描述于WO94/06741和GB-A2 288 803中。
然而，这些方法并不完全令人满意，因为氟代烯烃化合物以较低的产率由多步法生产。
因此，本发明的目的是提供一种制备氟代烯烃化合物的改进方法。
因此，发现了一种由式V的醛化合物开始经由式II的中间体化合物制备式I的氟代烯烃化合物的总体两步法。
此外，发现了式II的化合物。
有利的是，本发明方法得到了主要呈反式构型的式I化合物。
WO94/06741和GB-A2 288 803公开了氟代烯烃化合物由式V的醛化合物开始以四步得到。
上述卤素的示例是氟、氯、溴和碘。
术语“烷基”定义为具有1-4个碳原子的饱和、直链或支链烃，如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基和1，1-二甲基丙基。
术语“烷氧基”定义为具有1-4个碳原子的饱和、直链或支链烃(如上所定义)，其经由氧(-O-)原子与主链相键合。
术语“卤代烷基”定义为如上所定义的烷基，其中氢原子可以被如上所定义的卤原子部分或全部取代，其中卤原子可以相同或不同，如C1-C2-卤代烷基如氯甲基、溴甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯氟甲基、二氯一氟甲基、一氯二氟甲基、1-氯乙基、1-溴乙基、1-氟乙基、2-氟乙基、2，2-二氟乙基、2，2，2-三氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2-氯-2，2-二氟乙基、2，2-二氯-2-氟乙基、2，2，2-三氯乙基和五氟乙基，其中卤原子可以相同或不同。
术语“卤代烷氧基”定义为如上所定义的烷氧基，其中氢原子可以部分或全部被一个或多个如上所定义的卤原子取代，其中卤原子可以相同或不同。
在结构式中波浪线表示碳-碳双键可以呈E-或Z-异构构型。
除非在本文中具体指明，含有两个或更多个环的基团，如可以被取代的苯氧基苯基、联苯基、苄基苯基和苯甲酰基苯基，可以在任一环上被取代。
在本发明的优选实施方案中，使式II的氟溴代烯烃与至少1摩尔当量，如1-2摩尔当量的式III或IV有机锌化合物和0.001-0.2，优选0.01-0.1摩尔当量的钯催化剂在溶剂存在下优选在-70℃至70℃范围内的温度下反应。
式I的产物化合物可以通过用水稀释反应混合物并用合适的萃取溶剂萃取产物而分离。在分离程序中，可以利用常规的萃取溶剂如醚、乙酸乙酯、甲苯和二氯甲烷。
本发明优选使用的钯催化剂包括但不限于双(二亚苄基丙酮)钯(O)、四(三苯基膦)钯(O)、双(乙腈)氯化钯(II)、双(三苯基膦)氯化钯(II)、[1，4-双(二苯基膦)丁烷]二氯化钯(II)、[1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二乙酸钯(II)、乙酸钯(II)、氯化钯(II)及其混合物。
制备式I化合物所用优选溶剂包括但不限于芳族烃如甲苯、苯、二甲苯和1，3，5-三甲基苯，卤代芳族烃如氯苯和氟苯，羧酸酰胺如N，N-二甲基甲酰胺，醚类如四氢呋喃和二噁烷，以及卤代烃如氯仿和四氯化碳及其混合物。
制备式I化合物所用优选溶剂包括羧酸酰胺和醚类及其混合物，优选N，N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃及其混合物。
在本发明制备式II的氟溴代烯烃化合物的优选实施方案中，使式V的醛化合物与至少1摩尔当量，如2-6摩尔当量的一氟三溴甲烷、至少1摩尔当量，如2-7摩尔当量的三(取代的)膦和至少1摩尔当量，如1-4摩尔当量的锌，优选锌粉，在溶剂存在下优选在-20℃至70℃的温度范围内反应。
本发明所用的优选三(取代的)膦包括但不限于三芳基膦如三苯基膦或三对甲苯基膦、三(支化C3-C6烷基)膦如三异丙基膦或三叔丁基膦及其混合物。
以优选的(E)∶(Z)-异构体比生产式II化合物的优选三(取代的)膦包括三异丙基膦和三叔丁基膦。式II的优选(E)∶(Z)-异构体比为高于1.5∶1，优选高于2.5∶1，更优选高于3.5∶1的(E)∶(Z)比。
用于本发明的优选六烷基磷酰胺包括六甲基磷酰胺或六乙基磷酰胺及其混合物。
用于制备式II的氟溴代烯烃的优选溶剂包括但不限于醚类如乙醚或四氢呋喃和卤代烃如二氯甲烷及其混合物。
用于制备式II的氟溴代烯烃的更优选溶剂包括乙醚、四氢呋喃和二氯甲烷及其混合物。
式III和IV的起始有机锌化合物可以通过使式VI的溴化物BrCH2Ar1VI其中Ar1如上所定义，与活化锌(如Rieke锌)在溶剂如四氢呋喃存在下反应而制备。
式V的醛化合物可以使用本领域已知的常规方法制备，参见例如Bioorg.Med.Chem.Lett.(1998)，8(3)，第301页；Chem.Pharm.Bull.(1996)，44(10)，第1858页；Tetrahedron Lett.(1996)，37(5)，2629；J.Org.Chem.Soc.(1995)，60(18)，第5803页；以及J.Am.Chem.Soc.(1993)，115，第3030页。
可以通过本发明方法制备的优选式I氟代烯烃化合物是其中各变量各自单独或组合具有下列含义的那些优选的是其中R为氢和R1为异丙基或环丙基的式I化合物；还优选的是其中R和R1为甲基的式I化合物；此外，优选的是其中R和R1与它们所连接的碳原子一起形成环丙基的式I化合物。
优选的是其中Ar为未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代的苯基的式I化合物。
更优选的是其中Ar为未被取代或被1-3个卤素，优选氟或氯的任意组合取代的苯基的式I化合物。
最优选的是其中Ar为4-氯苯基的式I化合物。
此外，优选如下式I化合物其中Ar1为·3-苯氧基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，·3-联苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，或·苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代。
更优选的是其中Ar1为未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代的3-苯氧基苯基的式I化合物。
尤其优选的是其中Ar1为未被取代或被1-6个卤素，优选氟的任意组合取代的3-苯氧基苯基的式I化合物。
最优选的式I化合物是如下那些，其中R为氢且R1为异丙基或环丙基，或R和R1为甲基，或R和R1与它们所连接的碳原子一起形成环丙基；和Ar为苯基，其未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代；和Ar1为3-苯氧基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代。
优选的式II氟溴代烯烃化合物是其中R、R1和Ar如上面对优选的式I化合物所定义的那些。
在本发明的优选实施方案中，式II化合物呈(E)-构型。
用于本发明方法中的优选式III、IV和V化合物是其中变量Ar、R和R1分别如上面对优选的式I化合物所定义的那些。
实施例1制备(Z)-1-(对甲苯基)-1-[2-氟-3-(3-苯氧基苯基)-1-丙烯基]环丙烷 在氮气气氛下，将1-(2-溴-2-氟乙烯)-1-(对甲苯基)环丙烷((E)/(Z)比为5∶3，0.5g，2mmol)、四(三苯基膦)-钯(O)(0.2g，0.2mmol)和四氢呋喃(20ml)的混合物用3-苯氧基苄基溴化锌溶液(由3-苯氧基苄基溴(1.1g，4mmol)、Rieke锌(3.25ml 1.5M四氢呋喃溶液)和四氢呋喃20ml制备)处理。所得反应混合物在室温下搅拌直到由气相色谱分析显示反应完全，用水稀释并用乙酸乙酯萃取。有机萃取液用无水硫酸镁干燥并真空浓缩，得到残余物。残余物使用硅胶和庚烷进行柱层析得到主要呈(Z)-构型的标题产物(0.18g)。
使用基本相同的程序，得到主要呈(Z)-构型的下列化合物 ArRR1Ar1 -CH2-CH2- CH3CH3 -CH2-CH2- CH3CH3 CH(CH3)2H CH3CH3 实施例2制备(Z)-4-(对-氯苯基)-2-氟-5-甲基-1-(3-苯氧基苯基)-2-己烯 在氮气气氛下，将(E)-和(Z)-1-溴-3-(对-氯苯基)-1-氟-4-甲基-1-戊烯(0.9g，3.1mmol)、四(三苯基膦)-钯(O)(0.25g，0.22mmol)和N，N-二甲基甲酰胺(20ml)的混合物用5ml 3-苯氧基苄基溴化锌溶液(由3-苯氧基苄基溴(1.3g，5.4mmol)、Rieke锌(4ml 1.5M四氢呋喃溶液)和四氢呋喃20ml制备)处理。所得反应混合物在室温下搅拌1小时，用额外5ml 3-苯氧基苄基溴化锌溶液处理，在室温下搅拌并倾入2N盐酸溶液中。将所得含水混合物用乙醚萃取。有机萃取液用无水硫酸镁干燥并真空浓缩，得到残余物。使用硅胶以及100∶1和200∶1己烷/乙酸乙酯溶液对残余物进行柱层析得到主要呈(Z)-构型的标题产物(0.35g)。
按照基本相同的程序，但使用合适的钯催化剂，得到主要呈(Z)-构型的下列化合物 Pd催化剂ArRR1Ar1Pd[P(C6H5)3]4 CH3CH3 (CH3CN)2PdCl2 -CH2-CH2- (CH3CN)2PdCl2 -CH2-CH2- 实施例3制备(E)-和(Z)-1-(2-溴-2-氟乙烯)-1-(对-氯苯基)环丙烷 将1-甲醛-1-(对-氯苯基)-环丙烷(0.2g，1.1mmol)、一氟三溴甲烷(0.39ml，1.08g，4.0mmol)、锌粉(0.12g，1.8mmol)、三异丙基膦(0.75ml，3.9mmol)和乙醚(20ml)的混合物室温搅拌1小时，用额外的三异丙基膦(0.3ml，1.6mmol)处理得到(E)/(Z)-异构体比为4∶1的标题产物。该反应在表I中以反应序号1列出。
按照基本相同的程序，但改变膦和溶剂，以表I所示比例得到(E)-和(Z)-1-(2-溴-2-氟乙烯)-1-(对-氯苯基)环丙烷。
由表I中数据可见，在膦为三异丙基膦或三叔丁基膦时，1-(2-溴-2-氟乙烯)-1-(对-氯苯基)环丙烷的(E)-异构体相对于(Z)-异构体以显著更大的量获得。
表I 和 反应序号膦溶剂产物比(E∶Z)1 [CH(CH3)2]3P 乙醚4∶12 [(CH2)3CH3]3P 乙醚无反应3 (C6H5)3P 乙醚无反应4 [CH(CH3)2]3P 二氯甲烷1.7∶15 [C(CH3)3]3P 二氯甲烷2∶16 (C2H5)3P 二氯甲烷无反应7 (CH3)3P 二氯甲烷无反应8 (C6H5)3P 二氯甲烷1∶1.49 [CH(CH3)2]3P 四氢呋喃2.5∶110 [(CH2)3CH3]3P 四氢呋喃无反应11 (CH3)3P 四氢呋喃无反应12 (C6H5)3P 四氢呋喃1∶1实施例4制备(E)-和(Z)-1-(2-溴-2-氟乙烯)-1-(对甲苯基)环丙烷 基本按照与实施例3相同的程序，但使用上面所示的反应物，得到(E)-/(Z)-异构体比为3.6∶1的标题产物。实施例5基本按照与实施例3相同的程序，得到下列化合物 WRR1膦溶剂产物比(E∶Z)ClCH(CH3)2H (C6H5)3P 二氯甲烷2∶1F CH3CH3(C6H5)3P 四氢呋喃2∶1F -CH2-CH2-(C6H5)3P 四氢呋喃1∶1ClCH3CH3(C6H5)3P 二氯甲烷1∶1.权利要求
1.一种制备式I的氟代烯烃化合物的两步法 其中R为氢或C1-C4-烷基，和R1为C1-C4-烷基或环丙基，或R和R1与它们所连接的碳原子一起形成环丙基；Ar为苯基，其未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，或1-或2-萘基，其未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代；Ar1为苯氧基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，联苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，苄基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，或苯甲酰基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代，该方法包括使式II的氟溴代烯烃化合物 其中Ar、R和R1如上所定义，与式III或IV的有机锌化合物在钯催化剂和溶剂存在下反应BrZnCH2Ar1Zn(CH2Ar1)2III IV其中Ar1如上所定义，式II化合物通过使式V的醛化合物 其中Ar、R和R1如上所定义，与如下组分在溶剂存在下反应而得到(a)一氟三溴甲烷(b)三(取代的)膦或六烷基磷酰胺或其混合物，和(c)锌。
2.根据权利要求1的方法，其中钯催化剂选自双(二亚苄基丙酮)钯(O)、四(三苯基膦)钯(O)、双(乙腈)氯化钯(II)、双(三苯基膦)氯化钯(II)、[1，4-双(二苯基膦)丁烷]二氯化钯(II)、[1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二乙酸钯(II)、乙酸钯(II)和氯化钯(II)，及其混合物。
3.根据权利要求1或2的方法，其中钯催化剂的存在量相对于式II化合物为0.001-0.2摩尔当量。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中膦选自三苯基膦、三(对甲苯基)膦和三(支化C3-C6-烷基)膦及其混合物；且六烷基磷酰胺选自六甲基磷酰胺和六乙基磷酰胺及其混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中一氟三溴甲烷的存在量相对于式V化合物为2-6摩尔当量。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中三(取代的)膦的存在量相对于式V化合物为2-7摩尔当量。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中锌的存在量相对于式V化合物为1-4摩尔当量。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中R为氢和R1为异丙基或环丙基，或R和R1为甲基，或R和R1与它们所连接的碳原子一起形成环丙基；Ar为苯基，其未被取代或被1-3个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代；以及Ar1为3-苯氧基苯基，其未被取代或被1-5个卤素、C1-C4-烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4-烷氧基或C1-C4-卤代烷氧基的任意组合取代。
9.根据权利要求1的式II化合物，其中R、R1和Ar如权利要求1或8所定义。
10.根据权利要求9的式II化合物，其中该化合物呈(E)-构型。
全文摘要
公开了一种制备式(I)的氟代烯烃化合物的两步法，其中R为氢或烷基以及R
文档编号C07C17/26GK1468206SQ01815424
公开日2004年1月14日 申请日期2001年9月11日 优先权日2000年9月12日
发明者W·W·伍德, W W 伍德 申请人:巴斯福股份公司