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CN1169989A - 二硫代碳酰亚胺衍生物的制备方法 - Google Patents

二硫代碳酰亚胺衍生物的制备方法 Download PDF

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CN1169989A
CN1169989A CN97105421A CN97105421A CN1169989A CN 1169989 A CN1169989 A CN 1169989A CN 97105421 A CN97105421 A CN 97105421A CN 97105421 A CN97105421 A CN 97105421A CN 1169989 A CN1169989 A CN 1169989A
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CN
China
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ketone
methyl
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derivative represented
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CN97105421A
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草场友之
垣水明子
氏原一哉
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C333/00Derivatives of thiocarbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C333/14Dithiocarbamic acids; Derivatives thereof
    • C07C333/18Esters of dithiocarbamic acids
    • C07C333/24Esters of dithiocarbamic acids having nitrogen atoms of dithiocarbamate groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供一种通式Ⅰ代表的二硫代碳酰亚胺衍生物的有益的生产方法。

Description

二硫代碳酰亚胺衍生物的制备方法
本发明涉及制备二硫代碳酰亚胺衍生物的方法。
JP-A-8-73424公开了通式I的二硫代碳酰亚胺衍生物:
Figure A9710542100051
其中R2和R3相同或不同,各自代表氢、C1-C6烷基、卤原子、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基;或者R2和R3一起代表可以取代有氟原子的亚甲基二氧基;和Z代表CH或氮原子,这类化合物具有优良的抗植物疾病的作用,因此,持续地要求寻找生产这类衍生物的有益的方法。
在这样的情况下,本发明人为了寻求生产通式I代表的二硫代碳酰亚胺衍生物的有益方法而进行了广泛的研究,其结果发现,通式I代表的二硫代碳酰亚胺衍生物可以容易地按以下途径生产:在碱存在下,通式II代表的酮-酯化合物与通式III代表的二硫代氨基甲酸酯化合物反应,得到通式IV代表的酮-酮衍生物,该酮-酯衍生物与甲胺反应得到通式V代表的酮-酰胺衍生物,然后,该酮-酰胺衍生物再与O-甲基羟胺反应,成功地完成了本发明。
如上所述,本发明提供一种制备通式I代表的二硫代碳酰亚胺衍生物的方法。该方法包括通式II代表的酮-酯化合物,
Figure A9710542100052
其中R1代表C1-C6烷基和X代表卤原子,在碱存在下与通式III代表的二硫代氨基甲酸酯化合物反应(以下称为反应I),其中R2和R3相同或不同和各自代表氢原子,C1-C6烷基,卤原子,C1-C6烷氧基,C1-C6卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基;或者R2和R3一起代表可以取代有氟原子的亚甲基二氧基;和Z代表CH或氮原子,得到通式IV代表的酮-酯衍生物,其中R1,R2,R3和Z定义同上,然后,该酮-酯衍生物与甲胺反应(以下称作反应2),得到通式V代表的酮-酰胺衍生物,
Figure A9710542100063
其中R2,R3和Z的定义同上,然后,该酮-酰胺衍生物与O-甲基-羟胺反应(以下称为反应3)。
本发明还提供了上述通式IV代表的酮-酯衍生物和上述通式V代表的酮-酰胺衍生物。这些衍生物作为生产上述通式I代表的二硫代碳酰亚胺的中间体是有用的。
在本发明中,R1代表的C1-C6烷基包括甲基、乙基等;R2和R3代表的C1-C6烷基包括甲基、乙基、异丙基等;卤原子包括氟、氯等;C1-C6烷氧基包括甲氧基、乙氧基等;C1-C6卤代烷基包括三氟甲基等;C1-C6卤代烷氧基包括三氟甲氧基等;X代表的卤原子包括氯、溴和碘。
在本发明中,优选的例子包括R1是甲基、乙基和异丙基;R2是甲基、乙基和三氟甲基;R3为氢和Z为CH基。
下面是对反应1详细说明。
这里可用的碱包括,碱金属烷氧化物(例如,C1-C5烷氧化物如叔-丁氧化物、甲氧化物、乙氧化物、异丙氧化物等),例如,叔丁氧化物等;碱金属氢化物,例如,氢化钠等;碱金属氢氧化物,例如,氢氧化钠、氢氧化钾等。
反应通常在溶剂中进行。可以使用的溶剂随所用碱而变,包括醚类溶剂,如四氢呋喃(以下称THF)、乙醚、二丁醚等;醇类溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇等;芳烃类溶剂,如甲苯、二甲苯、苯等;卤代芳烃类溶剂,如氯苯、二氯苯等;脂族烃溶剂,如己烷、庚烷等;N,N-二甲基甲酰胺;水等或其混合溶剂。
反应温度通常是-10-+60℃和反应周期通常是0.5-10小时。反应中反应剂和所用碱的比例通常是1∶08-0.8∶1或者等摩尔比或大体等摩尔比。
反应完成后反应液通常以水、氯化铵水溶液或稀盐酸处理,有机相被浓缩,如果需要,经例如色谱法等提纯,分离出所要的通式Iv代表的酮-酯衍生物。
以此法生产的通式IV代表的酮-酯衍生物的例子包括:N-(4-甲基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-甲氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-甲氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-三氟甲基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-甲氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-甲基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-乙氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-乙氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-三氟甲基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-乙氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-甲基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-异丙氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-异丙氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-三氟甲基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-异丙氧羰基)-甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺等。
反应1中所用通式II代表的酮-酯化合物包括例如,
2-(溴甲基)苯甲酰基甲酸甲酯,
2-(溴甲基)苯甲酰基甲酸乙酯,
2-(溴甲基)苯甲酰基甲酸异丙酯,
2-(氯甲基)苯甲酰基甲酸甲酯,
2-(氯甲基)苯甲酰基甲酸乙酯,
2-(氯甲基)苯甲酰基甲酸异丙酯等。
这些化合物可以按以下反应制备:其中NXS代表N-卤琥珀酰亚胺如N-溴琥珀酰亚胺、N-氯琥珀酰亚胺或N-碘琥珀酰亚胺,BPO代表过氧苯甲酰和R1的定义同上。
在反应1中所用通式III代表的二硫代氨基甲酸酯化合物包括例如,
4-甲基二硫代苯基氨基甲酸甲酯,
4-乙基二硫代苯基氨基甲酸甲酯,
4-三氟甲基二硫代苯基氨基甲酸甲酯等。
这些化合物可以按以下反应制备,
        或(CH3O)2SO2
其中R2,R3和Z的定义同上。
以下是对反应2的详细说明。
反应通常在溶剂中进行。可用的溶剂包括醇类溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇等;醚类溶剂,如THF、乙醚、二丁醚等;芳烃溶剂,如甲苯、二甲苯、苯等;卤代芳烃溶剂,如氯苯、二氯苯等;脂族烃溶剂,如己烷、庚烷等;N,N-二甲基甲酰胺;水等或其混合溶剂。
反应温度通常是-10-+60℃和反应周期通常是0.5-10小时。反应中每摩尔通式IV的酮-酯衍生物,所用甲胺的比例通常是1-10摩尔。
反应完成后,反应液通常被浓缩,如果需要,经如重结晶、色谱等提纯,得到所要的通式V代表的酮-酰胺衍生物。
以此方法生产的通式V代表的酮-酰胺衍生物的例子包括:N-(4-甲基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-氧-α-(N-甲基氨基甲酰基)]-甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-氧-α-(N-甲基氨基甲酰基)]-甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-三氟甲基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-氧-α-(N-甲基氨基甲酰基)]-甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺等。
以下是对反应3的详细说明。
在此反应中,可以使用O-甲基羟胺或其有机或无机酸盐,如O-甲基羟胺盐酸盐等。
当使用O-甲基羟胺酸盐时,在此反应中通常用1摩尔或更多的碱。在此情形下使用的碱包括有机碱,如吡啶、乙酸钠等,或无机碱,如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠等。
该反应通常在溶剂中进行。
适用的溶剂包括吡啶;醇类溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇等;醚类溶剂,如THF、乙醚、二丁醚等;芳烃溶剂,如甲苯、二甲苯、苯等;卤代芳烃溶剂,如氯苯、二氯苯等;脂族烃溶剂,如己烷、庚烷等;N,N-二甲基甲酰胺;水等或其混合溶剂。
反应温度通常是-10-+60℃和反应时间通常是0.5-10小时。反应中每摩尔通式V的酮-酰胺衍生物通常使用1-2摩尔O-甲基羟胺。
反应完成后,反应液通常用水、氯化铵水溶液或稀盐酸处理和有机相被浓缩,如果需要,经重结晶,色谱或其它方法提纯,得到所要的通式I代表的二硫代碳酰亚胺衍生物。
以此方法生产的通式I代表的二硫代碳酰亚胺衍生物的例子包括:N-(4-甲基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-甲氧亚氨基-α-(N-甲基氨基甲酰基)]甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-甲氧亚氨基-α-(N-甲基氨基甲酰基)]甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺,N-(4-三氟甲基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-甲氧亚氨基-α-(N-甲基氨基甲酰基)]甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺等。
本发明将通过制备实施例和其它实施例更具体地说明,这些不可以解释为对本发明范围的限制。制备实施例1
(1)将4-乙基苯基二硫代氨基甲酸甲酯(3.9g)加入2-(溴甲基)苯甲酰基甲酸乙酯(5.0g)在THF(50ml)中的溶液。在冰浴冷却下,将叔丁氧化钾(2.2g)慢慢加入该溶液。在冰浴冷却下搅拌混合物1小时,然后,于50℃加热1小时。将反应液冷至室温,混合水和乙酸乙酯。分开水相和有机相,水洗有机相,以无水硫酸镁干燥,浓缩,得到油状物。该油状物经硅胶柱色谱分离(洗脱液:己烷/乙酸乙酯=10/1),得到所要的N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α-乙氧羰基)甲基]-苯甲基二硫代碳酰亚胺(5.8g,产率78%)。1H-NMR(CDCl3/TMS,300MHz,δ(ppm)):1.23(3H,t,J=8Hz),1.40(3H,t,J=7Hz),2.43(3H,s),2.63(2H,q,J=8Hz),4.42(2H,q,J=7Hz),4.70(2H,s),6.76(2H,d,J=8Hz),7.17(2H,d,J=8Hz),7.3-7.8(4H,m).
(2)向N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-[2-(α-氧-α(-乙氧羰基)甲基]苯甲基二硫代碳酰亚胺(4.0g)与甲醇(20ml)的溶液中加40%的甲醇甲胺溶液(3.9g),于室温下搅拌混合物2小时。减压浓缩反应液,得到油状物。该油状物经硅胶柱色谱分离(洗脱液:己烷/乙酸乙酯=2/1),得到所要的N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-氧-α-(N-甲基氨基甲酰基)]甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺(3.3g,产率:87%)。1H-NMR(CDCl3/TMS,300MHz,δ(ppm)):1.22(3H,t,J=7.5Hz),2.40(3H,s),2.61(2H,q,J=7.5Hz),2.87(3H,d,J=5Hz),4.55(2H,s),6.74(2H,d,J=8Hz),7.08(1H,brs),7.13(2H,d,J=8Hz),7.3-8.0(4H,m).
(3)于室温下,一次向O-甲基羟胺盐酸盐(0.87g)与吡啶(5ml)的溶液中加N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-氧-α-(N-甲基氨基甲酰基)]甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺(2.0g),并于室温下搅拌混合物2小时。以1N盐酸水溶液处理反应混合物直至变成酸性pH,然后,与乙酸乙酯一起振荡。分出有机相,用氯化钠水溶液洗,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,得到-油状物。该油状物经硅胶柱色谱分离(洗脱剂:己烷/乙酸乙酯=2/1),得到所要的N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-甲氧亚氨基-α-(N-甲基氨基甲酰基)]甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺(1.1g,产率:52%),为大约9∶4的E-型和Z-型混合物。1H-NMR(CDCl3/TMS,300MHz,δ(ppm))E-型:1.21(3H,t,J=8Hz),2.42(3H,s),2.63(2H,q,J=8Hz),2.84(3H,d,J=6Hz),3.90(3H,s),4.18(2H,s),6.69(2H,d,J=8Hz),7.13(2H,d,J=8Hz),7.2-7.7(5H,m).z-型:1.21(3H,t,J=7.5Hz),2.46(3H,s),2.60(2H,q,J=7.5Hz),2.75(3H,d,J=5Hz),4.01(3H,s),4.54(2H,s),6.73(2H,d,J=8Hz),7.13(2H,d,J=8Hz),7.2-7.7(5H,m).
以上述洗脱剂继续洗脱,回收原料化合物N-(4-乙基苯基)-S-甲基-S-{2-[α-氧-α-(N-甲基氨基甲酰基)]-甲基}苯甲基二硫代碳酰亚胺(0.9g,43%)。
以下是用于反应1中的通式II代表的酮-酯化合物的生产实施例。
参考制备实施例1
将草酸二乙酯(30g)与无水THF(300ml)的溶液冷却至-30℃。于-20℃下将O-甲苯基氯化镁与THF的溶液(1M,140ml)加到上述溶液中。于-30℃下搅拌30分钟后,将混合物温热至0℃并与氯化铵水溶液混合。减压浓缩混合物。用水和乙酸乙酯处理残留物。分出有机相,水洗,无水硫酸镁干燥,浓缩,得黄色油状物。该油状物经硅胶柱色谱分离(洗脱液:己烷/乙酸乙酯=10/1),得到所要的2-甲基苯甲酰基甲酸乙酯(18g,产率:87%)。1H-NMR(CDCl3/TMS,300MHz,δ(ppm)):1.42(3H,t,J=6Hz),2.62(3H,s),4.45(2H,q,J=6Hz),7.2-8.2(4H,m)。
向2-甲基苯甲酰基甲酸乙酯(10g)与四氯化碳(200ml)的溶液中加N-溴琥珀酰亚胺(10g)和25%水合过氧苯甲酰(1g),回流加热混合物2小时。冰浴冷却反应混合物并经硅藻土板过滤。减压浓缩滤液,得到黄色油。该油经硅胶柱色谱分离(洗脱液:己烷/乙酸乙酯=20/1),得到所要的2-(溴甲基)苯甲酰基甲酸乙酯(6.1g,产率:43%)。1H-NMR(CDCl3/TMS,300MHz,δ(ppm)):1.42(3H,t,J=6Hz),4.44(2H,q,J=6Hz),4.88(2H,s),7.2-8.2(4H,m)。
用上述洗脱剂继续洗脱,回收原料化合物2-甲基苯甲酰基甲酸乙酯(4g,40%)。
参考制备实施例2
于2小时内,向2-甲基苯甲酰基甲酸乙酯(10g)与氯苯(50ml)的溶液中加溴(10g)的氯苯(20ml)溶液和25%水合过氧苯甲酰(1g)的氯苯(10ml)悬浮液,并回流加热混合物1小时。冰浴冷却反应混合物并经硅藻土板过滤。减压浓缩滤液,得到黄色油。该油经硅胶柱色谱分离(洗脱液:己烷/乙酸乙酯=20/1),得到所要的2-(溴甲基)苯甲酰基甲酸乙酯(1-4g,产率:10%)。
用上述洗脱液继续洗脱,回收原料化合物2-甲基苯甲酰基甲酸乙酯(6.3g,63%)。
在反应1中使用的通式III代表的二硫代氨基甲酸酯化合物的制备实例叙述如下。
向4-乙基苯胺(7.8g)的乙醚(40ml)溶液中加二硫化碳(6g)和三乙胺(13g)。室温下搅拌2小时后,过滤收集沉淀出的结晶,干燥。将结晶(16g)溶解于甲醇(100ml)中并滴加碘甲烷(7.6g)。室温下搅拌混合物2小时,用1N盐酸酸化(pH=约2)并用乙酸乙酯提取。用水洗有机相,无水硫酸镁干燥,减压浓缩至固体。用己烷处理该固体,研制,过滤,干燥,得到所要的4-乙基苯基二硫代氨基甲酸甲酯(9.5,产率:67%),m.p.78℃。

Claims (9)

1.通式I代表的二硫代碳酰亚胺衍生物的制备方法,
Figure A9710542100021
其中R2和R3相同或不同,各自代表氢原子,C1-C6烷基,卤原子,C1-C6烷氧基,C1-C6卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基;或者R2和R3一起代表可以取代有氟原子的亚甲基二氧基;和Z代表CH或氮原子,该方法包括在碱存在下,通式II代表的酮-酯化合物与通式III代表的二硫代氨基甲酸酯反应,
Figure A9710542100022
其中R1代表C1-C6烷基;X代表卤原子;R2,R3和Z的定义同上,得到通式IV代表的酮-酯衍生物,其中,R1,R2,R3,X和Z的定义同前,然后,该酮-酯衍生物与甲胺反应,得到通式V代表的酮-酰胺衍生物,其中R2,R3和Z的定义同上,该酮-酰胺衍生物再与O-甲基羟胺反应。
2.权利要求1的方法,其中R1是甲基或乙基;R2是甲基、乙基或三氟甲基;R3是氢原子和Z是CH基。
3.通式IV代表的酮-酯衍生物,
Figure A9710542100032
其中R1是C1-C6烷基;R2是R3相同或不同,各自代表氢原子,C1-C6烷基,卤原子,C1-C6烷氧基,C1-C6卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基;或者R2和R3一起代表可以取代有氟原子的亚甲基二氧基;和Z代表CH或氮原子。
4.权利要求3的酮-酯衍生物,其中R1是甲基或乙基;R2是甲基,乙基或三氟甲基;R3是氢原子和Z是CH基。
5.通式V代表的酮-酰胺衍生物,
Figure A9710542100041
其中R2和R3相同或不同,各自代表氢原子,C1-C6烷基,卤原子,C1-C6烷氧基,C1-C6卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基;或者R2和R3一起代表可以取代有氟原子的亚甲基二氧基;和Z代表CH或氮原子。
6.权利要求5的酮-酰胺衍生物,其中R2是甲基,乙基或三氟甲基;R3是氢原子和Z是CH基。
7.权利要求3定义的通式IV代表的酮-酯衍生物的生产方法,该方法包括在碱存在下,权利要求1定义的通式II代表的酮-酯衍生物与权利要求1定义的通式III代表的二硫代氨基甲酸酯衍生物反应。
8.权利要求5定义的通式V代表的酮-酰胺衍生物的生产方法,该方法包括在碱存在下,权利要求1的定义的通式II代表的酮-酯衍生物与权利要求1定义的通式III代表的二硫代氨基甲酸酯反应,得到权利要求3定义的通式IV代表的酮-酯衍生物,该酮-酯衍生物再与甲胺反应。
9.权利要求5定义的通式V代表的酮-酰胺衍生物的生产方法,包括权利要求3定义的通式IV代表的酮-酯衍生物与甲胺反应。
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