經取代的磺酰氨基甲基苯甲酸(衍生物)及其制備方法

專利名稱：經取代的磺酰氨基甲基苯甲酸(衍生物)及其制備方法
技術領域：
本發明涉及制備活性物質的中間產物的技術領域，所述活性物質尤其是具有除草活性的磺酰脲類。
已知芳族胺可轉化生成磺酸衍生物，諸如磺酰氯類和進一步的磺酰胺類，其又可用以制備具有除草活性的磺酰脲類(Meerwein等人，Chem.Berichte 90，841-852(1957)及EP-A-574418)。
J.Med.Chem.1986，第29冊，編號4，第585頁公開了一種經取代的鄰氨基苯甲酸，其作為中間產物制備適于使胰蛋白酶類失活的特定酐類。
本發明的任務是提供新穎的化學化合物，其適于制備具有除草活性的磺酰脲類。此任務意外地通過式(I)的化合物而達到 其中R1是H、(C1-C8)烷基、(C3-C8)鏈烯基或(C3-C8)炔基，其中最后三個基團是未經取代或經取代，例如經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、[(C1-C4)烷基]羰基或[(C1-C4)烷氧基]羰基的基團所取代，R2，R3各自獨立地是H或酰基，優選H，R4，R5是H，R6是H或(C1-C8)烷基，其未經取代或例如經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亞磺酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、[(C1-C4)烷基]羰基或CN的基團所取代，優選H，R7是(C1-C8)烷基、(C3-C8)鏈烯基或(C3-C8)炔基，其未經取代或例如經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基或(C1-C4)烷硫基的基團所取代，或R7是(C6-C14)芳基(例如苯基)，其未經取代或例如經一個或多個選自鹵素、NO2、CN、(C1-C4)烷基、(C1-C4)鹵代烷基或(C1-C4)烷氧基的基團所取代，或R7是單-或二-(C1-C8)烷氨基，其未經取代或例如經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亞磺酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、[(C1-C4)烷基]羰基、[(C1-C4)烷氧基]羰基或CN的基團所取代，或R6及R7一起形成具有式-(CH2)mBm1-的鏈，其未經取代或例如經一個或多個(C1-C4)烷基所取代，其中m＝2、3或4，m1＝0或1并且B＝CO或SO2，R8基團是相同的或相異地是(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、[(C1-C4)烷基]羰基或[(C1-C4)烷氧基]羰基，其未經取代或例如經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、[(C1-C4)烷基]羰基或[(C1-C4)烷氧基]羰基的基團所取代，或R8是鹵素或NH2并且n是0、1、2或3，優選0。
優選的式(I)化合物，其中R1是H或(C1-C4)烷基，優選(C1-C4)烷基，R2及R3是H，R4及R5是H，R6是H，R7是(C1-C4)烷基并且
n是0。
式(I)化合物中具有特別意義的是其中基團CR4R5-NR6-SO2-R7位于基團-CO-OR1的對位的那些。若R6及R7一起形成通式-(CH2)mBm1-的鏈并且m1＝1時，則優選B鍵結于已鍵結有R6的氮原子。
式(I)化合物的實例列于下表1中
表1
表1中，Me＝甲基，Et＝乙基，nPr＝正丙基，iPr＝異丙基，nBu＝正丁基，Phe＝苯基。
本文中所使用的術語“酰基”意指有機酸的殘基，形式上由有機酸通過去除一個OH-基團產生的，例如羧酸的殘基及由其衍生的酸的殘基，如硫代羧酸、如需要N-經取代的亞氨基羧酸或碳酸單酯的殘基、如需要N-取代的氨基甲酸、磺酸、亞磺酸、膦酸、次膦酸的殘基。
優選的酰基是甲酰基或選自CO-Rx、CS-Rx、CO-ORx、CS-ORx、CS-SRx、CRx＝NRY、SORY或SO2RY的酰基，其中Rx及RY各自為C1-C10-烴基，如C1-C10-烷基或C6-C10-芳基，其各自是未經取代或例如經一個或多個選自鹵素如F、Cl、Br、I、烷氧基、鹵代烷氧基、羥基、氨基、硝基、氰基或烷硫基的基團取代，或酰基是氨基羰基或氨基磺酰基，最后兩種基團是未經取代或N-單取代或N，N-雙取代，例如經選自烷基或芳基的取代基所取代。酰基是例如甲酰基、鹵代烷基羰基、烷基羰基如(C1-C4)烷基羰基、苯基羰基，其中苯環可經取代，或烷氧羰基，如(C1-C4)烷氧羰基、苯氧羰基、芐氧羰基、烷基磺酰基如(C1-C4)烷基磺酰基、烷基亞磺酰基如C1-C4(烷基亞磺酰基)、N-烷基-1-亞氨烷基如N-(C1-C4)-1-亞氨基-(C1-C4)烷基及有機酸的其他殘基。
式(I)及下文所使用的通式中的基團烷基、烷氧基、鹵代烷基、鹵代烷氧基及烷硫基以及相應的經取代基團的碳骨架各自可以是直鏈或支化的。如果沒有特別陳述，這些基團優選低級碳骨架，例如優選具有1至4個碳原子。烷基，還有在組合基團中如烷氧基、鹵代烷基等等中的烷基，表示例如甲基、乙基、正-或異-丙基、正-、異-、叔或2-丁基、戊基類、己基類如正-己基、異-己基及1，3-二甲基丁基、庚基類如正庚基、1-甲基己基及1，4-二甲基戊基；鏈烯基及炔基表示可能的不飽和的相應烷基；鏈烯基表示例如烯丙基、1-甲基丙-2-烯-1-基、2-甲基-丙-2-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-3-烯-1-基、1-甲基-丁-3-烯-1-基及1-甲基-丁-2-烯-1-基；炔基表示例如炔丙基、丁-2-炔-1-基、丁-3-炔-1-基、1-甲基丁-3-炔-1-基。
鏈烯基，例如“(C3-C8)鏈烯基”形式優選表示具有3至8個碳原子的鏈烯基，其中雙鍵不是鍵結于與式(I)化合物的其它分子部分鍵結的碳原子上(“基”位置)。相應地這也適用于炔基。
鹵素是例如氟、氯、溴或碘。鹵代烷基、-烯基及-炔基是部分或完全經鹵素取代的烷基、鏈烯基或炔基，優選氟、氯和/或溴，特別是經氟或氯所取代，例如CF3、CHF2、CH2F、CF3CF2、CH2FCHCl2、CCl3、CHCl2、CH2CH2Cl；鹵代烷氧基有例如OCF3、OCHF2、OCH2F、CF3CF2O、OCH2CF3和OCH2CH2Cl；相應適用于鹵代鏈烯氧基和其它經鹵素取代的基團。
經取代的基團如經取代的烴基，例如經取代的烷基、鏈烯基、炔基、芳基如苯基，表示例如未經取代的骨架所衍生的經取代的基團，其中該取代基表示例如一個或多個，優選1、2或3個，選自鹵素、烷氧基、鹵代烷氧基、烷硫基、羥基、氨基、硝基、羧基、氰基、疊氮基、烷氧羰基、烷羰基、甲酰基、氨基甲酰基、單-及二烷基氨羰基、經取代的氨基如酰氨基、單-及二烷基氨基、及烷基亞磺酰基、鹵代烷基亞磺酰基、烷基磺酰基、鹵代烷基磺酰基并且，若為環狀基團，也包括烷基和鹵代烷基，及對應于前述飽和含烴基團的不飽和脂族基團，如鏈烯基、炔基、鏈烯氧基、炔氧基等基團。具有碳原子的基團，優選具有1至4個碳原子，特別是1或2個碳原子。優選取代基通常選自鹵素，例如氟和氯，(C1-C4)烷基，優選甲基或乙基，(C1-C4)鹵代烷基，優選三氟甲基，(C1-C4)烷氧基，優選甲氧基或乙氧基，(C1-C4)鹵代烷氧基，硝基及氰基。在此特別優選的取代基是甲基、甲氧基和氯。
如需要經取代的苯基或苯氧基優選苯基或苯氧基，其未經取代或經相同或相異基團所單-或多重取代，優選達至三重取代，該基團選自鹵素、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)鹵代烷基、(C1-C4)鹵代烷氧基和硝基，例如鄰-、間-及對-甲苯基、二甲基苯基、2-、3-及4-氯苯基、2-、3-及4-三氟-和-三氯苯基、2，4-、3，5-、2，5-及2，3-二氯苯基、鄰-、間-及對-甲氧苯基。
如果將取代基定義為一個或多個選自一個基團組的基團，則這涵括通過一個或多個相同基團的取代及通過不同基團單-或多重的取代。
本發明的主題還有式(I)涉及到的所有立體異構體，及其混合物。式(I)的這類化合物含有一個或多個不對稱碳原子，其在通式(I)中未特別示出。它們通過它們的特定空間形狀定義了可能的立體異構體，如對映體或非對映體，都包含于式(I)中并且可依據常用方法從立體異構體的混合物中獲取或通過立體選擇性反應結合使用具有立體化學純度的起始物質制備。式(I)也包括所述化合物的互變異構體，只要其通過質子移動形成并且是化學穩定的。
式(I)化合物可形成鹽類，其中酸性氫原子由適當的陽離子所置換。該鹽類有例如金屬鹽，優選堿金屬鹽或堿土金屬鹽，特別是鈉鹽及鉀鹽，或還有銨鹽或有機胺的鹽類。同樣，鹽形成可通過酸與堿性基團如氨基的加成反應而達到。適用于此的酸類是強無機和有機酸類，例如HCl、HBr、H2SO4、HNO3或甲酸。
從下述式(II)化合物出發以極佳的產率和純度成功地合成式(I)化合物。
本發明的主題因此還涉及一種用于制備式(I)化合物的方法，包括下述步驟，其中1a)式(II)的化合物 在不存在酸的情況下通過催化氫化反應產生式(III)的化合物，或在酸存在下進行催化氫化反應，該酸是例如H+X-，其中X-是一當量的酸陰離子，如鹵素，例如Cl-、Br-或I-、或HSO4-、SO42-、H2PO4-、HPO42-、PO43-或-OCOR(其中R＝H或表示(C1-C8)烷基)，轉化成式(IIIa)的化合物，其中X-是一當量的酸陰離子，如鹵陰離子，例如Cl-、Br-、或I-、或HSO4-、SO42-、H2PO4-、HPO42-、PO43-或-OCOR(其中R＝H或表示(C1-C8)烷基)， 且隨后1b)式(III)或(IIIa)的化合物與磺酸衍生物反應生成R2、R3及R6＝H的式(I)的化合物；或2a)α)式(II)的化合物 通過常用于硝基化合物的還原方法轉化生成式(IV)的化合物
且隨后β)式(IV)的化合物或通過催化氫化或通過常用于腈類的還原方法轉化生成式(III)或(IIIa)的化合物，且隨后2b)式(III)或(IIIa)的化合物與磺酸衍生物反應生成R2、R3及R6是＝H的式(I)的化合物；或3a)α)式(II)的化合物 通過常用于腈類的還原方法轉化生成式(V)或(Va)的化合物，其中X-是如式(IIIa)中所定義的， 且隨后β)式(V)或(Va)的化合物通過常用于硝基化合物的還原方法或通過催化氫化轉化生成式(III)或(IIIa)的化合物，且隨后
3b)式(III)或(IIIa)的化合物與磺酸衍生物反應生成R2、R3及R6是＝H的式(I)的化合物；或4a)α)式(II)的化合物 通過常用于腈類的還原方法轉化生成式(V)或(Va)的化合物，其中X-是如式(IIIa)中所定義的， β)并且隨后式(V)或(Va)的化合物與磺酸衍生物反應生成式(VI)的化合物， 且隨后
4b)式(VI)的化合物通過常用于硝基化合物的方法或通過催化氫化轉化生成R2、R3及R6是＝H式的(I)的化合物。
式(III)、(IIIa)、(V)、(Va)及(VI)的化合物是新穎化合物并且同樣是本發明的主題。
R2和/或R3＝酰基的式(I)化合物，可通過R2及R3＝H的式(I)化合物使用酰化劑如羰酰鹵、磺酰鹵及氨基甲酰鹵、羧酸酐、磺酸酐、鹵代甲酸酯或異氰酸酯通過常用方法進行酰化而獲得(參照例如，L.-F.Tietze，Th，Eicher，有機化學實踐中的反應及合成(Reaktionen undSynthesen im organisch-chemischen Praktikum)，Thieme VerlagStuttgart/New York，1981，pp.131，316，318，345；R.C.Larock，綜合有機轉化(Comprehensive Organic Transformations)(1989)，pp.979，981)。作為適當的溶劑例如有非質子傳遞溶劑，如二氯甲烷、乙腈、二噁烷、四氫呋喃、甲苯或氯苯，優選溫度是0℃至溶劑沸點。
R6＝未經取代或經取代的C1-C8-烷基的式(I)化合物可通過例如將R6＝H的式(I)化合物使用烷基化劑如烷基鹵、硫酸烷酯如硫酸二甲酯或對甲苯磺酸烷基酯通過常用方法進行烷基化而獲得。適當的溶劑有丙酮及二甲基甲酰胺(參照例如R.C.Larock，Comprehensive.Organic Transformations(1989)，398頁；L.-F.Tietze，Th.Eicher，Reaktionen und Synthesen im organisch-chemischenPraktikum，Thieme Verlag Stuttgart/New York，1981，75頁；Organikum，有機化學基礎實踐(Organisch-chemischesGrundpraktikum)VEB，Berlin 1981)。所述烷基化可于堿如K2CO3、NaH或醇鹽如醇化鈉存在下進行。在此優選的起始物是R2及R3為酰基的式(I)化合物。
R6＝未經取代或經取代C1-C8烷基的式(I)化合物也可經由還原胺化，例如使用醛或酮于還原劑如H2/催化劑、甲酸、鋅/HCl、硼氫化鈉或氰基硼氫化鈉存在下獲得。實例是使用甲醛及甲酸的Leuckard-Wallach反應。
優選的方法是式(II)化合物中的硝基及腈基在一方法步驟中一起借助相應于經變更的方法1a)的催化氫化還原產生式(III)或(IIIa)的化合物。
當該反應或操作是在酸性介質中進行時，在本發明方法作為中間產物獲得的式(III)或(V)的氨基化合物也可以以其鹽形式(IIIa)及(Va)產生以及進一步用于反應。
式(II)、(III)、(IIIa)、(IV)、(V)、(Va)及(VI)中所列的符號具有與式(I)中相同的定義，包括其對此列出的優選范圍。式(II)、(III)、(IIIa)、(IV)、(V)、(Va)及(VI)的優選化合物是，其基團-CN(式(II)及(IV))、-CH2-NH2(式(III)及(V))、-CH2-NH3+X-(式(IIIa)及(Va))或-CH2-NR6-SO2-R7(式(VI))處于基團-CO-OR1的對位。
此外，本發明方法的分步驟也為本發明的主題。
式(II)化合物是已知的，參見例如DE 22 39 799 C3或美國化學協會期刊(Journal of the American Chemical Society)99，6721(1977)。
式(II)化合物根據經變更的方法1a)、式(IV)化合物根據經變更的方法2αβ)、式(V)或(Va)化合物根據經變更的方法3αβ)或式(VI)化合物根據經變更的方法4b)的催化氫化是通過常用氫化方法成功地進行。作為氫源可以使用例如氫氣、肼或HN＝NH。特別適宜的氫化催化劑有貴金屬催化劑，例如Pd，Pt，Rh，Ir或Ni或Co催化劑。所述貴金屬可以元素形式或氧化物或鹵化物的形式使用。所述貴金屬催化劑可以不使用載體或優選使用如活性炭、硅藻土、硅酸鹽的載體材料。
所述氫化可以在環境大氣壓下也可以通過施加超大氣壓的氫壓下進行，通常是介于1-100巴之間，優選是1-50巴。適當的溫度通常是介于-20至150℃范圍內，優選介于0至120℃之間。
適用于氫化的溶劑有如水、醇類如甲醇或乙醇、醚類如二乙醚、四氫呋喃或二噁烷、酰胺類如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺、酯類如乙酸乙酯、有機羧酸如甲酸或乙酸、芳族烴類如甲苯、二甲苯及氯苯、或經鹵化的脂族烴類如CH2Cl2之類的溶劑，所述溶劑可采用純溶劑或混合溶劑的形式。
式(II)化合物根據經變更的方法1a)或式(IV)化合物根據經變更的方法2αβ)進行的催化氫化優選在1-10摩爾當量的酸的存在下進行。作為優選溶劑使用的是醇類如甲醇或乙醇、或水。適宜的酸是無機酸或羧酸。優選的酸是H+X-，其中X-是一當量的酸根，如鹵素，例如Cl-、Br-、或I-，或HSO4-、SO42-、H2PO4-、HPO42-、PO43-或-OCOR(其中R＝H或(C1-C8)烷基)，例如氫鹵酸如鹽酸或氫溴酸，或硫酸、磷酸、甲酸或乙酸。例如，若使用最后兩種酸，所述酸也可以完全充當溶劑使用。
式(IV)化合物的催化氫化也可使用1-10摩爾當量的氨，其中優選使用鎳或鈷催化劑如阮內鎳或阮內鈷進行。作為溶劑在此優選使用醇類如甲醇或乙醇。
式(II)化合物根據經變更的方法2aα)、式(V)和(Va)化合物根據經變更的方法3aβ)或式(VI)化合物根據經變更的方法4b)進行的硝基還原可通過常用于芳族硝基化合物的還原劑進行。這樣的還原劑及反應條件例如在R.C.Larock，Comprehensive OrganicTrans-formations(1989)411-415頁，VCH Publishers Inc.及其中所列文獻中有描述。優選還原劑有如Fe、Zn、Sn或其鹽類如FeSO4或Sn-II鹽類如SnCl2。例如有機羧酸、醇類和/或無機酸類適宜作為溶劑。反應溫度通常是介于0℃及溶劑沸點之間。
式(IV)化合物根據經變更的方法2aβ)及式(II)化合物根據經變更的方法3aα)及4aα)進行腈基的還原可通過常用于腈類的還原劑進行。這樣的還原劑及還原條件例如在R.C.Larock，Comprehensive Organic Transformations(1989)437-438頁，VCHPublishers Inc.及其中所列的文獻中有描述。優選還原劑有如硼氫化合物或鋁氫化合物，如BH3/THF、BH3/DMS及其鹽類如NaBH4。例如醚類如二噁烷或四氫呋喃適宜作為溶劑。反應溫度通常是介于0℃及溶劑沸點之間。若還原產物隨后在例如甲醇/HCl的酸性介質中操作，則可以式(IIIa)及(Va)的鹽形式獲得式(III)化合物(經變更的方法2aβ)及式(V)化合物(經變更的方法3aα及4aα)，其可以如同化合物(III)及化合物(V)般地進一步反應。
式(III)或(IIIa)化合物根據經變更的方法1b)、2b)或3b)或式(V)或(Va)化合物根據經變更的方法4αβ)用磺酸衍生物的酰化過程可在常用于酰化反應的條件下進行，在式(V)或式(Va)情況下產生式(VI)化合物，或在式(III)或(IIIa)化合物情況下產生本發明式(I)化合物。
例如，式(III)或(IIIa)或(V)或(Va)的化合物在適宜的溶劑中使用磺酸衍生物在作為酸受體的堿存在下轉化為式(I)或(VI)的化合物。適用于酰化的溶劑有如水、醇類如甲醇或乙醇、經鹵化的脂族烴類如CH2Cl2、芳族烴類如甲苯、氯苯或二甲苯、醚類如二乙醚、四氫呋喃或二噁烷、酮類如丙酮或甲基異丁酮、酯類如乙酸乙酯、及非質子傳遞溶劑如乙腈、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺之類的溶劑，所述溶劑可采用純溶劑或混合溶劑的形式。優選水及水與選自上述列出的水溶性有機溶劑的混合物。
適宜的堿是無機或有機堿，例如碳酸鹽類如K2CO3、Na2CO3或NaHCO3、堿金屬氫氧化物及堿土金屬氫氧化物如NaOH、KOH或Ca(OH2)或胺類如三乙胺。所述堿的通常用量是1-10摩爾當量，優選1-5摩爾當量每mol式(III)或(V)的化合物；采用式(IIIa)或(Va)的化合物時，所采用堿的最低量是至少兩摩爾當量。
適宜的磺酸衍生物是磺酰鹵如酰氟、酰氯、酰溴或酰碘和磺酸酐。優選式R7-SO2-Z的磺酸衍生物，其中R7是如式(I)中所定義并且Z是如鹵素(例如氟、氯、溴或碘)的離去基團或O-SO2-Rz，其中Rz是如式(I)中R7的定義。所述酰化例如是這樣完成的，式(III)或(IIIa)化合物或式(V)或(Va)化合物于適宜的溶劑中，在適宜的堿存在下，與磺酸衍生物通常在-20至100℃的溫度下進行反應。優選溫度-10至50℃。磺酸衍生物用量通常為1-10摩爾當量，優選1-5摩爾當量每mol式(III)或(IIIa)或(V)或(Va)的化合物。
除了式(I)化合物及其制備以外，本發明還涉及其進一步轉化為式(VII)和(VIII)化合物的反應。R2和/或R3＝酰基的式(I)化合物就此先依據已知的方法轉化成R2＝R3＝H的式(I)化合物，其隨后進一步反應而轉化為式(VII)和(VIII)化合物。式(VII)及(VIII)中所使用的符號與在式(I)中的意義相同，包括其對此列出的優選范圍，并且式(VII)中的Y表示鹵素如氟、氯、溴或碘。優選這樣的式(VII)和(VIII)化合物，其-CH2-NR6-SO2-R7處于基團-CO-OR1的對位。
如(EP-A-723 534)所述，式(VII)和(VIII)化合物是適于制備強效除草性磺酰脲類的前體，式(VII)和(VIII)化合物根據本發明方法制備是特別有效率的，且式(VII)和(VIII)化合物以極佳產率及純度獲得。
用以將苯胺轉化成磺酰鹵的方法6)是已知的(參照例如H.Meerwein等人，化學報告(Chem.Berichte)90，841-852(1957))。R2，R3＝H的式(I)化合物意外地基于文獻所述的方法成功地轉化生成式(VII)的化合物。在此，R2，R3＝H的式(I)化合物在適宜的條件下重氮化，并隨后在酸如羧酸例如乙酸或無機酸例如氫鹵酸HY如HCl或HBr及催化劑例如基于CuI和/或CuII鹽類的銅催化劑存在下，與適宜的SO2源如SO2氣體、Na2S2O5或NaHSO3偶聯，產生式(VII)的磺酰鹵。
所述重氮化可使用適宜的重氮化劑如NaNO2在酸如無機酸的存在下進行，優選氫鹵酸HY如HCl或HBr。作為溶劑優選使用水/酸混合物，尤其是水/羧酸(例如乙酸)或水/無機酸(例如氫鹵酸HY如HCl或HBr)的混合物。反應溫度通常是-20至50℃，優選-10至20℃。
可作為隨即的偶聯反應所使用的溶劑例如有水、羧酸如乙酸、羧酸酯如乙酸乙酯、醚類如二乙醚、四氫呋喃或二噁烷、經鹵化的脂族烴類如CH2Cl2或二氯乙烷、芳族烴類如甲苯、氯苯或二甲苯、或酮類如丙酮或甲基異丁酮。此外，所述反應混合物含有酸類，例如羧酸如乙酸，或無機酸如氫鹵酸HY例如HCl或HBr，其或尚來自于重氮化反應和/或是在偶聯反應時添加的。作為SO2源的可使用例如SO2氣體(1-10當量)、Na2S2O5(1-10當量)或NaHSO3(1-10當量)，存在催化劑，例如銅催化劑如CuCl(1-20mol％)、CuCl2(1-20mol％)、CuBr(1-20mol％)或CuBr2(1-20mol％)。
當式(VII)化合物例如在適宜的溶劑下與氨進行反應時，式(VII)的磺酰鹵成功轉化為式(VIII)磺酰胺類的胺解7)意外地具有高效率及高產率。
所述胺解可使用適宜的試劑進行，例如2-10摩爾當量的氨水溶液或NH3氣體在溶劑例如酮類如丙酮或甲基異丁酮、經鹵化的脂族烴類如CH2Cl2、芳族烴類如二甲苯、甲苯或氯苯、醚類如二乙醚、四氫呋喃或二噁烷、酯類如乙酸乙酯、非質子傳遞溶劑如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或乙腈、或這些溶劑的混合物。反應溫度通常是-10至100℃，優選-10至40℃，尤其優選-10至20℃。
式(VII)和(VIII)化合物可隨后依各種方式轉化生成磺酰脲類，優選式(XIII)的磺酰脲類和/或其鹽類，例如通過8)式(VII)的磺酰鹵與氰酸鹽MOCN且與式(XII)的氨基雜環于堿存在下轉化生成磺酰脲類，其中M是銨離子或堿金屬離子如Li、Na或K；或 9)式(VIII)化合物與式(IX)的雜環氨基甲酸酯轉化生成磺酰脲類，其中Ph是未經取代或經取代的苯基；或
10)a)式(XII)的氨基雜環先在堿如三烷基胺例如三乙胺存在下用光氣轉化生成式(X)的異氰酸雜環酯，并且b)所生成的式(X)的異氰酸雜環酯與式(VIII)的苯基磺酰胺反應生成磺酰脲類；或 11)a)式(VIII)化合物與異氰酸烷酯例如RNCO和光氣反應生成式(XI)的異氰酸磺酰酯，其中R＝C1-C10-烷基，并且b)所生成的式(XI)異氰酸磺酰酯與式(XII)的氨基雜環反應生成磺酰脲類；或
12)a)式(VIII)化合物與碳酸衍生物如R-CO-OPh反應生成式(XIV)的氨基甲酸苯基磺酰酯，其中Ph＝未經取代或經取代的苯基且R＝鹵素或未經取代或經取代的苯氧基，并且b)所生成的式(XIV)氨基甲酸苯基磺酰酯與式(XII)的氨基雜環反應生成磺酰脲類，其中Ph＝未經取代或經取代的苯基。

在式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)及(XIV)中所使用的符號與在式(I)中給出的意義相同，包括其對此列出的優選范圍，此外其中還有以下意義RX，RY各自獨立地是氫原子、鹵素、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)烷硫基，其中最后三種基團各為未經取代或經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基及(C1-C4)烷硫基的基團所取代，或是單-或二[(C1-C4)烷基]氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C3-C6)烯氧基或(C3-C6)炔氧基，X是CH或N并且Y是鹵素如氟、氯、溴或碘，優選氯。
優選式(XI)、(XIII)及(XIV)化合物，其基團-CH2-NR6-SO2-R7處于基團-COOR1的對位。
磺酰脲類如式(XIII)化合物可形成鹽類，其-SO2-NH-基團的氫由農業上可接受的陽離子所置換。所述鹽類例如有金屬鹽，尤其是堿金屬鹽或堿土金屬鹽，尤其是鈉鹽及鉀鹽，或銨鹽或有機胺類的鹽。同樣地，鹽形成可通過酸加成至例如氨基和烷基氨基的堿性基團上。對此適宜的酸類是強無機酸及有機酸，例如HCl、HBr、H2SO4或HNO3。就本文而言，如式(XIII)化合物所描述的磺酰脲類，由此也包括了其各自的鹽類。
在經變更的方法8)中，磺酰鹵(VII)的轉化是使用式(XII)的氨基雜環和氰酸鹽MOCN優選使用堿催化劑，在惰性非質子傳遞有機溶劑如乙酸乙酯、四氫呋喃、甲苯或乙腈中，介于0℃及溶劑沸點之間的溫度下進行。適宜的堿有如有機胺堿，尤其是吡啶類如吡啶或3-甲基吡啶。
在經變更的方法9)中，式(VIII)和(IX)化合物的反應優選使用堿催化劑，在惰性有機溶劑如二氯甲烷、乙腈、二噁烷、四氫呋喃或乙酸乙酯中，介于0℃及溶劑沸點之間的溫度下進行。所使用的堿有如K2CO3或有機胺堿如1，8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)。
在經變更的方法10)中，式(XII)化合物與光氣反應產生式(X)的異氰酸雜環酯是例如在惰性有機溶劑如乙酸乙酯、二噁烷或芳族溶劑如氯苯中，如需要添加有機胺堿如三乙胺，通常介于0℃及溶劑沸點之間的溫度下進行。式(X)化合物與式(VIII)化合物的后續反應是例如在惰性溶劑如乙酸乙酯、二噁烷或芳族溶劑如氯苯中，優選在堿如K2CO3或三烷基胺如三乙胺或三丁胺的存在下，通常于-20℃至溶劑沸點的溫度下進行(參照例如EP-A-232 067或EP-A-166516)。
在經變更的方法11)中，式(VIII)化合物與異氰酸烷酯及光氣反應以產生式(XI)的異氰酸苯基磺酰酯是例如在惰性溶劑如二氯甲烷、乙腈、二噁烷、四氫呋喃、甲苯或氯苯中，通常在20℃至該溶劑沸點的溫度下進行。式(XI)的化合物與式(XII)的氨基雜環的后續反應是例如在惰性溶劑如二氯甲烷、乙腈、二噁烷、四氫呋喃、甲苯或氯苯中，通常于0℃至溶劑沸點的溫度下進行的(參照例如US4,481,029)。
在經變更的方法12)中，式(VIII)化合物與碳酸衍生物例如碳酸二苯酯或氯甲酸苯酯反應產生式(XIV)的氨基甲酸苯基磺酰酯是例如在惰性溶劑如二甲苯、二氯甲烷、乙腈、二噁烷、四氫呋喃、甲苯或氯苯中，優選在堿如K2CO3或有機胺堿如三乙胺的存在下，優選在20℃至溶劑沸點的溫度下進行(參照例如US 4,684,393及US4,743,290)。式(XIV)化合物與式(XII)的氨基雜環的后續反應是例如在惰性溶劑如二甲苯、二氯甲烷、乙腈、二噁烷、四氫呋喃、甲苯或氯苯中，通常于介于20℃及溶劑沸點間的溫度下進行。
根據本發明式(I)的化合物因此使有效地制備除草性磺酰脲類及其他活性物質成為可能。
實施例實施例1a)氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨900g(4.37mol)4-氰基-2-硝基苯甲酸甲酯于13.51甲醇中的懸浮液在添加365ml濃鹽酸(4.37mol)及9g PtO2之后，先于室溫下于1巴氫壓下氫化。在漸漸減弱的氫攝取后，將壓力增加至17巴，持續氫化至完全氫攝取。為了處理，釋除壓力至大氣壓，經硅膠濾除催化劑，濾液于真空中完全濃縮。殘留物使用乙酸乙酯浸提，產生氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨，產率757g(80％)，熔點185-190℃(分解)。
b)2-氨基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯3g氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨(18.8mmol)溶解于50ml二甲基乙酰胺中，添加三乙胺(2.8g，27.7mmol)，混合物隨之于0-10℃下與甲磺酰氯(1.6g，13.8mmol)于20ml二甲基乙酰胺中的溶液進行反應。1小時之后，于真空中移除溶劑，殘留物使用水/二氯甲烷萃取處理。合一的有機萃取液以水洗滌且干燥(Na2SO4)，之后于旋轉蒸發器上蒸發。所得的殘留物在水中結晶后，得到3g(84％)2-氨基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯，熔點120-121℃。
c)2-氯磺酰基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯3g(11.6mmol)2-氨基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯于20ml濃鹽酸中的溶液在添加5ml冰醋酸之后，于0-5℃下花費0.5小時向其中摻入NaNO2溶液(0.81g，11.7mmol，10ml水)，并且于5℃下持續攪拌0.5小時。與此并行，將0.34g(3.5mmol)CuCl懸浮于30ml預先用SO2氣體飽和的冰醋酸中，并隨后向其中摻入30ml甲苯。預先制備的重氮 鹽溶液于35℃下使用0.5小時在自發性地釋出氣體的情況下滴加于此混合物中。1小時之后用水摻入，分相并且水相再以二氯甲烷萃取。合一的有機相經洗滌，干燥(Na2SO4)并且于真空中濃縮。用甲苯攪拌萃取殘留物，產生2.5g(63％)2-氯磺酰基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯，熔點93-94℃。
d)2-氨磺酰基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯向11g(32mmol)2-氯磺酰基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯于200ml THF中的溶液于0℃下引入1.1g(64mmol)NH3氣體。為了處理，該混合物于真空中濃縮。使用水攪拌萃取殘留物，在過濾和真空干燥后，產生8.3g(80％)2-氨磺酰基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯，熔點185-187℃。
e)2-[3-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)脲基磺酰基]-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯87.15g(0.2677mol)2-氨磺酰基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯和74.42g(0.2677mol)N-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)苯基氨基甲酸酯在冰冷卻下于5℃，懸浮于600ml乙腈中，并在0.5小時內向其中摻入40.4ml(0.2677mol)1，8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯。室溫下2小時后，在真空中移除約2/3的溶劑，殘留物與600ml2N HCl及400ml二異丙醚一起劇烈攪拌。吸濾已沉淀的產物，逐次用水和二異丙醚洗滌(各兩次)，真空干燥。獲取了125g 2-[3-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)脲基磺酰基]-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯(92％)，熔點191-193℃(分解)。
實施例2氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨在一Hastelloy攪拌壓熱器中，將18.5g(0.09mol)4-氰基-2-硝基苯甲酸甲酯及0.93g氫氧化鈀(20％于炭上)懸浮于的8ml濃鹽酸(30％強度)與315ml水的混合物中。之后，該混合物于17巴氫壓下氫化至完全氫攝取。釋除該壓熱器中的壓力后，濾出催化劑，完全蒸發濾液。獲得19.5g(97％的)氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨，熔點200-205℃。
實施例3氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨將8.0g氫氧化鈀(20％于炭上)和100ml乙酸在不銹鋼壓熱器中使用N2調成惰性。之后施加17巴的氫壓。于+20℃冷卻下使用計量泵，花費3小時將300g(1.455mol)2-硝基-4-氰基苯甲酸甲酯于2.61乙酸中的溶液量入劇烈攪拌的混合物中。H2壓力保持于17巴。釋除該壓熱器中的壓力并用N2惰化。濾除催化劑并蒸發濾液。產率(產物的乙酸鹽)理論值的91％，粘稠殘留物形式。通過將殘留物溶解于甲苯中并且于0至+10℃下通經HCl氣體(1當量)，得到定量的氯化3-氨基-4-甲氧基羰基芐基銨沉淀，其以白色結晶形式濾出并且經干燥(產率91％，熔點204-206℃)。
實施例4a)氯化3-硝基-4-甲氧基羰基芐基銨700ml 1M BH3于THF中的溶液(0.7mol)于40-50℃下一小時期間量入144g(0.7mol)4-氰基-2-硝基苯甲酸甲酯于250ml THF的溶液中，并隨后加熱回流1.5小時。向反應混合物在冰冷卻下摻入用600ml氯化氫氣體飽和的甲醇，并加熱回流1小時。混合物于大氣壓下完全濃縮，用700ml甲醇再次蒸發。殘留的殘留物用500ml乙酸乙酯攪拌，過濾并干燥產物，獲得115g(67％)氯化3-硝基-4-甲氧基羰基芐基銨，熔點247-248℃。
b)4-甲磺酰氨基甲基-2-硝基苯甲酸甲酯9.4ml(0.244mol)甲磺酰氯于冰冷卻下，使用30分鐘量入30.1g(0.122mol)氯化3-硝基-4-甲氧基羰基-芐基銨和34ml(0.244mol)三乙胺于300ml二氯甲烷的溶液中，持續攪拌1小時。為了處理，用冰水摻入反應混合物，分相，水相再使用二氯甲烷萃取兩次。干燥(Na2SO4)、過濾并濃縮后，留下31.3g(89％)4-甲磺酰氨基甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的糖漿狀油。
c)2-氨基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯13.25g(46mmol)4-甲磺酰氨基甲基-2-硝基苯甲酸甲酯溶解于200ml甲醇中。添加1.4ml(46mmol)濃鹽酸及1g Pd催化劑(10％于活性碳上)之后，于大氣壓下使用氫進行氫化直至完全氫攝取。過濾分離該混合物與該催化劑，濾液完全濃縮。殘留物在水中結晶產生10.4g(88％)2-氨基-4-甲磺酰氨基甲基苯甲酸甲酯，熔點121-122℃。
權利要求
1.式(II)、(III)、(IIIa)、(IV)、(V)或(Va)化合物在制備式(I)化合物中的用途， 其中R1是H、(C1-C8)烷基、(C3-C8)鏈烯基或(C3-C8)炔基，R2，R3各自獨立地是H或酰基，R4，R5是H，R6是H或(C1-C8)烷基，R7是(C1-C8)烷基、(C3-C8)鏈烯基或(C3-C8)炔基，(C6-C14)-芳基，或單-或二-(C1-C8)烷基氨基，或R6及R7一起形成具有式-(CH2)mBm1-的鏈，其中m＝2、3或4，m1＝0或1并且B＝CO或SO2，R8基團是相同的或相異地是(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、[(C1-C4)烷基]羰基或[(C1-C4)烷氧基]羰基，或R8是鹵素、NO2或CN，并且n是0、1、2或3，X-是一當量的陰離子。
2.根據權利要求1的式(II)、(III)、(IIIa)、(IV)、(V)或(Va)化合物在制備式(I)化合物中的用途，其中R1是H或(C1-C4)烷基，R2及R3是H，R4及R5是H，R6是H，R7是(C1-C4)烷基，并且n是0。
3.式(Z)或(Za)化合物 其中R1、R8及n是如權利要求1或2所定義的并且Z是NH2或NO2，且X-是一當量的陰離子。
4.如權利要求3所定義的式(Z)或(Za)的化合物用以制備磺酰脲類的用途。
5.如權利要求3所定義的式(Z)或(Za)化合物用以制備如權利要求1或2所定義的式(I)化合物或式(VII)、(VIII)或(XIII)的化合物的用途， 其中R1、R6、R7、R8及n是如根據權利要求1或2中所定義，Rx，Ry各自獨立地是氫原子、鹵素、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C4)烷硫基，其中最后三種基團各為未經取代或經一個或多個選自鹵素、(C1-C4)烷氧基及(C1-C4)烷硫基的基團所取代，或是單-或二[(C1-C4)烷基]氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C3-C6)烯氧基或(C3-C6)炔氧基，和X是CH或N，并且Y＝鹵素。
全文摘要
本發明涉及式(I)的化合物，根據本發明的化合物適于制備除草活性物質如磺酰脲類。
文檔編號C07C303/38GK1680310SQ20051005288
公開日2005年10月12日 申請日期2001年7月13日 優先權日2000年7月24日
發明者K·勞倫斯, H－J·拉瑟爾, L·威爾姆斯 申請人:拜爾作物科學有限公司