BRPI0914697B1 - Processo de isomerização - Google Patents

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Thomas Zierke
Stefan Engel
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Basf Se
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Abstract

PROCESSO DE ISOMERIZAÇÃO. A presente invenção se relaciona a um processo para a isomerização do Z-isômero 1-Z de um composto de semicarbazona da fórmula geral (1) ao seu E-isômero 1-E em que as variáveis na fórmula (1) têm os significados como definido na descrição dito processo compreendendo reagir o Z-isômero 1-Z ou uma mistura dos estereoisômeros 1-Z e 1-E na presença de pelo menos um ácido orgânico.

Description

[001] A presente invenção se relaciona a um processo para aisomerização do I-Z isômero Z de compostos de semicarbazona da fórmula geralI em seu I-E isômero Eem que as variáveis na fórmula I têm os seguintes significados: m, p e q são cada um independentemente um inteiro de 0, 1, 2, 3, ou 4;R1, R2, R3 são cada um independentemente um halogênio; OH;CN; NO2;C1-C6-alquila, opcionalmente substituídas com C1-C4-alcoxila,C1-C4-haloalcoxila ouC3-C6-cicloalquila;C1-C6-haloalquila;C3-C6-cicloalquila;C1-C6-alcoxila, opcionalmente substituída com C1-C4-alcoxila ouC3-C6-cicloalquila;C1-C6-haloalquila;C1-C6-alquilcarbonila;C3-C6-cicloalcoxila;C1-C6-alcoxicarbonila ouC1-C6-alcoxicarboniloxila.
[002] Os compostos de semicarbazona da fórmula geral I são conhecidos da EPA-A-462456 por serem eficazes como agentes controladores de pestes. As semicarbazonas da fórmula I têm dois isômeros geométricos com respeito à ligação dupla C=N, nominalmente a forma E I-E e a forma Z I-Z.
[003] Em temperatura ambiente estes isômeros geométricos são estáveis com respeito à isomerização E/Z. Com respeito à atividade pesticida relativa destes compostos, a forma E I-E é geralmente mais ativa que a forma Z I-Z. Portanto, as especificações agriculturalmente e comercialmente aceitáveis das semicarbazonas I requerem uma razão E/Z de ao menos 9:1 e preferencialmente de ao menos 10:1.
[004] Os compostos da fórmula I podem ser preparados pelo processo ilustrado no seguinte esquema:
[005] Quantidades significantes do Z-isômero I-Z indesejado são formadas por este processo. Além do mais, muito esforço é necessário para alcançar a razão E/Z desejada. Primeiramente, longos tempos de reação são necessários para alcançar uma alta razão E/Z no precursor de hidrazona II, necessário para se obter a razão E/Z desejada no produto final I. Em segundo lugar, a cristalização do E-isômero I-E na presença do Z-isômero I-Z é maçante e difícil. A fim de se obter uma alta produção isolada do isômero E desejado, um pouco do isômero Z deve também ser cristalizado com o isômero E da mistura da reação. Similarmente, a fim de se obter a razão E/Z desejada no produto cristalizado, uma baixa produção isolada do isômero E é necessária, de modo que o isômero Z indesejado seja completamente solubilizado juntamente com uma quantidade significante do isômero E na mistura da reação. Em terceiro lugar, a recristalização do produto I isolado contendo quantidades significantes do isômero Z indesejado para se obter a razão E/Z desejada é também maçante e difícil. Assim como com a cristalização da mistura da reação, tanto baixas recuperações de cristalização ou alto conteúdo de isômero Z do produto final são obtidos. Estes envolvem o risco de tanto isolar um produto em baixo rendimento ou não ter a razão E/Z necessária.
[006] A WO 2005/047235 A1 divulga um processo para a isomerização das semicarbazonas I ao favorecido isômero E na presença de iodo o qual é vantajosamente realizado na fase sólida ou fundida. Uma desvantagem deste processo é que uma produção em grande escala das semicarbazonas I enriquecidas de E necessitariam equipamentos de processo especiais e caros adequados para aquecer material sólido à temperatura adequada. Além do mais, o uso do iodo não é atraente de um ponto de vista de fabricação devido a problemas toxicológicos e corrosivos. Por exemplo, o resíduo de iodo deve ser tratado como resíduo perigoso.
[007] Portanto, resta uma necessidade de fornecer um processo para a isomerização do isômero Z de I ao seu E-isômero I-E, o qual é mais conveniente para a prática e mais exeqüível de um ponto de vista ambiental e econômico.
[008] Surpreendentemente, foi descoberto que o isômero Z do composto I pode ser isomerizado ao isômero E de I pela reação da forma Z I-Z ou de uma mistura dos isômeros geométricos I-E e I-Z na presença de ao menos um ácido orgânico. Isto constitui um resultado bem espantoso dado o fato de que, na preparação do precursor de hidrazona II, razões E/Z aceitáveis com uma visão ao uso pesticida do produto final I não poderia ser alcançada na presença de ácidos orgânicos.
[009] Portanto, a presente invenção se relaciona a um processo para a isomerização do Z-isômero I-Z de um composto de fórmula geral I como definido acima ao E-isômero I-E pela reação do Z-isômero I-Z ou de uma mistura dos isômeros geométricos I-Z e I-E na presença de ao menos um ácido orgânico.
[010] O ácido orgânico usado no processo desta invenção pode, em princípio, ser qualquer ácido orgânico.
[011] Em uma modalidade de preferência, o ácido orgânico é selecionado dentre ácidos carboxílicos e ácidos sulfônicos.
[012] Como usado aqui, o termo “ácidos carboxílicos” se refere a, por exemplo, ácidos carboxílicos alifáticos e ácidos carboxílicos aromáticos, cada qual podendo ser não substituído ou substituído.
[013] Como usado aqui, o termo “ácidos sulfônicos” se refere a, por exemplo, ácidos sulfônicos alifáticos e ácidos sulfônicos aromáticos, cada qual podendo ser não substituído ou substituído.
[014] Preferencialmente, o ácido orgânico é selecionado dentre ácidos carboxílicos alifáticos, ácidos carboxílicos aromáticos, ácidos sulfônicos alifáticos, ácidos sulfônicos aromáticos e quaisquer misturas disso, em cada caso sendo substituídos ou não substituídos.
[015] O ácido carboxílico alifático é preferencialmente selecionado dentre ácidos alquil carboxílicos em que o grupo alquila seja C1-C4-alquila sendo não substituído ou substituído com um ou mais átomos de halogênio. Mais preferencialmente, o ácido carboxílico alifático é selecionado dentre ácidos alquil carboxílicos em que o grupo alquila seja C1-C4-alquila sendo substituído com um ou mais átomos de halogênio independentemente selecionados dentre flúor, cloro ou bromo (mais preferencialmente dentre cloro e flúor). É de preferência particularmente que o ácido carboxílico alifático seja selecionado dentre ácidos alquil carboxílicos em que o grupo alquila seja C1-C2-alquila substituído com 1 a 5 átomos de flúor (também referido aqui como “C1-C2-fluoroalquila”). Exemplos dos ácidos carboxílicos supracitados são o ácido fórmico, ácido acético, ácido cloroacético, ácido clorodifluoroacético, ácido difluoroacético, ácido tricloroacético, ácido trifluoroacético e qualquer mistura disso, com o ácido trifluoroacético sendo de preferência.
[016] O ácido carboxílico aromático é preferencialmente selecionado dentre ácidos aril carboxílicos em que o grupo arila é não substituído ou substituído com uma ou mais substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C6-alquila, C1-C6-haloalquila, halogênio ou nitro. Maispreferencialmente, o ácido carboxílico aromático é selecionado dentre ácidos aril carboxílicos em que o grupo arila seja não substituído ou substituído com um ou mais substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C6-haloalquila ou halogênio. Em uma modalidade ainda mais de preferência, o ácido carboxílico aromático é selecionado dentre ácidos aril carboxílicos em que o grupo arila seja fenila sendo não substituído ou substituído com um a três substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C4-haloalquila ou halogênio. Em ainda outra modalidade de preferência, o ácido carboxílico aromático é selecionado dentre ácidos aril carboxílicos em que o grupo arila seja fenila sendo não substituído ou substituído com um a três substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C2-fluoroalquila ou cloro. Em uma modalidade de mais preferência ainda, o ácido carboxílico é selecionado dentre ácidos aril carboxílicos em que o grupo arila é fenila sendo não substituído ou substituído com um ou dois substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C2- fluoroalquila (em particular trifluorometila) ou cloro. Exemplos dos ácidos carboxílicos aromáticos são o ácido benzóico, ácido o-metilbenzóico, ácido m- metilbenzóico, ácido p-metilbenzóico, ácido p-terc-butilbenzóico, ácido o- trifluorometilbenzóico, ácido m-trifluorometilbenzóico, ácido p-trifluorometilbenzóico, ácido o-clorobenzóico, ácido m-clorobenzóico, ácido p- clorobenzóico, e quaisquer misturas disso. Mais preferencialmente, os ácidos carboxílicos aromáticos são selecionados dentre ácido benzóico, ácido m- trifluorometilbenzóico, ácido o-clorobenzóico, ácido m-clorobenzóico, ácido p- clorobenzóico, e quaisquer misturas disso.
[017] O termo “arila” como utilizado aqui se refere a um grupo carbocíclico aromático tendo ao menos um anel aromático (por exemplo, fenila ou bifenila) ou anéis múltiplos condensados nos quais ao menos um anel seja aromático (por exemplo, 1,2,3,4-tetrahidronaftila, naftila, antrila, ou fenantrila), cada qual podendo ser substituído.
[018] Os ácidos sulfônicos alifáticos de preferência são os ácidos alquil sulfônicos em que o grupo alquila seja C1-C4-alquila sendo não substituído ou substituído com um ou mais átomos de halogênio, em particular o flúor. Mais preferencialmente, o ácido sulfônico alifático é selecionado dentre ácidos alquil sulfônicos em que o grupo alquila seja C1-C2-alquila o qual for não substituído ou substituído com de 1 a 5 átomos de flúor. Ãcidos sulfônicos alifáticos adequados são, por exemplo, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico e ácido trifluorometanossulfônico, com o ácido metanossulfônico sendo de preferência.
[019] Preferencialmente, o ácido sulfônico aromático é selecionado dentre ácidos aril sulfônicos em que o grupo arila é não substituído ou substituído com um ou mais substituintes independentemente selecionados dentre C1-C6-alquila ou halogênio. Mais preferencialmente, o ácido sulfônico aromático é selecionado dentre ácidos aril sulfônicos em que o grupo arila é fenila não substituído ou substituído com um ou mais substituintes independentemente selecionados dentre C1-C6-alquila ou halogênio. É ainda mais preferível que o ácido sulfônico aromático seja selecionado dentre ácidos aril sulfônicos em que o grupo arila seja fenila não substituído ou substituído com um a três C1-C6-alquilas, preferencialmente um a dois C1-C4-alquilas. Exemplos dos ácidos sulfônicos supracitados são o ácido benzenossulfônico, ácido o- toluenossulfônico, ácido m-toluenossulfônico, ácido p-toluenossulfônico, ácido 2,5-dimetilbenzenossulfônico, ácido 3,4-dimetilbenzenossulfônico, ácido m- xilenossulfônico, ácido o-etilbenzenossulfônico, ácido m-etilbenzenossulfônico, ácido p-etilbenzenossulfônico, ácido 4-clorobenzenossulfônico e quaisquer misturas disso. Ácidos sulfônicos aromáticos de preferência são o ácido benzenossulfônico e o ácido p-toluenossulfônico, com o ácido p-toluenossulfônico sendo o mais preferível.
[020] Em uma modalidade de preferência, o ácido orgânico éselecionado dentre ácidos carboxílicos de alquila em que o grupo alquila seja C1- C4-alquila sendo não substituído ou substituído com um ou mais átomos de halogênio, ácidos aril carboxílicos em que o grupo arila seja não substituído ou substituído com um ou mais substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C6-alquila, C1-C6-haloalquila, halogênio ou nitro, ácidos alquil sulfônicos em que o grupo alquila seja C1-C4-alquila sendo não substituído ou substituído com um ou mais átomos de halogênio e ácidos aril sulfônicos em que o grupo arila seja não substituído ou substituído com uma ou mais substituíntes independentemente selecionados dentre C1-C6-alquila ou halogênio.
[021] Em outra modalidade de preferência, o ácido orgânico é selecionado dentre ácido fórmico, ácido acético, ácido cloroacético, ácido clorodifluoroacético, ácido dicloroacético, ácido difluoroacético, ácido tricloroacético, ácido trifluoroacético, ácido benzóico, ácido o-metilbenzóico, ácido m-metilbenzóico, ácido p-metilbenzóico, ácido p-terc-butilbenzóico, ácido o-trifluorometilbenzóico, ácido m-trifluorometilbenzóico, ácido p-trifluorometilbenzóico, ácido o-clorobenzóico, ácido m-clorobenzóico, ácido p- clorobenzóico, ácido o-nitrobenzóico, ácido m-nitrobenzóico, ácido p- nitrobenzóico, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico, ácido trifluorometanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido o-toluenossulfônico, ácido m-toluenossulfônico, ácido p-toluenossulfônico, ácido 2,5- dimetilbenzenossulfônico, ácido 3,4-dimetilbenzenossulfônico, ácido m- xilenossulfônico, ácido o-etilbenzenossulfônico, ácido m-etilbenzenossulfônico, ácido p-etilbenzenossulfônico, ácido 4-clorobenzenossulfônico e quaisquer misturas disso.
[022] Em uma modalidade ainda mais preferível, o ácido orgânico é selecionado dentre ácido trifluoroacético, ácido benzóico, ácido m- trifluorometilbenzóico, ácido o-clorobenzóico, ácido m-clorobenzóico, ácido p- clorobenzóico, ácido metanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido p- toluenossulfônico e quaisquer misturas disso.
[023] Em geral, ao menos 0,05 % em peso, preferencialmente ao menos 0,1 % em peso ou mais preferencialmente ao menos 0,2 % em peso de ao menos um ácido orgânico, baseado no peso total do composto I, são necessários para alcançar uma isomerização. Por razões práticas, a quantidade do ácido orgânico geralmente não excederá 5 % em peso, especialmente não 2 % em peso e em particular não 1 % em peso, baseado no peso total do composto I. Em uma modalidade de preferência, o ácido orgânico é usado em uma quantidade de 0,1 a 5 % em peso, baseado no peso total do composto I. Mais preferencialmente, o ácido orgânico é usado em uma quantidade de 0,1 a 2 % em peso, baseado no peso total do composto I. É ainda mais preferível quando o processo desta invenção é conduzido na presença de 0,1 a 1 % em peso do ácido orgânico, baseado no peso total do composto I.
[024] A temperatura na qual o processo desta invenção éconduzido será de ao menos 30 °C, preferencialmente de ao menos 40 °C e mais preferencialmente de ao menos 45 °C. O processo desta invenção épreferencialmente efetuado a temperaturas abaixo de 110 °C, especialmente abaixo de 90 °C e mais preferencialmente abaixo de 80 °C. É especialmente preferível quando a isomerização é realizada a temperaturas na faixa de 40 °C a 90 °C, especialmente na faixa de 45 °C a 80 °C e em particular na faixa de 45 °C a 70 °C.
[025] Convenientemente, na isomerização a concentração e temperatura são escolhidas tal que o E-isômero I-E formado seja separado continuamente do meio reacional.
[026] O processo da invenção pode ser realizado pelo uso do isômero Z quase puro (razão E/Z < 5:95) ou misturas dos isômeros geométricos I-E e I-Z (razão E/Z > 5:95) como material inicial. Em uma modalidade de preferência da presente invenção, uma mistura dos isômeros geométricos I-E a I-Z tendo uma razão E/Z variando de 1:1 a 15:1, preferencialmente 2:1 a 15:1 e especialmente de 3:1 a 10:1 é usada como material inicial.
[027] Em geral, a isomerização do composto I é realizada até que uma razão E/Z de ao menos 30:1, preferencialmente de ao menos 50:1 e mais preferencialmente de ao menos 80:1 seja obtida. O tempo de reação, o qual é necessário para alcançar a razão E/Z desejada varia com a quantidade e tipo de ácido orgânico, o qual é usado, e está na faixa de 1 a 20 h, preferencialmente de 1 a 15 h e mais preferencialmente de 2 a 10 h.
[028] A isomerização pode ser realizada em um solvente ou diluente orgânico inerte. Solventes orgânicos adequados são os solventes aromáticos tais como o benzeno, tolueno, xilenos (i.e. m-xileno, o-xileno, p- xileno, e qualquer mistura disso), clorobenzeno e diclorobenzeno; éteres acíclicos tais como dietil éter e metil-terc-butil éter; éteres alicíclicos tais como o tetrahidrofurano e dioxano; alcanóis tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol e n-butanol; cetonas tais como acetona e metiletil cetona; nitrilas tais como acetonitrila e propionitrila; carbonatos tais como dimetilcarbonato, dietilcarbonato, carbonato de etileno e carbonato de propileno; hidrocarbonetos alifáticos e alicíclicos tais como o hexano, isohexano, heptano e ciclohexano; e misturas dos solventes supracitados. Solventes de preferência são os supracitados solventes aromáticos, especialmente alquilbenzenos e ainda mais preferencialmente alquilbenzenos os quais sejam mono, di, ou trialquilsubstituídos com cada grupo alquila contendo de 1 a 3 átomos de carbono, em particular tolueno, xilenos e misturas dos solventes supracitados os quais contenham ao menos 50 % em volume dos solventes aromáticos supracitados.
[029] A fim de realizar-se a isomerização em um solvente ou diluente orgânico, o Z-isômero I-Z ou uma mistura dos isômeros geométricos IE e I-Z pode ser dissolvida ou suspensa em um solvente ou mistura de solventes adequados e reagidos na presença do ao menos um ácido orgânico como descrito acima. É particularmente vantajoso que a isomerização seja conduzida em uma suspensão do Z-isômero I-Z ou de uma mistura dos isômeros geométricos I-E e I-Z em quaisquer dos solventes ou qualquer mistura disso. A dita suspensão pode já conter o ácido orgânico. Preferencialmente, o ácido orgânico é adicionado à suspensão já que isso permita uma rápida e eficiente isomerização.
[030] É também possível realizar a isomerização tanto na mistura reacional obtida da reação da hidrazona II e do isocianato III ou no licor mãe obtido após a cristalização do composto I da mistura reacional.
[031] A fim de obter-se o E-isômero I-E, opcionalmente junto com pequenas quantidades de Z-isômero I-Z, a mistura de isomerização é trabalhada de uma maneira usual. Preferencialmente, o isômero I-E, opcionalmente junto com pequenas quantidades de isômero I-Z (em geral não mais que 5 % em peso) é isolado da mistura reacional líquida por cristalização ou precipitação. A cristalização ou precipitação pode ser alcançada tanto pelo resfriamento e/ou concentração da mistura reacional líquida e/ou pela adição de um solvente inerte o qual diminua a solubilidade co composto I na mistura reacional. Solventes adequados para a diminuição da solubilidade do composto I são hidrocarbonetos alifáticos ou alicíclicos tais como o hexano, o heptano, o isohexano e ciclohexano.
[032] A isomerização de I-Z pode também ser realizada na ausência de um solvente ou diluente. Em outras palavras, a isomerização do Z- isômero I-Z é realizada na fase sólida ou na fase fundida. Assim, o composto I- Z sólido ou fundido ou a mistura dos isômeros geométricos I-E e I-Z sólida ou fundida é reagido com o ao menos um ácido orgânico como descrito acima. Após o grau de isomerização desejado ser alcançado, o ao menos um ácido orgânico pode ser simplesmente removido por sublimação, por exemplo pelo aumento da temperatura e/ou pela aplicação de pressão reduzida. O resíduo usualmente contém apenas composto I tendo uma elevada razão E/Z com respeito ao material inicial e opcionalmente aquelas impurezas contidas no material inicial. O resíduo usualmente não contém quaisquer outras impurezas.
[033] Os materiais iniciais para a isomerização na ausência de um solvente ou diluente podem ser o isômero Z puro ou misturas dos isômeros geométricos I-E e I-Z. Exemplos de tais misturas são produtos cristalinos os quais não cumpram com a razão E/Z necessária e o resíduo obtido do licor mãe da cristalização do composto I durante o trabalho na preparação do composto I.
[034] As moléculas orgânicas mencionadas nas definições das variáveis acima são - como o termo halogênio - termos coletivos para listagens individuais dos membros individuais do grupo. O prefixo Cn-Cm indica em cada caso o número possível de átomos de carbono no grupo. O termo halogênio denota em cada caso flúor, bromo, cloro ou iodo, preferencialmente flúor, bromo ou cloro e em particular flúor ou cloro. Exemplos de outros significados são:
[035] O termo “C1-C6-alquila” como usado aqui e as moléculas de alquila de C1-C6-alcoxila, C1-C6-alcoxicarbonila, C1-C6-alquilcarbonila, e C1-C6- alalcoxicarboniloxila se referem ao grupo de hidrocarboneto saurado de cadeia linear ou ramificado tendo de 1 a 6 átomos de carbono, especialmente de 1 a 4 grupos de carbono, por exemplo metil, etil, propil, 1-metiletil, butil, 1-metilpropil, 2-metilpropil, 1,1-dimetiletil, pentil, 1-metilbutil, 2-metilbutil, 3-metilbutil, 2,2- dimetilpropil, 1-etilpropil, hexil, 1,1-dimetilpropil, 1,2-dimetilpropil, 1-metilpentil, 2- metilpentil, 3-metilpentil, 4-metilpentil, 1,1-dimetilbutil, 1,2-dimetilbutil, 1,3- dimetilbutil, 2,2-dimetilbutil, 2,3-dimetilbutil, 3,3-dimetilbutil, 1-etilbutil, 2-etilbutil, 1,1,2-trimetilpropil, 1,2,2-trimetilpropil, 1-etil-1-metilpropil e 1-etil-2-metilpropil. C1-C4-alquila significa por exemplo metil, etil, propil, 1-metiletil, butil, 1- metilpropil, 2-metilpropil, 1,1-dimetiletil.
[036] Em C1-C6-alquila um hidrogênio pode ser substituído por um radical, selecionado dentre C1-C4-alcoxila, C1-C4-haloalquila e C3-C6-cicloalquila.
[037] O termo “C1-C6-haloalquila” como usado aqui se refere ao grupo alquila de cadeia linear ou ramificado saturado tendo de 1 a 6 átomos de carbono (como mencionado acima), onde alguns ou todos os átomos de higrogênio nestes grupos podem ser substituídos por átomos de halogênio como mencionado acima, por exemplo C1-C4-haloalquila, tais como clorometil, bromometil, diclorometil, triclorometil, fluorometil, difluorometil, trifluorometil, clorofluorometil, diclofluorometil, clorodifluorometil, 1-cloroetil, 1-bromoetil, 1- fluoroetil, 2-fluoroetil, 2,2-difluoroetil, 2,2,2-trifluoroetil, 2-cloro-2-fluoroetil, 2- cloro-2,2-difluoroetil, 2,2-dicloro-2-fluoroetil, 2,2,2-tricloroetil, pentafluoroetil e assim por diante.
[038] O termo “C1-C2-fluoroalquila” como usado aqui se refere ao C1-C2-alquila o qual carrega 1, 2, 3, 4 ou 5 átomos de flúor, por exemplo difluorometil, trifluorometil, 1-fluoroetil, 2-fluoroetil, 2,2-difluoroetil, 2,2,2- trifluoroetil, 1,1,2,2-tetrafluoroetil ou pentafluoroetil.
[039] O termo “C1-C6-alcoxila” como usado aqui e as moléculas de alcoxila de C1-C6-alcoxicarbonila, e C1-C6-alcoxicarboniloxila se referem ao grupo alquila saturado de cadeia linear ou ramificado tendo de 1 a 6 átomos de carbono (como mencionado acima) o qual é anexado ao restante da molécula via átomo de oxigênio. Exemplos incluem metóxi, etóxi, OCH2-C2H5, OCH(CH3)2, n-butóxi, OCH(CH3)-C2H5, OCH2-CH(CH3)2, OC(CH3)3, n-pentóxi, 1-metilbutóxi, 2-metilbutóxi, 3-metilbutóxi, 1,1-dimetilpropóxi, 1,2-dimetilpropóxi, 2,2-dimetilpropóxi, 1-etilpropóxi, n-hexóxi, 1-metilpentóxi, 2-mentilpentóxi, 3- metilpentóxi, 4-metilpentóxi, 1,1-dimetilbutóxi, 1,2-dimetilbutóxi, 1,3-dimetilbutóxi, 2,2-dimetilbutóxi, 2,3-dimetilbutóxi, 3,3-dimetilbutóxi, 1-etilbutóxi, 2-etilbutóxi, 1,1,2-trimetilpropóxi, 1,2,2-trimetilpropóxi, 1-etil-1-metilpropóxi, 1- etil-2-metilpropóxi e assim por diante.
[040] Em C1-C6-alcoxila um hidrogênio pode ser substituído por um radical, selecionado dentre C1-C6-alcoxila e C3-C6-cicloalquila.
[041] O termo “C1-C6-haloalcoxila” como usado aqui se refere ao grupo C1-C6-alcoxila como mencionado acima o qual seja parcialmente ou inteiramente substituído por flúor, cloro, bromo e/ou iodo, i.e., por exemplo, C1- C6-haloalcoxila tal como clorometóxi, diclorometóxi, triclorometóxi, fluorometóxi, difluorometóxi, trifluorometóxi, clorofluorometóxi, diclorofluorometóxi, clorodifluorometóxi, 2-fluroetóxi, 2-cloroetóxi, 2-bromoetóxi, 2-iodoetóxi, 2,2- difluoroetóxi, 2,2,2-trifluoroetóxi, 2-cloro-2-fluoroetóxi, 2-cloro-2,2-difluoroetóxi, 2,2-dicloro-2-fluoroetóxi, 2,2,2-tricloroetóxi, pentafluoroetóxi, 2-fluororpropóxi, 3- fluoropropóxi, 2,2-difluoropropóxi, 2,3-difluoropropóxi, 2-cloropropóxi, 3- cloropropóxi, 2,3-dicloropropóxi, 2-bromopropóxi, 3-bromopropóxi, 3,3,3- trifluoropropóxi, 3,3,3-tricloropropóxi, 2,2,3,3,3-pentafluoropropóxi,heptafluoropropóxi, 1-(fluorometil)-2-fluoroetóxi, 1-(clorometil)-2-cloroetóxi, 1- (bromometil)-2-bromoetóxi, 4-fluorobutóxi, 4-clorobutóxi, 4-bromobutóxi, nonafluorobutóxi, 5-fluoro-1-pentóxi, 5-cloro-1-pentóxi, 5-bromo-1-pentóxi, 5- iodo-1-pentóxi, 5,5,5-tricloro-1-pentóxi, undecafluoropentóxi, 6-fluoro-1-hexóxi, 6-cloro-1-hexóxi, 6-bromo-1-hexóxi, 6-iodo-1-hexóxi, 6,6,6-tricloro-1-hexóxi ou dodecafluororhexóxi, em particular clorometóxi, fluorometóxi, difluorometóxi, trifluorometóxi, 2-fluoroetóxi, 2-cloroetóxi ou 2,2,2-trifluoroetóxi.
[042] O termo “C3-C6-cicloalquila” como usado aqui se refere a um radical cicloalifático tendo de 3 a 6 átomos de carbono, tal como o ciclopropil, ciclobutil, ciclopentil e ciclohexil.
[043] O radical cicloalquila pode ser não substituído ou pode carregar de 1 a 6 radicais C1-C4-alquila, preferencialmente um radical metil.
[044] Em geral, a isomerização pode ser realizada em qualquer dos compostos da fórmula I. Em uma modalidade de preferência da invenção as variáveis m, p e q são cada uma 1.
[045] Os radicais R1, R2, R3 de preferência são cada um independentemente halogênio, CN, C1-C6-alquila, C1-C6-haloalquila, C1-C6- alcoxila ou C1-C6-haloalcoxila. Mais preferencialmente R1 é halogênio ou C1- C4-haloalquila, especialmente CF3, R2 é CN e R3 é C1-C4-haloalquila, especialmente OCF3.
[046] Um exemplo de um composto I especialmente preferível é um composto onde R1 é CF3, localizado na posição 3 do anel de fenila, R2 é CN localizado na posição 4 do anel de fenila e R3 é OCF3 localizado na posição 4 do anel de fenila. A este composto se refere como I.1, aos isômeros se refere como I.1-E e I.1-Z:
[047] O processo da presente invenção permite uma fácil isomerização do Z-isômero I-Z ao E-isômero I-E. A isomerização usualmente rende uma alta razão E/Z a qual excede 95:5, preferencialmente 97:3 e mais preferencialmente 98:2. Nenhuma quantidade notável de sub-produtos é formada, i.e., o rendimento do composto I é > 99 %. Portanto, o processo da presente invenção pode ser usado para simplificar a preparação de compostos I com a razão E/Z desejada de > 9:1 e para melhorar o rendimento isolado geral o qual é particularmente benéfico de um ponto de vista econômico.
[048] As combinações de modalidades específicas ou preferíveis com outras modalidades específicas ou preferíveis estão dentro do escopo da presente invenção.
[049] Os seguintes exemplos têm a intenção de ilustrar a presente invenção sem limitar seu escopo.
[050] Exemplo 1: Tratamento do composto I.1 cru tendo uma razão E/Z de 4,8:1 com ácido p-toluenossulfônico em tolueno2 g de um sólido contendo 90 wt-% de composto I.1 tendo uma razão E/Z de 4,8:1 (de acordo com a avaliação por HPLC, por % de área) foram suspensos em 3,5 g de tolueno junto com 0,1 g de ácido p-toluenossulfônico e a lama resultante foi aquecida a 50 °C por 4 h. Então a mistura reacional foi resfriada e filtrada. A torta do filtro foi lavada com 10 g de ciclohexano. 18 g de um sólido úmido foram assim obtidos. A razão E/Z foi determinada por HPLC sendo de 204:1 (avaliação do % de área).
[051] Exemplo 2: Tratamento do composto I.1 cru tendo uma razão E/Z de 4,8:1 com ácido p-toluenossulfônico em o-xileno2 g de um sólido contendo 90 wt-% de composto I.1 tendo uma razão E/Z de 4,8:1 (de acordo com a avaliação por HPLC, por % de área) foram suspensos em 3,5 g de o-xileno junto com 0,1 g de ácido p-toluenossulfônico e a lama resultante foi aquecida a 50 °C por 4 h. Então a mistura reacional foi resfriada e filtrada. A torta do filtro foi lavada com 10 g de ciclohexano. 1,8 g de um sólido úmido foram assim obtidos. A razão E/Z foi determinada por HPLC sendo de 54:1 (avaliação do % de área).
[052] Exemplo 3: Tratamento do composto I.1 cru tendo uma razão E/Z de 4,8:1 com ácido benzóico em tolueno 2 g de um sólido contendo 90 wt-% de composto I.1 tendo uma razão E/Z de 4,8:1 (de acordo com a avaliação por HPLC, por % de área) foram suspensos em 3,5 g de tolueno junto com 0,1 g de ácido benzóico e a lama resultante foi aquecida a 50 °C por 4 h. Então a mistura reacional foi resfriada e filtrada. A torta do filtro foi lavada com 10 g de ciclohexano. 1,8 g de um sólido úmido foram assim obtidos. A razão E/Z foi determinada por HPLC sendo de 103:1 (avaliação do % de área).
[053] Exemplo 4: Tratamento do composto I.1 cru tendo uma razão E/Z de 4,8:1 com ácido benzóico em o-xileno2 g de um sólido contendo 90 wt-% de composto I.1 tendo uma razão E/Z de 4,8:1 (de acordo com a avaliação por HPLC, por % de área) foram suspensos em 3,5 g de o-xileno junto com 0,1 g de ácido benzóico e a lama resultante foi aquecida a 50 °C por 4 h. Então a mistura reacional foi resfriada e filtrada. A torta do filtro foi lavada com 10 g de ciclohexano. 1,9 g de um sólido úmido foram assim obtidos. A razão E/Z foi determinada por HPLC sendo de 24:1 (avaliação do % de área).
[054] Exemplo 5: Tratamento de uma mistura reacional de composto I.1 obtida da hidrazona II.1 correspondente (i.e., hidrazona II em que R1 é CF3, localizado na posição 3 do anel de fenila, R2 é CN localizado na posição 4 do anel de fenila e R3 é OCF3 localizado na posição 4 do anel de fenila) e do isocianato III.1 (i.e. isocianato III em que R3 é OCF3 localizado na posição 4 do anel de fenila) com ácido p-toluenossulfônico
[055] Após reagir 217 mmol da hidrazona II.1 com excesso de isocianato III.1 a 90 °C em 180 g de tolueno e destruir o excesso de isocianato III.1 pela adição de metanol, a mistura reacional foi resfriada a 50 °C. Durante o resfriamento a precipitação do produto foi observada. Uma amostra para análise por HPLC (avaliação de % em peso) foi tomada da mistura reacional imediatamente antes da adição do ácido p-toluenossulfônico. 243 mg de ácido p-toluenossulfônico foram então adicionados à mistura reacional e a mistura foi mantida a 50 °C por 18,5 h. Amostras para análise em HPLC (avaliação de % em peso) foram tomadas desta mistura em diferentes intervalos de tempo após a adição do ácido p-toluenossulfônico. Os resultados são apresentados na seguinte tabela:* após adição de ácido p-toluenossulfônico
[056] A mistura foi resfriada a 10 °C e mantida nesta temperaturapor 6 h, O produto foi filtrado, lavado com 87 g de tolueno e seco sob vácuo a 80 °C. Rendimento: 101 g do Composto I.1 (I-E: 97,5 wt-%; I-Z: 0,6 wt-%), i.e. 90 % do teórico.
[057] Nos exemplos 1 a 5 acima, as avaliações da cromatografia líquida de alta performance (HPLC) foram realizadas usando-se as seguintes condições:coluna: Machery Nagel, CC 150/4,6 Kromasil, 100-3,5 C8;temperatura de forno: 35 °C.eluente: gradiente de Acetonitrila / água (tamponado ao pH 2,4; ácido trifluoroacético a 0,05 % / amônia); taxa de escoamento: 0,4 ml/min, detecção: UV 235 nm.

Claims (6)

1. PROCESSO DE ISOMERIZAÇÃO, do Z-isômero I-Z de umcomposto de fórmula geral I em seu E-isômero I-Eem que:m, p e q são cada um independentemente um inteiro de 0, 1, 2, 3, ou 4;R1, R2, R3 são cada um independentemente um halogênio; OH; CN; NO2;C1-C6-alquila, opcionalmente substituídas com C1-C4-alcoxila, C1- C4-haloalcoxila ou C3-C6-cicloalquila;C1-C6-haloalquila;C3-C6-cicloalquila;C1-C6-alcoxila, opcionalmente substituída com C1-C4-alcoxila ou C3-C6-cicloalquila;C1-C6-haloalcoxila;C1-C6-alquilcarbonila;C3-C6-cicloalcoxila;C1-C6-alcoxicarbonila ouC1-C6-alcoxicarboniloxila;em que o dito processo é caracterizado pelo fato de que compreende reagir o Z-isômero I-Z ou uma mistura dos estereoisômeros I-Z e IE na presença de ao menos um ácido orgânico;em que o ácido orgânico é selecionado dentre ácido fórmico, ácido acético, ácido cloroacético, ácido clorodifluoroacético, ácido dicloroacético, ácido difluoroacético, ácido tricloroacético, ácido trifluoroacético, ácido benzóico, ácido o-metilbenzóico, ácido m-metilbenzóico, ácido p-metilbenzóico, ácido p-terc- butilbenzóico, ácido o-trifluorometilbenzóico, ácido m-trifluorometilbenzóico, ácido p-trifluorometilbenzóico, ácido o-clorobenzóico, ácido m-clorobenzóico, ácido p-clorobenzóico, ácido o-nitrobenzóico, ácido m-nitrobenzóico, ácido p- nitrobenzóico, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico, ácido trifluorometanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido o-toluenossulfônico, ácido m-toluenossulfônico, ácido p-toluenossulfônico, ácido 2,5- dimetilbenzenossulfônico, ácido 3,4-dimetilbenzenossulfônico, ácido m- xilenossulfônico, ácido o-etilbenzenossulfônico, ácido m-etilbenzenossulfônico, ácido p-etilbenzenossulfônico, ácido 4-clorobenzenossulfônico e quaisquer misturas desses;em que o ácido orgânico é usado em quantidades de 0,1 a 5% em peso, baseado no peso total do composto de fórmula geral I;em que a reação é realizada até uma razão de isômero (E/Z) de pelo menos 30:1 ser obtida; eem que a isomerização é realizada em um solvente ou diluente orgânico inerte selecionado de solventes aromáticos, éteres acíclicos, alcanóis, cetonas, nitrilas, carbonatos, hidrocarbonetos alifáticos e alicíclicos, e mistura dos mesmos.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é selecionado dentre ácido trifluoroacético, ácido benzóico, ácido m-trifluorometilbenzóico, ácido o- clorobenzóico, ácido m-clorobenzóico, ácido p-clorobenzóico, ácido metanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido p-toluenossulfônico e quaisquer misturas desses.
3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que uma mistura dos isômeros I- Z e I-E que possui uma razão E/Z variando de 15:1 a 1:1 é reagida.
4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a isomerização é realizada a uma temperatura variando de 40 °C a 90 °C.
5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que na fórmula I:m, p e q são cada um 1 eR1, R2, R3 são cada um independentemente halogênio, CN, C1-C6- alquila, C1-C6-haloalquila, C1-C6-alcoxila ou C1-C6-haloalcoxila.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que na fórmula I R1 é CF3, localizado na posição 3 do anel fenil, R2 é CN localizado na posição 4 anel fenil e R3 é OCF3 localizado na posição 4 do anel fenil.
BRPI0914697-0A 2008-06-30 2009-06-22 Processo de isomerização BRPI0914697B1 (pt)

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