ES2398382T3 - Procedimiento para la preparación de 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas - Google Patents

Procedimiento para la preparación de 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas Download PDF

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Ronald Ross
Timothy P. Martin
Kim E. Arndt
Nicholas M. Irvine
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Abstract

Un procedimiento para la preparación de una 5-(1-alquiltio)alquilpiridina 2-sustituida (I), en la que: R1 y R2 representan independientemente H, alquilo C1-C4 o cualquiera de R1 o R2 tomado junto con R3 representanun anillo saturado de 4 a 6 miembros o R1 tomado junto con R2 representa un anillo saturado de 3 a 6 miembrosopcionalmente sustituido con un O o un átomo de N y R3 representa alquilo C1-C4 o R3 tomado junto con cualquiera de R1 o R2 representan un anillo saturado de 4 a 6miembros y R4 representa alquilo C1-C4 o haloalquilo C1-C4 que comprende ciclar una cetona α, ß-insaturada II en la que: X representa halógeno, OR5 OSO2R5, SR5, SOR5, SO2R5 o NR6R7; R5 representa hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8,[alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo y R6 y R7 representan independientemente hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquiloC1-C8, alcoxialquilo C1-C8, [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo o R6 y R7 tomados junto con N representanun anillo saturado o insaturado de 5 ó 6 miembros y R4 es como se definió previamente; con una enamina III **Fórmula**

Description

Procedimiento para la preparación de 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas
La presente invención se refiere a ciertas 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas nuevas y un procedimiento para su preparación.
5 Las 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas nuevas son compuestos intermedios útiles para la preparación de ciertos insecticidas nuevos; véase, por ejemplo, la Publicación de Patente de EE.UU. 2005/0228027. Sería ventajoso producir 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas de manera eficaz y con alto rendimiento a partir de una fuente no de piridina.
La presente invención se refiere a 5-(1-alquiltio)alquilpiridinas 2-sustituidas y su preparación por ciclación. Más en
10 particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de una 5-(1-alquiltio)alquilpiridina 2-sustituida (I)
en la que:
R1 y R2 representan independientemente H, alquilo C1-C4 o cualquiera de R1 o R2 tomado junto con R3 representan 15 un anillo saturado de 4 a 6 miembros o R1 tomado junto con R2 representan un anillo saturado de 3 a 6 miembros opcionalmente sustituido con un O o un átomo de N y
R3 representa alquilo C1-C4 o R3 tomado junto con cualquiera de R1 o R2 representan un anillo saturado de 4 a 6 miembros y
R4 representa alquilo C1-C4 o haloalquilo C1-C4
20 que comprende ciclar una cetona a, 1-insaturada II
en la que: X representa halógeno, OR5 OSO2R5, SR5, SOR5, SO2R5 o NR6R7;
R5 representa hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8, 25 [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo y
R6 y R7 representan independientemente hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8, [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo o R6 y R7 tomados junto con N representan un anillo saturado o insaturado de 5 ó 6 miembros y
R4 es como se definió previamente;
30 con una enamina III
en la que: R1, R2 R3, R6, R7 son como se definió previamente;
en presencia de amoníaco o un reactivo capaz de generar amoníaco. Otro aspecto de la invención, no cubierto por las reivindicaciones, son los nuevos compuestos que tienen la fórmula:
en la que:
5 R1 y R2 representan independientemente H, alquilo C1-C4 o cualquiera de R1 o R2 tomado junto con R3 representan un anillo saturado de 4 a 6 miembros o R1 tomado junto con R2 representan un anillo saturado de 3 a 6 miembros opcionalmente sustituido con un O o un átomo de N y
R3 representa alquilo C1-C4 o R3 tomado junto con cualquiera de R1 o R2 representan un anillo saturado de 4 a 6 miembros y
10 R4 representa alquilo C1-C4 o haloalquilo C1-C4.
A menos que se limite específicamente de otro modo, el término "alquilo" (incluyendo términos derivados tales como "haloalquilo" y "arilalquilo"), como se usa en la presente memoria, incluye grupos de cadena lineal, de cadena ramificada y cíclicos. Así, los grupos alquílicos típicos son: metilo, etilo, 1-metiletilo, propilo, 1,1-dimetiletilo y ciclopropilo. El término "alquenilo", como se usa en la presente memoria, incluye grupos de cadena lineal, de cadena 15 ramificada y cíclicos y se desea que incluya uno o más enlaces insaturados. El término "halógeno" incluye: flúor, cloro, bromo y yodo. El término "haloalquilo" incluye grupos alquilo sustituidos con desde uno al máximo número posible de átomos de halógeno. El término "arilo", así como términos derivados tales como "arilalquilo", se refiere a un grupo fenilo o naftilo. El término "heteroarilo" se refiere a un anillo aromático de 5 ó 6 miembros que contiene uno
o más heteroátomos, a saber, N, O o S; estos anillos heteroaromáticos pueden estar condensados con otros 20 sistemas aromáticos.
En la presente invención, una 5-(1-alquiltio)alquilpiridina 2-sustituida (I),
en la que:
R1 y R2 representan independientemente H, alquilo C1-C4 o cualquiera de R1 o R2 tomado junto con R3 representan 25 un anillo saturado de 4 a 6 miembros o R1 tomado junto con R2 representa un anillo saturado de 3 a 6 miembros opcionalmente sustituido con un O o un átomo de N y
R3 representa alquilo C1-C4 o R3 tomado junto con cualquiera de R1 o R2 representan un anillo saturado de 4 a 6 miembros y
R4 representa alquilo C1-C4 o haloalquilo C1-C4
30 se prepara por ciclación de una cetona a, 1-insaturada II
en la que:
X representa halógeno, OR5 OSO2R5, SR5, SOR5, SO2R5 o NR6R7;
R5 representa hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8, 35 [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo y
R6 y R7 representan independientemente hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8, [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo o R6 y R7 tomados junto con N representan un anillo saturado o insaturado de 5 ó 6 miembros y R4 es como se definió previamente con una enamina III
5 en la que:
R1, R2, R3, R6, R7 son como se definió previamente.
Las cetonas a, 1-insaturadas (II) están comercialmente disponibles o se pueden preparar a partir de los correspondientes sustratos vinílogos y agentes acilantes. Típicamente, se pueden acilar alquilvinil éteres con anhídridos haloalquilacéticos para proporcionar compuestos del tipo II. Las enaminas (III) se pueden preparar de
10 manera conveniente a partir de la adición de una amina sustituida convenientemente al aldehído sustituido de manera apropiada en presencia de un material de adsorción de agua, con o sin un disolvente adecuado. Típicamente, se hace reaccionar el 3-alquiltiopropionaldehído sustituido apropiado con una amina disustituida anhidra a -20°C a 20°C en presencia de un desecante tal como carbonato de potasio anhidro y el producto se aísla por destilación.
15 Se requieren cantidades aproximadamente equimolares de la cetona a, 1-insaturada (II) y la enamina (III) y amoníaco en el procedimiento, aunque se prefieren con frecuencia excesos de 2-4 veces del amoníaco o el precursor de amoníaco.
Los reactivos típicos capaces de generar amoníaco incluyen, por ejemplo, 1) una sal de amonio de un ácido, preferiblemente un ácido orgánico, 2) formamida o 3) formamida con un ácido o sal de ácido. Se puede usar la sal
20 de amonio de cualquier ácido orgánico alifático o aromático, pero por conveniencia del tratamiento, se prefieren las sales de amonio de ácidos alcanoicos C1-C4. Los más preferidos son formiato de amonio y acetato de amonio.
Esta reacción se realiza preferiblemente en un disolvente de ebullición alta, polar, que sea miscible con agua. Los disolventes preferidos incluyen amidas tales como formamida, dimetilformamida, dimetilacetamida, alcoholes tales como metanol, etanol, isopropanol, (2-metoxi)etanol y alquilnitrilos, siendo preferido en particular acetonitrilo.
25 La reacción se realiza a una temperatura de -20°C a 150°C. Normalmente se prefieren temperaturas de 0°C a 80°C.
El producto se aísla por técnicas convencionales tales como cromatografía de gel de sílice o destilación fraccionada.
En una reacción típica, la cetona a, 1-insaturada (II) y la enamina (III) se disuelven en el disolvente polar a -5°C a 20°C y se agita hasta que se consume la cetona a, 1-insaturada (II) y la enamina (III). La sal de amonio del ácido orgánico se añade después y se calienta la mezcla hasta que la reacción se completa. Después de disolución en un
30 disolvente no miscible en agua y lavar con agua y, opcionalmente, salmuera, la 5-(1-alquiltio)alquilpiridina 2sustituida (I) se aísla por destilación a vacío.
Los siguientes ejemplos se presentan para ilustrar la invención.
Ejemplos
Ejemplo 1
35 Preparación de 5-(1-Metiltio)etil-2-(trifluorometil)piridina
Etapa 1. Preparación de 1-(3-Metiltiobut-1-enil)pirrolidina
En un matraz de 5.000 mililitros (ml) seco, provisto de agitador mecánico, entrada de nitrógeno, embudo de adición y termómetro, se cargaron 591 g (4,27 moles) de carbonato de potasio granular, seco y 1.428 ml (17,1 moles) de 5 pirrolidina anhidra. La mezcla se agitó en una atmósfera de nitrógeno y se enfrió a 4ºC con un baño de hielo, después de lo cual se añadieron 1.050 ml (8,9 moles) de 3-metil-tiobutiraldehído a una velocidad que mantiene la temperatura por debajo de 10°C. Cuando se completa la adición, se retira el baño de enfriamiento y se deja que la reacción alcance temperatura ambiente. Se filtró entonces el contenido de la reacción por un embudo con filtro de vidrio sinterizado para eliminar los sólidos y se lavaron los sólidos con 200 ml de etil éter anhidro. El líquido filtrado
10 se concentró a vacío en un evaporador rotatorio hasta que se eliminó toda la pirrolidina para proporcionar 1.519 g de 1-(3-metiltiobut-1-enil)pirrolidina como un líquido rojo. RMN de 1H CDCl3 8 1,36 (d, 3H ); 1,85 (m, 4H); 2,02 (s, 3H); 3,02 (m, 4H); 3,26 (c, 1H); 3,98 (dd, 1H); 6,25 (d, 1H).
Etapa 2. Preparación de 5-(1 -Metiltio)etil-2-(trifluorometil)piridina
15 En un matraz de 5.000 ml seco, provisto de agitador mecánico, entrada de nitrógeno, embudo de adición y termómetro, se cargaron 654 ml (4,59 moles) de 4-etoxi-1,1,1 -trifluoro-but-3-en-2-ona y 1.000 ml de acetonitrilo anhidro. Se enfrió la disolución a 5°C y se añadieron 786 g (4,59 moles) de 1-(3-metiltiobut-1-enil)pirrolidina a una velocidad que mantiene la temperatura por debajo de 10°C. Después de que se completa la adición, se retira el baño de enfriamiento. La reacción se agitó a temperatura ambiente durante 1,5 horas y se añadieron después en una
20 porción 530 g (6,88 moles) de acetato de amonio y se calentó la reacción a 80°C durante 1,5 horas. En el enfriamiento, la reacción se concentró a vacío en un evaporador rotatorio para retirar el acetonitrilo y se disolvió el residuo en 3 litros de etil éter. Se lavó el extracto de éter con 3 X 100 ml de agua para retirar el acetato de amonio, se secó sobre sulfato de magnesio anhidro, se filtró y se concentró a vacío en un evaporador rotatorio. Se purificó el producto bruto por destilación Kugelrohr a 40 Pa (0,3 mm de Hg). El material que destila a 85-110°C se recogió para
25 proporcionar 599 g del compuesto del título, 5-(1-metilltio)etil-2-(trifluorometil)piridina como un aceite amarillo. RMN de 1H CDCl3 8 1,62 (d, 3H); 1,95 (s, 3H); 3,93 (c, 1H); 7,67 (d, 1H); 7,90 (dd, 1H); 8,67 (d, 1H).
Ejemplo 2
Preparación de 5-(1-Metiltio)etil-2-(trifluorometil)piridina
30 Etapa 1. Preparación de N, N-Dimetil-(3-metiltiobut-1-enil)amina
En un matraz de 50 ml seco, provisto de agitador magnético se añadió 3-metiltiobutiraldehído (2,04 g, 17,2 mmol), carbonato de potasio (1,19 g, 8,6 mmol) y acetonitrilo anhidro (5 ml). El matraz estaba provisto de una válvula de 3 pasos y se evacuó el aire a vacío doméstico. Se introdujo dimetilamina (exceso) en el sistema por una bomba unida 35 a la válvula de pasos y se puso la suspensión agitada de manera magnética resultante en un baño de agua para
moderar la bastante significativa exoterma. Se recargó la bomba con dimetilamina y se agitó la reacción a temperatura ambiente durante 90 minutos, tiempo al que el análisis por GC de una alícuota indicó el consumo completo del material de partida de aldehído. La reacción se filtró y se retiró el disolvente en el evaporador rotatorio para proporcionar la N, N-dimetil-(3-metiltio-but-1-enil)amina bruta como un líquido amarillo pálido (2,45 g). RMN de1H CDCl3 8 1,35 (d, 3H); 2,00 (s, 3H); 2,60 (s, 6H); 3,24 (m, 1H); 4,06 (dd, 1H); 5,97 (dd, 1H).
Etapa 2. Preparación de 5-(1-Metiltio)etil-2-(trifluorometil)piridina
Se disolvió la N, N-dimetil-(3-metiltiobut-1-enil)amina (2,45 g, 17,0 mmol) en acetonitrilo anhidro (10 ml) y se añadió gota a gota 4-etoxi-1,1,1-trifluorobut-3-en-2-ona (2,90 g, 17,2 mmol) a temperatura ambiente durante un periodo de 10 diez minutos y se agitó la disolución naranja pálida a temperatura ambiente durante 16 horas. A la disolución Burdeos resultante se añadió acetato de amonio (1,33 g, 17,2 mmol) y se calentó la reacción para hacerla hervir a reflujo y se agitó durante 1 hora. La reacción se enfrió a temperatura ambiente, se diluyó con dietil éter (150 ml), se lavó con agua (3 x 50 ml), se lavó con salmuera (50 ml), se secó sobre sulfato de sodio, se filtró y se retiró el disolvente a vacío en el evaporador rotatorio. El líquido pardo resultante se purificó por cromatografía por desorción
15 súbita (SiO2, EtOAc al 20% / hexanos) para proporcionar 5-(1-metiltio)etil-2-(trifluorometil)piridina como un líquido naranja (1,67 g, 44%). RMN de 1H CDCl3 8 1,62 (d, 3H); 1,95 (s, 3H); 3,93 (c, 1H); 7,67 (d, 1H); 7,90 (dd, 1H); 8,67 (d, 1H).

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento para la preparación de una 5-(1-alquiltio)alquilpiridina 2-sustituida (I),
    en la que:
    5 R1 y R2 representan independientemente H, alquilo C1-C4 o cualquiera de R1 o R2 tomado junto con R3 representan un anillo saturado de 4 a 6 miembros o R1 tomado junto con R2 representa un anillo saturado de 3 a 6 miembros opcionalmente sustituido con un O o un átomo de N y
    R3 representa alquilo C1-C4 o R3 tomado junto con cualquiera de R1 o R2 representan un anillo saturado de 4 a 6 miembros y
    10 R4 representa alquilo C1-C4 o haloalquilo C1-C4
    que comprende ciclar una cetona a, 1-insaturada II
    en la que: X representa halógeno, OR5 OSO2R5, SR5, SOR5, SO2R5 o NR6R7;
    15 R5 representa hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8, [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo y
    R6 y R7 representan independientemente hidrógeno, alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8, [aril C1-C8]alquilo, haloalquilo C1-C8, alcoxialquilo C1-C8, [alquil C1-C8]aminoalquilo, arilo o heteroarilo o R6 y R7 tomados junto con N representan un anillo saturado o insaturado de 5 ó 6 miembros y
    20 R4 es como se definió previamente;
    con una enamina III
    en la que: R1, R2, R3, R6, R7 son como se definió previamente; 25 en presencia de amoníaco o un reactivo capaz de generar amoníaco.
  2. 2.
    El procedimiento según la reivindicación 1, en que R1 y R2 representan independientemente H o metilo, R3 representa metilo y R4 representa trifluorometilo.
  3. 3.
    El procedimiento según la reivindicación 1, en que el reactivo capaz de generar amoníaco es una sal de amonio de un ácido orgánico.
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