PL210124B1

PL210124B1 - Sposób ciągłego wytwarzania pestycydów chlorotiazolowych

Info

Publication number: PL210124B1
Application number: PL360843A
Authority: PL
Inventors: Dominik Faber; Oliver Desponds; Thomas Rapold; Marco Passafaro
Original assignee: Syngenta Participations Ag
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2011-12-30
Also published as: PL360843A1; CN1654460A; CA2420297C; CZ2003522A3; DK1311494T3; ES2238473T3; DE60110807D1; DE60110807T2; HUP0300816A3; TW200510357A; AU2001287699B2; CN1196689C; RU2273636C2; ZA200301305B; TWI287007B; CN1447801A; EP1311494B1; BR0113391A; KR100827940B1; IL154374A0

Description

Sposób wytwarzania związku o wzorze:

w postaci wolnej lub w postaci soli, w którym:

Q oznacza CH lub N;

Y oznacza NO2 lub CN;

Z oznacza CHR3, O, NR3 lub S;

R1 i R2, każdy niezależnie od pozostałego oznacza wodór lub C1-C8alkil lub łącznie tworzą mostek alkilenowy posiadający dwa lub trzy atomy węgla, który ewentualnie zawiera heteroatom wybrany z grupy obejmują cej NR5, O i S,

R3 oznacza H lub C1-C12alkil i

R5 oznacza H lub C1-C12alkil; w którym: a) związek o wzorze

w którym X oznacza grupę opuszczają c ą , poddaje się reakcji z reagentem chlorującym, wybranym z grupy obejmującej chlor, SO2CI2, POCI3, PCI3 i PCI5 lub ich mieszaniny, ewentualnie w obecnoś ci polarnego rozpuszczalnika aprotonowego w temperaturze od -30°C do +80°C, z utworzeniem związku o wzorze:

oraz

b) tak otrzymany związek o wzorze (III) poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze:

w którym R1, R2, Y, Z i Q są zdefiniowane powyżej dla związku o wzorze (I), w temperaturze od 10°C do 80°C; w którym to sposobie chlorowanie według etapu a) sposobu przeprowadza się sposobem ciągłym.

Związki o wzorze (I) są znane jako wartościowe pestycydy, a sposoby syntezy tych związków są ujawnione w literaturze. Jednakże odkryto, że w przypadku sposobów znanych z literatury wystęPL 210 124 B1 pują istotne problemy bezpieczeństwa. Ponadto odkryto, że związek o wzorze (III) otrzymany znanymi sposobami nie spełnia wymagań w kategorii czystości, jak i prawdopodobnie wskutek tych zanieczyszczeń jest termicznie niestabilny, co z kolei prowadzi do istotnych trudności w instalacji wytwórczej oraz że znane sposoby wykazują istotne wady pod względem innych parametrów, na przykład wydajności, trwania cyklu syntetycznego, wydajności z objętości, utylizacji ekologicznie i toksykologicznie kłopotliwych odpadów, na przykład rozpuszczalników.

Znane sposoby wytwarzania nie są zatem zadawalające we wszystkich aspektach, stąd też istnieje zapotrzebowanie na dostarczenie ulepszonych sposobów wytwarzania związków o wzorze (I), a zwł aszcza o wzorze (III).

Wspomniano w EP-A-446 913, w przykładzie 1, że jeśli związek o wzorze (lla):

Cl poddaje się chlorowaniu w chloroformie, to najpierw tworzy się mieszanina związków pośrednich, proponowanych poniżej:

Według EP-A-446 913, tę mieszaninę związków pośrednich pozostawia się do pełnego przereagowania chłodząc w około +40°C z utworzeniem związku o wzorze (III). Obecnie odkryto, że w przypadku tego sposobu postępowania, między innymi gromadzi się niebezpieczny potencjał termiczny, który w niekorzystnym przypadku może prowadzić do poważnego wypadku. Przy wykorzystaniu sposobu według wynalazku unika się tego problemu przeprowadzając reakcję w sposób ciągły, gdyż jedynie małe ilości wymienionych związków pośrednich gromadzą się w jednostce czasu, a ponadto czasy przebywania w indywidualnych reaktorach są krótkie. Jeśli konieczne, do mieszaniny reakcyjnej dodaje się katalizator w trakcie tej procedury ciągłej, przy czym rodzaj i ilość katalizatora oraz moment dodania są zależne od innych warunków procedury reakcyjnej.

Celem uniknięcia nagromadzania się związków pośrednich, takich jak związki (V) i (VI) i nieodpowiedniej selektywności procedury reakcji w dużym reaktorze, gdy sposób jest prowadzony periodycznie, przyjmuje się następujące możliwości.

Etap reakcji prowadzący od postulowanego związku pośredniego (V) do związku pośredniego (VI) wykazuje szczególnie silny efekt cieplny tak, że należy możliwie unikać nagromadzania się związku o przypuszczalnej strukturze (V). Obecnie odkryto, ż e w korzystnym przykł adzie realizacji moż na przeprowadzić reakcję katalityczną, która prowadzi bezpośrednio od powyższego związku o wzorze (II), to jest bez istotnego nagromadzania się związku o wzorze (V), do związku pośredniego, któremu prawdopodobnie odpowiada powyższy wzór (VI). Tą katalizowaną reakcję przeprowadza się korzystnie w od -30°C do +50°C, bardziej korzystnie w od -20°C do +30°C, szczególnie korzystnie w od -10°C do +20°C. Reakcję katalizują na przykład SO2, SO2CI2, polarne rozpuszczalniki, np. acetonitryl lub nitrometan i sam związek o wzorze (III), metale, np. Hastelloy (stal kwasoodporna Ni-Mo) oraz sole metali, np. FeCI3, oraz zestawienia takich katalizatorów, np. SO2/acetonitryl.

Konwersja przypuszczalnego związku (VI) do związku (III) jest z kolei katalizowana polarnymi rozpuszczalnikami, np. acetonitrylem lub nitrometanem i 2-chloro-5-chlorometylotiazolem o wzorze (III),

PL 210 124 B1

HCI, metalami, np. Hastelloy (stal kwasoodporna Ni-Mo) oraz solami metali, np. FeCl3, oraz zestawieniami takich katalizatorów, np. związkiem (III) w obecności HCI. Reakcję przeprowadza się w od +30°C do +80°C, korzystnie w od +40°C do +60°C, bardziej korzystnie w od +45°C do +55°C.

Inną, podobnie korzystną praktyczną realizacją jest ciągłe wytwarzanie związku o wzorze (III) na drodze wytwarzania przypuszczalnego, wysoce energetycznego związku pośredniego (V) w od -30°C do +30°C, korzystnie w od -20°C do +20°C, zwłaszcza od -10°C do 10°C, a następnie ciągłe przepuszczanie nad uprzednio otrzymanym związkiem (III), który sam działa katalitycznie. Aby zapobiec nagromadzaniu się energii termicznej w postaci związku, dla którego postuluje się strukturę (V), reakcja związku (V) z utworzeniem związku (III) musi być w tym przypadku katalizowana. Reakcja ta jest katalizowana przez SO2, SO2CI2, polarne rozpuszczalniki, np. acetonitryl lub nitrometan oraz związek (III), HCI, metale, np. Hastelloy (stal kwasoodporna Ni-Mo) oraz sole metali, np. FeCI3 oraz zestawienia takich katalizatorów, np. SO2 w obecności acetonitrylu lub 2-chloro-5-chlorometylotiazolu w obecnoś ci HCI. Ten etap reakcji przeprowadza się w od +30° do 80°C, korzystnie w od +40° do 60°C, zwłaszcza w od +45°C do +55°C.

Szczególnie korzystnym aspektem według wynalazku jest procedura bezrozpuszczalnikowa. W procedurze tej korzystny jest zakres temperatur w pierwszym etapie sposobu od -30°C do +30°C, zwłaszcza od -10°C do +10°C; a w drugim etapie sposobu od +30°C do +80°, korzystnie od +45°C do +60°C. Korzystna praktyczna realizacja obejmuje przeprowadzenie jednego lub obu etapów reakcji, która przypuszczalnie zachodzi poprzez wymienione powyżej związki o wzorach (V) i (VI), w obecności 2-chloro-5-chlorometylotiazolu.

W sposobie ciągłym przeprowadzanym bez rozpuszczalników, to znaczy w stopie, można uzyskać szczególnie wysoką zdolność wytwórczą przy wysokim stopniu bezpieczeństwa procesu. Ponieważ mieszanina reakcyjna szybko zestala się ze względu na stosunkowo wysoką temperaturę topnienia produktu, warianty sposobu bezrozpuszczalnikowego nie mogą być wykonywane periodycznie w niskich temperaturach.

Niektóre związki o wzorach (I) do (IV) zawierają asymetryczne atomy węgla, co powoduje, że związki te mogą występować w postaciach optycznie czynnych. Wzory (I) do (IV) w zamierzeniu obejmują wszystkie te możliwe postacie izomeryczne oraz ich mieszaniny, na przykład racematy lub mieszaniny izomerów E/Z.

Jeśli nie za znaczono inaczej, to terminy ogólne, stosowane powyżej i poniżej, mają następujące znaczenie.

Jeśli nie określono inaczej, to grupy węglowe oraz związki zawierają od 1 do 8 włącznie atomów węgla, korzystnie od 1 do 6 włącznie, szczególnie od 1 do 4 włącznie, a bardziej korzystnie 1 lub 2.

Alkil, zarówno jako grupa per se i jako element struktury innych grup i związków, na przykład haloalkil, aryloalkil i hydroksyalkil, w każdym przypadku uwzględniając konkretną liczbę atomów węgla zawartą w danej grupie lub związku, oznacza alkil o łańcuchu liniowym, tj. metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl lub heksyl, lub o łańcuchu rozgałęzionym, tj. izopropyl, izobutyl, sec-butyl, tert-butyl, izopentyl, neopentyl lub izoheksyl.

Alkenyl, zarówno jako grupa per se i jako element struktury innych grup i związków, na przykład haloalkenyl i aryloalkenyl, w każdym przypadku uwzględniając konkretną liczbę atomów węgla zawartą w danej grupie lub związku, oznacza alkenyl o łańcuchu liniowym, na przykład winyl, 1-metylowinyl, allil, 1-butenyl lub 2-heksenyl lub o łańcuchu rozgałęzionym, na przykład izopropenyl.

Grupa opuszczająca X, powyżej i poniżej, powinna być pojmowana jako usuwalna grupa stosownie dobrana do reakcji chemicznych, znana specjaliście w dziedzinie, zwłaszcza halogen, taki jak fluor, chlor, brom lub jod, -O-C(=O)-A, -O-P(=O)(-A)2, -O-Si(C1-C8alkil)3, -O-(C1-C8alkil), -O-aryl, -O-S(=O)2A, -S-P(=O)(-A)2, -S-P(=S)(-A)2, -S-(C1-C8alkil), -S-aryl, -S(=O)A, -S(=O)2A lub -O-C(=O)-A, gdzie A oznacza nie podstawiony lub podstawiony C1-C8alkil, C2-C8alkenyl lub C2-C8alkinyl, nie podstawiony lub podstawiony aryl, nie podstawiony lub podstawiony benzyl, C1-C8alkoksyl lub grupę di(C1-C8alkilo)aminową, w których grupy alkilowe są niezależne od siebie; NO3, NO2 lub grupę siarczanową, siarczynową, fosforanową, fosforynową, karboksylową, iminoestrową, N2 lub karbaminianową.

Niektóre ze związków o wzorach (I) do (IV) mogą występować w postaci tautomerów. Związki te zatem powinny być pojmowane, powyżej i poniżej, jako obejmujące odpowiednie tautomery, nawet jeśli te ostatnie nie zostały konkretnie wymienione w każdym przypadku.

Związki o wzorach (I) do (IV), mające co najmniej jedno centrum zasadowe, są zdolne do tworzenia soli addycyjnych z kwasami. Te sole addycyjne z kwasami są tworzone na przykład z silnymi kwasami nieorganicznymi, takimi jak kwasy mineralne, np. kwas nadchlorowy, kwas siarkowy, kwas

PL 210 124 B1 azotowy, kwas azotawy, kwas fosforowy lub kwas halogenowodorowy, z silnymi organicznymi kwasami karboksylowymi, takimi jak nie podstawione lub podstawione, np. halo-podstawione kwasy C1-C4alkanokarboksylowe, np. kwas octowy, nasycone lub nienasycone kwasy dikarboksylowe, np. szczawiowy, malonowy, bursztynowy, maleinowy, fumarowy i ftalowy, kwasy hydroksykarboksylowe, np. askorbinowy, mlekowy, jabłkowy, winowy i cytrynowy lub kwas benzoesowy, lub z organicznymi kwasami sulfonowymi, takimi jak nie podstawione lub podstawione, np. halo-podstawione kwasy C1-C4alkano- lub arylosulfonowe, np. kwas metano- lub p-toluenosulfonowy. Ponadto, związki o wzorach (I) do (IV), mające co najmniej jedną grupę kwasową, zdolne są do tworzenia soli z zasadami. Odpowiednimi solami z zasadami są na przykład sole metali, takie jak sole metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, np. sole sodu, potasu i magnezu oraz sole z amoniakiem lub organiczną aminą, taką jak morfolina, piperydyna, pirolidyna, mono-, di- lub tri-niższa alkiloamina, np. etylo-, dietylo-, trietylo- lub dimetylopropyloamina, lub mono-, di- lub tri-hydroksy-niższa alkiloamina, np. mono-, dilub tri-etanoloamina. Ponadto, ewentualnie mogą tworzyć się odpowiednie sole wewnętrzne. Związki o wzorach (I) do (IV) należ y pojmować jako obejmują ce, powyż ej i poniż ej, zarówno zwią zki o wzorach (I) do (IV) w postaci wolnej jak i w postaci odpowiednich soli. To samo odpowiednio ma miejsce odnośnie tautomerów związków o wzorach (I) do (IV) oraz ich soli. W przypadku związków o wzorach (I) i (III) priorytetowe znaczenie ma w każdym przypadku sposób wytwarzania w postaci wolnej.

Priorytetowe znaczenie w obrębie zakresu wynalazku ma sposób wytwarzania związku o wzorze (I):

(1) w którym R1 i R2 w związkach o wzorach (I) i (IV) albo niezależnie od siebie oznaczają wodór lub C1-C4alkil, albo łącznie oznaczają dwu- lub trójczłonowy mostek alkilenowy, który ewentualnie zawiera heteroatom z grupy obejmującej NR5, O i S, a R5 oznacza H lub C1-C4alkil; a korzystnie oznaczają wodór lub łącznie oznaczają dwu- lub trójczłonowy mostek alkilenowy, który ewentualnie zawiera heteroatom z grupy obejmującej NR5 i O, a R5 C1-C4alkil, a bardziej korzystnie R1 i R2 łącznie oznaczają -CH2-O-CH2-, -CH2-CH2-CH2- lub -CH2-CH2-;

(2) w którym O oznacza N;

(3) w którym Y oznacza NO2;

(4) w którym Z oznacza NR3 i R3 oznacza H lub C1-C4alkil;

(5) w którym X w związku o wzorze (II) oznacza halogen, taki jak fluor, chlor, brom lub jod, -OC(=O)-A, -O-P(=O)(-A)2, -O-S(=O)2A, -S-P(=O)(-A)2, -S-P(=S)(-A)2, -S(=O)A lub -S(=O)2A, gdzie A oznacza nie podstawiony lub podstawiony C1-C8alkil, C2-C8alkenyl lub C2-C8alkinyl, nie podstawiony lub podstawiony aryl, nie podstawiony lub podstawiony benzyl, C1-C8alkoksyl lub grupę di(C2-C8alkilo)aminową, w których grupy alkilowe są niezależne od siebie; korzystnie w którym X oznacza chlor, brom lub jod, bardziej korzystnie chlor lub brom; a szczególnie korzystnie, w którym X oznacza chlor;

(6) w którym, w etapie a) sposobu, do celu chlorowania, SO2 stosuje się jako katalizator w ilości od 1% mol do 50% mol, korzystnie od 10% mol do 40% mol, zwłaszcza od 15% mol do 30% mol, względem materiału wyjściowego o wzorze (II);

(7) w którym, w etapie a) sposobu, SO2 stosuje się w postaci SO2 gazowego lub w postaci środka uwalniającego SO2, korzystnie SO2CI2;

(8) w którym prowadzi się sposób ciągły bez rozpuszczalnika;

(9) w którym prowadzi się sposób ciągły w obecności 2-chloro-5-chlorometylotiazolu.

Szczególnie korzystne warunki sposobu można znaleźć w przykładach.

Sposób jest szczególnie korzystny do wytwarzania tiametoksamu, znanego z WO 98/32747; oraz Ti-435 (klotianidyny), znanej z EP-A-446913.

Etap a) sposobu

Reakcję etapu a) sposobu, określonego powyżej i poniżej, przeprowadza się, jeśli konieczne, w zamknię tym reaktorze pod zmniejszonym ciś nieniem w atmosferze gazu oboję tnego i/lub w warunkach bezwodnych. Szczególnie korzystne warunki reakcji można znaleźć w przykładach.

Reagenty można poddawać reakcji ze sobą jako takie, tj. bez rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika, na przykład w postaci stopionej. W niektórych przypadkach jednakże dodatek rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika jest korzystny. Odpowiednie rozpuszczalniki obejmują rozpuszczalniki aprotonowe, zwłaszcza, na przykład węglowodory alifatyczne, aromatyczne i alicykliczne, takie jak benzen, toluen, ksylen, mezytylen, tetralina, chlorobenzen, dichlorobenzen, bromobenzen, eter naftowy, heksan, cykloheksan, dichlorometan, trichlorometan, czterochlorek węgla, dichloroetan, trichloroeten i tetrachloroeten; estry, takie jak octan etylu, octan metylu, węglan dimetylu, węglan dietylu, mrówczan

PL 210 124 B1 metylu, mrówczan etylu, octan etoksyetylu i octan metoksyetylu; etery, takie jak eter dietylowy, eter dipropylowy, eter diizopropylowy, eter dibutylowy, eter tert-butylometyIowy, eter dimetylowy glikolu etylenowego, eter dimetyloksydietylowy, tetrahydrofuran i dioksan; ketony, takie jak aceton, keton metyloetylowy, keton metyloizopropylowy i keton metyloizobutylowy; amidy, takie jak N,N-dimetyloformamid, N,N-dietyloformamid, N,N-dimetyloacetamid, N-metylopirolidon i heksametylotriamid kwasu fosforowego; nitryle, takie jak acetonitryl i propionitryl; oraz sulfotlenki, takie jak sulfotlenek dimetylu; nitroalkany i aromatyczne związki nitrowe, takie jak nitrometan, nitroetan i nitrobenzen; lub mieszaniny takich rozpuszczalników. Korzystne są polarne rozpuszczalniki aprotonowe, zwłaszcza pochodne kwasów karboksylowych, takie jak amidy i nitryle; szczególnie korzystne rozpuszczalniki można znaleźć w przykładach.

Odpowiednie reagenty chlorujące obejmują zwłaszcza CI2, SO2CI2, POCI3, PCI3 i PCI5; lub ich mieszaniny; zwłaszcza CI2.

Jako ilości katalityczne należy pojmować ilości mniejsze od stechiometrycznych względem materiału wyjściowego o wzorze (II). SO2 może być dodawany albo w postaci gazowej, albo może być dodany związek zdolny do uwalniania SO2. Do tego celu szczególnie korzystny jest SO2CI2.

Etap b) sposobu

Reagenty można poddawać reakcji ze sobą jako takie, tj. bez rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika, na przykład w postaci stopionej. Jednakże, w większości przypadków dodatek obojętnego rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika, lub ich mieszaniny, jest korzystny. Przykładami takich rozpuszczalników lub rozcieńczalników, które można wymienić, są mniej więcej te same rozpuszczalniki wymienione w etapie a) sposobu, aczkolwiek dodawanie rozpuszczalników protonowych, takich jak alkohole i amidy protonowe, jest również właściwe. Jeś li daną reakcję przeprowadza się w obecności zasady, to zasady stosowane w nadmiarze, takie jak trietyloamina, pirydyna, N-metylomorfolina lub N,N-dietyloanilina, mogą również służyć jako rozpuszczalniki lub rozcieńczalniki.

Reakcję przeprowadza się korzystnie w temperaturze od 0°C do +180°C, zwłaszcza od +10°C do +80°C, w wielu przypadkach pomiędzy temperaturą pokojową a temperaturą wrzenia rozpuszczalnika. W szczególnie korzystnej realizacji etapu b) sposobu, związek o wzorze (IV) poddaje się reakcji w od 0°C do 120°C, zwłaszcza od 20°C do 80°C, korzystnie od 30°C do 60°C w estrze, zwłaszcza w wę glanie dimetylu, a korzystnie w obecnoś ci zasady, zwł aszcza K2CO3.

Reakcję korzystnie przeprowadza się pod ciśnieniem normalnym. Czas reakcji nie ma zasadniczego znaczenia; korzystny jest czas reakcji od 0,1 do 48 godzin, zwłaszcza od 0,5 do 12 godzin.

Produkt izoluje się typowymi metodami, na przykład drogą sączenia, krystalizacji, destylacji lub chromatografii, lub jakąkolwiek odpowiednią kombinacją tych metod.

Uzyskiwane wydajności na ogół dobre. Często możliwe jest uzyskanie wydajności 80% względem teoretycznej.

Korzystne warunki, w których przeprowadza się reakcję, można znaleźć w przykładach.

Sole związków o wzorach (I) do (IV) można otrzymać sposobem znanym per se. Na przykład, sole addycyjne z kwasami otrzymuje się pod działaniem odpowiedniego kwasu lub odpowiedniego reagenta jonowymiennego, a sole z zasadami pod działaniem odpowiedniej zasady lub odpowiedniego reagenta jonowymiennego.

Sole związków o wzorach (I) do (IV) można przekształcić w wolne związki o wzorach (I) do (IV) w typowy sposób; sole addycyjne z kwasami można przekształcić na przykład działaniem odpowiedniego środowiska zasadowego lub odpowiedniego reagenta jonowymiennego, a sole zasadami, na przykład działaniem odpowiedniego kwasu lub odpowiedniego reagenta jonowymiennego.

Sole związków o wzorach (I) do (IV) można przekształcić w inne sole związków o wzorach (I) do (IV) sposobem znanym per se; na przykład sole addycyjne z kwasami można przekształcić w inne sole addycyjne z kwasami, na przykład działaniem soli kwasu nieorganicznego, takiej jak chlorowodorek, na odpowiednią sól metalu, taką jak sól sodu, baru lub srebra oraz kwasu, na przykład azotan srebra, w odpowiednim rozpuszczalniku, w którym utworzona sól nieorganiczna, na przykład chlorek srebra, jest nierozpuszczalna, a zatem wytrąca się z mieszaniny reakcyjnej.

Zależnie od procedury i/lub warunków reakcji, związki o wzorach (I) do (IV), cechujące się zdolnością do tworzenia soli, można otrzymać w postaci wolnej lub w postaci soli.

Związki o wzorach (I) do (IV) oraz, w każdym przypadku gdzie stosowne, ich tautomery, w każdym przypadku w postaci wolnej lub w postaci soli, mogą występować w postaci jednego z możliwych izomerów lub w postaci ich mieszaniny, na przykład w zależności od liczby asymetrycznych atomów węgla znajdujących się w cząsteczce oraz absolutnej i względnej konfiguracji niearomatycznych wiąPL 210 124 B1 zań podwójnych występujących w cząsteczce, w postaci czystych izomerów, takich jak antypody i/lub diastereoziomery, lub w postaci mieszaniny izomerów, takiej jak mieszaniny enancjomerów, na przykład racematy, mieszaniny diastereoizomerów lub mieszaniny racematów; wynalazek dotyczy zarówno czystych izomerów jak i wszystkich możliwych mieszanin izomerów, co należy odpowiednio pojmować w uprzedniej i dalszej części opisu, nawet jeśli szczegóły stereochemiczne nie są szczegółowo wymienione w każdym przypadku.

Mieszaniny diastereoizomerów lub mieszaniny racematów związków o wzorach (I) do (IV) lub ich soli, otrzymywane według sposobu - zależnie od wybranych materiałów wyjściowych i procedur - lub innymi ś rodkami mogą być rozdzielone na czyste diastereoizomery lub racematy znanymi metodami w oparciu o różnice fizyko-chemiczne pomiędzy składnikami, na przykład drogą krystalizacji frakcjonowanej, destylacji i/lub chromatografii.

Tak otrzymane mieszaniny enancjomerów, takie jak racematy, można rozdzielić na antypody optyczne znanymi metodami, na przykład przez krystalizację z rozpuszczalnika optycznie czynnego, przez chromatografię na adsorbentach chiralnych, na przykład wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC) na acetylocelulozie, za pomocą odpowiednich mikroorganizmów, przez rozszczepienie specyficznymi immobilizowanymi enzymami, poprzez tworzenie związków inkluzyjnych, na przykład z uż yciem chiralnych eterów koronowych, w którym to przypadku tylko jeden enancjomer jest kompleksowany, lub przez przekształcenie w diastereoizomeryczne sole, na przykład poddając reakcji zasadowy finalny produkt racemiczny z kwasem optycznie czynnym, takim jak kwas karboksylowy, na przykład kwas kamforowy, kwas winowy lub kwas jabłkowy lub kwas sulfonowy, na przykład kwas kamforosulfonowy i rozdzielenie mieszaniny otrzymanych diastereoizomerów w ten sposób, na przykład w oparciu o ich różne rozpuszczalności drogą krystalizacji frakcjonowanej, na diastereizomery, z których żądany enancjomer moż e być uwolniony pod dział aniem odpowiedniego, na przykł ad zasadowego środowiska.

Czyste diastereoizomery i enancjomery można otrzymać nie tylko poprzez rozdział odpowiednich mieszanin izomerów, ale również, według wynalazku, ogólnie znanymi sposobami syntezy diastereoselektywnej lub enancjoselektywnej, na przykład przeprowadzając sposób według wynalazku z materiał ami wyjś ciowymi o odpowiedniej stereochemii.

Związki o wzorach ((I) do (IV) i ich sole można również otrzymać w postaci hydratów i/lub mogą one zawierać inne rozpuszczalniki, na przykład rozpuszczalniki, które mogły być ewentualnie stosowane do krystalizacji związków występujących w postaci stałej.

Wynalazek dotyczy wszystkich tych realizacji sposobu, według których związek otrzymywany jako materiał wyjściowy lub półprodukt na dowolnym stadium sposobu, jest stosowany jako materiał wyjściowy i są przeprowadzane wszystkie lub niektóre z pozostałych etapów lub w których materiał wyjściowy jest stosowany w postaci pochodnej lub soli.

Związki o wzorach (I), (III) i (IV) otrzymane według sposobu lub innymi środkami, mogą być przekształcone w odmienne, odpowiednie związki sposobem znanym per se.

W sposobach według niniejszego wynalazku korzystnie są stosowane materiały wyjściowe i półprodukty, w każdym przypadku w postaci wolnej lub w postaci soli, które prowadzą do związków o wzorze (I) lub ich soli, okreś lonych na począ tku jako szczególnie wartoś ciowe.

Wynalazek dotyczy zwłaszcza sposobów wytwarzania przedstawionych w przykładach.

Niniejszy wynalazek dotyczy również sposobu wytwarzania związku o wzorze (III) ze związku o wzorze (II) według etapu a) sposobu okreś lonego powyż ej.

Zasady priorytetów mające zastosowanie do podstawników w związkach o wzorze (IV) są takie same jak te wspomniane powyżej w sposobach otrzymywania związków o wzorze (I).

Związki o wzorach (II) i (IV) są znane, na przykład jako półprodukty do wytwarzania pestycydów lub mogą być otrzymane z wykorzystaniem sposobów znanych per se.

Przykłady preparatywne

A) otrzymywanie 2-chloro-5-chlorometylotiazolu

P r z y k ł a d P1. W od 20°C do 22°C, 925 g roztworu zawierającego 33% (wagowo) 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu w acetonitrylu, 177,5 g chloru i 24,7 g SO2 wprowadza się jednocześnie i w sposób ciągły, na godzinę, do reaktora pętlicowego o pojemności 370 ml. Mieszanina reakcyjna przepływa do reaktora następczego o temperaturze wewnętrznej 50°C. W każdej godzinie z reaktora następczego otrzymuje się 1086 g roztworu reakcyjnego zawierającego 32,2% wag. 2-chloro-5-chlorometylotiazolu, co odpowiada 91,1% wydajności teoretycznej względem 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu.

PL 210 124 B1

P r z y k ł a d P2. (Procedura reakcji ciągłej, bez rozpuszczalników): chlorowanie 2-chloro-3-izocyjaniano-1-propenu z użyciem SO2CI2 w 2-chloro-5-chlorometylo-tiazolu

1,05 równoważnika molowego SO2CI2 i jeden równoważnik molowy 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu w postaci 50% roztworu w 2-chloro-5-chlorometylotiazolu dozuje się do reaktora przepływowego w ustawieniu równoległym, w taki sposób, że temperatura wewnętrzna może być utrzymywana od 10°C do 20°C przy czasie przebywania od 20 do 30 minut. Mieszaninę reakcyjną w sposób ciągły przepuszcza się na stopiony 2-chloro-5-chlorometylotiazol w 50°C, który znajduje się w drugim reaktorze. W tym drugim naczyniu gazy reakcyjne (SO2/HCI) odciąga się z kontrolowanym odmierzaniem ilości. Konwersja do 2-chloro-5-chlorometylotiazolu w drugim naczyniu kaskadowym wynosi około 97% przy czasie przebywania około jednej godziny. W trzecim naczyniu konwersja do 2-chloro-5-chlorometylotiazolu jest zakończona, a resztkowy HCI odciąga się. Analiza surowego produktu metodą chromatografii gazowej wykazuje wydajność 92% teoretycznej względem 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu.

P r z y k ł a d P3. 1,05 równoważnika molowego CI2 i jeden równoważnik molowy 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu dozuje się do reaktora przepływowego w ustawieniu równoległym, w taki sposób, że temperatura wewnętrzna może być utrzymywana od -30°C do 0°C. Mieszaninę reakcyjną w sposób ciągły przepuszcza się do drugiego reaktora zawierają cego mieszaninę 2-chloro-5-chlorometylotiazolu i 2% mol FeCl3. W tym drugim naczyniu gaz reakcyjny HCI odciąga się z kontrolowanym odmierzaniem ilości. Konwersja do 2-chloro-5-chlorometylotiazolu w drugim naczyniu kaskadowym wynosi około 98% przy czasie przebywania jednej godziny. W trzecim naczyniu konwersja do 2-chloro-5-chlorometylotiazolu jest zakończona, a resztkowy HCI odciąga się. Analiza surowego produktu metodą chromatografii gazowej wykazuje wydajność 84% teoretycznej względem 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu.

P r z y k ł a d P4. 0,9 równoważnika molowego CI2 i jeden równoważnik molowy 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu łącznie z katalityczną ilością 0,15 równoważnika molowego SO2CI2 w obecności sondy Hastelloy dozuje się do reaktora przepływowego w ustawieniu równoległym, w taki sposób, że temperatura wewnętrzna może być utrzymywana od -5°C do 5°C przy czasie przebywania od 10 do 20 minut. Mieszaninę reakcyjną w sposób ciągły przepuszcza się na stopiony 2-chloro-5-chlorometylotiazol w 50°C. W drugim naczyniu gazy reakcyjne (SO2/HCI), w znacznym stopniu, odciąga się z kontrolowanym odmierzaniem ilości. Konwersja do 2-chloro-5-chlorometylotiazolu w drugim naczyniu kaskadowym wynosi około 95% przy czasie przebywania około jednej godziny. W trzecim naczyniu konwersja do 2-chloro-5-chlorometylotiazolu jest zakończona, a resztkowy HCI odciąga się. Analiza surowego produktu metodą chromatografii gazowej wykazuje wydajność 76% teoretycznej względem 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu.

P r z y k ł a d P5. 500 g 2-chloro-5-chlorometylotiazolu umieszcza się w 40°C do 42°C pod 100 mbarami w reaktorze kaskadowym. Jednocześnie i w sposób ciągły wprowadza się 145 g 2-chloro-3-izotiocyjaniano-1-propenu i 90 g chloru na godzinę. Mieszaninę reakcyjną przepuszcza się do drugiego reaktora o temperaturze wewnętrznej 50°C. Wydajność na godzinę w tym sposobie wynosi 183 g surowego stopu zawierającego 78% 2-chloro-5-chlorometylotiazolu.

B) Otrzymywanie 3-(2-chlorotiazol-5-ilometylo)-5-metylo-4-nitroiminoperhydro-1,3,5-oksadiazyny

P r z y k ł a d P6. 184 g 100% 3-metylo-4-nitroiminoperhydro-1,3,5-oksadiazyny wprowadza się do 400 g węglanu dimetylu w aparacie do sulfonowania i dodaje się 168 g 2-chloro-5-chlorometylotiazolu. Mieszaninę ogrzewa się w 65°C. Mieszając w 62 do 68°C, dozuje się mieszaninę zawierającą 350 g węglanu dimetylu, 4 g pentahydratu wodorotlenku tetrametyloamoniowego i 242 g proszku węglanu potasu przez 60 minut, kontynuując mieszanie mieszaniny reakcyjnej aż do uzyskania konwersji ponad 99% 2-chloro-5-chlorometylotiazolu.

Następnie, mieszaninę reakcyjną chłodzi się i dodaje 600 g wody. pH koryguje się do 6,5 z użyciem około 260 g 32% kwasu solnego; mieszaninę pozostawia do rozdzielenia faz i fazę organiczną oddziela się. Fazę organiczną zatęża się w 60°C pod próżnią do końcowej wagi 600 g. Mieszaninę powoli chłodzi się do 0-5°C, którą to temperaturę utrzymuje się przez jedną godzinę. Uzyskaną zawiesinę sączy się.

Otrzymuje się 218 g tytułowego związku o czystości od 98 do 99% (74% wydajności teoretycznej względem 100% 2-chloro-5-chlorometylotiazolu).

Claims

1. Sposób wytwarzania związku o wzorze:

w postaci wolnej lub w postaci soli, w którym:

Q oznacza CH lub N;

Y oznacza NO2 lub CN;

Z oznacza CHR3, O, NR3 lub S;

R3 oznacza H lub C1-C12alkil i

R5 oznacza H lub C1-C12alkil; w którym: a) związek o wzorze w którym X oznacza grupę opuszczają c ą , poddaje się reakcji z reagentem chlorującym, wybranym z grupy obejmującej chlor, SO2CI2, POCI3, PCI3 i PCI5 lub ich mieszaniny, ewentualnie w obecnoś ci polarnego rozpuszczalnika aprotonowego w temperaturze od -30°C do +80°C, z utworzeniem związku o wzorze:

oraz

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie a) sposobu stosuje się polarny rozpuszczalnik aprotonowy.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przeprowadza się go bez rozpuszczalników.

4. Sposób według zastrz. 1-3, znamienny tym, że przeprowadza się go w obecności uprzednio wytworzonego 2-chloro-5-chlorometylotiazolu.

PL 210 124 B1

5. Sposób wytwarzania związku o wzorze:

w którym zwią zek o wzorze:

w którym X oznacza grupę opuszczają c ą , poddaje się reakcji z reagentem chlorującym, wybranym z grupy obejmują cej chlor, SO2CI2, POCI3, PCI3 i PCI5 lub ich mieszaniny, w temperaturze od -30°C do +80°C; w którym to sposobie reakcję przeprowadza się sposobem ciągłym.