一種吡唑甲酸衍生物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種吡唑甲酸衍生物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 吡唑甲酸衍生物，如3-二氟甲基-1-甲基-IH-吡唑-4-羧酸是用于制備農(nóng)藥殺 菌劑的關(guān)鍵中間體。
[0003] 文獻JP-2000-044541報道，在堿存在下，相應(yīng)的取代吡唑與羧酸二烷基酯如硫酸 二甲酯，硫酸二乙酯進行N-甲基化，得N-取代吡唑，再經(jīng)一系列反應(yīng)得到吡唑甲酸衍生物。 但是硫酸二烷基酯由于其毒性，大工廠上難以大規(guī)模應(yīng)用。
[0004] 中國專利CN101044116A采用磷酸三烷基酯代替劇毒的硫酸二烷基酯，但是需要 在高溫180-200°C下，反應(yīng)18-24小時，且后處理產(chǎn)生大量廢水，不符合環(huán)保要求。
[0005] JACS，73, 3684 (1951)描述，將4, 4-二氟-3-氧丁酸乙酯與原甲酸三乙酯和醋酐反 應(yīng)制備（2-乙氧基亞甲基）-4, 4-二氟甲基乙酰乙酸乙醋，再與肼衍生物反應(yīng)得到3-二氟 甲基-1-甲基-IH-吡唑-4-羧酸乙醋，再經(jīng)水解得到。但是所用的4, 4-二氟-3-氧丁酸 乙酯價格昂貴且收率低于70%。
[0006] 如上現(xiàn)有工藝均存在使用毒性原料、廢物難以處理導(dǎo)致污染環(huán)境等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單經(jīng) 濟環(huán)保的吡唑甲酸衍生物的制備方法，該方法采用新的中間體，各步反應(yīng)收率高，廢氣，廢 水少且成本低，無需特殊反應(yīng)設(shè)備。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過如下實施方案實現(xiàn)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，本發(fā)明提供了一種以下式（I)化合物的制備方法，
[0010]
[0011] 其中札選自甲基或乙基，優(yōu)選甲基；
[0012] X 為 F、C1 或 CF3,優(yōu)選 F ;
[0013] 所述方法包括以下步驟：
[0014] (1)在路易斯酸的存在下，將式（III)的α -氟胺與式（IV)的乙烯衍生物反應(yīng)，生 成式（V)的vinamidinium鹽（即1，5-二氮雜戊二稀鹽），
[0015] 式（III)的α -氟胺如下所示：
[0016]
[0017] 其中X的定義如前所述，RjPR3獨立地選自C1-C 4烷基，優(yōu)選甲基；
[0018] 式（IV)的乙烯衍生物如下所示：
[0019]
[0020] 其中R4為氫或甲基，優(yōu)選甲基，η為0-4,優(yōu)選0或1 ;
[0021] 并且其中當η = 0時，式（IV)的乙烯衍生物如下所示：
[0022]
[0023] 其中R4為氫或甲基，優(yōu)選甲基。
[0024] 式（V)的1，5-二氮雜戊二烯鹽如下所示：
[0025]
[0026] 其中n、R#R3、R4的定義如前所述，陰離子，所述陰離子選自[BF4]' [AlCl3F]' [AIFJ-、[ZnCl2Fr' [SbF6r、[SnCl4Fr' [BiCl3F]' [GaCl3Fr和[SiCl 4FF。來自 相應(yīng)的路易斯酸。
[0027] 并且其中當η = 0時，式（V)的1，5-二氮雜戊二烯鹽如下所示：
[0028]
[0029] 其中R2、R3、1?4和Y _的定義如前所述。
[0030] (2)式（V)的1，5-二氮雜戊二烯鹽與肼反應(yīng)，得到式（II)的化合物，
[0031] 式（II)的化合物如下所示：
[0032]
[0033] 其中X、n、RjPR4的定義如前所述；
[0034] 并且其中，η = 0時，式II化合物結(jié)構(gòu)如下所示：
[0035]
[0036] 其中X、札和R4的定義如前所述；
[0037] (3)η = 1-4的式（II)的化合物經(jīng)過水解和氧化，或者η = 0的式（II)的化合物 經(jīng)過氧化，得到式（I)的化合物。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（1)中路易斯酸選自BF3、A1C13、A1F 3、ZnCl2、 PF5、SbF5、SnCl4、BiCl3、GaCl 3、SiCl4的化合物，優(yōu)選 BF 3。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（1)中反應(yīng)溫度可在-20°C至60°C，優(yōu)選-10°C 至40°C，更優(yōu)選0°C-30°C。由于經(jīng)濟原因，步驟（1)中反應(yīng)優(yōu)選在室溫下實施。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（1)中使用的Ct-氟胺選自1，1，2, 2-四氟乙 基-N, N-二甲基胺、1，1，2, 2-四氟乙基-N, N-二乙基胺、1，1，2-二氟_2_(二氟甲基）乙 基-N, N-二甲基胺、1，1，2-二氟_2_(二氟甲基）乙基-N, N-二乙基胺、1，1，2-二氟_2_氯 代乙基-N, N-二甲基胺和1，1，2_二氟-2-氯代乙基-N, N-二乙基胺，所述α -氟胺優(yōu)選 1，1，2, 2-四氟乙基-N, N-二甲基胺和1，1，2, 2-四氟乙基-N, N-二乙基胺，并且特別優(yōu)選 1，1，2, 2-四氟乙基-N, N-二甲基胺。
[0041] 路易斯酸的使用量無需特別限定，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（1)中路易 斯酸與α -氟胺的摩爾比在1:1至10:1之間，優(yōu)選1:1至5:1，更優(yōu)選1:1至1. 3:1之間。 α -氟胺與乙烯衍生物的比例在1:10至10:1之間，優(yōu)選1:5至5:1之間，更優(yōu)選1. 3:1至 1:1. 3之間。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，前述方法步驟（2)在溶劑的存在下進行反應(yīng)。合適 的溶劑例如選自脂肪族的和芳香族的徑，例如正己烷、環(huán)己烷、苯或甲苯。被氟和氯原子取 代的脂肪族的和芳香族的烴，例如二氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氟代苯、氯代 苯或二氯代苯。還可使用醚作為溶劑，合適的醚例如二乙醚、二苯醚、甲基叔丁基醚、異丙基 乙基醚、二噁烷、二甘醇二甲醚、二甲基乙二醇或THF。還可使用腈作為溶劑，合適的腈例如 甲基腈、丁腈或苯腈。所述溶劑優(yōu)選選自乙醚、乙腈、二氯甲烷和四氫呋喃，尤其優(yōu)選乙腈或 四氫呋喃。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（2)中使用的肼為甲基肼或乙基肼，優(yōu)選甲基 肼。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（2)中式（V)的1，5-二氮雜戊二烯鹽與前述肼 的摩爾比在1:10至10:1之間，優(yōu)選1:5至5:1之間，更優(yōu)選1. 3:1至1:1. 3之間。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（2)中反應(yīng)溫度可在-20°C至60°C，優(yōu)選-KTC 至40°C，更優(yōu)選0°C-30°C。由于經(jīng)濟原因，步驟（2)中反應(yīng)優(yōu)選在室溫下實施。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，步驟（3)中式（II)的水解反應(yīng)在溶劑的存在下進 行，水解反應(yīng)使用的溶劑選自甲醇、乙醇、乙腈、四氫呋喃等與水的混合液，或使用單一的水 作為溶劑，優(yōu)選使用水作溶劑。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，水解反應(yīng)可在堿性或酸性的條件下進行。優(yōu)選酸性 水解，所用的酸可為有機酸或無機酸，優(yōu)選無機酸。無機酸可為鹽酸、硫酸、氫溴酸、磷酸等， 優(yōu)選鹽酸或硫酸。水解反應(yīng)溫度可在30°C至100°C，優(yōu)選30°C至70°C，更優(yōu)選50°C -60°C。 在酸的存在下進行水解時，式（Π )化合物與酸的摩爾比可為酸過量，例如式（II)化合物與 酸的摩爾比在1:2至1:10之間，優(yōu)選1:3至1:5之間，更優(yōu)選1:2至1:3之間。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，氧化反應(yīng)中使用的氧化劑可為雙氧水、次氯酸鈉、高 錳酸鉀、氯酸鈉、氯酸鉀等，優(yōu)選雙氧水或次氯酸鈉。氧化反應(yīng)中，氧化劑過量使用。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，氧化反應(yīng)在水解反應(yīng)相同的溶劑中進行，所述溶劑 選自甲醇、乙醇、乙腈、四氫呋喃等與水的混合液，或單一的水作溶劑，優(yōu)選為水作溶劑。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)連續(xù)進行，基于每摩爾式（II) 化合物的量，氧化劑的用量為1:2至1:10摩爾，優(yōu)選1:3至1:5摩爾，更優(yōu)選1:2至1:3摩 爾。氧化反應(yīng)中，反應(yīng)溫度可在30°C至100°C，優(yōu)選50°C至100°C，更優(yōu)選70°C至100°C。
【附圖說明】
[0051] 圖I :3-(二氟甲基）-1-甲基-4-(2-甲基-1，3-二氧丁烷-2-基）-1Η-吡唑的1H NMR分析圖譜。
[0052] 圖2 :3-二氟甲基-1-甲基-IH-吡唑-4-甲酸的1H NMR分析圖譜。
[0053] 圖3 :3-(二氟甲基）-1-甲基-4-(1,3-二氧丁烷-2-基）-1Η-吡唑的1H NMR分 析圖譜。
[0054] 圖4:3-(二氟甲基）-1-甲基-4-(1,3-二氧戊烷-2-基）-1Η-吡唑的1H NMR分 析圖譜。
[0055] 圖5 :3_ (二氟甲基）-1-甲基-4-(2-甲基-1，3-二氧戊烷-2-基）-IH-吡唑的1H NMR分析圖譜。
[0056] 圖6 :3_ (二氟甲基）-1-乙基-4-(2-甲基-1，3-二氧戊烷-2-基）-IH-吡唑的1H NMR分析圖譜。
[0057] 圖7 :3_二氟甲基-1-乙基-IH-吡唑-4-甲酸的1H NMR分析圖譜。
[0058] 圖8:3-(二氟甲基）-1-乙基-4-(1,3-二氧戊烷-2-基）-1Η-吡唑的1H NMR分 析圖譜。
[0059] 圖9 :3_ (二氟甲基）-1-甲基-IH-吡唑-4-乙酮的1H NMR分析圖譜。
[0060] 圖10 :3_(二氟甲基）-1-甲基-IH-吡唑-4-乙醛的1H NMR分析圖譜。
[0061] 圖11 :3_ (二氟甲基）-1-乙基-IH-吡唑-4-乙酮的1H NMR分析圖譜。
[0062] 圖12 :3_(二氟甲基）-1-甲基-IH-吡唑-4-乙醛的1H NMR分析圖譜。
[006