Procedimiento para la sulfinilación de un derivado de pirazol.

Procedimiento para la sulfinilación de un derivado de pirazol,

caracterizado porque se hace reaccionar 5-amino-1-[2,6-dicloro-4-(trifluorometil)fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo (II) con un agente sulfinilante S en presencia de al menosun complejo de amina-ácido en el que la amina o las aminas se seleccionan de aminas secundarias cíclicasseleccionadas de piperidina, 2-metilpiperidina, 4-metilpiperidina, pirrolidina, 2-metilpirrolidina, 3-metilpirrolidina,imidazolidina, pirrol, piperacina y morfolina, y el ácido o los ácidos se seleccionan de ácido p-toluenosulfónico, ácidobencenosulfónico, ácido 4-etilbencenosulfónico, ácido 4-clorobencenosulfónico, ácido xilenosulfónico, ácido 2,3-dimetilbencenosulfónico, ácido 2,4-dimetilbencenosulfónico, ácido 2,5-dimetilbencenosulfónico, ácido 2,6-dimetilbencenosulfónico, ácido 1-naftalenosulfónico, ácido 2-naftalenosulfónico, mezclas de dos o más de losisómeros de ácido dimetilbencenosulfónico, ácido mesitilenosulfónico, ácido metanosulfónico, ácido canforsulfónicoy ácido trifluorometilsulfónico, y con la adición de un agente halogenante, en el que

S es [CF3S(O)]2O; o

CF3S(O)X en donde

X significa fluoro, cloro, bromo, yodo, un grupo hidroxi, o una sal de metal alcalino o alcalinotérreo del grupo hidroxi;o mezclas de los mismos.

Procedimiento para la sulfinilación de un derivado de pirazol

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para la sulfinilación de un derivado de pirazol, caracterizado porque se hace reaccionar 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo (II) con un agente sulfinilante S en presencia de al menos un complejo de amina-ácido en el que la amina o las aminas se seleccionan de aminas secundarias cíclicas y el ácido o los ácidos se seleccionan de derivados de ácido sulfónico, y con la adición de un agente halogenante, en el que S es [CF3S (O) ]2O; o CF3S (O) X en donde X significa fluoro, cloro, bromo, yodo, un grupo hidroxi, o una sal de metal alcalino o alcalinotérreo del grupo hidroxi; o mezclas de los mismos.

La sulfinilación de un compuesto de tipo pirazol se refiere a la sustitución de un átomo de hidrógeno en un átomo de carbono del heterociclo de pirazol por un grupo RS (=O) -.

La sulfinilación directa de diversas moléculas orgánicas (no incluyendo derivados de pirazol) empleando una mezcla de P (O) Cl3 y CF3S (O) ONa se ha descrito en T. Billard, A. Greiner, B. R. Langlois, Tetrahedron 55 (1999) , p. 7243 7250. Asimismo, C. Wakselman, M. Tordeux, C. Freslon, L. Saint-Jalmes, Synlett 2001, p. 550-552 enseña que la sulfinilación directa de compuestos aromáticos tienen lugar mediante CF3S (O) ONa o CF3S (O) OK en presencia de ácido tríflico (CF3S (O) 2OH) .

Procedimientos para la sulfinilación directa de 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo

(II) se han descrito en EP-A 668 269, EP-A 1 331 222, CN-A 1374298 y en Y. Huilong, M. Zengeng, W. Shujuan, J. Hebei University of Science of Technology, Vol. 25 (2) , Comp. 69 (2004) , nº de serie 1008-1542 (2004) 02-0018-03.

En EP 668 269, se ha descrito la sulfinilación de 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo

(II) con ácido trifluorometilsulfínico CF3S (O) OH y sus derivados CF3S (O) Cl, CF3S (O) ONa, CF3S (O) N (CH3) 2 o CF3S (O) N (CH2CH3) 2. Como agente de cloración, se mencionan fosgeno, cloroformiatos, PCl5 y SOCl2. Se describe que se puede añadir para completar la reacción un reactivo ("compuesto C") elegido del grupo que consiste en tosilatos, hidrocloruros y mesilatos de una amina primaria, secundaria o terciaria, preferiblemente de dimetilamina, de piridina, de trimetilamina, de dietilamina o de isopropilamina, o cloruro de hidrógeno gaseoso, opcionalmente en presencia de una cantidad equimolar de ácido para-toluenosulfónico. Se dan ejemplos para las siguientes combinaciones de reaccionantes:

CF3S (O) Cl, p-tosilato de dimetilamina;

CF3S (O) Cl, sal de hidrocloruro de piridina;

CF3S (O) N (CH3) 2, ácido p-toluolsulfónico, ácido clorhídrico;

CF3S (O) Cl, p-tosilato de dimetilamina, ácido clorhídrico; y

CF3S (O) ONa, p-tosilato de dimetilamina, SOCl2.

Las reacciones llevadas a cabo con CF3S (O) Cl como el agente sulfinilante dan el rendimiento más alto del producto final.

El procedimiento descrito en CN-A 1374298 se ha desarrollado para vencer ciertas desventajas del procedimiento descrito en EP 668 269. CN-A 1374298 cita que el CF3S (O) Cl es extremadamente inestable, el CF3S (O) N (CH3) 2 y el CF3SOOH son relativamente difíciles de preparar, que la reactividad del CF3S (O) ONa no es alta y que el rendimiento en la reacción de sulfinilación es relativamente bajo de forma correspondiente. CN-A 1374298 describe la sulfinilación de 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo (II) con la sal potásica de ácido trifluorometilsulfínico, CF3S (O) OK, o mezclas de la sal potásica y la sódica de ácido trifluorometilsulfínico, CF3S (O) OK con CF3S (O) ONa, en donde el agente sulfinilante se combina con POCl3, PCl3, SOCl2, COCl2 o clorometanoato de triclorometilo. Opcionalmente, se puede añadir para completar la reacción el complejo de aminaácido p-tosilato de dimetilamina.

Se dan ejemplos para las siguientes combinaciones de reaccionantes:

CF3S (O) OK; p-tosilato de dimetilamina; POCl3; y

CF3S (O) OK/Na; p-tosilato de dimetilamina; SOCl2.

Huilong et ál. describe la reacción de 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo (II) con la sal sódica de ácido trifluorometilsulfínico (CF3S (O) ONa) , p-tosilato de dimetilamina y SOCl2, con adición de cantidades catalíticas de DMF (dimetilformamida) .

Según se describe en EP-A 1 331 222, se sulfinila 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3carbonitrilo (II) usando N-trifluorometilsulfinilsuccinimida como el agente sulfinilante en presencia de trietilamina y sin la adición de un agente de cloración. El producto intermedio N-trifluorometilsulfinilaminopirazol se aísla y bajo las condiciones de una transposición de Thia-Fries se transforma en el producto final 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4 (trifluorometil) fenil]-4- (trifluorometilsulfinil) -pirazol-3-carbonitrilo.

Así, la sulfinilación de 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo (II) en el producto final 5amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-4- (trifluorometilsulfinil) -pirazol-3-carbonitrilo (nombre común: fipronil) ha recibido una atención considerable en la bibliografía, estando el foco en la optimización del agente sulfinilante.

Sin embargo, y también según se cita en el reciente artículo de revista "research progress on synthesis of fipronil and its main intermediates", Chinese Journal of Pesticides, 2004, Vol. 43, nº 12, 529-531, todavía se encontraba que la sulfinilación del producto intermedio de pirazol generalmente no era adecuada para la producción industrial a gran escala.

El producto de reacción de la presente sulfinilación es el fipronil, que es un insecticida comercial de considerable importancia. Generalmente, los procedimientos de fabricación industrial de plaguicidas tienen que cumplir requisitos rigurosos con respecto al rendimiento y la pureza del producto, por razones de rentabilidad, pero también, lo más importante, a fin de evitar la presencia de productos secundarios potencialmente nocivos. Esto es de especial importancia para el fipronil ya que también se usa en productos sanitarios para animales y por lo tanto también entra en contacto con los animales de compañía.

También es un requisito legal para los procedimientos de fabricación industriales evitar la exposición de los empleados de la planta pero también del entorno a reactivos que puedan tener efectos adversos para la salud de los empleados o el ambiente. Por lo tanto, es deseable disponer de un procedimiento de fabricación industrial que evite el uso de reactivos gaseosos tales como dimetilamina.

Por otra parte, durante el aumento a escala de un procedimiento desde la escala de laboratorio hasta una escala industrial, pueden surgir problemas que no lo eran como tales o hasta la extensión respectiva predecible en el laboratorio.

- Por ejemplo, la carga y/o la disolución de materiales de partida voluminosos puede llevar mucho más tiempo a gran escala que en un recipiente pequeño, con el efecto de que la cinética de la reacción se cambia significativamente, y de ese modo la conversión y el espectro de productos.

- Otro ejemplo que se puede mencionar es la aparición de productos secundarios que, debido a la solubilidad o la textura, son difíciles de separar del producto principal deseado a gran escala. Pueden producirse problemas con la extracción, la filtración y la obstrucción de los filtros. Los materiales de partida o los productos (secundarios) de reacción insolubles también pueden exigir la agitación, la disipación de calor o el bombeo, conduciendo así a mezclas de reacción heterogéneas.

- Otra exigencia más es el control del curso de la temperatura de reacción en procedimientos a gran escala. Las temperaturas generalmente son inferiores, lo que puede tener una influencia sobre el espectro de productos secundarios. Como las temperaturas de reacción altas y/o los medios de reacción agresivos pueden provocar corrosión, y también debido a razones económicas, se prefieren condiciones de reacción moderadas (bajas temperaturas) .

- Las propiedades higroscópicas de los sólidos pueden complicar reacciones que se efectúan favorablemente bajo condiciones esencialmente libres de agua. Por ejemplo, cuando el procedimiento es como se definió anteriormente, se efectúa usando un complejo de amina-ácido en el que el ácido es H2SO4 - y no un ácido como se definió para el procedimiento de la invención - el rendimiento de la reacción es extremadamente pobre.

- Preferiblemente, se usan catalizadores... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la sulfinilación de un derivado de pirazol, caracterizado porque se hace reaccionar 5-amino-1[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo (II) con un agente sulfinilante S en presencia de al menos un complejo de amina-ácido en el que la amina o las aminas se seleccionan de aminas secundarias cíclicas seleccionadas de piperidina, 2-metilpiperidina, 4-metilpiperidina, pirrolidina, 2-metilpirrolidina, 3-metilpirrolidina, imidazolidina, pirrol, piperacina y morfolina, y el ácido o los ácidos se seleccionan de ácido p-toluenosulfónico, ácido bencenosulfónico, ácido 4-etilbencenosulfónico, ácido 4-clorobencenosulfónico, ácido xilenosulfónico, ácido 2, 3dimetilbencenosulfónico, ácido 2, 4-dimetilbencenosulfónico, ácido 2, 5-dimetilbencenosulfónico, ácido 2, 6dimetilbencenosulfónico, ácido 1-naftalenosulfónico, ácido 2-naftalenosulfónico, mezclas de dos o más de los isómeros de ácido dimetilbencenosulfónico, ácido mesitilenosulfónico, ácido metanosulfónico, ácido canforsulfónico y ácido trifluorometilsulfónico, y con la adición de un agente halogenante, en el que S es [CF3S (O) ]2O; o CF3S (O) X en donde X significa fluoro, cloro, bromo, yodo, un grupo hidroxi, o una sal de metal alcalino o alcalinotérreo del grupo hidroxi;

o mezclas de los mismos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el agente halogenante se selecciona de cloruro de tionilo, bromuro de tionilo, oxicloruro de fósforo, cloruro de oxalilo, fosgeno, trifosgeno ( (CCl3) 2C (=O) ) , cloroformiatos, pentacloruro de fósforo, tricloruro de fósforo, clorometanoato de triclorometilo y cloruro de ácido xilenosulfónico.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, en el que el agente halogenante es un agente de cloración seleccionado de cloruro de tionilo y oxicloruro de fósforo.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las aminas secundarias cíclicas del complejo de amina-ácido se definen mediante la fórmula

NHR1R2 en la que R1 y R2 junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos forman un sistema anular heterocíclico saturado o parcialmente insaturado de 3 a 10 miembros que no está sustituido o está sustituido con de 1 a 3 grupos alquilo C1-C8 o haloalquilo C1-C8 y que puede contener de 1 a 3 heteroátomos adicionales seleccionados de oxígeno, nitrógeno y azufre.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la amina del complejo de amina-ácido se selecciona de morfolina, piperidina y pirrolidina.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el ácido del complejo de amina-ácido se selecciona de ácido p-toluenosulfónico, ácido bencenosulfónico y ácido xilenosulfónico.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el agente sulfinilante S se selecciona de CF3S (O) Cl, CF3S (O) OH, [CF3S (O) ]2O, CF3S (O) ONa, CF3S (O) OK y mezclas de los mismos.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la reacción se efectúa en un disolvente orgánico seleccionado de tolueno, benceno, xileno, trifluorometilbenceno, monoclorobenceno, diclorobenceno y etilbenceno.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que se usan de 1, 4 a 2, 2 equivalentes molares del complejo de amina-ácido con relación al 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3carbonitrilo.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que se usan de 1, 15 a 1, 35 equivalentes molares del agente halogenante con relación al 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que se usan de 1, 0 a 1, 3 equivalentes molares del agente sulfinilante con relación al 5-amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil-1H-pirazol-3-carbonitrilo.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que, después de la combinación del 5amino-1-[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-1H-pirazol-3-carbonitrilo, el agente sulfinilante, el complejo de amina-ácido y el agente halogenante, la temperatura se eleva hasta de 30°C a 55°C, preferiblemente de 30°C a 39°C, entre 5 a 60 minutos.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el producto de reacción 5-amino-1-[2, 6dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-4- (trifluorometilsulfinil) -pirazol-3-carbonitrilo se cristaliza en una solución de monoclorobenceno, diclorobenceno, etilbenceno o tolueno.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que, en una etapa adicional, el 5-amino-1-[2, 6dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-4- (trifluorometilsulfinil) -pirazol-3-carbonitrilo se formula en una composición plaguicida.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que, en una etapa adicional, el 5-amino-1[2, 6-dicloro-4- (trifluorometil) fenil]-4- (trifluorometilsulfinil) -pirazol-3-carbonitrilo, sus enantiómeros o sales veterinariamente aceptables se convierten en una composición parasiticida.