Procedimiento para la síntesis de fipronil.

Un procedimiento para preparar un compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol de fórmula I,

**Fórmula**

en donde R1 y R2, contienen elementos de grupo halógeno respectivamente, y R3 es un perhalogenoalquilo;

comprendiendo dicho procedimiento:

a) halogenar un compuesto aromático de fórmula II:**Fórmula**

en donde, R es un halógeno y R3 es un perhalogenoalquilo, para obtener un compuesto de perhalogenoalquilbenceno polihalogenado de fórmula III;**Fórmula**

en donde R, R2 contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo,

b) hacer reaccionar, en un disolvente polar seleccionado de un grupo que consiste en N-metilpirrolidona, dimetilsulfona, N,N'-dimetilimidazolidinona y difenilsulfona, preferiblemente N-metilpirrolidona, el compuesto de fórmula III con amoniaco anhidro en presencia de un haluro alcalino, preferiblemente fluoruro potásico; a una temperatura de aproximadamente 200ºC a 300ºC, preferiblemente en el intervalo de 235ºC a 250ºC; y una presión de aproximadamente 1,96 MPa (20 kg/cm2) a aproximadamente 4,90 MPa (50 kg/cm2), preferiblemente en el intervalo de 2,45 MPa (25 kg/cm2) a aproximadamente 4,11 MPa (42 kg/cm2) para obtener un compuesto de halogeno-perhalogenoalquilanilina de fórmula IV:**Fórmula**

en donde R2 es halógeno y R3 es un perhalogenoalquilo.

c) hacer reaccionar el compuesto de halogeno-perhalogenoalquilanilina de fórmula IV con al menos un agente de halogenación seleccionado de un grupo que consiste en cloro, cloruro de sulfurilo, cloruro de tionilo y pentacloruro de fósforo; preferiblemente cloruro de sulfurilo, en un disolvente clorado seleccionado de un grupo que consiste en cloroformo, dicloroetano, diclorometano, clorobenceno y o-diclorobenceno, para obtener una mezcla de productos que contiene el compuesto de perhalogenoalquilanilina polihalogenado de fórmula V;**Fórmula**

en donde R1 y R2 contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo;

d) aislar el compuesto de perhalogenoalquilanilina polihalogenado de fórmula V de la mezcla de productos, preferiblemente por destilación fraccionada;

e) diazotar el compuesto de anilina polihalogenado de fórmula V aislado con ácido nitrosil-sulfúrico en presencia de un disolvente ácido para formar un derivado diazotado del compuesto V;**Fórmula**

f) hacer reaccionar el derivado diazotado del compuesto V con derivado de ciano-propionato de alquilo y amoniaco a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 0ºC a 25ºC para obtener una mezcla de reacción que contiene el compuesto de pirazol de fórmula VII;**Fórmula**

Procedimiento para la síntesis de fipronil Campo

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar derivados de trifluorometilsulfinilpirazol.

En particular, la presente descripción considera un procedimiento para preparar 5-amino-1-(2,6-dicloro-4- trifluorometilfenil)-3-ciano-4-trifluorometilsulfinilpirazol conocido también como fipronil.

Antecedentes de la invención

El 5-am¡no-1-(2,6-dicloro-4-trifluorometilfenil)-3-ciano-4-trifluorometilsulfin¡lp¡razol o 5-am¡no-[2,6-dicloro-4- (trifluorometil)fenil]-4-[-(1 (R,S)-trifluorometil)sulfinil]-1 H-pirazol-3-carbonitrilo también conocido como fipronil, es un nuevo pesticida caracterizado por una alta eficacia, baja toxicidad y en especial poco residuo.

Hay vahas rutas para sintetizar el fipronil por oxidación de tiopirazol con diferentes agentes oxidantes en disolventes adecuados. La oxidación de sulfuras es una ruta muy útil para preparar sulfóxidos. La bibliografía está llena de conversiones de sulfuras en sulfóxidos y/o sulfonas. Sin embargo, la mayoría de los métodos que existen usan reactivos oxidantes caros, tóxicos o raros, que son difíciles de preparar, son muy caros y no se pueden usara escala comercial. Muchos de estos procedimientos son poco selectivos.

El documento W1/376 describe la oxidación de ácido 5-amino-1-(2,6-dicloro-4-trifluorometilfenil)-3-ciano-4- trifluorometiltio-pirazol con ácido trifluoroacético y peróxido de hidrógeno en presencia de ácido bórico. La cantidad de ácido trifluoroacético usada es 14,5 equivalentes molares. La patente también describe la preparación de 5- am¡no-1-(2,6-dicloro-4-trifluorometilfenil)-3-ciano-4-trifluorometiltio-pirazol a partir de disulfuro de 5-amino-1-(2,6- d¡cloro-4-tr¡fluorometilfenil)-3-ciano-pirazol-4-ilo.

La publicación de patente europea n° 295117 describe la preparación de 5-amino-1-(2,6-dicloro-4-trifluorometilfenil)- 3-ciano-4-tr¡fluorometilsulfinilpirazol partiendo de 2,6-dicloro-4-trifluorometilanilina para dar un compuesto intermedio 5-am¡no-1-(2,6-d¡cloro-4-trifluorometilfenil)-3-ciano-4-trifluorometiltiopirazol, que se oxida con ácido meta- cloroperbenzoico en cloroformo para dar el producto deseado.

Agentes oxidantes como los ácidos perbenzoicos no proporcionan oxidación eficaz y regioselectiva de sulfuras deficientes en electrones tales como los sulfuras de trifluorometilo, que se oxidan menos fácilmente que otros sulfuras. El ácido trifluoroacético y ácido tricloroacético se encuentra que son un medio de oxidación muy eficaz y regioselectivo para la oxidación del 5-amino-1-(2,6-dicloro-4-trifluorometilfenil)-3-ciano-4-trifluorometiltiopirazol en presencia de peróxido de hidrógeno. El ácido tricloroacético no se puede usar solo debido al mayor punto de fusión. Por otra parte, el ácido trilfuoroacético es muy regioselectivo con respecto a la conversión y poca formación de subproductos. Sin embargo, es caro, miscible con el agua, corrosivo para metales así como para vidrio, de punto de ebullición comparativamente menor y su recuperación (en forma anhidra) es de naturaleza compleja.

El documento WOOO/35851/2 habla sobre la síntesis de 2,6-dicloro-4-trifluorometilanilina partiendo de 3,4,5- triclorobenzotrifluoruro en presencia de fluoruros alcalinos tales como fluoruro de litio y amoniaco en presencia de N- metilpirrolidona a 25°C, para dar 97% de conversión y 87% de selectividad. El principal inconveniente del procedimiento anterior es la síntesis del 3,4,5-triclorobenzotrifluoruro con alto rendimiento y pureza. La cloración de p-clorobenzotrifluoruro da una mezcla de 3,4,5-triclorobenzotrifluoruro con conversiones de 72% por GLC, 3,4- dicloro- y tetracloro-benzotrifluoruro. El procedimiento para obtener el isómero 3,4,5- puro de esta mezcla por fraccionamiento seguido de cristalización es muy pesado. Además, a pesar de usar compuestos intermedios muy puros, también se obtiene una cantidad sustancial del isómero no deseado (3-amino-4,5-diclorobenzotrifluoruro).

Se describen métodos adicionales para preparar fipronil o sus derivados en los documentos WO /59862 A2, WO 28/5489 A2, AU 21 1312 A4, CN 112894 A, y H. Zhao, "Research on the synthesis crafts of Fipronil", Modern Agrochemicals 28, 7(4), 17-21.

Otro procedimiento para generar 3,4,5-triclorobenzotrifluoruro con alto rendimiento y pureza es llevar a cabo la desnitrocloración del 4-cloro-3,5-dinitrobenzotrifluoruro en presencia de un catalizador como se describe en la patente de GB 2154581 A. Incluso aunque el procedimiento produce 3,4,5-triclorobenzotrifluoruro con alto rendimiento y pureza, las condiciones de reacción son demasiado drásticas para usarlas para un procedimiento industrial.

Los procedimientos comerciales conocidos para la fabricación de fipronil usan productos químicos corrosivos y caros tales como el ácido trifluoroacético, peróxido de hidrógeno y ácido m-cloroperbenzoico. El ácido trifluoroacético es caro y en general no se usa en grandes cantidades, y también el ácido m-cloroperbenzoico es difícil de manejar a escala comercial debido a su inestabilidad y efecto detonante. Además el material de partida usado tal como la 2,6- dicloro-4-trifluorometilanilina no es está fácilmente disponible o no es fácil de preparar. El procedimiento general para el fipronil como se ha descrito antes, se encuentra que no es satisfactorio en un aspecto u otro.

Por lo tanto, es necesario preparar el fipronil a partir de materiales de partida fácilmente disponibles en una forma sencilla y económica a un nivel industrial, con rendimientos y pureza altos.

Objetivos

Algunos de los objetivos de la presente descripción, que satisface al menos una realización de la presente invención, 5 son los siguientes:

El principal objetivo de la presente descripción es proporcionar un procedimiento conveniente y económicamente factible para preparar el compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol.

Otro objetivo de la presente descripción es proporcionar un procedimiento para preparar fipronil usando materiales de partida comercial y fácilmente disponibles.

Otro objetivo más de la presente descripción es proporcionar un procedimiento para preparar fipronil con alto rendimiento y alta pureza.

Otros objetivos y ventajas de la presente descripción serán más evidentes a partir de la siguiente descripción que no se pretende que limite el alcance de la presente descripción.

Resumen

De acuerdo con la presente descripción, se proporciona un procedimiento para preparar un compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol de fórmula I,

comprendiendo dicho procedimiento:

a) halogenar un compuesto aromático de fórmula II:

R

II

en donde, R es un halógeno y R3 es un perhalogenoalquilo, para obtener un compuesto de perhalogenoalquilbenceno polihalogenado de fórmula III;

R

en donde R, R2 contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo,

b) hacer reaccionar en un disolvente polar seleccionado de un grupo que consiste en N-metlipirrolidona, dlmetllsulfona, N,N-dlmet¡l¡midazolld¡nona y dlfenllsulfona, preferiblemente N-metlipirrolidona; el compuesto de 5 fórmula III con amoniaco anhidro en presencia de un haluro alcalino, preferiblemente fluoruro potásico; a una temperatura de aproximadamente 2°C a 3°C, preferiblemente en el intervalo de 235°C a 25°C; y una presión de aproximadamente 1,96 MPa (2 kg/cm2) a aproximadamente 4,9 MPa (5 kg/cm2), preferiblemente en el Intervalo de 2,45 MPa (25 kg/cm2) a aproximadamente 4,11 MPa (42 kg/cm2) para obtener un compuesto de halogeno-perhalogenoalqullanilina de fórmula IV:

en donde R2 es halógeno y R3 es un perhalogenoalquilo.

c) hacer reaccionar el compuesto de halogeno-perhalogenoalquilanilina de fórmula IV con al menos un agente de halogenación seleccionado de un grupo que consiste en cloro, cloruro de sulfurilo, cloruro de tionilo y pentacloruro de fósforo; preferiblemente cloruro de sulfurilo, en un disolvente clorado seleccionado de un grupo que consiste en 15 cloroformo, dicloroetano, diclorometano, clorobenceno y o-diclorobenceno, para obtener una mezcla de productos que contiene el compuesto de perhalogenoalquilanilina polihalogenado de fórmula V:

en donde R1 y R2, contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo;

d) aislar el compuesto de perhalogenoalquilanilina polihalogenado de fórmula V de la mezcla de productos, 2 preferiblemente por destilación fraccionada;

e) diazotar el compuesto de anilina polihalogenado de fórmula V aislado con ácido nitrosil-sulfúrico en presencia de un disolvente ácido para formar un derivado diazotado del compuesto V;

f) hacer reaccionar... [Seguir leyendo]

1.- Un procedimiento para preparar un compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol de fórmula I,

I

en donde Ri y R2, contienen elementos de grupo halógeno respectivamente, y R3 es un perhalogenoalquilo; comprendiendo dicho procedimiento:

a) halogenar un compuesto aromático de fórmula II:

en donde, R es un halógeno y R3 es un perhalogenoalquilo, para obtener un compuesto de perhalogenoalquilbenceno polihalogenado de fórmula III;

en donde R, R2 contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo,

b) hacer reaccionar, en un disolvente polar seleccionado de un grupo que consiste en N-metilpirrolidona, dimetilsulfona, N,N-dimetilimidazolidinona y difenilsulfona, preferiblemente N-metilpirrolidona, el compuesto de fórmula III con amoniaco anhidro en presencia de un haluro alcalino, preferiblemente fluoruro potásico; a una temperatura de aproximadamente 2°C a 3°C, preferiblemente en el intervalo de 235°C a 25°C; y una presión de aproximadamente 1,96 MPa (2 kg/cm2) a aproximadamente 4,9 MPa (5 kg/cm2), preferiblemente en el

intervalo de 2,45 MPa (25 kg/cm ) a aproximadamente 4,11 halogeno-perhalogenoalquilanilina de fórmula IV:

MPa (42 kg/cm ) para obtener un compuesto de

en donde R2 es halógeno y R3 es un perhalogenoalquilo.

c) hacer reaccionar el compuesto de halogeno-perhalogenoalquilanilina de fórmula IV con al menos un agente de halogenación seleccionado de un grupo que consiste en cloro, cloruro de sulfurilo, cloruro de tlonllo y pentacloruro 5 de fósforo; preferiblemente cloruro de sulfurllo, en un disolvente clorado seleccionado de un grupo que consiste en cloroformo, dicloroetano, diclorometano, clorobenceno y o-dlclorobenceno, para obtener una mezcla de productos que contiene el compuesto de perhalogenoalqullanlllna pollhalogenado de fórmula V;

R1

v

en donde R1 y R2 contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo;

d) aislar el compuesto de perhalogenoalquilanilina pollhalogenado de fórmula V de la mezcla de productos, preferiblemente por destilación fraccionada;

e) dlazotar el compuesto de anilina pollhalogenado de fórmula V aislado con ácido nitrosil-sulfúrico en presencia de un disolvente ácido para formar un derivado diazotado del compuesto V;

f) hacer reaccionar el derivado diazotado del compuesto V con derivado de clano-proplonato de alquilo y amoniaco a 15 una temperatura en el intervalo de aproximadamente °C a 25°C para obtener una mezcla de reacción que contiene

el compuesto de pirazol de fórmula Vil;

Vil

en donde Ri y R2 contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo;

g) aislar el compuesto de pirazol de fórmula Vil de la mezcla de reacción con un disolvente de hidrocarburo alifático halogenado, seguido de evaporación del disolvente para dar el compuesto de pirazol Vil bruto;

h) sulfenilar el compuesto de pirazol Vil bruto con un agente de sulfenilación, preferiblemente cloruro de trifluorometilsulfenilo en un disolvente de hidrocarburo alifático halogenado para obtener una mezcla de productos que contiene el compuesto de tiopirazol de fórmula IX

en donde R1 y R2, contienen elementos de grupo halógeno respectivamente; y R3 es un perhalogenoalquilo; seguido de aislamiento del compuesto de tiopirazol de la mezcla de productos;

i) oxidar el compuesto de tiopirazol de fórmula IX aislado a una temperatura de 1°C a 3°C en un medio de reacción que comprende un agente oxidante que es un compuesto peróxido seleccionado del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de tere-butilo, peróxido de benzoilo y peróxido sódico, preferiblemente peróxido de hidrógeno; un sistema de disolvente que comprende al menos dos disolventes en diferentes proporciones, seleccionados de un grupo de disolventes halogenados que consiste en ácido tricloroacético, ácido dicloroacético, ácido monobromoacético, ácido dibromoacético, ácido tribromoacético, clorobenceno, diclorometano y dicloroetano; y un inhibidor de la corrosión, preferiblemente ácido bórico, para dar una mezcla de productos que contiene el compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol de fórmula I; y

j) opcionalmente purificar el compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol de fórmula I por al menos un procedimiento seleccionado del procedimiento que consiste en cristalización, que se lleva a cabo usando al menos un disolvente seleccionado de un grupo que consiste en tolueno, clorobenceno y acetato de etilo; y lixiviación, lo cual se lleva a cabo usando al menos un disolvente seleccionado de un grupo que consiste en tolueno, clorobenceno y acetato de etilo; preferiblemente una mezcla de clorobenceno y acetato de etilo.

2.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde R, R1 y R2 son cloro, y R3 es trifluorometilo.

3.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el sistema de disolvente en la etapa (i) es una mezcla de ácido tricloroacético, ácido dicloroacético y clorobenceno.

4.- El procedimiento según la reivindicación 2, en donde el contenido de clorobenceno en la mezcla es aproximadamente de 2% a 3% en p/p.

5.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el sistema de disolvente en la etapa (i) es una mezcla de ácido tricloroacético y clorobenceno en una proporción de 8:2% en p/p.

6.- El procedimiento según la reivindicación 4, en donde la cantidad de ácido tricloroacético es de 5 a 14 equivalentes molares.

7.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde la cantidad de peróxido de hidrógeno usada es de aproximadamente ,5 moles a aproximadamente 1,2 moles por mol del compuesto de fórmula IX.

8.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el compuesto de fórmula II es 4-clorobenzotrifluoruro.

9.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el compuesto de fórmula III es 3,4- diclorobenzotrifloururo.

1.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el compuesto de fórmula IV es 2-cloro-4- trlfluorometllanlllna.

f

R3

IX

11.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el compuesto de fórmula V es 2,6-dicloro-4- trifluorometilanilina.

12.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el derivado de ciano-propionato de alquilo es 2,3- dicianopropionato de etilo.

13.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el compuesto de fórmula Vil es 5-amino-3-ciano-1-

(2,6-dicloro-4-triflourometilfenil)-pirazol.

14.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el compuesto de fórmula IX es 5-amino-[2,6-dicloro-4- (trifluorometil)fenil]-4-[trifluorometilsulfenil]-1 H-pirazol-3-carbonitrilo.

15.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el contenido de clorobenceno en la mezcla usada para 1 la lixiviación está en el intervalo de 5% a 1% en v/v.

16.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde el clorobenceno usado para la lixiviación está en la proporción de 2 a 1, preferiblemente en la proporción de 3 a 4 partes por parte del compuesto de trifluorometilsulfinilpirazol I.

17.- El procedimiento según la reivindicación 1, en donde la pureza del compuesto de fórmula I en donde Ri y 15 R2 son cloro y R3 es trlfluorometilo es mayor que 98%.