Procedimientos para la preparación de enaminas.
Un procedimiento que comprende:
(A) en una zona de reacción que comprende un disolvente,
hacer reaccionar una amina y un carbonilo para producir una enamina y H2O
(1) en donde dicha amina tiene la fórmula siguiente
en donde R4 y R5 se eligen independientemente cada uno de ellos entre alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo, y heteroarilo, o R4 y R5 tomados junto con N representan un anillo de 5 o 6 miembros saturado o insaturado; y
(2) en donde dicho carbonilo (es decir, un aldehído o una cetona) tiene la fórmula siguiente
(a) en donde R1 y R2 se eligen independientemente cada uno de ellos entre alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo, cada uno de los cuales está sustituido independientemente con uno o más grupos S-R6 en donde cada R6 se elige independientemente entre alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo, y
(b) en donde R3 se elige entre H, alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo;
o dicho carbonilo es 3-metilsulfanil-butiraldehído;
(3) en donde dicha reacción, en dicha zona de reacción, se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden
(a) una presión de aproximadamente 100 pascales (Pa) a aproximadamente 120.000 Pa, y
(b) una temperatura aproximadamente por debajo de, pero preferiblemente por debajo de la temperatura de descomposición térmica de dicha enamina durante dicha reacción; y (4) en donde dicho disolvente comprende inicialmente un líquido no polar de alto punto de ebullición, un líquido polar de alto punto de ebullición, y después comprende además H2O producida por la condensación de dicha amina y dicho carbonilo para producir dicha enamina; y
(B) eliminar una fase vapor de dicha zona de reacción en donde dicha fase vapor comprende H2O.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/061983.
Solicitante: DOW AGROSCIENCES LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 9330 ZIONSVILLE ROAD INDIANAPOLIS, IN 46268 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: BLAND,DOUGLAS C, TOYZAN,TODD WILLIAM.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A01N43/42 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA. › A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES. › A01N 43/00 Biocidas, productos que atraen o repelen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen compuestos heterocíclicos (que contienen anhídridos cíclicos, imidas cíclicas A01N 37/00; que contienen compuestos de fórmula , que no tienen más que un heterociclo en los que m≥1 y n≥0 y es una pirrolidina, una piperidina, una morfolina, una tiomorfolina, una piperazina o una polimetilenoimina, no sustituida o sustituida por un alcoilo, que tiene al menos cuatro grupos CH 2 A01N 33/00 - A01N 41/12; que contienen ácidos ciclopropanocarbhoxílicos o sus derivados, p. ej. ésteres con heterociclos, A01N 53/00). › condensados con ciclos carbocíclicos.
PDF original: ES-2536904_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimientos para la preparación de enaminas Campo de la invención
La invención descrita en este documento se refiere al campo de los procedimientos para la preparación de 5 enaminas.
Fundamento de la invención
Las enaminas son moléculas muy útiles. Se han usado en una amplia variedad de reacciones tales como, por ejemplo, la sustitución electrofílica y la adición, la oxidación y la reducción, y la cicloadición (J. Kang, Cho Y.R., y J. H. Lee, Su//. Corean Chem Soc. Vol. 13, N°2, 1992).
Un método anterior para preparar enaminas implicaba la condensación de aldehidos y cetonas con aminas secundarias (C. Mannich y H. Davidsen, Ber., 69, 216 (1936). Mannich y Davidsen descubrieron que la reacción de condensación de un aldehido con una amina secundaria podría llevarse a cabo a temperaturas próximas a °C en presencia de carbonato potásico (K2CO3), y sin embargo la reacción de condensación de una cetona con una amina secundaria requería óxido de calcio (CaO) y temperaturas elevadas. Más tarde, Herr y Heyl descubrieron que este 15 tipo de reacción de condensación podría mejorarse eliminando de agua (H2O) durante una destilación azeotrópica con benceno (M. E. Herr y F. W. Heyl, J. Am Chem Soc, 74, 3627 (1952)\ F. W. Heyl y M. E. Herr, J. Am. Chem. Soc., 75, 1918 (1953); M. E. Herr y F. W. Heyl, J. Am. Chem. Soc., 75, 5927 (1953);. F. W. Heyl y M. E. Herr, J. Am. Chem. Soc., 77, 488 (1955)). Desde estas publicaciones se han descrito varias modificaciones. Habitualmente estas modificaciones se basan en el uso de reactivos de deshidratación tales como K2CO3, CaO, ácido p-toluenosulfónico 2 (TsOH), trifluoruro de boro dietil eterato (BF3-OEÍ2), ácido acético (AcOH), sulfato de magnesio (MgSO/i), hidruro de calcio (CaH2), tetracloruro de titanio (TiCU), y tamices moleculares (véase J. Kang más arriba). Otras modificaciones se ocupan de la conversión química del agua en cualquier otro producto durante la reacción de condensación (véase J. Kang, arriba). Un amplio resumen de una gran cantidad de métodos para preparar enaminas se discute en "ENAMINES, Synthesis, Structure and Reactions", 2a edición, editado por A. G. Cook, Cap. 2, (1988). Ejemplos 25 específicos de los procesos para preparar enaminas se pueden encontrar en las referencias siguientes:
Patente de Estados Unidos n° 3.74.94 que describe que ciertos aldehidos forman azeótropos con agua que se pueden usar para eliminar el agua de reacción formada durante ciertas reacciones de condensación de enamina;
Patente de Estados Unidos n° 3.53.12 que describe la realización de ciertas reacciones de condensación de enamina en una atmósfera inerte con ciertas moléculas de arsina;
Patente de Estados Unidos n° 5.247.91 que describe la realización de ciertas reacciones de condensación de enamina en un medio acuoso;
S. Kaiser, S. P. Smidt, y A. Pfaltz, Angew. Int. Ed. 26, 45, 5194 a 5.197. Véanse páginas de información de apoyo 1-11; y
Documento WO 29/746 A2, véase la página 13, ejemplo 1.a.
El documento US 21/4457 describe un procedimiento mejorado para la preparación de 2-trifluorometil-5-(1- sustituidas) alquilpiridinas mediante ciclización, que evita el uso de las 4-alcoxi-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-onas.
El documento US 3.865.791 describe compuestos de enamina, métodos para prepararlos y productos de reacción de tales compuestos de enamina con poliisocianatos. Dichos compuestos de enamina se preparan mediante la reacción de ciertas aminas secundarias y ciertos aldehidos y cetonas.
Las enaminas tales como la 1-(3-tiobut-1-enil) pirrolidina son productos intermedios útiles para la preparación de ciertos insecticidas nuevos (véanse, por ejemplo, las publicaciones de patente de EE. UU. 25/22827 y 27/23191). Los procedimientos actuales conocidos para preparar tales tioenaminas no son eficientes para la producción de tales enaminas por diversas razones -hay problemas en la prevención de la degradación térmica de la tioenamina, y aunque el carbonato potásico es un desecante efectivo, es problemático filtrar tal desecante durante 45 más de la producción a escala de laboratorio. Así pues, se necesita un procedimiento para eliminar el agua en este tipo de reacciones de condensación sin usar desecantes sólidos, o el uso de condiciones de temperatura que promueven la degradación térmica de dichas enaminas.
Descripción detallada de la invención
En general, los procedimientos descritos en este documento pueden ilustrarse como en el Esquema 1.
R1
\
R3
H
R2C-C
/
H
+ XNS
VV R4 R5 O
Rl>
R2
/R3
=c /R4
N
\
R5
O
+ h' sh
Esquema 1
En general, la Invención es un procedimiento que comprende:
(A) hacer reaccionar, en una zona de reacción que comprende un disolvente, una amina y un carbonilo para producir una enamina y H2O
(1) en donde dicha amina tiene la fórmula siguiente
ti
N
R4 R5
en donde R4 y R5 se eligen independientemente cada uno de ellos entre alquilo Ci-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo, y heteroarilo, o R4 y R5 tomados junto con N representan un anillo de 5 o 6 miembros saturado o insaturado; y
(2) en donde dicho carbonilo (es decir, un aldehido o una cetona) tiene la fórmula siguiente
R1
\
R2C
/
H
R3
/
*
O
(a) en donde R1 y R2 se eligen Independientemente cada uno de ellos entre alquilo Ci-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo, cada uno de los cuales está sustituido independientemente con uno o más grupos S- R6 en donde cada R6 se elige Independientemente entre alquilo C-i-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo, y
(b) en donde R3 se elige entre H, alquilo Ci-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo;
(3) en donde dicha reacción, en dicha zona de reacción, se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden
(a) una presión de aproximadamente 1 pascales (Pa) a aproximadamente 12. Pa, y
(b) una temperatura aproximadamente por debajo de, pero preferiblemente por debajo de la temperatura de descomposición térmica de dicha enamina durante dicha reacción; y
(4) en donde dicho disolvente comprende inicialmente un líquido no polar de alto punto de ebullición, un líquido polar de alto punto de ebullición y, después comprende además H2 producida por la condensación de dicha amina y dicho carbonilo para producir dicha enamlna; y
(B) eliminar una fase vapor de dicha zona de reacción en donde dicha fase de vapor comprende H2.
Se pueden usar en el proceso cantidades aproximadamente equimolares de dicha amina y dicho carbonilo, aunque pueden emplearse excesos de una u otra. La relación molar de amina a carbonilo puede ser de aproximadamente ,9 a aproximadamente 1,2, si bien se prefiere un ligero exceso molar de amina respecto de carbonilo, tal como, por ejemplo, una relación molar mayor que 1 pero menor que aproximadamente 1,1.
La reacción se lleva a cabo en presencia de un disolvente que inicialmente comprende:
(1) un líquido no polar de alto punto de ebullición tal como hidrocarburos líquidos, lo más preferiblemente líquidos de hidrocarburo aromático tal como, por ejemplo, benceno, tolueno, o xileno. Actualmente, un líquido preferido es el tolueno;
(2) un líquido polar de alto punto de ebullición tal como acetonitrilo, etanol; y luego
(3) comprende además H2O producida por la condensación de dicha amina y dicho carbonilo para producir dicha enamina.
En otra realización de esta invención, dicha reacción se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden una presión de aproximadamente 1. Pa a aproximadamente 6. Pa y una temperatura de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 8 °C.
En otra realización de esta invención, dicha reacción se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden una presión de aproximadamente 2.5 Pa a aproximadamente 3. Pa y una temperatura de aproximadamente 2 °C a aproximadamente 7 °C.
En otra realización de esta invención, dicha reacción se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden una presión de aproximadamente 5. Pa a aproximadamente 15. Pa y una temperatura de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 65 °C. En otra realización de esta invención, cuando se produce 1-(3- metilsulfanil-but-1-enil) pirrolidina se prefiere... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento que comprende:
(A) en una zona de reacción que comprende un disolvente, hacer reaccionar una amina y un carbonilo para producir una enamina y H2O
R\ /R3 ¥ "-f-Sv + R4"%5
H
RL
R2
O
Esquema 1
,R3
=C /R4
N
\
R5
+
H H
(1) en donde dicha amina tiene la fórmula siguiente
H
I
R4 R5
en donde R4 y R5 se eligen independientemente cada uno de ellos entre alquilo C-i-Cs, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo, y heteroarilo, o R4 y R5 tomados junto con N representan un anillo de 5 o 6 miembros saturado o insaturado; y
(2) en donde dicho carbonilo (es decir, un aldehido o una cetona) tiene la fórmula siguiente
R1
\ /
R2CC.
/
H
R3
O
(a) en donde R1 y R2 se eligen independientemente cada uno de ellos entre alquilo Ci-Cs, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo, cada uno de los cuales está sustituido independientemente con uno o más grupos S-R6 en donde cada R6 se elige independientemente entre alquilo C-i-Cs, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo, y
(b) en donde R3 se elige entre H, alquilo Ci-C8, cicloalquilo C3-C8, alcoxialquilo C2-C8, arilalquilo C7-C12, alquilaminoalquilo C2-C8, arilo y heteroarilo;
o dicho carbonilo es 3-metllsulfanil-butiraldehído;
(3) en donde dicha reacción, en dicha zona de reacción, se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden
(a) una presión de aproximadamente 1 paséales (Pa) a aproximadamente 12. Pa, y
(b) una temperatura aproximadamente por debajo de, pero preferiblemente por debajo de la temperatura de descomposición térmica de dicha enamina durante dicha reacción; y
(4) en donde dicho disolvente comprende inicialmente un líquido no polar de alto punto de ebullición, un líquido polar de alto punto de ebullición, y después comprende además H2 producida por la condensación de dicha amina y dicho carbonilo para producir dicha enamina; y
(B) eliminar una fase vapor de dicha zona de reacción en donde dicha fase vapor comprende H2O.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1a, en donde pueden usarse en el procedimiento cantidades aproximadamente equimolares de dicha amina y dicho carbonilo.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1a, en donde la relación molar de amina a carbonilo es de aproximadamente ,9 a aproximadamente 1,2 o en donde la relación molar de amina a carbonilo es mayor que 1 pero menor que aproximadamente 1,1.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde la reacción se lleva a cabo en presencia de un disolvente que comprende inicialmente dicho líquido no polar de alto punto de ebullición en donde dicho líquido es benceno o
en donde la reacción se lleva a cabo en presencia de un disolvente que comprende inicialmente dicho líquido no polar de alto punto de ebullición en donde dicho líquido es tolueno o
en donde la reacción se lleva a cabo en presencia de un disolvente que comprende inicialmente dicho líquido no polar de alto punto de ebullición en donde dicho líquido es xileno o
en donde la reacción se lleva a cabo en presencia de un disolvente que comprende inicialmente dicho líquido no polar de alto punto de ebullición en donde dicho líquido es acetonitrilo o
en donde la reacción se lleva a cabo en presencia de un disolvente que comprende inicialmente dicho líquido no polar de alto punto de ebullición en donde dicho líquido es etanol.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde dicha reacción se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden una presión de aproximadamente 1 Pa a aproximadamente 6. Pa y una temperatura de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 8 °C o en donde dicha reacción se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden una presión de aproximadamente 25 Pa a aproximadamente 3. Pa y una temperatura de aproximadamente 2 °C a aproximadamente 7 °C o en donde dicha reacción se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden una presión de aproximadamente 5 Pa a aproximadamente 15. Pa y una temperatura de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 65 °C.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde se produce 1-(3-metilsulfanil-but-1-enil) pirrolidina a una temperatura por debajo de aproximadamente la temperatura de descomposición térmica de la 1-(3-metilsulfanil- but-1-enil) pirrolidina.
7. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde dicho H2O se elimina bajo condiciones azeotrópicas.
8. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde no se usan desecantes para eliminar el H2O.
9. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde R1 y R2 son independientemente alquilo Ci-C8, cicloalquilo C3-C8, cada uno de los cuales está sustituido independientemente con uno o más grupos S-R6 en donde cada R6 se elige independientemente entre alquilo Ci-C8.
1. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde R3 es H.
11. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde R4 y R5 se eligen independientemente cada uno de
ellos entre alquilo C-i-C8 y cicloalquilo C3-C8.
12. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde R4 y R5 tomados junto con N representan un anillo saturado o insaturado de 5 ó 6 miembros.
13. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde dicha amina es pirrolidina y dicho carbonilo es 3- metilsulfanil-butiraldehído.
14. Un procedimiento según la reivindicación 1a en donde dicha enamina es 1-(3-metilsulfanil-but-1-enil) pirrolidina.
15. Un procedimiento según la reivindicación 1a que comprende:
(A) en una zona de reacción que comprende un disolvente, hacer reaccionar pirrolidina y 3-metilsulfanil- butiraldehído, para producir 1 -(3-metilsulfanil-but-1 -enilj-pirrolidina y H2O, en donde dicha reacción, en dicha zona de reacción, se lleva a cabo bajo condiciones de destilación que comprenden
(1) una presión de aproximadamente 5 pascales (Pa) a aproximadamente 15. Pa, y
(2) una temperatura de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 65 °C; y
en donde dicho disolvente comprende inicialmente tolueno y acetonitrilo, y después comprende además H2O producida a partir de la condensación de dicha pirrolidina y dicho 3-metilsulfanil-butiraldehído para producir 1-(3- metilsulfanil-but-1-enil)-pirrolidina; y
(B) eliminar una fase vapor de dicha zona de reacción en donde dicha fase vapor comprende H2O.
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