[发明专利]3-二氟甲基吡唑-4-羧酸和3-三氟甲基吡唑-4-羧酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸和化合物3-三氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸的制备方法的制备方法。

背景技术

吡唑酰胺类结构是杀菌剂的一个重要品种。3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸是拜耳公司开发的杀菌剂Bixafen以及先正达公司开发的Isopyrazam的共同中间体；3-三氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸是三井化学开发的杀菌剂吡噻菌胺的中间体。

现有技术中，Mitisui的专利方法（US2010016612）以二氟乙酸或三氟乙酸为原料，在草酰氯或三光气作用下，与3-氨基丙烯腈发生加成消除反应，然后再与甲基阱反应进行环合，最后水解得到相应的3-二氟甲基吡唑-4-羧酸或3-三氟甲基吡唑-4-羧酸。

Monsanto（US5093347）、Syngenta（EP1997808）以及BASF（WO2010009990）的专利都以二氟乙酰乙酸乙酯为原料，通过与原甲酸酯、甲基阱和水解三步反应制得3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸。

Syngenta的专利（EP2008996）以二氟乙酸甲酯或二氟丙酮为原料，通过多步转化也制得了相应产物。

Bayer的专利（US2006252944）是以二氟乙酰氯为原料，通过与3-氨基丙烯酸酯加成消除，再与甲基阱反应进行环合，最后水解得到相应的3-二氟甲基吡唑-4-羧酸。

另外，BASF（US2010184994）还提供了以N,N-二甲基-四氟乙胺为原料，制备3-二氟甲基吡唑-4-羧酸的方法。

上述专利中，都以含氟化合物为起始原料。由于近几年含氟基础化工原料的价格高涨，导致含氟化工中间体，如二氟乙酸、三氟乙酸、二氟乙酰乙酸乙酯、三氟乙酰乙酸乙酯等价格也处于高位；另外，在首步反应就以含氟化合物为原料，后续反应收率上的损失会导致原料单耗显著增加，从而导致最终产物的成本显著上升。

在Bayer的两篇专利（US2006252944，US2006276656）中，分别讲到以二氯乙酰氯为原料，通过与3-氨基丙烯酸酯加成消除，再与甲基阱反应进行环合，制得相应的3-二氯甲基吡唑-4-羧酸酯；再与过量的氟化试剂（如三乙胺三氟化氢盐）将3-二氯甲基吡唑-4-羧酸酯通过高压的氟化反应转化为3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸酯的方法。

同样，Syngenta的专利提到了使用3.6个当量的三乙胺三氟化氢盐为氟化试剂（HF用量相当于10个当量），将3-二氯甲基-1H-甲基吡唑在150度下氟化成3-二氟甲基-1H-甲基吡唑，其收率仅为51％。其所用过量的氟化试剂导致氟源的大大浪费，以及高压的反应条件导致对反应设备要求苛刻。

另外，已有专利用酯基为原料，导致在甲基阱环合反应选择性差，其主产物3-二氯甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸酯与副产物5-二氯甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸酯的比例仅为81.4：18.6。

本领域缺乏一种不仅低成本引入氟原子、提高反应的选择性、可以将异构体降低从而降低成本而具有效率和经济性的工艺路线。

发明内容

本发明的目的在于获得一种不仅低成本引入氟原子、提高反应的选择性、可以将异构体降低从而降低成本而具有效率和经济性的工艺路线。

在本发明提供了一种如下式(Ⅰ)所示的3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸或如下式(II)所示的3-三氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸的制备方法，

其包括如下步骤：

(a)提供如式(Ⅶ)所示的3-多氟代甲基-1H-吡唑-4-腈基；

(b)在酸或碱的参与下，所述式(Ⅶ)的3-多氟代甲基-1H-吡唑-4-腈基发生水解反应，制备得到3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸(Ⅰ)或3-三氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸(Ⅱ)。

具体地，X₂为氢时，在酸或碱的参与下，所述式(Ⅶ)的3-多氟代甲基-1H-吡唑-4-腈基发生水解反应，制备得到3-二氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸(Ⅰ)。

具体地，X₂为氟时，在酸或碱的参与下，所述式(Ⅶ)的3-多氟代甲基-1H-吡唑-4-腈基发生水解反应，制备得到3-三氟甲基-1H-甲基吡唑-4-羧酸(Ⅱ)。

在碱参与的水解反应中，反应的温度优选为-20-100℃，更优选为0-80℃。

在酸参与的水解反应中，反应的温度优选为0-150℃，更优选为20-100℃。