[发明专利]通过钯催化的羰基化反应制备芳族羧酰胺

说明书

本发明涉及一种制备式I的芳族羧酰胺的方法，其可通过式II的芳族氯化物、式III的胺和一氧化碳在碱存在下的钯催化的羰基化反应获得。本发明进一步涉及一种制备芳基‑5‑三氟甲基‑1,2,4‑二唑的方法，其已知用于控制植物病原真菌。

本发明涉及一种制备式I的芳族羧酰胺的方法，其可通过式II的芳族氯化物、式III的胺和一氧化碳在碱存在下的钯催化的羰基化反应获得。本发明进一步涉及一种制备芳基-5-三氟甲基-1,2,4-二唑的方法，其在现有技术中已被描述用于控制植物病原真菌，例如在WO 2015/185485或WO 2017/211649中。

用于制备式I的芳族羧酰胺的羰基化反应是现有技术中已知的。这些转化是过渡金属催化的过程，其由芳基卤、一氧化碳和胺在一个步骤中产生羧酰胺。该程序能够快速得到多样化的结构单元。在这些反应中，必须添加碱以中和在反应中释放的卤化氢。

Heck等人在Journal of Organic Chemistry 1974,39,3318(和专利US 3988358和US 4128554)中首次报道了这种类型的钯催化程序。从此以后，在文献中描述了这种反应类型的许多变体。

经济利益主要集中在芳族氯化物的使用上，因为它们既便宜又容易购得。但是，它们的相对化学惰性使它们成为钯催化的羰基化反应中更具挑战性的底物，这可以说是大多数报道的反应使用更具反应性的芳族溴化物、碘化物或三氟甲基磺酸盐的主要原因。与芳族氯化物的分批反应通常需要存在2摩尔％或更多的催化剂以使芳族氯化物完全转化。但是，在如此高的催化剂载量下，转化为工业规模应用在许多情况下从经济角度令人望而却步。高催化剂浓度在反应条件下也会导致不想要的催化剂沉淀。

Perry等人报道了通过添加卤化物，特别是碘化钠而提高芳族氯化物在氨基羰基化反应中的转化率(在恒定催化剂浓度下)(Journal of Organic Chemistry 1996,61,7482-7485和US 5672750)。芳族氯化物、一氧化碳(5psig或0.34巴(34kPa))、3摩尔％钯催化剂和6摩尔％的二齿膦配体、1.2当量的1,8-二氮杂双环-[5.4.0]十一-7-烯(DBU)和至少1当量的碘化钠在115℃下的反应与仅产生少量羧酰胺的不含碘化钠的相同反应相比以良好收率提供羧酰胺。这种方法的缺点在于，卤化物的使用生成额外成本，使后处理程序变复杂并经常导致反应器的腐蚀。

Buchwald等人(Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,8460-8463)描述了碱在钯催化的芳族氯化物在大气压下的氨基羰基化中的影响。该程序在120℃下使用2摩尔％的钯催化剂、二齿膦配体和2当量的碱。以苯酚钠作为碱获得最佳收率。DBU的使用导致芳族氯化物的相对较低的转化率和羧酰胺的不良收率。

WO 2009/144197 A1公开了一种生产芳族和杂芳族羧酸、羧酸酯和羧酸酰胺(羧酰胺)的方法。参考由苯胺和芳族氯化物在130-150℃和15巴(1500kPa)下在钯催化剂和1.5当量碱，例如DBU、三乙胺和碳酸钾存在下制备羧酰胺(操作实施例6-1至6-3)。以低至中等收率获得羧酰胺。

本发明的一个目的是克服已知方法的缺点并提供一种改进的和更经济的且生产工厂友好的方法，其能够在工业规模下制备芳族羧酰胺，重点是低压反应(小于20巴(2000kPa))，其中催化剂足够高效以允许在低催化剂浓度(即基于芳族氯化物的量计0.5摩尔％催化剂载量)下工作，其中催化剂周转率足够稳定以致可在合理的时间内实现完全转化。已知的是，改进的催化剂稳定性意味着较低的催化剂载量，这是芳族氯化物的高效转化所需的。

本发明人意外地发现，本发明的方法提供对这些问题的解决方案。本发明的方法具有成本效益，因为其允许使用比先前报道的程序明显更低量的钯催化剂。本发明的方法可使用便宜的碱，因此在工业设置中提供进一步的优点。此外，本发明的方法不需要过高的一氧化碳压力。

相应地，本发明涉及一种制备式I的化合物的方法，