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Title:
METHOD FOR PRODUCING 4-HALOALKYL NICOTINE NITRILES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/048111
Kind Code:
A2
Abstract:
4-haloalkyl nicotine nitriles (I) are suitable for use as intermediate products in the production of pesticides and can be obtained by means of a method which provides that a) 3-amino-1-haloalkyl-2-propen-1-one R?F¿-C(O)-CH=CH-NH¿2? (II) is reacted with a compound of formula (III) to (VII), (R?1¿Z)CH=CH-CN (III) (R?1¿Z)¿2?CH-CH¿2?-CN (IV) Hal-CH=CH-CN (V) Hal¿2?CH-CH¿2?CN (VI) HC=C-CN (VII) in a condensation reaction, R?F¿ meaning (C¿1?-C¿4?)-haloalkyl R?1¿ alkyl, Hal Cl or Br and Z meaning O, S, NR?1¿ or OCO, and in the case of formula (IV), the two radicals Z being able to have the aforementioned meanings, independently of each other; to produce a compound of formula (VIII), (IX) and/or (X), R?F¿-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII) R?F¿-C(O)-CH=CH-NH-CH(ZR)-CH¿2?-CN (IX) R?F¿-C(O)-CH=CH-NH-CH(Hal)-CH¿2?-CN (X), R, Z and Hal having the meanings given above, and subjecting the product of the reaction b) to a ring closure reaction.

Inventors:
PAZENOK SERGIY (DE)
BASTIAANS HENRICUS MARIA MARTI (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/014584
Publication Date:
June 20, 2002
Filing Date:
December 12, 2001
Export Citation:
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Assignee:
AVENTIS CROPSCIENCE GMBH (DE)
PAZENOK SERGIY (DE)
BASTIAANS HENRICUS MARIA MARTI (DE)
International Classes:
C07B61/00; C07C255/24; C07C255/27; C07C255/30; C07D211/78; C07D211/90; C07D213/82; C07D213/85; (IPC1-7): C07D213/85; C07D213/82; C07C255/27; C07D211/78; C07D211/90; A01N43/42
Domestic Patent References:
WO1999059993A11999-11-25
Foreign References:
EP0744400A21996-11-27
EP0580374A11994-01-26
DE10014006A12001-09-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 04, 31. Mai 1995 (1995-05-31) -& JP 07 010841 A (ISHIHARA SANGYO KAISHA LTD), 13. Januar 1995 (1995-01-13)
ALAM M ET AL: "PREPARATION OF SOME NICOTINIC ACID DERIVATIVES" PHILIPPINE JOURNAL OF SCIENCE, NATIONAL SCIENCE DEVELOPMENT BOARD PRINTING PRESS, PH, Bd. 109, Nr. 1/2, 1980, Seiten 19-21, XP008006894 ISSN: 0031-7683
See also references of EP 1345906A2
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von 4Haloalkyinicotinnitrilen (I), wobei RF (C1C4)Haloalkyl bedeutet und wobei man a) 3Amino1haloalkyl2propen1on RFC (O)CH=CHNH2 (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer Verbindung der Formel (III) bis (VII), (R1Z) CH=CHCN (111) (R1Z) 2CHCH2CN (IV) HalCH=CHCN (V) Hal2CHCH2CN (Vl) HC#CCN (Vii) wobei R Alkyl, Hal Cl oder Br und Z O, S, NR1 oder OCO bedeutet, bei dem im Falle von Formel (IV) die beiden Reste Z unabhängig voneinander die vorstehend genannten Bedeutungen annehmen können, zu einer Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) umsetzt, RFC(O)CH=CHNHCH=CHCN (VIII) RFC (O)CH=CHNHCH (ZR)CH2CN (IX) RFC(O)CH=CHNHCH(Hal)CH2CN (X) wobei R, Z und Hal die oben angegebenen Bedeutungen haben, und das Reaktionsprodukt b) einer Ringschlußreaktion unterwirft.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei man eine Verbindung der Formel (II) mit einer Verbindung der Formel (ici) und/oder () unter vermindertem Druck umsetzt.
3. Verfahren zur Herstellung von 4Haloalkylnicotinsäüreamiden (XI), wobei man ein gemäß dem Prozeß nach Anspruch 1 erhaltenes 4Haloalkylnicotinnitril (1) verseift.
4. Verbindung der Formel (Vlil), (IX) oder (X), RFC(O)CH=CHNHCH=CHCN (VIII) RFC (O)CH=CHNHCH (ZR)CH2CN (IX) RFC (O)CH=CHNHCH (Hal)CH2CN (X) wobei RF (C1C4) Haloalkyl ; R1 eine Alkylgruppe ; Z O, S oder OCO (Alkyl) und Hal Cl oder Br bedeutet.
5. Verwendung von 4Haloalkylnicotinnitrilen (I) als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln.
6. Verwendung einer Verbindung der Formel (VI I), (IX) und/oder (X) gemäß Anspruch 3 zur Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln.
7. Zwischenprodukte der Formel (XV), (XVI) und (XVII), wobei RF (C1C4)Haloalkyl ; R1 (C1C6)Alkyl und M H oder ein einwertiges Kation bedeutet.
Description:
Verfahren zur Herstellung von 4-Haloalkylnicotinnitrilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4-Haloalkyl-3- pyridincarbonitrilen (4-Haloalkylnicotinnitrilen) und deren weitere Umsetzung zu insektizid wirksamen 4-Haloalkylnicotinsäurederivaten.

4-Haloalkyinicotinsäureamide sind nützliche Ausgangsstoffe zur Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie sie beispielsweise in der WO-A 98/57 969, EP-A 0 580 374 und DE-A 100 14 006 beschrieben sind.

Die Herstellung dieser Verbindungen kann in zwei Stufen aus 4-Haloalkylnicotinsäuren erfolgen, deren Synthese beispielsweise in EP-A 0 744 400 beschrieben ist.

Es wurde nun überraschend ein einfaches Verfahren zur Herstellung von 4- Haloalkylnicotinnitrilen (I) gefunden, aus denen sich 4-Haloalkylnicotinsäuren in einem Schritt durch Verseifung erhalten lassen.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von 4- Haloalkylnicotinnitrilen (I), worin RF (C1-C4)-Haloalkyl, vorzugsweise CF3, bedeutet, wobei man ein a) 3-Amino-1-haloalkyl-2-propen-1-on RF-C (O)-CH=CH-NH2 (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer Verbindung der Formel (III) bis (VII), (R1Z) CH=CH-CN (111) (R1Z) 2CH-CH2-CN (IV) Hal-CH=CH-CN (V) Hal2CH-CH2CN (Vl) HC#C-CN (VI1), wobei R'Alkyl, Hal F, Cl, Br oder I und Z, gleich oder verschieden, O, S, NR' oder OCO bedeutet, zu einer Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) umsetzt, RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII) RF-C (O)-CH=CH-NH-CH (ZR1)-CH2-CN (IX) RF-C (O)-CH=CH-NH-CH (Hal)-CH2-CN (X), wobei RF R1, Z und Hal die oben angegebenen Bedeutungen haben, und das Reaktionsprodukt b) einer Ringschlußreaktion unterwirft.

Bevorzugt haben die Symbole in den Formeln (I) - (X) folgende Bedeutung : RF ist vorzugsweise CH2F, CFCI2, CF2Cl, CF3 oder C2F5, besonders bevorzugt CF3.

R1 ist vorzugsweise (C1-C4)-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i- Butyl, t-Butyl, besonders bevorzugt Methyl oder Ethyl, ganz besonders bevorzugt Methyl.

Z ist vorzugsweise O oder NR1.

Hal bedeutet vorzugsweise F oder Ci.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von 4-Haloalkylnicotinnitrilen als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie Insektiziden.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 4- Haloalkylnicotinsäureamiden (XI), wobei RF die oben angegebenen Bedeutungen hat und wobei man das gemäß obigem Prozeß erhaltene 4-Haloalkylnicotinnitril (I) verseift.

Ein besonderer ökonomischer Vorteil gegenüber der bekannten Synthese aus der Säure liegt darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kein aktiviertes Säurederivat, wie z. B. ein Säurechlorid, erforderlich ist und keine Umsetzung mit Ammoniak erfolgen muß.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der Formeln (VIII), (IX) und (X) und deren Salze, RF-C(O)-CH=CH-NH-CH=CH-CN (VIII) RF-C(O)-CH=CH-NH-CH (OR2)-CH2-CN (IX) RIF-C (0)-CH=CH-NH-CH (Hal)-CH2-CN (X) wobei RF, Z und Hal die oben angegebenen Bedeutungen haben und R eine Alkylgruppe bedeutet.

Die Formeln (VIII), (XI) und (X) umfassen dabei alle Stereoisomere der Verbindungen, wie (Z)-und (E)-Isomere an den Doppelbindungen, z. B. die (Z, Z), (Z, E), (E, Z) und (E, E)-Isomere der Verbindung (VIII) und jeweils die (Z) und (E)-Isomere der Verbindungen (IX) und (X).

R2 ist vorzugsweise eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl oder tert.-Butyl, bevorzugt sind Methyl und Ethyl, besonders bevorzugt ist Methyl.

Ebenso Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie Insektiziden.

4-Amino-1,1, 1-trifluor-3-buten-2-on (II), als ein bevorzugtes Ausgangsmaterial ist bekannt und kann beispielsweise wie in der EP-A 0 744 400 beschrieben hergestellt werden, indem ein Säurehalogenid der Formel (XII), CF3-COX (XII) worin X ein Halogenatom bedeutet, mit einer Verbindung der Formel (XI 11) CH2=CHOR3 (XIiI) worin R3 eine Alkylgruppe bedeutet, zu einer Verbindung der Formel (XIV) umsetzt, RF-C (O)-CH=CH (OR) (XIV) aus der durch Reaktion mit Ammoniak Verbindung (II) erhalten wird.

Verbindungen der Formel (III) bis (VII) sind bekannt. Sie sind kommerziell erhältlich oder können nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden, wie sie z. B. in J.

Chem. Soc ; 1969,406-408 ; Bull. Soc. Chim. Fr. 1948,594 und J. Org. Chem ; 29, 1964, 1800-1808 beschrieben sind, hergestellt werden.

R3 ist vorzugsweise eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl oder tert.-Butyl, bevorzugt sind Methyl und Ethyl, besonders bevorzugt ist Methyl.

Erfindungsgemäß wird Verbindung (II) in einer Kondensationsreaktion mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln (III) und (VII) zu Verbindung (VIII), (IX) und/oder (X) umgesetzt.

Die Kondensation von Verbindung (II) mit einer oder mehreren Verbindungen (ici) bis (VII) und die anschließende Ringschlußreaktion sind im folgenden Schema dargestellt : + Verbindungen (III)-(VII) RF-C-CH=CH-NH2 o (") H ZR1 H Hal II 11 RF-C-CH=CH-N-CH-CH2-CN und/oder RF-C-CH=CH-N-CH-CH2-CN O O o o (IX) (X) 'RF-G-CH=CH-NH-CH=CH-CN II u (vil) Ringschluß : Die Kondensation von (ici) mit (III)- (VI 1) wird bevorzugt unter vermindertem Druck (besonders bevorzugt bei einem Druck im Bereich von 5-150 mbar, ganz besonders bevorzugt 10-100 mbar) durchgeführt. Gleichzeitig destilliert man die vorzugsweise leichtsiedenden Komponenten vom Reaktionsgemisch ab und ermöglicht dabei eine komplette Umsetzung beider Edukte. Das Vakuum wird vorteilhaft so gewählt, daß der Siedepunkt den abgespaltenen Verbindung R1ZH, wie CH30H, EtOH, BuOH, unterhalb, vorzugsweise 50 bis 10°C unterhalb der Reaktionstemperatur liegt und der Siedepunkt des Lösemittels oberhalb, vorzugsweise 50 bis 150°C oberhalb der Reaktionstemperatur liegt. Dabei wird die Bildung von Nebenprodukten weitgehend zurückgedrängt, und die Reaktionsgeschwindigkeit steigt.

Das Verhältnis der beiden Komponenten (II) und (III) bis (VII) kann bei den Umsetzungen je nach eingesetzter Verbindung und weiteren Reaktionsbedingungen in weitem Umfang variieren.

Üblicherweise beträgt das Molverhältnis der Komponenten (11) : (III) bis (vil) 1,0-1,2 : 1, vorzugsweise 1,02-1,06 : 1.

Die Reaktionstemperatur kann je nach eingesetzter Verbindung und den sonstigen Reaktionsbedingungen in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen liegt die Reaktionstemperatur im Bereich von-20°C-+1ÖO°C, vorzugsweise 0°C-+ 30°C und die Reaktionszeit beträgt üblicherweise 0,5 bis 12 h, vorzugsweise von 1 bis 6 h.

Die Reaktionsbedingungen variieren auch, je nachdem, welche Verbindung der Formel (III) bis (V ! !) eingesetzt wird.

Umsetzung mit Verbindungen der Formel (ill)/ (V) : Die Reaktionstemperatur beträgt vorzugsweise von-10 bis +75 °C. Zur effizienten Umsetzung wird zweckmäßigerweise in Gegenwart einer Base gearbeitet. Als Base eignen sich beispielsweise Alkalimetallhydride, wie NaH oder KH, Alkyllithiumverbindungen, wie n-Butyllithium, oder t-Butyllithium, Alkalimetalle, wie Natrium oder Kalium, Alkalimetallhydroxide, wie NaOH oder KOH, Alkoholate, wie Na- Methanolat, Na-Ethanolat, K-Methanolat oder K-t-Butanolat, oder basische Heterocyclen, wie Pyridin oder Chinolin. Bevorzugt sind Alkalimetallhydride, besonders bevorzugt sind NaH und K-t-Butanolat. Die Basen können einzeln oder in Mischung eingesetzt werden. Die Menge der eingesetzten Base kann in weiten Grenzen variieren, je nachdem was für eine Verbindung der Formel (III) oder (V) eingesetzt wird, ob und in welchem Lösungsmittel gearbeitet wird sowie den weiteren Reaktionsbedingungen. Im allgemeinen werden 1,0 bis 1,2 Gewichtsäquivalente Base, vorzugsweise 1,05 bis 1,1 Gewichtsäquivalente Base, pro Mol Verbindung der Formel (II) eingesetzt.

Die Reaktion wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt. Dabei können die Komponenten (II) in dem Lösungsmittel vorgelegt und diese Lösungen zusammen mit Base zur Reaktion mit (III) oder (V) gebracht werden.

Als Lösungsmittel bevorzugt sind polare aprotische Lösungsmittel, wie N, N- Dimethylformamid oder Acetonitril, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder Chloroform, Ether, wie Diethylether, Dimethoxyethan oder Tetrahydrofuran, Alkohole, wie Methanol oder Ethanol, oder basische Heterocyclen, wie Pyridin oder Chinolin. Polare aprotische Lösungsmittei sind bevorzugt, besonders bevorzugt sind N, N-Dimethylformamid (DMF) und Dimethoxyethan (DME). Es können auch Mischungen der genannten Lösungsmittel eingesetzt werden.

Die Menge des eingesetzten Lösungsmittels kann in weiten Grenzen variieren und hängt beispielsweise davon ab, ob und welche Base zugesetzt wird. Im allgemeinen beträgt die Menge des verwendeten Lösungsmittels 1 bis 30, vorzugsweise 4 bis 15 Gewichtsteile pro Gewichtsteil der Verbindung (111) oder (V).

Die Herstellung von Verbindungen der Formel (Vlil) durch Umsetzung der Verbindung der Formel (II) mit einer Verbindung der Formel (IV), (Vl) und/oder (VI 1) erfolgt in zwei Stufen, wobei zuerst unter Alkoholabspaltung bzw. H-Hal-Abspaltung die Verbindung der Formel (IX) bzw. (X) gebildet wird und dann in einer zweiten Stufe ein weiteres Alkoholmolekül bzw. H-Hal-Molekül abgespalten wird, was zu der Verbindung der Formel (vil) führt.

In allen Reaktionen können statt der reinen Verbindungen auch die Salze eingesetzt oder je nach Reaktionsführung erhalten werden.

Beispielhaft ist die Reaktion im folgenden mit Verbindung (IV) als zweiter Komponente erläutert : 1. Stufe Base RF-C-CH=CH-NH2+ (RIZ) 2CHCH2CN o (II) (IV) 2. Stufe Um die Verbindungen der Formel (IX) und/oder (X) in reiner Form zu erhalten, wird die Kondensationsreaktion vorteilhaft bei niedrigen Temperaturen, vorzugsweise von-10 bis 0 °C, durchgeführt, die Reaktionszeit beträgt dann vorzugsweise 0,2 bis 4 h. Zur weiteren Umsetzungen zu Verbindungen der Formel (VIII) muß die Reaktion bei höheren Temperaturen, vorzugsweise 20 bis +25°C, durchgeführt werden, wobei die Reaktionszeit für diese zweite Stufe vorzugsweise 3 bis 10 h beträgt.

Für eine gegebene Reaktion kann der Fachmann in einfacher Weise geeignete Reaktionsbedingungen auswählen, wobei die angegebenen allgemeinen und bevorzugten Bereiche beliebig kombiniert werden können.

Wird die Kondensationsreaktion in Gegenwart einer Base ausgeführt, die ein Alkalimetall enthält, bilden die Verbindungen (Vlil), (IX) und/oder (X) Alkalisalze, die unter Umständen im Reaktionsprodukt enthalten sein können. In solchen Fällen schließt an die Kondensationsreaktion ein Neutralisierungsschritt an, wobei das Reaktionsprodukt beispielsweise mit einer Mineralsäure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, behandelt wird.

Die Aufarbeitung erfolgt nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden, wie Ausschütteln, Waschen und Trocknen. Die Verbindung (VIII) hat die folgenden Tautomere und isomerisiert, insbesondere im gelösten Zustand, schnell: Demgemäß kann die isolierte Verbindung (vil) eine Verbindung der Formel (VlIl)' enthalten : i RF-C(O)-CH=CH-N=CH-CH2-CN (VIII)' Entsprechend hat die Verbindung (IX) folgende Tautomere : Die Formeln (VIII), (IX) und (X) umfassen all diese Tautomere sowie Salze der Verbindungen.

Die Ringschlußreaktion derVerbindungen (Vlil), (Xl) und/oder (X) zur Verbindung (I) erfolgt vorteilhaft in einem Lösungsmittel. Bevorzugt sind Alkohole, besonders bevorzugt primäre (C1-C6)-Alkohole, ganz besonders bevorzugt sind Methanol und Ethanol, insbesondere Methanol. Es können auch Mischungen der genannten Lösungsmittel eingesetzt werden.

Die Verbindungen (VIII), (IX) und/oder (X) können dabei in dem Lösungsmittel vorgelegt werden, oder das Lösungsmittel wird der Reaktionsmischüng zugegeben.

Die Menge des eingesetzten Lösungsmittels für die Ringschlußreaktion kann je nach Ausgangsverbindung und Reaktionsbedingungen in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen beträgt sie 1 bis 30, vorzugsweise 4 bis 15 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Verbindung (VIII) bzw. (IX) und/oder (X).

Die Ringschlußreaktion der Verbindungen (VIII), (IX) und/oder (X) erfolgt vorteilhaft in einem Alkohol als Lösungsmittel und in Gegenwart einer vorzugsweise schwachen Base zu den Zwischenprodukten (XV), (XVI) und/oder (XVII). Bei anschließendem Ansäuern wird Verbindung (I) gebildet : RF Oh CN. CN Jrl CN (Vlil), (IX) und/oder B1 seH X + undloder C Säure H R1 N H RIOH (Xi) (XV) (XVI) (XVII) Dabei bedeutet RF (C1-C4)-Haloalkyl, vorzugsweise CF3, und R1 einen, vorzugsweise geradkettigen- (C1-Cg)-, vorzugsweise (1-04)-insbesondere (C1-C2)-,-Alkylrest und M H+ oder ein einwertiges Kation, wie Na+, K+, Li+, 1/2Ca2+, 1/2Mg2+, HN ((C1-C4)-Alkyl) 3+.

Dabei versteht es sich von selbst, daß die Natur des Restes M von der verwendeten Base und deren Stärke abhängt.

Als Base eignen sich beispielsweise Alkalimetallcarbonate,-Hydrogencarbonate und- Acetate, wie die entsprechenden Li, Na, K und Cs-Salze, Erdalkalimetallcarbonate und - Hydrogencarbonate, wie die entsprechenden Mg-und Ca-Slaze, Alkalimetallhydride, wie NaH und KH, Alkyllithiumverbindungen, wie n-Butyllithium, Alkalimetalle, wie Na und K, Alkalimetallhydroxide, wie NaOH und KOH, Alkalimetallalkoholate, wie NaOMe, NaOEt, KOMe und KOtBu, basische Hetrocyclen, wie Pyridin, 4-N, N- Dimethylaminopyridin und Chinolin, oder Ammoniak.

Bevorzugt sind Alkali-und Erdalkalicarbonate,-Hydrogencarbonate und-Acetate, wie Li2C03, Na2CO3, NaHC03, K2CO3, CaCO3 und MgCO3. Besonders bevorzugt sind Li2C03, Na2C03 und K2C03, ganz besonders bevorzugt Li2C03 und K2C03. durch die beiden letztgenannten Basen läßt sich insbesondere die Selektivität der Reaktion in Richtung des gewünschten Endprodukts (I) erhöhen.

Die Basen können einzeln oder in Mischung eingesetzt werden. Im allgemeinen werden 0,05 bis 1 Äquivalent, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 Äquivalent Base pro Mol Verbindung der Formel (VIII), (IX) und/oder (X) eingesetzt. Die Base kann gegebenenfalls nach der Reaktion abfiltriert und wieder eingesetzt werden.

Die Aktivität und Selektivität der Base können durch Phasentransferkatalysatoren (PTK) gesteuert werden. Als PTK eignen sich typischerweise Kronenether, Kryptanden, quartäre Ammonium-, Phosphonium-und Onium-Verbindungen.

Beispielhaft seien genannt 12-Krone-4, 15-Krone-5, 18-Krone-6, Dibenzo-18-Krone-6, Dicyclohexyl-18-Krone-6, Tetrabutylammoniumchlorid und-bromid, Tetrabutylphosphoniumchlorid und-bromid. Bevorzugt ist 18-Krone-6. Der PTK wird üblicherweise in einer Menge von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 Mol%, bezogen auf die Verbindung (VIII), (IX) und/oder (X), eingesetzt.

Die Zwischenprodukte der Formel (XV) sowie (XVI) und/oder (XVII) können nach üblichen, dem Fachmann geläufigen Methoden isoliert werden, beispielsweise durch Entfernen des Lösungsmittels und Auswaschen des Rückstands.

Diese Verbindungen sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Bevorzugt ist es jedoch, die Zwischenprodukte der Formel (vil), (XV) und/oder (XVII) ohne vorherige Isolierung durch Behandeln mit Säure zu Verbindung (I) umzusetzen.

Bevorzugt sind dabei starke Säuren, wie wäßrige oder gasförmige HCI, HBr, H2SO4 und CF3COOH. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wird im allgemeinen auf 1 bis 2 eingestellt, was üblicherweise durch Verwendung von 0,1 bis 1 Äquivalenten Säure, bezogen auf die theoretische Menge an Verbindung (I), erreicht wird.

Die Verseifung des Nitrils (I) zum Säureamid (XI) kann nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen, wie sie beispielsweise in Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie beschrieben sind.

In einer weiteren, bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Synthese der Verbindungen (I) und (Xl) in einer Eintopfreaktion durchgeführt, d. h. ohne daß Zwischenprodukte der Formeln (VIII) bis (X) und/oder (XII) isoliert werden.

Die Verbindungen (I) und (Xl) finden z. B. als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Schädlingsbekämpfungsmitteln, wie Insektiziden, Verwendung.

Insbesondere eignen sie sich zur weiteren Umsetzung zu Verbindungen wie sie in der WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 und der DE 100 14 006.8 beschrieben sind. Auf diese Dokumente, insbesondere die Verbindungen der jeweiligen Formel (I) und die Ausführungsbeispiele wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen ; sie gelten durch Zitat als Bestandteil dieser Beschreibung.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von insektizid wirksamen 4-Trifluormethyinicotinsäurederivaten gemäß WO-A 98/57969, EP-A 0 580 374 und/oder der DE 100 14 006.8, wobei man wie oben beschrieben 4- Trifluormethylnicotinnitril herstellt, gegebenenfalls verseift und nach in den zitierten Dokumenten beschriebenen Verfahren weiter zu den insektizid wirksamen Endverbindungen der jeweiligen Formel (I) umsetzt.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (XVIII), wobei erfindungsgemäß erhaltenes Amid (XI) mit einem Halogenierungsmittel zu (XIX), gegebenenfalls als Salz, umgesetzt wird, woraus durch Umsetzung mit R4R5S/Base und gegebenenfalls anschließende Oxidation die Verbindungen (XVIII) erhalten werden, RF 0 RF 0 Halogenierungs- NH2 mittel NHHalogen R4RS J Base ggf. Oxidationsmitl N N (xi) ( ? CIX) wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben : n 0 oder 1 ; m 0 oder 1 ; R4, R5 sind gleich oder verschieden R6,-C (=W) R7,-C (=NOR7)R7,- C (=NNR72) R7,-C (=W) OR7,-C (=W) NR72, -OC (=W) R7, -OC (=W) OR7, -NR7C(=W)R7, -N[C(=W)R7]2, -NR7C (=W) OR 7,-C (=W) NR7-NR72, -C (=W) NU-NU [C (=W) R7], -NR7-C (=W) NR72, -NR7-NR7C (=W) R7, -NR7-N[C(=W)R7]2, -N[(C=W)R7]-NR72, -NR7-NR7[(C=W)WR7], -NR7[(C=W)NR72], -NR7[C=NR7)R7, -NR7(C=NR7)NR72, -O-NR72, -O-NR7(C=W)R7, -SO2NR72, -NR7SO2R7, -SO2OR7, -OSO2R7, -oR7,-NR72,-SR7,-SiR73,-PR72,-P (=W) R7,-SoR7,-So2R7,-PW2R72, -PW3R72; oder R4 und R5 bilden zusammen mit dem Schwefel, an den sie gebunden sind, ein drei- bis achtgliedriges, gesättigtes oder ungesättigtes, gegebenenfalls ein- oder mehrfach, vorzugsweise durch Reste R8, substituiertes, bevorzugt carbocyclisches Ringsystem, das gegebenenfalls 1 bis 4 weitere Heteroatome enthält, wobei zwei oder mehrere der Substituenten gegebenenfalls ein oder mehrere weitere Ringsysteme bilden ; W ist O oder S ; R6 ist gleich oder verschieden (C1-C20)-Alkyl, (C2-C20)-Alkenyl, (C2-C20)- Alkinyl,(C3-C8)-Cycloalkyl, (C4-C8)-Cycloalkenyl, (C8-C10)-Cycloalkinyl, Aryl oder Heterocyclyl; wobei die genannten Reste gegebenenfalls ein- oder mehrfach, vorzugsweise durch Reste R8, substituiert sein können ; R7 ist gleich oder verschieden H oder R6.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Formel (XX) und (XXI) (XX) (XXI) , wobei der Oxadiazol-und der Oxazolring gegebenenfalls substituiert sind und RF die oben angegebenen Bedeutungen hat, durch Umsetzung von (XXII) (XXII) erhalten durch Verseifung von erfindungsgemäß hergestelltem (I), gegebenenfalls in Form eines aktivierten Derivats, z. B. des Säurechlorids, mit gegebenenfalls substituierten Verbindungen (XXIII) bzw. (XXIV) (XXIII) (XXIV) wobei im Falle der Verbindung (XXIV) vor Ringschluß die Alkoholfunktion oxidiert wird.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (XXV), (XXV) wobei RF die oben angegebenen Bedeutungen hat und R6R7 H oder gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-oder Cycloalkylgruppen sind oder auch zusammen ein, gegebenenfalls ein oder mehrere N, S oder O Atome enthaltendes, Ringsystem bilden ; wobei erfindungsgemäß erhaltenes (XXII), (XXII) gegebenenfalls aktiviert und dann mit HNR6R'umgesetzt wird.

Auf den Inhalt der deutschen Patentanmeldungen 100 61 967.3,101 20 819.7 und 101 44 411.7, deren Priorität die vorliegende Anmeldung beansprucht, sowie der beiliegenden Zusammenfassung wird ausdrücklich Bezug genommen ; er gilt durch Zitat als Bestandteil dieser Beschreibung.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert, ohne sie dadurch einzuschränken.

Beispiel 1 Isomerengemisch von 3- (4, 4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenyl)-2-propennitril.

In einem Dreihalskolben wurden unter N2 61,6 g (0,55 mol) Kalium-tert-butylat in 250 mi Dimethoxyethan vorgelegt und die Lösung auf 0° C gekühit. 4-Amino-1, 1, 1- trifluor-3-buten-2-on, 69,5 g (0,5 mol), wurde bei dieser Temperatur innerhalb von 30 min zugetropft und danach wurden 60,3 g (0,525 mol) 3,3-Dimethoxypropionitril zugetropft. Anschließend wurde das Gemisch 3-4h bei 30° C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Eis gegeben und mit HCI auf pH 3-4 angesäuert. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen.

Man erhielt 71 g Produkt (75 %), Schmp : 123-126 °C.

9F NMR 8 :-77.6 (4 Singlets) ppm.

Beispiel 2 4-Trifluormethyl-3-pyridincarbonitril In einem Dreihalskolben wurden 19 g (0,1 mol) von 3- (4, 4,4-trifluor-3-oxo-1-butenyl)-2- propennitril in 200 ml Methanol gelöst und 1 g Li2C03 wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 4-6 h unter Rückfluß erhitzt, auf 30°C gekühit und 10 ml wäßrige HCI wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 h gerührt, das Methanol im Vakuum entfernt und das Produkt mit Diethylether extrahiert. Das Lösemittel wurde entfernt und 4-Trifluronicotinsäurenitril durch Vakuumdestillation gereinigt. Man erhielt 14 g (81 %) des Produktes mit S. p 80 °C/18 mbar.

NMR 1H (CDCI3) 6 : 8.87 (s, 1H), 8.81 (d, 1H, H (H, H) = 5 Hz), 7.51 (d, 1H,) ppm.

NMR 19F # : - 64. 5 (s, CF3) ppm.

Beispiel 3 4-Trifluormethyl-3-pyridincarbonitril Man arbeitete wie in Beispiel 2 beschrieben, anstelle von Li2CO3 nahm man jedoch 1 g K2CO3.

Ausbeute 75%.

Beispiel 4 4-Trifluormethyl-3-pyridincarbonitril Man arbeitete wie in Beispiel 2 beschrieben, anstelle von Li2CO3 nahm man jedoch 1 g Natriumacetat.

Ausbeute 64 %.

Beispiel 5 4-Hydroxy-6-methoxy-4- (trifluormethyl)-1,4,5,6-tetrahydro-3-pyridincarbonitril.

In einem Dreihalskolben wurden unter N2 1, 9 g (0,01 mol) 3- (4, 4,4-trifluor-3-oxo-1- butenyl)-2-propennitril in 20 ml Methanol gelöst und 0,2 g NaOMe wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 10-14 h bei RT gerührt und dann das Methanol weitgehend in Vakuum entfernt. 50 mi trockener Diethylether wurden zugegeben. ; Das Produkt wurde durch Umkristallisation aus Ethylacetat gereinigt.

Man erhielt 1,5 g Produkt als weißen Feststoff. M. P. 121-123°C.

1 H NMR (CD30D) (ABX Spin System) 1.72 dd (HA), 1.91 dd (HB), 3.22 (s, 3H), 4.52 dd (1 H), 6.88 (s, 1 H) ppm.

Das Produkt reagierte mit HCI bei RT zu 4-Trifluoromethyl-3-pyridincarbonitril Ausbeute 95%.

Beispiel 6 Isomerengemisch von 3-Methoxy-3- (Z und E)-4,4,4-trifluor-3-oxo-1-butenyl)- propionnitril.

In einem Dreihalskolben wurden unter N2 61,6 g (0,55 mol) Kalium-tert-butylat in 250 ml Dimethoxyethan vorgelegt und die Lösung auf 0° C gekühit. 4-Amino-1,1,1- trifluor-3-buten-2-on, 69,5 g (0,5 mol), wurde bei dieser Temperatur innerhalb von 30 min zugetropft, und danach wurden 43,5 g (0,525 mol) 3-Methoxypröpionnitril zugetropft. Anschließend wurde das Gemisch 3-4 h bei 5-10° C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Eis gegeben und mit HCI auf pH 3-4 angesäuert. Das Produkt wurde mit Diethylether extrahiert getrocknet und das Lösemittel wurde in Vakuum entfernt.

Man erhielt 81 g (74%), Öl.

9F NMR 8 :-77.5 (s) ; 77.6 (s) ppm.

Beispiel 7 Isomerengemisch von 3- (4, 4,4-Trifluoro-3-oxo-1-butenylamino) acryinitril In einem 1 I Vierhalskolben mit Thermometer, KPG Rührer, Tropftrichter mit Blasenzähler, absteigendem Kühler mit gekühlter (-10°C) Vorlage und Vakuumanschluß. wurden unter N2 117 g Kalium-tert-butylat in 700 ml DMF vorgelegt und die Lösung auf 0°C gekühlt. 142 g 4-Amino-1,1,1-trifluor-3-buten-2-on wurden bei dieser Temperatur innerhalb von 30 min zugetropft. Nach beendeter Zugabe wurde bei dieser Temperatur 117 g 3,3-Dimethoxypropionsäurenitril zugetropft. Der Tropftrichter wurde entfernt, und der Druck im System wurde langsam auf 20-25 mbar reduziert.

Anschließend wurde das Gemisch 3-5 h bei 30-35 °C und 20-25 mbar. Vakuum gerührt, wobei die leichtsiedenden Produkte (Methanol, tert. Butanol) gleichzeitig im Vakuum entfernt und in der Vorlage kondensiert wurden.

Das Reaktionsgemisch wurde auf 1000 g Eis mit 40 m ! HO (d 1.19) bei 0-10 °C gegeben und falls notwendig mit HCI auf pH 2-3 gestellt. Nach 1 h wurde der Niederschlag abfiltriert, mit Eiswasser gewaschen und das Produkt getrocknet. Man erhielt 175 g (92 %) von 3- (4, 4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenyl) acrylnitril als Isomerengemisch von 4 Stereoisomeren.

Schmp : 120-126°C. Reinheit 99% Beispiel 8 (Vergleichsbeispiel) Isomerengemisch von 3- (4, 4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenylamino) acrylnitril Man arbeitete wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch bei Normaldruck.

Ausbeute 71 %. Reinheit 93%.

Beispiel 9 3- (4,4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenylamino) acrylnitril Man arbeitete wie in Beispiel 1 beschrieben, nahm jedoch NaOMe als Base.

Ausbeute 86%.

Beispiel 10 Isomerengemisch von 3- (4, 4,4-Trifluor-3-oxo-1-butenylamino) acrylnitril Man arbeitete wie in Beispiel 1 beschrieben, nahm jedoch NaOtBut als Base.

Ausbeute 89%.

Beispiel 11 4-Trifluormethyinicotinsäurenitril In einem Dreihalskolben wurden 19 g (0.1 mol) von 3- (4, 4,4-Trifluor-3-oxo-1- butenyl) acrylnitril in 200 ml Methanol gelöst und 0.5 g Li2C03 wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 10 h unter Rückfluß erhitzt. Methanol wurde in Vakuum entfernt und 30 mi HCI wurden zugegeben. Nach 1 h wurde das Produkt extrahiert, das Lösemittel entfernt und 4-Trifluormethyinicotinsäurenitril durch Vakuumdestillation gereinigt. Man erhielt 14.5 g (84 %) des Produktes mit S. p 80°C/18 mbar.

NMR 1H (CDCI3) 6 : 9.35 (s), 8.0 (d, 1 H (H, H) =5 Hz), 7.8 (d, 1H, =CH), 3.8 (s, 2H) ; 2.2 (s, 3H) ppm.

NM R'9F 8 :-64.5 (s, CF3) ppm.

Beispiel 12 Herstellung von 3- (4, 4,4-Trifluoro-3-oxo-1-butenylamino) acrylonitril Rohrreaktor : 60 cm Glasrohr mit Innendurchmesser 4 cm, mit beheizbarem Mantel, zur Hälfte gefüllt mit Glaskugeln, gekühlter Vorlage und Vakuum Anschluß mit Kühlfalle.

Reaktionsgemischvorbereitung.

N-Methylpyrrolidon (NMP) (800 ml) wurde auf 0°C gekühlt und unter Rühren 69.5 g.

4,4,4-Trifluor-1-aminobut-2-en-3-on, 92 g 30 % NaOMe in Methanol und 60 g. 3,3- Dimethoxypropionitril wurden bei dieser Temperatur langsam nacheinander zugegeben. Dieses Gemisch wurde in der Vorlage überführt.

Reaktionsdurchführung Der Rohrreaktor wurde mit NMP voll gefüllt, der Mantel auf 80-85 °C erhitzt und Vakuum von 30-35 mbar angelegt. Aus der Vorlage wurde das Reaktionsgemisch binnen 1 h gleichmäßig in den Rohrreaktor zugegeben. Die Reaktionszeit betrug bei 80-85 C 7-8 Min, wobei Methanol in der Kühlfalle kondensiert wurde. Nach beendeter Zugabe wurden noch 120 mi NMP zugetropft, um das Reaktionsgemisch aus dem Reaktor komplett zu verdrängen. Das Reaktionsgemisch wurde auf Eiswasser und HCI zugegeben und falls notwendig mit HCI auf pH 2-3 gestellt. Das ausgefallene Produkt wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen.

Man erhielt 88 g (90 %) von 3- (4, 4,4-Trifluoro-3-oxo-1-butenyl) acrylonitril mit der Reinheit w. w % 99 % als Isomerengemisch von 4 Stereoisomeren.

Schmp : 124-126 C.