Орто-замещенные пентафторсульфанилбензолы, способ их получения, а также их применение в качестве ценных промежуточных продуктов синтеза

Орто-замещенные пентафторсульфанилбензолы, способ их получения, а также их применение в качестве ценных промежуточных продуктов синтеза

Реферат

Химия производных пентафторсульфанила приобрела в последние годы повышенное значение, в частности, после того как были открыты новые способы получения (Tetrahedron 56 (2000) 3399; Organic Letters 4(17) (2002) 3013). Правда, до сих пор известны очень немногие соединения, которые на фенильном кольце в орто-положении относительно к пентафторсульфанильной группе имеют заместители, отличные от водорода и фтора. Единственно известный путь синтеза (Journal of Fluorine Chemistry 112 (2001) 287) использует дорогие реагенты, такие как AgF₂, и дает малый выход. Авторы обосновывают это большим пространственным объемом пентафторсульфанильной группы, который обычно сильно затрудняет орто-замещение. Это мнение разделяют также и другие авторы (J. Am. Chem. Soc. 84 (1962) 3064). Поэтому оказалось неожиданным, что удается провести электрофильное замещение в орто-положении к пентафторсульфанильной группе. Этим новым способом получают новые орто-замещенные пентафторсульфанилбензолы, которые представляют собой ценные промежуточные продукты, например, для получения лекарственных средств, диагностических средств, жидких кристаллов, полимеров, пестицидов, гербицидов, фунгицидов, нематицидных, паразитарных, инсектицидных, акарицидных и артроподицидных средств.

Изобретение относится к пентафторсульфанилбензолам формулы I

в которой означают

R1 Cl, Br, I, -CN, -SO₂R6, NO₂, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, NR7R8, -O-(CH₂)_b-(CF₂)_c-CF₃, -(SO_d)_e-(CH₂)_f-(CF₂)_g-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R6 OH, F, Cl, Br, I или алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R7 и R8 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или -CH₂-CF₃;

b и c независимо друг от друга ноль или 1;

d ноль, 1 или 2;

e ноль или 1;

f ноль, 1, 2, 3 или 4;

g ноль или 1;

или

R1 -(CH₂)_h-фенил или -O-фенил,

в котором фенильные остатки не замещены или замещены 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_j-(CH₂)_k-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

j ноль или 1;

k ноль, 1, 2 или 3;

h ноль, 1, 2, 3 или 4;

или

R1 -(CH₂)_l-гетероарил,

который не замещен или замещен 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_m-(CH₂)_n-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

m ноль или 1;

n ноль, 1, 2 или 3;

l ноль, 1, 2, 3 или 4;

R2 и R4 независимо друг от друга водород, F, Cl, Br, I, -CN, NR9R10, -OR11, -SR12, -COR13, -SO_qCH₃, -(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R9 и R10 независимо друг от друга алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

или R9 и R10 вместе с соединенным с ними атомом азота образуют гетероцикл формулы III

X и Y независимо друг от друга CO или SO₂;

R11 и R12 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами,

-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R13 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами;

q и r независимо друг от друга 1 или 2;

s ноль или 1;

t ноль, 1, 2, 3 или 4;

u ноль или 1;

v ноль, 1, 2, 3 или 4;

w ноль или 1;

R3 водород, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -COR14, -SO₂CH₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -O_x-(CH₂)_y-CF₃,

R14 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или -O_aa-(CH₂)_bb-CF₃;

x ноль или 1;

y ноль, 1, 2 или 3;

aa ноль или 1;

bb ноль, 1, 2 или 3;

R5 водород, F, Cl, Br, I, -CN, -SO₂CH₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, NR15R16, -O-(CH₂)_ee-(CF₂)_ff-CF₃, -(SO_gg)_hh-(CH₂)_jj-(CF₂)_kk-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R15 и R16 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или -CH₂-CF₃;

ee и ff независимо друг от друга ноль или 1;

gg ноль, 1 или 2;

hh ноль или 1;

jj ноль, 1, 2, 3 или 4;

kk ноль или 1;

или

R5 -(CH₂)_ll-фенил или -O-фенил,

в котором фенильные остатки не замещены или замещены 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_mm-(CH₂)_nn-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

mm ноль или 1;

nn ноль, 1, 2 или 3;

ll ноль, 1, 2, 3 или 4;

или

R5 -(CH₂)_oo-гетероарил,

который не замещен или замещен 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_pp-(CH₂)_rr-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

pp ноль или 1;

rr ноль, 1, 2 или 3;

oo ноль, 1, 2, 3 или 4;

а также их соли;

причем исключаются соединения формулы I, в которых R2 и R4 означают Cl, R3 означает F или Cl,

исключаются соединения формулы I, в которых один из заместителей R2 и R4 означает Cl, другой из заместителей R4 и R2 означает CN, и R3 означает Cl, и

исключаются соединения формулы I, в которых R1 означает NO₂, другие заместители - водород.

Предпочтительны соединения формулы I, в которых означают:

R1 Cl, Br, I, -CN, -SO₂R6, NO₂, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, NR7R8, -O-(CH₂)_b-(CF₂)_c-CF₃, -(SO_d)_e-(CH₂)_f-(CF₂)_g-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R6 OH, F, Cl, Br, I или алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R7 и R8 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или -CH₂-CF₃;

b и c независимо друг от друга ноль или 1;

d ноль, 1 или 2;

e ноль или 1;

f ноль, 1, 2, 3 или 4;

g ноль или 1;

или

R1 -(CH₂)_h-фенил или -O-фенил,

в котором фенильные остатки не замещены или замещены 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_j-(CH₂)_k-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

j ноль или 1;

k ноль, 1, 2 или 3;

h ноль, 1, 2, 3 или 4;

или

R1 -(CH₂)_l-гетероарил,

который не замещен или замещен 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_m-(CH₂)_n-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

m ноль или 1;

n ноль, 1, 2 или 3;

l ноль, 1, 2, 3 или 4;

R2 и R4 независимо друг от друга водород, F, Cl, Br, I, -CN, -NR9R10, -OR11, -SR12, -COR13, -(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R9 и R10 независимо друг от друга алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

или

R9 и R10 вместе с соединенным с ними атомом азота образуют гетероцикл формулы III

X и Y независимо друг от друга CO или SO₂;

R11 и R12 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами,

-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R13 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами;

s ноль;

t и u независимо друг от друга ноль или 1;

v и w независимо друг от друга ноль или 1;

R3 водород, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -COR14, -SO₂CH₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -O_x-(CH₂)_y-CF₃,

R14 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или -O_aa-(CH₂)_bb-CF₃;

x ноль или 1;

y ноль, 1, 2 или 3;

aa ноль или 1;

bb ноль, 1, 2 или 3;

R5 водород или F;

а также их соли;

причем исключаются соединения формулы I, в которых R2 и R4 означают Cl, R3 означает F или Cl,

исключаются соединения формулы I, в которых один из заместителей R2 и R4 означает Cl, другой из заместителей R4 и R2 означает CN, и R3 означает Cl, и

исключаются соединения формулы I, в которых R1 означает NO₂, а другие заместители означают водород.

Особенно предпочтительны соединения формулы I, в которых означают:

R1 Cl, Br, I, -SO₂R6 или NO₂;

R6 OH, F, Cl, Br, I или алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R2 и R4 независимо друг от друга водород, F, Cl, Br, I, -CN, -NR9R10, -OR11, -SR12, COR13, -(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R9 и R10 независимо друг от друга алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

или

R9 и R10 вместе с соединенным с ними атомом азота образуют гетероцикл формулы IIIa

R11 и R12 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами,

-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R13 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами;

s ноль;

t и u независимо друг от друга ноль или 1;

v и w независимо друг от друга ноль или 1;

R3 водород, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -COR14, -SO₂CH₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -O_x-(CH₂)_y-CF₃,

R14 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или -O_aa-(CH₂)_bb-CF₃;

x ноль или 1;

y ноль, 1, 2 или 3;

aa ноль или 1;

bb ноль, 1, 2 или 3;

R5 водород или F;

а также их соли;

причем исключаются соединения формулы I, в которых R2 и R4 означают Cl, R3 означает F или Cl,

исключаются соединения формулы I, в которых один из заместителей R2 и R4 означает Cl, другой из заместителей R4 и R2 означает CN, и R3 означает Cl, и

исключаются соединения формулы I, в которых R1 означает NO₂, другие заместители означают водород.

В одном варианте осуществления предпочтительны соединения формулы I, в которых означают:

R1 Cl, Br, I, -CN, -SO₂R6, NO₂, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, NR7R8, -O_a-(CH₂)_b-(CF₂)_c-CF₃, -(SO_d)_e-(CH₂)_f-(CF₂)_g-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R6 OH, F, Cl, Br, I или алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R7 и R8 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или -CH₂-CF₃;

a, b и c независимо друг от друга ноль или 1;

d ноль, 1 или 2;

e ноль или 1;

f ноль, 1, 2, 3 или 4;

g ноль или 1;

или

R1 -(CH₂)_h-фенил или -O-фенил,

в которых фенильные остатки не замещены или замещены 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_j-(CH₂)_k-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

j ноль или 1;

k ноль, 1, 2 или 3;

h ноль, 1, 2, 3 или 4;

или

R1 -(CH₂)_l-гетероарил,

который не замещен или замещен 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_m-(CH₂)_n-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

m ноль или 1;

n ноль, 1, 2 или 3;

l ноль, 1, 2, 3 или 4;

R2 и R4 независимо друг от друга водород, F, Cl, Br, I, -CN, -(CH₂)_o-(CF₂)_p-CF₃, NR9R10, -OR11, -SR12, -COR13, -SO_qCH₃, -(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R9, R10, R11 и R12 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами;

R13 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами;

o и p независимо друг от друга ноль или 1

q и r независимо друг от друга ноль, 1 или 2;

s ноль или 1;

t ноль, 1, 2, 3 или 4;

u ноль или 1;

v и w независимо друг от друга ноль или 1;

R3 водород, F, Cl, Br, I, -CN, -COR14, -SO₂CH₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -O_x-(CH₂)_y-CF₃,

R14 OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или -O_aa-(CH₂)_bb-CF₃;

x ноль или 1;

y ноль, 1, 2 или 3;

aa ноль или 1;

bb ноль, 1, 2 или 3;

R5 водород, F, Cl, Br, I, -CN, -SO₂CH₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, NR15R16, -O_dd-(CH₂)_ee-(CF₂)_ff-CF₃, -(SO_gg)_hh-(CH₂)_jj-(CF₂)_kk-CF₃, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора;

R15 и R16 независимо друг от друга водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или -CH₂-CF₃;

dd, ee и ff независимо друг от друга ноль или 1;

gg ноль, 1 или 2;

hh ноль или 1;

jj ноль, 1, 2, 3 или 4;

kk ноль или 1;

или

R5 -(CH₂)_ll-фенил или -O-фенил,

в которых фенильные остатки не замещены или замещены 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_mm-(CH₂)_nn-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкила с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

mm ноль или 1;

nn ноль, 1, 2 или 3;

ll ноль, 1, 2, 3 или 4;

или

R5 -(CH₂)_oo-гетероарил, который не замещен или замещен 1, 2 или 3 остатками, выбранными из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, -O_pp-(CH₂)_rr-CF₃, алкокси с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами и -SO₂CH₃;

pp ноль или 1;

rr ноль, 1, 2 или 3;

oo ноль, 1, 2, 3 или 4;

а также их соли;

причем исключаются соединения формулы I, в которых R1 и R4 означают NH₂, R2, R3 и R5 означают водород, и

исключаются соединения формулы I, в которых R2 и R4 означают Cl и R3 означает F или Cl, и

исключаются соединения формулы I, в которых один из заместителей R2 и R4 означает Cl, другой из заместителей R4 и R2 означает CN и R3 означает Cl.

В одном варианте осуществления предпочтительны соединения формулы I, в которых R1 означает Cl, Br, I, -SO₂R6 , причем R6 является OH, F, Cl, Br, I или алкилом с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, или -NO₂; особенно предпочтительны соединения формулы I, в которых R1 означает Cl, Br, I, -SO₂R6, причем R6 является OH или Cl, или -NO₂; совершенно предпочтительны соединения формулы I, в которых R1 означает Cl или

NO₂, в частности, NO₂. В другом варианте осуществления особенно предпочтительны соединения формулы I, в которых R1 означает Cl, Br, I, -SO₂R6, причем R6 является OH или Cl.

В другом варианте осуществления предпочтительны соединения формулы I, в которых R2 и R4 независимо друг от друга означают водород, F, Cl, Br, I, -CN, -(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃, причем s равно нулю, а t и u независимо друг от друга означают ноль или 1, -NR9R10, -OR11, -SR12, COR13, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, циклоалкил с 3, 4, 5, 6, 7 или 8 C-атомами, в котором 1, 2, 3 или 4 атома водорода могут быть замещены атомами фтора, причем R9 и R10 независимо друг от друга означают алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, причем v и w независимо друг от друга являются нулем или 1, или R9 и R10 вместе с соединенным с ними атомом азота образуют гетероцикл формулы III

причем X и Y независимо друг от друга означают CO или SO₂,

R11 и R12 независимо друг от друга означают водород, алкил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, -(CH₂)_v -(CF₂)_w-CF₃, алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами или алкилсульфонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, причем v и w независимо друг от друга означают ноль или 1, и причем R13 означает OH, алкил с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами или алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами; особенно предпочтительны соединения, в которых R2 и R4 независимо друг от друга означают водород, NR9R10 или COR13, причем R9 и R10 независимо друг от друга означают алкилкарбонил с 1, 2, 3 или 4 C-атомами, в частности, метилкарбонил, или R9 и R10 вместе с соединенным с ними атомом азота образуют гетероцикл формулы III,

причем X и Y независимо друг от друга означают CO или SO₂, в частности, R9 и R10 вместе с соединенным с ними атомом азота могут образовывать гетероцикл формулы IIIa

и причем R13 означает алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, в частности, метокси.

В другом варианте осуществления один из остатков R2 и R4 в соединении формулы I означает водород.

В другом варианте осуществления предпочтительны соединения формулы I, в которых R3 означает водород, F, Cl, Br, I, -CN или -COR14, причем R14 является OH или алкокси с 1, 2, 3, 4, 5 или 6 C-атомами, в частности, метокси; особенно предпочтительны соединения формулы I, в которых R3 означает водород, CN или COOCH₃.

В другом варианте осуществления предпочтительны соединения формулы I, в которых R5 означает водород или F; особенно предпочтительны соединения формулы I, в которых R5 означает водород.

Остатки, которые встречаются несколько раз, могут быть одинаковыми или разными и иметь вышеуказанные значения независимо друг от друга.

Если заместители R1-R5 имеют один или несколько центров асимметрии, то они независимо друг от друга могут иметь как S, так и R конфигурацию. Соединения могут находиться в виде оптических изомеров, как диастереомеры, в виде рацематов или в виде их смеси в любых соотношениях.

Настоящее изобретение включает также все таутомерные формы соединений формулы I.

Алкильные остатки могут быть линейными или разветвленными. Это справедливо также, когда они имеют заместителей, или в качестве заместителей включены в другие остатки, например, во фторалкильные остатки или алкоксильные остатки. Примерами алкильных остатков являются метил, этил, н-пропил, изопропил (= 1-метилэтил), н-бутил, изобутил (= 2-метилпропил), втор-бутил (= 1-метилпропил), трет-бутил (= 1,1-диметилэтил), н-пентил, изопентил, трет-пентил, неопентил и гексил. Предпочтительными алкильными остатками являются метил, этил, н-пропил и изопропил. В алкильных остатках один или несколько, например, 1, 2, 3, 4 или 5, атомов водорода могут быть замещены атомами фтора. Примерами таких фторалкильных остатков являются трифторметил, 2,2,2-трифторэтил и пентафторэтил. Замещенные алкильные остатки могут быть замещены в любых положениях.

Примерами циклоалкильных остатков являются циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил или циклооктил. В циклоалкильных остатках один или несколько, например, 1, 2, 3, или 4, атомов водорода могут быть замещены атомами фтора. Замещенные циклоалкильные остатки могут быть замещены в любых положениях.

Фенильные остатки могут быть незамещенными или одно- или многократно, например, однократно, двукратно или трехкратно, замещены одинаковыми или разными остатками. Если фенильный остаток замещен, он имеет предпочтительно одного или двух одинаковых или разных заместителей. Это справедливо также для замещенных фенильных остатков в группах, как например, фенилалкил или фенилокси. В монозамещенных фенильных остатках заместитель может находиться в положении 2, положении 3 или положении 4. Дважды замещенный фенил может быть замещен в положении 2,3, положении 2,4, положении 2,5, положении 2,6, положении 3,4 или положении 3,5. В трижды замещенных фенильных остатках заместители могут находиться в положении 2,3,4, положении 2,3,5, положении 2,4,5, положении 2,4,6, положении 2,3,6 или положении 3,4,5.

Гетероарильные остатки являются ароматическими циклическими соединениями, в которых один или несколько кольцевых атомов являются атомами кислорода, атомами серы или атомами азота, например, 1, 2 или 3 атомами азота, 1 или 2 атомами кислорода, 1 или 2 атомами серы, или комбинацией различных гетероатомов. Гетероарильные остатки могут быть присоединены во всех положениях, например, в положении 1, положении 2, положении 3, положении 4, положении 5, положении 6, положении 7 или положении 8. Гетероарильные остатки могут быть незамещенными или одно- или многократно, например, однократно, двукратно или трехкратно, замещены одинаковыми или разными остатками. Это справедливо также для гетероарильных остатков, как например, в гетероарилалкильном остатке. Гетероарил означает, например, фуранил, тиенил, пирролил, имидазолил, пиразолил, триазолил, тетразолил, оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, пиридил, пиразинил, пиримидинил, пиридазинил, индолил, индазолил, хинолил, изохинолил, фталазинил, хиноксалинил, хиназолинил и циннолинил.

К гетероарильным остаткам относятся, в частности, 2- или 3-тиенил, 2- или 3-фурил, 1-, 2- или 3-пирролил, 1-, 2-, 4- или 5-имидазолил, 1-, 3-, 4- или 5-пиразолил, 1,2,3-триазол-1-, -4- или -5-ил, 1,2,4-триазол-1-, -3- или -5-ил, 1- или 5-тетразолил, 2-, 4- или 5-оксазолил, 3-, 4- или 5-изоксазолил, 1,2,3-оксадиазол-4- или -5-ил, 1,2,4-оксадиазол-3- или -5-ил, 1,3,4-оксадиазол-2-ил или -5-ил, 2-, 4- или 5-тиазолил, 3-, 4- или 5-изотиазолил, 1,3,4-тиадиазол-2- или -5-ил, 1,2,4-тиадиазол-3- или -5-ил, 1,2,3-тиадиазол-4- или -5-ил, 2-, 3- или 4-пиридил, 2-, 4-, 5- или 6-пиримидинил, 3- или 4-пиридазинил, 2- или 3-пиразинил, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- или 7-индолил, 1-, 2-, 4- или 5-бензимидазолил, 1-, 3-, 4-, 5-, 6- или 7-индазолил, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-хинолил, 1-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-изохинолил, 2-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-хиназолинил, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-циннолинил, 2-, 3-, 5-, 6-, 7- или 8-хиноксалинил, 1-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-фталазинил. Кроме того, они включают соответствующие N-оксиды этих соединений, то есть, например, 1-окси-2-, 3- или 4-пиридил.

Особенно предпочтительными гетероароматическими соединениями являются 2- или 3-тиенил, 2- или 3-фурил, 1-, 2- или 3-пирролил, 1-, 2-, 4- или 5-имидазолил, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-хинолил, 1-, 3-, 4- или 5-пиразолил, 2-, 3- или 4-пиридил, 2- или 3-пиразинил, 2-, 4-, 5- или 6-пиримидинил и 3- или 4-пиридазинил.

Изобретение относится, кроме того, к способу получения соединений формулы I или их солей, отличающемуся тем, что соединения формулы II превращают путем электрофильного ароматического замещения в соединения формулы I

причем R1-R5 имеют вышеуказанное значение.

При получении соединения формулы I исходят из того, что проводят электрофильное ароматическое замещение, предпочтительно галогенирование, хлорсульфирование или нитрование.

В одном варианте осуществления проводят галогенирование (R1 = Cl, Br или I), как описано в: R.C. Larock, Comprehensive Organic Transformations: A Guide to Functional Group Preparations, VCH Publishers, New York, Weinheim, 1999, S.619-628 и цитированной там литературе. Хлорирование проводится, например, посредством NClS в инертном растворителе, как, например, изопропанол, CHCl₃, CH₂Cl₂ или этилацетат при температуре от -30°C до 100°C, предпочтительно от 40°C и до точки кипения растворителя.

В другом варианте осуществления проводят сульфирование или хлорсульфирование (R1 = SO₂R6 при R6, означающем OH или Cl), как описано в March's Advanced Organic Chemistry 5th Edition 2001, S. 702-703 и цитированной там литературе.

В другом варианте осуществления проводят нитрование (R1 = NO₂), как, например, в Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Organo-Stickstoff-Verbindungen IV, Teil 1, Georg Thieme Verlag Stuttgart 1992, S. 262-341 и цитированной там литературе. Соединения формулы II с R3 = COOH нитруют, например, смесью 90%-ной HNO₃ и 96%-ной H₂SO₄ при температуре от -40°C до 80°C, предпочтительно от 0°C до 40°C.

Из соединения формулы I с R1 = NO₂ могут быть получены соответствующие анилины (R1=NH₂), как описано в: R.C. Larock, Comprehensive Organic Transformations: A Guide to Functional Group Preparations, VCH Publishers, New York, Weinheim, 1999, 821-828 и цитированной там литературе. Из этих анилинов посредством диазониевой соли по известному специалисту способу, какой описан, например, в Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Organo-Stickstoff-Verbindungen I, Teil 2, Georg Thieme Verlag Stuttgart 1990, S. 1060-1136, а также в цитированных там литературных источниках, синтезируют соединения формулы I с другими значениями R1.

Исходные соединения формулы II имеются в продаже или могут быть получены аналогично способу, описанному в литературе, и/или по известному специалисту способу.

В исходных соединениях функциональные группы могут присутствовать в защищенной форме или в виде предшественников и затем в соединениях формулы I, полученных по способу согласно изобретению, переводятся в желаемые группы. Соответствующие методики защитных групп специалисту известны.

Окончательная обработка и, при желании, очистка продуктов и/или промежуточных продуктов проводится обычными методами, такими как экстракция, хроматография или кристаллизация, и обычной сушкой.

Кроме того, соединения формулы I и/или их соли пригодны для применения в качестве промежуточных продуктов синтеза, в частности, для применения в качестве промежуточных продуктов для получения лекарственных средств, диагностических средств, жидких кристаллов, полимеров, пестицидов, гербицидов, фунгицидов, нематицидных, паразитарных, инсектицидных, акарицидных и артроподицидных средств.

Примеры разнообразных возможностей применения производных пентафторсульфанила описаны в следующих публикациях: WO 9421606, WO 03093228 (инсектициды, акарициды); DE 19711953, GB 2276379 (гербициды); DE 10124480, DE 10353658, Angew. Chem. 1999, 111, 2174, Angew. Chem. 2000, 112, 4384 (жидкие кристаллы); WO 03097591, DE 10353202 (медикаменты, диагностические средства); US 5220070, US 5302692 (полимеры); WO 03093228, WO 9625401 (пестициды), GB 2276381, GB 2276380 (фунгициды), US 5637607 (нематицидные средства), WO 9947139 (паразитарные средства), US 6531501, WO 9516676 (артроподицидные средства).

Соединения формулы I могут быть получены в форме их солей, которые получают обычными способами путем взаимодействия с кислотами или основаниями. При этом в качестве кислотно-аддитивных солей рассматриваются, например, галогениды, в частности, гидрохлориды, гидробромиды, лактаты, сульфаты, цитраты, тартраты, ацетаты, фосфаты, метилсульфонаты, бензолсульфонаты, п-толуолсульфонаты, адипинаты, фумараты, глюконаты, глутаматы, глицерофосфаты, малеинаты, бензоаты, оксалаты и памоаты и трифторацетаты, в случае получения активных веществ - предпочтительно фармацевтически приемлемые соли. Если соединения содержат кислотную группу, они могут образовывать соли с основаниями, например, соли щелочных металлов, предпочтительно соли натрия или калия, или соли аммония, например, как соли с аммиаком или органическими аминами или аминокислотами. Они могут присутствовать в виде цвиттер-ионов.

Список сокращений:

DBU	1,8-диазабицикло[5.4.0]ундек-7-ен
DIP	диизопропиловый эфир
DIPEA	диизопропилэтиламин
DME	1,2-диметоксиэтан
ДМФ	N,N-диметилформамид
ЭЭ	этилацетат (EtOAc)
экв.	эквивалент
HEP	Н-гептан
HOAc	уксусная кислота
MeOH	метанол
Т.пл.	температура плавления
МТБЭ	метил-трет-бутиловый эфир
NClS	N-хлорсукцинимид
dppf	1,1'-бис-(дифенилфосфино)-ферроцен
КТ	комнатная температура
ТГФ	тетрагидрофуран

Пример 1: 2-метил-5-нитро-4-пентафторсульфанилбензойная кислота

a) 4-аминофенилпентафторид серы

Раствор хлорида цинка(II) (1465 г, 7,73 моль) в концентрированном (32-процентном) водном растворе HCl нагревали при перемешивании до 80°C и затем при охлаждении льдом в течение 1 ч вводили 4-нитрофенилпентафторида серы (584 г, 2,344 моль) (в 8 порциях). При этом внутреннюю температуру поддерживали ниже 100°C. Затем смесь перемешивали 1,5 ч при внутренней температуре 85°C и затем в течение следующего часа охлаждали до 45°C. Готовили смесь льда (12 кг), NaOH (2 кг) и дихлорметана (1,5 л) и добавляли в реакционную смесь при интенсивном перемешивании. Фазы разделяли, водную фазу трижды экстрагировали дихлорметаном (каждый раз по 1 л) и очищенные органические фазы сушили над Na2SO4 и выпаривали в вакууме. Получено 510 г 4-аминофенилпентафторида серы в виде светло-желтого кристаллического порошка.

Т.пл. 63-65°C (Лит.: 57-59°C)

b) 4-амино-3-бром-фенил-пентафторид серы

4-аминофенилпентафторид серы (510 г, 2,327 моль) растворяли в дихлорметане (7 л), раствор охлаждали до 5°C и при перемешивании и при охлаждении льдом вводили порциями 1,3-дибром-5,5-диметилимидазолидин-2,4-дион (326 г, 1,14 моль) таким образом, чтобы внутренняя температура поддерживалась на уровне 3-8°C (примерно 1 ч). Затем смесь перемешивали 1 ч без внешнего охлаждения и оставляли нагреваться до комнатной температуры. Смесь фильтровали через слой силикагеля (объем около 1 л), после чего промывали дихлорметаном (5,5 л) и фильтрат выпаривали в вакууме. Получено около 700 г красно-коричневой кристаллической массы, которую растворяли в н-гептане (600 мл) при 60°C и затем кристаллизовали в холодильнике при 4°C. После пропускания через вакуум-фильтр получено 590 г (85%) 4-амино-3-бромфенилпентафторида серы в виде коричневатых кристаллов.

Т.пл. 59-59,5°C.

c) 4-амино-3-метилфенилпентафторид серы

Смесь Cs2CO3 (794 г, 2,7 моль), диметоксиэтана (2 л), воды (300 мл) и триметилбороксина (50-процентный раствор в ТГФ, 225 г, 0,9 моль) нагревали до 70°C, добавляли PdCl2(dppf) × CH2Cl2 (37 г, 45 ммоль) и в течение 2 ч по каплям добавляли раствор 4-амино-3-бромфенилпентафторида серы (270 г, 0,9 моль) в диметоксиэтане (400 мл) при кипячении реакционной смеси с обратным холодильником. После этого кипятили следующие 3 ч с обратным холодильником, затем охлаждали до комнатной температуры, разбавляли МТБЭ (500 мл), фильтровали через колонку с силикагелем (14×7 см, 70-200 мкм) и повторно промывали МТБЭ (2500 мл). Фильтрат выпаривали в вакууме. Получено 490 г черной полукристаллической массы, которую подвергали перегонке с водяным паром. Всего собрано 5,5 л конденсата, из которого продукт осаждался уже кристаллическим. Конденсат трижды экстрагировали МТБЭ, очищенные органические фазы сушили над Na2SO4 и выпаривали в вакууме. Получен 4-амино-3-метилфенилпентафторид серы (181 г, 76%) в виде бесцветных кристаллов, Т.пл. 65-66°C.

d) 4-бром-3-метилфенилпентафторид серы

Смесь трет-бутилнитрита (90-процентного, 37 мл, 280 ммоль) и CuBr2 (35,8 г, 160 ммоль) в ацетонитриле (260 мл) держали при 5°C и при перемешивании и охлаждении льдом по каплям добавляли раствор 4-амино-3-метилфенилпентафторида серы (30,9 г, 132,5 ммоль) в МТБЭ (140 мл) в течение 1 ч при 5-8°C. При этом через примерно 2 мин началось выделение азота. Затем смесь оставляли нагреваться до комнатной температуры в течение 1 ч при перемешивании, добавляли смесь льда (250 г), 26-процентного водного раствора NH3 (50 мл) и МТБЭ (250 мл) и смесь перемешивали 10 мин. Фазы разделяли, трижды экстрагировали воду МТБЭ (каждый раз по 150 мл) и очищенные органические фазы взбалтывали один раз с 400 мл воды. После сушки над Na2SO4 и выпариванием органической фазы получено 39 г 4-бром-3-метилфенилпентафторида серы в виде красно-коричневого масла, которое было загрязнено 8 моль.% 4,5-дибром-3-метилфенилпентафторида серы, но использовалось далее без дополнительной очистки. Выход 89%, в расчете на чистоту 90%.

e) 4-циан-3-метилфенилпентафторид серы

Смесь 4-бром-3-метилфенилпентафторида серы (136,4 г, чистота 80%, 0,367 моль), Zn(CN)2 (72,8 г, 0,62 моль) и цинковой пыли (7,2 г, 0,11 моль) помещали в диметилацетамид (900 мл) и воду (40 мл) при продувании азотом, нагревали при перемешивании до 125°C и добавляли PdCl2(dppf) × CH2Cl2 (32,7 г, 40 ммоль). После перемешивания в течение одного часа при 125°C еще раз добавляли PdCl2(dppf) × CH2Cl2 (16,3 г, 20 ммоль) и цинковую пыль (3,6 г, 55 ммоль) и перемешивали еще 2 ч при 125°C. Затем охлаждали до комнатной температуры, разбавляли н-гептаном (400 мл) и смесь интенсивно перемешивали 15 мин при добавлении 5 н водного раствора NH4Cl (250 мл) и воды (450 мл). Смесь профильтровывали через слой кизельгура, фазы разделяли и дважды экстрагировали воду н-гептаном (200 мл). Очищенные органические фазы взбалтывали с водой (450 мл), сушили над MgSO4 и выпаривали в вакууме. Полученный черный осадок растворяли в 200 мл н-гептана, фильтровали и снова выпаривали в вакууме. Получено 78 г темно-коричневой жидкости, которую очищали путем хроматографии на колонке из силикагеля (7×55 см, 60-200 мкм, н-гептан/дихлорметан от 4:1 до 3:2). В качестве первой фракции получено 6,5 г 4-бром-3-метилфенилпентафторида серы (исходное вещество) в виде желтоватой жидкости, а затем 71,1 г (80%) 4-циан-3-метилфенилпентафторида серы в виде светло-желтого масла.

f) 2-метил-4-пентафторсульфанилбензойная кислота

Смесь 4-циан-3-метилфенилпентафторида серы (41,2 г, 169,4 г), NaOH (20,4 г, 510 ммоль) и воды (60 мл) в этиленгликоле (160 мл) нагревали до 130°C и перемешивали при этой температуре 4 ч. Затем охлаждали до комнатной температуры, разбавляли МТБЭ (150 мл) и водой (250 мл) и смесь пропускали через вакуум-фильтр. Фазы фильтрата разделяли и подкисляли концентрированным водным раствором HCl, выпавшее в осадок твердое вещество пропускали через вакуум-фильтр. Получено 41,1 г (93%) 2-метил-4-пентафторсульфанилбензойной кислоты в виде бесцветных кристаллов, Т.пл. 138-139°C.

g) 2-метил-5-нитро-4-пентафторсульфанилбензойная кислота

6,0 г 2-метил-4-пентафторсульфанилбензойной кислоты растворяли в 60 мл 90%-го водного раствора HNO₃ и при КТ по каплям добавляли 6 мл 96%-ной H₂SO₄. Выдерживали 28 ч при КТ, затем выливали на 300 г льда, добавляли 300 мл воды, дополнительно перемешивали 1 ч и затем продукт отфильтровывали. Сушили на воздухе, получено 6,5 г бледно-желтого твердого вещества, Т.пл. 218-220°C.

Rf(DIP/2%HOAc)=0,27 МС(ES^-): 306

Пример 2: метиловый эфир 3-амино-4-хлор-5-пентафторсульфанилбензойной кислоты

и метилового эфира 5-амино-2-хлор-3-пентафторсульфанилбензойной кислоты

a) 3-пентафторсульфанилбензойная кислота

13,00 г (3-йодфенил)пентафторида серы (Tetrahedron 56, (2000) 3399) и 6,15 г метилиодида растворяли в 200 мл диэтилового эфира (безводного) и раствор медленно добавляли по каплям к 2,87 г магния в 20 мл диэтилового эфира. Дополнительно перемешивали один час с обратным холодильником, затем охлаждали до -10°C и реакционную смесь продували CO₂ при нормальном давлении. Перемешивали 16 часов при КТ, затем устанавливали pH реакционной смеси на значении 3-4 разбавленным водным раствором HCl и 3 раза экстрагировали ЭЭ, используя каждый раз по 200 мл. Сушили над MgSO₄ и растворитель удаляли в вакууме. Получено 7,20 г бесцветного аморфного порошка.

Rf(DIP/2%HOAc)=0,51 МС(DCI): 249

b) 3-нитро-5-пентафторсульфанилбензойная кислота

4,0 г 3-пентафторсульфанилбензойной кислоты растворяли при КТ в 50 мл 100%-ной HNO₃ и при охлаждении льдом добавляли 10 мл H₂SO₄. Перемешивали 6 дней при КТ, затем выливали на 200 г льда, дополнительно перемешивали один час и, наконец, пропускали через вакуум-фильтр. Получено 4,4 г светло-желтых кристаллов, Т.пл. 140°C.

МС(ES^-): 292

c) метиловый эфир 3-нитро-5-пентафторсульфанилбензойной кислоты

4,4 г 3-нитро-5-пентафторсульфанилбензойной кислоты растворяли в 100 мл MeOH и при КТ по каплям добавляли 5,4 мл SOCl₂. Кипятили 5 ч с обратным холодильником, летучие компоненты удаляли в вакууме и 1 раз совместно выпаривали с 100 мл толуола. Остаток хроматографировали на силикагеле при ЭЭ/HEP 1:8, получено 4,2 г бесцветного масла.

Rf(ЭЭ/HEP 1:8)=0,18 МС(DCI): 308

d) метиловый эфир 3-амино-5-пентафторсульфанилбензойной кислоты

3,0 г метилового эфира 3-нитро-5-пентафторсульфанилбензойной кислоты растворяли в 50 мл MeOH и 5 мл HOAc и добавляли 200 мг Pd/C (10%-ный). Гидрировали 20 ч при нормальном давлении в атмосфере водорода, затем еще 2 дня гидрировали при давлении водорода 6 бар. Катализатор отфильтровывали, растворитель удаляли в вакууме, получено 2,5 г аморфного твердого вещества.

Rf(DIP)=0,48 МС(DCI): 278

e) метиловый эфир 3-амино-4-хлор-5-пентафторсульфанилбензойной кислоты и метиловый эфир 5-амино-2-хлор-3-пентафторсульфанилбензойной кислоты

2,2 г метилового эфира 3-ами