技术领域
[0001] 本
发明属于有机合成领域，具体涉及一种共轭三烯类新化合物及其制备方法和应用。
背景技术
[0002] 本发明提供了一种新颖的共轭三烯类化合物1，其结构式表示如下：
[0003]
[0004] 这类有多功能团的化合物1经过进一步官能团转化反应预期可以用来合成各种各样具有不同化学性质、物理性质、
生物活性的衍生物，用于生产有实际应用价值的最终产物，如
除草剂8-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-7-
氧代-1,2,4,5-四氢-7H-吡唑[1,2-d][1,4,5]氧二氮杂 -9-基特戊酸酯(唑啉草酯)。该除草剂的应用由WO9947525,WO0117352,WO2007073933,WO2008049618等
专利公开。
[0005] 这类化合物1结构新颖，尚未见文献报道。
发明内容
[0006] 本发明技术人员经探索提供了：
[0007] (1)一种新颖的共轭三烯类化合物1，其结构式表示如下：
[0008]
[0009] 其中R1、R2、R3、R4、R5彼此独立地为氢、C1-C10烷基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫
原子的杂芳基；
[0010] X1和X2彼此独立地为氰基、-COR6，所述的R6为氢、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C6-C12芳基氧基、
氨基、C1-C10烷基氨基、C6-C12芳基氨基、二(C1-C10烷基)氨基、(C1-C10烷基)(C6-C12芳基)氨基、二(C6-C12芳基)氨基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基。
[0011] 作为优选，R1、R2、R3、R4、R5彼此独立地为氢、C1-C4烷基、C6-C12芳基。
[0012] 更优选的，R1、R3为氢，R2、R5为甲基，R4为乙基。
[0013] 作为优选，X1和X2彼此独立地为氰基、-COOMe、-COOEt或-CONH2。
[0014] (2)一种共轭三烯类化合物1的制备方法，由化合物2通过异构化反应得到化合物3，化合物3经过在卤化
试剂作用下的卤化反应和一定
温度下的脱卤化氢反应得到共轭三烯类化合物1，用方程式表示如下：
[0015]
[0016] 其中R1、R2、R3、R4、R5彼此独立地为氢、C1-C10烷基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基；
[0017] X1和X2彼此独立地为氰基、-COR6，所述的R6为氢、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C6-C12芳基氧基、氨基、C1-C10烷基氨基、C6-C12芳基氨基、二(C1-C10烷基)氨基、(C1-C10烷基)(C6-C12芳基)氨基、二(C6-C12芳基)氨基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基。
[0018] 作为优选，R1、R2、R3、R4、R5彼此独立地为氢、C1-C4烷基、C6-C12芳基。
[0019] 作为优选，X1和X2彼此独立地为氰基、-COOMe、-COOEt或-CONH2。
[0020] 所述的异构化反应可以在
碱A如：碱金属氢氧化物、碱金属醇化物、碱金属氢化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属醇化物碱土金属氢化物中的的一种或多种的存在下发生；
[0021] 碱A与化合物2的摩尔比为0.8-2.4：1；优选为1.0-1.2：1。
[0022] 所述的卤化试剂为卤素单质如氯气或液溴、次卤酸如
次氯酸或次溴酸、磺酰卤如磺酰氯或卤化亚砜如氯化亚砜中的一种或多种，优选为氯气、磺酰氯或液溴。
[0023] 所述的脱卤化氢反应的反应温度为0-100℃，优选为50-80℃。
[0024] 所述的脱卤化氢反应可以在碱B的作用下进行，碱B可以是无机碱或有机碱，优选为有机碱如有机胺，进一步优选为三乙胺。
[0025] 化合物2为原料经化合物3制备化合物1的过程可以分步或“一锅法”反应进行。
[0026] (3)一种共轭三烯类化合物1的应用，将化合物1在一定的温度下发生芳构化反应得2-芳基
丙二酸衍生物4，用方程式表示如下：
[0027]
[0028] 其中R1、R2、R3、R4、R5彼此独立地为氢、C1-C10烷基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基；
[0029] X1和X2彼此独立地为氰基、-COR6，所述的R6为氢、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C6-C12芳基氧基、氨基、C1-C10烷基氨基、C6-C12芳基氨基、二(C1-C10烷基)氨基、(C1-C10烷基)(C6-C12芳基)氨基、二(C6-C12芳基)氨基、C6-C12芳基或含有1个或2个选自氮、氧、硫原子的杂芳基。
[0030] 作为优选，R1、R2、R3、R4、R5彼此独立地为氢、C1-C4烷基、C6-C12芳基。
[0031] 作为优选，X1和X2彼此独立地为氰基、-COOMe、-COOEt或-CONH2。
[0032] 所述的芳构化反应的温度为100-150℃，优选为110-150℃。
[0033] 所述芳构化反应可以在催化剂的作用下进行，所述的催化剂为碱金属卤化物或碱土金属卤化物的一种或者多种，优选为氯化锂或
氯化钠。催化剂与化合物3的摩尔比为0.005-2.4:1。
[0034] 本发明技术人员同时也发现在制备化合物1过程中可以不分离中间体产物，更直接的“一锅法”反应得到2-芳基取代丙二酸衍生物4。
[0035] 作为一个例子，通过本发明制备得到2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环1 3 2 5 4 1 2
己基)丙二腈(R 、R为氢，R、R 为甲基，R 为乙基；X、X 为氰基)和/或2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈(R1、R3为氢，R2、R5为甲基，R4为乙基；X1、X2为氰基)可以经进一步转化和反应制备除草剂8-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-7-氧代-1,2,4,5-四氢-7H-吡唑[1,2-d][1,4,5]氧二氮杂 -9-基特戊酸酯(唑啉草酯)。
[0036] 本发明具有如下显著的特征：
[0037] (1)本发明提供了一种新颖的共轭三烯类化合物1及其合成方法；
[0038] (2)该类有多功能团的新化合物1经过进一步官能团转化反应可以用来合成其它具有重要价值的化合物，如除草剂8-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-7-氧代-1,2,4,5-四氢-7H-吡唑[1,2-d][1,4,5]氧二氮杂 -9-基特戊酸酯(唑啉草酯)。
具体实施方式
[0039] 下面的
实施例进一步举例说明了本发明的一些特征，但本发明所
申请保护的内容和范围并不受下述实施例的限制。
[0040] 原料烯
烃2经过本领域内已知的方法制备(例如WO 2018/120094)。
[0041] 实施例一：2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备
[0042] 向配有磁
力搅拌器、
温度计的250mL三口瓶中依次加入85.0g甲醇和42.9g2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液加热到50℃。在该温度下，向反应体系中加入10.8g甲醇钠，搅拌反应5min。反应液经过降温、
酸化、萃取、浓缩和分离后得到2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈39.0g；1H NMR(CDCl3,500MHz,TMS):δ5.41(m,1H),3.23(m,1H),3.12(q,J＝7.5Hz,1H),2.40-2.35(m,1H),2.15(d,J＝17.5Hz,1H),1.73(d,J＝1.5Hz,3H),1.68-1.59(m,4H),1.13(t,J＝7.5Hz,3H),0.95(t,J＝
7.6Hz,3H)。13C NMR(CDCl3,125MHz):δ189.5,131.7,119.0,111.9,111.7,84.8,44.0,43.0,
35.9,30.5,27.4,23.3,12.8,12.2。
[0043] 实施例二：2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备
[0044] 向配有磁力搅拌器、温度计的250mL三口瓶中依次加入85.0g四氢呋喃和42.9g2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液加热到50℃。在该温度下，向反应体系中加入11.22g氢氧化
钾，搅拌反应30min。反应液经过降温、酸化、萃取、浓缩和分离后得到2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈36.9g。
[0045] 实施例三：2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备[0046] 向配有磁力搅拌器、温度计的500mL三口瓶中依次加入170.0g乙酸和42.9g按实施例一方法制备的2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液升温到45℃。在该温度下，滴加29.8g磺酰氯，滴完在该温度下继续反应1h。反应液浓缩后加入N,N-二甲基甲酰胺200mL，升温到50℃，直到反应完全。将反应液降低到室温，经过萃取、洗涤、浓缩和分离得到2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈34.0g；1H NMR(CDCl3,500MHz,TMS):δ6.22(q,J＝7.5Hz,1H),6.11(s,1H),3.13-3.08(m,1H),2.61-
2.56(m,1H),2.43(d,J＝17.5Hz,1H),1.92(d,J＝7.5Hz,3H),1.83(s,3H),1.57-1.49(m,
2H),0.86(t,J＝7.0Hz,3H)。13C NMR(CDCl3,125MHz):δ180.77,136.10,130.43,130.15,
117.07,112.94,112.90,79.53,43.45,37.74,26.62,23.29,13.64,11.39。
[0047] 实施例四：2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备[0048] 向配有磁力搅拌器、温度计的500mL三口瓶中依次加入125.0g N,N-二甲基甲酰胺和64.4g按实施例一方法制备的2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液降温到0℃。在该温度下，向反应体系中通氯气，直到反应完全。反应液浓缩后加入N-甲基吡咯烷
酮300mL，升温到70℃直到反应完全。将反应液降低到室温后，经过萃取、洗涤、浓缩和分离得到2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈53.5g。
[0049] 实施例五：2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备[0050] 向配有磁力搅拌器、温度计的250mL三口瓶中依次加入125.0g氯苯和64.4g2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液降温到0℃。在该温度下，向反应体系中通氯气，直到反应完全。应液浓缩后加入N-甲基吡咯烷酮300mL，升温到
80℃直到反应完全。将反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离得到2-(6-乙基-2-亚乙基-
4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈50.9g。
[0051] 实施例六：2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备[0052] 向配有磁力搅拌器、温度计的250mL三口瓶中依次加入85.0g四氢呋喃和42.9g 2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液升温到50℃。在该温度下，向反应体系中加入8.0g氢氧化钠，搅拌反应5min。将反应液冷却到室温，向反应体系中加入32.7g 5％次氯酸钠溶液，再向反应体系中缓慢滴加10％
盐酸，调节pH为3-4。室温搅拌反应30min。反应液中加入乙酸乙酯萃取，有机相经过分液、洗涤、干燥、浓缩后加入30.4g三乙胺和200mL
甲苯。升温到70℃，直到反应完全。反应液经过降温、酸化、洗涤、浓缩和分离后得到2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈30.1g。
[0053] 实施例七：2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备[0054] 向配有磁力搅拌器、温度计的250mL三口瓶中依次加入43.0g乙酸乙酯和21.5g 2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液升温到50℃。在该温度下，向反应体系中加入甲醇钠5.4g，搅拌5min。将反应液降低到-10℃。在该温度下，向反应体系中通氯气，直到反应完全。反应液浓缩后加入N,N-二甲基甲酰胺150mL，升温到80℃，直到反应完全。将反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离后得到2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈18.9g。
[0055] 实施例八：2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈的制备[0056] 向配有磁力搅拌器、温度计的500mL三口瓶中依次加入170.0g乙酸和43.0g2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液加热到40℃。在该温度下，滴加29.8g磺酰氯，滴完后在该温度下继续反应1h。将反应液浓缩后加入N,N-二甲基甲酰胺200mL，升温到70℃直到反应完全。将反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离后得到2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈28.0g。
[0057] 实施例九：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈的制备
[0058] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口瓶中依次加入125g氯苯和53.5g 2-(2,6-二乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液降温到
0℃。在该温度下，向反应体系中通氯气，直到反应完全。反应液浓缩后，依次加入200mL N,N-二甲基甲酰胺和0.42g LiCl。反应液升温回流，直到反应完全。反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离后得到产品2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈47.8g。
[0059] 实施例十：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈的制备
[0060] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口瓶中依次加入85.0g乙酸和21.5g 2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液升温到
45℃。在该温度下，滴加17.6g液溴的60g乙
酸溶液，滴完在该温度下反应2h。反应液浓缩后依次加入100mL N,N-二甲基甲酰胺和0.95g LiBr。反应液升温回流，直到反应完全。反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离后得到产品2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈10.6g。
[0061] 实施例十一：2-氰基-2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)乙酸甲酯的制备
[0062] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口瓶中依次加入60.0g乙酸乙酯和30.0g 2-氰基-2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)乙酸甲酯，搅拌混合均匀。将反应液降温到5℃。在该温度下向反应体系中通氯气，直到反应完全。反应液浓缩后依次加入100mL N,N-二甲基甲酰胺和0.22g LiCl。反应液升温回流，直到反应完全。反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离后得到产品2-氰基-2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)乙酸甲酯
24.0g；1H NMR(CDCl3,500MHz,TMS):6.95(s,2H),3.80(s,3H),2.76-2.59(m,4H),2.32(s,
3H),1.24(t,J＝9.5Hz,6H)。13C NMR(CDCl3,125MHz):166.5,142.8,139.2,128.2,123.9,
115.9,53.7,36.8,26.3,21.1,15.0。
[0063] 实施例十二：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈的制备
[0064] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的500mL三口瓶中依次加入170.0g四氢呋喃和42.9g 2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液降温到低于5℃。在该温度下，向反应体系中加入10.8g甲醇钠，搅拌反应30min，并将反应液回复到室温。然后滴加29.8g磺酰氯，滴完在该温度下反应1h。将反应液浓缩后依次加入200mL N,N-二甲基甲酰胺和0.42g LiCl。反应液升温回流，直到反应完全。反应液经过降温、萃取、洗涤和分离后得到产品2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈32.3g。
[0065] 实施例十三：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈的制备
[0066] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的500mL三口瓶中依次加入125.0g氯苯和53.5g 2-(2,6-二乙基-4-甲基-2-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液降温到低于0℃。在该温度下，向反应体系中通氯气，直到反应完全。将反应液浓缩后依次加入200mL N,N-二甲基甲酰胺和0.58g NaCl。反应液升温回流，直到反应完全。反应液经过降温、萃取、洗涤、浓缩和分离后得到产品2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈45.1g。
[0067] 实施例十四：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈的制备
[0068] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口瓶中依次加入150g N,N-二甲基甲酰胺和30.0g 2-(6-乙基-2-亚乙基-4-甲基-3-烯-1-亚环己基)丙二腈，搅拌混合均匀。将反应液在氮气气氛中加热到130℃反应。反应完全后，将反应液降到室温。反应液依次经过萃取、洗涤、浓缩和分离得到产品2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈28.0g。1H NMR(CDCl3,500MHz,TMS):δ7.00(s,2H),5.29(s,1H),2.81(q,J＝7.5Hz,4H),2.34(s,3H),1.32(t,J＝7.5Hz,6H)。13C NMR(CDCl3,125MHz):δ142.66,140.73,128.74,120.00,112.24,26.48,21.21,21.13,15.03。
[0069] 实施例十五：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺的制备
[0070] 向配有磁力搅拌器、温度计的100mL三口瓶中依次加入3.6g
水和50.0g浓
硫酸，搅拌混合均匀。将反应
混合液升温到45℃。向得到的反应液中缓慢加入按实施例十三方法制备的21.2g 2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈。反应液在50℃搅拌反应5h。降温，将反应混合物到入
冰水中，用乙酸乙酯萃取。合并的有机相干燥浓缩后得到2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺24.1g。
[0071] 实施例十六：2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺的制备
[0072] 向配有磁力搅拌器、温度计的100mL三口瓶中依次加入3.6g水和50.0g浓硫酸，搅拌混合均匀。将反应混合液升温到45℃。向得到的反应液中缓慢加入按实施例十四方法制备的21.2g 2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二腈。反应液在50℃搅拌反应5h。降温，将反应混合物到入冰水中，用乙酸乙酯萃取。合并的有机相干燥浓缩后得到2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺24.0g。
[0073] 实施例十七：唑啉草酯的合成
[0074] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口瓶中依次加入24.8g按实施例十五方法制备的2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺、21.0g[1,4,5]-氧二氮杂 二氢氯酸盐、125.0g氯苯和40.4g三乙胺。将反应液加热回流，待反应完全后将反应液冷却到室温，缓慢加入21.6g新戊酰氯，并在室温下继续搅拌反应2h。然后将该混合物用稀盐酸调节pH为3-4，乙酸乙酯萃取。合并的有机相经过干燥、浓缩后用己烷重结晶得到产物唑啉草酯29.6g；1H NMR(CDCl3,500MHz,TMS):δ8.88(s,2H),4.28-4.26(m,2H),3.94-3.93(m,2H),
3.89-3.83(m,4H),2.56-2.47(m,2H),2.45-2.40(m,2H),2.39(s,3H),1.12(t,J＝9.0Hz,
3H),1.23(s,9H)。
[0075] 实施例十八：唑啉草酯的合成
[0076] 向配有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口瓶中依次加入24.8g按实施例十六方法制备的2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺、21.0g[1,4,5]-氧二氮杂 二氢氯酸盐、125.0g氯苯和40.4g三乙胺。将反应液加热回流，待反应完全后将反应液冷却到室温，缓慢加入21.6g新戊酰氯，并在室温下继续搅拌反应2h。然后将该混合物用稀盐酸调节pH为3-4，乙酸乙酯萃取。合并的有机相经过干燥、浓缩后用己烷重结晶得到产物唑啉草酯29.7g。
