邻位取代的五氟硫烷基苯、其制备方法以及其作为合成中间体的用途

摘要

本发明涉及式(I)的五氟硫烷基苯，其中R1至R5具有权利要求中引用的定义，这些化合物是例如制备药物、诊断试剂、液晶、杀虫剂、除莠剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀寄生物剂、杀昆虫剂、杀螨剂、杀节肢动物剂以及聚合物的有价值的中间体。

说明书

近几年来，五氟硫烷基衍生物的化学已经得到了重点关注，特别是在发现了新的制备方法之后(Tetrahedron 56(2000)3399；Organic Letters4(17)(2002)3013)。但是，至今为止仍然仅有极少的苯环上的五氟硫烷基的邻位具有非氢和氟的取代基的化合物是已知的。已知的仅有的合成路线(Journal of Fluorine Chemistry 112(2001)287)应用昂贵的试剂(例如AgF₂)并且受低产率的限制。作者们认为这是由于体积较大的五氟硫烷基使得在其邻位进行取代非常困难所致。该观点也见于其他作者的观点中(J.Am.Chem.Soc.84(1962)3064)。但是，申请人令人惊奇地发现，可以在五氟硫烷基的邻位进行亲电取代。在该方法中，获得了新的邻位取代的五氟硫烷基苯，它们是例如制备药物、诊断辅助剂、液晶、杀虫剂、除莠剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀寄生物剂、杀昆虫剂、杀螨剂、杀节肢动物剂以及聚合物的有价值的中间体。

因此，本发明涉及式I的五氟硫烷基苯及其盐：

其中

R1是Cl，Br，I，-CN，-SO₂R6，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，NR7R8，-O-(CH₂)_b-(CF₂)_c-CF₃，-(SO_d)_e-(CH₂)_f-(CF₂)_g-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R6是OH，F，Cl，Br，I或具有1、2、3或4个碳原子的烷基；

R7和R8各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基或-CH₂-CF₃；

b和c各自独立地是0或1；

d是0、1或2；

e是0或1；

f是0、1、2、3或4；

g是0或1；

或

R1是-(CH₂)_h-苯基或-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_j-(CH₂)_k-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

j是0或1；

k是0、1、2或3；

h是0、1、2、3或4；

或

R1是-(CH₂)₁-杂芳基，其是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_m-(CH₂)_n-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

m是0或1；

n是0、1、2或3；

l是0、1、2、3或4；

R2是氢，F，Cl，Br，I，-CN，NR9R10，-OR11，-SR12，-COR13，-SO_qCH₃，-(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R9、R10、R11和R12各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷基羰基或具有1、2、3或4个碳原子的烷基磺酰基；

或

R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式III的杂环：

X和Y各自独立地是CO或SO₂；

R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基；

q和r各自独立地是1或2；

s是0或1；

t是0、1、2、3或4；

u是0或1；

v是0、1、2、3或4；

w是0或1；

R3和R4基团之一是氢，F，Cl，Br，I，-CN，-NO₂，-COR14，-SO₂CH₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，-O_x-(CH₂)_y-CF₃，

R14是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基或-O_aa-(CH₂)_bb-CF₃；

x是0或1；

y是0、1、2或3；

aa是0或1；

bb是0、1、2或3；

并且R3和R4基团中的另一个是O_ss-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2、3、4或5个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-SO_qqCH₃，-SO_rrCF₃，-CF₃，-OCF₃，-SF₅，-CN或-COR13；

qq是0、1或2；

rr是0、1或2；

ss是0或1；

R5是氢，-NO₂，-SO₂Cl，F，Cl，Br，I，-CN，-SO₂CH₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，NR15R16，-O-(CH₂)_ee-(CF₂)_ff-CF₃，-(SO_gg)_hh-(CH₂)_jj-(CF₂)_kk-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R15和R16各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基或-CH₂-CF₃；

ee和ff各自独立地是0或1；

gg是0、1或2；

hh是0或1；

jj是0、1、2、3或4；

kk是0或1；

或

R5是-(CH₂)_ll-苯基或-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_mm-(CH₂)_nn-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

mm是0或1；

nn是0、1、2或3；

ll是0、1、2、3或4；

或

R5是-(CH₂)_oo-杂芳基，其是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_pp-(CH₂)_rr-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

pp是0或1；

rr是0、1、2或3；

oo是0、1、2、3或4；

优选的式I化合物及其盐是其中：

R1是Cl，Br，I，-CN，-SO₂R₆，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，NR7R8，-O-(CH₂)_b-(CF₂)_c-CF₃，-(SO_d)_e-(CH₂)_f-(CF₂)_g-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R6是OH，F，Cl，Br，I或具有1、2、3或4个碳原子的烷基；

R7和R8各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基或-CH₂-CF₃；

b和c各自独立地是0或1；

d是0、1或2；

e是0或1；

f是0、1、2、3或4；

g是0或1；

或

R1是-(CH₂)_h-苯基或-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_j-(CH₂)_k-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

j是0或1；

k是0、1、2或3；

h是0、1、2、3或4；

或

R1是-(CH₂)_l-杂芳基，其是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_m-(CH₂)_n-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

m是0或1；

n是0、1、2或3；

l是0、1、2、3或4；

R2是氢，F，Cl，Br，I，-CN，NR9R10，-OR11，-SR12，-COR13，-SO_qCH₃，-(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R9、R10、R11和R12各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷基羰基或具有1、2、3或4个碳原子的烷基磺酰基；

或

R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式III的杂环：

X和Y各自独立地是CO或SO₂；

R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基；

q和r各自独立地是1或2；

s是0或1；

t是0、1、2、3或4；

u是0或1；

v是0、1、2、3或4；

w是0或1；

R3和R4基团之一是氢，F，Cl，Br，I，-CN，-NO₂，-COR14，-SO₂CH₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，-Ox-(CH₂)_y-CF₃，

R14是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基或-O_aa-(CH₂)_bb-CF₃；

x是0或1；

y是0、1、2或3；

aa是0或1；

bb是0、1、2或3；

并且R3和R4基团中的另一个是-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2、3、4或5个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-SO_qqCH₃，-SO_rrCF₃，-CF₃，-OCF₃，SF₅，-CN或-COR13；

qq是0、1或2；

rr是0、1或2；

R5是氢，-NO₂，-SO₂Cl，F，Cl，Br，I，-CN，-SO₂CH₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，NR15R16，-O-(CH₂)_ee-(CF₂)_ff-CF₃，-(SO_gg)_hh-(CH₂)_jj-(CF₂)_kk-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R15和R16各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基或-CH₂-CF₃；

ee和ff各自独立地是0或1；

gg是0、1或2；

hh是0或1；

jj是0、1、2、3或4；

kk是0或1；

或

R5是-(CH₂)_ll-苯基或-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_mm-(CH₂)_nn-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

mm是0或1；

nn是0、1、2或3；

ll是0、1、2、3或4；

或

R5是-(CH₂)_oo-杂芳基

其是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_pp-(CH₂)_rr-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

pp是0或1；

rr是0、1、2或3；

oo是0、1、2、3或4；

特别优选的式I化合物及其盐的各基团具有如下定义：

R1是Cl，Br，I，-CN，-SO₂R6，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，NR7R8，-O-(CH₂)_b-(CF₂)_c-CF₃，-(SO_d)_e-(CH₂)_f-(CF₂)_g-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R6是OH，F，Cl，Br，I或具有1、2、3或4个碳原子的烷基；

R7和R8各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基或-CH₂-CF₃；

b和c各自独立地是0或1；

d是0、1或2；

e是0或1；

f是0、1、2、3或4；

g是0或1；

或

R1是-(CH₂)_h-苯基或-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_j-(CH₂)_k-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

j是0或1；

k是0、1、2或3；

h是0、1、2、3或4；

或

R1是-(CH₂)_l-杂芳基，其是未取代的或被1、2或3个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，I，-O_m-(CH₂)_n-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，具有1、2、3或4个碳原子的烷基和-SO₂CH₃；

m是0或1；

n是0、1、2或3；

l是0、1、2、3或4；

R2是氢，F，Cl，Br，I，-CN，NR9R10，-OR11，-SR12，-COR13，-(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R9、R10、R11和R12各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷基羰基或具有1、2、3或4个碳原子的烷基磺酰基；

或

R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式III的杂环：

X和Y各自独立地是CO或SO₂；

R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基；

s是0；

t和u各自独立地是0或1；

v和w各自独立地是0或1；

R3和R4基团之一是氢，F，Cl，Br，I，-CN，-NO₂，-COR14，-SO₂CH₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基，-O_x-(CH₂)_y-CF₃，

R14是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基或-O_aa-(CH₂)_bb-CF₃；

x是0或1；

y是0、1、2或3；

aa是0或1；

bb是0、1、2或3；

并且R3和R4基团中的另一个是-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2、3、4或5个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-SO_qqCH₃，-SO_rrCF₃，-CF₃，-OCF₃，-SF₅或-COR13；

qq是0、1或2；

rr是0、1或2；

R5是氢或F；

非常特别优选的式I化合物及其盐的各基团具有如下定义：

R1是Cl，Br，I，-SO₂R6或NO₂；

R6是OH，F，Cl，Br，I或具有1、2、3或4个碳原子的烷基；

R2是氢，F，Cl，Br，I，-CN，NR9R10，-OR11，-SR12，-COR13，-(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替；

R9、R10、R11和R12各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷基羰基或具有1、2、3或4个碳原子的烷基磺酰基；

或

R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式IIIa的杂环：

R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基；

s是0；

t和u各自独立地是0或1；

v和w各自独立地是0或1；

R3和R4基团之一是氢，F，Cl，Br，I，-CN，-NO₂，-COR14，-SO₂CH₃，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基或-O_x-(CH₂)_y-CF₃，

R14是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基或-O_aa-(CH₂)_bb-CF₃；

x是0或1；

y是0、1、2或3；

aa是0或1；

bb是0、1、2或3；

并且R3和R4基团中的另一个是-O-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2、3或4个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-SO₂CH₃，-SO₂CF₃，-CF₃，-OCF₃，-SF₅和-COR13；

R5是氢或F。

在一个实施方案中，优选的式I化合物是其中R1被定义为Cl、Br、I、-SO₂R₆(其中R6是OH，F，Cl，Br，I或具有1、2、3或4个碳原子的烷基)或-NO₂的式I化合物；特别优选的式I化合物是其中R1被定义为-SO₂R₆(其中R6是甲基或Cl)或-NO₂的式I化合物。

在另一个实施方案中，优选的式I化合物是其中R2被定义为氢，F，Cl，Br，I，-CN，-(SO_r)_s-(CH₂)_t-(CF₂)_u-CF₃(其中s是0并且t和u各自独立地是0或1)或被定义为NR9R10，-OR11，-SR12，-COR13，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基，具有3、4、5、6、7或8个碳原子的环烷基，其中1、2、3或4个氢原子可以被氟原子代替，其中R9、R10、R11和R12各自独立地是氢，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-(CH₂)_v-(CF₂)_w-CF₃，具有1、2、3或4个碳原子的烷基羰基或具有1、2、3或4个碳原子的烷基磺酰基，其中v和w各自独立地是0或1，并且其中R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基，或R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式III的杂环：

其中X和Y各自独立地被定义为CO或SO₂；特别优选的化合物是其中R2被定义为氢、NR9R10和-COR13，其中R9和R10各自独立地是氢，或具有1、2、3或4个碳原子的烷基羰基，特别是甲基羰基，或R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式III的杂环，

其中X和Y各自独立地被定义为CO或SO₂；

特别地，R9和R10与它们具有的氮原子一起形成式IIIa的杂环：

并且其中R13是具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基，特别是甲氧基。

在另一个实施方案中，式I化合物中的R2被定义为氢或Br，特别是氢。

在另一个实施方案中，优选的式I化合物是其中R3和R4基团之一被定义为氢，F，Cl，Br，I，-CN或-COR14其中R14是OH或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基，特别是甲氧基；特别优选的式I化合物是其中R3和R4基团之一被定义为氢或Br。特别优选的R3和R4基团中的另一个被定义为-O_ss-苯基，其中苯基是未取代的或被1、2、3、4或5个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-SO_qqCH₃，-SO_rrCF₃，-CF₃，-OCF₃，-SF₅，-COR13，其中R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基；并且其中qq和rr各自独立地是0、1或2并且ss是0或1，特别是1；特别优选的式I化合物是其中R3和R4基团中的另一个分别被定义为-O-苯基，其中苯基是被1、2、3或4个、优选为3或4个选自下列基团的基团取代：F，Cl，Br，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，-SO₂CH₃，-SO₂CF₃，-CF₃，-OCF₃，-SF₅，-COR13，其中R13是OH，具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基，优选为选自Br，NO₂，具有1、2、3或4个碳原子的烷基，特别是甲基，-SO₂CH₃，-COR13，其中R13是OH或具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷氧基，特别是甲氧基。

在另一个实施方案中，优选的式I化合物是其中R5被定义为氢或F；特别优选的式I化合物是其中R5被定义为氢。

出现一次以上的基团(例如R13)可以是相同的或不同的并且各自独立地具有特定的定义。

当取代基R1至R5含有一个或多个不对称中心时，它们可以各自独立地具有S或R构型。化合物可以是旋光异构体、非对映异构体、外消旋体或它们所有比例的混合物的形式。

本发明包括式I化合物的所有互变异构形式。

烷基可以是直链的或支链的。如果其带有取代基或作为其它基团的取代基出现时，例如在氟烷基或烷氧基中同样适用。烷基的实例为甲基、乙基、正丙基、异丙基(＝1-甲基乙基)、正丁基、异丁基(＝2-甲基丙基)、仲丁基(＝1-甲基丙基)、叔丁基(＝1，1-二甲基乙基)、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基和己基。优选的烷基为甲基、乙基、正丙基和异丙基。烷基中的一个或多个(例如1、2、3、4或5个)氢原子可以被氟原子代替。该氟烷基的实例为三氟甲基、2，2，2-三氟乙基和五氟乙基。取代的烷基可以在任何位点取代。

环烷基的实例为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基。环烷基中的一个或多个(例如1、2、3或4个)氢原子可以被氟原子代替。取代的环烷基可以在任何位点取代。苯基可以是未取代或被相同的或不同的基团单或多取代，例如单、二或三取代。当苯基被取代时，其优选为具有一个或两个相同的或不同的取代基。这也适用于以下取代的苯基：例如苯基烷基或苯氧基。在单取代的苯基中，取代基可以在2位、3位或4位。二取代的苯基可以在2，3位、2，4位、2，5位、2，6位、3，4位或3，5位被取代。三取代的苯基中的取代基可以在2，3，4位、2，3，5位、2，4，5位、2，4，6位、2，3，6位或3，4，5位。

杂芳基为芳环化合物，其中一个或多个环原子为氧原子、硫原子或氮原子，例如1、2或3个氮原子、1或2个氧原子、1或2个硫原子或不同杂原子的组合。杂芳基可以通过所有的位点连接，例如在1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位或8位。杂芳基可以是未取代或被相同的或不同的基团单或多取代，例如单、二或三取代。这也适用于例如杂芳基烷基中的杂芳基。杂芳基的实例为呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、吲唑基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基和噌啉基。

杂芳基特别为2-或3-噻吩基，2-或3-呋喃基，1-、2-或3-吡咯基，1-、2-、4-或5-咪唑基，1-、3-、4-或5-吡唑基，1，2，3-三唑-1-、-4-或-5-基，1，2，4-三唑-1-、-3-或-5-基，1-或5-四唑基，2-、4-或5-唑基，3-、4-或5-异唑基，1，2，3-二唑-4-或-5-基，1，2，4-二唑-3-或-5-基，1，3，4-二唑-2-基或-5-基，2-、4-或5-噻唑基，3-、4-或5-异噻唑基，1，3，4-噻二唑-2-或-5-基，1，2，4-噻二唑-3-或-5-基，1，2，3-噻二唑-4-或-5-基，2-、3-或4-吡啶基，2-、4-、5-或6-嘧啶基，3-或4-哒嗪基，2-或3-吡嗪基，1-、2-、3-、4-、5-、6-或7-吲哚基，1-、2-、4-或5-苯并咪唑基，1-、3-、4-、5-、6-或7-吲唑基，2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-喹啉基，1-、3-、4-、5-、6-、7-或8-异喹啉基，2-、4-、5-、6-、7-或8-喹唑啉基，3-、4-、5-、6-、7-或8-噌啉基，2-、3-、5-、6-、7-或8-喹喔啉基，1-、4-、5-、6-、7-或8-酞嗪基。也包括这些化合物相应的N-氧化物，例如1-氧基-2-、-3-或-4-吡啶基。

特别优选的杂芳基为2-或3-噻吩基，2-或3-呋喃基，1-、2-或3-吡咯基，1-、2-、4-或5-咪唑基，2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-喹啉基，1-、3-、4-或5-吡唑基，2-、3-或4-吡啶基，2-或3-吡嗪基，2-、4-、5-或6-嘧啶基和3-或4-哒嗪基。

另外，本发明涉及制备式I化合物或其盐的方法，该方法包括通过亲电芳族取代将式II化合物转化为式I化合物

其中R1至R5各自如上定义。

在制备式I化合物中，方法是进行亲电芳族取代，优选为卤化、氯磺化或硝化。

在一个实施方案中，卤化(R1＝Cl、Br或I)如R.C.Larock，Comprehensive Organic Transformations：A Guide to Functional GroupPreparations，VCH Publishers，New York，Weinheim，1999，pages 619-628以及其中引用的文献所描述的进行。氯化例如用NCIS在惰性溶剂(例如异丙醇、CHCl₃、CH₂Cl₂或EA)中，在温度为-30℃和100℃之间，优选为在40℃和溶剂沸点之间进行。溴化例如应用NBS在酸中，优选为在包含三氟乙酸和硫酸的混合物中，在温度为-20℃和80℃之间，优选为在0℃和40℃之间进行。

在另一个实施方案中，磺化或氯磺化(R1＝SO₂R6，其中R6是OH或Cl)如March’s Advanced Organic Chemistry 5th edition 2001，pages702-703以及其中引用的文献所描述的进行。

在另一个实施方案中，硝化(R1＝NO₂)如例如Houben-Weyl，Methodender organischen Chemie，4th edition，Organo-Stickstoff-Verbindungen IV，part 1，Georg Thieme Verlag Stuttgart 1992，pages 262-341以及其中引用的文献所描述的进行。其中R4＝苯基(其中苯基可以如R3描述的被取代)的式II化合物例如用90％HNO₃水溶液，在温度为-80℃和20℃之间，优选为在-60℃和-20℃之间进行硝化。

如R.C.Larock，Comprehensive Organic Transformations：A Guide toFunctional Group Preparations，VCH Publishers，New York，Weinheim，1999，821-828以及其中引用的文献所描述的，可以从其中R1＝NO₂的式I化合物制备相应的苯胺(R1＝NH₂)。从这些苯胺可以合成R1具有另外定义的式I化合物，其通过本领域技术人员已知的方法通过重氮盐进行，如例如Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie，4th edition，Organo-Stickstoff-Verbindungen I，part 2，Georg Thieme Verlag Stuttgart1990，pages 1060-1136以及其中引用的文献所描述的。

起始的式II化合物是可商购的或者可以通过类似文献中描述的方法和/或本领域技术人员已知的方法制备。

在起始化合物中，功能基团也可以以被保护的形式存在或以前体的形式存在，然后通过以上描述的方法转化为式I化合物中预期的基团。适合的保护基团技术是本领域技术人员公知的。

产物和/或中间体的处理以及纯化(如果需要)可以通过常规的方法，例如萃取、色谱或结晶以及常规的干燥进行。

本发明也包括式I化合物和/或其盐用作合成中间体，特别是用作制备药物、诊断辅助剂、液晶、聚合物、杀虫剂、除莠剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀寄生物剂、杀昆虫剂、杀螨剂和杀节肢动物剂的合成中间体。

五氟硫烷基衍生物的多种可能的用途的实例在以下出版物中描述：WO 9421606，WO 03093228 A1(杀昆虫剂、杀螨剂)；DE 19711953，GB2276379(除莠剂)；DE 10124480，DE 10353658，Angew.Chem.1999，111，2174，Angew.Chem.2000，112，4384(液晶)；WO 03097591(药物、诊断辅助剂)；US 5220070，US 5302692(聚合物)；WO 03093228，WO 9625401(杀虫剂)；GB 2276381，GB 2276380(杀真菌剂)，US 5637607(杀线虫剂)，WO9947139(杀寄生物剂)，US 6531501，WO 9516676(杀节肢动物剂)。

式I化合物可以以其盐的形式分离。其可以通过常规的方法(与酸或碱反应)获得。有用的酸加成盐为例如卤化物，特别是盐酸盐、氢溴酸盐、乳酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、乙酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、己二酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、甘油磷酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、草酸盐和双羟萘酸盐以及三氟乙酸盐，并且在活性成分制备的情况中优选可药用盐。如果化合物含有酸性基团，它们可以与碱形成盐，例如碱金属盐，优选为钠盐或钾盐，或铵盐，例如与氨或有机胺或氨基酸的盐。它们也可以为两性离子的形式。

缩略语表：

DIP    二异丙醚

DIPEA  二异丙基乙基胺

DME    1，2-二甲氧基乙烷

DMF    N，N-二甲基甲酰胺

EA     乙酸乙酯

eq.    当量

HEP    正庚烷

HOAc   乙酸

MeOH   甲醇

mD     熔点

MTB    丁基甲基醚

NBS    2-溴异吲哚-1，3-二酮

NCIS   2-氯异吲哚-1，3-二酮

RT     室温

THF    氢呋喃

实施例1：5-甲磺酰基-2-甲基-4-(4-硝基-3-五氟硫烷基苯氧基)-苯甲酸甲酯

a)3-五氟硫烷基苯酚

将5.0g的3-五氟硫烷基苯胺(Tetrahedron 56，(2000)3399)混悬于50mL 35％的H₂SO₄水溶液中。然后，在0℃下，历经10分钟滴加1.57g NaNO₂的5mL水溶液。将混合物在0℃下再搅拌40分钟。然后将冷却至0℃的8.56g Cu(NO₃)₂的50mL水溶液加至该混悬液中。然后立即加入3.26g Cu₂O，随后可观察到显著的气体释放。将混合物每次用100mL CH₂Cl₂萃取三次，有机相用100mL饱和的NaCl水溶液洗涤并且经MgSO₄干燥，在减压下除去溶剂。经硅胶色谱(DIP洗脱)得到3.5g苯酚，为无色油状物。

R_f(EE/HEP 1∶10)＝0.15  MS(EI)：220

b)5-甲磺酰基-2-甲基-4-(3-五氟硫烷基苯氧基)苯甲酸甲酯

在100℃下，将5.00g 3-五氟硫烷基苯酚、6.98g 4-溴-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯(Journal of Medicinal Chemistry(1997)，40(13)，2017)和22.20g Cs₂CO₃在200mL无水DMF中搅拌2小时。将混合物冷却，将反应混合物倾倒至1L水中并且在室温下搅拌16小时。然后，将产物过滤并且在减压下干燥。得到8.20g浅黄色晶体，mp 139℃(分解)。

R_f(DIP)＝0.27  MS(ES⁺)：446

c) 5-甲磺酰基-4-(4-硝基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯

在-40℃下，将3.50g 5-甲磺酰基-2-甲基-4-(3-五氟硫烷基苯氧基)苯甲酸甲酯溶于100mL 90％HNO₃中。将混合物在该温度下搅拌10分钟，然后将其倾倒至800g冰中。将该混合物搅拌10分钟，然后将产物抽滤。得到3.89g浅黄色固体，mp 145-148℃(分解)。

R_f(DIP)＝0.09

实施例2：4-(4-氨基-3-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯

将3.80g 5-甲磺酰基-4-(4-硝基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯(实施例1)溶于30mL HOAc和30mL MeOH中，与200mg Pd/C(10％)混合，并且在6bar氢气压力下氢化24小时。因为反应仍未完成，所以再加入300mg Pd/C(10％)、30mL HOAc和30mL MeOH，并且将混合物在6bar氢气压力下继续氢化24小时。然后，过滤除去催化剂并且在减压下除去溶剂。得到3.4g浅灰色固体，mp 175℃(分解)。

R_f(MTB)＝0.44

实施例3：4-(4-氯磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯

将3.4g 4-(4-氨基-3-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯(实施例2)溶于30mL HOAc中，与30g冰混合，然后与30mL饱和的HCl水溶液混合。在0℃下，历经5分钟将0.56g NaNO₂的5mL水溶液滴加至该溶液中。将混合物在0℃下搅拌10分钟。然后，在0℃下，分批将该溶液加至12.4mg CuCl和125.6mg CuCl₂(二水合物)的100mL SO₂-饱和的乙酸混悬液中。将混合物在室温下搅拌2小时，然后用300mL水稀释并且每次用200mL EA萃取三次。混合物经MgSO₄干燥并且在减压下除去溶剂。得到3.5g粘稠油状物并且无需纯化可以进一步反应。

实施例4：4-(2-甲磺酰基-4-甲氧基羰基-5-甲基苯氧基)-2-五氟硫烷基苯亚磺酸钠

在70℃下，将3.5g 4-(4-氯磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯(实施例3)分批加至8.10g Na₂SO₃的75mL水溶液中并且用10摩尔的NaOH水溶液保持约pH＝10。然后，将混合物在70℃下搅拌45分钟，使其冷却并且用盐酸水溶液调节pH＝2。将混合物每次用200mL EA萃取三次。混合物经MgSO₄干燥并且在减压下除去溶剂。将残留物混悬于100mL水中并且用2摩尔NaOH水溶液调节pH＝10，将挥发物在减压下除去。然后，先用每次100mL甲苯萃取两次，再用100mL无水DMF进行共蒸发，残留物(3.0g)无需纯化可以进一步反应。

实施例5：5-甲磺酰基-4-(4-甲磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯

和5-甲磺酰基-4-(4-甲氧基亚磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯

将3.0g 4-(2-甲磺酰基-4-甲氧基羰基-5-甲基苯氧基)-2-五氟硫烷基苯亚磺酸钠(实施例4)溶于100mL无水DMF中，加入4.0g CH₃I，将混合物在45℃下搅拌9小时。然后，将反应混合物在室温下放置2天。在减压下除去溶剂，将残留物溶于100mL水和100mL EA中。然后，加入50mL 5％NaHSO₄水溶液，相分离。然后，将混合物每次用100mLEA萃取三次。混合物经MgSO₄干燥，在减压下除去溶剂，残留物经硅胶色谱(1∶1 MTB/DIP洗脱)。得到0.59g 5-甲磺酰基-4-(4-甲磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯和0.49g 5-甲磺酰基-4-(4-甲氧基亚磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯

R_f(MTB/DIP 1∶1)＝0.13：5-甲磺酰基-4-(4-甲磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯

R_f(MTB/DIP 1∶1)＝0.32：5-甲磺酰基-4-(4-甲氧基亚磺酰基-3-五氟硫烷基苯氧基)-2-甲基苯甲酸甲酯

实施例6：3-溴-4-(2，6-二溴-3-硝基-4-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基硝基苯

a)4-五氟硫烷基苯酚

将40.00g的4-五氟硫烷基苯胺(Tetrahedron 56，(2000)3399)混悬于500mL 35％的H₂SO₄水溶液中。然后，在0℃下，历经10分钟滴加13.85g NaNO₂的30mL水溶液。将混合物在0℃下再搅拌35分钟。然后将冷却至0℃的171.10g Cu(NO₃)₂的200mL水溶液加至该混悬液中。立即加入26.11g Cu₂O，于是可观察到显著的气体释放。将混合物在室温下再搅拌2小时，然后，将混合物每次用200mL CH₂Cl₂萃取三次，合并的有机相经MgSO₄干燥，在减压下除去溶剂。经硅胶色谱(DIP洗脱)得到3.5g苯酚，为无色油状物。

R_f(EA/HEP 1∶10)＝0.15  MS(EI)：220

b)5-甲磺酰基-2-甲基-4-(4-五氟硫烷基苯氧基)-苯甲酸甲酯

在100℃下，将5.00g 4-五氟硫烷基苯酚、6.98g 4-溴-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯(Journal of Medicinal Chemistry(1997)，40(13)，2017)和22.20g Cs₂CO₃在200mL无水DMF中搅拌2小时。将反应混合物冷却并且倾倒至1L水中，将固体抽滤并干燥。得到8.00g无定形固体。

R_f(EA/HEP 1∶10)＝0.26  MS(ES⁺)：446

c)3-溴-4-(2，6-二溴-4-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯

将8.00g 5-甲磺酰基-2-甲基-4-(4-五氟硫烷基苯氧基)苯甲酸甲酯溶于200mL三氟乙酸中并且加入20mL 97％H₂SO₄。然后，在室温下，将9.57g NBS分三批加入。将混合物在室温下搅拌2小时，然后，再分两批加入4.00g NBS。将混合物在室温下放置16小时，然后将其倾倒至300g冰中并且用饱和的Na₂CO₃水溶液调节pH＞7。加入5.00gNa₂SO₃并且将混合物每次用500mL EA萃取三次。将混合物每次用半饱和的Na₂CO₃水溶液洗涤三次，然后经MgSO₄干燥，在减压下除去溶剂。得到6.4g无定形固体。

R_f(DIP)＝0.48

d)3-溴-4-(2，6-二溴-4-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸

将6.2g 3-溴-4-(2，6-二溴-4-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯溶于300mL MeOH中，加入100mL水和5.45mL 2摩尔的NaOH水溶液。将混合物在室温下搅拌20小时，然后，加热至回流达3小时。在减压下除去MeOH，用200 mL水稀释并且用HCl水溶液调节pH＜2。将混合物在室温下再搅拌10分钟，然后将产物抽滤。得到6.0g无色固体，mp 228℃(分解)。

R_f(DIP2％HOAc)＝0.15  MS(ES^-)：666

e)3-溴-4-(2，6-二溴-3-硝基-4-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基硝基苯

在室温下，将200mg 3-溴-4-(2，6-二溴-4-五氟硫烷基苯氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸在500μL 90％HNO₃水溶液和50μL 97％H₂SO₄中搅拌1小时。然后，将混合物倾倒至50mL水中，将产物抽滤并且在减压下干燥。得到200mg无定形固体。

MS(ES^-)：711