JP2000513369A - 4―ヨード―2―〔n―(n―アルキルアミノカルボニル)アミノスルホニル〕安息香酸メチルエステルおよびその誘導体ならびにその製造法 - Google Patents

4―ヨード―2―〔n―(n―アルキルアミノカルボニル)アミノスルホニル〕安息香酸メチルエステルおよびその誘導体ならびにその製造法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、除草性スルホニル尿素の製造の中間生成物として適した式(I)(式中、Rは(置換)アルキルまたは(置換)シクロアルキルを表す)を有する化合物に関する。本発明によれば、式(I)の化合物は、(a)式(II)の化合物をH+-(ここで、X-はアニオンの同等物を表す)の酸の存在下でジアゾ化して式(III)の新規化合物(ジアゾニウム塩)を製造し、(b)式(III)の化合物をヨウ化物イオンの存在下で反応させて式(IV)の化合物を製造し、そして(c)式(IV)の化合物を式(V)R-N=C=O(式中、Rは式(I)に定義したとおりである)のイソシアネートと反応させて製造される。

Description

【発明の詳細な説明】 4−ヨード−2−〔N−(N−アルキルアミノカルボニル) アミノスルホニル〕安息香酸メチルエステルおよびその誘 導体ならびにその製造法 本発明は、活性化合物、特に除草性のスルホニル尿素を製造するための中間体 の技術分野に関する。 式、アリール-SO2−NH−CO−NH−R(式中、アリールは置換または未置換のア リール基であり、そしてRはアルキル基である)を有する尿素は、通常ホスゲン と反応させて式、アリール−SO2−NCOを有する対応するイソシアネートを得、次 いでこれを除草活性を有するスルホニル尿素を製造するのに使用することができ る(EP-A-0584043、US-A-4566898)。本発明の目的は、一般的な方法を有用な除 草性のスルホニル尿素である一連のアリール=2−カルボメトキシ−5−ヨード フェン−1−イルのスルホニル尿素(WO-A-92/13845)を製造するのに適用でき るようにするための、式(I) (式中、Rはアルキルまたはシクロアルキルであり、最後の二つの基はそれぞれ 未置換であるか、または置換されている)を有する化合物を提供することにある 。 驚くべきことに、以下にさらに詳細に説明するように、式(II)の化合物から 出発し、中間体(III)および(IV)を経て式(I)を有する化合物を非常に良 好な収率で得ることができる。従って、本発明では除草性のスル ホニル尿素および他の活性化合物を効率よく製造することが可能である。 本発明は、 (a)式(II)の化合物を酸H+-(式中、X-は陰イオンの同等物であり、例えばX-=Cl-、 I-またはHSO4 -である)の存在下でジアゾ化して、式(III) (式中、X-は酸H+-におけると同じ定義を有する)の化合物(ジアゾニウム 塩)を得、 (b)式(III)の化合物を単離した後、または好ましくは単離せずに、式(I II)の化合物をヨウ化物イオンの存在下で反応させて、式(IV) の化合物を得、そして (c)式(IV)の化合物を式(V) R−N=C=O (V) (式中、Rは式(I)で定義したとおりである)のイソシアネートと反応 させて、式(I)の化合物を得る ことからなる、式(I) 〔式中、Rはアルキルまたはシクロアルキルであり、最後の二つの基はそれぞれ 未置換であるかまたは置換されており、そして好ましくはRは(C1〜C12)アル キル(これは、未置換であるか、またはハロゲン、(C1〜C6)アルコキシ、(C1 〜C6)アルキルチオ、(C1〜C6)ハロアルコキシおよび置換もしくは未置換のフ ェニルからなる群から選ばれた一個またはそれより多い基によって置換されてい る)であるか、または(C3〜C12)シクロアルキル(これは、未置換であるか、ま たはハロゲン、(C1〜C4)アルキル、(C1〜C4)ハロアルキル、(C1〜C4)アル コキシ、(C1〜C4)ハロアルコキシおよび(C1〜C6)アルキルチオからなる群よ り選ばれた一個またはそれより多い基によって置換されている)である〕 のN−置換4−ヨード−2−〔N−(アミノカルボニル)アミノスルホニル〕安息 香酸メチルを製造する方法に関する。 さらに、本発明は方法の個々の工程を提供する。 式(I)および以下に使用する式において、アルキル、アルコキシ、ハロアル キル、ハロアルコキシおよびアルキルチオ、ならびに相当する置換された基は、 それぞれの場合、炭素骨格が直鎖または分枝鎖であってよい。特記しない限り、 より低級の炭素骨格、例えば1〜4個の炭素原子を有するものは、これらの基と して好ましい。また、アルコキシ、ハロアルキル等の複合的な意味のアルキル基 は、例えばメチル、エチル、n−または i−プロピル、n−、i−、t−または2−ブチル、ペンチル、ヘキシル、例え ばn−ヘキシル、i−ヘキシルおよび1,3−ジメチルブチル、ヘプチル、例えば n−ヘプチル、1−メチルヘキシルおよび1,4−ジメチルペンチルである。シク ロアルキルは、3〜8個の環原子を有する炭素環式の飽和環系、例えばシクロプ ロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等である。 ハロゲンは、例えばフッ素、塩素、臭素またはヨウ素である。ハロアルキル、 −アルケニルおよび−アルキニルは、それぞれハロゲン、好ましくはフッ素、塩 素および/または臭素によって、特にフッ素または塩素によって部分的にまたは 完全に置換されたアルキル、アルケニルおよびアルキニル、例えばCF3、CH2、CH2 F、CF3CF2、CH2FCHCl2、CCl3、CHCl2、CH2CH2Clであり、ハロアルコキシは例え ばOCF3、OCHF2、OCH2F、CF3CF2O、OCH2CF3およびOCH2CH2Clであり、これはハロ アルケニルおよびハロゲンによって置換された別の基に同様に用いられる。 置換基が「基の群から選ばれた一個またはそれより多い基」と定義される場合 、これは一個またはそれより多い同一の基による置換と異なる基によるモノ−ま たはポリ−置換の両方に用いられる。置換または未置換のフェニルは、好ましく は、未置換であるか、またはハロゲン、アルキル、ハロアルキル、アルコキシ、 ハロアルコキシ、アルキルチオ、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、シアノ、アジ ド、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、ホルミル、カルバモイル、モ ノ−およびジアルキルアミノカルボニル、置換アミノ、例えばアシルアミノ、モ ノ−またはジアルキルアミノ、およびアルキルスルフィニル、ハロアルキルスル フィニル、アルキルスルホニル、ハロアルキルスルホニルからなる群より選ばれ た同一または異なる基によってモノ−もしくはポリ−置換された、好ましくはハ ロゲン、 (C1〜C4)アルキル、(C1〜C4)アルコキシ、(C1〜C4)ハロアルキル、(C1〜 C4)ハロアルコキシ、CNおよびニトロからなる群より選ばれた同一または異なる 基によってトリ置換されたフェニル、例えばo−、m−およびp−トリルジメチ ルフェニル、2−、3−および4−クロロフェニル、2−、3−および4−トリ フルオロ−および−トリクロロフェニル、2,4−、3,5−、2,5−および2,3−ジク ロロフェニル、o−、m−およびp−メトキシフェニルである。 また、本発明は、式(I)に包含されるすべての立体異性体およびそれらの混 合物に関する。式(I)のこのような化合物には、式(I)に特別には記載して いない一個またはそれより多い不斉炭素原子が含まれる。鏡像異性体やジアステ レオマーのような、とりうる可能性がありそして特定の空間形態によって定義さ れる立体異性体は、すべて式(I)に包含され、そして慣用の方法によって立体 異性体の混合物から得るか、あるいは立体選択的な反応を立体化学的に純粋な出 発物質の使用と組み合わせることによって製造することができる。また、互変異 性体がプロトンの移動によって生成し、それが化学的に安定ならば、式(I)に は互変異性体も包含される。 式(I)の化合物は、-SO2-NH基の水素、または別の酸の水素原子を農薬上安定 な陽イオンに置き換えた塩を形成することができる。これらの塩は、例えば金属 塩、好ましくはアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、特にナトリウム塩お よびカリウム塩、またはアンモニウム塩もしくは有機アミンとの塩である。同様 に、塩形成は、酸を、例えばアミノおよびアルキルアミノのような塩基性基との 付加反応にかけることによって実施できる。これに適した酸は、強酸および有機 酸、例えばHCl、HBr、H2SO4またはHNO3である。 式(II)の化合物は知られており(EP-A-382436、EP-A-382437参照)、すなわ ち簡単に市場から入手可能な化合物から標準的な方法によって製造することがで きる(J.Org.Chem.第27巻(1962)第2177頁以下の類似のイソプロピルエーテ ルの製造参照)。 工程(a)による、式(II)の化合物のジアゾ化は、ジアゾ化反応に基本的に 慣用の条件下で実施することができる。例えば、酸H+-(ここで、X-は好ま しくはCl-、I-またはHSO4 -である)の存在下における式(II)の化合物のジア ゾ化は、水溶液中で、そして場合により、好ましくは反応条件下で不活性な有機 溶媒を添加することによって、および硝酸塩を使用することによって実施する。 ジアゾ化は、例えばNaNO2(硝酸ナトリウム)のようなアルカリ金属硝酸塩を、式 (II)の化合物の1モル当たり硝酸塩1.0〜1.2モル、好ましくは硝酸塩1.01〜1. 05モルの量で使用して実施する。 ジアゾ化に適した酸は、無機酸または強い有機酸である。好ましいのは塩酸ま たはヨウ化水素酸のようなハロゲン化水素酸である。酸H+-は、通常化学量論 量を基準にして過剰に使用され、nが1よりも大きい硫酸のようなn価の酸(n =2)の場合は、一価の酸に対する化学量論量をnで割って、n−価の酸に対す る化学量論量を得なければならない。一塩基酸は、例えば式(II)の化合物の1 モル当たり5〜15モル、好ましくは式(II)の化合物の1モル当たりH+X-8〜12モ ルの量で使用する。 ジアゾ化のための溶媒は、水、または水と、例えば -置換または未置換の芳香族炭化水素、例えばトルエン、クロロベンゼン、ジ クロロベンゼン、クロロトルエンまたはキシレン、 -ハロゲン化脂肪族炭化水素、例えばジクロロメタン、ならびに -エーテル、例えばジエチルエーテル、ジオキサンおよびテトラヒドロ フラン からなる群より選ばれた反応条件下で不活性な有機溶媒との混合物である。 式(III)の化合物を得るためのジアゾ化に適した温度は、予備実験で容易に 決定することができ、一般に反応は−5〜50℃、好ましくは10〜20℃、特に15〜 20℃の温度範囲で実施される。 式(III)の化合物のジアゾニウム塩は、慣用の方法で単離できるが、ジアゾ ニウム基は安定性が比較的低いので注意を払わなければならないが、しかしなが ら中間体を単離することなく、式(III)の化合物を式(IV)の化合物を製造す るのに使用するのが好ましい。 式(III)のジアゾニウム塩(好ましくは、X-=I-(ヨウ化物アニオン)で あるもの)は新規であり、そして同様に本発明の主題の一部を構成している。 工程(b)によって式(IV)の化合物を得る化合物(III)の反応は、工程( a)と同じ水性もしくは水性有機溶媒もしくは溶媒混合物中、または同じような 改質溶媒(混合物)中で実施される。反応では、ジアゾニウム基はヨウ素原子に よって置換されるので、ヨウ化物イオンは反応混合物中に必要である。 これらのヨウ化物イオンはX-=I-の場合には、ジアゾニウム塩それ自体のア ニオンに由来するものでありうる。X-がヨウ化物アニオンと異なり、例えばCl- である場合、ヨウ化物イオンは別の形、例えばヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カ リウムのようなアルカリ金属ヨウ化物として添加しなければならない。この場合 、量は、例えば式(III)の化合物の1モル当たりヨウ化物1.1〜1.5モルの量で ある。あるいはまた、予備工程(a)でヨウ化物を前もって式(II)の化合物に 添加しておくこともできる。 式(III)の化合物から式(IV)の化合物を形成するのは、通常10〜40℃、好 ましくは15〜30℃の温度範囲で実施する。 式(IV)の化合物の製造は、例えば最初に塩酸水溶液中に式(II)の化合物を 入れ、そして触媒量のトルエンを、場合によっては消泡剤と共に混合することに よって実施される。15〜20℃で、NaNO2の水溶液をゆっくりと添加し、混合物を しばらく撹拌し、アミドスルホン酸を用いて過剰の硝酸塩を分解する。得られた 式(III)(ここではX-=Cl-)のジアゾニウム塩を、水溶液として15〜20℃で ヨウ化カリウムの水溶液に添加する。混合物をしばらく撹拌し、次いで沈殿を濾 過し、ヨウ化物がなくなるまで重亜硫酸塩(例えば、NaHSO3)で洗浄し、そして 乾燥する。 驚くべきことに、ジアゾニウム塩(III)を経るヨードフェニルスルホンアミ ド(IV)の製造は、非常に良好な収率をもたらす。理論値の90%をかなり超える 収率を得ることができる。知られている同じような反応の収率を考慮すると、こ のような高い収率は予想されるものではない。J.Am.Chem.Soc.第55巻(1933) 第1652頁によると、硝酸ナトリウムおよび塩酸を用いた4−アミノ安息香酸エチ ルのジアゾ化ならびに添加されたヨウ化カリウムとの次なる反応では、理論値の 68.5%の収率の4−ヨード安息香酸エチルしか得られず、これと比べて、付加的 な官能基を有する式(III)の化合物を用いると、スルホンアミド基のため反応 は驚くほど良好に進行する。 従来、式(IV)のヨードフェニル化合物自体は、不十分な収率でしか製造する ことができなかった。従って、アンモニアの存在下で4−ヨード−2−クロロス ルホニル安息香酸メチルから出発すると、式(IV)の化合物は約75%の収率でし か得られず(WO 92/13845、実施例6、第26頁参照)、このタイプの反応では、 サッカリン誘導体への環の閉鎖がしばしば観察さ れるので収率が低下する。しかしながら、本発明の方法を使用すると、式(IV) の化合物は非常に高い収率で、望ましくないヨードサッカリンを含むことなく得 られる。 工程(c)では、式(IV)の化合物を式R-N=C=O(V)のイソシアネートと反 応させて式(I)の化合物を得る。反応は塩基性触媒を用いて不活性溶媒中で実 施するのが好ましく、方法の工程(a)および(b)で記載した、添加された有 機溶媒はここでも適切であり、別の有機溶媒も使用することができ、そして適切 な溶媒は予備実験で比較することによって容易に見出すことができる。 工程(c)に好ましい溶媒は、例えば -置換されたまたは未置換の芳香族炭化水素、例えばトルエン、クロロベンゼ ン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンまたはキシレン、 -ハロゲン化脂肪族炭化水素、例えばジクロロメタン、 -エーテル、例えばジエチルエーテル、ジオキサンおよびテトラヒドロフラン 、ならびに -ケトン、例えばアセトン からなる群より選ばれる、反応条件下で不活性な非水性有機溶媒である。 好ましいのはクロロベンゼンである。 適切な塩基は、無機または有機の塩基、例えば炭酸塩、例えばK2CO3、Na2CO3 、置換アミン、例えばトリエチルアミン、DBU(1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウ ンデセ−7−エン等であり、好ましいのはK2CO3のような塩基である。塩基は、 例えば式(IV)の化合物の1モル当たり1モル〜1.1モル、好ましくは1.01〜1.05 モルの量で使用される。 式(V)のイソシアネートの量は、例えば式(IV)の化合物の1モル当たり1. 0〜2.0モル、好ましくは1.01〜1.1モルである。使用される好まし いイソシアネートは、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、n−プロ ピルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、n−ブチルイソシアネート 、i−、sec−またはtert−ブチルイソシアネート、n−ペンチルイソシアネー ト、n−ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ドデシルイ ソシアネート、好ましくはRが(C4〜C5)アルキルであるイソシアネートである 。 トルエン、キシレンまたはクロロベンゼンのような溶媒を使用する時は、式( I)の化合物の製造方法の工程(c)における反応温度は、2段階に設定するの が好ましい。最初に、例えば温度を55〜60℃で2時間、次いで90℃で5〜10時間 、好ましくは6〜9時間保つ。アセトンのような溶媒の存在下では、例えば反応 は、最初は室温で撹拌しながら、次いで還流下で4〜10時間、好ましくは5〜8 時間撹拌して実施する。 式(I)の化合物の製造は、例えば式(IV)のスルホンアミドをクロロベンゼ ン中でK2CO3および式(V)のイソシアネートと混合し、最初に55〜60℃、次いで9 0℃で反応を実施する。室温に冷却した後、反応混合物を水と混合し、2nの塩酸 を用いてpH1〜2に調節する。有機相を分離し、酸がなくなるまで洗浄し、そし て濃縮する。残留物は高収率で非常に良好な純度の式(I)の化合物を含む。 今までは、式(I)の化合物を十分な収率では得ることができなかった。すな わち、例えば所望の2−〔N−(N−ブチルアミノカルボニル)アミノスルホニ ル〕−4−クロロ安息香酸イソプロピルブチルスルホニル尿素は、2−ブタノン 中の2−(アミノスルホニル)−4−クロロ安息香酸イソプロピルとブチルイソ シアネートとの反応によって、理論値の44%の収率でしか得られなかった(US-A -4566898、実施例5)。 しかしながら、本発明の方法では驚くべきことに非常に高い収率で式 (I)の化合物が得られる。この方法を使用すると廃棄物がほんの少ししか製造 されず、そして容積収率が高い。従って上記理由のため、式(IV)の化合物また は式(II)の化合物から出発して、いくつかの工程を経てこのように高い収率ま たは総収量で式(I)の化合物を得ることができるということは予想できること ではなかった。 以下の実施例において、別記しない限り、量は重量によるものである。 実施例 1 4−ヨード−2−アミノスルホニル安息香酸メチル 1000g(4.34モル)の4−アミノ−2−アミノスルホニル安息香酸メチルおよ び3400mlのH2Oを3700mlの濃塩酸(37%濃度)と迅速に混合した。この混合物に10m lのトルエンを加えた。混合物を15℃に冷却し、そして1740mlの・H2O中の,315 gのNaNO2(4.56モル)の溶液を15〜20℃で1時間以内に添加した。撹拌を1時間 続け、そしてアミドスルホン酸を用いて過剰の硝酸塩を分解した。第二の容器中 に、1082gのヨウ化カリウム(6.51モル)および7000mlのH2Oを最初に入れた。1 5〜20℃で、ジアゾニウム塩溶液を1〜2時間にわたって添加した。得られた懸 濁液を10リットルのH2Oで希釈し、そして沈殿を吸引濾過した。次いで、ろ過ケ ークを8.5リットルのH2O中の435gのNa2S2O5の混合物を用いてヨウ素がなくなる まで洗浄し、次いで25リットルのH2Oで中性になるまで洗浄した。式(IV)の化 合物を1771g(湿時)の量で得た。50℃で真空(=減圧下)で乾燥した後、融点 175〜177℃の1403g(理論値の94.8%)の4−ヨード−2−アミノスルホニル安 息香酸メチル(式IVのスルホンアミド)を得た。 実施例 2 4−ヨード−2−〔N−(N−ブチルアミノカルボニル)アミノスルホニル〕安 息香酸メチル(I) 実施例1からの式(IV)のスルホンアミド34.1g(0.1モル)および14.7gのK2C O3(0.105モル)を、250mlのクロロベンゼン中の10.6gのn−ブチルイソシアネ ート(98%純度)(0.105モル)と混合し、そして混合物を55〜60℃で2時間保っ た。次いで、混合物を90℃で8.5時間撹拌した。混合物を室温に冷却し、そして 最初に200mlの水、次いでpHが1〜2になるまで2nの塩酸を添加した。有機相 を分離し、酸がなくなるまで50mlの水で4回洗浄した。溶媒を減圧下で除くと、 融点128〜130℃の所望の式(I)の化合物43.8g(理論値の99.3%)が残った。 比較例(US-A-4566898) 10.8リットルの2−ブタノン中の1063.4gのイソプロピル2−(アミノスルホ ニル)−4−クロロベンゾエート、590.4gのn−ブチルイソシアネートおよび5 90.4gのK2CO3の混合物を、一夜還流下で加熱した。室温に冷却した後、各場合 、反応混合物を10リットルの氷水に注加した。水性相を9リットルの塩化メチレ ンで抽出した。濃HClを用いて水性相をpH1.0に酸性化し、得られた沈殿をろ過し た。乾燥後、融点129〜132℃の2−〔N−(N−ブチルアミノカルボニル)アミ ノスルホニル〕−4−クロロ安息香酸イソプロピル714.6g(理論値の44%)を 得た。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.式(I) (式中、Rはアルキルまたはシクロアルキルであり、最後の二つの基はそれぞ れ未置換または置換されている)を有する化合物。 2.Rが(C1〜C12)アルキル(これは、未置換、またはハロゲン、(C1〜C6) アルコキシ、(C1〜C6)アルキルチオ、(C1〜C6)ハロアルコキシおよび置換も しくは未置換のフェニルからなる群から選ばれた一個またはそれより多い基によ って置換されている)であるか、または(C3〜C12)シクロアルキル(これは、 未置換、またはハロゲン、(C1〜C4)アルキル、(C1〜C4)ハロアルキル、(C1 〜C4)アルコキシ、(C1〜C4)ハロアルコキシおよび(C1〜C6)アルキルチオか らなる群より選ばれた一個またはそれより多い基によって置換されている)であ る、請求項1に記載の化合物。 3.Rが(C1〜C12)アルキル(これは、未置換、またはハロゲン、(C1〜C4) アルコキシおよびフェニルからなる群から選ばれた一個またはそれより多い基に よって置換されている)であるか、または(C3〜C12)シクロアルキルである、請 求項1または2に記載の化合物。 4.Rがn−ブチルである、請求項1に記載の化合物。 5.式(III) (ここで、X-はアニオンの同等物である)を有する化合物。 6.X-=I-である、請求項5に記載の化合物。 7.式(IV) の化合物を式(V) R−N=C=O (V) (式中Rは式(I)に定義したとおりである)のイソシアネートと反応させて 式(I)の化合物を得ることからなる、請求項1に定義した式(I)の化合物の 製造法。 8.(a)式(II) の化合物を、酸H+-(ここで、X-はアニオンの同等物である)の存在下でジ アゾ化して式(III) (式中、X-は酸H+-におけると同じ意味を有する)の化合物(ジアゾニウ ム塩)を得て、そして (b)式(III)の化合物をヨウ化物イオンの存在下で反応させて式(IV) の化合物を得て、そして (c)式(IV)の化合物を式(V) R−N=C=O (V) (式中、Rは式(I)で定義したとおりである)のイソシアネートと反応させ て式(I)の化合物を得る ことからなる請求項7に記載の方法。 9.(a)式(II) の化合物を、酸H+-(ここで、X-はアニオンの同等物である)の存在下でジ アゾ化して式(III)の化合物(ジアゾニウム塩)を得ることから なる、請求項5または6に定義した式(III)の化合物の製造法。 10.式(III) (式中、X-はアニオンの同等物である)の化合物をヨウ化物イオンの存在下 で反応させて式(IV)の化合物を得ることからなる、式(IV) の化合物の製造法。 11.式(II) の化合物を、最初に酸H+-(ここで、X-はアニオンの同等物である)の存 在下でジアゾ化して式(III)の化合物を得ることからなる、請求項10に記載の 方法。 12.除草性スルホニル尿素を製造するための、請求項1〜4のいずれか一項に定 義した式(I)の化合物の使用。
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