JP2001247558A - 二置換ニトログアニジンの精製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】二置換ニトログアニジンの精製法の提供。 【解決手段】式（１） 【化１】 （式中、R1、R2は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）
で表される三置換トリアジンの分解反応により得られる
反応液を、結晶化精製を行う前に、酸性の水溶液を用い
て洗浄操作を行う式（２） 【化２】 （式中、R１は上記と同様の置換基を表す）で表される
二置換ニトログアニジンの精製法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は二置換ニトログアニ
ジン類の新規の精製法に関する。

【０００２】更に詳しくは、式（１）

【０００３】

【化３】

【０００４】（式中、R1、R2は炭素数１〜６のアルキル
基を示す。）で表される三置換トリアジンの分解反応に
より得られる反応液を、酸性の水溶液を用いて洗浄操作
を行った後、結晶化を行う、式（２）

【０００５】

【化４】

【０００６】（式中、R１は上記と同様の置換基を表
す）で表される二置換ニトログアニジンの精製法に関す
る。

【０００７】本発明の方法は農薬（特に殺虫剤）または
その中間体として利用される化合物を製造する際に非常
に有効である。

【０００８】

【従来の技術】ある種のニトログアニジン類が農薬（特
に殺虫剤）またはその中間体として有用であることは良
く知られている（特開平２−２８８８６０号公報、特開
平３−１０９３７４号公報、特開平３−１５７３０８号
公報、特開平７−１７９４４８号公報等）。

【０００９】式（２）で表される化合物は、特開平７−
１７３１５７公報、特開平７−１７９４４８号公報、特
開平１１−２３６３８１号公報等に記載されている方法
で製造される。

【００１０】上記方法の三置換トリアジンを経由する方
法で得られる式（２）で表される二置換ニトログアニジ
ンを含む反応液には、式（１）で表される製造中間体を
初めとして、結晶の着色に関係するアミン由来の化合
物、ホルムアルデヒド由来の化合物が含まれているのが
現状である。

【００１１】近年の農薬原体の高純度化は必要不可欠で
あり、安全性の面からも農薬原体に混入する不純物の低
減が強く望まれている。従来、式（２）で表される二置
換ニトログアニジンの製造に関する不純物の除去法は、
結晶化精製法、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、
イオン交換樹脂、活性炭などの吸着剤を用いた精製法が
用いられてきた。しかしながら、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィー、イオン交換樹脂、活性炭を用いた精製
法は、経済性の面から工業的に良好な精製法とはいいが
たいものである。

【００１２】比較例１に示すように結晶化精製法におい
ても、アミンやホルムアルデヒド由来の化合物が残存す
る状態では、結晶化操作単独では十分な効果が期待でき
ない。式（１）で表されるトリアジン中間体の分解を加
水分解で行った場合には、式（２）で表される目的物と
ホルマリン、一級アミンの平衡混合物となり、ホルマリ
ン、一級アミンが比較的除去容易で結晶化操作への負荷
が小さいが、上記分解反応をアンモニア、一級または二
級のアミン及びそれらの塩類と反応させる場合は、得ら
れる反応液が式（２）で表される目的物とホルマリンと
アミン成分の複雑な反応物の混合液になる。この場合、
反応液の直接濃縮による結晶化は困難であり、何らかの
前処理が必要であった。反応液の結晶化操作前の前処理
としては水洗処理が一般的であるが、脱イオン水、飽和
食塩水、飽和重曹水等の中性乃至アルカリ性の水溶液を
用いた場合、着色成分の除去が不十分で多量の洗浄剤を
必要とし、また式（２）で表される二置換ニトログアニ
ジンは水に対する溶解度が高いため、水層へのロスが大
きく、水層から目的物を再回収する為には多量の抽出溶
媒を必要としていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような問題に鑑
み、本発明が解決しようとする課題は、式（２）で表さ
れる二置換ニトログアニジン誘導体を製造する方法にお
いて、結晶化による精製操作の負荷を減じ、高純度の目
的物を得る為に有効な精製方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決する為の手段】本発明者らは、式（２）で
表される二置換ニトログアニジン誘導体の結晶化精製操
作に有効な前処理方法を鋭意検討した結果、酸性の水溶
液を用いて洗浄操作を行う処理方法が、経済的に、且つ
高品質の目的物が得られることを見出し、本発明を完成
するに至った。

【００１５】即ち、本発明は以下のものである。 式（１）

【００１６】

【化５】

【００１７】（式中、R1、R2は炭素数１〜６のアルキル
基を示す。）で表される三置換トリアジンの分解反応に
より得られる反応液を、酸性の水溶液を用いて洗浄操作
を行った後、結晶化を行う、式（２）

【００１８】

【化６】

【００１９】（式中、R１は上記と同様の置換基を表
す）で表される二置換ニトログアニジンの精製方法。 上記式（１）で表される三置換トリアジンの分解反
応の条件が、アンモニア、一級または二級のアミン及び
それらの塩類と反応させる記載の方法。 酸性の水溶液が硫酸水であるまたは記載の方法。

【００２０】

【発明の実施の形態】上記式（１）、（２）中のR１の
典型的な例としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル
基、アリル基、プロパルギル基などが挙げられる。R２
の典型的な例としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピ
ル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、シクロヘキシル
基が挙げられる。

【００２１】本発明で使用する反応液は、特開平７−１
７９４４８号公報、特開平１１−２３６３８１号公報に
より示される方法で得られる。具体的には、一置換ニト
ログアニジンをアルデヒドとアミンと反応させることで
得られる二置換トリアジンをアルキル化することで三置
換トリアジンを合成する。得られた三置換トリアジンを
酸による加水分解、またはアミン、アンモニア、その塩
による分解を行うことで反応液を得ることができる。

【００２２】本発明で使用する酸性の水溶液は、鉱酸、
または有機酸の水溶液、酸性イオン交換樹脂の懸濁水が
使用可能である。好ましくは硫酸水溶液または塩酸水溶
液であり、さらに好ましくは硫酸水溶液である。また式
（２）で表される化合物の水層への分配を抑制する意味
で、硫酸ナトリウム等の無機塩類を添加することも可能
である。

【００２３】洗浄に要する時間は１分間乃至２４時間で
あるが、好ましくは５分間乃至２時間である。

【００２４】洗浄操作の温度に関しては、０℃乃至４０
℃で効果があるが、好ましくは０℃乃至３０℃である。

【００２５】使用する硫酸水溶液の濃度については０．
１重量％乃至４０重量％であるが、硫酸濃度により式
（２）で表される化合物の水層への溶解度が変動するた
め、水層に対する溶解度が小さくなる５重量％乃至２５
重量％の濃度が望ましい。

【００２６】本発明における洗浄操作に使用する溶媒
は、水と分離する溶媒であれば、特に制限は無いが、式
（２）で表される化合物に対して比較的溶解度の高いジ
クロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジ
クロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類や酢酸エ
チル、酢酸ブチルなどの低級カルボン酸エステル類、ジ
エチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル
類が挙げられる。

【００２７】洗浄操作に使用する硫酸水量は、反応液の
重量に対して５重量％乃至２００重量％であるが、洗浄
効果の観点、及び式（２）で表される化合物の水層への
分配量を抑制する観点から、２０重量％乃至５０重量％
である。

【００２８】洗浄操作により式（２）で表される化合物
は水層にも分配されるため、水層の再抽出操作により目
的物の品質を損なうことなく収率を高めることも可能で
ある。再抽出操作に使用する溶媒は、水と分離する溶媒
であれば、特に制限は無いが、式（２）で表される化合
物に対して比較的溶解度の高いジクロロメタン、クロロ
ホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等の脂肪
族ハロゲン化炭化水素類や酢酸エチル、酢酸ブチルなど
の低級カルボン酸エステル類、ジエチルエーテル、ジイ
ソプロピルエーテル等のエーテル類が挙げられる。

【００２９】抽出操作の温度は−１０℃乃至１００℃で
あるが、望ましくは５℃乃至３０℃である。

【００３０】抽出操作の時間は１分乃至１０時間である
が、望ましくは３０分乃至２時間である。

【００３１】式（１）、（２）で表されるニトロイミノ
基を有する化合物はｓｙｎ−、ａｎｔｉ−構造異性体並
びに互変異性体として存在しうる。式（１）、（２）に
おいてテトラヒドロフリル基には不斉炭素が存在し、光
学活性体、ラセミ体、及び任意の割合の混合物として存
在し得る。この種のすべての異性体及び互変異性体、並
びに任意の割合のその混合物に対しても本発明に適応で
きる。

【００３２】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明の
内容を具体的に説明する。

【００３３】前処理として洗浄を行わない場合と本発明
の比較は比較例１と実施例１において、洗浄剤としての
脱イオン水と硫酸水の効果の比較は比較例２と実施例４
において、比較可能である。いずれの場合においても本
発明の効果を確認できる。

【００３４】実施例１ １−（３−テトラヒドロフリル）メチル−３−メチル−
５−イソプロピル−２−ニトロイミノヘキサヒドロトリ
アジン（７０．６ｇ）のジクロロメタン溶液（４２９．
４ｇ）にメタノール（８．０ｇ）を混合し、窒素置換
後、アンモニア（３．０ｇ）を加えて、８５℃、反応圧
力０．４ＭＰａで６時間反応させた。得られた反応液
（６３８ｇ）は、目的物である１−（３−テトラヒドロ
フリル）メチル−３−メチル−２−ニトログアニジンを
４９．５ｇ含有していた（反応収率９８.４％）。反応
液を２０％硫酸水（２２５ｇ）を用いて２５℃で１時間
攪拌、洗浄した。水層をジクロロメタン（７５０ｇ）を
用いて４回再抽出を行い、得られた抽出液と洗浄後の有
機層を混合し、目的物を４８．１ｇ含有するジクロロメ
タン溶液を３９１４．０ｇ得た（洗浄／抽出収率９６．
７％）。得られたジクロロメタン溶液を、目的物の濃度
が約３５％になるまで濃縮し、酢酸エチル（１９２ｇ）
を４０℃で加えて、２時間攪拌した。その後結晶化マス
を５℃に冷却し、さらに１時間攪拌した。生成した結晶
を濾過後、酢酸エチル（７７ｇ）で洗浄し、減圧下で乾
燥を行って、目的物を４５．０ｇの白色結晶として得た
（結晶化収率９３．１％、工程単離収率８８．６％）。
得られた結晶は、純度９９．３％、残留ジクロロメタン
９００ｐｐｍ、残留酢酸エチル２００ｐｐｍであった。

【００３５】実施例２ 実施例１と同様の方法で得られた目的物である１−（３
−テトラヒドロフリル）メチル−３−メチル−２−ニト
ログアニジンを４９．５ｇ含有している反応液を２０％
硫酸（１２８ｇ）を用いて１５℃で３０分間攪拌、洗浄
した。水層をジクロロメタン（７５０ｇ）を用いて４回
再抽出を行い、得られた抽出液と洗浄後の有機層を混合
し、目的物を４８．５ｇ含有するジクロロメタン溶液を
３９４８ｇ得た（洗浄／抽出収率９７．９％）。抽出混
合ジクロロメタン溶液を、目的物の濃度が約３３％にな
るまで濃縮し、酢酸エチル（１９３ｇ）を４０℃で加え
た後に種結晶（０．１ｇ）を加え、２時間攪拌した。そ
の後結晶化マスを５℃に冷却し、さらに１時間攪拌し
た。生成した結晶を濾過後、酢酸エチル（７７ｇ）で洗
浄し、減圧下で乾燥を行って、目的物を４４．１ｇの白
色結晶として得た（結晶化収率９１．０％）。得られた
結晶は、純度９９．０％、残留ジクロロメタン１５００
ｐｐｍ、残留酢酸エチル４２０ｐｐｍであった。

【００３６】実施例３ 実施例１と同様の方法で得られた目的物である１−（３
−テトラヒドロフリル）メチル−３−メチル−２−ニト
ログアニジンを４９．５ｇ含有している反応液を１５％
硫酸（３１９ｇ）をもちいて５℃で２時間攪拌、洗浄し
た。水層をジクロロメタン（７５０ｇ）を用いて４回再
抽出を行い、得られた抽出液と洗浄後の有機層を混合
し、目的物を４３．３ｇ含有するジクロロメタン溶液を
３９２４ｇ得た（洗浄／抽出収率８７．５％）。抽出混
合ジクロロメタン溶液を、目的物の濃度が約３３％にな
るまで濃縮し、酢酸エチル（１７３ｇ）を４０℃で加え
た後に種結晶（０．１ｇ）を加え、２時間攪拌した。そ
の後結晶化マスを５℃に冷却し、さらに１時間攪拌し
た。生成した結晶を濾過後、酢酸エチル（７７ｇ）で洗
浄し、減圧下で乾燥を行って、目的物を４１．４ｇの白
色結晶として得た（結晶化収率９５．６％）。得られた
結晶は、純度９９．６％、残留ジクロロメタン７００ｐ
ｐｍ、残留酢酸エチル１２０ｐｐｍであった。

【００３７】実施例４ 実施例１と同様の方法で得られた目的物である１−（３
−テトラヒドロフリル）メチル−３−メチル−２−ニト
ログアニジンを４９．５ｇ含有している反応液を１０％
硫酸（２２５ｇ）を用いて２５℃で３０分間攪拌、洗浄
し、目的物を３６．８ｇ含有するジクロロメタン溶液を
５８０ｇ得た（洗浄収率７４．４％）。得られたジクロ
ロメタン溶液を、目的物の濃度が約３５％になるまで濃
縮し、酢酸エチル（１４７ｇ）を４０℃で加えた後に種
結晶（０．１ｇ）を加え、２時間攪拌した。その後結晶
化マスを５℃に冷却し、さらに１時間攪拌した。生成し
た結晶を濾過後、酢酸エチル（５８ｇ）で洗浄し、減圧
下で乾燥を行って、目的物を３４．９ｇの白色結晶とし
て得た（結晶化収率９４．８％）。得られた結晶は、純
度９９．６％、残留ジクロロメタン９００ｐｐｍ、残留
酢酸エチル２３０ｐｐｍであった。

【００３８】比較例１ 実施例１と同様の方法で得られた目的物である１−（３
−テトラヒドロフリル）メチル−３−メチル−２−ニト
ログアニジンを４９．５ｇ含有している反応液を減圧濃
縮し、酢酸エチル（１４７ｇ）を４０℃で加えた後に種
結晶（０．１ｇ）を加え、２時間攪拌した。結晶析出が
見られなかったので、結晶化マスを５℃に冷却し、さら
に１時間攪拌した。しかし、濃黄色の粘調な油状成分が
晶析器内に付着し、結晶の単離を行うことができなかっ
た。

【００３９】比較例２ 実施例１と同様の方法で得られた目的物である１−（３
−テトラヒドロフリル）メチル−３−メチル−２−ニト
ログアニジンを４９．５ｇ含有している反応液を脱イオ
ン水（２２５ｇ）を用いて２５℃で１時間攪拌、洗浄
し、目的物を３０．３ｇ含有するジクロロメタン溶液を
５７３ｇ得た（洗浄収率６１．２％）。得られたジクロ
ロメタン溶液を、目的物の濃度が約３５％になるまで濃
縮し、酢酸エチル（１２１ｇ）を４０℃で加えた後に種
結晶（０．１ｇ）を加え、２時間攪拌した。その後結晶
化マスを５℃に冷却し、さらに１時間攪拌した。生成し
た結晶を濾過後、酢酸エチル（４８ｇ）で洗浄し、減圧
下で乾燥を行って、目的物を２７．６ｇの薄黄色結晶と
して得た（結晶化収率９１．１％）。得られた結晶は、
純度９８．６％、残留ジクロロメタン２９００ｐｐｍ、
残留酢酸エチル１８００ｐｐｍであった。

【００４０】

【発明の効果】以上で述べたように、本発明によれば農
薬（特に殺虫剤）として有用な二置換ニトログアニジン
誘導体を効率良く結晶化精製することが可能であり、結
晶化法の前処理として工業的にも優れた方法として有効
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 賢一 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井化学 株式会社内 Ｆターム(参考） 4C037 CA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式（１） 【化１】 （式中、R1、R2は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
   で表される三置換トリアジンの分解反応により得られる
   反応液を、酸性の水溶液を用いて洗浄操作を行った後、
   結晶化を行う、式（２） 【化２】 （式中、R１は上記と同様の置換基を表す）で表される
   二置換ニトログアニジンの精製法。
2. 【請求項２】上記式（１）で表される三置換トリアジン
   の分解反応の条件が、アンモニア、一級または二級のア
   ミン及びそれらの塩類と反応させる請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】酸性の水溶液が硫酸水である請求項１記載
   の方法。