JP2003508520A - 2−シアノピリジンの製造方法 - Google Patents
2−シアノピリジンの製造方法Info
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Abstract
Description
ノピリジンの新規な製造方法に関する。
る。これらには、典型的に、極性溶媒、例えば、ジメチルスルホキシド又はジメ
チルホルムアミド中での、ハロゲン、特に臭素又はフッ素の置換が含まれる。更
に、活性化ピリジンN−オキシド又はN−アルキルピリジンから出発する多数の
方法がある。これらのシアノ化経路の多くでは、銅又はニッケルを含む重金属試
薬が使用される。例えば、EP第0034917号には、ジメチルホルムアミド
中で120℃で、シアン化第一銅との反応による、2−ブロモ類似体からの2−
シアノ−3−クロロ−5−トリフルオロメチルピリジンの製造が開示されている
。
生じる重金属の使用又は回収することが困難である極性溶媒の使用を含む1個又
は2個以上の欠点を有する。更に、ピリジンN−オキシド又はN−アルキルピリ
ジンの生成を含む方法には、数個の工程が含まれる。これらの欠点は、工業的規
模までスケールアップする際に一層重要である。
造するための代替方法を開発した。
性化剤が、求核性第三級窒素単位を含有する化合物であり、活性化剤は式(I)
及び(II)の化合物とは異なっており、そしてシアン化物源が、シアン化水素
、シアン化アルカリ金属、シアン化アルカリ土類金属又は任意に置換されたシア
ン化アンモニウムである方法が提供される。
シカルボニル及びアルキルスルホニルが含まれる。
いハロゲン原子は塩素である。
C6アルキル単位を意味する。例えば、C1〜C6アルキル単位は、メチル、エ
チル、n−プロピル又はi−プロピル、好ましくはメチルであってよい。C1〜
C6アルキル単位は、好ましくは、1個又は2個以上の塩素又はフッ素原子によ
って置換されている。更に好ましいハロアルキル基は、トリフルオロメチルであ
る。
ル)である。好ましくは、Xは塩素である。
ピリジンである。
ンの高収率製造方法である。特に、本発明の方法は、工業的規模で使用するとき
、毒性廃棄物流を作り、回収することが困難である、化学量論的量の重金属銅又
はニッケルシアン化物を必要としない。本発明の方法は、容易に処理することが
できる排流を作る。更に、この方法は、多くの先行技術の方法で必須のものであ
る、高い転化のための活性化ピリジンN−オキシド又はN−アルキルピリジンの
製造を必要としない。
にシアン化ナトリウムである。使用するシアン化物源の量は、一般的に、約1.
0〜約2.5モル当量、好ましくは1.4〜1.6モル当量である。
型的な極性溶媒には、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸ブチ
ルのようなエステル、ジ−n−ブチルエーテルのようなエーテル、エチルメチル
ケトンのようなケトン及びアセトニトリル又はプロピオニトリルのようなニトリ
ルが含まれる。アセトニトリル及びプロピオニトリルが特に好ましい溶媒である
(プロピオニトリルが最も好ましい)。極性の水非混和性溶媒が特に好ましい。
本発明者等は、このような好ましい溶媒中で、高い転化は無水条件を必要としな
いことを見出した。水溶性シアン化物を使用する場合、共溶媒として水を使用す
ることができる。
素が求核性である窒素原子を含有する単位である。種々の第三級窒素求核剤、特
に、トリアルキルアミン、例えばトリエチルアミン;又は任意に置換されたピリ
ジン、例えば4−ピロリジノピリジン及び特にジアルキルアミノピリジン、特に
4−ジメチルアミノピリジンのようなジメチルアミノピリジン;又はN−アルキ
ルイミダゾール;又はN−アルキルトリアゾールのような第三級アミンを、活性
化剤として使用することができる。4−ジメチルアミノピリジンが最も好ましい
活性化剤である。
5モル当量、好ましくは0.9〜1.1モル当量)であるが、より低い量(典型
的に、0.05〜0.2モル当量)で十分な場合がある。しかしながら、Xが塩
素であるとき(そして、特に大規模で)、触媒量の活性化剤を使用すると、一般
的に式(I)の化合物の低い収率になる。
モル当量)の第三級窒素求核剤が、一般的に十分である。
〜150℃、好ましくは、75〜100℃の温度で攪拌することが含まれる。
ましくはプロピオニトリル)を、適切な反応容器内で一緒にし、約20〜150
℃、好ましくは、75〜100℃の温度で攪拌し、続いて、(b)得られた反応
混合物を、シアン化金属(好ましくは、シアン化ナトリウム)水溶液で処理し、
約0〜90℃、好ましくは20〜30℃で攪拌することが含まれる。
和性溶媒を使用するとき特に便利であり、最初に水で全ての未反応のシアン化金
属を洗浄除去する注意を払った後、希酸水溶液で反応混合物から活性化剤を抽出
することによって実施できる。
反応は低い乃至中度の反応温度を使用するので、簡単で安価な反応器及び下流の
処理装置が、必要なものの全てである。更に、活性化剤は再循環され、そして反
応剤は容易に入手できるために、この方法は運転するために安価である。更に、
本発明の方法は、容易に処理できる排流を作る。
ることが含まれる。これらの基体は比較的高価である。本発明の方法は、比較的
安価なクロロ化合物で良好な収率で進行する。従って、式(II)の化合物は、
好ましくは、2−クロロピリジン、特に2,3−ジクロロ−5−トリフルオロメ
チルピリジンである。しかしながら、この方法はまた、Xがブロモ又はフルオロ
であるときでも機能する。
アノ−5−トリフルオロメチルピリジンを得るための、基体としての2,3−ジ
クロロ−5−トリフルオロメチルピリジンのシアン化への、反応条件を変化させ
ることの影響を示す。表1に於いて、Meはメチルを意味し、Etはエチルを意
味する。実施例2は、一定の反応条件を維持しながら、基体を変化させることの
転化率への影響を示す。転化率は、FID(フレームイオン化検出器)を使用す
るGCにより計算した。
合物、活性化剤としての4−ジメチルアミノピリジン(4−DMAP)((II
)の10重量%)及び溶媒を、表1に示す比率で、丸底フラスコの中に装入した
。反応条件もこの表に示す。
当たり4.7ミリモルの(II))、シアン化ナトリウム(化合物(II)に対
して1.5モル比)、4−ジメチルアミノピリジン(化合物(II)に対して0
.186モル比)、水(プロピオニトリルの5%v/v)を、フラスコの中に装
入し、90〜100℃で10〜12時間攪拌した。
ルピリジン(87.5g)及び4−ジメチルアミノピリジン(52g)を、還流
下に5時間窒素下で加熱した。この混合物を冷却し、水(110mL)中のシア
ン化ナトリウム(30g)の溶液を15℃で添加した。15℃で5時間攪拌した
後、反応が完結し、水(250mL)を添加して、無機塩を溶解させた。有機相
を水で洗浄し、続いて2N HClで抽出して、4−ジメチルアミノピリジンを
除去した。 プロピオニトリルを真空蒸留により40℃で除去して、生成物である3−クロ
ロ−2−シアノ−5−トリフルオロメチルピリジンを73〜84%収率で得た。
装入し、プロピオニトリル(500mL)、4−ジメチルアミノピリジン(16
g)及び3−クロロ−2−フルオロ−5−トリフルオロメチルピリジン(149
.3g)を、30分間かけて添加した。20℃で5時間攪拌した後、上の有機相
を分離し、水で洗浄した。下の水層をプロピオニトリルで抽出し、二つの有機層
を一緒にし、溶媒を真空下で45℃で留去して、83%収率の3−クロロ−2−
シアノ−5−トリフルオロメチルピリジンを得た。
Claims (10)
- 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 の化合物の製造方法であって、一般式(II): 【化2】 (両式に於いて、Xはハロゲンであり、 それぞれのYは、同じか又は異なっていてよい電子求引性基であり、そして nは1〜4である) の化合物を、極性溶媒中で活性化剤及びシアン化物源で処理することを含み、活
性化剤は、求核性第三級窒素単位を含有する化合物であり、活性化剤は式(I)
及び(II)の化合物とは異なっており、そしてシアン化物源は、シアン化水素
、シアン化アルカリ金属、シアン化アルカリ土類金属又は任意に置換されたシア
ン化アンモニウムである、上記方法。 - 【請求項2】 (a)式(II)の化合物、活性化剤及び極性溶媒を、適切
な反応容器内で一緒にし、75〜100℃の温度で攪拌し、続いて、(b)得ら
れた反応混合物を、シアン化金属水溶液で処理し、0〜90℃、好ましくは20
〜30℃で攪拌することを含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 活性化剤が、トリアルキルアミン、任意に置換されたピリジ
ン、N−アルキルイミダゾール及びN−アルキルトリアゾールから選択された第
三級アミンである、請求項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】 活性化剤が4−ジメチルアミノピリジンである、請求項1、
2又は3記載の方法。 - 【請求項5】 シアン化物源がシアン化ナトリウム又はシアン化カリウムで
ある、前記請求項の何れか1項記載の方法。 - 【請求項6】 極性溶媒がアセトニトリル又はプロピオニトリルである、前
記請求項の何れか1項記載の方法。 - 【請求項7】 活性化剤を再循環させる、前記請求項の何れか1項記載の方
法。 - 【請求項8】 Xが塩素である、前記請求項の何れか1項記載の方法。
- 【請求項9】 式(II)の化合物が2,3−ジクロロ−5−トリフルオロ
メチルピリジンである、前記請求項の何れか1項記載の方法。 - 【請求項10】 前記請求項の何れか1項記載の方法により製造されたとき
の式(I)の化合物。
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