JP2004010572A - Method for producing 4-trifluoromethylnicotinic acid or its salt - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing 4-trifluoromethylnicotinic acid while suppressing the lowering of yield caused by the by-production of 6-trifluoromethylnicotinic acid. <P>SOLUTION: 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone is used as a solvent for the condensation reaction in the production of the compound of formula (IV) or its salt by the condensation reaction of the compound of formula (I) with a compound of formula (II-I): (R<SP>1</SP>O)<SB>2</SB>CHCH<SB>2</SB>-CO<SB>2</SB>R or formula (II-2): R<SP>1</SP>O-CH=CH-CO<SB>2</SB>R, cyclizing the produced compound of formula (III) or its salt and hydrolyzing the product. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

で表わされる４−アミノ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンと、式（ＩＩ−１）：
【化７】

（式中、Ｒはアルキル、アルケニル、アルキニル又はフェニルであり、Ｒ’はアルキルである）で表わされる３，３−ジアルコキシプロピオン酸エステル又は式（ＩＩ−２）：
【化８】

（式中、Ｒ及びＲ’は前述のとおりである）で表わされる３−アルコキシアクリル酸エステルとを縮合反応させて、式（ＩＩＩ）：
【化９】

（式中、Ｒは前述のとおりである）で表わされる４，４，４−トリフルオロ−３−オキソ−１−ブテニルアミン−Ｎ−アクリル酸エステル又はその塩を生成し、次いでこのものを環化反応させ、加水分解して、式（ＩＶ）：
【化１０】

で表わされる４−トリフルオロメチルニコチン酸又はその塩を製造する方法において、縮合反応の溶媒として１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを使用することを特徴とする前記４−トリフルオロメチルニコチン酸又はその塩の製造方法に関する。
【０００６】
前記式中のアルキルとしては、炭素数１〜６の、直鎖状又は分枝状のもの、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどが挙げられる。アルケニルとしては、炭素数２〜６の、直鎖状又は分枝状のもの、例えばエテニル、プロペニル、ブテニル、などが挙げられる。アルキニルとしては、炭素数２〜６の、直鎖状又は分枝状のもの、例えばエチニル、プロピニル、ブチニルなどが挙げられる。
【０００７】
式（ＩＩ−１）の化合物としては、具体的には、３，３−ジメトキシプロピオン酸メチル、３，３−ジメトキシプロピオン酸エチル、３，３−ジエトキシプロピオン酸メチル、３，３−ジエトキシプロピオン酸エチルなどが挙げられる。
【０００８】
式（ＩＩ−２）の化合物としては、具体的には、３−メトキシアクリル酸メチル、３−メトキシアクリル酸エチル、３−エトキシアクリル酸メチル、３−エトキシアクリル酸エチルなどが挙げられる。
【０００９】
式（ＩＩ−１）又は（ＩＩ−２）の化合物は、式（Ｉ）の化合物１モルに対して１．０〜１．２モル、望ましくは１．０２〜１．０６モルの割合で使用される。
【００１０】
縮合反応は塩基の存在下で行われる。塩基としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウムのようなアルカリ金属の水素化物；ｎ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウムのようなアルキルリチウム；ナトリウム、カリウムのようなアルカリ金属；水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのようなアルカリ金属の水酸化物；ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムｔ−ブトキシドのようなアルコキシド類；ピリジン、キノリンのような塩基性複素環化合物などが挙げられる。これら塩基は単独で使用し、或は併用することができる。塩基の使用量は、式（Ｉ）の化合物１モルに対して通常０．９〜３．０当量、望ましくは０．９５〜１．２０当量の割合である。
【００１１】
縮合反応では溶媒として１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを使用する。その使用量は、式（Ｉ）の化合物１重量部に対して通常１〜３０重量部、望ましくは２〜１５重量部の割合である。また、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンは、凝固点が８℃付近にあるが、凝固点降下を目的として、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの溶媒と混合して使用することができる。
【００１２】
縮合反応の反応温度は、通常−２０〜＋７５℃である。反応時間は１〜２４時間である。
【００１３】
縮合反応によって式（ＩＩＩ）の化合物又はその塩を生成する。式（ＩＩＩ）の化合物としては、具体的には、４，４，４−トリフルオロ−３−オキソ−１−ブテニルアミン−Ｎ−アクリル酸メチル、４，４，４−トリフルオロ−３−オキソ−１−ブテニルアミン−Ｎ−アクリル酸エチルなどが挙げられる。式（ＩＩＩ）の化合物は単離、精製されることなく、次の環化反応が行われる。
【００１４】
環化反応は塩基の存在下で行われる。塩基としては、ナトリウム、カリウムのようなアルカリ金属；水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのようなアルカリ金属の水酸化物；ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムｔ−ブトキシドのようなアルコキシド類；ピリジン、キノリンのような塩基性複素環化合物などが挙げられる。これらの塩基は単独で使用し、或は併用することができる。塩基の使用量は、式（ＩＩＩ）の化合物１モルに対して通常０．２〜２．０当量、望ましくは１．０〜１．４当量の割合である。本発明の方法においては、式（ＩＩＩ）の化合物は単離されず、環化反応が行われるので、便宜上、塩基の使用量は、縮合反応が１００％進行したと仮定して式（Ｉ）の化合物に対して換算して使用する。以下同様である。また、環化反応の塩基は、縮合反応の塩基がそのまま使用できる場合がある。
【００１５】
環化反応は溶媒の存在下で行うことができる。溶媒としては、縮合反応の溶媒がそのまま使用される。さらに、反応混合物にメタノール、エタノールのようなアルコール類を加えることにより、反応が好ましく進行する。アルコール類の使用量は、式（ＩＩＩ）の化合物１重量部に対して通常１〜３０重量部、望ましくは４〜１５重量部の割合である。
【００１６】
環化反応の反応温度は、通常０〜１２０℃、望ましくは１０〜８０℃である。反応時間は１〜２４時間である。
【００１７】
環化反応によって４−トリフルオロメチルニコチン酸エステルが生成する。４−トリフルオロメチルニコチン酸エステルをさらに加水分解することによって、目的物である４−トリフルオロメチルニコチン酸又はその塩が得られる。加水分解は反応混合物に水を投入し、加熱、攪拌することによって進行する。水の投入は前記環化反応の終了後に行われる。水の使用量は、式（ＩＩＩ）の化合物１重量部に対して通常０．０１〜３０重量部、望ましくは０．１〜５重量部の割合である。
【００１８】
加水分解の反応温度は、通常０〜１５０℃、望ましくは７０〜１２０℃である。反応時間は０．５〜２４時間である。
【００１９】
目的物である４−トリフルオロメチルニコチン酸又はその塩は、加水分解反応の終了後、分離、洗浄、乾燥などの通常の後処理を行うことにより単離される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるの望ましい実施形態を以下に記載する。
【００２１】
（１）縮合反応では、塩基としてナトリウムアルコキシドを使用することが望ましい。
【００２２】
この場合の縮合反応はニ段階反応であり、前半は式（Ｉ）の化合物と式（ＩＩ−１）又は（ＩＩ−２）の化合物との付加反応である。付加反応では、ナトリウムアルコキシドは、式（Ｉ）の化合物１モルに対して通常０．９〜１．２モル、望ましくは０．９５〜１．０５モルの割合で使用される。
【００２３】
付加反応の反応温度は、通常−２０〜＋７５℃、望ましくは−１０〜＋３０℃である。反応時間は１〜２４時間である。
【００２４】
式（Ｉ）の化合物と式（ＩＩ−１）又は（ＩＩ−２）の化合物の付加反応によって、式（Ｖ）：
【化１１】

（式中、Ｒ及びＲ’は前述のとおりである）で表わされる化合物又はその塩が生成する。
【００２５】
縮合反応の後半は、式（Ｖ）の化合物中のＲ’Ｏ基の脱離反応である。脱離反応は式（Ｖ）の化合物にナトリウムアルコキシドを作用させることによって行われる。脱離反応は、付加反応に使用されるナトリウムアルコキシドの一部によっても進行するが、反応系内にさらにナトリウムアルコキシドの適量を投入することによって進行する。ナトリウムアルコキシドの使用量は、式（Ｉ）の化合物１モルに対して通常０〜１．０モル、望ましくは０．０５〜０．３モルの割合である。
【００２６】
脱離反応の反応温度は、通常−２０〜＋７５℃、望ましくは１０〜２５℃である。反応時間は１〜２４時間である。
【００２７】
（２）　溶媒として１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを使用し、式（Ｉ）の化合物と式（ＩＩ−１）の化合物とを縮合反応させて、式（ＩＩＩ）の化合物又はその塩を生成し、次いでこのものを環化反応させ、加水分解を行う。
（３）　式（ＩＩ−１）の化合物として３，３−ジメトキシプロピオン酸メチルを使用する。
（４）　溶媒として１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを使用し、式（Ｉ）の化合物と式（ＩＩ−２）の化合物とを縮合反応させて、式（ＩＩＩ）の化合物又はその塩を生成し、次いでこのものを環化反応させ、加水分解を行う。
（５）　式（ＩＩ−２）の化合物として３−メトキシアクリル酸メチルを使用する。（６）　縮合反応にナトリウムメトキシドを使用する。
（７）　式（Ｉ）の化合物１重量部に対して２〜１５重量部の１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを縮合反応の溶媒として使用する。
【００２８】
（８）　環化反応において、塩基としてナトリウムアルコキシドを使用する。
（９）　環化反応において、塩基としてナトリウムメトキシドを使用する。
（１０）　式（Ｉ）の化合物１モルに対して０．９５〜１．０５モルのナトリウムアルコキシドを溶媒に加えた溶液に式（Ｉ）の化合物を滴下投入し、次に、式（Ｉ）の化合物１モルに対して１．０２〜１．０６モルの式（ＩＩ−１）又は（ＩＩ−２）の化合物をこの溶液に滴下投入して−１０〜３０℃で付加反応を行い、付加反応の終了後、式（Ｉ）の化合物１モルに対して０．０５〜０．３モルのナトリウムアルコキシドを反応溶液に加えて１０〜２５℃で脱離反応を行い、次いで、式（ＩＩＩ）の化合物１重量部に対して４〜１５重量部のアルコール類を反応混合物に加えて１０〜８０℃で環化反応を行う。
（１１）　環化反応の終了後に、式（ＩＩＩ）の化合物１重量部に対して０．１〜５重量部の水を反応混合物に投入し、７０〜１２０℃で加水分解を行う。
【００２９】
【実施例】
本発明をより詳しく述べるため、以下に実施例を記載するが、これらは本発明を限定するものではない。
実施例１
（１）　攪拌羽根、温度計及び滴下ロートを備えた５００ｍｌの四つ口フラスコに９８％ナトリウムメトキシド１６．４７ｇ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１２３．８ｇ、アセトニトリル６．５ｇを仕込み、−５℃以下の温度で４−アミノ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オン４４．８４ｇ（純度９３％）を滴下した。次に、３−メトキシアクリル酸メチル３６．５４ｇを−５℃以下の温度で滴下した。その後、１５〜２５℃で２時間反応を行った。これに１５℃で９８％ナトリウムメトキシド３．３ｇを加えて、液体クロマトグラフで脱離反応追跡を行なった。
（２）　反応終了後、メタノール２４７ｇを投入し、５０℃で３時間攪拌し、更に６７℃に昇温して２時間攪拌を行い、環化反応を終了した。その後、ボトム温度を６６℃から１０３℃に達するまで徐々に加温しながら常圧にてメタノールを留去し、２５４ｇのメタノールを回収した。
次に水２．７ｇを投入し、還流下で約３０分間攪拌して加水分解を行い、液体クロマトグラフで４−トリフルオロメチルニコチン酸メチルが１％以下になるのを確認した後、１７０ｍｍＨｇの減圧下でボトム温度を９０℃まで昇温し、完全に水を留去した。留出水分は１４．８ｇであった。
その後、８０℃以下の温度まで冷却し、アセトニトリル３２６ｇを投入し、１０℃以下の温度まで氷冷して３０分間攪拌を行った。系内に析出した結晶を吸引濾過し、アセトニトリル３３ｇで洗浄を行い、５０℃で一晩乾燥した。４−トリフルオロメチルニコチン酸ナトリウム（純度７８．９％）の結晶を５５．３６ｇ得た。副生物である６−トリフルオロメチルニコチン酸の含有量は１％以下であった。
【００３０】
実施例２
（１）　攪拌羽根、温度計及び滴下ロートを備えた５００ｍｌの四つ口フラスコに９８％ナトリウムメトキシド１６．５２ｇ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１２３．８ｇ、アセトニトリル６．５ｇを仕込み、−５℃以下の温度で４−アミノ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オン４４．８４ｇ（純度９３．０％、０．３ｍｏｌ）を滴下した。次に、３−メトキシアクリル酸メチル３６．５４ｇを−５℃以下の温度で滴下した。その後、１５〜２５℃で３時間反応を行った。これに１５℃で９８％ナトリウムメトキシド３．３ｇを加え、１時間反応した後、液体クロマトグラフで脱離反応追跡を行なった。
（２）　脱離反応終了後、メタノール２４７ｇを投入し、５０℃で３時間攪拌し、更に６７℃に昇温して２時間攪拌を行い、環化反応を終了した。その後、ボトム温度を６６℃から１０３℃に達するまで徐々に加温しながら常圧にてメタノールを留去し、２２８ｇのメタノールを回収した。
次に水２．７ｇを投入し、還流下で約３０分間攪拌して加水分解を行い、液体クロマトグラフで４−トリフルオロメチルニコチン酸メチルが検出されないことを確認した後、ボトム温度を１４５℃まで昇温し、完全に水、メタノールを留去した。留出分は３４ｇであった。
その後、８０℃以下の温度まで冷却し、アセトニトリル３２６ｇを投入し、１０℃以下の温度まで氷冷して３０分間攪拌を行った。系内に析出した結晶を吸引濾過し、アセトニトリル３３ｇで洗浄を行い、５０℃で一晩乾燥した。４−トリフルオロメチルニコチン酸ナトリウム（純度８４．０％）の結晶を５２．５０ｇ得た（収率６９．０％）。副生成物である６−トリフルオロメチルニコチン酸の含有量は１％以下であった。
【００３１】
参考例
（１）　攪拌羽根、温度計及び滴下ロートを備えた３００ｍｌの四つ口フラスコに３−（４，４，４−トリフルオロ−３−オキソ−１−ブテニルアミノ）−２−アクリル酸メチル２２．５ｇ（純度９９．０％、０．１モル）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド４７ｍｌ、メタノール１６７ｍｌ、９８％ナトリウムメトキシド　８．２３ｇを仕込み、５０℃で３時間攪拌し、次にリフラックス温度（６７℃）で２時間攪拌して環化反応を終了した。反応終了時の液体クロマトグラフでの反応追跡結果は、４−トリフルオロメチルニコチン酸５０．３％、４−トリフルオロメチルニコチン酸メチル７．８％、６−トリフルオロメチルニコチン酸２９．０％などとなった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、副生物を生成することなく、目的物を収率良く製造することができる。また、縮合反応と環化反応を連続して行えるなど、従来法に比べて製造工程を大幅に簡略化することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing 4-trifluoromethylnicotinic acid or a salt thereof, which is useful as an intermediate for producing agricultural chemicals or medicaments.
[0002]
[Prior art]
JP-A-9-169733 discloses that 4-amino-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-one is condensed with 3,3-dialkoxypropionate or 3-alkoxyacrylate. To produce 4,4,4-trifluoro-3-oxo-1-butenylamine-N-acrylic acid ester, which is cyclized to produce 4-trifluoromethylnicotinic acid. I have. However, there is no description therein of using 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as a solvent.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above condensation reaction, it is considered desirable to use N, N-dimethylformamide as a solvent. However, if a very small amount of N, N-dimethylformamide is contained in the reaction system in the next cyclization reaction, 6-trifluoromethylnicotinic acid is produced as a by-product, causing a decrease in the yield of the desired product. If the product is isolated after the completion of the condensation reaction and the cyclization reaction is carried out after removing N, N-dimethylformamide, this by-product is not produced, but the operation is complicated.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies on a method for efficiently producing 4-trifluoromethylnicotinic acid, and using 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as a solvent for the condensation reaction, , N-dimethylformamide does not lower the yield of the condensation reaction as compared with the case where N, dimethylformamide is used, and does not produce the by-products in the subsequent cyclization reaction even if the solvent of the former reaction is contained in the reaction system. Thus, the present invention has been completed.
[0005]
That is, the present invention provides a compound of the formula (I):
Embedded image

And 4-amino-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-one represented by the formula (II-1):
Embedded image

Wherein R is alkyl, alkenyl, alkynyl or phenyl, and R ′ is alkyl, or a 3,3-dialkoxypropionic acid ester represented by the formula (II-2):
Embedded image

(Wherein R and R ′ are as defined above) by a condensation reaction with a 3-alkoxyacrylic acid ester represented by the formula (III):
Embedded image

Wherein R is as defined above, to produce a 4,4,4-trifluoro-3-oxo-1-butenylamine-N-acrylic acid ester or a salt thereof, which is then cyclized Reacting and hydrolyzing to formula (IV):
Embedded image

In the method for producing 4-trifluoromethylnicotinic acid or a salt thereof represented by the formula, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone is used as a solvent for the condensation reaction, wherein the 4-trifluoromethylnicotine is used. The present invention relates to a method for producing an acid or a salt thereof.
[0006]
Examples of the alkyl in the above formula include a linear or branched alkyl having 1 to 6 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, tert-butyl and the like. Examples of the alkenyl include linear or branched ones having 2 to 6 carbon atoms, such as ethenyl, propenyl, and butenyl. Examples of the alkynyl include linear or branched ones having 2 to 6 carbon atoms, such as ethynyl, propynyl, and butynyl.
[0007]
Specific examples of the compound of the formula (II-1) include methyl 3,3-dimethoxypropionate, ethyl 3,3-dimethoxypropionate, methyl 3,3-diethoxypropionate, and 3,3-diethoxy. Ethyl propionate and the like.
[0008]
Specific examples of the compound of the formula (II-2) include methyl 3-methoxyacrylate, ethyl 3-methoxyacrylate, methyl 3-ethoxyacrylate, and ethyl 3-ethoxyacrylate.
[0009]
The compound of the formula (II-1) or (II-2) is used in a proportion of 1.0 to 1.2 mol, preferably 1.02 to 1.06 mol, per 1 mol of the compound of the formula (I). Is done.
[0010]
The condensation reaction is performed in the presence of a base. Examples of the base include hydrides of alkali metals such as sodium hydride and potassium hydride; alkyl lithiums such as n-butyllithium and t-butyllithium; alkali metals such as sodium and potassium; sodium hydroxide; Hydroxides of alkali metals such as potassium hydroxide; alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium methoxide and potassium t-butoxide; and basic heterocyclic compounds such as pyridine and quinoline. . These bases can be used alone or in combination. The amount of the base to be used is generally 0.9 to 3.0 equivalents, preferably 0.95 to 1.20 equivalents, per 1 mol of the compound of the formula (I).
[0011]
In the condensation reaction, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone is used as a solvent. The amount used is generally 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight, per 1 part by weight of the compound of the formula (I). In addition, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone has a freezing point of about 8 ° C., but can be used by mixing with a solvent such as acetonitrile, tetrahydrofuran, dioxane or the like for the purpose of lowering the freezing point.
[0012]
The reaction temperature of the condensation reaction is usually -20 to + 75 ° C. The reaction time is 1 to 24 hours.
[0013]
A compound of formula (III) or a salt thereof is produced by the condensation reaction. Specific examples of the compound of the formula (III) include 4,4,4-trifluoro-3-oxo-1-butenylamine-N-methyl acrylate and 4,4,4-trifluoro-3-oxo-methyl acrylate. 1-butenylamine-N-ethyl acrylate and the like. The compound of formula (III) is subjected to the following cyclization without isolation and purification.
[0014]
The cyclization reaction is performed in the presence of a base. Examples of the base include alkali metals such as sodium and potassium; hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium methoxide and potassium t-butoxide. And basic heterocyclic compounds such as pyridine and quinoline. These bases can be used alone or in combination. The amount of the base to be used is generally 0.2 to 2.0 equivalents, preferably 1.0 to 1.4 equivalents, per 1 mol of the compound of the formula (III). In the method of the present invention, the compound of formula (III) is not isolated and a cyclization reaction is performed. For convenience, the amount of the base used is determined by assuming that the condensation reaction has progressed 100%. Used in terms of the compound. The same applies hereinafter. In some cases, the base for the cyclization reaction may be the base for the condensation reaction.
[0015]
The cyclization reaction can be performed in the presence of a solvent. As the solvent, the solvent for the condensation reaction is used as it is. Further, the reaction preferably proceeds by adding an alcohol such as methanol or ethanol to the reaction mixture. The amount of the alcohol to be used is generally 1 to 30 parts by weight, preferably 4 to 15 parts by weight, per 1 part by weight of the compound of the formula (III).
[0016]
The reaction temperature of the cyclization reaction is usually 0 to 120C, preferably 10 to 80C. The reaction time is 1 to 24 hours.
[0017]
The cyclization reaction produces 4-trifluoromethylnicotinic acid ester. By further hydrolyzing the 4-trifluoromethylnicotinic acid ester, the target substance, 4-trifluoromethylnicotinic acid or a salt thereof is obtained. The hydrolysis proceeds by adding water to the reaction mixture, heating and stirring. The introduction of water is performed after the completion of the cyclization reaction. The amount of water to be used is generally 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 1 part by weight of the compound of the formula (III).
[0018]
The reaction temperature of the hydrolysis is usually 0 to 150 ° C, preferably 70 to 120 ° C. The reaction time is 0.5 to 24 hours.
[0019]
The target substance, 4-trifluoromethylnicotinic acid or a salt thereof, is isolated by performing ordinary post-treatments such as separation, washing, and drying after completion of the hydrolysis reaction.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below.
[0021]
(1) In the condensation reaction, it is desirable to use sodium alkoxide as a base.
[0022]
The condensation reaction in this case is a two-step reaction, and the first half is an addition reaction between the compound of the formula (I) and the compound of the formula (II-1) or (II-2). In the addition reaction, the sodium alkoxide is generally used in a proportion of 0.9 to 1.2 mol, preferably 0.95 to 1.05 mol, per 1 mol of the compound of the formula (I).
[0023]
The reaction temperature of the addition reaction is usually -20 to + 75C, preferably -10 to + 30C. The reaction time is 1 to 24 hours.
[0024]
The addition reaction of a compound of formula (I) with a compound of formula (II-1) or (II-2) gives a compound of formula (V):
Embedded image

Wherein R and R ′ are as described above, or a salt thereof.
[0025]
The second half of the condensation reaction is an elimination reaction of the R′O group in the compound of the formula (V). The elimination reaction is carried out by reacting a compound of the formula (V) with a sodium alkoxide. The elimination reaction proceeds with part of the sodium alkoxide used in the addition reaction, but proceeds by further adding an appropriate amount of sodium alkoxide into the reaction system. The amount of the sodium alkoxide to be used is generally 0 to 1.0 mol, preferably 0.05 to 0.3 mol, per 1 mol of the compound of the formula (I).
[0026]
The reaction temperature of the elimination reaction is usually -20 to + 75 ° C, preferably 10 to 25 ° C. The reaction time is 1 to 24 hours.
[0027]
(2) Using 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as a solvent, a compound of formula (I) and a compound of formula (II-1) are subjected to a condensation reaction to give a compound of formula (III) or a compound thereof. A salt is formed, which is then cyclized and hydrolyzed.
(3) Methyl 3,3-dimethoxypropionate is used as the compound of the formula (II-1).
(4) Using 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as a solvent, a compound of formula (I) and a compound of formula (II-2) are subjected to a condensation reaction to give a compound of formula (III) or a compound thereof. A salt is formed, which is then cyclized and hydrolyzed.
(5) Methyl 3-methoxyacrylate is used as the compound of the formula (II-2). (6) Use sodium methoxide for the condensation reaction.
(7) 2 to 15 parts by weight of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone is used as a solvent for the condensation reaction with respect to 1 part by weight of the compound of the formula (I).
[0028]
(8) In the cyclization reaction, a sodium alkoxide is used as a base.
(9) In the cyclization reaction, sodium methoxide is used as a base.
(10) The compound of the formula (I) is dropped into a solution obtained by adding 0.95 to 1.05 mol of sodium alkoxide to a solvent per 1 mol of the compound of the formula (I), and then the compound of the formula (I) 1.02 to 1.06 mol of the compound of the formula (II-1) or (II-2) is added dropwise to this solution, and the addition reaction is carried out at -10 to 30 ° C. After the completion of the reaction, 0.05 to 0.3 mol of sodium alkoxide is added to the reaction solution with respect to 1 mol of the compound of the formula (I), and an elimination reaction is carried out at 10 to 25 ° C. The alcohol is added to the reaction mixture in an amount of 4 to 15 parts by weight with respect to 1 part by weight of the compound (1), and a cyclization reaction is performed at 10 to 80 ° C.
(11) After completion of the cyclization reaction, 0.1 to 5 parts by weight of water is added to the reaction mixture with respect to 1 part by weight of the compound of the formula (III), and hydrolysis is performed at 70 to 120 ° C.
[0029]
【Example】
In order to describe the present invention in more detail, examples are described below, but they do not limit the present invention.
Example 1
(1) In a 500 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a dropping funnel, 16.47 g of 98% sodium methoxide, 123.8 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and 6.5 g of acetonitrile were placed. At the temperature of -5 ° C or lower, 4-amino-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-one (44.84 g, purity 93%) was added dropwise. Next, 36.54 g of methyl 3-methoxyacrylate was added dropwise at a temperature of -5C or lower. Thereafter, the reaction was performed at 15 to 25 ° C for 2 hours. To this was added 3.3 g of 98% sodium methoxide at 15 ° C., and the elimination reaction was followed by liquid chromatography.
(2) After completion of the reaction, 247 g of methanol was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours, further heated to 67 ° C., and stirred for 2 hours to complete the cyclization reaction. Thereafter, methanol was distilled off at normal pressure while gradually heating the bottom temperature from 66 ° C. to 103 ° C. to recover 254 g of methanol.
Next, 2.7 g of water was added, and the mixture was stirred under reflux for about 30 minutes to carry out hydrolysis. After confirming that the amount of methyl 4-trifluoromethylnicotinate was 1% or less by liquid chromatography, 170 mmHg was added. The bottom temperature was raised to 90 ° C. under reduced pressure, and water was completely distilled off. Distilled water was 14.8 g.
Thereafter, the mixture was cooled to a temperature of 80 ° C. or lower, 326 g of acetonitrile was added, and ice-cooled to a temperature of 10 ° C. or lower, followed by stirring for 30 minutes. The crystals precipitated in the system were filtered by suction, washed with 33 g of acetonitrile, and dried at 50 ° C. overnight. 55.36 g of crystals of sodium 4-trifluoromethylnicotinate (purity: 78.9%) were obtained. The content of by-product 6-trifluoromethylnicotinic acid was 1% or less.
[0030]
Example 2
(1) In a 500 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer and a dropping funnel, 16.52 g of 98% sodium methoxide, 123.8 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and 6.5 g of acetonitrile were placed. 44.84 g (purity: 93.0%, 0.3 mol) of 4-amino-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-one was added dropwise at a temperature of −5 ° C. or lower. Next, 36.54 g of methyl 3-methoxyacrylate was added dropwise at a temperature of -5C or lower. Thereafter, the reaction was performed at 15 to 25 ° C. for 3 hours. To this was added 3.3 g of 98% sodium methoxide at 15 ° C., and after reacting for 1 hour, the elimination reaction was followed by liquid chromatography.
(2) After the completion of the elimination reaction, 247 g of methanol was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours, further heated to 67 ° C., and stirred for 2 hours to complete the cyclization reaction. Thereafter, methanol was distilled off at normal pressure while gradually heating the bottom temperature from 66 ° C. to 103 ° C., and 228 g of methanol was recovered.
Next, 2.7 g of water was added, and the mixture was stirred under reflux for about 30 minutes to perform hydrolysis. After confirming that methyl 4-trifluoromethylnicotinate was not detected by liquid chromatography, the bottom temperature was decreased to 145 ° C. , And water and methanol were completely distilled off. The distillate was 34 g.
Thereafter, the mixture was cooled to a temperature of 80 ° C. or lower, 326 g of acetonitrile was added, and ice-cooled to a temperature of 10 ° C. or lower, followed by stirring for 30 minutes. The crystals precipitated in the system were filtered by suction, washed with 33 g of acetonitrile, and dried at 50 ° C. overnight. 52.50 g of crystals of sodium 4-trifluoromethylnicotinate (purity: 84.0%) were obtained (yield: 69.0%). The content of 6-trifluoromethylnicotinic acid as a by-product was 1% or less.
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Reference Example (1) Methyl 3- (4,4,4-trifluoro-3-oxo-1-butenylamino) -2-acrylate 22 in a 300 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer and a dropping funnel. 0.5 g (purity 99.0%, 0.1 mol), N, N-dimethylformamide 47 ml, methanol 167 ml, 98% sodium methoxide 8.23 g, stirred at 50 ° C. for 3 hours, then reflux temperature The mixture was stirred at (67 ° C.) for 2 hours to complete the cyclization reaction. At the end of the reaction, the result of the reaction trace by liquid chromatography was as follows: 50.3% of 4-trifluoromethylnicotinic acid, 7.8% of methyl 4-trifluoromethylnicotinate, 29.0% of 6-trifluoromethylnicotinic acid And so on.
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【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the method of this invention, a target substance can be manufactured with high yield, without producing a by-product. Further, the production process can be greatly simplified as compared with the conventional method, for example, the condensation reaction and the cyclization reaction can be performed continuously.

Claims (1)

Formula (I):

And 4-amino-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-one represented by the formula:

Wherein R is alkyl, alkenyl, alkynyl or phenyl, and R ′ is alkyl, or a 3,3-dialkoxypropionate represented by the formula (II-2):

(Wherein R and R ′ are as defined above) by a condensation reaction with a 3-alkoxyacrylic acid ester represented by the formula (III):

Wherein R is as defined above, to produce a 4,4,4-trifluoro-3-oxo-1-butenylamine-N-acrylic acid ester or a salt thereof, which is then cyclized Reacting and hydrolyzing the compound of formula (IV):

In the method for producing 4-trifluoromethylnicotinic acid or a salt thereof represented by the formula, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone is used as a solvent for the condensation reaction, wherein the 4-trifluoromethylnicotine is used. A method for producing an acid or a salt thereof.