JP2004516316A - ２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製法 - Google Patents

Abstract

本発明は、工程ａ）で、メタノール中でナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛との反応により、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を製造し、次に工程ｂ）で、工程ａ）で形成された乾燥した形またはメタノールで湿潤された形の反応生成物と、無水酢酸とを溶剤を添加せずに、３０〜８０℃で反応させ、かつ最後に、工程ａ）および工程ｂ）からの副生成物を除去した後に、工程ｃ）で、０〜３０℃でメタノール性溶液中でメチルアミンと反応させることにより、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを最終生成物に変換することを特徴とする、２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製法に関する。

Description

【０００１】
本発明は、植物保護剤、特にスルホニル尿素除草剤を製造するための中間生成物として工業的に極めて重要である２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製法に関する。
【０００２】
２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンとメチルアミンとを８０℃で反応させることによる２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製造は、文献Ｇ． Ｒｅｍｂａｒｚ ｅｔ ａｌ．， Ｗｉｓｓ． Ｚ． Ｕｎｉｖ． Ｒｏｓｔｏｃｋ， Ｍａｔｈ．− Ｎａｔｕｒｗｉｓｓ． Ｒｅｉｈｅ １９７２， ２１（２）． １１３〜１１７ページから公知であり、収率は８０％である。出発材料として必要な２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンは、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）と無水酢酸との反応により、ＤＤ ７１７６８により製造することができ、使用される溶剤は無水酢酸またはベンゼンである。亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）は、文献Ｇ． Ｒｅｍｂａｒｚ ｅｔ ａｌ．， Ｊｏｕｒｎａｌ ｆｕｅｒ ｐｒａｋｔｉｓｃｈ Ｃｈｅｍｉｅ ３１１， １９６９により、メタノール中で亜鉛ジシアンアミドを加熱することにより製造できる。ＤＤ ７０２９６によれば、この中間生成物は、メタノール中でナトリウムジシアンアミドと塩化亜鉛を加熱することによっても得られ、副生成物として形成された塩化ナトリウムは、高温混合物を濾過することにより除去することができる。
【０００３】
最後に、米国特許４，９３３，４５０には、リガンド、例えば、ピリジン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、アセトニトリルまたはテトラヒドロフランの存在下に、メタノール中で亜鉛ジシアンアミドを加熱することによる亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）の製造が記載されており、その際、相応する生成物を次に過剰の無水酢酸と反応させて２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを得ている。これを引き続き、ジクロロメタンで抽出することにより単離し、かつ最後に希釈水溶液中のメチルアミンを使用して２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンに変換している。
【０００４】
しかし、先行技術で記載された合成法は、２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンを工業的規模で製造するためには不適当である。それというのも、これは多くの重大な欠点を有するからである。第一に、固体でかつ乾燥した形の亜鉛ジシアンミドは、強い発熱反応において自然に分解し得るため、特に乾燥の際には著しく不安定である。
【０００５】
第二に、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンの製造には、溶剤として過剰の無水酢酸またはベンゼンの使用を必要とする。無水酢酸は、比較的に高い１３９℃の沸点を有し、さらには、不適切な生成物特性を有するため、形成された酢酸亜鉛を無水酢酸含有反応混合物から除去し、かつ無水酢酸を蒸留により除去することが極めて困難である。同様に、その生理学的特性により、ベンゼンの使用は著しく問題である。
【０００６】
水溶液中での２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンとメチルアミンとの反応における公知の方法の他の問題は、反応生成物が不十分に濾過可能である結晶の形で得られ、かつさらに比較的に高い湿分含量を有することである。
【０００７】
最終的に、公知の方法により製造される２−メトキシ−４−メチル−６ーメチルアミノ−１，３，５−トリアジンは、高度に活性なスルホニル尿素除草剤を製造するためには、十分に純粋ではない。それというのも、他の多くの１，３，５−トリアジン、例えば、２−アミノ−４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンが、製造の間に不所望な副生成物として形成されてしまうからである。
【０００８】
従って、本発明の課題は、上記の先行技術の欠点を有さず、良好な収率かつ高い純度で２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製造を可能し、工業的規模で実施する際に何の問題も生じない、次の
ａ）亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸（ｃａｒｂｉｍｉｃ ａｃｉｄ）メチルエステル）を製造し、
ｂ）引き続き、工程ａ）からの中間生成物と無水酢酸を反応させて、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを得て、かつ
ｃ）工程ｂ）で形成された２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンをメチルアミンと反応させて最終生成物を得る
３工程から成る２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製法を発展させることであった。
【０００９】
本発明によれば、この課題は、工程ａ）で、メタノール中でのナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛との反応により、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を製造し、次に工程ｂ）で、工程ａ）で形成された乾燥した形またはメタノールで湿潤された形の反応生成物と、無水酢酸とを溶剤を添加せずに、３０〜８０℃で反応させ、かつ最後に、工程ａ）および工程ｂ）からの副生成物を除去した後に、工程ｃ）で、０〜３０℃でメタノール性溶液中でメチルアミンと反応させることにより、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを最終生成物に変換することにより達成された。
【００１０】
意外にも、その不安定性により極めて危険である亜鉛ジシアンミドを用いなくても、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を製造できることが見出された。さらに、実質的に理論量での２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンへの亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）のアセチル化は、溶剤を添加しない場合でも高い収率で行うことができる。最終的に、この方法で所望の最終生成物が極めて良好な収率および高い純度で、結晶質で容易に濾過可能な形で製造可能となり、その上、このことは予測不可能なことであった。
【００１１】
本発明の方法において、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）は、工程ａ）に従って、ナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛とをメタノール性溶液中で反応させることにより製造され、その際、ナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛は、有利には理論量または実質的に理論量で使用される。ナトリウムジシアンアミド対酢酸亜鉛のモル比は、有利には２：１〜２．１：１である。メタノール性溶液中でのナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛の反応は、４０〜７０℃で行うのが有利である。この方法で、工程ａ）での亜鉛ジシアンアミドの製造および単離を回避することができる。
【００１２】
反応終了後（約８〜１２時間）に、この混合物を冷却し、かつ固体として得られる亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を常用の方法、例えば、濾過または遠心分離により分離する。本発明の範囲内で、工程ａ）で形成されたこの中間生成物は、引き続く工程ｂ）において、乾燥した形または１〜１０質量％、有利には３質量％のメタノール含量を有するメタノールで湿潤された形で使用することができる。
【００１３】
本発明による方法において、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）と無水酢酸とのこの反応は、３０〜８０℃で、先行技術とは反対に実質的に理論量を用いて行われるため、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）１モル当たり無水酢酸４．０〜４．４モルが使用される。工程ｂ）で、メタノールで湿潤された亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）が使用される場合には、メタノールで湿潤された中間生成物中のメタノール１モル当たり、付加的に無水酢酸１モルを使用する。有利な実施態様によれば、工程ｂ）は、無水酢酸をはじめに装入し、かつ亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を１０個以上の部分に分けて４〜１０時間にわたり導入することにより行われる。この方法で、発熱反応を安全かつ問題無く行うことができる。
【００１４】
亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）が導入された後に、有利には４０℃で、４〜１６時間の間、および８０℃で１時間の間、撹拌を続ける。
【００１５】
理論量で無水酢酸を使用したとしても、収率は意外にも極めて高く、約８５〜９５％である。
【００１６】
反応工程ｂ）に続いて、工程ａ）およびｂ）で形成された副生成物を分離する。従って、例えば、アセチル化において形成された酢酸亜鉛を反応溶液から除去し、かつ有利には酢酸で洗浄し、かつ減圧下、約１００℃で乾燥させることができる。ここで、酢酸亜鉛は、実質的に定量的収率で得られ、かつ問題無く工程ａ）で再使用することができる。
【００１７】
アセチル化において形成された酢酸は、有利には真空蒸留により分離され、かつこの真空蒸留は、＜１００ｍｂａｒの圧力および＜９０℃の温度で行うのが有利であることが判明している。メタノールで湿潤された亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）が使用される場合には、酢酸の他に、酢酸メチルも形成され、これは酢酸と一緒に蒸留により除去することもできる。
【００１８】
反応工程ｃ）を行うために、副生成物を蒸留により除去した後に得られた２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを、メタノール中に溶解する。ここで、反応工程ｂ）で使用された亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）１質量部当たり、メタノール０．８〜１．５質量部を必要とする３０〜５０質量％濃度の溶液を製造するのが有利である。反応工程ｃ）を行うために、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンのメタノール性溶液を５〜１５℃の温度で、メチルアミンの水溶液を使用して（４０〜５０質量％）、特に６．５〜７．５のｐＨに調節するのが有利である。
【００１９】
次に、中和されたメタノール性溶液を更なる量のメチルアミンの水溶液と、１０〜３０℃、有利には１０〜１５℃で反応させる。ここで、メチルアミンは、理論量、すなわち等モル量、または大過剰量で使用することができる。有利には、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン１モル当たり、メチルアミン０．８〜２モルを使用する。この方法で、２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンが、極めて高い８５〜９５％の収率で製造される。さらに、相応する最終生成物は結晶質でかつ容易に濾過可能な形で得られ、かつ引き続き、適切な場合にはメチルアミンの希釈水溶液で洗浄して、実質的に亜鉛不含の生成物（亜鉛含量＜５０ｐｐｍ）が得られる。
【００２０】
本発明の範囲内において、工程ｃ）で得られた粗生成物をさらに精製することができ、その際、他の実施態様によれば、粗生成物は引き続き８０〜１００℃の温度で、水で処理される。ここで、有利には生成物を穏やかな還流下に、２倍から４倍過剰の水を用いて加熱される。他の変法によれば、この後続の処理を、界面活性剤、特に湿潤剤の存在で行うことができ、有利にはこれは、水溶液の量の対して０．０５〜１質量％の量で使用される。
【００２１】
一般的には５〜６時間かかる水での処理に引き続き、有利には酢酸を使用して３．５〜４．５のｐＨに調節して、有利には減圧下、１０〜２００ｍｂａｒおよび７０〜８５℃で、高純度の２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンが単離および乾燥される。他の実施態様によれば、乾燥を２０〜１００ｍｂａｒおよび約８０℃で回転乾燥機中で行うこともできる。
【００２２】
このように乾燥された最終生成物は一般的には０．１〜０．３質量％の残留水含量を有する。水が結晶に結合するため、たとえ乾燥時間を長くしても、この値を著しく下げることができない。８０℃を上回る温度では最終生成物の昇華する傾向が強いため温度を上げることができない。
【００２３】
特に低い水含量を有する生成物が特別な適用、例えば、スルホニル尿素除草剤の製造のために必要であるので、既に乾燥された２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンを、本発明の範囲内において、さらに過剰のメタノール（１倍から７倍過剰）で、４０〜７０℃の有利な温度で処理し、例えば、蒸留によりメタノールを除去した後に、最後に残留物を乾燥させることができる。この乾燥は、有利には回転乾燥機中、１００〜１５０ｍｂａｒおよび約８０℃で行われ、水の含量を約５０〜５００ｐｐｍまで減少させることができる。
【００２４】
従って、本発明による方法を使用して、亜鉛ジシアンアミドを用いない場合でも、２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンを極めて高い収率で製造することができ、さらに、高純度でかつ実質的に無水の生成物を得ることができる。この方法は、問題なく行うことができるため、さらに工業的規模において使用するために極めて適切である。
【００２５】
以下の実施例は、本発明をより詳細に説明するものである。
【００２６】
実施例
例１
亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）の製造
撹拌容器中、９８％の純粋なナトリウムジシアンアミド８５９ｇをメタノール４９４０ｇ中に懸濁させた。次に、酢酸亜鉛９５ｇを添加し、かつ反応混合物を還流温度まで加熱した。還流温度が達成され次第、それぞれ酢酸亜鉛９６ｇの８個の部分を、それぞれ１時間の間隔を置いて、沸騰している反応混合物中に導入した。酢酸亜鉛の添加が終了した後、還流下での加熱を１０時間続けた。次に反応混合物を冷却し、かつ水冷を用いてさらに６時間撹拌した。次に、沈殿物を遠心分離により除去した。これにより、メタノール５質量％の湿分含量を有するメタノールで湿潤された生成物１１００ｇ（収率約６８％）が得られた。
【００２７】
例２
２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンの製造
無水酢酸３０３５ｇを始めに撹拌容器中に装入し、次にメタノールで湿潤された９５％の純粋な亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）２１８４ｇを２８個の部分に分けて３８〜４０℃で同時に導入し、かつ７時間にわたり効率的に撹拌した。亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を添加した後に、４０℃で撹拌をさらに１６時間続けた。次に混合物を１時間にわたり８０℃まで加熱し、かつこの温度で２時間撹拌した。次に反応混合物を冷却し、さらに水冷を用いて約４時間撹拌した。形成された酢酸亜鉛を吸引濾過し、かつ酢酸３００ｇを４回使用して、ヌッチェフィルター上で洗浄した。次に、合わされた酢酸濾液を蒸留装置に装入し、酢酸と酢酸メチルの混合物（比：約８０：２０）を、約１００ｍｂａｒの減圧下で蒸留により除去した。この混合物のメインのフラクションが留去され次第、内部温度を９０℃まで増大させた。残りの酢酸を蒸留により除去した後に、混合物を最後に約３０℃まで冷却し、かつメタノール２４６０ｇをこの生成物に添加した。これにより、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンの約４０質量％濃度メタノール性溶液４４５０ｇ（収率：約９０％）が得られた。
【００２８】
例３
２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジン（粗製生物）の製造
２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンの４０質量％濃度メタノール性溶液５０００ｇを始めに装入し、次に５〜１０℃で、４０質量％濃度のメチルアミン水溶液と混合して酢酸を中和し、７．２〜７．５のｐＨを設定した（ガラス電極）。次に１３〜１５℃で、４０質量％濃度のメチルアミン水溶液１５００ｇを８時間にわたり装入した。メチルアミン溶液の添加が終了した後に、撹拌を１４℃でさらに４時間続け、次に水冷を用いて１２時間撹拌した。引き続き反応生成物をヌッチェフィルターを用いて吸引濾過し、かつ２質量％濃度のメチルアミン溶液９００ｍｌで５回洗浄し、かつ最後に水９００ｍｌで４回洗浄した。乾燥生成物に対して２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの収率は１８５０ｇ（収率：約９３％）であった。
【００２９】
例４
２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの精製
例３の湿潤な粗製生物を水７リットル中に懸濁させた。非イオン湿潤剤（ヘキスト社のＧｅｎａｐｏｌ ＯＸ８０）２ｇを添加し、かつ次に反応混合物を穏やかな還流下で加熱し、かつ６時間効率的に撹拌した。冷却後、酢酸を添加することによりｐＨを３．７に調節し、かつ１５℃で撹拌を更に１時間続けた。次に固体をヌッチェフィルターを用いて吸引濾過し、かつ水４リットルで洗浄した。減圧下、８０℃で乾燥することにより、高度に純粋な２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジン１７２０ｇ（収率：約９３％）が得られた。
【００３０】
含量（ＨＰＬＣ）：９９．８％
全ての有機不純物の合計（ＨＰＬＣ）：＜０．１％
水（ＫＦ）：０．２１％。
【００３１】
例５
無水２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製造
水含量０．２１％を有する純粋な乾燥生成物１００ｇをメタノール３５０ｇ中に懸濁させた。次に回転蒸発器を用いてメタノールを大気圧で留去した。残留物をメタノール３５０ｇともう１度混合し、次に回転蒸発器を用いて留去した。最後に、この残留物を水ポンプ真空下に８０℃で乾燥させた。これにより、水含量（ＫＦ）５０ｐｐｍを有する２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジン９９．７ｇ（収率：約１００％）が得られた。

Claims (18)

1. 次の
   ａ）亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を製造し、
   ｂ）引き続き、工程ａ）からの中間生成物と無水酢酸を反応させて、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを得て、かつ
   ｃ）工程ｂ）で形成された２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンをメチルアミンと反応させて最終生成物を得る
   ３工程から成る２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製法において、工程ａ）で、メタノール中でのナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛との反応により、亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を製造し、次に工程ｂ）で、工程ａ）で形成された乾燥した形またはメタノールで湿潤された形の反応生成物と、無水酢酸とを溶剤を添加せずに、３０〜８０℃で反応させ、かつ最後に、工程ａ）および工程ｂ）からの副生成物を除去した後に、工程ｃ）で、０〜３０℃でメタノール性溶液中でメチルアミンと反応させることにより、２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンを最終生成物に変換することを特徴とする、２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの製法。
2. ナトリウムジシアンアミドと酢酸亜鉛を２：１〜２．１：１のモル比で使用する、請求項１に記載の方法。
3. 工程ａ）を４０〜７０℃の温度で実施する、請求項１または２に記載の方法。
4. 亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）１モル当たり、無水酢酸４．０〜４．４モルを使用する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. メタノール含量１〜１０質量％、有利には３〜６質量％を有するメタノールで湿潤された亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を使用し、かつメタノールで湿潤された亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）中のメタノール１モル当たり、付加的に無水酢酸１モルを使用する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 工程ｂ）で、無水酢酸をはじめに装入し、かつ亜鉛ビス（イミノ−ビス−カルビミド酸メチルエステル）を１０個以上の部分に分けて４〜６時間にわたり装入する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 工程ｂ）に続いて、形成された酢酸亜鉛を分離し、かつ場合により酢酸で洗浄した後に再使用する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
8. 工程ｂ）に続いて、形成された酢酸、かつ場合により形成された酢酸メチルを、例えば、真空蒸留により分離する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
9. ２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンとメチルアミンとの反応（工程ｃ）を、メタノール性溶液中、３０〜５０質量％の濃度で行う、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. ２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジンのメタノール性溶液を、メチルアミンの水溶液を使用して６．５〜７．５のｐＨに調節する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. ２，４−ジメトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン１モル当たり、メチルアミン０．８〜２モルを使用する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
12. 工程ｃ）を１０〜１５℃の温度で行う、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. 工程ｃ）で形成された粗生成物をメチルアミンの希釈水溶液で洗浄する、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
14. 工程ｃ）で得られた粗生成物を、引き続き８０〜１００℃の温度で、水で処理する、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
15. 後続の水での処理を、界面活性剤、特に湿潤剤０．０５〜１質量％（水溶液の質量に対して）の存在で行う、請求項１４に記載の方法。
16. ２−メトキシ−４−メチル−６−メチルアミノ−１，３，５−トリアジンの水含量を、メタノールで処理し、かつ引き続き乾燥することにより、５０〜５００ｐｐｍの体積に減少させる、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
17. メタノール処理を４０〜７０℃の温度で行う、請求項１６に記載の方法。
18. メタノールで処理した後の乾燥を、回転乾燥機中で行う、請求項１６または１７に記載の方法。