JP2005213239A - ピリジン誘導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 医薬品、農薬、触媒配位子、コンビナートリアルケミストリー、有機エレクトロルミネッセンス素子、電荷移動体、電子写真感光体、染料、液晶等の分野において有用な中間体となるピリジン誘導体を、高価な触媒や特殊な設備を用いることなく、工業的規模で生産可能な製造方法を提供する。
【解決手段】 ピリジニウム誘導体、例えば、１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−２−オキソピリミジニウムクロリドと、アセチル化合物、例えば、４−アセチルピリジンを反応させ、次いでその反応物にアンモニアまたはアンモニウム塩を作用させる方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、医薬品、農薬、触媒配位子、コンビナートリアルケミストリー、有機エレクトロルミネッセンス素子、電荷移動体、電子写真感光体、染料、液晶等の分野において有用な中間体となるピリジン誘導体の製造方法に関する。

アセチル化合物を原料とするピリジン環の製造方法が近年開発されている。例えば、カルボン酸誘導体にＶｉｌｓｍｅｉｅｒ反応を行って得られるビナミジニウム化合物を用い、比較的穏和な条件下で高収率でピリジン環を構築する方法が開示されている（特許文献１〜２、非特許文献１〜３参照）。しかしこの方法には技術的な2つの問題点がある。一つは揮発性で環境に多大な影響を与えるジメチルアミンが大量に発生し、これを大気中に放出させないための特殊なガス収集装置が必要となる。また、もう一つの問題としてこれらビナミジニウム化合物は塩化物塩として単離することが難しく、総じて低収率のため高コストとなってしまう（非特許文献４〜６参照）。それを解決する方法として、例えばヘキサフルオロリン酸（ＰＦ₆）塩のビナミジニウム化合物を単離する方法が開示されている。しかしヘキサフルオロリン酸（ＰＦ₆）イオンはガラスをはげしく腐食するため、ガラス製の汎用反応装置が利用できず、フッ素イオンを含む廃液の処理に別段の費用が必要となる等の問題点を有している。
イオン性前駆体を用いない方法として、アミノアクロレイン誘導体によりピリジン環を構築する方法も知られている（非特許文献１〜３参照）。しかしこの方法も、反応によりジメチルアミンが発生するという問題が残る。
一方、ピリミジニウム塩を合成する方法としては、マロンアルデヒド化合物もしくはビナミジニウム化合物とウレア誘導体から合成する方法が知られている（非特許文献７、８参照）。しかしビナミジニウム化合物から合成するのでは腐食や悪臭の問題を解決できない上に、工程数が多くなりコストが増大するため、より安価に製造できる方法が求められていた。

国際公開第９９／５５８３０号パンフレット 特開２００１−２６１６５３号公報 イアン・Ｗ・デービス（Ｄａｖｉｅｓ， Ｉａｎ Ｗ．）、ポール・Ｊ・ライダー（Ｒｅｉｄｅｒ， Ｐａｕｌ Ｊ．）、ジャン・フランコス・マルクス（Ｍａｒｃｏｕｘ， Ｊｅａｎ−Ｆｒａｎｃｏｉｓ）、ジミー・ウー（Ｗｕ， Ｊｉｍｍｙ）、ピーター・ドーマー（Ｄｏｒｍｅｒ， Ｐｅｔｅｒ）他著 "ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"、（アメリカ）、アメリカ化学協会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、２０００年、ｐ．４５７１−４５７４ イアン・Ｗ・デービス（Ｄａｖｉｅｓ， Ｉａｎ Ｗ．）、ポール・Ｊ・ライダー（Ｒｅｉｄｅｒ， Ｐａｕｌ Ｊ．）、ジャン・フランコス・マルクス（Ｍａｒｃｏｕｘ， Ｊｅａｎ−Ｆｒａｎｃｏｉｓ）、ジミー・ウー（Ｗｕ，Ｊｉｍｍｙ）、ピーター・ドーマー（Ｄｏｒｍｅｒ， Ｐｅｔｅｒ）他著、"ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"、（アメリカ）、アメリカ化学協会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、２０００年、ｐ．８４１５−８４２０ イアン・Ｗ・デービス（Ｄａｖｉｅｓ， Ｉａｎ Ｗ．）、ポール・Ｊ・ライダー（Ｒｅｉｄｅｒ， Ｐａｕｌ Ｊ．）、ジャン・フランコス・マルクス（Ｍａｒｃｏｕｘ， Ｊｅａｎ−Ｆｒａｎｃｏｉｓ）、ジミー・ウー（Ｗｕ， Ｊｉｍｍｙ）、ピーター・ドーマー（Ｄｏｒｍｅｒ， Ｐｅｔｅｒ）他著、"ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"、（アメリカ）、アメリカ化学協会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、２００１年、ｐ．４１９４−４１９９ Ｓ．ステッドラー、Ｃ．ブロークル、Ｓ．ブランドル、Ｒ．ゴッパー（Ｓｔａｄｌｅｒ， Ｓ．； Ｂｒａｕｃｈｌｅ， Ｃ．； Ｂｒａｎｄｌ， Ｓ．； Ｇｏｍｐｐｅｒ， Ｒ．）著"ケミストリー・オブ・マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）"、（アメリカ）、アメリカ化学協会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）１９９６年、ｐ．６７６ "コレクション・オブ・チェコスロバク・ケミカル・コミニュケーション（Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｚｅｃｈｏｓｌｏｖａｋ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）"、（チェコ）、チェコスロバキア科学アカデミー（ＣＺＥＣＨＯＳＬＯＶＡＫ ＡＣＡＤＥＭＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ）、１９６１年、ｐ．３０５１ "コレクション・オブ・チェコスロバク・ケミカル・コミニュケーション（Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｚｅｃｈｏｓｌｏｖａｋ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）"、（チェコ）、チェコスロバキア科学アカデミー（ＣＺＥＣＨＯＳＬＯＶＡＫ ＡＣＡＤＥＭＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ）１９６５年、ｐ．２１２５ ダグラス・ロイド（Ｄｏｕｇｌａｓ Ｌｌｏｙｄ）、ハミッシュ・マクナブ（Ｈａｍｉｓｈ ＭｃＮａｂ）他著、"ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー パーキントランスレーション１（Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｐａｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ １）"、（アメリカ）、アメリカ化学協会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、１９７７年、ｐ．１８６２−１８６９ ダグラス・ロイド（Ｄｏｕｇｌａｓ Ｌｌｏｙｄ）他著、"リービッヒ・アナーレン・ケミー（Ｌｉｅｂｉｇｓ Ａｎｎａｌｅｎ ｄｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ）"、（ドイツ）、ＶＣＨ、１９８６年、ｐ．１３６８−１３７９

本発明の目的は、医薬品、農薬、触媒配位子、コンビナートリアルケミストリー、有機エレクトロルミネッセンス素子、電荷移動体、電子写真感光体、染料、液晶等の分野において有用な中間体となるピリジン誘導体を、高価な触媒や特殊な設備を用いることなく、工業的規模で生産可能な製造方法を提供することにある。更に詳しくは高純度、高収率、低コストで製造でき、公害問題を生じない、位置特異的なピリジン誘導体の製造方法を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、前記課題を解決するピリジン誘導体の製造方法を開発することに成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の方法によって達成される。

（１） 一般式（I）で表わされるピリミジニウム誘導体と一般式（II）で表わされるア
セチル化合物とアンモニアまたはアンモニウム塩とを反応させることを特徴とする一般式（ＩＩＩ）で表わされるピリジン誘導体の製造方法。

式中、
Ｒ１は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリ−ル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、スルホン酸基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ウレイド基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基を表わす。
Ｒ２はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、カルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ウレイド基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、シアノ基、ヘテロ環残基を表わす。
Ｒ３はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ウレイド基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環残基、ハロゲン原子を表わす。
Ｒ４は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、シアノ基、ヘテロ環残基を表わす。
Ｒ５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニルオキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、カルバモイル基、スルファモイル基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環残基、ハロゲン原子を表わす。
Ｒ４とＲ５とで結合して、それらが結合している炭素原子と共に非金属原子からなる環を形成してもよい。
Ｙは酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−Ｎ（Ｒ６）を表わす。
Ｒ６は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリ−ル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ヘテロ環残基を表わす。
Ｒ６はＲ２またはＲ３と結合して、それらが結合している窒素原子と共にヘテロ環を形成してもよい。
Ｘ⁻は任意の陰イオンを表わす。

（２） 下記一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物または一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物と下記一般式（VI）で表わされるウレア化合物とを反応させることを特徴とする前記一般式（Ｉ）で表わされるピリミジニウム誘導体の製造方法。

式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ⁻、Ｙは前記と同じ意味を表わす。
Ｒ７〜Ｒ１０は各々独立してアルキル基を表わす。
Ｒ７〜Ｒ１０の２つの基は結合して、それらが結合している炭素原子と共に非金属原子からなる環を形成してもよい。
Ｒ１１はアルコキシ基、アリールオキシ基、ジ置換アミノ基、ヘテロ環残基を表わす。

（３） 前記一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物または前記一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物と前記一般式（VI）で表わされるウレア化合物とを反応させて前記一般式（Ｉ）で表わされるピリミジニウム誘導体を合成し、次いで一貫法で前記一般式（II）で表されるアセチル化合物を反応させることを特徴とする(１)に記載のピリジン誘導体の製造方法。

（４） 前記一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物、前記一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物、または下記一般式（VII）で表わされるマロンアルデヒド化
合物のうちいずれかと、前記一般式（VI）で表わされるウレア化合物と前記一般式（II）で表されるアセチル化合物とを同時に反応させることを特徴とする(１)に記載のピリジン誘導体の製造方法。

式中、Ｒ１は前記と同じ意味を表わす。

（５） ウレア化合物の使用量が、アセチル化合物１モルに対して０．００１〜１．０モルであることを特徴とする(４)に記載のピリジン誘導体の製造方法。

（６） 下記一般式（VIII）で表わされるピリミドン化合物又は下記一般式（IX）で表わされるピリミジン化合物と前記一般式（II）で表わされるアセチル化合物とアンモニア又はアンモニウム塩を作用させることを特徴とする前記一般式（III）で表わされるピリジン誘導体の製造方法。

式中、
Ｒ１、Ｙは前記と同じ意味を表わす。
Ｒ１２はカルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基を表わす。
Ｚは酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−Ｎ（Ｒ１３）を表わす。
Ｒ１３はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基を表わす。

本発明により、医薬品、農薬、触媒配位子、コンビナートリアルケミストリー、有機エレクトロルミネッセンス素子、電荷移動体、電子写真感光体、染料、液晶等の分野において重要な中間体となるピリジン誘導体を、高価な触媒や特殊な設備を用いることなく、工業的規模で生産することができる。特に本発明により、位置特異的なピリジン誘導体を、公害問題を生ずることなく、高純度、高収率、低コストで製造することができる。

以下に本発明について更に詳しく説明する。
本発明の方法をより詳しく説明するために、本発明の方法の一態様を一例として下記に示すが、本発明の内容がこれに限定されるものではない。

上記式中、Ｒ１〜Ｒ１１、Ｘ^-は前記と同じ意味を表わす。Ｒ’は水素原子、オニウム化
合物、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、典型金属原子、遷移金属原子、非金属原子を表わす。

本発明の一般式（I）〜（IX）において、Ｒ１〜Ｒ１０、Ｒ１３が表わすアルキル基とは具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル、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、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等の直鎖、分岐または環状の炭素数１〜２０個のアルキル基を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１３が表わすアルケニル基とは、ビニル、アリル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデセニル、ヘキサデセニル、ヘプタデセニル、オクタデセニル、ノナデセニル、イコセニル、ヘキサジエニル、ドデカトリエニル等の直鎖、分岐、または環状の炭素数２〜２０個のアルケニル基を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１３が表わすアルキニル基とは、エチニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、シクロオクチニル、シクロノニニル、シクロデシニルなどの直鎖、分岐または環状の炭素数２〜２０個のアルキニル基を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１３が表わすアリール基とは、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリル等の６〜１０員の単環式または多環式アリール基を表わす。

Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１１が表わすアルコキシ基とは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、オクタデシルオキシ等の炭素数１〜２０個のアルコキシ基を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６が表わすアリールオキシ基とは、フェノキシ、ナフチルオキシ等を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１２が表わすカルボニル基とはアセチル、プロピオニル、ブチリル、ペンタノイル、ヘキサノイル、バレリル、オクタノイル等のアルキルカルボニル基；ベンゾイル、ナフトイル等のアリールカルボニル基；メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル、ｎ−デシルオキシカルボニル、ｎ−ヘキサデシルオキシカルボニル等のアルコキシカルボニル基；フェノキシカルボニル、ナフチルオキシカルボニル等のアリールオキシカルボニル基を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１２が表わすスルホニル基とは、メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、ブチルスルホニル、ペンチルスルホニル、ヘキシルスルホニル、オクチルスルホニル、ドデシルスルホニル、ヘキサデシルスルホニル等のアルキルスルホニル基；フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル等のアリールスルホニル基；メトキシスルホニル、エトキシスルホニル、ｔｅｒｔ−ブトキシスルホニル、ｎ−デシルオキシスルホニル、ｎ−ヘキサデシルオキシスルホニル等のアルコキシスルホニル基；フェノキシスルホニル、ナフチルオキシスルホニル等のアリールオキシスルホニル基を表わす。

Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１２が表わすカルバモイル基とは、カルバモイル；Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブチル）カルバモイル、Ｎ−ドデシルカルバモイル、Ｎ−オクタデシルカルバモイル、Ｎ−フェニルカルバモイル等のモノ置換カルバモイル基；Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジドデシルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルカルバモイル等のジ置換カルバモイル基を表わす。
Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１２が表わすスルファモイル基とは、スルファモイル；Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ−（ｉｓｏ−ヘキシル）スルファモイル、Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ
−デシルスルファモイル、Ｎ−ヘキサデシルスルファモイル、Ｎ−フェニルスルファモイル等のモノ置換スルファモイル基；Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジブトキシスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジオクチルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−テトラデシルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルスルファモイル等のジ置換スルファモイル基を表わす。
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が表わすカルボニルオキシ基とはアセチルオキシ、エチルカルボニルオキシ、プロピルカルボニルオキシ、ヘキシルカルボニルオキシ、ドデシルカルボニルオキシ、ベンゾイルカルボニルオキシ、ナフチルカルボニルオキシ等を表わす。

Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が表わすアルキルチオ基とは、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチオ、ノニルチオ、デシルチオ、ドデシルチオ、ヘキサデシルチオ、オクタデシルチオ等の炭素数１〜２０個のアルキルチオ基を表わす。
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が表わすアリールチオ基とは、フェニルチオ、ナフチルチオ等を表わす。

Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ６が表わすアミノ基とは、アミノ；Ｎ−メチルアミノ、Ｎ−ブチルアミノ、Ｎ−ヘキシルアミノ、Ｎ−デシルアミノ、Ｎ−テトラデシルアミノ、Ｎ−オクタデシルアミノ、Ｎ−フェニルアミノ、Ｎ−ナフチルアミノ等のモノ置換アミノ基；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジヘプチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ドデシルアミノ、Ｎ，Ｎ−オクタデシルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ等のジ置換アミノ基を表わす。
Ｒ１１が表わすジ置換アミノ基とは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）アミノ、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ドデシルアミノ、Ｎ，Ｎ−オクタデシルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジナフチルアミノ、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルアミノ、Ｎ−エチル−Ｎ−ドデシルアミノ、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノ、Ｎ−フェニル−Ｎ−オクチルアミノ等を表わす。
Ｒ１〜Ｒ３が表わすカルボニルアミノ基とは、アセチルアミノ、エチルカルボニルアミノ、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルアミノ、ｎ−オクチルカルボニルアミノ、ｎ−ヘキサデシルカルボニルアミノ、ベンゾイルアミノ、ナフトイルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、ｎ−オクチルオキシカルボニルアミノ、ｎ−ヘキサデシルオキシカルボニルアミノ等を表わす。
Ｒ１〜Ｒ３が表わすスルホニルアミノ基とは、メチルスルホニルアミノ、エチルスルホニルアミノ、ｔｅｒｔ−ブチルスルホニルアミノ、ｎ−ヘキシルスルホニルアミノ、ｉｓｏ−ドデシルスルホニルアミノ、ｎ−オクタデシルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、ナフチルスルホニルアミノ等を表わす。

Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ１１が表わすヘテロ環残基とは、５〜１０員の単環式またはニ環式の窒素、酸素および硫黄から選択される１〜４個の原子を含有するヘテロ環基を表わし、例えば、チオフェン、フラン、ピラン、ピリジン、ピロール、ピラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、オキサゾール、チアゾール、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾール、ピラゾール、モルホリン、チオモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、キノリン、イソキノリン、インドール、イソインドール、キノキサリン、フタラジン、キノリジン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、クロメン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等を表わす。
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が表わすハロゲン原子とは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等を表わす。
Ｒ’が表すオニウム化合物とは、具体的にはテトラブチルアンモニウム、クロロトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム、トリフェニルスルホニウム等を表す。

Ｒ４、Ｒ５は結合して、それらが結合している炭素原子と共に非金属原子からなる置換
または非置換の環を形成してもよく、具体的にはシクロペンタンノン、シクロヘキサノン、ベンゾシクロペンタノン、ベンゾシクロヘキサノン、テトラヒドロピラン−４−ノン等が挙げられる。
Ｒ６はＲ２またはＲ３と結合して、それらが結合している窒素原子と共にヘテロ環を形成してもよく、具体的にはイミダゾール、１，３，４−トリアゾール、１，３，５−トリアジン−２−オン、１，３−イミダゾール−４−オン、ピリミジン−４−オン、２Ｈ−１，２，４−チアジアジン等が挙げられる。
Ｒ７〜Ｒ１０の２つの基は結合して、それらが結合している炭素原子と共に非金属原子からなる環を形成してもよく、具体的には１，３−ジオキソラン、１，３−ジオキサン、２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン等が挙げられる。
Ｘ^-は具体的にはフッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン等のハロゲン
イオン；硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、過塩素酸イオン等の無機酸イオン；テトラクロロアルミニウムイオン、テトラブロモ鉄（III）イオンなどの含ルイス酸イオン；酢酸イオン、乳酸イオン
、クエン酸イオン、安息香酸イオン、メタンスルホン酸イオン、エタンスルホン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、イセチオン酸イオン、グルクロン酸イオン、グルコン酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン、等のような有機酸イオン等が挙げられる。 Ｘ⁻と一般式（I）とは結合してベタイン構造を形成してもよく、この形態も本発明の一般式（I）で表わされるピリミジニウム誘導体に含むものとする。その場合、Ｒ１は具体的には−ＳＯ_３ ⁻、−ＰｈＳＯ_３ ⁻、−ＣＯＯ⁻、−ＣＨ_２ＣＯＯ⁻、−ＯＰＯ_３Ｈ⁻等を表わす。

これらＲ１〜Ｒ１３は更に置換基を有してもよく、反応に関与しないものであれば特に制限されない。具体的にはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等のアルキル基；ビニル、アリル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデセニル、ヘキサデセニル、ヘプタデセニル、オクタデセニル、ノナデセニル、イコセニル、ヘキサジエニル、ドデカトリエニル等のアルケニル基；エチニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、シクロオクチニル、シクロノニニル、シクロデシニル等のアルキニル基；フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリル等の単環式またはニ〜四環式アリール基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ等のアルコキシ基；フェノキシ、ナフチルオキシ等のアリールオキシ基；ジメチルアミノ、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノ、ジフェニルアミノ、Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ等のジ置換アミノ基；ニトロ基；フリル、チエニル、ピリジル等のヘテロ環残基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロ環残基、ハロゲン原子であり、より好ましくはアルキル基、アリール基である。

Ｒ１は好ましくは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、含窒素ヘテロ環残基である。
Ｒ２は好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、ヘテロ環残基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基である。
Ｒ３は好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、ヘテロ環残基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基である。
Ｒ４は好ましくは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、ヘテロ環残基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、含窒素ヘテロ環残基である。
Ｒ５は好ましくは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜１０のアルキルカルボニル基、炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基、含窒素ヘテロ環残基が挙げられ、より好ましくは水素原子、炭素数１〜４の低級アルキル基、フェニル基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基である。
Ｒ６は好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、スルホニル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基である。
Ｒ７〜Ｒ１０は好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、ヘテロ環残基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、含酸素ヘテロ環残基である。
Ｒ１１は好ましくは炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜１２のアルキルアミノ基、ヘテロ環残基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、含窒素ヘテロ環残基である。
Ｒ１２は好ましくは炭素数２〜１３のアルキルカルボニル基、炭素数２〜１３のアルコキシカルボニル基、フェニルカルボニル基、フェノキシカルボニル基、炭素数１〜１２のアルキルスルホニル基であり、より好ましくは、炭素数２〜５のアルキルカルボニル基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基、フェニルカルボニル基、炭素数１〜４のアルキルスルホニル基である。
Ｒ１３は好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基である。
Ｘ⁻は好ましくは塩素イオン、臭素イオン、硫酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、酢酸、メタンスルホン酸イオン、またはベタイン構造としての−ＳＯ_３ ⁻であり、より好ましくは塩素イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、メタンスルホン酸イオンである。

以下に一般式（III）で表わされるピリジン誘導体、一般式（I）で表わされるピリミジニウム誘導体、一般式（VIII）で表わされるピリミドン化合物および一般式（IX）で表わされるピリミジン化合物の具体例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されない。

次に、本発明の製造法について詳しく説明する。
まず一般式（Ｉ）で表わされるピリミジニウム誘導体の製造方法について述べる。
一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物は多種市販されており容易に入手可能である。またその合成法は広く知られており、例えば米国特許２５５６３１２号明細書に記載の方法でビニルエーテル化合物とオルトギ酸トリエチルなどを反応させることで合成することが出来る。
一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物はその合成法が広く知られており、例えばＣｏｌｌｅｃｔ．Ｃｚｅｃｈ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，ｐ．３０５１（１９６１）に記載の方法に示されるように、α−置換されたカルボン酸誘導体にＶｉｌｓｍｅｉｅｒ反応を行い、次に加水分解することにより合成することが出来る。
一般式（IV）で表わされるウレア化合物もまた多種市販されており、容易に入手可能である。

本反応におけるウレア化合物の使用量は、ビスアセタール化合物またはアクロレイン化合物１モルに対し、０．１〜１０モル、好ましくは０．５〜５．０モル、より好ましくは０．８〜２．０モルである。
ウレア化合物とビスアセタール化合物またはアクロレイン化合物との反応温度は−８０〜２００℃の範囲であり、好ましくは２０〜１８０℃、より好ましくは３０〜１５０℃である。これらの反応は通常２４時間以内で終了し、多くの場合１０分〜２時間で原料の消失が確認される。

本発明におけるウレア化合物とビスアセタール化合物またはアクロレイン化合物との縮合反応では、基質のみでも反応は進行するが、状況に応じてａ）酸、ｂ）塩基、ｃ）塩基と酸触媒、のいずれかを添加してもよい。
本反応に酸を用いる場合、使用する酸は酢酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ニトロフェノール、クロロチオフェノール等の有機酸；塩酸、硫酸、硝酸、四塩化チタン
、三塩化アルミニウム等の無機酸が挙げられる。これらの中でも酢酸、塩酸が安価であり、良好な結果を与える。酸の使用量はウレア化合物１モルに対し、０．０１〜６．０モル、好ましくは０．３〜３．５モル、より好ましくは０．９〜１．５モルの範囲である。
本反応で塩基を用いる場合、使用する塩基は、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムエトキシド等の金属アルコキシド；n−ブチルリ
チウム、メチルマグネシウムクロリドなどの有機金属；水素化ホウ素ナトリウム、金属ナトリウム、水酸化リチウム、酸化カルシウム等の無機塩基；トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデカ−７−エン、ピリジン、酢酸カリウム、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアニリン等の有機塩基が挙げられる。好ましくはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、水素化ナトリウムであり、より好ましくはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドである。上記塩基の使用量はウレア化合物１モルに対し、０．１〜１０モル、好ましくは０．８〜２．０モル、より好ましくは０．９〜１．２モルの範囲である。

本反応で塩基と酸触媒とを用いる場合、用いる塩基は無水炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、リン酸カリウム、酸化カルシウム等の無機塩基；トリエチルアミン、ピリジン、酢酸カリウム、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアニリン等の有機塩基が挙げられる。これらの中でもトリエチルアミン、ピリジン、無水炭酸ナトリウムが安価且つ良好な結果を与えるので好ましい。この場合の塩基の使用量はウレア化合物１モルに対し、０．１〜１０モル、好ましくは０．８〜８．０モル、より好ましくは２．１〜４．０モルの範囲である。
一方、共に用いる酸触媒は無水酢酸、無水安息香酸等の酸無水物；Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の酸アミド；酢酸クロリド、ベンゾイルクロリド、クロロスルホン酸、Ｎ，Ｎ’−ジメチルスルファモイルクロリド等の酸ハライド；ポリリン酸、四塩化チタン、三塩化アルミニウム、チタントリフラート、塩化ハフニウム等の無機酸；酢酸、プロピオン酸等の有機酸が挙げられる。好ましくは、無水酢酸、Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、クロロスルホン酸、酢酸クロリド、であり、より好ましくはクロロスルホン酸、酢酸クロリドである。これら酸触媒の使用量はウレア化合物１モルに対し０．０１〜６．０モル、好ましくは０．１〜３．５モル、より好ましくは０．３〜２．５モルの範囲である。

反応終了後、目的物であるピリミジニウム誘導体は取り出して精製してもよいし、そのまま一貫法で次工程に用いることも可能である。なお本発明でいう一貫法とは、合成した材料を取り出すことなく、そのまま次工程に使用する方法を意味する。取り出す場合、反応液を冷却することでピリミジニウム誘導体が結晶化するが、必要に応じて酢酸エチルまたはトルエン等の有機溶媒と水を用いた抽出、アルコ−ル、へキサン、トルエン等を用いた再結晶、活性炭等を用いた吸着、減圧蒸留等を行っても良い。これらの方法は、単独又は２つ以上組み合わせて精製を行うことにより、目的物を高純度で得ることが可能である。

次に、ピリジン誘導体の製造方法について述べる。
本発明では、ピリミジニウム誘導体とアセチル化合物とを縮合反応させ、次にアンモニアまたはアンモニウム塩存在下で環化反応を行ってもよいし、ピリミジニウム誘導体、アセチル化合物およびアンモニアまたはアンモニウム塩を同時に添加して反応してもよい。
本発明で使用する一般式（II）で表わされるアセチル化合物は種々市販されており、また既知の方法、例えばフリーデルクラフツ反応により目的とする骨格にアシル基を導入することができ、簡単に合成することが可能である。

本発明で用いる一般式（I）で表わされるピリミジニウム誘導体は前記で述べた合成法の他、Ｒ２またはＲ３がカルボニル基またはスルホニル基の場合は反応液中で一般式（VIII）で表わされるピリミドン化合物と無水酢酸等のカルボニル化剤、又はメタンスルホニルクロリド等のスルホニル化剤を反応させ、系内でピリミジニウム誘導体を生成させて使用してもよい。
ピリミジニウム誘導体の使用量はアセチル化合物１モルに対し０．５〜６．０モル、好ましくは０．８〜４．０モル、より好ましくは０．９〜２．５モルである。

一方、本発明では一般式（VIII）で表わされるピリミドン化合物または一般式（IX）で表わされるピリミジン化合物とアセチル化合物とを縮合反応させても同様に反応が進行する。
本発明のピリミドン化合物（VIII）およびピリミジン化合物（IX）は公知の方法、例えば“Ｈｅｌｖｅｔｉｃａ Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、１９２７年、ｐ．３０５”、“Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９１２年，ｐ．９１”等に記載の方法により、尿素、チオウレアまたはグアニジン誘導体とマロンアルデヒド誘導体とから合成することができる。また、一般式（VIII）および一般式（IX）においてＲ１２が水素である前駆体から、反応系内で無水酢酸等のカルボニル化剤、又はメタンスルホニルクロリド等のスルホニル化剤を反応させて合成してもよい。
また本反応ではこれらの公知の方法でピリミドン化合物およびピリミジン化合物を合成した後、そのまま取り出さずに次のアセチル化合物との反応に用いることも可能である。
また、本工程でピリミドン化合物またはピリミジン化合物を用いる場合、そのまま反応に用いるか、または反応液中で無水酢酸等のカルボニル化剤、又はメタンスルホニルクロリド等のスルホニル化剤を反応させ、系内でピリミジニウム誘導体を生成させて使用してもよい。
本発明では、ピリミドン化合物またはピリミジン化合物とアセチル化合物とを縮合反応させ、次にアンモニアまたはアンモニウム塩存在下で環化反応を行ってもよいし、ピリミドン化合物またはピリミジン化合物、アセチル化合物およびアンモニアまたはアンモニウム塩を同時に添加して反応してもよい。
ピリミドン化合物およびピリミジン化合物の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．５〜６．０モル、好ましくは０．８〜４．０モル、より好ましくは０．９〜２．５モルである。

ピリミジニウム誘導体、ピリミドン化合物またはピリミジン化合物のいずれかとアセチル化合物とを縮合反応させ、次いでアンモニアまたはアンモニウム塩存在下で環化反応を行う場合、縮合反応の際の反応温度は−８０〜２００℃の範囲であり、好ましくは−８０〜１２０℃、より好ましくは−１０〜１００℃である。縮合反応は通常２４時間以内で終了し、多くの場合１０分〜１２時間で原料の消失が確認される。

ピリミジニウム誘導体、ピリミドン化合物またはピリミジン化合物のいずれかとアセチル化合物との縮合反応では、基質のみでも反応は進行するが、状況に応じてａ）酸、ｂ）塩基、ｃ）塩基と酸触媒、のいずれかを添加してもよい。
本反応で塩基を添加する場合、用いる塩基はカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムエトキシド等の金属アルコキシド；n−ブチルリチウム、メチルマグネシウムクロリドなどの有機金属；水素化ホウ素ナトリウム、金属ナトリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウム等の無機塩基；トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ピリジン、酢酸カリウム、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアニリン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデカ−７−エン等の有機塩基が用いられる。好ましくはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、水素化ナトリウムであり、より好ましくはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドである。上記塩基の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．１〜１０モル、好ましくは０．８〜２．０モル、より好ましくは０．９〜１．２モルの範囲である。
本反応で酸を添加する場合、用いる酸は、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ニトロフェノール、クロロチオフェノール等の有機酸；塩酸、硫酸、リン酸、四塩化チタン、三塩化アルミニウム、チタントリフラート、塩化ハフニウム等の無機酸が挙げられる。これらの中でも酢酸、プロピオン酸が安価であり、良好な結果を与え好ましい。酸の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．０１〜６．０モル、好ましくは０．３〜３．５モル、より好ましくは２．０〜３．０モルの範囲である。

本反応で塩基と酸触媒とを添加する場合、用いる塩基は無水炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、リン酸カリウム、酸化カルシウム等の無機塩基；トリエチルアミン、ピリジン、酢酸カリウム、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアニリン等の有機塩基が
挙げられる。好ましくはトリエチルアミン、ピリジン、無水炭酸ナトリウムであり、これらは安価且つ良好な結果を与える。上記塩基の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．１〜１０モル量、好ましくは０．８〜８．０モル、より好ましくは２．１〜４．０モルの範囲である。
一方、塩基と共に用いる酸触媒は無水酢酸、無水安息香酸等の酸無水物；Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の酸アミド；酢酸クロリド、ベンゾイルクロリド、クロロスルホン酸、Ｎ，Ｎ’−ジメチルスルファモイルクロリド等の酸ハライド；ポリリン酸、四塩化チタン、三塩化アルミニウム、チタントリフラート、塩化ハフニウム等の無機酸；酢酸、プロピオン酸等の有機酸が挙げられる。好ましくは、無水酢酸、Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、クロロスルホン酸、酢酸クロリドであり、より好ましくはクロロスルホン酸、酢酸クロリドである。これら酸触媒の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．０１〜６．０モル、好ましくは０．３〜３．５モル、より好ましくは０．５〜２．０モルの範囲で使用するのがよい。

前記の縮合反応後にアンモニアまたはアンモニウム塩存在下で環化反応を行う場合、およびピリミジニウム誘導体、ピリミドン化合物またはピリミジン化合物のいずれかとアセチル化合物およびアンモニアまたはアンモニウム塩を同時添加する場合、どちらの場合でも用いるアンモニアまたはアンモニウム塩は如何なる形態のものでも使用可能である。通常はアンモニアガス、アンモニア水、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、酢酸アミド、ナトリウムアミド等が用いられる。好ましくは塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウムであり、より好ましくは酢酸アンモニウムである。これらの使用量は、アセチル化合物１モルに対し１〜３０モル、好ましくは２〜１５モル、より好ましくは３〜８モルの範囲である。また、２種以上の異なる形態のアンモニアを混合して用いることができ、混合使用の際の混合比は任意に定めることができる。

本発明の製造方法においては、環化反応時および原料を同時に添加する場合のどちらも特に触媒を必要としないが、必要に応じて酸触媒を使用すると反応がより短時間で終了するので好ましい。酸触媒としては、いかなるものも使用できるが、硫酸、塩酸などの無機酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸、アンバーライト、アンバーリストなどの強酸性のイオン交換樹脂などが使用され、好ましくは反応系中を弱酸性に保つことができるギ酸、酢酸、プロピオン酸であり、より好ましくは酢酸である。酸触媒の使用量はアセチル化合物１モルに対し０．００１〜３．０モル、好ましくは０．００５〜１．０モル、より好ましくは０．０１〜０．５モルの範囲である。
本発明において、環化反応時および原料を同時に添加する場合の温度は、−８０〜２００℃の範囲であり、好ましくは０〜１５０℃、より好ましくは６０〜１２０℃である。これらの反応は通常２４時間以内で終了し、多くの場合１０分〜１２時間で原料の消失が確認される。

次に、ビスアセタール化合物、アクロレイン化合物、またはマロンアルデヒド化合物のうちいずれかと、ウレア化合物およびアセチル化合物とを同時に反応させる方法について述べる。
本反応では、逐次反応を行う必要はなく、原料を全て仕込んで同時に反応を行なっても目的とするピリジン誘導体を得ることができる。
同時に反応を行なう場合、ウレア化合物の使用量はビスアセタール化合物、アクロレイン化合物、またはマロンアルデヒド化合物に対してモル等量を用いてもよいが、触媒量でも反応は十分に進行する。この場合は、ピリミジニウム誘導体が発生し、更に反応してピリジン誘導体が生成すると同時にウレア化合物が再生し、再び反応に組み込まれて触媒的に作用するためである。以下に反応スキームを記す。

本反応で用いる一般式（VII）で表わされるマロンアルデヒド化合物は多種市販されて
おり、容易に入手可能である。
本反応におけるウレア化合物の使用量は、アセチル化合物１モルに対し０．００１〜１０モル、好ましくは０．０１〜５．０モル、より好ましくは０．００８〜０．３モルの範囲である。ウレア化合物を触媒量用いる場合は、アセチル化合物１モルに対し０．００１〜１モル、好ましくは０．００５〜０．５モル、より好ましくは０．０５〜０．３モルの範囲である。
ビスアセタール化合物、アクロレイン化合物、またはマロンアルデヒド化合物の使用量は、アセチル化合物１モルに対し０．１〜１０モル、好ましくは０．５〜５．０モル、より好ましくは０．８〜２．０モルの範囲である。
アンモニアまたはアンモニウム塩の使用量は、アセチル化合物１モルに対し１〜３０モル、好ましくは２〜１５モル、より好ましくは３〜１０モルの範囲である。
反応温度は、−８０〜２００℃の範囲であり、好ましくは０〜１５０℃、より好ましくは６０〜１３０℃である。これらの反応は通常２４時間以内で終了し、多くの場合１０分〜１２時間で原料の消失が確認される。

本反応では基質のみでも反応は進行するが、状況に応じてａ）酸、ｂ）塩基、ｃ）塩基と酸触媒、のいずれかを添加してもよい。
本反応で酸を添加する場合、用いる酸は、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ニトロフェノール、クロロチオフェノール等の有機酸；塩酸、硫酸、リン酸、四塩化チタン、三塩化アルミニウム、チタントリフラート、塩化ハフニウム等の無機酸が挙げられる。これらの中でも酢酸、プロピオン酸が安価であり、良好な結果を与え好ましい。酸の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．０１〜６．０モル、好ましくは０．３〜３．５モル、より好ましくは２．０〜３．０モルの範囲である。
本反応で塩基を添加する場合、用いる塩基はカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムエトキシド等の金属アルコキシド；n−ブチルリチウム、メチルマグネシウムクロリド
などの有機金属；水素化ホウ素ナトリウム、金属ナトリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウム等の無機塩基；トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ピリジン、酢酸カリウム、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアニリン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデカ−７−エン等の有機塩基が用いられる。好ましくはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、水素化ナトリウムであり、より好ましくはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドである。上記塩基の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．１〜１０モル、好ましくは０．８〜２．０モル、より好ましくは０．９〜
１．２モルの範囲である。

本反応で塩基と酸触媒とを添加する場合、用いる塩基は無水炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、リン酸カリウム、酸化カルシウム等の無機塩基；トリエチルアミン、ピリジン、酢酸カリウム、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアニリン等の有機塩基が挙げられる。好ましくはトリエチルアミン、ピリジン、無水炭酸ナトリウムであり、これらは安価且つ良好な結果を与える。上記塩基の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．１〜１０モル、好ましくは０．１〜３．５モル、より好ましくは０．３〜２．０モルの範囲である。
一方、塩基と共に用いる酸触媒は無水酢酸、無水安息香酸等の酸無水物；Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の酸アミド；酢酸クロリド、ベンゾイルクロリド、クロロスルホン酸、Ｎ，Ｎ’−ジメチルスルファモイルクロリド等の酸ハライド；ポリリン酸、四塩化チタン、三塩化アルミニウム、チタントリフラート、塩化ハフニウム等の無機酸；酢酸、プロピオン酸等の有機酸が挙げられる。好ましくは、無水酢酸、Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、クロロスルホン酸、酢酸クロリド、であり、より好ましくはクロロスルホン酸、酢酸クロリドである。これら酸触媒の使用量はアセチル化合物１モルに対し、０．０１〜６．０モル、好ましくは０．３〜３．５モル、より好ましくは０．５〜２．０モルの範囲で使用するのがよい。

本発明においては、すべての工程を通して反応溶媒は使用しなくても良いが、必要に応じベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族溶媒；ピリジン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の極性溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦと略記する）等のエーテル系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等のアルコール系溶媒；水等、極性、非極性を問わずいずれの有機溶媒、無機溶媒を利用し得るが、好ましくはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒であり、より好ましくはメタノールである。また２種以上の溶媒を混合して用いることができ、混合使用の際の混合比は任意に定めることができる。上記反応溶媒の使用量はアセチル化合物に対して、１〜５０倍重量の範囲で使用されるが、より好ましくは２〜３０倍重量、より好ましくは３〜５倍重量の範囲である。

反応終了後、目的物であるピリジン誘導体を精製する方法としては、アルコール、へキサン、トルエンなどを用いた再結晶、シリカゲルを用いたカラム精製、減圧蒸留などが挙げられる。これらの方法は、単独又は２つ以上組み合わせて精製を行うことにより、目的物を高純度で得ることが可能である。

次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、純度の評価は高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣと略記する）によった。ＨＰＬＣ分析条件は次の通りである。カラム：ＯＤＳ−８０ＴＭ、検出ＵＶ：２５４ｎｍ、流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ、溶離液：アセトニトリル／水＝５０／５０、バッファ−：トリエチルアミンおよび酢酸各０．１％

（実施例１）
１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−２−オキソピリミジニウム クロリド（Ｉ−１）の合成
３−ピペリジノアクロレイン６９．６ｇ（０．５ｍｏｌ）と１，３−ジメチルウレア４８．５ｇ（０．５５ｍｏｌ）と３５％塩酸１３０．２ｇ（１．２５ｍｏｌ）とをメタノール４００ｍｌに溶解し、５０℃で２時間反応した。反応終了後１０℃まで冷却し、析出した結晶を濾取し、目的物を９０．１ｇ（収率８５%）得た（純度９９．８％、融点１７４−１７５℃）。

（実施例２）
１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−２−オキソピリミジニウム スルフェイト（I−２）の合成
１，１，３，３−テトラメトキシプロパン８２．１ｇ（０．５ｍｏｌ）、１，３−ジメチルウレア３９．７ｇ（０．４５ｍｏｌ）をメタノール４００ｍLに溶解し、濃硫酸４９．０ｇ（０．５ｍｏｌ）を室温で滴下し、５０℃で３０分反応した。反応終了後室温まで冷却し、析出した結晶を濾取し、目的物を５９．７ｇ（収率６９%）得た。（純度９９．８％、融点２０３−２０５℃）

（実施例３）
２，４’−ビピリジン（III−１）の合成
実施例１で得られた１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−２−オキソピリミジニウム
クロリド１４．０ｇ(８７ｍｍｏｌ)をアセトニトリル２５ｍｌに溶解し、４−アセチルピリジン１０ｇ（８３ｍｍｏｌ）を加え、４５℃以下でトリエチルアミン１２．６ｇ（１２５ｍｍｏｌ）を滴下した。４５℃で３０分反応した後、アセトニトリルとトリエチルアミンを減圧留去し、残液に酢酸２５ｍｌ（４１６ｍｍｏｌ）と酢酸アンモニウム３９ｇ（４５４ｍｍｏｌ）を加え、１２０℃で８時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２５％水酸化ナトリウム水溶液２１７ｇで中和後、トルエン２００ｍｌで３回抽出した。有機層を濃縮後減圧で精製蒸留し、目的物を１０．３ｇ(収率８０％)得た（純度９９．９％、融点５６−５７℃）。

（実施例４）
２，４’−ビピリジン（III−１）の合成
１，１，３，３−テトラメトキシプロパン１５．０ｇ（９２ｍｍｏｌ）と１，３−ジ（ｎ−ブチル）ウレア２０．５ｇ（１１９ｍｍｏｌ）を２−プロパノール２０ｍlに溶解し、３５％塩酸１３．０ｇ（１２５ｍｍｏｌ）を添加し１時間還流した。反応液を室温まで冷却し、４−アセチルピリジン１０．０ｇ（８３ｍｍｏｌ）とピリジン７．１ｇ（８９．８ｍｍｏｌ）を添加した。室温で３０分攪拌後、反応液にギ酸１９ｍｌ（４１６ｍｍｏｌ）とギ酸アンモニウム３１．５ｇ（５００ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で８時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２５％水酸化ナトリウム２００ｇ（１．２ｍｏｌ）で中和後、トルエン２００mlで三回抽出した。有機層を濃縮後、減圧で精製蒸留し、目的物を９．９g（収率７６．５％）得た。 （純度９９．９％ 融点５５
−５７℃）

（実施例５）
５−エチル−２−シクロヘキシルピリジン（III−２）の合成
２−エチルマロンアルデヒド８．７１ｇ（８７ｍｍｏｌ）と１，３−ジフェニルウレア１６．８ｇ（７９ｍｍｏｌ）とメチルシクロヘキシルケトン１０．０g（７９ｍｍｏｌ）
と酢酸１１．９ｍｌ（１９８ｍｍｏｌ）と酢酸アンモニウム３９ｇ（５００ｍｍｏｌ）を２−プロパノール１６０ｍｌに溶解し、クロロスルホン酸５．３ｇ（３９．５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。反応液を８０℃で2時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２
５％水酸化ナトリウム水溶液２００ｇ（１．２ｍｏｌ）で中和後、トルエン２００ｍｌで３回抽出した。有機層を濃縮後、減圧で精製蒸留し、目的物を１０．８ｇ(収率７２％)得た。（純度９９．３％ 融点７９−８１℃ ）

（実施例６）
２、４’−ビピリジン（III−１）の合成
１，１，３，３−テトラメトキシプロパン１２．３ｇ（７９ｍｍｏｌ）、１−メチル−３−フェニルウレア０．１２ｇ（０．８ｍｍｏｌ）、４−アセチルピリジン１０．８g（７９ｍｍｏｌ）、酢酸３０ｍｌ（５００ｍｍｏｌ）および酢酸アンモニウム３９ｇ（５００ｍｍｏｌ）を２−プロパノール１６０ｍｌに溶解し、反応液を８０℃で９時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２５％水酸化ナトリウム水溶液２００ｇ（１．２ｍｏｌ）で中和後、トルエン２００ｍｌで３回抽出した。有機層を濃縮後、減圧で精製蒸留し、目的物を７．８ｇ(収率６３．２％)得た。（純度９９．２％、融点５５−５７℃）

（実施例７）
２−シアノ−３−メチルピリジン（III−３）の合成
２−ピリミドン１１．５３ｇ（１２０ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン１２．１４ｇ（１２０ｍｍｏｌ）をエタノール５０ｍｌに溶解し、７０℃で無水酢酸１１．２３ｇ（１１０ｍｍｏｌ）を１時間かけて滴下した。反応液を室温まで冷却し、２−オキソブチロニトリル８．３１（１００ｍｍｏｌ）と酢酸アンモニウム３０．４３ｇ（４００ｍｍｏｌ）を添加し、反応液を８０℃で４時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２５％水酸化ナトリウム水溶液１００ｇ（６００ｍｍｏｌ）で中和後、トルエン４０ｍｌで２回抽出した。有機層を濃縮し、目的物を７．９２ｇ（収率６７．１％）得た。（純度９９．１％ 融点８５−８６℃）

（実施例８、９）
原料のアセチル化合物、ビスアセタール化合物、およびウレア化合物を表１に示す化合物に変更した以外は実施例６と同様の条件で、以下の化合物を合成した。

（実施例１０、１１）
原料のアセチル化合物、マロンアルデヒド化合物、およびウレア化合物を表１に示す化合物に変更した以外は実施例５と同様の条件で、以下の化合物を合成した。

（実施例１２、１３）
原料のビスアセタール化合物を表１に示すアクロレイン化合物に変更し、チオアセタール化合物およびウレア化合物も各々表１に示す化合物に変更した以外は実施例６と同様の条件で、以下の化合物を合成した。表１に実施例８〜１３の結果を示す。

（実施例１４）
エチル ５−シアノニコチネート（III−１０）の合成
２−オキソ−１−（フェニルスルホニル）−１，２−ジヒドロピリミジン−５−カルボニトリル３１．４ｇ（１２０ｍｍｏｌ）とエチル オキソアセテート１０．２ｇ（１００ｍｍｏｌ）をエタノール２５０ｍｌに溶解し、７０℃で２時間反応した。反応液に酢酸アンモニウム３０．４ｇ（４００ｍｍｏｌ）を添加し、９０℃で４時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２５％水酸化ナトリウム水溶液１００ｇ（６００ｍｍｏｌ）で中和後、トルエン４０ｍｌで２回抽出した。有機層を濃縮し、目的物を１２．１ｇ（収率６８．７％）得た。（純度９８．２％ 融点５８−５９℃）

（実施例１５）
エチル ５−シアノニコチネート（III−１０）の合成
実施例１４において、２−オキソ−１−（フェニルスルホニル）−１，２−ジヒドロピリミジン−５−カルボニトリルをｔｅｒｔ−ブチル （５−シアノピリミジン−２−イル）メチルカルバメートに変更した以外は、実施例１４と同じ条件で行い、目的物を１０．６ｇ（収率６０．２％）得た。（純度９８．０％、融点５８−５９℃）

（比較例１）
２，４’−ビピリジン（III−１）の合成
１，１，３，３−テトラメトキシプロパン１４．２ｇ（８７ｍｍｏｌ）、４−アセチルピリジン１０ｇ（８３ｍｍｏｌ）、酢酸３０ｍｌ（５００ｍｍｏｌ）および酢酸アンモニウム３９ｇ（５００ｍｍｏｌ）を２−プロパノール１６０ｍｌに溶解し、反応液を８０℃で９時間反応した。反応終了後室温まで冷却し、２５％水酸化ナトリウム水溶液２００ｇ（１．２ｍｏｌ）で中和後、トルエン２００ｍｌで３回抽出した。有機層を濃縮後、減圧で精製蒸留し、目的物を３．２ｇ(収率２７．６％)得た。（純度９８．２％）
下記表２に、実施例３、６および比較例１の結果を比較する。

実施例３は他のどの例よりも収率と品質が優れている。実施例６では工程を簡略化したが、十分な収率と品質で目的物を得ることが出来た。比較例１に比べても収率が高いことから本方法の優位性は明らかである。また本方法は大量に市販されている安価な化合物を出発原料としているため、他の方法よりも安価に合成出来ることは明らかである。

Claims (6)

1. 一般式（I）で表わされるピリミジニウム誘導体と一般式（II）で表わされるアセチル
   化合物とアンモニアまたはアンモニウム塩とを反応させることを特徴とする一般式（ＩＩＩ）で表わされるピリジン誘導体の製造方法。
   

   

   式中、
   Ｒ１は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリ−ル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、スルホン酸基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ウレイド基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、ヘテロ環残基を表わす。
   Ｒ２はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、カルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ウレイド基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、シアノ基、ヘテロ環残基を表わす。
   Ｒ３はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ウレイド基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環残基、ハロゲン原子を表わす。
   Ｒ４は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、シアノ基、ヘテロ環残基を表わす。
   Ｒ５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニルオキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、カルバモイル基、スルファモイル基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環残基、ハロゲン原子を表わす。
   Ｒ４とＲ５とで結合して、それらが結合している炭素原子と共に非金属原子からなる環を形成してもよい。
   Ｙは酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−Ｎ（Ｒ６）を表わす。
   Ｒ６は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリ−ル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アミノ基、ヘテロ環残基を表わす。
   Ｒ６はＲ２またはＲ３と結合して、それらが結合している窒素原子と共にヘテロ環を形成してもよい。
   Ｘ⁻は任意の陰イオンを表わす。
2. 下記一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物または一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物と下記一般式（VI）で表わされるウレア化合物とを反応させることを特徴とする、前記一般式（Ｉ）で表わされるピリミジニウム誘導体の製造方法。
   

   

   式中、
   Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ⁻、Ｙは前記と同じ意味を表わす。
   Ｒ７〜Ｒ１０は各々独立してアルキル基を表わす。
   Ｒ７〜Ｒ１０の２つの基は結合して、それらが結合している炭素原子と共に非金属原子からなる環を形成してもよい。
   Ｒ１１はアルコキシ基、アリールオキシ基、ジ置換アミノ基、ヘテロ環残基を表わす。
3. 前記一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物または前記一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物と前記一般式（VI）で表わされるウレア化合物とを反応させて前記一般式（Ｉ）で表わされるピリミジニウム誘導体を合成し、次いで一貫法で前記一般式（II）で表されるアセチル化合物を反応させることを特徴とする請求項１に記載のピリジン誘導体の製造方法。
4. 前記一般式（IV）で表わされるビスアセタール化合物、前記一般式（Ｖ）で表わされるアクロレイン化合物、または下記一般式（VII）で表わされるマロンアルデヒド化合物の
   うちいずれかと、前記一般式（VI）で表わされるウレア化合物と前記一般式（II）で表されるアセチル化合物とを同時に反応させることを特徴とする請求項１に記載のピリジン誘導体の製造方法。
   

   

   式中、Ｒ１は前記と同じ意味を表わす。
5. ウレア化合物の使用量が、アセチル化合物１モルに対して０．００１〜１．０モルであることを特徴とする請求項４記載のピリジン誘導体の製造方法。
6. 下記一般式（VIII）で表わされるピリミドン化合物又は下記一般式（IX）で表わされるピリミジン化合物と前記一般式（II）で表わされるアセチル化合物とアンモニア又はアンモニウム塩を作用させることを特徴とする前記一般式（III）で表わされるピリジン誘導体の製造方法。
   

   

   式中、
   Ｒ１、Ｙは前記と同じ意味を表わす。
   Ｒ１２はカルボニル基、スルホニル基、カルバモイル基、スルファモイル基を表わす。
   Ｚは酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−Ｎ（Ｒ１３）を表わす。
   Ｒ１３はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基を表わす。