JP2023526778A - 殺真菌性化合物及びその調製プロセス - Google Patents

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Abstract

本発明は、式(I)で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物及び式(II)で表される化合物に関し、当該式(I)及び式(II)の化合物は、望ましくない不純物を実質的に含まない。特に、本発明は、望ましくない不純物を実質的に含まない式(I)及び(II)の化合物の調製プロセスに関する。【化1】TIFF2023526778000018.tif43137

Description

本発明は、式(I)で表される殺真菌性化合物に関する。本発明は、より具体的には、望ましくない不純物を実質的に含まない、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の調製プロセスに関する。
Standard Oilで1950年代に開発されたスルフェニルフタルイミドは、殺真菌剤の最も古い群のうちの1つであり、効果的で安全であり、永続的である。カプタン(N-(トリクロロメチルチオ)-3a,4,7,7a-テトラヒドロフタルイミド)、カプタホール(N-[1,1,2,2-テトラクロロエチルチオール]-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボキシミド)、及びフォルペット(N-[トリクロロメチルチオ]フタルイミド)は、抗真菌活性を有する3つのスルフェニルフタルイミドである。
フタルイミド及びN-置換フタルイミドは、重要な生物学的活性を有するため、重要なクラスの化合物であり、それらの活性の特定可能な構造的特徴は、疎水性アリール環、水素結合ドメイン、電子供与体基、別の遠位疎水性部位である。
フタルイミド部分を調製するためのいくつかの合成反応には、(1)フタル酸によるニトリルの、或いは無水フタル酸によるアミドの「乾燥」加水分解が起こり、対応するカルボン酸及びフタルイミドが得られる、Mathewsの反応、(2)ジカルボン酸又はそれらの対応する無水物と、反応性アミノ(-NH)官能基を有する試薬との反応であって、アミノ基の無水物部分への求核攻撃によって、芳香族又は脂肪族環状イミド及びそれらの誘導体を得る反応、(3)環状無水物又はそれらの対応するジカルボン酸を使用して直接縮合によってイミドを合成し、単純な手に入れやすい試薬であるアミドを形成するための一般的な合成経路が挙げられる。この手法は、この特定の試薬が、特に脂肪族イミドのための溶媒としても機能することができるという利点を有する。(4)スルフェニルフタルイミドの好ましい調製方法は、有機溶媒中でのイミドの金属塩とペルクロロメチルメルカプタン(CISCCl)との反応である。例えば、スルフェニルフタルイミド化合物、カプタンの合成は、ブタジエンを用いた無水マレイン酸のディールス-アルダーのシクロ付加によって容易に可能であり、これは次いでアンモニアによりテトラヒドロフタルイミドに変換される。最後に、イミド窒素原子をペルクロロメチルメルカプタンでアルキル化すると、カプタンが得られる。
フォルペット及びカプタンは、60年にわたって使用されているフタルイミド系農業用殺真菌剤である。各親化学物質の活性部分は、トリクロロメチルチオ官能基であるSCClであり、これは毒素基である。毒素基であるCCl-S-は、ペルクロロメチルメルカプタンとしても知られるトリクロロメタンスルフェニルクロリドから得られる。フォルペット及びカプタンの両方は、比較的安定な環構造と共に、反応性物質チオホスゲンに分解される。フォルペットは、フタルイミド(PI)及びチオホスゲン(SCCl)に分解され、カプタンは、1,2,3,6-テトラヒドロフタルイミド(THPI)及びチオホスゲンに分解される。PI及びTHPIは比較的安定である。
カプタンは、多くの果物、鑑賞用作物、及び野菜作物の疾患を防除するために使用される非浸透性殺菌剤である。これは、農業的製造、並びに家庭用農薬において使用される。カプタンは、とりわけ、黒腐病、夏疫病及び疫病、並びにべと病等の植物疾患を防除するために使用することができる。カプタンは、真菌と接触し、その生活環の主要なプロセスを中断させることによって機能する。多くの異なる真菌疾患に対して毒性がある可能性がある。カプタンは非浸透性であり、これは、植物を通って移動することが予想されないことを意味する。果物及び野菜のためのパッキング及び輸送箱に適用される。カプタンは、覆い、生地、及び皮革の防腐剤として、根浸漬及び種子処理として使用され、塗料、壁紙ペースト、プラスチック、及び皮革製品に組み込まれる。
広域スペクトルの保護殺真菌性N-(トリクロロメチルチオ)フタリミドを有するクロロアルキルチオ化合物であるフォルペットは、過去数十年にわたり使用されている。フォルペットは、今日の他の産業用途と共に、主に農耕分野で使用される。
スルフェニルフタルイミド化合物の合成中に、不純物を生成することは、それらが毒性学的、生態毒性学的又は環境的特性のために特に望ましくない場合は、考慮することが重要となる。いくつかの既知の不純物のうち、四塩化炭素(ハロアルカン不純物)は、毒物学的な点から大きな懸念事項である。IARC(国際がん研究機関)によれば、四塩化炭素は、肝細胞の増殖及び予定されていないDNA合成を誘導する。四塩化炭素は変異原性効果を有し、いくつかのインビトロ系で異数性を誘導する。四塩化炭素は、ヒトに対して発癌性である可能性がある(グループ2B)。結論として、EU(欧州委員会)は、四塩化炭素をカプタン技術における重要不純物と捉え、技術的材料において0.1g/kgの最大レベルを超えてはならない。
四塩化炭素は中枢神経系及び肝臓に対して毒性である。特に摂取後には、重度の肝毒性がある。肝臓細胞損傷は、初期脱塩素化のプロセスで生成されたフリーラジカルによって引き起こされることは明らかである。腎臓損傷も起こる。心臓細動に進行する不整脈は、高濃度の四塩化炭素の吸入又は液体の摂取の後に起こる可能性がある。四塩化炭素は、シトクロムP-450に不可逆的な損傷を引き起こすことによって、肝臓ミクロソームにおいてNADPH依存性酸化酵素を損なう。これは競合阻害剤として作用しない。肝臓において、四塩化炭素は、上昇したレベルのグルタミン酸オキザロ酢酸トランスアミナーゼ及びアルドラーゼ(化合物による中毒のヒト患者の臨床経過を追うために一般的に使用されるもの)を生成する。肝臓の小葉中心の壊死は、四塩化炭素による中毒に最も特徴的な病変である。壊死は細胞ごとに進行する。電子顕微鏡検査は、粗面小胞体の小胞形成、絡み合った、滑らかな膜の塊、及びゴルジ体の空胞化を示す。また、ポリソームの喪失及び脂肪の蓄積も示す。管の壊死及びカルシウムの沈着を含む明確な尿細管病変は定期的に観察されている。小胞体ではなく、ミトコンドリアが、腎臓における四塩化炭素毒性の一次細胞内部位であると考えられる。
四塩化炭素はまた、有害な紫外線から我々を保護する地球のオゾン層の破壊にも寄与する。四塩化炭素(CCl)は、対流圏中の塩素の約10%を占めるオゾン枯渇物質である。モントリオール議定書の条項の下で、分散使用のためのその生産は、2010年以来、モントリオール議定書の下で禁止された。
したがって、カプタン技術を取り扱う農業作業者への曝露を回避し、環境の危険を回避するために、スルフェニルフタルイミドを合成しながら、可能な限り四塩化炭素不純物のレベルを最小化することが重要である。
米国特許第2553770号明細書は、スルフェニルフタルイミド化合物の合成を開示している。この特許は、ジオキサン溶媒中のスルフェニルフタルイミド化合物の反応に続く、溶媒としての四塩化炭素中の結晶化による精製を開示する。
米国特許第2553771号明細書は、ジカルボン酸のイミドをアルカリ金属化合物のアルカリ水溶液に溶解し、得られた生成物をペルクロロメチルメルカプタンと反応させることを含む、スルフェニルフタルイミド化合物の合成を開示している。これらの特許の両方において四塩化炭素を添加することは、最終的に合成されたスルフェニルフタルイミド中の四塩化炭素不純物のレベルを増加させることに更に寄与する。
米国特許第2553776号明細書は、水が最終工程で溶媒として使用されるカプタンの合成を開示している。また、最終生成物の収率を改善するための塩化ナトリウム及び塩化カリウムの添加の効果も、当該特許に開示されている。しかし、特許は、最終生成物中の不純物及びその量について何ら開示していない。
米国特許第2713058号明細書は、ペルクロロメチルメルカプタンのための水不混和性飽和有機溶媒の存在下で、水性媒体に溶解したアルカリ金属イミド生成物とペルクロロメチルメルカプタンとの反応を実施することを含む、N-トリクロロメチルチオイミドの改善された合成方法を開示している。後者は、好ましくは、有機溶媒(飽和C~C炭化水素)に溶解した反応系に添加され、実質的に増加した純度の生成物が得られる。この発明に従って得られたN-トリクロロメチルチオイミドは、95%を超える純度を有するが、この特許は、N-トリクロロメチルチオイミドの合成中のハロアルカン不純物及び取り扱われるその量について何ら開示していない。
米国特許第3314969号明細書は、N-トリクロロメチルチオイミド化合物を調製する方法を開示し、極性溶媒分散液として前述の反応混合物からN-ポリハロエチルチオ化合物を単離する工程と、N-ポリハロエチルチオ化合物の実質的に全てを溶解するのに十分な時間、約50~100℃の範囲の温度で、当該分散液を6~10個の炭素の芳香族炭化水素溶媒と接触させる工程と、極性溶媒相を芳香族炭化水素溶媒相から分離する工程と、芳香族炭化水素相を冷却し、そこから精製されたN-ポリハロエチルチオ化合物を単離する工程と、を含む。米国特許第3314969号明細書は、水相中でアルカリ金属塩を使用し、脂肪族炭化水素溶媒に希釈されたトリクロロメチルスルフェニルクロリドをイミドの水溶液に添加した。先行技術は、最終生成物中で四塩化炭素がどのように取り扱われたかを開示していない。
実質的に純粋なスルフェニルフタルイミドを得るための試みがなされてきたが、ハロアルカン不純物、特に四塩化炭素不純物を最小許容限界未満有するスルフェニルフタルイミドを得るための、単純であり、効率的で費用効果の高いプロセスを開発することが依然として必要とされている。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、望ましくないハロアルカン不純物を実質的に含まない殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を開発することである。
本発明の目的は、ハロアルカン不純物を実質的に含まないスルフェニル化合物を開発することである。
本発明の更に別の目的は、殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物中のハロアルカン不純物を最小限に抑える芳香族炭化水素を使用して、四塩化炭素を実質的に含まない殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を開発することである。
本発明の別の目的は、高収率及び高純度でスルフェニルフタルイミド化合物を調製するための単純なプロセスを提供することである。このプロセスは、簡単で、容易で、実行が簡便であり、経済的且つ効率的である。
本発明の更に別の目的は、ハロアルカン不純物を実質的に含まない殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の調製プロセスを提供することであり、当該プロセスは効率的で、単純で費用効果が高い。
本発明の更に別の目的は、高収率の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物が得られる方法を開発することである。
発明の概要
一態様では、本発明は、式(I)で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を調製することに関し、当該式(I)の化合物は、望ましくないハロアルカン不純物を実質的に含まない。
別の態様では、本発明は、式(I)で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を調製することに関し、当該式(I)の化合物は、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
Figure 2023526778000002
(式中、Kは、2つの連続する炭素原子と一緒になって、縮合6員芳香環a又は縮合シクロヘキセン環を形成する。)
別の態様では、本発明は、式(I)で表される化合物の調製プロセスを提供し、式中、Kは2つの連続する炭素原子と一緒になって、ハロアルカン不純物を実質的に含まない縮合シクロヘキセン環を形成し、当該式(I)の化合物は、3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドである。
別の態様では、本発明は、式(I)で表される化合物の調製プロセスを提供し、式中、Kは2つの連続する炭素原子と一緒になって、ハロアルカン不純物を実質的に含まない縮合芳香環を形成し、当該式(I)の化合物は、N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドである。
別の態様では、本発明は、式(I)で表される化合物の調製に使用される、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(II)で表される化合物の調製プロセスを提供する。
Figure 2023526778000003
本発明の別の態様では、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I)で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセスであり、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、式(II):
Figure 2023526778000004
で表されるスルフェニル化合物を形成する工程と、
(b)当該式(II)のスルフェニル化合物を、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物に変換する工程と、
を含む。
本発明の別の態様では、式(I)で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセスであり、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、スルフェニル化合物を形成する工程と、
(b)芳香族炭化水素でスルフェニル化合物を処理してハロアルカン不純物を除去することによって、純粋なスルフェニル化合物を単離する工程と、
(c)式(II)のスルフェニル化合物をフタルイミド又はフタルイミド誘導体と反応させて、式(I)で表される純粋なスルフェニルフタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の別の態様では、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物の合成プロセスは、以下の工程、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、スルフェニル化合物を形成する工程と、
(b)工程(a)のスルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去して、式(II)の純粋なスルフェニル化合物を得る工程と、
(c)式(II)のスルフェニル化合物をテトラヒドロフタルイミドと反応させて、式(I)純粋な3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の別の態様では、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)のN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物の合成プロセスであり、当該プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、スルフェニル化合物を形成する工程と、
(b)工程(a)のスルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去して、式(II)の純粋なスルフェニル化合物を得る工程と、
(c)芳香族炭化水素中の式(II)のスルフェニル化合物をフタルイミドと反応させて、式(I)の純粋なN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の一態様では、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(II)のスルフェニル化合物の合成プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、スルフェニル化合物を形成する工程と、
(b)工程(a)のスルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去し、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(II)の純粋なスルフェニル化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の別の態様では、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセスであって、当該プロセスは、芳香族炭化水素中の式(II)のスルフェニル化合物を、フタルイミド又はフタルイミド誘導体化合物と反応させ、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を得る工程を含む。
本発明のいくつかの実施形態が本明細書に説明且つ例示されてきたが、当業者は、機能を実行するための、並びに/又は本明細書に記載の結果及び/若しくは1つ以上の利点を取得するための様々な他の手段並びに/又は構造を容易に想定するであろうが、そのような変形並びに/又は変更の各々は、本発明の範囲内にあると見なされる。
驚くべきことに、本発明の発明者等は、スルフェニル化合物が、炭素ジスルフェニルを塩素化し、続いて得られた粗スルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理し、スルフェニル化合物をフタルイミド若しくはフタルイミド誘導体と反応させ、芳香族炭化水素で更に処理して、実質的に純粋なスルフェニルフタルイミド化合物を得ることによって作製される場合、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物が、無視できる程度のハロアルカン不純物しか有していない、実質的に純粋な形態で得ることができることを見出した。
スルフェニル化合物及びスルフェニルフタルイミド化合物の両方の合成中に使用される芳香族炭化水素処理は、ハロアルカン不純物を低減するのに役立ち、最終的には、実質的に純粋なスルフェニルフタルイミド化合物をもたらす。
有利には、本発明は、望ましくないハロアルカン不純物の形成を最小限に抑えると考えられる芳香族炭化水素の使用を介して、スルフェニルフタルイミド化合物及び誘導体化合物、例えばカプタン及びフォルペットの製造における改善を達成した。
広義には、本発明は、ハロアルカン不純物から実質的に純粋な殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物、及び芳香族炭化水素を使用してハロアルカン不純物から実質的に純粋な殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を調製するプロセスを企図する。本発明によって企図されるプロセスは、以下の反応スキームによって更に説明される。
工程I:
Figure 2023526778000005
工程II:
Figure 2023526778000006
本発明によれば、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物は、好ましい化合物のいくつかを表し、下記に示す構造で表される当該式(I)の化合物は、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
Figure 2023526778000007
(式中、Kは、2つの連続する炭素原子と一緒になって、縮合6員芳香環a又は縮合シクロヘキセン環を形成する。)
本発明の一実施形態では、Kが2つの連続する炭素原子と一緒になって縮合シクロヘキセン環を形成した、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式Iの化合物、及びその調製プロセスを提供し、ここで当該式(I)の化合物は、3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドであり、下記式で表される。
Figure 2023526778000008
本発明の一実施形態では、Kが2つの連続する炭素原子と一緒になって縮合芳香環を形成した、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式Iの化合物、及びその調製プロセスを提供し、ここで当該式(I)の化合物は、以下に表されるN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドである。
Figure 2023526778000009
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(II)の化合物及びその調製プロセスが提供される。
Figure 2023526778000010
本発明によれば、式(II)の化合物は、トリクロロメタンスルフェニルクロリド又はペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)としても知られている。
本発明によれば、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物は、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
本発明によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物とは、(ガスクロマトグラフィにおいて)ハロアルカン不純物が0.05%未満、好ましくは0.01%未満のである式(I)の化合物を指す。
本発明によれば、式(II)のスルフェニル化合物は、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
本発明によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(II)のスルフェニル化合物とは、(ガスクロマトグラフィにおいて)ハロアルカン不純物が0.10未満、好ましくは0.08%未満である式(II)の化合物を指す。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物は、スルフェニル化合物又はスルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセス中に生成される四塩化炭素及びジクロロ(クロロスルファニル)メタンスルホニルクロリド又はそれらの混合物を含む群に属する望ましくない不純物を指す。
典型的には、本発明の好ましい実施形態によれば、ハロアルカン不純物は、四塩化炭素である。
本発明の一実施形態によれば、スルフェニルフタルイミド中に存在するハロアルカン不純物は、反応副生成物、中間体、出発物質、及び溶媒を含む任意の不純物であり得る。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物は、真空蒸留、熱、又は低圧蒸発等によって共沸混合物により除去され得る。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物は、好ましくは蒸留によって除去される。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセスであり、当該プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、スルフェニル化合物を形成し、芳香族炭化水素によりスルフェニル化合物を処理して、ハロアルカン不純物を除去して、式(II)の純粋なスルフェニル化合物を得る工程と、
(b)芳香族炭化水素中の式(II)のスルフェニル化合物をフタルイミド又はフタルイミド誘導体と反応させて、式(I)の純粋なスルフェニルフタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
一実施形態では、工程(a)は、水性酸性媒体の存在下で実行され、スルフェニル化合物は、芳香族炭化水素溶媒で更に処理されて、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(II)の純粋なスルフェニル化合物を得る。
一実施形態では、工程b)は、水性アルカリ媒体の存在下で行われ、スルフェニルフタルイミド化合物は芳香族炭化水素で更に処理されて、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、純粋なスルフェニルフタルイミド化合物(I)を得る。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセスであり、当該プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、粗スルフェニル化合物を得る工程と、
(b)工程(a)の粗スルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去し、式(II)のスルフェニル化合物を得る工程と、
(c)式(II)のスルフェニル化合物をフタルイミド又はフタルイミド誘導体と反応させて、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物の合成プロセスであって、当該プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、粗スルフェニル化合物を得る工程と、
(b)工程(a)の粗スルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去し、式(II)のスルフェニル化合物を得る工程と、
(c)芳香族炭化水素中で式(II)のスルフェニル化合物をテトラヒドロフタルイミドと反応させて、式(I)の3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
工程a)では、有機硫黄化合物は、二硫化炭素であり、スルフェニル化合物は、ペルクロロメチルメルカプタンである。典型的には、工程a)は5~10℃で実行される。工程a)の反応の完了後、反応塊を、芳香族炭化水素溶媒で処理する。使用される芳香族炭化水素溶媒は、トルエン、クロロベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、キシレン等を含む群から選択される。次いで、このようにして得られた溶液を蒸留に供して不要な不純物を除去し、更に精製することなく、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物の調製に直接使用することができる、純粋なスルフェニル化合物を単離する。
工程c)において、工程b)で得られた純粋なスルフェニル化合物を、水性塩基性媒体中のテトラヒドロフタルイミドと反応させる。典型的には、反応は、1~5時間、好ましくは約1~2時間、好ましくは0~10℃、より好ましくは0~5℃の低温で行われる。次いで、反応塊に芳香族炭化水素溶媒を加え、混合物を50~100℃、好ましくは70~80℃の範囲の温度まで加熱し、高純度及び高収率であり、好ましくは望ましくないハロアルケン不純物が0.01%未満に低減された、純粋なスルフェニルフタルイミド化合物を混合物から単離する。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)のN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物の合成プロセスであって、当該プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、スルフェニル化合物を形成する工程と、
(b)工程(a)のスルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去し、式(II)のスルフェニル化合物を得る工程と、
(c)式(II)のスルフェニル化合物をフタルイミドと反応させて、式(I)のN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(II)のスルフェニル化合物の合成プロセスであり、当該プロセスは、
(a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、粗スルフェニル化合物を得る工程と、
(b)工程(a)の粗スルフェニル化合物を芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を除去し、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(II)のスルフェニル化合物を得る工程と、
を含む。
本発明の別の態様では、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の合成プロセスであり、当該プロセスは、
式(II)のスルフェニル化合物を、フタルイミド又はフタルイミド誘導体と反応させ、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を得る工程を含む。
本発明の一実施形態によれば、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物の合成プロセスであって、当該プロセスは、
本願のプロセスに従って得られた式(II)のスルフェニル化合物をテトラヒドロフタルイミドと反応させ、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(II)の純粋な3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程を含む。
本発明の一実施形態によれば、有機硫黄化合物は、二硫化炭素、硫化カルボニル、チオホスゲン等を含む群から選択される。
本発明の好ましい実施形態によれば、有機硫黄化合物は、二硫化炭素である。
本発明の一実施形態によれば、式(II)のスルフェニル化合物を形成するために工程(a)で使用される酸媒体は、塩酸(HCl)、リン酸、硫酸を含む群から選択される。
本発明の好ましい実施形態によれば、式(II)のスルフェニル化合物を形成するために工程(a)で使用する酸媒体は、塩酸(HCl)である。
本発明の一実施形態によれば、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を形成するために工程(b)で使用するアルカリ媒体は、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化リチウム(LiOH)、炭酸カリウム(KCO)等を含む群から選択される。
本発明の好ましい実施形態によれば、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を形成するために工程(b)で使用するアルカリ媒体は、水酸化ナトリウム(NaOH)である。
本発明の一実施形態によれば、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物及び式(II)のスルフェニル化合物の合成に使用される芳香族炭化水素は、トルエン、クロロベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、キシレン等を含む群から選択される。
本発明の好ましい実施形態によれば、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物及び式(II)のスルフェニル化合物の合成に使用される芳香族炭化水素は、トルエンである。
したがって、上記のような本願のプロセスによって得られる式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物は、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
好ましくは、本願のプロセスによって得られる3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドは、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
好ましくは、本願のプロセスによって得られたN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドは、ハロアルカン不純物を実質的に含まない。
一実施形態において、本発明によるプロセスは、粒径分布D10が約23.101μm未満の殺真菌性スルフェニルフタルイミドを提供する。
一実施形態において、本発明によるプロセスは、粒径分布D50が約72.223μm未満の殺真菌性スルフェニルフタルイミドを提供する。
一実施形態において、本発明によるプロセスは、粒径分布D90が約172.728μm未満の殺真菌性スルフェニルフタルイミドを提供する。
本発明によれば、式(1)の化合物は、高収率で得られ、98.5%を超える高純度を有する。本プロセスは、単純で、容易で、実行が簡便で、効率的で、経済的であり、工業的及び商業的にも実行可能である。
本発明の一実施形態によれば、殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物は、農薬用途のための任意の種類の固体又は液体製剤で、限定されないが、界面活性剤、分散剤、湿潤剤、消泡剤、抗微生物剤、酸化防止剤、緩衝液、染料、香料、安定化剤、及び水溶性塩を含む他の任意選択の構成要素と共に使用され得る。
本発明の一実施形態によれば、殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物はまた、他の農薬で許容可能な成分、例えば硝酸アンモニウム、尿素、カリ、及び過リン酸塩等の肥料、植物に有害な物質及び植物成長調節剤、毒性緩和剤、及び殺虫剤と混合され得る。
一実施形態によれば、本発明は、本プロセスに従って調製されたハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を含む殺真菌剤組成物を提供する。別の実施形態では、本発明は、本プロセスに従って調製されたハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を遺伝子座に適用することによって真菌感染症を治療する方法を提供する。
本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、本発明において様々な修正及び変更を行うことができることは、当業者には明らかであろう。本発明の他の実施形態は、本明細書に開示される本発明の仕様及び実施を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。本明細書及び実施例は、真の範囲で例示としてのみ見なされることが意図されている。スルフェニルフタルイミド化合物を調製するプロセスは、以下の実施例に示される。
実施例1:
3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドの合成
工程1:1664gの水に対して、974g(30%)のHCl水溶液及び380gの二硫化炭素を5~10℃で加え、塩素ガスを同じ温度で22~24時間パージした。反応の完了後、層を分離し、有機塊を回収し、トルエン(210gm)を添加し、更なる有機層を250gmの水で2回洗浄した。905gの粗ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)トルエン溶液を得た。3フィートの充填カラム上の粗PCMMトルエン溶液の蒸留を行って、低沸点物質及びハロアルカン不純物である、四塩化炭素(CTC)をトルエンと共に真空下で除去した。このようにして得られたPCMMトルエン溶液を、工程2のために更に取得した。最終スルフェニル化合物(PCMM)仕様:残留PCMM:(778.0g)。収率:77.0%、純度:92.61%、CTC-0.07%(GCによる)。
工程2:400gの水に対して、44.60g(48%)のNaOH溶液を加え、次いで10~15℃に冷却した。上記溶液に、81.38gのテトラヒドロフタルイミドを10~15分の間にゆっくりと添加し、同じ温度で更に45分間撹拌し、透明な溶液が観察されたら、次いで0~2℃に冷却して反応塊を得た。別個に、工程1で得られた100.4gのPCMM溶液を、上記反応塊に添加し、添加中に沈殿が観察されたら、同じ温度で2.0時間撹拌した。後処理として、トルエン(323g)を加え、反応塊を30分間撹拌しながら75~80℃に加熱し、20~25℃に冷却し、濾過し、トルエン(85g)及び熱水(98g)で2回洗浄して、最終的に133.4gの単離された乾燥固体を得た。最終スルフェニルフタルイミド化合物の仕様:収率:88.78%、純度:98.70%、0.0092%CTC。
実施例2:
3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドの合成
工程I:323.6gの水に対して、188.8g(30%)のHCl水溶液及び二硫化炭素(73.6g)を5~10℃で加え、塩素ガスを同じ温度で22~24時間パージした。反応の完了後、層を分離した。クロロベンゼン(48.4gm)を有機塊に添加し、48.4gmの水で2回洗浄した。192.0gの粗ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)クロロベンゼン溶液を得た。3フィートの充填カラム上の粗PCMMクロロベンゼン溶液の蒸留を行って、低沸点物質及びハロアルカン不純物である、四塩化炭素(CCl)をクロロベンゼンと共に真空下で除去した。このようにして得られたPCMMクロロベンゼン溶液を、工程2のために更に取得した。最終スルフェニル化合物(PCMM)仕様:残留PCMM:(147.2g)。収率:72.0%、純度:88.10%、CTC-0.06%。
工程2:302.4gの水に対して、33.72g(48%)のNaOH溶液を加え、次いで10~15℃に冷却した。上記溶液に、61.3gのテトラヒドロフタルイミドを10~15分の間にゆっくりと添加し、同じ温度で更に45分間撹拌し、透明な溶液が観察されたら、次に0~2℃に冷却して反応塊を得た。別個に、工程1で得られた79.8gのPCMM溶液を、上記反応塊に添加し、添加中に沈殿が観察されたら、同じ温度で2.0時間撹拌した。後処理として、クロロベンゼン(244g)を加え、反応塊を30分間撹拌しながら75~80℃に加熱し、20~25℃に冷却し、濾過し、クロロベンゼン(64.2g)及び熱水(74.1g)で2回洗浄して、最終的に、91.5gの単離された乾燥固体を得た。最終スルフェニルフタルイミド化合物の仕様:収率:80.54%、純度:97.80%、CTC-0.008%。
実施例3:
3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドの合成
工程I:323.6gの水に対して、188.8g(30%)のHCl水溶液及び二硫化炭素(73.6g)を5~10℃で加え、塩素ガスを同じ温度で22~24時間パージした。反応の完了後、層を分離した。キシレン(48.4gm)を有機塊に添加し、48.4gmの水で2回洗浄した。194.0gの粗ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)キシレン溶液を得た。3フィートの充填カラム上の粗PCMMキシレン溶液の蒸留を行って、低沸点物質及びハロアルカン不純物である、四塩化炭素(CCl)をキシレンと共に真空下で除去した。このようにして得られたPCMMキシレン溶液を、工程2のために更に取得した。最終スルフェニル化合物(PCMM)仕様:残留PCMM:(143.0g)。収率:70.40%、純度:88.70%、CTC-0.07%。
工程2:302.4gの水に対して、33.72g(48%)のNaOH溶液を装入し、次いで10~15℃に冷却した。上記溶液に、61.3gのテトラヒドロフタルイミドを10~15分の間にゆっくりと添加し、同じ温度で更に45分間撹拌し、透明な溶液が観察されたら、次いで0~2℃に冷却して反応塊を得た。別個に、工程1で得られた79.3gのPCMM溶液を、上記反応塊に添加し、添加中に沈殿が観察されたら、同じ温度で2.0時間撹拌した。後処理として、キシレン(244g)を装入し、反応塊を30分間撹拌しながら75~80℃に加熱し、20~25℃に冷却し、濾過し、キシレン(64.2g)及び熱水(74.1g)で2回洗浄して、最終的に、88.0gの単離された乾燥固体を得た。最終スルフェニルフタルイミド化合物の仕様:収率:77.46%、純度:97.71%、CTC-0.0084%。
実施例4:
3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドの合成
工程I:323.6gの水に対して、188.8g(30%)のHCl水溶液及び二硫化炭素(73.6g)を5~10℃で加え、塩素ガスを同じ温度で22~24時間パージした。反応の完了後、層を分離した。エチルベンゼン(48.4gm)を有機塊に添加し、48.4gmの水で2回洗浄した。190.0gの粗ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)エチルベンゼン溶液を得た。3フィートの充填カラム上の粗PCMMエチルベンゼン溶液の蒸留を行って、低沸点物質及びハロアルカン不純物である、四塩化炭素(CCl)をエチルベンゼンと共に真空下で除去した。このようにして得られたPCMMエチルベンゼン溶液を、工程2のために更に取得した。最終スルフェニル化合物(PCMM)仕様:残留PCMM:(146.3g)。収率:71.80%、純度:88.40%w/w、CTC-0.06%。
工程2:302.4gの水に対して、33.72g(48%)のNaOH溶液を加え、次いで10~15℃に冷却した。上記溶液に、61.3gのテトラヒドロフタルイミドを10~15分の間にゆっくりと添加し、同じ温度で更に45分間撹拌し、透明な溶液が観察されたら、次いで0~2℃に冷却して反応塊を得た。別個に、工程1で得られた79.60gのPCMM溶液を、上記反応塊に添加し、添加中に沈殿が観察されたら、同じ温度で2.0時間撹拌した。後処理として、エチルベンゼン(244g)を加え、反応塊を30分間撹拌しながら75~80℃に加熱し、20~25℃に冷却し、濾過し、エチルベンゼン(64.2g)及び熱水(74.1g)で2回洗浄して、最終的に、95.0gの単離された乾燥固体を得た。最終スルフェニルフタルイミド化合物の仕様:収率:83.6%、純度:98.61%、CTC-0.0088%。
実施例5:ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)の合成
1664gの水に対して、974g(30%)のHCl水溶液及び380gの二硫化炭素を5~10℃で加え、塩素ガスを同じ温度で22~24時間パージした。反応の完了後、層を分離し、有機塊を回収し、トルエン(210gm)を添加し、更なる有機層を250gmの水で2回洗浄した。905gの粗ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)トルエン溶液を得た。3フィートの充填カラム上の粗PCMMトルエン溶液の蒸留を行って、低沸点物質及びハロアルカン不純物である、四塩化炭素(CCl)をトルエンと共に真空下で除去した。最終スルフェニル化合物(PCMM)仕様:残留PCMM:(778.0g)。収率:77.0%、純度:92.61%、CTC-0.07%。
実施例6:N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドの合成
工程1:1664gの水に対して、974g(30%)のHCl水溶液及び380gの二硫化炭素を5~10℃で装入し、塩素ガスを同じ温度で22~24時間パージした。反応の完了後、層を分離し、有機塊を回収し、トルエン(210gm)を添加し、更なる有機層を250gmの水で2回洗浄した。905gの粗ペルクロロメチルメルカプタン(PCMM)トルエン溶液を得た。3フィートの充填カラム上の粗PCMMトルエン溶液の蒸留を行って、低沸点物質及びハロアルカン不純物である、四塩化炭素(CCl)をトルエンと共に真空下で除去した。このようにして得られたPCMMトルエン溶液を、工程2のために更に取得した。最終スルフェニル化合物(PCMM)仕様:残留PCMM:(778.0g)。収率:77.0%、純度:92.61%、CTC-0.07%。
工程2:200gの水に対して、24g(48%)のNaOH溶液を装入し、次いで10~15℃に冷却した。上記溶液に、40.3gのフタルイミドを10~15分の間にゆっくりと添加し、同じ温度で更に45分間撹拌し、透明な溶液が観察されたら、次いで0~2℃に冷却して反応塊を得た。別個に、工程1で得られた53.98gのPCMM溶液を反応塊に添加し、添加中に沈殿が観察されたら、同じ温度で2.0時間撹拌した。後処理として、トルエン(174g)を装入し、反応塊を30分間撹拌しながら75~80℃に加熱し、20~25℃に冷却し、濾過し、トルエン(45.6g)及び熱水(52.6g)で2回洗浄して、最終的に55.8gの単離された乾燥固体を得た。最終スルフェニルフタルイミド化合物の仕様:収率:70%、純度:96.0%。
こうして、ハロアルカン不純物を実質的に含まない殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物を、本発明によるプロセスを使用して調製することに成功した。芳香族炭化水素による粗スルフェニル化合物の処理は、ハロアルカン不純物がより少ないスルフェニル化合物をもたらし、得られたスルフェニル化合物は、ハロアルカン不純物を実質的に含まないスルフェニルフタルイミド化合物を合成するために更に使用される。本発明は、単なる例として説明される上記の実施形態の詳細に限定されるべきではないことを理解されたい。

Claims (26)

  1. 式(I):
    Figure 2023526778000011
    (式中、Kは、2つの連続する炭素原子と一緒になって、6員縮合芳香環又は縮合シクロヘキセン環を形成する。)
    で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の調製プロセスであって、
    前記プロセスが、
    (a)有機硫黄化合物を塩素と反応させて、式(II):
    Figure 2023526778000012
    で表されるスルフェニル化合物を形成する工程と、
    (b)式(II)の前記スルフェニル化合物を、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物に変換する工程と、
    を含む、式(I)の殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物の調製プロセス。
  2. 前記工程(a)を水性酸性媒体の存在下で実行し、前記スルフェニル化合物を芳香族炭化水素で更に処理し、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(II)のスルフェニル化合物を得る、請求項1に記載のプロセス。
  3. 前記工程b)において、式(II)のスルフェニル化合物をフタルイミド又はフタルイミド誘導体化合物と反応させて、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を得ることを含む、請求項1に記載のプロセス。
    Figure 2023526778000013
  4. 前記プロセスを、水性アルカリ媒体及び芳香族炭化水素の存在下で実行し、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を得る、請求項3に記載のプロセス。
  5. 前記ハロアルカン不純物が、四塩化炭素及びジクロロ(クロロスルファニル)メタンスルホニルクロリド又はそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のプロセス。
  6. 前記有機硫黄化合物が、二硫化炭素、硫化カルボニル及びチオホスゲンから選択される、請求項1に記載のプロセス。
  7. 酸性溶液に用いられる酸が、塩酸、リン酸及び硫酸から選択される、請求項2に記載のプロセス。
  8. アルカリ媒体に用いられるアルカリが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、及び炭酸カリウムから選択される、請求項4に記載のプロセス。
  9. 前記芳香族炭化水素が、トルエン、クロロベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン及びキシレンから選択される、請求項2又は4に記載のプロセス。
  10. 前記工程a)を、5~20℃の範囲の温度で実施する、請求項1に記載のプロセス。
  11. 前記工程b)を、0~10℃の範囲の温度で実施する、請求項1に記載のプロセス。
  12. a)二硫化炭素を酸性水溶液中で塩素と反応させて、ペルクロロメチルメルカプタンを得、前記ペルクロロメチルメルカプタンを芳香族炭化水素で処理して、ハロアルカン不純物を実質的に含まないペルクロロメチルメルカプタンを得る工程と、
    Figure 2023526778000014
    b)芳香族炭化水素溶媒中の式(II)の化合物を、水性アルカリ媒体中のフタルイミド又はフタルイミド誘導体化合物と反応させて、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を得る工程と、
    Figure 2023526778000015
    によって、式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物を調製することを含む、請求項1に記載のプロセス。
  13. 前記式(II)の化合物及び前記式(I)の化合物が、四塩化炭素不純物を実質的に含まない、請求項1に記載のプロセス。
  14. 前記四塩化炭素不純物が、前記プロセスにおいて0.05%未満に低減される、請求項13に記載のプロセス。
  15. 得られた前記式(II)の化合物及び前記式(I)の化合物が、純度約98%である、請求項1に記載のプロセス。
  16. 前記式(I)のスルフェニルフタルイミド化合物が、3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド又はN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミドから選択される、請求項1に記載のプロセス。
  17. 前記3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物が、
    (a)酸性水溶液の存在下で有機硫黄化合物を塩素と反応させて、粗ペルクロロメチルメルカプタンを得る工程と、
    (b)芳香族炭化水素で粗ペルクロロメチルメルカプタンを処理することによって、ハロアルカン不純物を実質的に含まない純粋なペルクロロメチルメルカプタンを単離する工程と、
    (c)純粋なペルクロロメチルメルカプタンを水性アルカリ媒体の存在下でテトラヒドロフタルイミドと反応させて、ハロアルカン不純物を実質的に含まない3a,4,7,7a-テトラヒドロ-N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程と、
    によって調製される、請求項16に記載のプロセス。
  18. 前記N-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物が、
    (a)二硫化炭素を酸性水溶液中で塩素と反応させて、粗ペルクロロメチルメルカプタンを得る工程と、
    (b)工程(a)で得られた粗ペルクロロメチルメルカプタンを芳香族炭化水素溶媒で処理することによって、ハロアルカン不純物を実質的に含まない純粋なペルクロロメチルメルカプタンを単離する工程と、
    (c)芳香族炭化水素中の純粋なペルクロロメチルメルカプタンを、水性アルカリ媒体中のフタルイミド化合物と反応させて、ハロアルカン不純物を実質的に含まないN-(トリクロロメタンスルフェニル)フタルイミド化合物を得る工程と、
    によって調製される、請求項16に記載のプロセス。
  19. ハロアルカン不純物が四塩化炭素である、請求項1~18のいずれか一項に記載のプロセス。
  20. 式(II)のスルフェニル化合物の調製プロセスであって、
    (a)有機硫黄化合物を酸性水溶液中で塩素と反応させて、粗スルフェニル化合物を得る工程と、
    (b)粗スルフェニル化合物を芳香族炭化水素溶媒で処理し、ハロアルカン不純物を実質的に含まない式(II)のスルフェニル化合物を単離する工程と、
    を含む、式(II)のスルフェニル化合物の調製プロセス。
  21. 二硫化炭素を塩素と反応させて、ペルクロロメチルメルカプタンを得、前記ペルクロロメチルメルカプタンをトルエンで処理して、ハロアルカン不純物を実質的に含まないペルクロロメチルメルカプタンを得る工程を含む、請求項20に記載のプロセス。
  22. ハロアルカン不純物を実質的に含まない、式(I):
    Figure 2023526778000016
    (式中、Kは、2つの連続する炭素原子と一緒になって、縮合芳香環又は縮合シクロヘキセン環を形成する)
    で表される殺真菌性スルフェニルフタルイミド化合物。
  23. 前記式(I)の化合物が、ハロアルカン不純物を実質的に含まず、式(I)で表される粗化合物を芳香族炭化水素で処理することによって得られるものである、請求項22に記載の化合物。
  24. 粒径分布D50が約80μm未満であり、四塩化炭素不純物が0.05%未満である、請求項23に記載の化合物。
  25. 式(II):
    Figure 2023526778000017
    で表され、ハロアルカン不純物を実質的に含まない、スルフェニル化合物。
  26. 前記ハロアルカン不純物が四塩化炭素であり、その量が0.05%未満に低減されている、請求項25に記載の化合物。
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