JP2762555B2 - 1,4,5,6―テトラヒドロピリダジンの合成方法 - Google Patents

1,4,5,6―テトラヒドロピリダジンの合成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は農薬、医薬、染料、写真材料などの原料とし
て有用な1,4,5,6−テトラヒドロピリダジンの製造法に
関する。該化合物は、特に特願昭63-154328号(特開平1
-250388号)に記載されている除草剤の中間体として大
変重要である。
〔従来の技術及び問題点〕
ピリダジン(pyridazines)の部分飽和体(partially
saturated pyridazines)や、全飽和体(saturated py
ridazines)としてジヒドロピリダジン(dihydropyrida
zines)、テトラヒドロピリダジン(tetrahydropyridaz
ines)そしてヘキサヒドロピリダジン(hexahydropyrid
azines)が知られている。これらの一般的な合成法につ
いては、コンプレヘンシブ・ヘテロサイクリック・ケミ
ストリー、第3巻、40頁(Alan R.Katritzky,et al.,
“Comprehensive Heterocyclic Chemistry",40,part
2B,(1984))、アドバンス・イン・ヘテロサイクリッ
ク・ケミストリー、第9巻、305頁(Alan R.Katritzky,
et al.,“Advances in Heterocyclic Chemistry",,30
5(1968))などの成書に、それら誘導体の合成も含め
数多く記載されている。
しかしながら、本発明の対象となる1,4,5,6−テトラ
ヒドロピリダジン(1,4,5,6−tetrahydropyridazine;以
下、THPDと略す。)の合成に関する文献は以下に示すよ
うに大変少ない。
ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテ
ィ、第87巻、393頁(David.M.Lemal,et al.,J.Am.Chem.
Soc.,87,393,(1965))には、エンゲリ塩(Angeli's s
alt)とピロリジン(pyrrolidine)から激しい窒素発生
を伴ってTHPDを得たという記載がある。またピロリジン
の窒素原子に−N(Na)SO2 -pC7H7がついた化合物を用
い、窒素発生を抑えながらTHPDを得たという記載があ
る。これらは、ジアゼン−ヒドラゾン転移(diazene-hy
drazone rearrangement)による環拡大反応(ring expa
nsion)によりTHPDを得る方法である。しかしながら、
前者では激しい窒素ガス発生を伴い、反応を大規模で行
うには難しく、後者では原料となるスルホン酸ヒドラジ
ド化合物の合成にも難点がある。
また、ヒュミッシェス・ベリヒテ、第109巻、3707頁
(Heyns Kurt,et al.,Chem.Ber.,109(11),3707,(197
6))にピペリダジン(piperidazine)を白金触媒下酸
素酸化、あるいは酸化水銀(HgO)で酸化することによ
りTHPDを得たという記載がある。しかしこの合成法に
は、原料となるピペリダジンの合成に数工程を要すると
いう難点がある。
また、テトラヘドロン・レターズ、第52巻、5025頁
(N.Viswanathan,et al.,Tetrahedron Lett.,52,5025,
(1979))にはN−アミノピロリジンを酸化的に環拡大
してTHPDを得たと記載されている。しかし具体的な実験
例がなく、THPDの合成については明確な記載が無い。
また、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリ
ー、第45巻、1665頁(David L.Klopotek,et al.,J.Org.
Chem.,45(9),1665,(1980))にもイソプロピルN,N
−ジフルオロカーバメイト(i-C3H7OCONF2)とピロリジ
ンからTHPDを得たと記載されているが、ジフルオロカー
バメイト自身、工業的製法に問題が残る。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の欠点、不合理性を改善する為に、安
価で容易に入手できる出発原料から短い工程で1,4,5,6
−テトラヒドロピリダジンを製造することを目的とす
る。
〔発明の構成〕
本発明は、4−ハロゲノブチルアルデヒドジアルキル
アセタールを無溶媒あるいは溶媒中、ヒドラジンと反応
後、環化させ1,4,5,6−テトラヒドロピリダジン(THP
D)に導く製造法を提供する。(次式参照) 〔式中、Rは低級アルキルを示し、RとRがメチレンを
介して環を形成していても良い。Halはハロゲン原子を
示す。〕 出発原料の4−ハロゲノブチルアルデヒドジアルキル
アセタールは、例えば、ジャーナル・オブ・アメリカン
・ケミカルソサエティー、第73巻、1365頁(Robert B.L
oftfied,J.Am.Chem.Soc.,73,1365,(1951))などに記
載されている方法を参考にして得ることが出来る公知化
合物である。
4−ハロゲノブチルアルデヒドジアルキルアセタール
を無溶媒あるいは溶媒中、ヒドラジンと反応させること
により、4−ヒドラジノブチルアルデヒドジアルキルア
セタールを得ることができる。
反応の際は、4−ハロゲノブチルアルデヒドジアルキ
ルアセタールに対して1.0〜20倍モルのヒドラジンある
いはヒドラジン水和物又はヒドラジン水溶液を用いるの
が好ましい。反応溶媒としては、メタノール、エタノー
ルなどのアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン
などの芳香族炭化水素類、エチルエーテル、THFなどの
エーテル類、クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲ
ン化炭化水素類、水またはこれらの混合物が好ましい。
また、反応時間は1〜24時間が好ましい。
反応温度は、0〜160℃の範囲が好ましいが、15〜100
℃の間が最も好ましい。反応溶媒の還流温度が操作上簡
便である。反応の際、触媒量のヨウ化ナトリウムあるい
は、ヨウ化カリウムを加えることにより、反応を早める
ことも出来る。
反応操作としては、ハロゲノブチルアルデヒドジアル
キルアセタールにヒドラジンを滴下した後、昇温して反
応を完結させるのが一般的である。
このようにして得られた4−ヒドラジノブチルアルデ
ヒドジアルキルアセタールは精製することなしに、次の
環化反応に用いることが出来る。
得られた4−ヒドラジノブチルアルデヒドジアルキル
アセタールを溶媒中、常法により酸を用いて、アセター
ル保護基を除去すると、同時に分子内環化がおこり、目
的とするTHPDが得られる。酸としては塩酸、硫酸などの
鉱酸類あるいは塩化水素、臭化水素などの酸性ガスまた
はリン酸、p−トルエンスルホン酸などが好ましい。そ
の際、反応溶媒は水、あるいはメタノール、エタノール
などのアルコール類あるいはそれらの混合物が好まし
い。反応温度としては0〜110℃の範囲が好ましいが、2
0〜80℃の範囲が最も好ましい。
反応時間は30分〜24時間が好ましい。
反応終了後は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水溶
液あるいはアンモニア水などで反応混合物を中性あるい
はアルカリ性とした後、塩化メチレン、クロロホルムな
どの有機溶媒で抽出後、乾燥、溶媒留去し、高純度のTH
PDを淡黄色液体として得ることが出来る。これを必要に
応じて蒸留することにより無色透明のTHPDを得ることが
出来るが、通常の反応に用いるのであれば蒸留すること
なく、除草剤等の重要中間体として実用に供することが
出来る。
〔発明の効果〕
本発明による製造法は原料として容易に入手可能な4
−ハロゲノブチルアルデヒドジアルキルアセタールを用
い、二段階という短い反応工程で、4−ヒドラジノブチ
ルアルデヒドジアルキルアセタールを経て、高収率で純
度の高いTHPDを生産できる、極めて優れた工業的製法で
ある。
以下、若干の実施例及び参考例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。
実施例1 2−(3−クロルプロピル)−1,3−ジオキソラン5
g、メタノール50mlの溶液に室温でヒドラジン水和物(N
H2NH2・H2O)16.6gを滴下した。滴下後、8時間還流し
た。反応溶媒を減圧留去後、室温に放置し、2−(3−
ヒドラジノプロピル)−1,3−ジオキソランの粗物を6.0
4g得た。
1H-NMR(CDCl3) δ:1.55-1.85 (4H,m),2.78(2H,br t,J=6Hz),3.00〜3.70 (3H,br s),3.86(4H,d,J=2Hz),4.85(1H,br t,J=4
Hz) この粗物に2%塩酸水溶液を約6〜9ml加え、反応溶
液のpHを1以下に調整した。室温で1時間半撹拌した
後、反応溶液を45〜50℃でさらに30分撹拌した。反応終
了後反応混合物を室温迄放冷し、20%水酸化ナトリウム
水溶液でpHを11以上に調整した。これを塩化メチレン30
mlで2回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下
(10〜20mmHg)溶媒を留去して、2.41gのTHPDを淡黄色
液体として得た(全収率=86.4%)。1 H-NMR(CDCl3) δ:1.8-2.3(4H,m),3.04(2H,br t,
J=5Hz),4.80(1H,br s),6.68(1H,br t,J=2Hz) 実施例2 2−(3−クロルプロピル)−1,3−ジオキソラン5
g、メタノール50mlの溶液にヒドラジン水和物(NH2NH2
・H2O)8.3gを加え、1日還流した。反応溶媒を減圧留
去し、2−(3−ヒドラジノプロピル)−1,3−ジオキ
ソランの粗物を6.51g得た。この粗物に2%塩酸水溶液
を加え、pHを1以下に調整した後、室温で1日撹拌し
た。これを、塩化メチレン15mlで2回抽出し、無水硫酸
ナトリウムで乾燥後、減圧下溶媒留去して、2.50gのTHP
Dを淡黄色液体として得た(全収率=89.6%)。
参考例1 2−(3−クロルプロピル)−1,3−ジオキソラン1
g、メタノール1ml、5%塩酸水溶液10mlの混合溶液を80
℃で5分撹拌後、この溶液を氷冷し、ヒドラジン水和物
(NH2NH2・H2O)330mgをメタノール2mlに溶かした溶液
をゆっくり滴下した。滴下後2時間還流し、放冷後、溶
液のpHを11以上に調整し、塩化メチレンで抽出、乾燥、
留去し、黄色液体390mgを得たが、目的とするTHPDは得
られなかった。
参考例2 2−(4−クロルブチル)−1,3−ジオキソラン5g、
メタノール50mlの溶液に室温でヒドラジン水和物(NH2N
H2・H2O)15.2gを加え1日還流した。反応溶媒を減圧留
去後、室温に放置し、2−(4−ヒドラジノブチル)−
1,3−ジオキソランの粗物を6.15g得た。
1H-NMR(CDCl3) δ:1.10-2.20 (6H,m),3.00(2H,br t,J=6Hz),3.84(4H,d,J=2H
z),4.80(1H,br t,J=4Hz),6.12(3H,br s) この粗物に2%塩酸水溶液を加えpHを1以下に調整
し、室温で30分撹拌後、ひき続き40℃で10分間撹拌し
た。水酸化ナトリウム水溶液で反応溶液のpHを11以上に
調整し、塩化メチレンで抽出し、乾燥後、溶媒を留去し
て淡黄色結晶1.23gを得た。1H-NMR、13C-NMR、質量分
析、赤外吸収より、得られた物質はドデカハイドロジピ
リド〔1,2−b:1′,2′−e〕〔1,2,4,5〕テトラジンと
同定された。
Dodecahydrodipyrid〔1,2−b:1′,2′−e〕〔1,2,4,
5〕tetrazine
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 237/04 CA(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】4−ハロゲノブチルアルデヒドジアルキル
    アセタールをヒドラジンと反応後、環化することを特徴
    とする1,4,5,6−テトラヒドロピリダジンの製造法。
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