JP2865797B2 - 2―クロロ―5―クロロメチル―ピリジンの製造方法及び新規中間体 - Google Patents

2―クロロ―5―クロロメチル―ピリジンの製造方法及び新規中間体

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    • C07D213/61Halogen atoms or nitro radicals

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は殺虫剤のための中間体として公知である2−
クロロ−5−クロロメチル−ピリジンの新規製造方法、
この方法のための新規中間体及びその製造方法に関す
る。
2−クロロ−5−クロロメチルピリジンは、2−クロ
ロピリジン−5−カルボン酸を塩化チオニルによって相
当する酸塩化物に変え;必要に応じ、後者をブタノール
でエステル化し、次いでボラン酸ナトリウムを用いて還
元してヒドロキシメチル化合物とし、最後に側鎖中のヒ
ドロキシル基を塩化チオニルを用いて塩素で置換するこ
とによって取得できるということは公知である(たとえ
ば、米国特許第4,576,629号;ジャーナル オブ ヘテ
ロ サイクリック ケミストリー 16、333〜337[197
9]参照)。
この方法の欠点及び大規模な実施の可能性を妨げるも
のは、出発化合物2−クロロ−ピリジン−5−カルボン
酸及び還元剤ボラン酸塩の高価格であるが、後者は、そ
の上に反応の過程での水素の遊離に関係する安全の問題
をも提供する。
その上、2−クロロ−5−クロロメチルピリジンは、
2−クロロ−5−メチルピリジンを元素状塩素と反応さ
せるときにも取得できるということは公知である(たと
えば、ドイツ特許第3,630,046号参照)。しかしなが
ら、この方法の欠点は、反応が均一に進行しないことで
あり、それは実質的な量のポリ塩素化副生物の生成を避
けるために、反応を完結まで進行させる前に、初期の段
階で塩素化を中断することを必要ならしめる(同じくヨ
ーロッパ特許第9,212号;ヨーロッパ特許第65,358号参
照)。
ここに、式(1) の2−クロロ−5−クロロメチル−ピリジンは、 一般式(II) 式中で R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチル−ピリジン誘
導体を、必要に応じ希釈剤の存在において且つ必要に応
じ反応助剤の存在において、0〜200℃の温度におい
て、塩素化剤と反応させることによって、取得できると
いうことを見出した。
本発明の方法による式(II)の2−アルコキシ−5−
アルコキシメチル−ピリジン誘導体と塩素化剤の反応が
両方のアルコキシ基の塩素との交換をみちびくというこ
とは、2−メトキシピリジンを2−クロロピリジンに転
化させるためには、ジメチルホルムアミドの不在ではオ
キシ塩化りんは何らの反応も生じさせず、大規模の工業
的な製造に対してはあまり適当とはいえない、“ビルス
マイエル−ハーク条件”(すなわち、後処理の間の多量
の廃水の生成を伴なう、大量のジメチルホルムアミドの
存在におけるオキシ塩化りんの使用)を必要とするとい
うことが従来から公知であったから、予想外のこととみ
なされなければならない。その上、40%未満の収率を伴
なって、この反応は、クロマトグラフィーによる複雑な
精製を施さねばならない高度に汚染した生成物を与える
にすぎない(この点に関しては、シンセシス1984、743
〜745参照)。
本発明の方法の利点は、出発化合物として使用する2
−アルコキシ−5−アルコキシメチル−ピリジンを容易
に入手することができ、合成の全工程数が少なく且つ
(II)の製造において、基礎化合物として安価な化学品
3−メチルピリジンを用いることが可能であって、合成
に対して安価な薬品を使用できるということにある。
たとえば、出発物質として2−メトキシ5−メトキシ
メチルピリジンと塩化りん(V)を用いるときは、本発
明の方法における反応の経過は下式によって表わすこと
ができる: 式(II)は出発物質として使用すべき2−アルコキシ
−5−アルコキシメチル−ピリジン誘導体の一般的定義
を与える。式(II)中のR1は、好ましくは1〜6、特に
1〜4の炭素原子を有する、直鎖又は枝別れアルキルを
表わす。
式(II)の出発物質として挙げることができる例は以
下のものである: 2−メトキシ−5−メトキシメチル−ピリジン、2−
エトキシ−5−エトキシメチル−ピリジン、2−プロポ
キシ−5−プロポキシメチル−ピリジン、2−イソプロ
ポキシ−5−イソプロピキシメチル−ピリジン、2−ブ
トキシ−5−ブトキシメチル−ピリジン、2−イソブト
キシ−5−イソブトキシメチル−ピリジン、2−sec−
ブチル−5−sec−ブトキシメチル−ピリジン及び2−t
ert−ブトキシ−5−tert−ブトキシメチル−ピリジ
ン。
式(III)の出発物質はこれまで知られていなかっ
た。式(II)の新規2−アルコキシ−5−アルコキシメ
チル−ピリジン誘導体は式(III) の3−ジクロロメチル−ピリジンを、式(IV) R1OH (IV) 式中でR1は前期の意味を有する、 のアルコール及び式(IV)のアルコールのアルカリ金属
塩と、0〜150℃、好ましくは20〜100℃の温度において
反応させ、且つその生成物を常法によって後処理するこ
とにより取得することができる。たとえば、反応後に反
応混合物を濃縮し、冷却したのち、濃縮物を有機溶剤
(たとえばエーテル)と共に撹拌し、吸引過によって
塩を分離し、液を濃縮する。次いで残留物を、常法に
よって、たとえばクロマトグラフィーによって、精製す
る。
新規2−アルコキシ−5−アルコキシメチル−ピリジ
ンの製造のための上記の方法に対しては、ピリジン誘導
体の化学の分野からの何らかのモデルも知られていな
い。それ故、3−ジクロロメチル−ピリジンとアルコキ
シドから2−アルコキシメチル−ピリジンを製造するこ
とができるということは予想外のことである。
式(III)を有し且つ中間体として必要である3−ジ
クロロメチルピリジンは既に公知(ヨーロッパ特許第9,
212号及び同第65,358号参照)であるが、一般には3−
メチルピリジンの塩素化における副生物として得られ
る。
その上、式(III)の3−ジクロロピリジンは、 式(V) の3−メチルピリジンを、たとえば、酢酸、プロピオン
酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリ
フルオロ酢酸、メタンスルホン酸及び/又はトリフルオ
ロメタンスルホン酸(好ましくは酢酸)のような有機酸
の存在において且つ必要に応じ付加的に、たとえば、塩
化水素、臭化水素又は硫酸(好ましくは硫酸)のような
無機酸の存在において、且つまた、たとえば、アゾ−ビ
ス−イゾブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド又は
安息香酸tert−ブチルの存在において、−20℃〜+150
℃、好ましくは0〜100℃の温度において、元素状の塩
素と反応させ、その反応生成物を常法によって、たとえ
ば、それを、たとえば酢酸エチルのような、適当な溶剤
中に溶解し、その溶液をアルカリ(たとえばNaOH)で中
和し、有機相を分離し、有機相を乾燥したのち、溶剤を
留去することによって、後処理することにより、主生成
物として良好な収率で取得できるということが見出され
た。
従来の知識(化合物(III)は副生物として得られる
にすぎない)からみれば、上記の方法の選択的な推移
は、きわめて予想外のこととみなさなければならない。
式(IV)は、出発物質としてさらに必要とするアルコ
ールの一般的定義を提供する。式(IV)中のR12は、好
ましくは1〜6、特に1〜4の炭素原子を有する直鎖又
は枝別れアルキル表わす。
式(II)の化合物の製造においては、これ等のアルコ
ールのリチウム、ナトリウム又はカリウム塩、特にナト
リウム塩を用いることが好ましい。
挙げることができる例は次のものである:メタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブ
タノール、イソブタノール、sec−ブタノール及びtert
−ブタノール、且つまた、これらのアルコールのナトリ
ウム塩。
本発明の方法による式(II)の2−アルコキシ−5−
アルコキシメチル−ピリジンからの式(I)の2−クロ
ロ−5−クロロメチル−ピリジンの製造のために好適な
塩素化剤は、例えば、塩化りん(V)、塩化りん(II
I)、塩化スルホリル(オキシ塩化りん)、塩化チオニ
ル、ホスゲン、塩化アセチル又はベンゾトリクロリドの
ような、無機又は有機酸の塩化物、特に塩化りん(V)
と塩化ホスホリルの混合物である。
本発明の方法は、実質的に、希釈剤の添加なしに、又
は適当な希釈剤の存在において、行なうことができる。
希釈剤は、特に、たとえば、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、石油エーテ
ル、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、ジクロロメタン、クロロホルム又はテトラクロロメ
タンのような、脂肪族、脂環族又は芳香族の、場合によ
ってはハロゲン化した炭化水素を包含する。
必要に応じ、本発明の方法は適当な反応助剤の存在に
おいて行なうことができる。可能性のある反応助剤は、
たとえばトリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、
ピリジン又は4−ジメチアミノ−ピリジンのような、第
三アミン、さらには触媒量の、たとえば、N,N−ジメチ
ル−ホルムアミド又はN,N−ジブチルホルムアミドのよ
うな、ホルムアミド、あるいは、たとえば塩化マグネシ
ウム又は塩化リチウムのような、金属ハロゲン化物であ
る。
本発明の方法を行なう場合には、反応温度は広い範囲
で変えることができる。一般に、本発明の方法は0〜20
0℃、好ましくは10〜120℃の温度で行なわれる。
本発明の方法の遂行のためには、一般に、式(II)の
2−アルコキシ−5−アルコキシメチルピリジンのモル
当りに1〜10モル当量、好ましくは1〜5モル当量の塩
素化剤を使用する。
一般に、反応成分を穏やかな撹拌と共に混合し、一般
には僅かに温度を上げて、反応が完了するまで撹拌を続
ける。反応生成物を常法(製造実施例参照)によって後
処理する。
式(I)を有し且つ本発明の方法によって取得するこ
とができる。2−クロロ−5−クロロメチル−ピリジン
は殺虫剤の製造における中間体として用いることができ
る(ヨーロッパ特許第163,855号及びヨーロッパ特許第1
92,060号参照)。
製造実施例 実施例 1 5.1g(33.3モル)のオキシ塩化りんに対して、先ず14
g(66.6モル)の塩化りん(V)を、次いで、氷浴中で
冷却しながら、5.1g(33.3モル)の2−エトキシ−5−
メトキシメチル−ピリジンを一度に加える。反応混合物
を3時間還流させたのち、減圧下に濃縮する。残留物を
氷水で希釈し、その混合物を2N−水酸化ナトリウム溶液
で中和したのち、酢酸エチルと共に振とうする。有機相
を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥したのち過する。
液から水流ポンプの減圧下の蒸留によって溶剤を除去す
る。これは残留物(黄色液体)として2.4g(理論の45
%)の2−クロロ−5−クロロメチル−ピリジンを与え
る。
式(II)の出発物質 実施例 II−1 50mlのメタノール中の35.8g(純度73%;0.161モル)
の3−ジクロロメチル−ピリジンを90mlのメタノール中
の29.5g(0.55モル)のナトリウムメトキシドの還流さ
せた溶液中に滴下する。反応混合物を4時間還流させた
のち濃縮する。
残留物をジエチルエーテルと共に撹拌し、溶解せずに
残っている塩化ナトリウムを吸引過によって分離し、
液を濃縮する。残留物をシリカゲル上のクロマトグラ
フィー(溶離剤:石油エーテル/酢酸エチル、容量で5:
1)によって精製する。
これは12.3g(理論の50%)の2−メトキシ−5−メ
トキシメチル−ピリジンを与える。1H−NMR(CDCl3
δ、ppm):2.8;3.9;4.4。
同様にして下記の化合物を取得する: 実施例 (II−2) 3−ジクロロメチルピリジンからナトリウムエトキシ
ドとエタノールを用いて、化合物: 1H−NMR(CDCl3、δ、ppm):3.5;4.3;4.4。
実施例 (II−3) 3−ジクロロメチルピリジンからナトリウムイソプロ
キシドとイソプロパノールを用いて、化合物: 1H−NMR(CDCl3、δ、ppm):4.4。
実施例 (II−4) 3−ジクロロメチルピリジンからナトリウムイソブト
キシドとイソブタノールを用いて、化合物: 1H−NMR(CDCl3、δ、ppm):3.2;4.05;4.4。
式(III)の出発物質 参考例 (III−1) 23.3g(0.25モル)の3−メチルピリジンを25g(0.25
5モル)の濃硫酸と150mlの酢酸の、氷浴中で冷却した混
合物中に、撹拌しながら滴下する。反応混合物を75℃に
加熱し、激しい塩素流を通じながら、30mlの氷酢酸中の
4.0gのアゾ−ビスイソブチロニトリルの溶液を8時間に
わたって滴下する。混合物を濃縮したのち、残留物を酢
酸エチル中に溶解し、2N水酸化ナトリウム溶液を用いて
中和する。有機相を吸引過し、硫酸ナトリウムを用い
て乾燥したのち過する。水流ポンプの減圧下の蒸留に
よって液から溶剤を除去する。これは残留物(黄色液
体)として41g(理論の73%、純度79%)の3−ジクロ
ロメチル−ピリジンを与える。
本発明の主な特徴および態様を記すと次のとおりであ
る。
1.一般式(II) 式中で R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチルピリジンを、
必要に応じ希釈剤の存在において且つ必要に応じ反応助
剤の存在において、0〜200℃の温度において、塩素化
剤と反応させることを特徴とする、式(I) の2−クロロ−5−クロロメチル−ピリジンの製造方
法。
2.塩素化剤として無機又は有機酸塩化物を使用する上記
第1項記載の方法。
3.場合によっては希釈剤としてハロゲン化炭化水素を使
用する上記第1〜2項記載の方法。
4.10〜120℃の温度で行なう、上記第1〜3項記載の方
法。
5.式(II)の2−アルコキシ−5−アルコキシメチルピ
リジンの1モル当りに1〜10モル当量の塩素化剤を使用
する上記第1〜4項記載の方法。
6.一般式(II) 式中で 基R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチル−ピリジン誘
導体。
7.R1は1〜6炭素原子を有するアルキルを表わす上記第
6項記載の一般式(II)の2−アルコキシ−5−アルコ
キシメチルピリジン誘導体。
8.式(III) の3−シクロロメチルピリジンを、0〜150℃の温度に
おいて、式R1−OHのアルコール及びこのアルコールの相
当するアルカリ金属アルコキシドと反応させることを特
徴とする一般式(II) 式中で R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチルピリジン誘導
体の製造方法。
9.式(V) の3−メチルピリジンを、有機酸の存在において、且つ
必要に応じ付加的に無機酸の存在において且つまたフリ
ーラジカル開始剤の存在において、−20〜+150℃の温
度において、元素状塩素と反応させることを特徴とする
式(III) の3−ジクロロメチルピリジンの製造方法。
10.フリーラジカル開始剤としてアゾ−ビス−イソブチ
ロニトリル、ベンゾイルペルオキシド及び過安息香酸te
rt−ブチルから成る系列の化合物を使用し且つ反応を0
〜100℃の温度で行なう上記第9項記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 213/00 - 213/64 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(II) 式中で R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチルピリジンを、
    必要に応じ希釈剤の存在において且つ必要に応じ反応助
    剤の存在において、0〜200℃の温度において、塩素化
    剤と反応させることを特徴とする、式(I) の2−クロロ−5−クロロメチル−ピリジンの製造方
    法。
  2. 【請求項2】一般式(II) 式中で 基R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチル−ピリジン誘
    導体。
  3. 【請求項3】式(III) の3−ジクロロメチルピリジンを、0〜150℃の温度に
    おいて、式R1−OHのアルコール及びこのアルコールの相
    当するアルカリ金属アルコキシドと反応させることを特
    徴とする一般式(II) 式中で R1はアルキルを表わす、 の2−アルコキシ−5−アルコキシメチルピリジン誘導
    体の製造方法。
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