JP2879164B2

JP2879164B2 - 置換２―シアノイミダゾール系化合物の製造方法

Info

Publication number: JP2879164B2
Application number: JP2171135A
Authority: JP
Inventors: 邦昭長谷; 純一川嶌; 久喜上西; 時也木村; 良夫西山
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JPH0459766A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、農園芸用有害生物防除剤として有用な置換
２−シアノ−１−ジメチルスルファモイルイミダゾール
系化合物に容易に誘導することができる置換２−シアノ
イミダゾール系化合物の製造方法、それらの前駆体並び
にそれらの前駆体の製造方法に関する。

（先行技術及びその問題点）農園芸用有害生物防除剤として有用な置換２−シアノ
−１−ジメチルスルファモイルイミダゾール系化合物は
本出願人が先に出願した特開平１−131163号公報に記載
されている。また前記イミダゾール系化合物に誘導でき
る重要な中間体、すなわち前記置換２−シアノイミダゾ
ール系化合物の一種である２−シアノ−４（５）−フェ
ニルイミダゾールについて、前記公報に下記の様な具体
的製造例が記載されている。これは、（１）４（５）−
フェニルイミダゾールとジメチルスルファモイルクロラ
イドとを無水炭酸カリウムの存在下にアセトン中で反応
させて、１−ジメチルスルファモイル−４（５）−フェ
ニルイミダゾールを得、（２）次にこのイミダゾールと
ｎ−ブチルリチウム及びジチルホルムアミドとをテトラ
ヒドロフラン中で反応させて、１−ジメチルスルファモ
イル−２−ホルミル−４（５）−フェニルイミダゾール
を得、（３）さらに、このイミダゾールとヒドロキシア
ミン塩酸塩とをピリジン中で反応させ、次いで無水酢酸
を加えて反応させて、２−シアノ−４（５）−フェニル
イミダゾール系化合物を得る方法である。この方法は高
価な反応試薬を用い、工程数が長く、極く低温での反応
工程もあり、さらに収率も低いため、工業的な製造方法
が希求されている。

（その問題点解決の経過）本発明者等は、入手容易な安価な原料及び反応試薬を
用いて、工程数が短かく、マイルドな反応条件でかつ収
率が高い方法を見出すべく検討を重ね、置換１−ヒドロ
キシ−２−オキシイミノメチルイミダゾール−３−オキ
シド系化合物を脱水・還元作用を有する化合物例えば三
塩化リンと反応させると容易に置換２−シアノイミダゾ
ール系化合物が得られること並びにこのイミダゾール系
化合物の前駆体である前記３−オキシド系化合物が置換
グリオキサール系化合物とグリオキサール及び鉱酸ヒド
ロキシアミンとを反応させると容易に得られることを見
出し、本発明を完成した。

（発明の開示）すなわち、本発明の第一の発明は、一般式（Ｉ）：（式中、R¹は置換されてもよいフェニル基であり、R²は
水素原子、塩素原子、置換されてもよいアルキル基又は
置換されてもよいフェニル基である）で表わされる置換
２−シアノイミダゾール系化合物（以下置換シアノイミ
ダゾールと略す）の製造方法であって、一般式（II）：（式中、R¹は前述の通りであり、R³は水素原子、置換さ
れてもよいアルキル基又は置換されてもよいフェニル基
である）で表わされる置換１−ヒドロキシ−２−オキイ
シイミノメチルミダゾール−３−オキシド系化合物（以
下置換イミダゾール−３−オキシドと略す）とリン或い
は硫黄の塩素化物又はオキシ塩素化物とを反応させる前
記置換シアノイミダゾールの製造方法である。

前記一般式（Ｉ）又は（II）中のR¹、R²又はR³に含ま
れる置換されるてもよいフェニル基の置換基としては、
ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基などが挙げら
れる、上記置換基の数は１〜５であり、置換基の数が２
以上の場合同種又は異種のいずれでもよい。また、前記
一般式（Ｉ）又は（II）中のR²又はR³に含まれる置換さ
れてもよいアルキル基の置換基としてはハロゲン原子が
挙げられ、上記置換基の数は１又は２以上であり、置換
基の数が２以上の場合同種又は異種のいずれでもよい。
前記一般式（Ｉ）又は（II）中のR¹、R²又はR³に含まれ
るハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、弗素原
子、沃素原子が挙げられる。また、前記一般式（Ｉ）又
は（II）中のR¹、R²又はR³に含まれるアルキル基又はア
ルキル部分としては炭素数が１〜12のものであればよ
く、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ
プロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチ
ル基、tert−ブチル基、ｎ−ぺンチル基、ｎ−ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基など
が挙げられる。

この本発明の第一の発明の反応に、前記一般式（II）
におけるR¹が置換されてもよいフェニル基で、かつR³が
水素原子の化合物を適用すると、前記一般式（Ｉ）にお
けるR¹が置換されてもよいフェニル基で、R²が水素原子
の化合物を得ることができ、最も好ましい態様である。

この反応に用いられるリン或いは硫黄の塩素化物又は
オキシ塩素化物としては、前記一般式（II）で表わされ
る置換イミダゾール−３−オキシドを脱水・還元する作
用を有するものであればいずれのものでもよく、例えば
三塩化リン、オキシ塩化リン、一塩化硫黄、二塩化硫
黄、塩化チオニル、塩化スルフリル、ジクロロメチルホ
スフイン、ジクロロエチルホスフイン、メチルジクロロ
ホスファイト、エチルジクロロホスファイト、ジメチル
クロロホスファイトなどが挙げられ、工業的には三塩化
リンが好ましい。このリン或いは硫黄の塩素化物又はオ
キシ塩素化物の使用量は一般式（II）で表わされる置換
イミダゾール−３−オキシド１モル当り通常１〜５モ
ル、望ましくは1.5〜３モルである。この使用量が上記
範囲より低すぎると充分な脱水・還元反応が進行しない
ので目的が達せられず、また上記範囲より高すぎると分
離困難な副生物が生成して好ましくない。この反応にお
いて、塩基及び溶媒の使用が好ましく、塩基としては、
トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン類、N,N−ジメ
チルアニリン、４−（N,N−ジメチルアミノ）ピリジン
のような第３級アミン類などが挙げられ、この使用量は
一般式（II）で表わされる置換イミダゾール−３−オキ
シド１モル当り通常0.5〜４モル、望ましくは1.0〜2.5
モルである。また溶媒としては、非プロトン性のもので
あればいずれのものでもよいが、例えば塩化メチレン、
クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンのよ
うなハロゲン化炭化水素類；ジエチルエーテル、ジプロ
ピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン
のようなエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンのようなケトン類；アセトニト
リル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルのようなニト
リル類；酢酸エチル、酢酸メチルのようなエステル類；
ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンのよう
な芳香族炭化水素類；ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシドなどが挙げられ、この使用量は一般式（I
I）で表わされる置換イミダゾール−３−オキシド１重
量部当り３〜30重量部、望ましくは５〜15重量部であ
る。この反応の反応温度は通常０〜100℃、望ましくは1
0〜50℃であり、反応時間は通常0.5〜24時間である。

本発明の第一の発明の反応終了後、通常の分離、精製
手段、例えば反応混合物を水中に投入して必要により溶
媒を留去して結晶を析出させ、必要により再結晶化を行
なうことにより前記一般式（Ｉ）で表わされる置換シア
ノイミダゾールを得ることができる。

なお、この反応において、前記リン或いは硫黄の塩素
化物又は塩素化物として、オキシ塩化リン、一塩化硫
黄、二塩化硫黄、塩化チオニル又は塩化スルフリルを用
いるとき、反応条件によっては還元反応が不充分となる
場合がある。この場合は通常の還元反応、例えば亜鉛末
／濃塩酸／メタノール系の反応、鉄粉末／濃塩酸／メタ
ノール系の反応、などを補足的に行うことにより、前記
置換シアノイミダゾールを高収率で得ることができる。

次に本発明の第二の発明は、一般式（II）′：（式中、R¹′は置換されてもよいフェニル基であり、
R³′は水素原子、置換されてもよいアルキル基又は置換
されてもよいフェニル基である但しR¹′がフェニル基の
ときR³′がメチル基の場合を除く）で表わされる置換１
−ヒドロキシ−２−オキシイミノメチルイミダゾール−
３−オキシド系化合物である。

前記一般式（II）′中のR¹′又はR³′に含まれる置換
されてもよいフェニル基又は置換されてもよいアルキル
基の置換基は前記一般式（II）の場合と同様であり、ま
た前記一般式（II）′中のR¹′又はR³′に含まれるハロ
ゲン原子、アルキル基又はアルキル部分も前記一般式
（II）の場合と同様である。前記一般式（II）′で表わ
される化合物は後記反応によって容易に得ることができ
る。

本発明の第二の発明の代表的化合物を下記第１表に示
す。

さらに本発明の第三の発明は、一般式（II）：（式中、R¹′は置換されてもよいフェニル基であり、R³
は水素原子、置換されてもよいアルキル基又は置換され
てもよいフェニル基である）で表わされる置換イミダゾ
ール−３−オキシドの製造方法であって、一般式（III）：（式中、R¹及にR³は前述の通りであり、Ｘ及びＹはそれ
ぞれ酸素原子又はヒドロキシイミノ基である）で表わさ
れる置換グリオキサール系化合物とグリオキサール及び
鉱酸ヒドロキシルアミンとを反応させることを特徴とす
る前記置換イミダゾール−３−オキシドの製造方法であ
る。

前記一般式（II）又は（III）中のR¹又はR³の各種定
義は前述の通りである。また前記置換グリオキサール系
化合物としては、置換グリオキサール、置換グリオキサ
ールモノオキシム又は置換グリオキサールジオキシムが
挙げられる。この反応に用いられるグリオキサールは通
常水溶液として用いられ、この使用量は一般式（III）
で表わされる前記置換グリオキサール系化合物１モル当
り通常0.5〜２モル、望ましくは0.8〜1.5モルである。
また鉱酸ヒドロキシルアミンとしては、塩酸ヒドロキシ
ルアミン、硫酸ヒドロキシルアミンなどが挙げられる。
この使用量は一般式（III）で表わされる前記置換グリ
オキサール系化合物１モル当り通常0.5〜６モル、望ま
しくは１〜４モルである。この反応において、鉱酸ヒド
ロキシルアミンとして硫酸ヒドロキシルアミンを用いる
場合、塩酸の使用が好ましく、その使用量は一般式（II
I）で表わされる前記置換グリオキサール系化合物１モ
ル当り通常0.5〜５モルである。この反応において溶媒
を用いるのが好ましく、溶媒としては親水性の極性溶
媒、例えば；メタノール、エタノールのようなアルコー
ル類;1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランのようなエ
ーテル類；ギ酸、酢酸などのカルボン酸類などが挙げら
れ、工業的には水が好ましい。この使用量は一般式（II
I）で表わされる前記置換グリオキサール系化合物１重
量部当り通常２〜20重量部、望ましくは３〜10重量部で
ある。この反応の反応温度は通常40〜120℃、望ましく
は50〜90℃であり、反応時間は通常１〜10時間である。

本発明の第三の発明の反応終了後、通常の分離・精製
手段、例えば本発明の第一の発明の場合と同様の方法に
より、前記一般式（II）で表わされる置換イミダゾール
−３−オキシドを得ることできる。

本発明で得られる前記一般式（Ｉ）で表わされる置換
シアノイミダゾールは、特開平１−131163号公報に記載
の方法に従って、農園芸用有害生物防除剤として有用な
２−シアノ−１−ジメチルスルファモイルイミダゾール
系化合物に誘導することができる。

次に本願発明の具体的態様である実施例を記載する。

実施例１温度計、冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えた四つ
口フラスコに、１−ヒドロキシ−４−フェニル−２−オ
キシイミノメチルイミダゾール−３−オキシド5.0g、ト
リエチルアミン2.8g及びアセトニトリル50mlを仕込み、
撹拌下に20℃以下の温度で三塩化リン6.3gを滴下した。
滴下終了後、室温で16時間撹拌下に反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を水500ml中へ投入
し、撹拌して析出した結晶を濾取し、この結晶を乾燥し
て、２−シアノ−４（５）−フェニルイミダゾール3.6g
を得た。

実施例２温度計、冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えた四つ
口フラスコに、１−ヒドロキシ−４−フェニル−２−オ
キシイミノメチルイミダゾール−３−オキシド5.0g及び
酢酸エチル2mlを仕込み、撹拌下に塩化チオニル7.0gを
滴下した。滴下終了後、還流下に２時間反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物に水50mlを投入して
水洗を行った後、溶媒を留去し、（Ａ）２−シアノ−１
−ヒドロキシ−４（５）−フェニルイミダゾール−３−
オキシド、（Ｂ）２−シアノ−１−ヒドロキシ−５−フ
ェニルイミダゾール、（Ｃ）４−クロロ−２−シアノ−
１−ヒドロキシ−５−フェニルイミダゾールおよび
（Ｄ）４（５）−クロロ−２−シアノ−５（４）−フェ
ニルイミダゾールの混合物（それぞれの重量比率;A:B:
C:D＝5:22:17:35）5.57gを得た。

上記反応で得られた混合物をエタノール30mlに溶解さ
せ、濃塩酸5mlを加えた後、亜鉛末3gを少量ずつ加え還
元反応を行った。

反応終了後、得られた反応混合物を水中投入し、さら
に濃塩酸10mlを加え析出した結晶を濾取し、２−シアノ
−４（５）−フェニルイミダゾール及び４（５）−クロ
ロ−２−シアノ−５（４）−フェニルイミダゾールの混
合物を得、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開
液：塩化メチレン）で精製して、４（５）−クロロ−２
−シアノ−５（４）−フェニルイミダゾール1.86gを得
た。

なお、本実施例２と同様の方法で、前記（Ａ）〜
（Ｃ）を合成した。これらの化合物は新規化合物であ
り、さらにそれぞれを通常の方法により精製して物性
（融点）の測定を行なったので下記する。

化合物A;2−シアノ−１−ヒドロキシ−４（５）−フェ
ニルイミダゾール−３−オキシド融点189〜190℃（分
解）化合物B;2−シアノ−１−ヒドロキシ−５−フェニルイ
ミダゾール融点227〜229℃ 化合物C;4−クロロ−２−シアノ−１−ヒドロキシ−５
−フェニルイミダゾール融点194〜195℃ 実施例３温度計、冷却器及び撹拌機を備えた四つ口フラスコ
に、4,5−ジフェニル−１−ヒドロキシ−２−オキシイ
ミノメチルイミダゾール−３−オキシド0.5g及びジオキ
サン10mlを仕込み、撹拌下に三塩化リン0.5gを加え、約
60℃で３時間反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を水中に投入し析出
した結晶を濾取し、この結晶を塩化メチレン−ｎ−ヘキ
サンで再結晶化して、２−シアノ−4,5−ジフェニルイ
ミダゾール（融点;210〜212℃）0.3gを得た。

実施例４温度計、冷却器及び撹拌機を備えた四つ口フラスコ
に、４（５）−エチル−１−ヒドロキシ−５（４）−フ
ェニル−２−オキシイミノメチルイミダゾール−３−オ
キシド1g及びジオキサン10mlを仕込み、撹拌下に三塩化
リン1.2gを加え、約60℃で３時間反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を水中投入し析出し
た結晶を濾取し、シリカゲルクロマトグラフィー（展開
溶媒；塩化メチレン）で精製して２−シアノ−４（５）
−エチル−５（４）−フェニルイミダゾール（融点186
〜189℃）0.4gを得た。

実施例５温度計、冷却器、撹拌機及び滴下ロートを備えた四つ
口フラスコに、４（５）−（４−クロロフェニル）−１
−ヒドロキシ−２−オキシイミノメチルイミダゾール−
３−オキシド1.1g、アセトニトリル15ml及びトリエチル
アミン0.87gを仕込み、20℃以下に保ちながら三塩化リ
ン1.49gを滴下した、滴下終了後室温で約１時間撹拌下
に反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を水中に投入し、析
出した結晶を濾取した。得られた結晶をさらにメタノー
ルにより再結晶を行ない４（５）−（４−クロロフェニ
ル）−２−シアノイミダゾール（融点220〜223℃）0.48
gを得た。

実施例６温度計、冷却器及び撹拌機を備えた四つ口フラスコ
に、イソニトロソアセトフェノン7.45g、硫酸ヒドロキ
シルアミン12.3g、40％−グリオキサール水溶液7.98g、
水35ml及び濃塩酸5mlを仕込み、撹拌下に80〜90℃で3.5
時間反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を60〜70℃に冷却し
た後、析出している結晶を濾取し、水洗及び少量のメタ
ノール洗浄を行った後、乾燥させて融点218〜221℃（分
解）の１−ヒドロキシ−２−オキシイミノメチル−４
（５）−フェニルイミダゾール−３−オキシド（前記化
合物No.1）8.1gを得た。

実施例７硫酸ヒドロキシルアミン12.3gのわかりに、塩酸ヒド
ロキシルアミン10.43gを用い濃塩酸は添加せずに前記実
施例６の場合と同様に反応させて１−ヒドロキシ−２−
オキシイミノメチル−４（５）−フェニルイミイダゾー
ル−３−オキシド8.72gを得た。

実施例８温度計、冷却器及び撹拌機を備えた四つ口フラスコ
に、ジフェニルグリオキサール5.0g、40％グリオキサー
ル水溶液5.2g、塩酸ヒドロキシルアミン6.6及びメタノ
ール20mlを仕込み、還流下に４時間反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を水300mlに投入し
撹拌下に析出した結晶を濾取し、ジメチルスルホキシド
−メタノールで再結晶化して融点203℃（分解）の4,5−
ジフェニル−１−ヒドロキシ−２−オキシイミノメチル
イミダゾール−３−オキシド（前記化合物No.2）2.9gを
得た。

実施例９温度計、冷却器及び撹拌機を備えた四つ口フラスコ
に、α−イソニトロソブチロフェノン3.0g、40％グリオ
キサール水溶液3.2g、塩酸ヒドロキシルアミン3.8g及び
メタノール10mlを仕込み、還流下に４時間反応させた。

反応終了後、得られた反応混合物を水中に投入し析出
した結晶を濾取し、乾燥して融点180〜181℃（分解）の
４（５）−エチル−１−ヒドロキシ−２−オキシイミノ
メチル−５（４）フェニルイミダゾール−３−オキシド
（前記化合物No.3）2.97gを得た。

実施例10 α−イソニトロソブチロフェノン3.0gの代りに、４−
クロロ−α−イソニトロソアセトフェノン2gを用い、前
記実施例９の場合と同様に反応させて融点208〜210℃
（分解）の４（５）−（４−クロロフェニル）−１−ヒ
ドロキシ−２−オキシイミノメチルイミダゾール−３−
オキシド（前記化合物No.4）1.9gを得た。

（発明の効果）本発明は、置換シアノイミダゾールの新規な製造方
法、それらの新規な前駆体並びにそれらの前駆体の新規
な製造方法に関し、この置換シアノイミダゾールは置換
２−シアノ−１−ジメチルスルファモイルイミダゾール
系化合物に容易に誘導することができ、この誘導された
イミダゾール系化合物は特開昭１−131163号公報にも記
載されているように農園芸用有害生物防除剤として有用
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西山良夫滋賀県草津市西渋川２丁目３番１号石原産業株式会社中央研究所内審査官星野紹英 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07D 233/90 C07D 233/64 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）：（式中、R¹は置換されてもよいフェニル基であり、R²は
水素原子、塩素原子、置換されてもよいアルキル基又は
置換されてもよいフェニル基である）で表わされる置換
２−シアノイミダゾール系化合物の製造方法であって、一般式（II）：（式中、R¹は前述の通りであり、R³は水素原子、置換さ
れてもよいアルキル基又は置換されてもよいフェニル基
である）で表わされる置換１−ヒドロキシ−２−オキシ
イミノメチルイミダゾール−３−オキシド系化合物とリ
ン或いは硫黄の塩素化物又はオキシ塩素化物とを反応さ
せることを特徴とする前記置換２−シアノイミダゾール
系化合物の製造方法。
【請求項２】一般式（II）′：（式中、R¹′は置換されてもよいフェニル基であり、
R³′は水素原子、置換されてもよいアルキル基又は置換
されてもよいフェニル基である但しR¹′がフェニル基の
ときR³′がメチル基の場合を除く）で表わされる置換１
−ヒドロキシ−２−オキシイミノメチルイミダゾール−
３−オキド系化合物。
【請求項３】一般式（II）：（式中、R¹は置換されてもよいフェニル基であり、R³は
水素原子、置換されてもよいアルキル基又は置換されて
もいフェニル基である）で表わされる置換１−ヒドロキ
シ−２−オキシイミノメチルイミダゾール−３−オキシ
ド系化合物の製造方法であって、一般式（III）：（式中、R¹及びR³は前述の通りであり、Ｘ及びＹはそれ
ぞれ酸素原子又はヒドロキシイミノ基である）で表わさ
れる置換グリオキサール系化合物とグリオキサール及び
鉱酸ヒドロキシルアミンとを反応させることを特徴とす
る前記置換１−ヒドロキシ−２−オキシイミノメチルイ
ミダゾール−３−オキシド系化合物の製造方法。