JP3032384B2 - 3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾールの合成法 - Google Patents

3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾールの合成法

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JP3032384B2
JP3032384B2 JP4200113A JP20011392A JP3032384B2 JP 3032384 B2 JP3032384 B2 JP 3032384B2 JP 4200113 A JP4200113 A JP 4200113A JP 20011392 A JP20011392 A JP 20011392A JP 3032384 B2 JP3032384 B2 JP 3032384B2
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正典 佐々木
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬および農薬材料の
中間原料として有用な3-メチル-5-メルカプト-1,2,4-
トリアゾールの合成法に関するものであり、詳しくは、
チオシアン酸アミノグアニジン、又は、アミノグアニジ
ン塩とチオシアン酸塩とを、酸の存在下で加熱反応させ
ることを特徴とする3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-ト
リアゾールの合成法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-トリア
ゾール(以下、ASTAと略記することがある)の合成法に
ついては、従来いくつかの方法が知られており、例えば
西独国公開特許第1960981号公報には、先ず、酢酸を溶
解したエタール中に重炭酸アミノグアニジンを溶解さ
せ、これにトリエチルアミンを加えた後、二硫化炭素を
吹きこんで反応させる方法が提案されている。この反応
は、次式(イ)〜(ハ)に従うものと考えられる。
【0003】
【化1】
【0004】
【化2】
【0005】
【化3】
【0006】また、ソ連特許第1002291号公報には、次
式(ニ)で示すように塩酸アミノグアニジンとチオ尿素と
を無溶媒下に熔融反応させて合成する方法が提案されて
いる。
【0007】
【化4】
【0008】しかしながら、本発明方法である、チオシ
アン酸アミノグアニジン、又は、アミノグアニジン塩と
チオシアン酸塩とを、酸の存在下で加熱反応させる方法
は知られていない。
【0009】そして、前記第1の提案の方法では、原料
の二硫化炭素の毒性や引火・爆発性などの問題点があ
り、装置の密閉性、排気・排水などの処理設備などに格
別な注意を要し、コスト高となることを免れえず、ま
た、前記第2の提案の方法では、反応収率が必ずしも十
分とはいえない上、原料のチオ尿素は毒性や発癌性が問
題となっており、前記第1の提案と同様に製造設備上コ
スト高となるなどの問題があることがわかった。
【0010】
【発明の解決しようとする問題点】本発明者等は、従来
技術が有していた前述の問題点を解消し、安全で安価な
ASTAの合成法を開発すべく研究を進めた結果、例えば、
重炭酸アミノグアニジンなどのアミノグアニジン塩とチ
オシアン酸アンモニウムなどのチオシアン酸塩とを酸の
存在下に加熱熔融反応させることにより、容易且つ安全
に目的のASTAを合成できることを見出し、さらに研究を
進めて本発明を完成した。
【0011】
【問題点を解決するための手段】本発明は、チオシアン
酸アミノグアニジン、又は、アミノグアニジン塩とチオ
シアン酸塩とを、酸の存在下で加熱反応させることを特
徴とする3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-トリアゾール
の合成法の提供を目的とするものである。
【0012】以下本発明を詳細に説明する。本発明は、
まず、チオシアン酸アミノグアニジンを酸の存在下で加
熱反応させることを特徴とするASTAの合成法である。
【0013】この反応は、次式(1)及び(2)のように進行
するものと考えられる。
【0014】
【化5】
【0015】
【化6】 なお、上式(1)及び(2)において、Xは酸の残基を表す。
【0016】上記の反応は、通常、実質的に無溶媒・熔
融状態で進行し、次第に反応系粘度が上昇して反応速度
が低下する傾向がある。このため、反応系粘度の上昇を
押さえる目的で、後記するチオシアン酸塩を、原料チオ
シアン酸アミノグアニジン1モルに対して0.5モル以
上、特には0.5〜2モル添加するのが好ましい。
【0017】また、本発明方法に用いることのできる酸
としては、特に限定されるものではなく、例えば、塩
酸、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸を挙げることができる
が、反応性のよさや入手の容易さなどの観点から塩酸ま
たは硫酸の使用が好ましい。酸の使用量は、原料のチオ
シアン酸アミノグアニジン1モルに対して、一般に1〜
10当量、好ましくは1〜3当量程度とするのがよい。
【0018】酸の使用方法としては、特に限定されるも
のではないが、必要に応じて水などで適宜の濃度として
反応系中に滴下するのが好ましい。
【0019】反応温度は一般に130℃以上で行うことが
できるが、反応速度、原料や生成したASTAの分解および
副反応の抑制等の観点から150℃〜190℃が最も好まし
い。
【0020】反応時間は、特に制限されるものではない
が、一般に15分〜64時間、好ましくは、14〜20時間の範
囲で行うのがよい。
【0021】本発明の原料であるチオシアン酸アミノグ
アニジンは、例えば、アミノグアニジン塩とチオシアン
酸塩とを、例えば水性溶媒中で反応させることにより得
ることができる。
【0022】上記のアミノグアニジン塩としては、例え
ば、塩酸アミノグアニジン、二塩酸アミノグアニジン、
硫酸アミノグアニジン、重硫酸アミノグアニジン、炭酸
アミノグアニジン、重炭酸アミノグアニジンなどを挙げ
ることができ、これらのうち、工業的スケールで反応を
行った場合の操作性のよさ、入手の容易さなどの観点か
ら重炭酸アミノグアニジンの使用が最も好ましい。
【0023】また、前記チオシアン酸塩としては、例え
ば、チオシアン酸アンモニウム、チオシアン酸カリウ
ム、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸リチウム、
チオシアン酸カルシウム、チオシアン酸マグネシウム、
チオシアン酸バリウムなどを挙げることができ、これら
のうち、工業的スケールで反応を行った場合の操作性の
よさ、入手の容易さなどの観点からチオシアン酸アンモ
ニウムの使用が最も好ましい。
【0024】さらに本発明においては、アミノグアニジ
ン塩とチオシアン酸塩とを、好ましくは溶媒を用いるこ
となく加熱熔融反応させ、次いでこの反応混合物を酸の
存在下で引き続き加熱反応させて、3-アミノ-5-メルカ
プト-1,2,4-トリアゾールを合成することもできる。こ
の反応も、反応中間体としてチオシアン酸アミノグアニ
ジンを経由しているが、該チオシアン酸アミノグアニジ
ンを単離することなくそのまま、酸の存在下で加熱反応
を継続することによって、目的化合物である3-アミノ-
5-メルカプト-1,2,4-トリアゾールを合成することがで
きる。
【0025】アミノグアニジン塩として重炭酸アミノグ
アニジンを用い、チオシアン酸塩としてチオシアン酸ア
ンモニウムを用いたときの反応は、次式(4)及び(5)に従
って進行するものと考えられる。
【0026】
【化7】
【0027】
【化8】
【0029】本発明の上記の反応もまた、通常、実質的
に無溶媒・熔融状態で進行する。この反応において、前
記チオシアン酸塩の使用量は、理論上は、アミノグアニ
ジン塩1モルに対して1モルであるが、通常、1モル〜
20モル、好ましくは、1モル〜5モル、特に好ましく
は、1.5モル〜3モルである。該チオシアン酸塩の使用
量が該下限値以上であれば、反応系粘度が高くなり過ぎ
たり、固化してしまったりすることがなく、反応性や攪
拌性が悪くなることがないので好ましく、一方、該上限
値以下であれば、後記する目的化合物ASTA精製時の濾別
に際しても操作性の低下がなく、また、経済性にも優れ
ているので好ましい。
【0030】さらに、ここで使用できる酸としては、前
記のチオシアン酸アミノグアニジンの加熱反応において
用いられると同じもの例示できるが、同様の理由により
塩酸または硫酸の使用が好ましい。酸の使用量は、アミ
ノグアニジン塩1モルに対して、一般に1〜10当量、好
ましくは1〜3当量程度とするのがよい。
【0031】反応温度は一般に130℃以上で行うことが
できるが、反応速度、原料や生成したASTAの分解および
副反応の抑制等の観点から150℃〜190℃が最も好まし
い。
【0032】反応時間は、特に制限されるものではない
が、一般に15分〜64時間、好ましくは、14〜20時間の範
囲で行うのがよい。
【0033】なお、原料の仕込みについては、チオシア
ン酸塩とアミノグアニジン塩のみを仕込み反応を行って
もかまわないが、操作および反応初期の攪拌を考慮する
と、チオシアン酸塩の仕込みに際して、若干の水、メタ
ノール、エタノール、アセトンなどを加え操作性を良く
してもよい。
【0034】このようにして本発明の目的化合物である
ASTAが得られるが、さらに高純度のものが得たい場合に
は、カラムクロマトグラフィー、酸析などの方法を用い
て精製することがることができる。
【0035】酸析としては、反応で得られたASTAを含む
反応混合物に水を添加してスラリー溶液とし、吸引濾過
によりASTAと残留原料のチオシアン酸塩および副生物の
アンモニウム塩を溶解している濾液とを濾別し、さらに
このASTAを、一旦、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金
属水酸化物水溶液に溶解させてASTAのアルカリ金属塩の
水溶液とし、吸引濾過によりイオウ分などの不溶分を濾
別する。そして、そのASTAアルカリ金属塩の水溶液に塩
酸などの無機酸を加えpH1〜2にして、析出したASTAを
吸引濾過により濾別して乾燥することにより95〜99%の
ASTA結晶を得ることができる。
【0036】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明は、これに限定されるものではない。
【0037】実施例1 温度計、攪拌装置を供えた1000mlの三角フラスコに重炭
酸アミノグアニジン276.0g(約2.0モル)、チオシアン酸
アンモニウム305.0g(4.0モル)を仕込み、オイルバス上
で加熱して熔融させ、攪拌しながら150℃に保ち、35重
量%塩酸432.3g(約4.1モル)を15時間かけて滴下し反
応させた。反応終了後、反応混合物に水500gを加えて室
温まで冷却し、35重量%塩酸水溶液2.9gを添加して水溶
液を酸性にした後、生成しているASTAの沈殿を吸引濾過
し、含水粗ASTA 264.9gを得た。
【0038】次にこのASTAを15重量%水酸化ナトリウム
水溶液221.3gに溶解させ、不溶分を吸引濾過により濾別
した後、得られた濾液にpHが1〜2になるように35重量
%塩酸水溶液を加えてASTAを酸析させ、吸引濾過で濾別
し、含水ASTA 346.4gを得た。これを50℃で1晩減圧乾
燥させ、純度94.2重量%のASTA結晶94.4g(収率78.8%)
を得た。得られたASTAの分解温度は300〜302℃であり、
また、赤外分光分析(IR)の結果は何れも標品と一致
した。なお、IRチャートを図1に示した。
【0039】実施例2 1000mlのナス型フラスコに重炭酸アミノグアニジン277.
2g(約2.0モル)、水100g及びチオシアン酸アンモニウ
ム160.2g(約2.1モル)を入れ、エバポレーターで減圧
下、90〜100℃で二酸化炭素、水及びアンモニアを除去
して、81.0重量%のチオシアン酸アミノグアニジン328.
2g(約2.0モル)を得た。
【0040】次に、実施例1で用いたと同様の装置に、
得られたチオシアン酸アミノグアニジン328.2g(約2.0
モル)とチオシアン酸アンモニウム155.0g(約2.0モ
ル)を仕込み、以下、実施例1とほぼ同様に反応および
精製を行って、純度95.0重量%のASTA結晶178.3g(収率
73.0%)を得た。得られたASTAの分解温度は299.5〜302
℃であり、標品と一致した。
【0041】なお、この実施例2におけるチオシアン酸
アンモニウムは、反応の熔融媒体として作用し、その使
用量を減らすと加熱反応時の反応系粘度が上昇し、ASTA
の収率も減少することがわかった。
【0042】
【発明の効果】本発明方法は、従来法では用いられたこ
とのない原料であるチオシアン酸アミノグアニジンを用
い、あるいは、従来法にはない原料の組合せである、重
炭酸アミノグアニジンなどのアミノグアニジン塩と、チ
オシアン酸アンモニウムなどのチオシアン酸塩とを用い
て酸の存在下に加熱反応させるものであり、この方法に
よれば、従来法における各種の問題点、すなわち、用い
る原料の毒性や危険性、これに伴う製造設備などのコス
ト高および反応収率の不十分さなどの問題点を解消し
て、安価に且つ安全に目的化合物である3-アミノ-5-メ
ルカプト-1,2,4-トリアゾールを得ることができる。
【0043】特に、チオシアン酸アミノグアニジンを酸
の存在下に加熱反応させるに際してチオシアン酸塩を添
加併用し、あるいは、アミノグアニジン塩とチオシアン
酸塩とを酸の存在下に加熱反応させるに際し、アミノグ
アニジン塩に対して、チオシアン酸塩を過剰に使用する
ことにより、収率の向上および反応系の過度の粘度上昇
や固化などの防止という効果も認められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の目的化合物である3-アミノ-5-メルカ
プト-1,2,4-トリアゾールのIRチャートである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−247004(JP,A) 特開 昭58−193541(JP,A) Journal of Hetero cyclic Chemistry; vol.26(No.2),p355−360 (1989) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 249/14 BEILSTEIN(STN) CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チオシアン酸アミノグアニジン、又は、
    アミノグアニジン塩とチオシアン酸塩とを、酸の存在下
    で加熱反応させることを特徴とする3-アミノ-5-メルカ
    プト-1,2,4-トリアゾールの合成法。
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Journal of Heterocyclic Chemistry; vol.26(No.2),p355−360(1989)

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