JP3355797B2 - α位に塩素原子を有するピリジン類の製造方法 - Google Patents

α位に塩素原子を有するピリジン類の製造方法

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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、α位に塩素原子を有す
るピリジン類の製造方法に関する。本発明により製造さ
れるα位に塩素原子を有するピリジン類は、医薬、農薬
等の合成原料として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】従来、芳香環上のヒドロキシ基を塩素化
する物質としては、オキシ塩化リン、五塩化リンあるい
はトリフェニルホォスフィンジクロライドであって、塩
化チオニルやホスゲンによる例は僅かに知られているに
すぎない。特に塩化チオニルによるヒドロキシ基の塩素
化の例としては、芳香環上に電子吸引性置換基を数多く
有する例(薬学雑誌,85(6),544,(196
5))等の特殊例があるだけである。さらに、ピリジン
類の核置換ヒドロキシ基の塩素化剤としては、上記塩化
リン化合物を用いるもののみが知られているにすぎない
(Chemistry of Heterocycli
c Compounds,Pyridineand i
ts Derivatives,Part2,299
(1961))。α位にヒドロキシ基を有するピリジン
類を塩素化して、α位に塩素原子を有するピリジン類を
製造する方法としては、例えば2−ヒドロキシ−5−メ
チルピリジンをオキシ塩化リンおよび5塩化リンと反応
させて2−クロロ−5−メチルピリジンを製造する方法
が知られている(J.Org.Chem.,26,12
2−125(1961))。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オキシ
塩化リンを使用する従来方法では、PO(OH)3が副
生し、塩素化反応終了後にピリジン類を水洗する際、そ
の廃液中にPO(OH) 3が混在することになる。現
在、リン含有廃液は、環境汚染の原因として問題になっ
ている。更に、技術的にも、洗浄時の水相、有機相の分
液が難しい等の問題点がある。従って、従来方法は原料
コスト的にも経済的に好ましい方法とは言えず、かつ純
度、収率面からも工業的製法として満足しがたいもので
あった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは従来技術を
改良すべく鋭意検討した結果、塩素化剤として塩化チオ
ニルを使用することにより、安価な不活性溶媒中適当な
反応助剤を存在させ反応させると、ピリジン環のヒドロ
キシ基が容易かつ定量的に塩素原子に置換することを見
出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の
要旨は、下記一般式(I)
【0005】
【化5】
【0006】(上記式中で、R1は水素原子、フッ素原
子、塩素原子、シアノ基またはC1〜C 4のアルキル基を
表す。)で表されるα位にヒドロキシ基を有するピリジ
ン類を不活性溶媒中、下記一般式(II)または(III)
【0007】
【化6】
【0008】
【化7】
【0009】(上記式中で、R2、R3およびR4はそれ
ぞれ独立して水素原子、アルキル基またはアリール基を
表し、R5はアルキル基またはアリール基を表し、nは
1〜5の整数を表す。)で表される酸アミド誘導体の存
在下、塩化チオニルで塩素化することを特徴とする下記
一般式(IV)
【0010】
【化8】
【0011】(上記式中で、R1は既に定義したとおり
である。)で表されるα位に塩素原子を有するピリジン
類の製造方法に存する。本発明で使用される不活性溶媒
としては、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、メチルクロロヘキサン、ジクロロメタ
ン、クロロホルム、四塩化炭素等の脂肪族または芳香族
炭化水素が挙げられ、特にベンゼン、トルエン等の芳香
族炭化水素が収率の面から好ましい。溶媒の使用量とし
ては、α位にヒドロキシ基を有するピリジン類の重量に
対し1〜10倍量が好ましい。
【0012】また本発明で使用される反応助剤である酸
アミド誘導体としては、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジブチルホルムアミド、N−メチルホルム
アニリド、ジステアリルホルムアミド等のホルムアミ
ド、又はN−メチルピロリドンが挙げられ、特にジアル
キルホルムアミド、N−メチルピロリドンが収率の面か
ら好ましい。ジアルキルホルムアミドの使用量として
は、α位にヒドロキシ基を有するピリジン類1モル当た
り0.001〜3モル、好ましくは0.01〜2モルの
範囲である。
【0013】本発明の塩化チオニルの使用としてはα位
にヒドロキシ基を有するピリジン類1モル当たり1.0
〜10モル、好ましくは1.0〜2モルの範囲である。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の反応温度は2
0〜200℃であるが、反応速度および収率の面から6
0〜150℃の範囲が好ましい。
【0014】本発明による反応方法については反応温度
以外に特に限定されないが、一般的に常圧下で実施され
る。しかしながら、0.1〜10気圧の加圧下または減
圧下で実施することもできる。本発明では、原料のα位
にヒドロキシ基を有するピリジン類、不活性溶媒、反応
助剤を反応器に仕込み昇温し、前記反応温度を保ちなが
ら常圧下塩化チオニルの滴下を続け反応させる方法が一
般的である。反応に際しては塩化水素および二酸化硫黄
ガスが副生し、系外に排出される。これらは本発明の反
応条件下では一般にガスとして系外に排出される。従っ
て、反応系内に蓄積される不純物は極めて少ない。ま
た、触媒的に用いられたジメチルホルムアミド類は水溶
性が大きく、反応終了後の水洗によって、極めて容易に
水相に移行する他、使用量が触媒量であり少ないので廃
棄する際の環境を汚染する可能性は少ない。
【0015】α位に塩素原子を有するピリジン類は、反
応混合物を水洗し、有機相を分離した後、有機溶媒を蒸
留により除去するか、あるいは溶解度の温度差を利用し
た晶析法等の一般的方法により精製できる。また、残査
にもα位に塩素原子を有するピリジン類を含有してお
り、真空蒸留等の一般的方法で精製できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明を実施例より更に詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に
より限定されるものではない。 実施例1 3−シアノ−6−クロロピリジン トルエン200ml中、3−シアノ−6−ヒドロキシピ
リジン100g(0.833モル)にN,N−ジメチル
ホルムアミド6.1g(0.0833モル)を添加し、
混合物を100℃まで加熱した。該混合物に塩化チオニ
ル109g(0.916モル)を2時間ゆっくり滴下
し、滴下後30分間の熟成期間を設けた。熟成後過剰な
塩化チオニルを100℃下に窒素で追い出して除去し、
次いで混合物を80℃まで冷却した後、水200mlを
添加し撹拌した。さらに水相を分離除去後、溶媒を減圧
下に除去し、融点116〜117℃の3−シアノ−6−
クロロピリジン111.9g(純度98%、収率95
%)を得た。
【0017】実施例2 3−シアノ−6−クロロピリジン 実施例1と同様の方法で、N,N−ジメチルホルムアミ
ドの代わりにN−メチルピロリドンを反応させ、3−シ
アノ−6−クロロピリジン111.8g(純度96%、
収率93%)を得た。
【0018】比較例1 3−シアノ−6−クロロピリジン オキシ塩化リン255.6g(1.67モル)に、3−
シアノ−6−ヒドロキシピリジン100g(0.833
モル)を添加し、混合物を90℃まで加熱した。混合物
を次いで還流下2時間加熱し、80℃までに冷却した
後、氷冷した水1500mlに徐々に滴下した。次に沈
殿物を吸引濾過し、水300mlで洗浄した後乾燥し
た。3−シアノ−6−クロロピリジン109.0g(純
度90%、収率85%)を得た。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、医薬、農薬等の合成原
料として有用なα位に塩素原子を有するピリジン類を、
従来製法に較べ含リン排液の処理問題がなく、高純度お
よび高い収率で製造できる。
フロントページの続き (72)発明者 渡邉 直道 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1 号 三菱化成株式会社黒崎工場内 (56)参考文献 特開 平7−206821(JP,A) The Chemistry of Heterocyclic Compo unds,Part Two,p.326 −334(1961)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 (上記式中で、R1は水素原子、フッ素原子、塩素原
    子、シアノ基またはC1〜C 4のアルキル基を表す。)で
    表されるα位にヒドロキシ基を有するピリジン類を不活
    性溶媒中、下記一般式(II)または(III) 【化2】 【化3】 (上記式中で、R2、R3およびR4はそれぞれ独立して
    水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、R5
    アルキル基またはアリール基を表し、nは1〜5の整数
    を表す。)で表される酸アミド誘導体の存在下、塩化チ
    オニルで塩素化することを特徴とする下記一般式(IV) 【化4】 (上記式中で、R1は既に定義したとおりである。)で
    表されるα位に塩素原子を有するピリジン類の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 一般式(II)の酸アミド誘導体が、ジア
    ルキルホルムアミド類である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 一般式(III)の酸アミド誘導体が、N
    −メチルピロリドンである請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 一般式(I)のα位にヒドロキシ基を有
    するピリジン類が、3−シアノ−6−ヒドロキシピリジ
    ンである請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
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The Chemistry of Heterocyclic Compounds,Part Two,p.326−334(1961)

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