JP3622991B2 - ５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類の新規製造方法に関する。これらのオキサゾール類は重要な物質群を形成する。例えば５−シアノ−４−メチルオキサゾールはピリドキシン（ｐｙｒｉｄｏｘｉｎｅ）（ビタミンＢ６）の合成における重要な中間体である。
【０００２】
【従来の技術】
５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを脱水することにより５−シアノ−４−メチルオキサゾールを製造するための数多くの方法が既に開示されている。この脱水反応は例えば五酸化燐（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｐｅｎｔｏｘｉｄｅ）の存在下におこる。しかし、この方法の不利益は低い製品収率であり、その原因はこの反応において非常に容易に生起する炭化（ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ）である。
【０００３】
この方法の改良法は、溶媒としてのキノリンの存在下に５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを五酸化燐と反応させることからなる［ＵＳ ３ ２２２３７４］。この方法もまた、キノリンの毒性、不快な臭い及び熱的不安定さからおこる不利益を伴っている。更にキノリンは比較的効果な溶媒である。更に、キノリンの再生、化学量論的量の五酸化燐の使用、五酸化燐副生成物の後処理及び環境規制に従ったそれらの廃棄の問題がある。
【０００４】
５−シアノ−４−メチルオキサゾールを製造する他の既知の方法は、５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを低級アルカンカルボン酸無水物と反応させ、そして該反応混合物又はそれから単離された４−メチル−５−（Ｎ−低級アルカノイル−カルボニル）−オキサゾールを熱分解に付すことからなる［ＥＰ ００１０６０７］。しかしながらその最終の熱分解工程は或る不利益を有し、特に反応器を構成している材料の腐食問題が発生し、再使用することが難しい副生成物を形成する。
【０００５】
更に別の方法［ＵＳ ４ ０２６ ９０２］は、固体担体に担持した五酸化燐の存在下に加熱しながら、５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを５−シアノ−４−メチルオキサゾールに触媒により脱水することからなる。この方法の不利益は、５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールの取扱いであり、特に先ず第一に昇華であり、そしてそのために必要な難揮発性出発物質の固体での投与である。
【０００６】
更に５−カルボン酸エチルエステル−４−メチルオキサゾールから５−シアノ−４−メチルオキサゾールへの１段転換が米国特許ＵＳ ４ ７７２ ７１８に記載されている。この方法においては、気相でアンモニア及び酸化ジルコニウム又は酸化ハフニウム触媒の存在下に、対応するオキサゾールエステルを５−シアノ−４−メチルオキサゾールに転換する。しかしここでは、比較的高価な触媒の使用及び、最適の反応経路を達成するために非常に狭い反応条件を維持することが不利益な点である。
【０００７】
最後に、欧州特許出願ＥＰ−０ ４９２ ２３３に記載された５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールから５−シアノ−４−メチルオキサゾールへの気相脱水は４００℃〜５００℃の反応温度という不利益を有し、また５０〜約３００ＫＰａの圧力で実施せねばならない。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明の目的は、従来既知の方法の不利益を有さず且つそれにより５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類を温和な反応条件下に短い反応時間で高収率に得ることができる５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明の方法により達成され、その方法は塩化シアヌル及びＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドを用いて、場合により追加の溶媒の存在下に、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールの脱水を実施することを含んでなる。
【００１０】
「低級アルキル」という用語は、本発明においては例えばメチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、イソ−ブチル、ｔｅｒｔ．ブチル、ペンチル、ヘキシル等の如き炭素原子１〜６の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を意味する。特にメチル及びエチルの如き直鎖状アルキル基が好ましい。
【００１１】
本発明においてＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミド類は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルホルムアミド等の如き開鎖（ｏｐｅｎ−ｃｈａｉｎｅｄ）ホルムアミド類、並びに例えばＮ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−ホルミルピペリジン等の如き、その置換基が環の一部であるホルムアミド類であることができる。Ｎ，Ｎジメチルホルムアミドが好ましい。
【００１２】
本発明における適切な溶媒は、メチル、ｔｅｒｔ．ブチルエーテル、エチルｔｅｒｔ．ブチルエーテル、ｔｅｒｔ．アミルメチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルホルムアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−ホルミルピペリジン、等であることができる。メチルｔｅｒｔ．ブチルエーテルが好ましい。
【００１３】
該脱水は約０℃〜約５０℃の温度範囲、好ましくは約室温で簡便に実施することができる。
【００１４】
本発明によれば、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールを純粋なＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドを含有する前記溶媒中に懸濁することができる。純粋なＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミド中の懸濁が好ましい。前記溶媒の１つ中での塩化シアヌルとの反応は約３：１〜３：１０の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比、好ましくは約３：１〜１：１の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比、特に約２：１の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比で行われる。反応成分を用いる順序は臨界的でない。上記順序は便宜的なものである。
【００１５】
反応混合物を中和した後、粗生成物から５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾールへの処理は、例えばメチルｔｅｒｔ．ブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ．アミルメチルエーテル、酢酸エチル、イソブチルメチルケトン、ペンタン、ヘプタン、ジクロロメタン等の如き溶媒を用いた抽出により実施することができる。メチルｔｅｒｔ．ブチルエーテルを用いた抽出が特に好ましい。ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３等の如き無機塩基並びに例えばアミン類の如き有機塩基が中和に適している。エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等が適切なアミン類である。
【００１６】
本発明によれば、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールから５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾールへのほぼ定量的な転換を達成することができる。
以下の５−シアノ−４−メチルオキサゾールの製造実施例は本発明の方法の特に有利な態様を説明するものであり、何等の限定の意図を有するものではない。
【００１７】
【実施例】
２２．８８ｇ（１９８ｍｍｏｌ）の５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを室温で１００ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中に懸濁し、そして２５０ｍｌのメチルｔｅｒｔ．ブチルエーテル中で１８．３１ｇ（９９．３ｍｍｏｌ）の塩化シアヌルを用いて１５分間処理する。該混合物を室温で１時間撹拌し、それにより当初の黄色の懸濁液が橙色になる。次いでそれを飽和Ｎａ２ＣＯ３水溶液で中和し、相分離し、水相をそれぞれ１５０ｍｌのメチルｔｅｒｔ．ブチルエーテルで２回抽出し、合体した有機相を２５０ｍｌの蒸留水で洗い、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥し、濾過し、ロータリーエバポレーターで濃縮する。橙色液状の粗生成物が残る。５−シアノ−４−メチルオキサゾールの収率は理論値の９９．４％である（ガスクロマトグラフィーで決定）。
【産業上の利用分野】
本発明は５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類の新規製造方法に関する。これらのオキサゾール類は重要な物質群を形成する。例えば５−シアノ−４−メチルオキサゾールはピリドキシン（ｐｙｒｉｄｏｘｉｎｅ）（ビタミンＢ６）の合成における重要な中間体である。
【０００２】
【従来の技術】
５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを脱水することにより５−シアノ−４−メチルオキサゾールを製造するための数多くの方法が既に開示されている。この脱水反応は例えば五酸化燐（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｐｅｎｔｏｘｉｄｅ）の存在下におこる。しかし、この方法の不利益は低い製品収率であり、その原因はこの反応において非常に容易に生起する炭化（ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ）である。
【０００３】
この方法の改良法は、溶媒としてのキノリンの存在下に５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを五酸化燐と反応させることからなる［ＵＳ ３ ２２２３７４］。この方法もまた、キノリンの毒性、不快な臭い及び熱的不安定さからおこる不利益を伴っている。更にキノリンは比較的効果な溶媒である。更に、キノリンの再生、化学量論的量の五酸化燐の使用、五酸化燐副生成物の後処理及び環境規制に従ったそれらの廃棄の問題がある。
【０００４】
５−シアノ−４−メチルオキサゾールを製造する他の既知の方法は、５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを低級アルカンカルボン酸無水物と反応させ、そして該反応混合物又はそれから単離された４−メチル−５−（Ｎ−低級アルカノイル−カルボニル）−オキサゾールを熱分解に付すことからなる［ＥＰ ００１０６０７］。しかしながらその最終の熱分解工程は或る不利益を有し、特に反応器を構成している材料の腐食問題が発生し、再使用することが難しい副生成物を形成する。
【０００５】
更に別の方法［ＵＳ ４ ０２６ ９０２］は、固体担体に担持した五酸化燐の存在下に加熱しながら、５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを５−シアノ−４−メチルオキサゾールに触媒により脱水することからなる。この方法の不利益は、５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールの取扱いであり、特に先ず第一に昇華であり、そしてそのために必要な難揮発性出発物質の固体での投与である。
【０００６】
更に５−カルボン酸エチルエステル−４−メチルオキサゾールから５−シアノ−４−メチルオキサゾールへの１段転換が米国特許ＵＳ ４ ７７２ ７１８に記載されている。この方法においては、気相でアンモニア及び酸化ジルコニウム又は酸化ハフニウム触媒の存在下に、対応するオキサゾールエステルを５−シアノ−４−メチルオキサゾールに転換する。しかしここでは、比較的高価な触媒の使用及び、最適の反応経路を達成するために非常に狭い反応条件を維持することが不利益な点である。
【０００７】
最後に、欧州特許出願ＥＰ−０ ４９２ ２３３に記載された５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールから５−シアノ−４−メチルオキサゾールへの気相脱水は４００℃〜５００℃の反応温度という不利益を有し、また５０〜約３００ＫＰａの圧力で実施せねばならない。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明の目的は、従来既知の方法の不利益を有さず且つそれにより５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類を温和な反応条件下に短い反応時間で高収率に得ることができる５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明の方法により達成され、その方法は塩化シアヌル及びＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドを用いて、場合により追加の溶媒の存在下に、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールの脱水を実施することを含んでなる。
【００１０】
「低級アルキル」という用語は、本発明においては例えばメチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、イソ−ブチル、ｔｅｒｔ．ブチル、ペンチル、ヘキシル等の如き炭素原子１〜６の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を意味する。特にメチル及びエチルの如き直鎖状アルキル基が好ましい。
【００１１】
本発明においてＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミド類は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルホルムアミド等の如き開鎖（ｏｐｅｎ−ｃｈａｉｎｅｄ）ホルムアミド類、並びに例えばＮ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−ホルミルピペリジン等の如き、その置換基が環の一部であるホルムアミド類であることができる。Ｎ，Ｎジメチルホルムアミドが好ましい。
【００１２】
本発明における適切な溶媒は、メチル、ｔｅｒｔ．ブチルエーテル、エチルｔｅｒｔ．ブチルエーテル、ｔｅｒｔ．アミルメチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルホルムアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−ホルミルピペリジン、等であることができる。メチルｔｅｒｔ．ブチルエーテルが好ましい。
【００１３】
該脱水は約０℃〜約５０℃の温度範囲、好ましくは約室温で簡便に実施することができる。
【００１４】
本発明によれば、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールを純粋なＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドを含有する前記溶媒中に懸濁することができる。純粋なＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミド中の懸濁が好ましい。前記溶媒の１つ中での塩化シアヌルとの反応は約３：１〜３：１０の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比、好ましくは約３：１〜１：１の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比、特に約２：１の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比で行われる。反応成分を用いる順序は臨界的でない。上記順序は便宜的なものである。
【００１５】
反応混合物を中和した後、粗生成物から５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾールへの処理は、例えばメチルｔｅｒｔ．ブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ．アミルメチルエーテル、酢酸エチル、イソブチルメチルケトン、ペンタン、ヘプタン、ジクロロメタン等の如き溶媒を用いた抽出により実施することができる。メチルｔｅｒｔ．ブチルエーテルを用いた抽出が特に好ましい。ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３等の如き無機塩基並びに例えばアミン類の如き有機塩基が中和に適している。エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等が適切なアミン類である。
【００１６】
本発明によれば、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールから５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾールへのほぼ定量的な転換を達成することができる。
以下の５−シアノ−４−メチルオキサゾールの製造実施例は本発明の方法の特に有利な態様を説明するものであり、何等の限定の意図を有するものではない。
【００１７】
【実施例】
２２．８８ｇ（１９８ｍｍｏｌ）の５−カルバモイル−４−メチルオキサゾールを室温で１００ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中に懸濁し、そして２５０ｍｌのメチルｔｅｒｔ．ブチルエーテル中で１８．３１ｇ（９９．３ｍｍｏｌ）の塩化シアヌルを用いて１５分間処理する。該混合物を室温で１時間撹拌し、それにより当初の黄色の懸濁液が橙色になる。次いでそれを飽和Ｎａ２ＣＯ３水溶液で中和し、相分離し、水相をそれぞれ１５０ｍｌのメチルｔｅｒｔ．ブチルエーテルで２回抽出し、合体した有機相を２５０ｍｌの蒸留水で洗い、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥し、濾過し、ロータリーエバポレーターで濃縮する。橙色液状の粗生成物が残る。５−シアノ−４−メチルオキサゾールの収率は理論値の９９．４％である（ガスクロマトグラフィーで決定）。
Claims (8)
- 塩化シアヌル及びＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドを用いて、追加の溶媒の存在下に、５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾールを脱水することを特徴とする５−シアノ−４−低級アルキルオキサゾール類の製造方法。
- Ｎ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドとしてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いる請求項１に記載の方法。
- 脱水を０゜〜５０℃の温度で実施する請求項１又は２に記載の方法。
- 脱水を室温で実施する請求項３に記載の方法。
- 脱水を３：１〜３：１０の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比を用いて実施する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
- 脱水を３：１〜１：１の５−カルバモイル−４−低級アルキルオキサゾール：塩化シアヌルモル比を用いて実施する請求項５に記載の方法。
- 塩化シアヌル及びＮ，Ｎ−ジ置換ホルムアミドを用いる脱水を、追加の溶媒として、メチル第３級ブチルエーテル、エチル第３級ブチルエーテル、第３級アミルメチルエーテル、Ｎ−ホルミルモルフォリン、Ｎ−ホルミルピロリジン又はＮ−ホルミルピペリジンの存在下に実施する請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
- 追加の溶媒がメチル第３級ブチルエーテルである請求項７に記載の方法。
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| EP0612736A1 (de) | 1994-08-31 |
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