JP4223280B2 - 2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンの合成方法 - Google Patents
2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンの合成方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンを製造する方法に関する。
【0002】
米国特許第5,858,924号には、ある種の置換ベンゼンスルホンアミド化合物と、その除草剤としての使用が記載されている。2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンは、これらの除草剤のうち、いくつかを生成する際に有益な中間体である。
【0003】
米国特許第5,858,924号においては、2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンが、3−アミノ−8−メトキシ−5−メチルチオ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを、メタノール中で、エチルアクリラートおよびナトリウムメトキシドで処理することによって調製されている。そして、3−アミノ−8−メトキシ−5−メチルチオ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンは、今度は、5−メトキシ−4−クロロ−2−メチルチオピリミジンを、ヒドラジンを用いて処理し、その後、ブロモシアンを用いて環化させることによって調製される。2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンをより効率的に、また、より高い収率で調製することができれば、有益である。さらに、メチルチオ含有中間体の使用を避けることができ、また、[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンから[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンへ転位(rearrangement)させる際に、エチルアクリラートの使用を避けることができれば、有益である。
【0004】
本発明は、5−クロロまたは5−メトキシ置換3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンから2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンを製造することに関する。より詳しくは、本発明は、
【0005】
次式
【化7】
の化合物を製造する方法であって、次式
【化8】
(Zはクロロまたはメトキシである)
の3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを、アルコール溶媒中でナトリウムメトキシドまたはカリウムメトキシドと接触させることを含む方法に関する。
【0006】
また、
本発明の別の態様は、次式
【化9】
の化合物を製造する方法であって、
a)次式
【化10】
(Zはクロロまたはメトキシである)
の5−メトキシ−4−クロロピリミジンに、ヒドラジンと塩基を接触させて、
次式
【化11】
(Zは前記のように定義される)
の5−メトキシ−4−ヒドラジノピリミジンを調製する工程、
b)該5−メトキシ−4−ヒドラジノピリミジンにクロロシアンまたはブロモシアンを接触させて、
次式
【化12】
(Zは前記のように定義される)
の3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを調製する工程、及び
c)該3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンに、アルコール溶媒中でナトリウムメトキシドまたはカリウムメトキシドを接触させる工程、
を含む方法に関する。
【0007】
次式
【化13】
(Zはクロロまたはメトキシである)
の3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンから、2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンへの転位は、アルコール溶媒中でナトリウムメトキシドまたはカリウムメトキシドで処理することによって達成される。
【0008】
Zがメトキシの場合、触媒として効果的な量のメトキシドのみが必要である。例えば、1モルの[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンに対して、0.01から0.5等量のメトキシドが必要である。しかしながら、この割合はメトキシドの濃度に依存するものであるので、通常は0.1から0.5等量のメトキシドが用いられる。
【0009】
Zがクロロの場合は、クロロ置換基をメトキシド置換基にさらに置換するために、さらに等量のメトキシドが必要である。したがって、この場合には、1.1から1.5等量のメトキシドが用いられる。
【0010】
この転位は、通常、溶媒としてのメタノール中で行われる。他の第1級および第2級アルコールも用いることができるが、反応条件によってはトリアゾロピリミジンの5位において、相当程度のアルコキシドへの交換(alkoxide exchange)がおこる。立体的に混みあったアルコール、例えば、t−ブタノールまたはt−アミルアルコールのような第3級アルコールを溶媒として用いることができ、この場合、前記のようなアルコキシドへの交換は少し起こるか、全く起こらない。それにも拘わらず、メタノールが通常好ましい溶媒である。希釈剤が所望の反応を妨げることなく、メトキシド塩基などの反応試薬に対して化学的に不活性である限り、さらなる希釈剤の存在下に転位反応を行うことも可能である。特に好適なさらなる希釈剤はアセトニトリルであり、それはしばしば[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを調製する際に、溶媒として用いられる。
【0011】
この転位は、0℃からアルコール溶媒の還流温度の間の温度で行われる。通常10℃から35℃の温度が好ましい。
【0012】
この生成物は、沈殿または結晶化した物質の濾過といった従来法によって単離される。
【0013】
代表的な反応では、5−クロロまたは5−メトキシ置換3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンは、アルコール中に溶解または懸濁され、室温のメタノール中で適当な量のナトリウムメトキシドを用いて処理される。その反応が完了した後、反応混合物を水で希釈し、沈殿した物質を濾過によって回収し、乾固する。随意的に、濾過の工程に先立って、多少またはほとんどのアルコールを蒸留によって除去することで、結晶濾過が改善され、または化合物の溶媒への溶解度が低まり、化合物の回収率を上げることができる。
【0014】
5−クロロおよび5−メトキシ置換3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンは、対応する2,4−ジクロロ−5−メトキシピリミジンから容易に調製することができる(Chesterfield, J., McOmie, J. F. W., Sayer, E. R., “Pyrimidines. Part VIII. Halogeno− and Hydrazino−pyrimidines” J. Chem. Soc. 1955, 3478−3481)。そして、2,5−ジメトキシ−4−クロロピリミジンは、a)ヒドラジンと塩基を用いる反応、それに続く、b)クロロシアンまたはブロモシアンを用いる反応によってそれぞれ調製される。
【0015】
式D
【化14】
前記の工程a)における、ヒドラジンとの反応の間、生成された塩化水素を中和するために塩基が必要となる。この塩基は、添加したヒドラジン自身と等量必要である。しかしながら、炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウム、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム、または、トリアルキルアミンのような補助的塩基(auxiliary base)がしばしば好適に用いられる。炭酸ナトリウムは好ましい補助的塩基である。
【0016】
前記の環化工程b)における、シアノハロゲン化合物を用いる反応の間、水素ハロゲン化合物が生成される。生成された水素ハロゲン化合物を中和する為の塩基として、充分な量のメトキシドを添加して用いることで、メトキシ置換および/または環化反応の工程(work-up)の一部としての転位を達成することができる。この方法の変更は、[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンの単離を必要としない点で優れている。
【0017】
以下に記載する実施例は、本発明を説明するために示すものである。
【0018】
実施例
1. 2 , 5−ジメトキシ−4−ヒドラジノピリミジンの調製
メタノール(15ミリリットル(mL))中の4−クロロ2,5−ジメトキシピリミジン(3.0グラム(g)、17.2mmol)のスラリーを、一部において、ゆるやかな発熱によって29℃まで温度が上昇する中で、ヒドラジン水溶液(35重量%で3.9g、42.5mmol)で処理した。この反応は、50℃まで上昇し、その温度を2時間維持し、このとき、ガスクロマトグラフィーによって反応が完了したことを確認した。この透明な溶液を、室温程度まで冷やし、一晩攪拌した。溶媒は減圧留去、ゴム状の固体はアセトニトリル(50mL)で破砕した。得られら混合物は、シリカゲルパッド(6センチメートル(cm) × 6cm)を通して濾過した。このパッドはアセトニトリル(550mL)ですすいだ。濾過物は、溶媒を減圧留去し、標題化合物を白色の固体(2.6g,89%)として得た:
融点115−117℃;1H NMR(300MHz,DMSO−d6)3.73(s, 3H),3.76(s,3H),4.29(bs,2H),7.51(s,1H),8.23(bs,1H);MS(GC,70eV)170(M+,100%),155(55%),151(40%)。
【0019】
2. 2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジンの調製
温度計、磁気攪拌機、濃縮装置、滴下漏斗を備えた500mLの三つ口フラスコに、無水炭酸ナトリウム(5.83g,0.055mol)、メタノール(60mL)及び35%ヒドラジン水溶液(11.0g, 0.120mol)を入れた。トルエン(30mL)中の2,4−ジクロロ−5−メトキシピリミジン溶液/一部スラリー(17.91g、0.11mol)を39分間かけて滴下添加した。添加中、反応温度は15℃から39℃にまで上昇し、固体は溶解し、透明で黄白色の溶液を形成した。反応混合物を4.1時間、42℃に温めた後、熱源を取り除いた。ゆっくりと水(180mL)を滴下し、溶液中から生成物を結晶化させた。2時間室温でスラリーを攪拌し、その後、ブフナー漏斗と吸引装置を使って、ワットマン#1フィルターペーパーを通して、濾過によって生成物を回収した。フィルターケーキを水で洗浄した後、生成物を40℃で一晩減圧下、乾固させ、15.02gの白色の2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジン(純度 96.2%、収率=82.8%)を得た:
1H NMR(300MHz,DMSO−d6) 3.33(s,3H),3.78(s,3H),4.39(br s,2H), 7.59(s,1H),8.73(br s,1H)。
【0020】
3. 2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジンの調製
サーモカップル温度測定用プローブ、ガラス攪拌用羽根付き吊下型攪拌機(overhead stirrer with agitator)、濃縮装置及び制御機能付循環槽を備えた1Lのガラスジャケットリアクター中に、無水炭酸ナトリウム(29.15g,0.275mol)、メタノール(300mL)、35%ヒドラジン水溶液(54.9g,0.60mol)を入れた。2,4−ジクロロ−5−メトキシピリミジン(89.50g、0.50mol)を少量ずつ固体の状態で、70分にわたって添加した。添加の間、リアクタージャケットは20℃に維持し、反応温度は21℃から28℃に上昇した。添加終了後、反応混合物を43℃で60分間温めた後、43℃で4.5時間維持した。水(300mL)を加えた後、蒸留ヘッドをリアクターに取り付けた。リアクター内部を140mmHgまで減圧し、蒸留によってメタノールを留去した。1.5時間蒸留を続けると、蒸留の速度は急に遅くなった。水が蒸留されはじめる85mmHgまで減圧を続け、その後、真空を窒素流で破った。反応混合物を60分間かけて43℃から25℃にまで冷やした。そして、得られたスラリーを25℃で1晩攪拌した。ブフナー漏斗および吸引装置を使ってワットマン#52フィルターペーパーを通して濾過して、生成物を回収した。水(221g)でフィルターケーキを洗浄した後、42℃で減圧しながら一晩生成物を乾固させ、83.5gの白色の2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジン(純度 96.8%、収率=92.7%)を得た。
【0021】
4. 3−アミノ−5−クロロ−8−メトキシ [ 1,2,4 ] トリアゾロ [ 4,3−c ] ピリミジンの調製
サーモウェルを備えた5リッター(L)の三つ口丸底フラスコに窒素吸気口付濃縮装置、機械的攪拌機及び滴下漏斗を付けた。容器に2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジン(70.7重量%の136g、96g相当、0.55mol)とイソプロピルアルコール(IPA;1100mL)を入れた。ブロモシアン(アセトニトリル34.6重量%の185g、64g相当、0.6mol)を加えると、吸熱により急速に22℃から15℃に下がり、27℃にまでの緩やかな発熱が起こった。発熱の間、混合物は、数分間にわたる、極めて濃度の高い状態を経過した。スラリーを42℃まで温め、その温度を3.5時間維持し、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)解析によって、この反応が完了したことを確認した。スラリーを室温まで冷やし、水(1100mL)の中に炭酸ナトリウム(64g、0.6mol)を溶かした水溶液で30分以上かけて処理すると4℃の発熱が生じた。混合物は室温で2時間攪拌し、その後、固体を濾過によって回収した。水(400mL)でフィルターケーキを洗浄した後、減圧条件下で可能な限り乾固させた。その結果、標題生成物(濡れたケーキで190.1g、HPLCで51重量%、97g相当、88%)を茶色の固体として得た。恒量まで乾固させた試料から、以下のデータを得た:
MS(GC,70eV) 201(15%),200(30%), 199(70%),198(100%);1H NMR(300MHz,DMSO−d6) 3.92(s,3H),6.51(br s,2H),7.11(s,1H)。
【0022】
5. 3−アミノ−5−クロロ−8−メトキシ [ 1,2,4 ] トリアゾロ [ 4,3−c ] ピリミジンの調製
濃縮装置、温度計及び吊下型攪拌機を備えた500mLの三つ口フラスコに2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジン(10.75g,0.062mol)を入れた。IPA(125mL)を加えて、氷槽を使って混合物の温度を13℃まで下げた。濃縮液状のクロロシアン(4.15g,0.068mol)をカニューレを通して添加した。反応混合液を41℃で3.5時間温め、その後室温にまで温度を下げた。炭酸ナトリウム(7.18g)を水(125mL)に溶かした水溶液を添加し、残存したクロロシアンを破砕し、塩酸塩を中和するために、混合物を室温で2時間攪拌した。生成物は、ブフナー漏斗および吸引装置を使って、ワットマン#54フィルターペーパーを通す濾過によって回収した。生成物は水で洗浄し、減圧した状態で一晩乾固させ、9.65gの標題化合物を得た(収率=78.5%)。
【0023】
6. 3−アミノ−5,8−ジメトキシ [ 1,2,4 ] トリアゾロ [ 4,3−c ] ピリミジンの調製
吊下型攪拌機、濃縮装置及びサーモカップル温度測定用プローブを備えた500mLの三つ口フラスコに、4−ヒドラジノ−2,5−ジメトキシピリミジン(8.522g、0.050mol)を入れた。イソプロピルアルコール(100mL)を加え、混合物を撹拌し、スラリーを形成した。アセトニトリル(15mL)中のブロモシアン(8.546g、0.081mol)溶液を添加すると、3℃の吸熱が生じ、続いて6℃の発熱が生じた。混合物を42℃で3.5時間温めた後、室温にまで冷やした。水(100mL)中の炭酸ナトリウム(5.92g)溶液を添加し、混合物を3.3時間攪拌した。溶液中に沈殿した生成物は、ブフナー漏斗および吸引装置を使って、ワットマン#54フィルターペーパーを通した濾過によって回収した。固体は室温で、減圧しながら乾固させ、8.516gの3−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジン(収率=87.1%)を得た:
融点=232℃−235℃。1H NMR(300MHz,DMSO−d6)3.83(s,3H),3.97(s,3H),6.45(br s,2H),6.84(s,1H);13C NMR(75.47MHz,DMSO−d6)55.4,56.4,115.5,139.7,142.0,142.5,148.3。
【0024】
7. 2−アミノ−5,8−ジメトキシ [ 1,2,4 ] トリアゾロ [ 1,5−c ] ピリミジンの調製
吊下型攪拌機、濃縮装置、滴下漏斗及びサーモカップル温度測定用プローブを備えた500mLの三つ口フラスコに、3−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジン(9.762g,0.050mol)を入れた。メタノール(70mL)を加え、混合物を撹拌し、スラリー状を形成した。28分かけてナトリウムメトキシド(メタノール中25%溶液の16.716g)を滴下添加した後、混合物を3時間室温で撹拌した。反応混合物を、水(135mL)で希釈し、さらに1.5時間攪拌した。生成固体は、ブフナー漏斗および吸引装置を使って、ワットマン#54フィルターペーパーを通し濾過することで回収した。水で洗浄した後、固体を室温で、減圧しながら乾固させ、9.064gの2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジン(収率=92.8%)を得た:
1H NMR(300MHz,DMSO−d6)3.88(s,3H),4.04(s,3H),6.38(br s,2H),7.48(s,1H);MS(GC,70eV)195(M+,85%),194(100%)。
【0025】
8. 2−アミノ−5,8−ジメトキシ [ 1,2,4 ] トリアゾロ [ 1,5−c ] ピリミジンの生成
磁気攪拌機、濃縮装置、温度計及び滴下漏斗を備えた500mLの三つ口フラスコに、2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジン(純度83.8%のクロロヒドラジノメトキシピリミジン15.62g=実際のクロロヒドラジノメトキシピリミジン13.09g、0.075mol)を入れた。t−ブチルアルコール(150mL)をその混合物に加えて攪拌すると、白色のスラリーが生じた。アセトニトリル(20mL)中のブロモシアン(8.78g、0.083mol)溶液を13分間かけて滴下添加した。その混合物の温度は23℃から22℃に下がった。その後、反応混合物を43℃で5.2時間温めた。反応混合物(淡黄色のスラリー)をテフロンTM(商標)カニューレを使って慎重に、2つ目の500mLの三つ口フラスコであって、メタノール中の25%のナトリウムメトキシド(41.5g、0.188mol)溶液が入れてある、フラスコの中に移した。52分間かけて移し替えた結果、反応温度は21℃から最高で42℃にまで上昇した。結果として生じた反応混合液は暗いオリーブグリーン色のスラリーであった。添加が完了した後2分後にサンプルを取り、高圧液体クロマトグラフィーによって分析し、中間体である3−アミノ−5−クロロ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンから求める最終生成物である2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンへの反応が99%完了したことを確認した。30分後、反応混合物に12分かけて水(300mL)を加えて希釈した。得られたスラリーを1時間攪拌し、その後生成固体を、ブフナー漏斗および吸引装置を使って、ワットマン#1フィルターペーパーを通し濾過して回収した。固体を水で洗浄した後、48℃で、減圧下、一晩乾固させ、灰色がかった緑青色の固体(純度91.3%の2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンを11.99g、収率=74.7%)を生成物として得た
【0026】
9. 2−アミノ−5,8−ジメトキシ [ 1,2,4 ] トリアゾロ [ 1,5−c ] ピリミジンの調製
サーモカップル温度測定用電極、ガラス攪拌用羽根付吊下型攪拌機、濃縮装置、滴下漏斗及び制御機能付循環槽を備えた1Lのジャケット付リアクターの中に、2−クロロ−4−ヒドラジノ−5−メトキシピリミジンを含む水で濡れたフィルターケーキ(84.0%のクロロヒドラジノメトキシピリミジンとして83.2g=実際のクロロヒドラジノメトキシピリミジンとして69.84g、0.4mol)を入れた。t−ブチルアルコール(700mL)とメタノール(100mL)を加え、その混合物を攪拌し、白色のスラリーを得た。アセトニトリル(105mL)中のブロモシアン(47.19g、0.445mol)溶液を20分かけて滴下添加した。反応混合物のスラリーはより粘度が高くなり、混合液の温度は22℃から29℃に上昇した。リアクタージャケットを50分間にわたり22℃から41℃まで温め、その後41℃で6.2時間維持した。この間、反応を観察すると、反応が進むにつれてスラリーの粘度は低くなった。一度中間体であるトリアゾロ[4,3−c]ピリミジンの形成が完了したら、反応混合物(淡黄色のスラリー)を、蠕動ポンプ(peristaltic pump)を用いてPTFEディップチューブを通して、メタノール中の30%ナトリウムメトキシド(181.0g、1.00mol)が入っている2Lの三つ口フラスコに移し替えた。2Lのフラスコは氷槽中で冷やした。52分かけて移し替え、そのため、反応温度は21℃から最高28℃にまで上昇した。移し替えに用いたチューブをメタノール(120mL)をさらに添加して、リアクター中にすすぎ混み、移し替えを完了した。得られた反応混合物は暗いオリーブグリーンのスラリーであった。周囲温度で1時間攪拌した後、反応混合物に、希釈した塩酸溶液(300mLの水で希釈した15.1gの高濃度の塩酸15.1g)を滴下添加して反応を停止した。得られたスラリーのpHを6規定の塩酸(6.3g)を用いて8.50に調製した。蒸留ヘッドを取り付け、減圧(110mmHg)下で、反応混合物から揮発性成分を留去した。蒸留液を除きながら、さらなる水を加え、溶媒をアルコールから水に交換した。合計で1029gの留出液を除き、さらに500mLの水を蒸留の過程で加えた。混合物をゆっくりと一晩攪拌しながら冷やした。固体生成物はブフナー漏斗および吸引装置を使って、ワットマン#52フィルターペーパーを通して濾過して回収した。固体は水(211g)で洗浄した後、減圧下、83℃で一晩乾固させ、ミディアムブラウンの粉末状の固体として生成物(純度95.7%の2−アミノ−5,8−ジメトキシ[1,2,4]トリアゾロ[1,5−c]ピリミジンとして66.3g、収率=82.4%)を得た。
Claims (4)
- 次式
の3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを、アルコール溶媒中でナトリウムメトキシドまたはカリウムメトキシドと接触させることを含む方法。 - 前記アルコール溶媒が、単独で用いられるメタノール、または第三級アルコールと混合して用いられるメタノールである、請求項1に記載の方法。
- 次式
の3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを、
a)次式
の5−メトキシ−4−クロロピリミジンにヒドラジンおよび補助的塩基を接触させて、次式
の5−メトキシ−4−ヒドラジノピリミジンを調製し、そして、
b)該5−メトキシ−4−ヒドラジノピリミジンを、クロロシアンまたはブロモシアンと接触させることによって製造する、請求項1および請求項2に記載の方法。 - 該5−メトキシ−4−ヒドラジノピリミジンに、クロロシアンまたはブロモシアンを接触させて調製される3−アミノ−8−メトキシ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−c]ピリミジンを、単離することなく、アルコール溶媒中でナトリウムメトキシドまたはカリウムメトキシドで直接処理して、次式
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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