JP4239462B2 - ピリドン化合物の製造法およびその中間体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はピリドン化合物の製造法およびその中間体に関する。
【0002】
【従来の技術】
除草活性を有する式(5)
【化6】
(式中、R1はハロゲン原子、シアノ基またはニトロ基を表し、R2は水素原子またはハロゲン原子を表し、R4はC1−C6アルコキシ基を表す。)
で示されるウラシル化合物の製造法として、2−クロロ−3−ニトロピリジンを出発物質とする方法が知られている(EP1122244A1号公報)。
しかしながら、2−クロロ−3−ニトロピリジンは工業的に使用する量の入手が困難なため、2−クロロ−3−ニトロピリジンを使用しないで式(5)で示されるウラシル化合物を製造する方法の開発が望まれている。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、式(5)で示されるウラシル化合物に短工程で誘導できる式(2)
【化7】
(式中、R1はハロゲン原子、シアノ基またはニトロ基を表し、R2は水素原子またはハロゲン原子を表す。)
で示されるピリドン化合物の製造法を提供することを課題とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】
本発明者は2−クロロ−3−ニトロピリジンを用いることなく、式(5)で示されるウラシル化合物を製造する方法を鋭意検討した結果、式(5)で示されるウラシル化合物に短工程で誘導できる式(2)で示されるピリドン化合物が、後記式(1)で示されるジエン化合物とポリリン酸とを反応させることにより式(2)で示されるピリドン化合物が得られること、さらに後記式(3)で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物と後記式(4)で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩とを反応させ、次いでポリリン酸と反応させることにより式(2)で示されるピリドン化合物が得られることを見出し本発明を完成した。
【0004】
即ち、本発明は、
式(1)
【化8】
(式中、R1はハロゲン原子、シアノ基またはニトロ基を表し、R2は水素原子またはハロゲン原子を表し、R3はC1−C3アルキル基を表す。)
で示されるジエン化合物とポリリン酸とを反応させることを特徴とする式(2)
【化9】
(式中、R1およびR2は前記と同じ意味を表す。)
で示されるピリドン化合物の製造法(以下、本発明製造法1と記す。)、および式(3)
【化10】
(式中、R1はハロゲン原子、シアノ基またはニトロ基を表し、R2は水素原子またはハロゲン原子を表す。)
で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物と式(4)
R3 2N−CH=CH−CH=N+R3 2 A- (4)
(式中、R3はC1−C3アルキル基を表し、Aはハロゲン原子を表す。)
で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩とを反応させ、次いでポリリン酸と反応させることを特徴とする式(2)
【化11】
(式中、R1およびR2は前記と同じ意味を表す。)
で示されるピリドン化合物の製造法(以下、本発明製造法2と記す。また、本発明製造法1と本発明製造法2とをあわせて本発明製造法と記す。)を提供する。
【0005】
本発明はさらに、式(2)で示されるピリドン化合物の製造中間体として有用な式(1)
【化12】
(式中、R1、R2およびR3は前記と同じ意味を表す。)
で示されるジエン化合物をも提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明において、R1およびR2で示されるハロゲン原子としては例えばフッ素原子、塩素原子および臭素原子があげられ、R3で示されるC1−C3アルキル基としては例えばメチル基があげられる。
【0007】
まず、本発明製造法1について説明する。
本発明製造法1は式(1)で示されるジエン化合物とポリリン酸とを反応させることを特徴とする。
該反応は、溶媒の存在下または非存在下で行われる。
反応に用いられるポリリン酸の量は、式(1)で示されるジエン化合物1重量に対して通常5〜20重量部の割合であるが、反応の状況に応じて適宜変化させることができる。
反応温度は通常80〜150℃の範囲であり、反応時間は通常瞬時〜48時間の範囲である。
該反応は例えば式(1)で示されるジエン化合物とポリリン酸とを必要に応じて溶媒中で混合することにより行うことができる。
反応終了後は、反応混合物に水または塩基水(例えば炭酸水素ナトリウム水溶液)を注加して有機溶媒抽出し、得られた有機層を乾燥、濃縮することにより式(2)で示されるピリドン化合物を単離することができる。単離した式(2)で示されるピリドン化合物はクロマトグラフィー、再結晶等によりさらに精製することもできる。
【0008】
次に本発明製造法2について説明する。
本発明製造法2は式(3)で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物と式(4)で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩とを反応させ、次いでポリリン酸と反応させることを特徴とする。
即ち、本発明製造法2は、式(3)で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物と式(4)で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩とを反応させる前半工程と、前半工程の生成物とポリリン酸とを反応させる後半工程とからなる。
【0009】
まず、前半工程について説明する。
前半工程の反応は、通常溶媒中、通常塩基と共に反応させることにより行われる。
該反応に用いられる溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、およびN,N−ジメチルホルムアミド等の酸アミド類があげられる。
該反応に用いられる塩基としては、例えば水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物、およびリチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジド等の金属アミド類があげられる。
反応に供される試剤の量は、式(3)で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物1モルに対して、式(4)で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩が通常1〜2モルの割合、塩基は1〜3モルの割合であるが、反応の状況に応じて適宜変化させることができる。
該反応の反応温度は通常−30〜60℃の範囲、反応速度の点から好ましくは0℃〜室温の範囲であり、反応時間は通常瞬時〜12時間の範囲である。
該反応は、例えば溶媒中で式(3)で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物、式(4)で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩および塩基を混合することにより行うことができる。
反応終了後は反応混合物を水または酸性水(例えば希塩酸)に注加して有機溶媒抽出し、得られた有機層を乾燥、濃縮することにより式(1)で示されるジエン化合物を単離することができる。単離した式(1)で示されるジエン化合物はクロマトグラフィー、再結晶等によりさらに精製することもできる。
【0010】
このようにして製造することができる式(1)で示されるジエン化合物としては例えばR1およびR2がハロゲン原子である化合物があげられ、具体的な化合物の例を表1〜表2に示す。
【0011】
式(1)
【化13】
で示される化合物。
【0012】
【表1】
【0013】
本発明製造法2の後半工程は、本発明製造法1と同様に行うことができる。
【0014】
本発明製造法により得られる式(2)で示されるピリドン化合物は例えばロジウム(II)触媒の存在下で式(6)
N2CHCOR5 (6)
(式中、R5はメトキシ基またはエトキシ基を表す。)
で示されるジアゾ酢酸エステルと反応させることにより、式(7)
【化14】
(式中、R1、R2およびR5は前記と同じ意味を表す。)
で示されるウラシル化合物に誘導することができる。
該反応は溶媒中で行われ、反応温度は通常60〜120℃の範囲であり、反応時間は通常瞬時〜72時間の範囲である。
反応に供される試剤の量は式(2)で示されるピリドン化合物1モルに対して、式(6)で示されるジアゾ酢酸エステル化合物が通常0.5〜2モルの割合、ロジウム(II)触媒が通常1〜5モル%の割合であるが、反応の状況に応じて適宜変化させることができる。
該反応に用いられるロジウム(II)触媒とは、ロジウム(Rh)の2価陽イオンと適当な陰イオン(場合により、さらに適当な配位子)からなる金属塩触媒であり、具体的には例えばロジウム(II)トリフルオロアセテートダイマーがあげられる。
反応に用いられる溶媒としては例えば1,2−ジクロロエタンがあげられる。
反応終了後は、反応混合物を必要に応じて濾過し、該濾液を濃縮するか、あるいは、反応混合物を有機溶媒で希釈後重曹水に注加し、有機溶媒で抽出し、該有機層を乾燥し、濃縮する等の後処理を行い、目的の化合物を単離することができる。なお、単離した化合物は、クロマトグラフィー、再結晶等の操作によって精製することも可能である。
【0015】
式(7)で示されるウラシル化合物は、式(7)で示されると式(8)
R6H (8)
(式中、R6はC3−C6アルコキシ基を表す。)
で示される化合物とのエステル交換反応を行うことにより、式(9)
【化15】
(式中、R1、R2およびR6は前記と同じ意味を表す。)
で示されるウラシル化合物に誘導することができる。
【0016】
以上説明したように、式(2)で示されるピリドン化合物を本発明製造法により製造し、さらに1〜2工程の変換を行うことにより、式(5)で示されるウラシル化合物が製造することができる。
本発明製造法を用いることにより、EP1122244A1号公報に記載された方法と比べ、工業的に使用する量の入手が困難な2−クロロ−3−ニトロピリジンを使用せず、また全体として短い工程で式(5)で示されたウラシル化合物を製造することができる。
【0017】
本発明製造法に用いる式(3)で示される2−フェノキシアセトニトリル化合物は、特開昭63−41466号公報に記載された化合物であるか、該公報に記載された方法に準じて製造することができる。
また、本発明製造法に用いる式(4)で示される1,5−ジアザペンタジエニウム塩は例えばJ.Org.Chem.1981,46,4759−4765に記載された方法で製造することができる。
【0018】
【実施例】
以下、本発明を製造例等によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【0019】
製造例1
2−クロロ−4−フルオロ−5−(3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)フェノキシアセトニトリル(下式(A)で示される化合物)
【化16】
10g、塩化1,1,5,5−テトラメチル−1,5−ジアザペンタジエニウム6.5gをN,N−ジメチルホルムアミド150mlに加え、ここに水素化ナトリウム(60%油性)9.79gを加え室温で1日間攪拌した。その後、反応混合物に氷水を加え酢酸エチルで抽出した。有機層を水で2回、飽和食塩水で1回順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付して、1−[2−クロロ−4−フルオロ−5−(3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)フェノキシ]−1−シアノ−4−ジメチルアミノブタ−1,3−ジエン(下式(B)で示される化合物)
【化17】
4.63gを幾何異性体混合物として得た。
異性体−1
1H−NMR(CDCl3/300MHz)δ(ppm):2.88(s,6H),3.54(s,3H),5.07(dd,1H,J=12.8,11.5Hz),6.33(s,1H),6.50(d,1H,J=11.5Hz),6.62(d,1H,J=12.8Hz),6.96(d,1H,J=6.4Hz),7.34(d,1H,J=9.0Hz)
異性体−2
1H−NMR(CDCl3/250MHz)δ(ppm):2.89(s,6H),3.5−3.6(m,3H),5.09(dd,1H,J=12.6,11.7Hz),6.34(s,1H),6.59(d,1H,J=12.6Hz),6.74(d,1H,J=11.7Hz),6.95(d,1H,J=6.4Hz),7.33(d,1H,J=8.8Hz)
【0020】
製造例2
1−[2−クロロ−4−フルオロ−5−(3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)フェノキシ]−1−シアノ−4−ジメチルアミノブタ−1,3−ジエン 0.1gとポリリン酸1.5gの混合物を100〜120℃で1時間攪拌した。その後、反応混合物に氷水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮した。残渣をジイソプロピルエーテルから再結晶して3−[2−クロロ−4−フルオロ−5−(3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル)フェノキシ]−1H−ピリジン−2−オン(下式(C)で示される化合物)
【化18】
0.082gを得た。
1H−NMR(CDCl3/300MHz)δ(ppm):3.52(s,3H),6.22(dd,1H,J=7.0,7.0Hz),6.32(s,1H),6.95(d,1H,J=6.6Hz),7.00(dd,1H,J=7.0,1.6Hz),7.2−7.3(m,1H),7.39(d,1H,J=8.9Hz)
【0021】
参考製造例
3−(2−クロロ−4−フルオロ−5−[3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル]フェノキシ)−1H−ピリジン−2−オン0.5gとロジウム(II)トリフルオロアセテートダイマー8mgとをジクロロエタン15mlに加え、80℃にてジアゾ酢酸メチル0.15gを3時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃にて1時間攪拌した後に、該反応混合物を濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し(展開溶媒;ヘキサン/酢酸エチル=3/1〜0/1)た。未反応原料として、3−(2−クロロ−4−フルオロ−5−[3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル]フェノキシ)−1H−ピリジン−2−オン0.18gを回収し、同時に3−(2−クロロ−4−フルオロ−5−[3−メチル−2,6−ジオキソ−4−(トリフルオロメチル)−1,2,3,6−テトラヒドロピリミジン−1−イル]フェノキシ)−2−(メトキシカルボニルメトキシ)ピリジン(下式(D)で示される化合物)
【化19】
0.34gを得た。
融点:52.2℃
1H−NMR(300MHz,CDCl3,TMSδ(ppm)):3.50(3H,q,J=1.0Hz)、3.70(3H,s)、4.90(1H,d,J=15.8Hz)、4.97(1H,d,J=15.8Hz)、6.29(1H,s)、6.90〜6.95(2H,m)、7.32(1H,dd,J=1.9Hz,7.7Hz)、7.37(1H,d,J=8.7Hz)、7.92(1H,dd,J=1.9Hz,4.9Hz)
【0022】
【発明の効果】
本発明製造法により優れた除草活性を有する式(5)で示されるウラシル化合物に短工程で誘導することができる式(2)で示されるピリドン化合物を容易に製造することができる。
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