JP4346141B2 - ピリジンジカルボキシレート誘導体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピリジンジカルボキシレート誘導体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ピリジン−２，３−ジカルボン酸類及びそのエステルは、多数の生物学的に活性な製品、特に、例えば米国特許第４，７５８，６６７号に記載のイミダゾリノン除草剤のための構築ブロツクである。適当なキノリン又はアルキルピリジン前駆体の酸化を経由してピリジン−２，３−ジカルボキシレート誘導体を製造する既知の方法は、ＫＭｎＯ₄、Ｈ₂Ｃｒ₂Ｏ₇、ＳｅＯ₂等のような高価な酸化剤の使用、オゾン、電解等の使用におけるような長い反応時間サイクル及び脱カルボキシル化、Ｎ−酸化物等のような望ましくない副反応によりしばしば悩まされている。故に、所望のピリジンジカルボキシレート製品を構築するための新規な方法が絶えず求められている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
ピリジン−２，３−ジカルボキシレート誘導体を製造するための速い一容器方法（ｏｎｅ ｖｅｓｓｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓ）が、適当なアルキルビニルエーテルとビルスメイアー試薬（Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ ｒｅａｇｅｎｔ）、オキサルアセテート（ｏｘａｌａｃｅｔａｔｅ）及びアンモニア源との逐次的縮合により容易に得られることが今回見いだされた。
【０００４】
本発明は、式I
【０００５】
【化４】

式中、Ｒ₁はＨであるか又は場合によりＣ₁ーＣ₄アルコキシもしくはハロゲンにより置換されていてもよいＣ₁ーＣ₄アルキルであり、そして
Ｒ₂及びＲ₃は各々独立にＣ₁ーＣ₆アルキルである、
のピリジン−２，３−ジカルボキシレート誘導体の製造のための効率が良くて有効な方法であって、
１）式II
【０００６】
【化５】

式中、式IIの化合物はシス異性体、トランス異性体又はそれらの混合物であり、ＲはＣ₁ーＣ₄アルキルであり、Ｒ₁は式Iで定義されたとおりである、
のアルキルビニルエーテル化合物を、場合により第１溶媒の存在下に少なくとも１モル当量のビルスメイアー試薬と反応させて第１中間体を形成させ、
２）該第１中間体を少なくとも２モル当量の塩基の存在下に少なくとも１モル当量の式III
【０００７】
【化６】

式中、Ｒ₂及びＲ₃は式Iで定義したとおりである、
のオキサルアセテートと反応させて第２中間体を形成させ、そして
３）該第２中間体を場合により第２溶媒の存在下にアンモニア源と反応させて式Iのピリジンジエステル生成物を形成させること、
を含んで成る方法を提供する。
【０００８】
式Iの化合物はイミダゾリノン除草剤の製造に有用である。
【０００９】
ピリジン−２，３−ジカルボキシレート誘導体を製造するための既知の方法のうちの１つは、例えば適当に置換されたキノリン又はアルキルピリジン前駆体の酸化の如き分解方法（ｄｅｇｒａｄａｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄｓ）である。しかしながら、酸化処理はしばしば高価であり危険である。有利には、式IIの適当なアルキルビニルエーテルとビルスメイアー試薬、式IIIのオキサルアセテート及びアンモニア源との逐次的縮合により、式Iのピリジン−２，３−ジカルボキシレート誘導体が単一容器（ｓｉｎｇｌｅ ｖｅｓｓｅｌ）中で有効に製造されうることが今回見いだされた。反応はフローダイアグラムIに示されており、このフローダイアグラムIにおいて、Ｘ^-はＣｌ^-又はＰＯ₂Ｃｌ₂ ^-を表す。
【００１０】
【化７】

本発明の方法に従えば、シス異性体又はトランス異性体又はそれらの混合物であることができる式IIのアルキルビニルエーテルを、場合により第１溶媒の存在下に少なくとも１モル当量のビルスメイアー試薬と反応させて第１中間体［ビニル類似のイミデート塩（ｖｉｎｙｌｏｇｏｕｓ ｉｍｉｄａｔｅ ｓａｌｔ）］を形成させることができ、次いでこれを少なくとも２モル当量の塩基、好ましくは有機アミン塩基の存在下に少なくとも１モル当量のオキサルアセテートと反応させて第２中間体［イミニウム塩（ｉｍｉｎｉｕｍ ｓａｌｔ）］を形成させることができ、これを場合により（及び好ましくは）第２溶媒の存在下にアンモニア源と反応させて所望の式Iのピリジン−２，３−ジカルボキシレート生成物を形成させることができる。
【００１１】
明細書及び特許請求の範囲で使用されたビルスメイアー試薬という用語は、ジメチルホルムアミドと活性化剤、例えば塩化オキサリル、ホスゲン、オキシ塩化リン、塩化チオニル等との反応のその場の生成物（ｉｎ ｓｉｔｕ ｐｒｏｄｕｃｔ）を表し、そして式IV
【００１２】
【化８】

式中、Ｘ^-はＣｌ^-又はＰＯ₂Ｃｌ₂ ^-を表す、
のインモニウム塩（ｉｍｍｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ）又はその類似体として例示されうる。
【００１３】
明細書及び特許請求の範囲で使用されたハロゲンという用語はＣｌ、Ｂｒ、Ｉ又はＦを表す。
【００１４】
本発明の方法において第１溶媒として使用するのに好適な溶媒は、不活性有機溶媒、例えば炭化水素、例えばヘキサン類、ペンタン類、ヘプタン類等、ハロゲン化炭化水素、例えば塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン等、好ましくはジクロロエタン又は塩化メチレン、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等、ハロゲン化芳香族炭化水素、例えば、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン又はそれらの混合物であることができる。好ましくは、反応は第１溶媒を用いて行われ、好ましくは第１溶媒はハロゲン化炭化水素、例えばジクロロエタン又は塩化メチレンである。
【００１５】
本発明の本方法において使用するのに好適な塩基は、有機アミン、例えばトリエチルアミン、ピリジン、ルチジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジン、Ｎ−メチルピロリジン等、好ましくはトリエチルアミン又はピリジンである。
【００１６】
本発明の方法で使用するのに好適なアンモニア源は、その場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）ＮＨ₃を生成させるための慣用の手段のいずれであってもよく、これらの手段には、アンモニアガス、アンモニウム塩等、好ましくはアンモニウム塩、例えば酢酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム等が包含される。
【００１７】
本発明の方法において第２溶媒として使用するのに好適な溶媒は、プロトン性溶媒、例えば水、アルコール、例えばＣ₁ーＣ₄アルカノール、例えばエタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール等、好ましくはエタノール、有機酸、例えばＣ₁ーＣ₄カルボン酸、例えば酢酸、プロピオン酸等、好ましくは酢酸である。
【００１８】
反応生成物の形成の速度は、一般に直接反応温度に関係している。一般に、より低い温度は反応の速度を減少させ、そしてより高い温度は反応の速度を増加させるであろう。しかしながら、過度に高い温度は望まれず、そしてこれは生成物の収率及び純度を減少させることがある。好ましい温度は約０℃〜１２０℃の範囲にある。
【００１９】
本発明の更なる理解を容易にするために、主として本発明の或る更に特定の詳細を説明する目的で下記の実施例を述べる。本発明は特許請求の範囲に記載された以外には実施例によって限定されるものではない。用語ＮＭＲは核磁気共鳴を表す。
【００２０】
【実施例】
実施例１
ピリジン−２，３−ジカルボン酸ジエチルの製造
【００２１】
【化９】

二塩化エチレン中のジメチルホルムアミド（７３ｇ、１．００モル）の溶液を冷却しながら塩化オキサリル（８８ｍＬ、１．００モル）でゆっくりと処理し、周囲の温度で１６時間撹拌し、１時間の期間にわたりエチルビニルエーテル（７２．１ｇ、１．００モル）で処理しそして周囲の温度で１６時間撹拌する。この反応混合物をオキサル酢酸ジエチル（１９９．２８ｇ、１．０６モル）及び（冷却しながら）トリエチルアミン（２２４ｇ、２．２モル）で逐次に処理し、０．５時間撹拌し、そして水１００ｍｌ中の濃ＨＣｌ（２００ｍｌ）及び濃ＮＨ₄ＯＨ（２００ｍｌ）の予備混合溶液（ｐｒｅｍｉｘｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）で処理する。反応混合物を、更に水（２５０ｍｌ）、濃ＮＨ₄ＯＨ（７０ｍｌ）及び酢酸（２００ｍｌ）で処理する。得られる混合物を８８℃及び大気圧でＮ₂下に蒸留して留出物１８５０ｇを除去する。次いで蒸留ポットを無水エタノール（１．０Ｌ）及びＮＨ₄ＯＣＯＣＨ₃（１８０ｇ）で処理し、還流温度で１６時間加熱しそして１００℃で蒸留して留出物８８７ｇを除去する。蒸留ポットを冷却し、そして残留物を水と２：１酢酸エチル／ヘキサンとに分配する。有機相を分離させ、水及びブラインで逐次に洗浄し、真空中で濃縮して油として標題の化合物１７９．５ｇを得る。これはＮＭＲ分析による確認で（７７％純度）５８．５％収率である。
【００２２】
実施例２−７
実施例１に記載したのと本質的に同じ方法を用い且つ適当に置換されたビニルエーテル基質を使用して、表Iに示された結果が得られる。
【００２３】
【表１】

本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。
【００２４】
１．式I
【００２５】
【化１０】

式中、Ｒ₁はＨであるか又は場合によりＣ₁ーＣ₄アルコキシもしくはハロゲンにより置換されていてもよいＣ₁ーＣ₄アルキルであり、そして
Ｒ₂及びＲ₃は各々独立にＣ₁ーＣ₆アルキルである、
の化合物の製造方法であって、
ａ）式II
【００２６】
【化１１】

式中、式IIの化合物はシス異性体、トランス異性体又はそれらの混合物であり、ＲはＣ₁ーＣ₄アルキルであり、Ｒ₁は式Iで定義されたとおりである、
のアルキルビニルエーテル化合物を、場合により第１溶媒の存在下に少なくとも１モル当量のビルスメイアー試薬と反応させて第１中間体を形成させ、
ｂ）該第１中間体を少なくとも２モル当量の有機アミン塩基の存在下に少なくとも１モル当量の式III
【００２７】
【化１２】

式中、Ｒ₂及びＲ₃は式Iで定義したとおりである、
のオキサルアセテートと反応させて第２中間体を形成させ、そして
ｃ）該第２中間体を場合により第２溶媒の存在下にアンモニア源と反応させて式Iのピリジンジエステル生成物を形成させること、
を含んで成る方法。
【００２８】
２．第１溶媒が存在し、それがハロゲン化炭化水素である上記１の方法。
【００２９】
３．塩基がトリエチルアミンである上記１の方法。
【００３０】
４．第２溶媒が存在し、それがＣ₁ーＣ₄アルカノール又はＣ₁ーＣ₄カルボン酸又はそれらの混合物である上記１の方法。
【００３１】
５．アンモニア源が酢酸アンモニウムである上記１の方法。
【００３２】
６．Ｒ₁がＨ、メチル、エチル又はメトキシメチルである上記１の方法。
【００３３】
７．Ｒ₁がＨである上記６の方法。
【００３４】
８．Ｒ₂及びＲ₃が各々独立にメチル又はエチルである上記１の方法。

Claims (1)

1. 式I
   

   

   式中、Ｒ₁はＨであるか又は場合によりＣ₁ーＣ₄アルコキシもしくはハロゲンにより置換されていてもよいＣ₁ーＣ₄アルキルであり、そして
   Ｒ₂及びＲ₃は各々独立にＣ₁ーＣ₆アルキルである、
   の化合物の製造方法であって、
   ａ）式II
   

   

   式中、式IIの化合物はシス異性体、トランス異性体又はそれらの混合物であり、ＲはＣ₁ーＣ₄アルキルであり、Ｒ₁は式Iで定義されたとおりである、
   のアルキルビニルエーテル化合物を、場合により第１溶媒の存在下に少なくとも１モル当量のビルスメイアー試薬と反応させて第１中間体を形成させ、
   ｂ）該第１中間体を少なくとも２モル当量の有機アミン塩基の存在下に少なくとも１モル当量の式III
   

   

   式中、Ｒ₂及びＲ₃は式Iで定義したとおりである、
   のオキサルアセテートと反応させて第２中間体を形成させ、そして
   ｃ）該第２中間体を場合により第２溶媒の存在下にアンモニア源と反応させて式Iのピリジンジエステル生成物を形成させること、
   を含んで成る方法。