JP4397593B2 - 1,3−ジ置換2−ニトログアニジンを製造するための方法 - Google Patents

1,3−ジ置換2−ニトログアニジンを製造するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、1,3−ジ置換2−ニトログアニジンを製造するための新規方法に関する
欧州特許第A−0483062号は、1,3−ジ置換2−ニトログアニジンの製造のための方法を開示している。それらは、対応する2−ニトロイミノ−1,3,5−トリアザシクロヘキサン誘導体の加水分解によって得られる。その加水分解は、好ましくは強い鉱酸又は有機酸の存在下で実施される。
この方法の不利な点は、長い反応時間と二次産物の形成であり、そのために所望最終産物を複雑な洗浄操作に供する必要がある。
さらに、既知であるように、水性強酸の存在下で作業するときは、例えば、反応器を腐食から保護するための措置を講じなければならない。
日本特許第3291267号、日本特許第10067766号、日本特許第10147580号及びWO99/09009号は、同様の方法に関する。
本発明の目的は、1,3−ジ置換2−ニトログアニジンの製造のための改善された方法を提供することである。
本発明は、式(I):
Figure 0004397593
[式中、
は、水素又はC−C−アルキルであり、
は、水素、C−C−アルキル、C−C−シクロアルキル又は−CH基であり、
は、C−C−アルケニル、C−C−アルキニル、フェニル、シアノフェニル、ニトロフェニル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノフェニル;C−C−アルキル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、C−C−アルコキシ又は1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシで置換されたフェニル;C−C−アルキル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、シクロプロピル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノシクロプロピル、C−C−アルケニル、C−C−アルキニル、C−C−アルコキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルケニル、1個から3個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキニル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキルチオ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、アリルチオ、プロパルギルチオ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルオキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルチオ、ハロゲン、シアノ又はニトロより成る群からの1個から2個(好ましくは1個)の置換基で置換された5−チアゾリル;又は、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、シクロプロピル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノシクロプロピル、C−C−アルケニル、C−C−アルキニル、1個から5個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルケニル、1個から3個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキニル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキルチオ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、アリルチオ、プロパルギルチオ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルオキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルチオ、シアノ、ニトロ、C−C−アルキル、C−C−アルコキシ又はハロゲンより成る群からの1個から4個(好ましくは1又は2個)の基で置換された3−ピリジルであり、
Hetは、好ましくは、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、シクロプロピル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノシクロプロピル、C−C−アルケニル、C−C−アルキニル、1個から5個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルケニル、1個から3個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキニル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキルチオ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、アリルチオ、プロパルギルチオ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルオキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルチオ、シアノ、ニトロ、C−C−アルキル、C−C−アルコキシ及びハロゲンより成る群からの1又は2個の置換基を含みうる、次の系列:
Figure 0004397593
からの、非置換又は置換芳香族又は非芳香族、単環又はニ環複素環式基である]
の化合物の製造のための方法であって、式(II):
Figure 0004397593
[式中、
、R及びHetは上記で定義したとおりであり、及び
は、各々が置換されていなくても又は置換されていてもよい、C−C10−アルキル、C−C−シクロアルキル、フェニル、アリールアルキル又はヘテロシクリルメチルであり、但しその場合ヘテロシクリルは、例えばフラン、テトラヒドロフラン、チオフェン又はピリジンのような、窒素、酸素及び硫黄の系列からの1個又はそれ以上のヘテロ原子を含む不飽和又は飽和5員又は6員複素環である]
の化合物を、3個から5個の炭素原子を有するニトリルの存在下で、無水ハロゲン化水素と反応させることを特徴とする方法を提供する。
式(I)の化合物はまた、−N=C(2)結合に関する二重結合異性体及びそれらの互変異性体(式Ia、Ib):
Figure 0004397593
の形態をとりうる。
式(I)は、従って、対応する二重結合異性体及び式(Ia)及び(Ib)も包含することを意図されていると解釈されるべきである。
意外にも、本発明による方法は、穏やかな反応条件下で短い反応時間後に、選択的に且つ高い収率で、純粋な形態の式(I)の最終産物を生成する。
本発明による方法の特別な利点はニトリルの使用であり、そのために、反応混合物を冷却したあと、最終産物が直接結晶化し、それ故簡単に単離できることである。
例えば、1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−イミノ−5−ベンジル−3−メチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサンを出発物質とし、さらに無水塩化水素とブチロニトリルを使用する、本発明による方法の工程を次の式に示すことができる:
Figure 0004397593
本発明による方法のための出発物質として必要な化合物は、一般に式(II)によって定義される。
好ましい置換基及び上記及び下記で述べる式において列挙される基の範囲を下記に示す:
は、好ましくは水素、メチル、エチル、n−又はi−プロピルである。
は、好ましくは水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル又はn−ブチル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル又は−CH基である。
は、好ましくはC−C−アルケニル、C−C−アルキニル、フェニル、シアノフェニル、ニトロフェニル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノフェニル;C−C−アルキル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、C−C−アルコキシ又は1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシで置換されたフェニル;C−C−アルキル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、シクロプロピル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノシクロプロピル、C−C−アルケニル、C−C−アルキニル、C−C−アルコキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルケニル、1個から3個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキニル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキルチオ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、アリルチオ、プロパルギルチオ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルオキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルチオ、ハロゲン、シアノ又はニトロより成る群からの1個から2個(好ましくは1個)の置換基で置換された5−チアゾリル;又は、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、シクロプロピル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノシクロプロピル、C−C−アルケニル、C−C−アルキニル、1個から5個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルケニル、1個から3個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキニル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキルチオ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、アリルチオ、プロパルギルチオ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルオキシ、1個から5個のハロゲン原子を有するハロゲノアリルチオ、シアノ、ニトロ、C−C−アルキル、C−C−アルコキシ又はハロゲンより成る群からの1個から2個(好ましくは1個)の基で置換された3−ピリジルである。
は、好ましくは置換されていないC−C10−アルキル若しくはハロゲン、ヒドロキシル、C−C−アルコキシ、1個から9個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、ジ−(C−C−アルキル)−アミノ又はC−C−アルコキシカルボニルより成る群からの1個から6個の基で置換されたC−C10−アルキル;置換されていないC−C−シクロアルキル若しくはC−C−アルキル又はハロゲンの系列からの1個から4個の基で置換されたC−C−シクロアルキル;各々の場合に置換されていないフェニル、ベンジル又はヘテロシクリルメチル、若しくは各々が、ハロゲン、C−C−アルキル、1個から9個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、C−C−アルコキシ、1個から9個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、ニトロ又はシアノより成る群からの1個から3個の環置換基で置換されたフェニル、ベンジル又はヘテロシクリルメチルであり、但しその場合ヘテロシクリルは、例えばフラン、テトラヒドロフラン、チオフェン又はピリジンのような、窒素、酸素及び硫黄の系列からの1又は2個(好ましくは1個)のヘテロ原子を有する不飽和又は飽和5員又は6員複素環である。
Hetは、好ましくは、置換基がフッ素、塩素、臭素、メチル、エチル、メトキシ及びエトキシの系列から選択される、次の系列:
Figure 0004397593
特に、
Figure 0004397593
からの、置換されていないか若しくはモノ又はジ置換(好ましくはモノ置換)された複素環式基である。
は、特に好ましくは水素、メチル又はエチルである。
は、特に好ましくは水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル又は−CH基である。
は、特に好ましくはC−C−アルケニル、C−C−アルキニル、フェニル、シアノフェニル、ニトロフェニル、1個から3個のハロゲン原子を有するハロゲノフェニル;C−C−アルキル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、C−C−アルコキシ又は1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシで置換されたフェニル;各々が、C−C−アルキル、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、C−C−アルコキシ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、1個から7個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキルチオ、ハロゲン、シアノ又はニトロより成る群からの1又は2個(好ましくは1個)の置換基で置換された5−チアゾリル又は3−ピリジルである。
は、特に好ましくはC−C10−アルキル;ハロゲン、C−C−アルコキシ及び1個から9個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシより成る群からの1個から6個の基で置換されたC−C−アルキル;置換されていないC−C−シクロアルキル若しくはメチル、エチル、フッ素及び塩素の系列からの1又は2個の基で置換されたC−C−シクロアルキル;置換されていないフェニル、ベンジル又はヘテロシクリルメチル、若しくは各々が、ハロゲン、C−C−アルキル、1個から9個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルキル、C−C−アルコキシ、1個から9個のハロゲン原子を有するC−C−ハロゲノアルコキシ、C−C−アルキルチオ、ニトロ又はシアノより成る群からの1個から3個の環置換基で置換されたフェニル、ベンジル又はヘテロシクリルメチルであり、但しその場合ヘテロシクリルは、例えばフラン、テトラヒドロフラン、チオフェン又はピリジンのような、窒素、酸素及び硫黄の系列からの1個のヘテロ原子を含む不飽和又は飽和5員又は6員複素環である。
Hetは、特に好ましくは、各々が、置換されていないか若しくはモノ又はジ置換(特にモノ置換)されていてもよく、その置換基がフッ素、塩素、メチル及びメトキシの系列から選択される、チアゾリル、ピリジル又はテトラヒドロフラニルである。
は、極めて特に好ましくは水素、メチル又はエチル、特に水素である。
は、極めて特に好ましくは水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、シクロプロピル、シクロペンチル、アリル、プロパルギル、ベンジル、p−クロロベンジル、3−ピリジルメチル又は6−クロロ−3−ピリジルメチルである。
は、極めて特に好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル又はフルフリルである。
Hetは、極めて特に好ましくは次の基:
Figure 0004397593
の1つである。
すべての一般的な基の定義及び好ましい範囲において、ハロゲン(原子)は、好ましくはF、Cl、Br、I、特にF、Cl、Br、中でも特にF、Clである。
本発明による方法のための特に好ましい出発物質は、式(IIa)、(IIb)及び(IIc):
Figure 0004397593
[式中、
は、メチル、エチル、シクロプロピル、シクロペンチル、ベンジル又はフルフリルであり、これらの中で、メチル、ベンジル及びフルフリルが順次に好ましい]
の化合物である。
本発明による方法の最終産物は、式(IIa)の化合物を使用するときは、次の化合物:
Figure 0004397593
であり、式(IIb)の化合物を使用するときは、次の化合物:
Figure 0004397593
であり、式(IIc)の化合物を使用するときは、次の化合物:
Figure 0004397593
である。
上記の一般的な用語において与えられる又は好ましい範囲の中で列挙される基の定義及び説明は、所望に応じて、すなわちそれぞれの範囲と好ましい範囲の間でも、互いに組み合わせることができる。それらは、最終産物ならびに前駆体及び中間体にも適用される。
これに関してアルキルの語は、分枝異性体、例えばC−アルキルについてのt−ブチルも意味すると解釈される。
本発明による方法においては、上記で与える好ましい意味の組合せを有する式(II)の化合物を使用することが好ましい。
本発明による方法において上記で与える特に好ましい意味の組合せを有する式(II)の化合物を使用することが特に好ましい。
本発明による方法において上記で与える極めて特に好ましい意味の組合せを有する式(II)の化合物を使用することが極めて特に好ましい。
式(II)の出発物質は、既知であるか又は既知の方法(欧州特許第A−0483062号、日本特許第3291267号、欧州特許第A−0483055号、欧州特許第A−0428941号、欧州特許第A−0386565号、WO98/42690号参照)によって製造することができる。
本発明による方法は、3個から5個の炭素原子を有するニトリルの存在下で実施する。
適切なニトリルは、3個から5個の炭素原子を有する脂肪族モノ−及びジニトリルである。好ましくは、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリルが使用できる。特に好ましくはプロピオニトリル又はブチロニトリル、極めて特に好ましくはブチロニトリルを使用する。
上記で規定したニトリルの混合物を使用することも可能である。
本発明による方法は、−10℃から200℃の間、好ましくは20℃から150℃の間、特に好ましくは40℃から80℃の間の温度で実施する。
本発明による方法は、一般に大気圧下で実施する。しかし、本発明の方法を加圧下で実施することも可能である。
本発明による方法では、無水ハロゲン化水素を試薬として使用する。好ましくは塩化水素、臭化水素又はヨウ化水素が使用でき、特に好ましくは塩化水素又は臭化水素、極めて特に好ましくは塩化水素が使用できる。無水ハロゲン化水素は、好ましくは気体形態で使用する。
前記ハロゲン化水素は一般に、式(II)の出発化合物に基づき、0.5:1から10:1、好ましくは1:1から6:1のモル比で使用する。
該反応は一般に、ニトリル中の式(II)の出発物質を所望温度にすること及び反応の経過を通じて徐々にハロゲン化水素中に添加することによって実施される。
仕上げのために、冷却後、必要に応じて水及び/又は水酸化ナトリウム溶液を加え、任意に混合物を蒸発させたあと、例えばろ過又は抽出によって、最終産物を単離する。
本発明により製造される式(I)の化合物は、有害生物防除における有用な有効成分である。特に、式(I)の化合物は、農業における有用植物及び観賞植物において、特に綿、野菜・果実栽培地において、森林において、貯蔵産物及び材料の保護において、及び特に愛玩動物及び有用動物に関する保健衛生部門において遭遇される、昆虫及びクモ類を防除するのに適する(例えば、欧州特許第A−0376279号、欧州特許第A−0375907号、欧州特許第A−0383091号参照)。
(製造実施例)
1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−3−メチルグアニジンの製造
Figure 0004397593
1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−イミノ−5−ベンジル−3−メチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン(ISTDによれば86.1%強度)22.1g(0.05mol)
Figure 0004397593
を、ブチロニトリル75ml中に加え、55℃から60℃で気体塩化水素7.9g(0.22mol)を20分間かけて攪拌しながらその懸濁液に加える。その混合物を55℃から60℃でさらに1時間、後攪拌し、その後0℃から−5℃に冷却して、この温度で氷水50mlを加える。十分に攪拌したあと、その懸濁液を、希薄水酸化ナトリウム溶液を加えて0℃から−5℃でpH=8に調整し、5分間、後攪拌して、その後吸引ろ過し、その沈殿物を水約150mlで洗う。
乾燥して、実質的に白色の固体を得る。
収量:12.1g(理論値の91.2%、HPLCによれば94.7%純度及びISTDによれば94.1%含量)
H NMR(DMSO):δ=2.80(3H)、4.50(2H)、7.60(1H)、7.94(広域、1H)、9.17(広域、1H)ppm
LC/MS:250[M+H]+、208、120(エレクトロスプレー、正のモード)。
1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−イミノ−5−ベンジル−3−メチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン(ISTDによれば83.4%強度)547g(1.2mol)を室温でブチロニトリ1145g中に加え、その混合物を60℃に加熱して、この温度で、気体塩化水素181g(4.9mol)を攪拌しながら60分間かけてその懸濁液に加える。その混合物を60℃でさらに1時間、後攪拌し、この温度で水1080mlを加える。温度を50℃に低下させ、固体を完全に溶解して、2つの相を形成する。その混合物を20℃に冷却し、攪拌しながら濃水酸化ナトリウム溶液を加えてpHを6に調整する。生じた懸濁液を0℃に冷却し、吸引ろ過して、置換洗浄器において20℃の水で洗浄する。
真空乾燥装置において50℃で乾燥して、実質的に白色の固体を得る。
収量:275g(理論値の91.1%、ISTDによれば99.1%含量)
1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−イミノ−5−ベンジル−3−メチル−1,3,5−トリアゾシクロヘキサン(ISTDによれば86.6%強度)22g(0.05mol)をプロピオニトリル75ml中に加え、気体塩化水素8.6g(0.235mol)を55℃から60℃で20分間かけて攪拌しながらその懸濁液に加える。その混合物を55℃から60℃でさらに1時間、後攪拌し、その後0℃から−5℃に冷却して、この温度で氷水50mlを加える。十分に攪拌したあと、その懸濁液を、希薄水酸化ナトリウム溶液を加えて0℃から−5℃でpH=8に調整し、2時間、後攪拌して、その後吸引ろ過し、その沈殿物を水約120mlで洗う。
乾燥して、実質的に白色の固体を得る。
収量:11.36g(理論値の88.8%、HPLCによれば98.4%純度及びISTDによれば97.6%含量)
1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−イミノ−5−ベンジル−3−メチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン(ISTDによれば95.7%強度)2g(0.005mol)をブチロニトリル25ml中に加え、0℃から5℃で、気体塩化水素を飽和点まで攪拌しながらその懸濁液に加える。わずかな発熱を伴って、透明な溶液が直ちに形成される。その混合物を80℃に加熱し、塩化水素を逃散させて、この温度で2時間攪拌した後、懸濁液が形成される。次にその懸濁液を0℃から−5℃に冷却し、吸引ろ過して、実質的に白色の固体を得る。
収量:1.42g(理論値の95.5%、ISTDによれば84%含量)
(比較例)(本発明によらない)
1−(2−クロロチアゾール−5−イルメチル)−2−ニトロ−イミノ−5−ベンジル−3−メチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン(ISTDによれば95.7%強度)2g(0.005mol)をアセトニトリル40ml中に加え、0℃から5℃で、気体塩化水素を飽和点まで攪拌しながらその懸濁液に加える。わずかな発熱を伴って、その懸濁液が存続する。その懸濁液を75℃に加熱し、塩化水素を逃散させて、この温度で2時間攪拌した後、透明な溶液が形成される。次にその懸濁液を0℃から−5℃に冷却した。固体が沈殿する;これを吸引してろ取し、多少の石油エーテルで洗って、実質的に白色の固体を得る。
収量:1.3g(理論値の43.4%、HPLCによれば41.7%含量、HPLCによれば出発物質の56.8%)
上記実施例における純度/含量の測定はHPLCの方法に従って実施する。内部標準(ISTD)を使用して又は内部標準なしで作業することが可能である。
上記実施例と同様の方法を使用して、下記の表に示す式(I)の化合物を得ることも可能である。
Figure 0004397593
Figure 0004397593
Figure 0004397593
Figure 0004397593

Claims (3)

  1. 式(I−1):
    Figure 0004397593
    の化合物の製造方法であって、式(IIa):
    Figure 0004397593
    [式中、
    は、各々が置換されていなくても又は置換されていてもよい、C −C 10 −アルキル、C −C −シクロアルキル、フェニル、アリールアルキル又はヘテロシクリルメチルであり、但しその場合ヘテロシクリルは、窒素、酸素及び硫黄の系列からの1個又はそれ以上のヘテロ原子を含む不飽和又は飽和5員又は6員複素環である]
    の化合物を、3個から5個の炭素原子を有するニトリルの存在下で、無水ハロゲン化水素と反応させることを特徴とする方法。
  2. 前記反応を、3個から5個の炭素原子を有する脂肪族モノ又はジニトリルの存在下で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 使用する前記無水ハロゲン化水素が、塩化水素、臭化水素又はヨウ化水素であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
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