JP5944597B2 - トリケトン化合物の製造方法 - Google Patents

トリケトン化合物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5944597B2
JP5944597B2 JP2015554391A JP2015554391A JP5944597B2 JP 5944597 B2 JP5944597 B2 JP 5944597B2 JP 2015554391 A JP2015554391 A JP 2015554391A JP 2015554391 A JP2015554391 A JP 2015554391A JP 5944597 B2 JP5944597 B2 JP 5944597B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
atom
triketone
alkyl group
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015554391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015194424A1 (ja
Inventor
裕貴 平野
裕貴 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ihara Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Ihara Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ihara Chemical Industry Co Ltd filed Critical Ihara Chemical Industry Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5944597B2 publication Critical patent/JP5944597B2/ja
Publication of JPWO2015194424A1 publication Critical patent/JPWO2015194424A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D241/00Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings
    • C07D241/36Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D241/38Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atoms
    • C07D241/40Benzopyrazines
    • C07D241/44Benzopyrazines with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物の製造方法に関し、特に、エノールエステル化合物から転位反応によりトリケトン化合物を製造する方法に関する。
オキソピラジン環を有するトリケトン化合物は、特許文献1にも記載されているように、除草剤として知られている。この文献に記載されたトリケトン化合物の製造方法では、まず、原料となるオキソピラジン環化合物を、溶媒中、塩基の存在下で反応させ、反応中間体としてエノールエステル化合物を製造する(工程1)。あるいは、原料となる化合物を、溶媒中、脱水縮合剤の存在下で反応させ、エノールエステル化合物を製造してもよい(工程2)。次に、得られたエノールエステル化合物をシアノ化合物と塩基の存在下で転位反応させ、目的化合物であるトリケトン化合物を製造している(工程3)。ここで、シアノ化合物とは、シアン化物イオンを放出する化合物(すなわち、シアン化合物)を意味し、具体的には、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム、アセトンシアンヒドリンなどが例示されており、実施例ではアセトンシアンヒドリンが使用されている。
以下、工程3について詳細に説明する。工程3では、シアン化合物(実施例1ではアセトンシアンヒドリン)からシアン化物イオンを発生させている。ここで、この反応は平衡反応であり、塩基性条件下で平衡が右に移動する。このため、実施例1では、塩基としてトリエチルアミンを添加している(段落0161)。
発生したシアン化物イオンはエステルのカルボニル炭素に求核付加し、電子移動を経て酸シアニド化合物が生成する。続いて、シクロヘキサンジオンのα炭素から酸シアニド化合物のカルボニル炭素への求核付加により炭素−炭素結合が形成され、電子移動を経て目的のトリケトン化合物が得られる。ここで、転位反応に必要なシアン化物イオンは再生するため触媒量でよい。なお、この反応機構については、例えば、テトラへドロンレターズ(Tetrahedron Lett.、1996年、37巻、1007項)等を参考にできる。
従来、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物の製造方法においては、目的物を高収率で得るために、特許文献1に示されているように、シアン化合物の添加が必須であるとされていた。すなわち、シアン化合物を使用する反応では、上記で示したように、シアン化物イオンにより酸シアニド化合物を中間体として生成することで、高効率に転位反応を行っている。しかし、シアン化合物の使用は毒性面で問題があり、トリケトン化合物を工業的規模で製造するにはシアン化合物の使用を避けることが望ましい。
シアン化合物を用いないトリケトン化合物の製造法の開発は、解決すべき大きな課題であり、これまでにも試みられてきた。例えば、特許文献2では、ベンゼン環を有するトリケトン化合物の製造方法であって、ベンゾイル化合物を原料として用い、シアン化合物の非存在下で行うことが記載されている。この文献では、溶媒にアセトニトリル、塩基に炭酸ナトリウムを用い、反応温度が55〜57℃に限定された条件の場合に限り、収率が82%と比較的高収率であった(実施例1)。しかし、82%を超えるより高収率な製造方法は記載されておらず、また、実施例1の条件以外では、54%(実施例2)、45%(実施例3)と低収率であった。さらに、本文献には、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物については記載も示唆もされていない。
また、特許文献3では、ピリジン環を有するトリケトン化合物の製造方法であって、ピコリン酸化合物を原料として用い、シアン化合物の存在下又は非存在下で行うことが記載されている。しかし、収率70%以上で目的物が得られている実施例は、シアン化合物を添加した条件のみであった。さらに、本文献にも、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物については記載も示唆もされていない。
国際公開2009/016841号公報(段落0111,0116,0117など) 特表平10−512874号公報(請求項1など) 特開平2−78662号公報(請求項1など)
本発明の目的は、毒性面で問題のあるシアン化合物の非存在下で、目的化合物を高収率に得ることが可能な、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物の製造方法を提供することにある。
上記のような状況に鑑み、本発明者がオキソピラジン環を有するトリケトン化合物を製造する方法について鋭意研究を重ねた結果、意外にも、シアン化合物の非存在下で、目的化合物を高収率に得ることができることを見出した。この知見に基づき本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記〔1〕から〔11〕項に記載の発明を提供することにより前記課題を解決したものである。
〔1〕一般式(1):

{式中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、
は炭素原子(当該炭素原子はRにより置換されてもよい)又は窒素原子(当該窒素原子は酸素原子とともにN−オキシドを形成してもよい)を表し、
は水素原子;C〜C12アルキル基;C〜Cアルケニル基;C〜Cアルキニル基;C〜Cシクロアルキル基;C〜Cハロアルキル基;C〜Cハロアルケニル基;C〜CアルキルチオC〜Cアルキル基;C〜CアルコキシC〜Cアルキル基;C〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基;C〜C10アリールC〜Cアルキル基(該基のアリールは、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環C〜Cアルキル基(該基の酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);C〜C10アリール基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);又は酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)を表し、
〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基、C〜Cアルキルスルフィニル基、C〜Cアルキルスルホニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表し、
は水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cハロアルコキシ基、C〜Cアルコキシカルボニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表し、
は水素原子、オキソ基、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cハロアルコキシ基、C〜Cアルコキシカルボニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表す。}
で表されるトリケトン化合物の製造方法であって、下記一般式(2):

{式中、R〜R、X及びXは前記一般式(1)で定義したとおりである。}
で表わされるエノールエステル化合物を、シアン化合物を含まない条件下で塩基による転位反応に付して、前記一般式(1)で表されるトリケトン化合物を得る転位反応工程を含むことを特徴とするトリケトン化合物の製造方法。
〔2〕前記塩基が、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、又はそれらの混合物であることを特徴とする〔1〕に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔3〕前記塩基が、トリエチルアミン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、又はそれらの混合物であることを特徴とする〔2〕に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔4〕前記一般式(2)で表されるエノールエステル化合物は、
下記一般式(3):

{式中、R〜R、X及びXは前記一般式(1)で定義したとおりであり、
Yはハロゲン原子を表す。}
で表わされるカルボン酸ハライド化合物を、下記一般式(4):

で表わされるシクロヘキサンジオン化合物と反応させる中間体製造工程により製造されることを特徴とする〔1〕から〔3〕のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔5〕前記中間体製造工程及び前記転位反応工程が、同一又は異なる塩基の存在下で行われることを特徴とする〔4〕に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔6〕前記中間体製造工程及び前記転位反応工程の反応が、同一又は異なる溶媒を使用して行われることを特徴とする〔1〕から〔5〕のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔7〕前記溶媒が、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、又はそれらの混合溶媒であることを特徴とする〔6〕に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔8〕0℃以上80℃以下の範囲内の温度で行われることを特徴とする〔1〕から〔7〕のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔9〕10℃以上50℃以下の範囲内の温度で行われることを特徴とする〔8〕に記載のトリケトン化合物の製造方法。
〔10〕前記一般式(1)において、
は酸素原子であり、
は炭素原子(当該炭素原子はRにより置換されてもよい)であり、
はフェニル基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)であり、
〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、又はC〜Cアルコキシ基であり、
は、水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cアルコキシ基で表される〔1〕から〔9〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔11〕前記一般式(1)において、
は酸素原子であり、
は炭素原子(当該炭素原子はRにより置換されてもよい)であり、
はフェニル基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)であり、
〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子であり、
は、水素原子、C〜Cアルコキシ基で表される〔1〕から〔9〕のいずれか1項に記載の製造方法。
本発明によれば、毒性面で問題のあるシアン化合物の非存在下で、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物を高収率に得ることが可能となる。
本明細書に記載された記号及び用語について説明する。
ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。
〜Cのような元素記号と下付きの数字による表記は、これに続いて表記されている基の元素数が下付きの数字で示される範囲であることを示している。例えば、この場合では炭素数が1〜3であることを示しており、C〜Cの表記では、炭素数が1〜6であることを示しており、C〜C12の表記では、炭素数が1〜12であることを示している。
〜Cアルキル基とは、炭素数が1〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を示す。
〜Cアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1−エチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、ネオペンチル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、4−メチルペンチル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、1,1−ジメチルブチル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、3,3−ジメチルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロピル、1−エチル−2−メチルプロピル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルキル基としては、例えば、炭素数が1〜4の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基、より好ましくは炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルキル基としては、具体的には例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、より好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル等の基が挙げられる。
〜C12アルキル基とは、炭素数が1〜12の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を示す。
〜C12アルキル基としては、例えば、上記に示したC〜Cアルキル基の例示に加え、n−へプチル、1−メチルヘキシル、5−メチルヘキシル、1,1−ジメチルペンチル、2,2−ジメチルペンチル、4,4−ジメチルペンチル、1−エチルペンチル、2−エチルペンチル、1,1,3−トリメチルブチル、1,2,2−トリメチルブチル、1,3,3−トリメチルブチル、2,2,3−トリメチルブチル、2,3,3−トリメチルブチル、1−プロピルブチル、1,1,2,2−テトラメチルプロピル、n−オクチル、1−メチルヘプチル、3−メチルヘプチル、6−メチルヘプチル、2−エチルヘキシル、5,5−ジメチルヘキシル、2,4,4−トリメチルペンチル、1−エチル−1−メチルペンチル、n−ノニル、1−メチルオクチル、2−メチルオクチル、3−メチルオクチル、7−メチルオクチル、1−エチルヘプチル、1,1−ジメチルヘプチル、6,6−ジメチルヘプチル、n−デシル、1−メチルノニル、2−メチルノニル、6−メチルノニル、1−エチルオクチル、1−プロピルヘプチル、n−ウンデシル、n−ドデシル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜C12アルキル基としては、例えば、炭素数が1〜10の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基、より好ましくは炭素数が1〜8の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基、さらに好ましくは炭素数が1〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜C12アルキル基としては、具体的には例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、ネオペンチル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、1−エチルブチル、1,1−ジメチルブチル、n−へプチル、1−メチルヘキシル、1,1−ジメチルペンチル、4,4−ジメチルペンチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、1−メチルヘプチル、5,5−ジメチルヘキシル、n−ノニル、1−メチルオクチル、1−エチルヘプチル、1,1−ジメチルヘプチル、6,6−ジメチルヘプチル、n−デシル、1−メチルノニル、1−エチルオクチル、1−プロピルヘプチル、より好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、ネオペンチル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、1−エチルブチル、1,1−ジメチルブチル、n−へプチル、1−メチルヘキシル、1,1−ジメチルペンチル、4,4−ジメチルペンチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、1−メチルヘプチル、5,5−ジメチルヘキシル、さらに好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、ネオペンチル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、1−エチルブチル、1,1−ジメチルブチル等の基が挙げられる。
〜Cアルケニル基とは、炭素数が2〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基を示す。
〜Cアルケニル基としては、例えば、ビニル、1−プロペニル、イソプロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、2−ブテニル、1−メチル−2−プロペニル、3−ブテニル、2−メチル−1−プロペニル、2−メチル−2−プロペニル、1,3−ブタジエニル、1−ペンテニル、1−エチル−2−プロペニル、2−ペンテニル、1−メチル−1−ブテニル、3−ペンテニル、1−メチル−2−ブテニル、4−ペンテニル、1−メチル−3−ブテニル、3−メチル−1−ブテニル、1,2−ジメチル−2−プロペニル、1,1−ジメチル−2−プロペニル、2−メチル−2−ブテニル、3−メチル−2−ブテニル、1,2−ジメチル−1−プロペニル、2−メチル−3−ブテニル、3−メチル−3−ブテニル、1,3−ペンタジエニル、1−ビニル−2−プロペニル、1−ヘキセニル、1−プロピル−2−プロペニル、2−ヘキセニル、1−メチル−1−ペンテニル、1−エチル−2−ブテニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、5−ヘキセニル、1−メチル−4−ペンテニル、1−エチル−3−ブテニル、4−メチル−1−ペンテン−2−イル、1−エチル−1−メチル−2−プロペニル、1−エチル−2−メチル−2−プロペニル、4−メチル−1−ペンテン−3−イル、2−メチル−2−ペンテニル、3−メチル−3−ペンテニル、4−メチル−3−ペンテニル、1,3−ジメチル−2−ブテニル、1,1−ジメチル−3−ブテニル、3−メチル−4−ペンテニル、4−メチル−4−ペンテニル、1,2−ジメチル−3−ブテニル、1,3−ジメチル−3−ブテニル、1, 1,2−トリメチル−2−プロペニル、1,5−ヘキサジエニル、1−ビニル−3−ブテニル、2,4−ヘキサジエニル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルケニル基としては、例えば、炭素数が2〜4の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルケニル基としては、具体的には例えば、ビニル、1−プロペニル、イソプロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、2−ブテニル、1−メチル−2−プロペニル、3−ブテニル、2−メチル−1−プロペニル、2−メチル−2−プロペニル、1,3−ブタジエニル等の基が挙げられる。
〜Cアルキニル基とは、炭素数が2〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルキニル基を示す。
〜Cアルキニル基としては、例えば、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−ペンチニル、1−エチル−2−プロピニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、1−メチル−2−ブチニル、4−ペンチニル、1−メチル−3−ブチニル、2−メチル−3−ブチニル、1−ヘキシニル、1 −(n−プロピル)−2−プロピニル、2−ヘキシニル、1−エチル−2−ブチニル、3−ヘキシニル、1−メチル−2−ペンチニル、1−メチル−3−ペンチニル、4−メチル−1−ペンチニル、3−メチル−1−ペンチニル、5−ヘキシニル、1−エチル−3−ブチニル、1−エチル−1−メチル−2−プロピニル、4−メチル−1−ペンチン−3−イル、1,1−ジメチル−2−ブチニル、2,2−ジメチル−3−ブチニル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルキニル基としては、例えば、炭素数が2〜4の直鎖又は分岐鎖状のアルキニル基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルキニル基としては、具体的には例えば、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル等の基が挙げられる。
〜Cシクロアルキル基とは、炭素数が3〜8のシクロアルキル基を示す。
〜Cシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cシクロアルキル基としては、例えば、炭素数が3〜6のシクロアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜Cシクロアルキル基としては、具体的には例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等の基が挙げられる。
〜Cハロアルキル基とは、同一又は異なる1〜13個のハロゲン原子で置換された炭素数が1〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を示す。
〜Cハロアルキル基としては、例えば、フルオロメチル、クロロメチル、ブロモメチル、ジフルオロメチル、ジクロロメチル、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、クロロジフルオロメチル、ブロモジフルオロメチル、2−フルオロエチル、1−クロロエチル、2−クロロエチル、1−ブロモエチル、2−ブロモエチル、2,2−ジフルオロエチル、1,2−ジクロロエチル、2,2−ジクロロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、2−ブロモ−2−クロロエチル、2−クロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエチル、1−クロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエチル、1−クロロプロピル、2−クロロプロピル、3−クロロプロピル、2−ブロモプロピル、3−ブロモプロピル、2−ブロモ−1−メチルエチル、3−ヨ−ドプロピル、2,3−ジクロロプロピル、2,3−ジブロモプロピル、3,3,3−トリフルオロプロピル、3,3,3−トリクロロプロピル、3−ブロモ−3, 3−ジフルオロプロピル、3,3−ジクロロ−3−フルオロプロピル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、1−ブロモ−3,3,3−トリフルオロプロピル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、2,2,2−トリフルオロ−1−トリフルオロメチルエチル、ヘプタフルオロプロピル、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−トリフルオロメチルエチル、2,3−ジクロロ−1,1,2,3,3−ペンタフルオロプロピル、2−クロロブチル、3−クロロブチル、4−クロロブチル、2−クロロ−1−メチルプロピル、4−ブロモブチル、3−ブロモ−2−メチルプロピル、2−ブロモ−1−メチルプロピル、2,2−ジクロロ−1−メチルプロピル、2−クロロ−1−クロロメチルプロピル、4,4,4−トリフルオロブチル、3,3,3−トリフルオロ−1−メチルプロピル、3,3,3−トリフルオロ−2−メチルプロピル、2,3,4−トリクロロブチル、2,2,2−トリクロロ−1,1−ジメチルエチル、4−クロロ−4,4−ジフルオロブチル、4,4−ジクロロ−4−フルオロブチル、4−ブロモ−4,4−ジフルオロブチル、2,4−ジブロモ−4,4−ジフルオロブチル、3,4−ジクロロ−3,4,4−トリフルオロブチル、3,3−ジクロロ−4,4,4−トリフルオロブチル、4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロブチル、4−ブロモ−3−クロロ−3,4,4−トリフルオロブチル、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチル、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル、2,2,2−トリフルオロ−1−メチル−1−トリフルオロメチルエチル、3,3,3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチルプロピル、2,2,3,3,4,4,4−へプタフルオロブチル、2,3,3,3−テトラフルオロ−2−トリフルオロメチルプロピル、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル、1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブチル、4−クロロ−1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル、5−フルオロペンチル、5−クロロペンチル、5,5−ジフルオロペンチル、5,5−ジクロロペンチル、5,5,5−トリフルオロペンチル、6,6,6−トリフルオロヘキシル、5,5,6,6,6−ペンタフルオロヘキシル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cハロアルキル基としては、例えば、同一又は異なる1〜7個のハロゲン原子で置換された炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜Cハロアルキル基としては、具体的には例えば、フルオロメチル、クロロメチル、ブロモメチル、ジフルオロメチル、ジクロロメチル、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、クロロジフルオロメチル、ブロモジフルオロメチル、2−フルオロエチル、1−クロロエチル、2−クロロエチル、1−ブロモエチル、2−ブロモエチル、2,2−ジフルオロエチル、1,2−ジクロロエチル、2,2−ジクロロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、2−ブロモ−2−クロロエチル、2−クロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエチル、1−クロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエチル、1−クロロプロピル、2−クロロプロピル、3−クロロプロピル、2−ブロモプロピル、3−ブロモプロピル、2−ブロモ−1−メチルエチル、3−ヨ−ドプロピル、2,3−ジクロロプロピル、2,3−ジブロモプロピル、3,3,3−トリフルオロプロピル、3,3,3−トリクロロプロピル、3−ブロモ−3, 3−ジフルオロプロピル、3,3−ジクロロ−3−フルオロプロピル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、1−ブロモ−3,3,3−トリフルオロプロピル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、2,2,2−トリフルオロ−1−トリフルオロメチルエチル、ヘプタフルオロプロピル、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−トリフルオロメチルエチル、2,3−ジクロロ−1,1,2,3,3−ペンタフルオロプロピル等の基が挙げられる。
〜Cハロアルケニル基とは、同一又は異なる1〜11個のハロゲン原子で置換された炭素数が1〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基を示す。
〜Cハロアルケニル基としては、例えば、2−クロロビニル、2−ブロモビニル、2−ヨ−ドビニル、3−クロロ−2−プロペニル、3−ブロモ−2−プロぺニル、1−クロロメチルビニル、2−ブロモ−1−メチルビニル、1−トリフルオロメチルビニル、3,3,3−トリクロロ−1−プロペニル、3−ブロモ−3,3−ジフルオロ−1−プロペニル、2,3,3,3−テトラクロロ−1−プロペニル、1−トリフルオロメチル−2,2−ジフルオロビニル、2−クロロ−2−プロペニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニル、2,3,3−トリクロロ−2−プロペニル、4−ブロモ−3−クロロ−3,4,4−トリフルオロ−1−ブテニル、1−ブロモメチル−2−プロペニル、3−クロロ−2−ブテニル、4,4,4−トリフルオロ−2−ブテニル、4−ブロモ−4,4−ジフルオロ−2−ブテニル、3−ブロモ−3−ブテニル、3,4,4−トリフルオロ−3−ブテニル、3,4,4−トリブロモ−3−ブテニル、3−ブロモ−2−メチル−2−プロペニル、3,3−ジフルオロ−2−メチル−2−プロペニル、3,3,3−トリフルオロ−2−メチルプロペニル、3−クロロ−4,4,4−トリフルオロ−2−ブテニル、3,3,3−トリフルオロ−1−メチル−1−プロペニル、3,4,4−トリフルオロ−1,3−ブタジエニル、3,4−ジブロモ−1−ペンテニル、4,4−ジフルオロ−3−メチル−3−ブテニル、3,3,4,4,5,5,5−へプタフルオロ−1−ペンテニル、5,5−ジフルオロ−4−ペンテニル、4,5,5−トリフルオロ−4−ペンテニル、3,4,4,4−テトラフルオロ−3−トリフルオロメチル−1−ブテニル、4,4,4−トリフルオロ−3−メチル−2−ブテニル、3,5,5−トリフルオロ−2,4−ペンタジエニル、4,4,5,5,6,6,6−へプタフルオロ−2−ヘキセニル、3,4,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−トリフルオロメチル−1−ペンテニル、4,5,5,5−テトラフルオロ−4−トリフルオロメチル−2−ペンテニル又は5−ブロモ−4,5,5−トリフルオロ−4−トリフルオロメチル−2−ペンテニル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cハロアルケニル基としては、例えば、同一又は異なる1〜5個のハロゲン原子で置換された炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。
好ましいC〜Cハロアルケニル基としては、具体的には例えば、2−クロロビニル、2−ブロモビニル、2−ヨ−ドビニル、3−クロロ−2−プロペニル、3−ブロモ−2−プロぺニル、1−クロロメチルビニル、2−ブロモ−1−メチルビニル、1−トリフルオロメチルビニル、3,3,3−トリクロロ−1−プロペニル、3−ブロモ−3,3−ジフルオロ−1−プロペニル、2,3,3,3−テトラクロロ−1−プロペニル、1−トリフルオロメチル−2,2−ジフルオロビニル、2−クロロ−2−プロペニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニル、2,3,3−トリクロロ−2−プロペニル等の基が挙げられる。
〜Cアルコキシ基とは、炭素数が1〜6の直鎖又は分岐鎖状のアルコキシ基を示す。
〜Cアルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、t−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルコキシ基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルコキシ基としては、具体的には例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ等の基が挙げられる。
〜Cアルキルチオ基とは、アルキル部分が上記の意味である炭素数が1〜6の(アルキル)−S−基を示す。
〜Cアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、イソプロピルチオ、ブチルチオ、t−ブチルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオ等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルキルチオ基としては、例えば、炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキルチオ基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルキルチオ基としては、具体的には例えば、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、イソプロピルチオ等の基が挙げられる。
〜Cアルキルスルフィニル基とは、アルキル部分が上記の意味である炭素数が1〜6の(アルキル)−SO−基を示す。
〜Cアルキルスルフィニル基としては、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、n−プロピルスルフィニル、イソプロピルスルフィニル、ブチルスルフィニル、t−ブチルスルフィニル、ペンチルスルフィニル、ヘキシルスルフィニル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルキルスルフィニル基としては、例えば、炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキルスルフィニル基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルキルスルフィニル基としては、具体的には例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、n−プロピルスルフィニル、イソプロピルスルフィニル等の基が挙げられる。
〜Cアルキルスルホニル基とは、アルキル部分が上記の意味である炭素数が1〜6の(アルキル)−SO2−基を示す。
〜Cアルキルスルホニル基としては、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、n−プロピルスルホニル、イソプロピルスルホニル、ブチルスルホニル、t−ブチルスルホニル、ペンチルスルホニル、ヘキシルスルホニル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルキルスルホニル基としては、例えば、炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキルスルホニル基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルキルスルホニル基としては、具体的には例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、n−プロピルスルホニル、イソプロピルスルホニル等の基が挙げられる。
〜Cハロアルコキシ基とは、ハロアルキル部分が前記の意味を有する、同一又は異なる1〜13個のハロゲン原子で置換された炭素数が1〜6の直鎖又は分岐鎖状の(アルキル)−O−基を示す。
〜Cハロアルコキシ基としては、例えば、クロロメトキシ、ジフルオロメトキシ、クロロジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、2,2,2−トリフルオロエトキシ、3,3,3−トリフルオロプロポキシ、ヘプタフルオロ−2−プロポキシ、4,4,4−トリフルオロブトキシ、5,5,5−トリフルオロペンチルオキシ、6,6,6−トリフルオロヘキシルオキシ等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cハロアルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のハロアルコキシ基が挙げられる。
好ましいC〜Cハロアルコキシ基としては、具体的には例えば、クロロメトキシ、ジフルオロメトキシ、クロロジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、2,2,2−トリフルオロエトキシ、3,3,3−トリフルオロプロポキシ、ヘプタフルオロ−2−プロポキシ等の基が挙げられる。
〜CアルコキシC〜Cアルキル基とは、アルキル部分及びアルコキシ部分が前記の意味を有する、炭素数が1〜6のアルコキシ基により置換された炭素数が1〜6のアルキル基を示す。
〜CアルコキシC〜Cアルキル基としては、例えば、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、イソプロポキシメチル、ブトキシメチル、t−ブトキシメチル、ペンチルオキシメチル、ヘキシルオキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、メトキシブチル、メトキシペンチル、メトキシヘキシル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜CアルコキシC〜Cアルキル基としては、例えば、炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルコキシにより置換された炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜CアルコキシC〜Cアルキル基としては、具体的には例えば、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、イソプロポキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル等の基が挙げられる。
〜CアルキルチオC〜Cアルキル基とは、アルキル部分及びアルキルチオのアルキル部分が前記の意味を有する、炭素数が1〜6のアルキルチオ基により置換された炭素数が1〜6のアルキル基を示す。
〜CアルキルチオC〜Cアルキル基としては、例えば、メチルチオメチル、エチルチオメチル、プロピルチオメチル、イソプロピルチオメチル、ブチルチオメチル、t−ブチルチオメチル、ペンチルチオメチル、ヘキシルチオメチル、メチルチオエチル、メチルチオプロピル、メチルチオブチル、メチルチオペンチル、メチルチオヘキシル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜CアルキルチオC〜Cアルキル基としては、例えば、炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキルチオ基により置換された炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜CアルキルチオC〜Cアルキル基としては、具体的には例えば、メチルチオメチル、エチルチオメチル、プロピルチオメチル、イソプロピルチオメチル、メチルチオエチル、メチルチオプロピル等の基が挙げられる。
〜Cアルコキシカルボニル基とは、アルコキシ部分が前記の意味を有する、炭素数が1〜6の(アルコキシ)−C(=O)−基を示す。
〜Cアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、n−プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、ペンチルオキシカルボニル、ヘキシルオキシカルボニル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜Cアルコキシカルボニル基としては、例えば、炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
好ましいC〜Cアルコキシカルボニル基としては、具体的には例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、n−プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル等の基が挙げられる。
〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基とは、アルコキシ部分及びアルキル部分が前記の意味を有する、炭素数が1〜6のアルコキシカルボニル基で置換された炭素数が1〜6のアルキル基を示す。
〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基としては、例えば、2−メトキシ−2−オキソエチル、2−エトキシ−2−オキソエチル、2−プロポキシ−2−オキソエチル、2−イソプロポキシ−2−オキソエチル、2−ブトキシ−2−オキソエチル、2−tert−ブトキシ−2−オキソエチル、2−ペンチルオキシ−2−オキソエチル、2−ヘキシルオキシ−2−オキソエチル、3−メトキシ−3−オキソプロピル、4−メトキシ−4−オキソブチル、5−メトキシ−5−オキソペンチル、6−メトキシ−6−オキソヘキシル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基としては、例えば、炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルコキシカルボニル基により置換された炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基としては、具体的には例えば、2−メトキシ−2−オキソエチル、2−エトキシ−2−オキソエチル、2−プロポキシ−2−オキソエチル、2−イソプロポキシ−2−オキソエチル、3−メトキシ−3−オキソプロピル、4−メトキシ−4−オキソブチル等の基が挙げられる。
〜C10アリール基としては、例えば、フェニル又はナフチル等の基を挙げることができる。
〜C10アリールC〜Cアルキル基とは、アリール部分及びアルキル部分が前記の意味を有する、炭素数が6〜10のアリール基により置換された炭素数が1〜6のアルキル基を示す。
〜C10アリールC〜Cアルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル、1−フェニルエチル、3−フェニルプロピル、4−フェニルブチル、5−フェニルペンチル、6−フェニルヘキシル、ナフタレン−1−イルメチル、ナフタレン−2−イルメチル、1−(ナフタレン−1−イル)エチル、2−(ナフタレン−1−イル)エチル、1−(ナフタレン−2−イル)エチル、2−(ナフタレン−2−イル)エチル、3−(ナフタレン−1−イル)プロピル、3−(ナフタレン−2−イル)プロピル、4−(ナフタレン−1−イル)ブチル、4−(ナフタレン−2−イル)ブチル、5−(ナフタレン−1−イル)ペンチル、5−(ナフタレン−2−イル)ペンチル、6−(ナフタレン−1−イル)ヘキシル、6−(ナフタレン−2−イル)ヘキシル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましいC〜C10アリールC〜Cアルキル基としては、例えば、炭素数が6〜10のアリール基により置換された炭素数が1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
好ましいC〜C10アリールC〜Cアルキル基としては、具体的には例えば、ベンジル、フェネチル、1−フェニルエチル、3−フェニルプロピル等の基が挙げられる。
酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基とは、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子からなる群から選択される1〜5個のヘテロ原子を有する2〜10員の単環式、多環式、又は縮合環式の複素環からなる1価の基を示す。
酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基としては、例えば、オキシラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロチオフェンジオキサイド、テトラヒドロチオピラン、テトラヒドロチオピランジオキサイド、4,5−ジヒドロイソオキサゾール、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、フラン、チオフェン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,4−トリアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,4−トリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,3−トリアゾール、テトラゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾイソチアゾール、インダゾール、1,3−ベンゾジオキソール、ベンゾ−1,4−ジオキサン、2,3−ジヒドロベンゾフラン等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
好ましい酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基としては、例えば、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子からなる群から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する5〜7員の単環式、多環式、又は縮合環式の複素環からなる1価の基が挙げられる。
好ましい酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基としては、具体的には例えば、テトラヒドロフラン、ピロリジン、4,5−ジヒドロイソオキサゾール、チオフェン、イソオキサゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン等の基が挙げられる。
酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環C〜Cアルキル基とは、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環並びにC〜Cアルキル基が前記の意味を有する、複素環により置換された炭素数が1〜6のアルキル基を示す。
酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環C〜Cアルキル基としては、例えば、(テトラヒドロフラン−2−イル)メチル、(4,5−ジヒドロイソキサゾール−5−イル)メチル、(イソキサゾール−5−イル)メチル、(チオフェン−2−イル)メチル等の基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
シアン化合物としては、例えばシアン化ナトリウム、シアン化カリウム等のシアン化アルカリ金属類、アセトンシアンヒドリン、シアン化水素、シアン化水素を保持したポリマー等を挙げることができる。
以下に、本発明について詳細に説明する。
1.トリケトン化合物の製造方法
本発明で製造されるオキソピラジン環を有するトリケトン化合物(以下、単に「トリケトン化合物」という)は、一般式(1)で表される化合物である。

{式中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、
は炭素原子(当該炭素原子はRにより置換されてもよい)又は窒素原子(当該窒素原子は酸素原子とともにN−オキシドを形成してもよい)を表し、
は水素原子;C〜C12アルキル基;C〜Cアルケニル基;C〜Cアルキニル基;C〜Cシクロアルキル基;C〜Cハロアルキル基;C〜Cハロアルケニル基;C〜CアルキルチオC〜Cアルキル基;C〜CアルコキシC〜Cアルキル基;C〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基;C〜C10アリールC〜Cアルキル基(該基のアリールは、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環C〜Cアルキル基(該基の酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);C〜C10アリール基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);又は酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)を表し、
〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基、C〜Cアルキルスルフィニル基、C〜Cアルキルスルホニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表し、
は水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cハロアルコキシ基、C〜Cアルコキシカルボニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表し、
は水素原子、オキソ基、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cハロアルコキシ基、C〜Cアルコキシカルボニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表す。}
本発明は、下記一般式(2)で表されるエノールエステル化合物を、シアン化合物を含まない条件下で塩基による転位反応に付して、上記一般式(1)で表されるトリケトン化合物を得る転位反応工程(ii)を含むことを特徴とする。

{式中、R〜R、X及びXは一般式(1)で定義したとおりである。}
本発明は、上記一般式(2)で表されるエノールエステル化合物を製造する中間体製造工程(i)をさらに含むことが好ましい。すなわち、中間体製造工程(i)でエノールエステル化合物を製造したのち、上記の転位反応工程(ii)で一般式(1)のトリケトン化合物を製造することが好適である。以下、各工程について詳細に説明する。
2.中間体製造工程(i)
中間体製造工程(i)は、上記一般式(2)のエノールエステル化合物を製造する工程である。一般式(2)のエノールエステル化合物は、公知の方法で製造することが可能である。このような方法として、具体的には、(i−1)カルボン酸ハライド化合物を原料とする反応と、(i−2)カルボン酸化合物を原料とする反応を挙げることができる。以下、それぞれについて説明する。
(i−1)カルボン酸ハライド化合物を原料とする反応
カルボン酸ハライド化合物を原料とする反応とは、カルボン酸ハライド化合物を、塩基の存在下でエステル化させて一般式(2)のエノールエステル化合物を製造する方法である。具体的には、下記一般式(3):

{式中、R〜R、X、X及びYは一般式(1)で定義したとおりである}
で表わされるカルボン酸ハライド化合物を、下記一般式(4):

で表わされるシクロヘキサンジオン化合物と反応させる方法である。
(原料化合物)
原料化合物として用いられる化合物は、一般式(3)で表されるカルボン酸ハライド化合物と、一般式(4)で表されるシクロヘキサンジオン化合物である。一般式(3)のカルボン酸ハライド化合物は、特許文献1に記載の方法により製造することができる。なお、以下の明細書において、例えば、「一般式(1)で表される化合物」のことを、単に「式(1)」と略記することがある。他の一般式についても同様である。
式(4)の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよく、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、式(4)の使用量は、例えば、式(3)の1モルに対して0.5〜10.0モルの範囲内であり、好ましくは0.9〜1.5モルの範囲内であり、より好ましくは1.0〜1.2モルの範囲内である。
(塩基)
式(2)は、塩基の存在下、上記の式(3)と式(4)を反応させることにより得ることができる。中間体製造工程(i−1)で使用される塩基は、後述する転位反応工程(ii)で使用される塩基と別のものを使用してもよく、同じものを使用してもよい。すなわち、中間体製造工程(i−1)で使用される塩基と転位反応工程(ii)で使用される塩基は、同一でも異なっていてもよい。また、中間体製造工程(i)で使用される塩基の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよく、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、塩基の使用量は、例えば、式(3)に対して1〜5当量の範囲から適宜選択すればよく、好ましくは1〜2当量であり、より好ましくは1.0〜1.5当量である。
(溶媒)
中間体製造工程(i−1)の反応は、好ましくは溶媒を使用して行われる。中間体製造工程(i−1)で使用される溶媒としては、後述する転位反応工程(ii)で使用される溶媒と別のものを使用してもよく、同じものを使用してもよい。すなわち、中間体製造工程(i−1)で使用される溶媒と転位反応工程(ii)で使用される溶媒は、同一でも異なっていてもよい。また、中間体製造工程(i−1)で使用する溶媒の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよく、例えば、式(3)の1モルに対して、0.01〜50L(リットル)であり、好ましくは0.1〜10Lであり、より好ましくは0.1〜5Lである。
(反応温度)
反応温度は、通常は0℃以上80℃以下の範囲内であり、好ましくは5℃〜50℃の範囲内であり、より好ましくは10℃〜35℃の範囲内である。
(反応時間)
反応時間は、反応温度、反応基質、反応量等により異なるが、通常は10分〜48時間である。
(i−2)カルボン酸化合物を原料とする反応
次に、カルボン酸化合物を原料とする中間体製造工程(i−2)について説明する。この反応は、カルボン酸化合物を、脱水縮合剤の存在下で脱水縮合させて一般式(2)のエノールエステル化合物を製造する方法である。具体的には、下記一般式(5):

{式中、R〜R、X、Xは一般式(1)で定義したとおりである}
で表わされるカルボン酸化合物を、式(4)と反応させる方法である。
(原料化合物)
原料化合物として用いられる化合物は、一般式(5)で表されるカルボン酸化合物と、一般式(4)で表されるシクロヘキサンジオン化合物である。
(脱水縮合剤)
脱水縮合剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N’−エチルカルボジイミド(EDC又はWSC)、N,N’−カルボニルジイミダゾール、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリウムクロリド、ヨウ化−2−クロロ−1−ピリジニウム等を用いることができる。
(その他の成分)
本反応は、塩基の存在下で行ってもよく、非存在下で行ってもよい。使用される塩基の種類と使用量としては、上記の「(i−1)カルボン酸ハライド化合物を原料とする反応」と同様の条件とすることができる。なお、中間体製造工程(i−2)で使用される塩基と転位反応工程(ii)で使用される塩基は、同一でも異なっていてもよい。また、中間体製造工程(i−2)で使用される塩基の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよく、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、例えば、式(3)に対して1〜5当量の範囲から適宜選択すればよく、好ましくは1〜2当量であり、より好ましくは1.0〜1.5当量である。
(溶媒)
また、本反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。使用される溶媒の種類と量は、上記の「(i−1)カルボン酸ハライド化合物を原料とする反応」と同様の条件とすることができる。
(反応温度)
反応温度は、反応が進行する限りは、いずれの温度でもよく、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、反応温度としては、通常は−20℃(マイナス20℃)以上かつ使用される溶媒の沸点以下の範囲内であり、好ましくは−10℃以上100℃以下の範囲内、より好ましくは0℃以上80℃以下の範囲内、さらに好ましくは10℃以上50℃以下の範囲内を例示できる。
(反応時間)
反応時間は、特に制限されず、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、中間体製造工程(i−2)の反応時間として、0.5時間〜48時間、好ましくは1時間〜36時間、より好ましくは1時間〜24時間の範囲を例示できる。
3.中間体の単離(一工程・二工程)
中間体製造工程(i)では、式(2)で表されるエノールエステル化合物が生成する。本発明は、中間体としてのエノールエステル化合物の単離を行っても行わなくても、実施することができ、いずれの場合も目的とする式(1)のトリケトン化合物を高収率で得ることができる。すなわち、式(1)のトリケトン化合物は、式(3)のカルボン酸ハライド化合物や式(5)のカルボン酸化合物を出発物質とする場合は、中間体の単離を行わずに連続して次の転位反応工程(ii)を行う一工程による製造方法(A)と、中間体の単離を行ったのちに次の転位反応工程(ii)を行う二工程による製造方法(B)とで製造することができる。以下、一工程による製造方法と二工程による製造方法について説明する。
(A)一工程による製造方法
本発明では、中間体として式(2)のエノールエステル化合物を単離しないで、目的とする式(1)のトリケトン化合物を製造することができる。したがって、中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)の両方を一工程(one step)で行ってもよい。中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)両方を一工程(one step)で行う場合は、中間体としてのエノールエステル化合物を、中間体製造工程(i)で得られる生成混合物(反応混合物)中に残しておき、そして追加の塩基を加えることにより転位反応工程(ii)を行う。あるいは、中間体製造工程(i)を開始するときに、中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)で使用する塩基の合計量(全量)以上の塩基を反応系内へ加えてもよい。この場合は、中間体製造工程(i)の反応と転位反応工程(ii)の反応が同時に進行する場合もあるであろう。
加えて、本発明で使用する全ての反応物、試薬、溶媒などについて、一括添加、分割添加、滴下、単独滴下、同時滴下などの方法を当業者が適宜に選択できる。これらの仕込みと導入の方法は、当業者が適宜に選択及び調整してよい。
(B)二工程による製造方法
別の方法として、中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)をそれぞれ独立して行ってよい。言い換えれば、中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)を二工程(two steps)で行ってもよい。中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)を二工程(two step)で行う場合は、中間体製造工程(i)において、中間体としての式(2)のエノールエステル化合物を単離する。中間体製造工程(i)の生成混合物(反応混合物)を当業者が公知の技術により適切に後処理することで、中間体としてのエノールエステル化合物を単離することができる。
式(2)のエノールエステル化合物は、中間体製造工程(i)の生成混合物(反応混合物)から完全に単離精製された後、転位反応工程(ii)に使用してもよい。あるいは、エノールエステル化合物は、中間体製造工程(i)の生成混合物(反応混合物)から適切な溶媒の溶液として分離させた後、溶媒中に溶解した状態で転位反応工程(ii)に使用してもよい。加えて、エノールエステル化合物は、適切に乾燥されてもよい。例えば、中間体製造工程(i)の生成混合物(反応混合物)を酸により洗浄し、そして乾燥剤等により乾燥してもよい。
このような酸の例としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸などの無機酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸、及びこれらの酸を水により希釈した酸を挙げることができる。これらの酸の好ましい具体例は、1〜20%塩酸及び1〜20%硫酸等、より好ましくは5〜15%塩酸である。また、乾燥剤の例としては、無水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウム、モレキュラーシーブ3A及びモレキュラーシーブ4A等、好ましくは無水硫酸ナトリウムを挙げることができる。このような二工程で行う製造方法は、例えば転位反応工程(ii)の反応に使用する溶媒と、中間体製造工程(i)の反応に使用する溶媒とが異なるほうが好ましいときに、特に有利である。
加えて、式(1)のトリケトン化合物は、転位反応工程(ii)の生成混合物(反応混合物)中から、その塩の形で生成すると考えられる。このトリケトン化合物の塩は、その塩の形で単離してもよく、あるいは酸性化と適切な溶媒での抽出により単離してもよい。言い換えれば、式(1)のトリケトン化合物は、転位反応工程(ii)の反応終了後、生成混合物(反応混合物)を酸性にした後に、常法により単離することができる。ここで、酸性にするために使用される酸の例は、塩酸、臭化水素酸、硫酸などの無機酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸、及びこれらの酸を水により希釈した酸を挙げることができる。これらの酸の好ましい具体例としては、1〜20%塩酸及び1〜20%硫酸等、より好ましくは5〜15%塩酸を挙げることができる。さらに、式(1)のトリケトン化合物は、必要に応じて、カラムクロマトグラフイ一及び/又は再結晶等の操作により精製することもできる。
4.転位反応工程(ii)
式(2)のエノールエステル化合物は、続く転位反応工程(ii)で転位反応に付されて目的とする式(1)のトリケトン化合物が製造される。転位反応工程(ii)では、シアン化合物を含まない条件で、好ましくは溶媒の存在下、塩基による転位反応が行われる。
ここで、シアン化合物とは、上述したようにシアン化物イオンを放出する化合物を意味し、無機シアン化合物や有機シアン化合物を挙げることができる。無機シアン化合物としては、具体的には、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム、シアン化リチウム、シアン化セシウム、シアン化マグネシウム、シアン化カルシウム、シアン化ニッケル、シアン化銅、シアン化亜鉛などを例示することができる。有機シアン化合物としては、具体的には、アセトンシアンヒドリン、トリメチルシリルシアニド、トリエチルシリルシアニド、テトラブチルアンモニウムシアニド、テトラエチルアンモニウムシアニドなどを例示することができる。
また、シアン化合物を含まない条件とは、反応系中にシアン化合物を実質的に含まない条件を意味し、具体的には、反応系中に含まれるシアン化合物が10ppm以下であり、好ましくは5ppm以下であり、さらに好ましくは1ppm以下であることを意味する。
(塩基)
転位反応工程(ii)で使用される塩基としては、例えば、有機アミン類;金属炭酸塩類;金属炭酸水素塩類;力ルボン酸金属塩類;及びそれらの混合物を挙げることができる。これらのうち、より好ましくは有機アミン類;金属炭酸塩類;及びそれらの混合物が挙げられる。
これらの塩基の具体例としては、有機アミン類(例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、N,N−ジメチルアニリン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)等);金属炭酸塩類(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等);金属炭酸水素塩類(例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等);力ルボン酸金属塩類(例えば、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム等の金属酢酸塩類);金属アルコキシド(例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウム−t−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウム−t−ブトキシド等);金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等);金属水素化物(例えば、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム)等;及びいかなる割合のそれらのいかなる混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これら例示した塩基のうち、好ましい具体例としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、及びそれらの混合物、より好ましくはトリエチルアミン、ピリジン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及びそれらの混合物、さらに好ましくはトリエチルアミン、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムを挙げることができる。
当該塩基の形態は、反応が進行する限りは、いずれの形態でもよい。当該塩基の形態は、当業者が適宜に選択することができる。
(塩基の使用量)
転位反応工程(ii)における塩基の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよく、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、転位反応工程(ii)の塩基の使用量は、例えば、式(2)に対して1〜5当量の範囲から適宜選択すればよく、好ましくは1〜2当量であり、より好ましくは1.0〜1.5当量である。
また、中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)を通じた塩基の全使用量は、例えば、前述の一工程で行う場合と、上記の前述の二工程で行う場合のいずれ場合でも、式(2)に対して1〜10当量の範囲から適宜選択すればよく、好ましくは2〜4当量であり、より好ましくは2.0〜3.0当量である。
(溶媒)
転位反応工程(ii)の反応は、好ましくは溶媒を使用して行われる。溶媒としては、例えば、ニトリル類(例えば、アセトニトリル等);エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、モノグライム、ジグライム等);ハロゲン化炭化水素類(例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン等);芳香族炭化水素類(例えば、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン等);アミド類(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、N−メチルピロリドン(NMP)等);イミダゾリノン類(例えば、1,3−ジメチル−2−イミダゾリノン(DMI)等);スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)等);及びいかなる割合のそれらの混合溶媒が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これら溶媒の好ましい例としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジクロロメタン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)及びそれらの混合溶媒を挙げることができる。
工業的な製造における、溶媒のリサイクル、環境的側面及びコスト等を考慮すると、特に好ましい当該溶媒の例としては、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン及びこれらの混合溶媒が挙げられる。いずれの混合溶媒の比率も、限定されない。
従来では、特定の溶媒を使用した場合(例えば、特許文献2ではアセトニトリル)にのみ目的とするトリケトン化合物を高い収率で得ることができたが、本発明では、特定の溶媒に限定されず、幅広い種類の溶媒で高い収率を実現することができる。
(溶媒の使用量)
転位反応工程(ii)における溶媒の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよい。本発明における溶媒の使用量は、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、溶媒の使用量としては、例えば、式(2)の1モルに対して、0.01〜50L(リットル)であり、好ましくは0.1〜10Lであり、より好ましくは0.1〜5Lである。
なお、トリケトン化合物の製造を一工程で行う場合及び二工程で行う場合のいずれの場合も、中間体製造工程(i)及び/又は転位反応工程(ii)の溶媒の使用量としては、例えば、式(2)の1モルに対して、0.01〜50L(リットル)であり、好ましくは0.1〜10Lであり、より好ましくは0.1〜5Lである。
(反応温度)
本発明における反応温度は、反応が進行する限りは、いずれの温度でもよい。本発明における反応温度は、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、反応温度としては、通常は−20℃(マイナス20℃)以上かつ使用される溶媒の沸点以下の範囲内であり、好ましくは−10℃以上100℃以下の範囲内、より好ましくは0℃以上80℃以下の範囲内、さらに好ましくは10℃以上50℃以下の範囲内を例示できる。
なお、トリケトン化合物の製造を一工程で行う場合及び二工程で行う場合のいずれの場合も、中間体製造工程(i)及び/又は転位反応工程(ii)の反応温度として、−20℃(マイナス20℃)以上かつ使用される溶媒の沸点以下の範囲内であり、好ましくは−10℃以上100℃以下の範囲内、より好ましくは0℃以上80℃以下の範囲内、さらに好ましくは10℃以上50℃以下の範囲内を例示できる。
従来では、比較的高い反応温度(例えば、特許文献2では55〜57℃)の場合に目的とするトリケトン化合物を高い収率で得ることができたが、本発明では、このような高い反応温度に限定されず低い温度も含む幅広い反応温度で高い収率を実現することができる。
(反応時間)
本発明における反応時間は、特に制限されない。本発明における反応時間は、当業者が適宜に調整することができる。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、転位反応工程(ii)の反応時間として、0.5時間〜48時間、好ましくは1時間〜36時間、より好ましくは1時間〜24時間の範囲を例示できる。
なお、トリケトン化合物の製造を二工程で行う場合、上述したように中間体製造工程(i)の反応時間として、0.5時間〜48時間、好ましくは1時間〜36時間、より好ましくは1時間〜24時間の範囲を例示できる。同様の観点から、トリケトン化合物の製造を二工程で行う場合の転位反応工程(ii)の反応時間として、0.5時間〜48時間、好ましくは1時間〜36時間、より好ましくは1時間〜24時間の範囲を例示できる。
また、中間体製造工程(i)と転位反応工程(ii)の両方を一工程で行う場合は、中間体製造工程(i)の反応と転位反応工程(ii)の反応が同時に進行する場合もあるであろう。したがって、収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、一工程で行う場合は、0.5時間〜48時間、好ましくは1時間〜36時間、好ましくは1時間〜24時間の範囲を例示できる。
5.トリケトン化合物の収率
本発明では、シアン化合物を含まない条件下で塩基による転位反応を行うため、目的とする式(1)のトリケトン化合物を非常に高い収率で得ることができる。このような高収率は、式(1)のトリケトン化合物に特有であり、従来の他のトリケトン化合物ではこのような高収率とはならない。式(1)を高収率で製造することができる理由については明確ではないが、化合物のキノキサリン環を有する骨格構造や、置換基R1の特性が影響していると考えられる。以下、この点について説明する。
後述する実施例において、比較例1の化合物は、式(1)のトリケトン化合物と近い構造であるが、オキソピラジン環に縮合した環に塩基性の窒素原子を有しており、これが転位反応を阻害している可能性がある。特許文献3の化合物についても同様である。
また、後述する比較例2の化合物は、この反応条件においては環の安定性が低く、分解しやすい可能性がある。この理由のため収率が低いと考えられる。
特許文献2の化合物は、従来のトリケトン化合物であり、最大で82%の収率となっているが、これは55〜57℃の加熱条件下での収率であるため、室温(10〜35℃)で反応を行った場合には、より低い収率となると予測される。
これらから、シアン化合物を使用しない転位反応で高い収率を得るための条件として、ヘテロ環であること、塩基性窒素を有していないこと、反応条件において環が安定であることが挙げられ、本発明の式(1)のトリケトン化合物は特に好適であるといえる。
以上のように、本発明によれば、シアン化合物の非存在下で、簡便な操作で、室温での穏やかな条件下、特定の溶媒を必要とせず、廃棄物の副生を抑えると共に高収率で、当該トリケトン化合物を工業的規模で製造できる。さらには、室温に限定されない幅広い範囲の温度でも反応が進行するという選択肢も与えられる。さらには、リサイクルが容易かつ安価な溶媒である、すなわち工業的に好ましい溶媒である、クロロベンゼン及びトルエン等の芳香族炭化水素類でも反応が高い収率で進行するという選択肢も与えられる。したがって、本発明は、工業的に好ましくかつ経済的にも好ましいトリケトン化合物の製造方法を提供することができる。
次に、実施例を挙げて本発明の製造方法を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
以下の実施例において、室温とは、通常10℃〜35℃の範囲である。
(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析方法)
HPLC分析方法に関しては、必要に応じて、以下の文献を参照することができる。
(a):(社)日本化学会編、「新実験化学講座9 分析化学 II」、第86〜112頁(1977年)、発行者 飯泉新吾、丸善株式会社(例えば、カラムに使用可能な充填剤−移動相の組合せに関しては、第93〜96頁を参照できる。)
(b):(社)日本化学会編、「実験化学講座20−1 分析化学」第5版、第130〜151頁(2007年)、発行者 村田誠四郎、丸善株式会社(例えば、逆相クロマトグラフィー分析の具体的な使用方法及び条件に関しては、第135〜137頁を参照できる。)
(pHの測定方法)
pHはガラス電極式水素イオン濃度指示計により測定した。ガラス電極式水素イオン濃度指示計としては、例えば、東亜ディーケーケー株式会社製、形式:HM−20Pが使用できる。
(実施例1)
3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン(1a)の製造

1,3−シクロヘキサンジオン2.6g(23mmol)とトリエチルアミン2.1g(21mmol)のジクロロメタン10mL溶液に、1−(4−メトキシフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロキノキサリン−3−カルボン酸クロライド5.0g(16mmol)のジクロロメタン10mL溶液を室温にて滴下した。反応混合物を室温にて2時間撹拌した後、10%塩酸で洗浄し、分液した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。無機物を濾別し、得られた溶液にトリエチルアミン2.1g(21mmol)を添加し、室温にて3時間撹拌した。反応混合物を10%塩酸で洗浄した後、分液した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。無機物を濾別し、減圧下溶媒を留去した後、残渣をメタノールで再結晶し、黄色粉末の3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン5.5gを得た。(収率88%)
融点:112−114℃
H−NMR (300MHz,CDCl)δ:16.29(brs,1H),7.86−7.88(m,1H),7.41−7.08(m,6H),6.79−6.82(m,1H),3.88(s,3H),2.76(m,2H),2.44(m,2H),2.06(m,2H)
実施例1では、中間体製造工程の後で中間体であるエノールエステル化合物をいったん乾燥し、次に転位反応工程で転位反応を行っているが、このような二工程の製造方法において高い収率で目的とするトリケトン化合物を得ることができることがわかった。
(実施例2)
5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン(1b)の製造

1,3−シクロヘキサンジオン1.7g(15.0mmol)とトリエチルアミン3.2g(31.5mmol)のクロロベンゼン8mL溶液に、5−クロロ−1−(4−メトキシフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロキノキサリン−3−カルボン酸クロライド5.0g(14.3mmol)のクロロベンゼン18mL溶液を室温にて滴下した。反応混合物を室温にて2時間撹拌した後、反応混合物にクロロベンゼン22mLを加え、10%塩酸で洗浄した。分液した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣をアセトンで洗浄し、黄色粉末の5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン4.9gを得た。(収率81%)
融点:249−251℃
H−NMR(300MHz,CDCl)δ:16.22(brs,1H),7.39(m,2H),7.17−7.30(m,2H),7.07−7.10(m,2H),6.70(d,J=8.4Hz,1H),3.87(s,3H),2.75(t,J=12.6Hz,2H),2.43(brs,2H),2.05(t,J=12.9Hz,2H)
実施例2では、実施例1とは骨格構造が異なるが、高い収率で目的とするトリケトン化合物を得ることができることがわかった。また、実施例2では、実施例1のように中間体を途中で後処理しておらず、中間体製造工程と転位反応工程を連続して行っているが、このような一工程の製造方法においても高い収率で目的とするトリケトン化合物を得ることができることがわかった。
(実施例3)
5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン(1b)の製造
1,3−シクロヘキサンジオン1.7g(15.0mmol)とトリエチルアミン1.6g(15.7mmol)のトルエン5mL溶液に、5−クロロ−1−(4−メトキシフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロキノキサリン−3−カルボン酸クロライド5.0g(14.3mmol)のトルエン17mL溶液を室温にて滴下した。反応混合物にさらにトリエチルアミン1.6g(15.7mmol)を加え、60℃にて2時間撹拌した。反応混合物にトルエン11mLを加え、10%塩酸で洗浄した。分液した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣をアセトン、水で洗浄し、黄色粉末の5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン4.9gを得た。(収率81%)
実施例3では、実施例2よりも高い温度(60℃)で反応を行っているが、高い収率で目的とするトリケトン化合物を得ることができることがわかった。また、溶媒としてトルエンを使用しても高い収率であることがわかった。
(実施例4)
5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン(1b)の製造
1,3−シクロヘキサンジオン0.40g(3.6mmol)とトリエチルアミン0.76g(7.5mmol)のアセトニトリル8mL溶液に、5−クロロ−1−(4−メトキシフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロキノキサリン−3−カルボン酸クロライド1.05g(3.0mmol)のアセトニトリル5.0mL溶液を室温にて滴下した後、室温にて2時間撹拌した。5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オンの収率は、反応溶液のHPLC分析から絶対検量線を用いて算出した。(収率92%)
実施例4では、溶媒としてアセトニトリルを使用しているが、高い収率であることがわかった。
(実施例5)
5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン(1b)の製造
1,3−シクロヘキサンジオン0.37g(3.3mmol)と炭酸カリウム1.0g(7.2mmol)のアセトニトリル5mL溶液に、5−クロロ−1−(4−メトキシフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロキノキサリン−3−カルボン酸クロライド1.0g(2.9mmol)のアセトニトリル5.0mL溶液を室温にて滴下した。室温にて2時間撹拌した後、反応混合物に10%塩酸を加えpHを酸性とし、減圧下溶媒を留去した。析出した固体を濾別し、固体をアセトン、水で洗浄し、黄色粉末の5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン1.1gを得た。(収率91%)
実施例5では、塩基として炭酸カリウムを使用しているが、高い収率であることがわかった。
(実施例6)
3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オン(1a)の製造
1,3−シクロヘキサンジオン0.37g(3.3mmol)と炭酸カリウム1.00g(7.2mmol)のジクロロメタン5.0mL溶液に、1−(4−メトキシフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロキノキサリン−3−カルボン酸クロライド1.0g(3.2mmol)のジクロロメタン5.0mL溶液を室温にて滴下した後、室温にて24時間撹拌した。3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2(1H)−オンの収率は、反応溶液のHPLC分析から絶対検量線を用いて算出した。(収率95%)
実施例6では、塩基として炭酸カリウムを、溶媒としてジクロロメタンを使用しているが、非常に高い収率であることがわかった。
(比較例1)
3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(3,4−ジフルオロフェニル)ピリド[2,3−b]ピラジン−2(1H)−オン(1c)の製造

1,3−シクロヘキサンジオン1.3g(12mmol)と炭酸カリウム2.8g(20mmol)のアセトニトリル10mL溶液に、1−(3,4−ジフルオロフェニル)−2−オキソ−1,2−ジヒドロピリド[2,3−b]ピラジン−3−カルボン酸クロライド3.0g(9.4mmol)のアセトニトリル10mL溶液を室温にて滴下した。反応混合物を室温にて3時間撹拌した後、反応混合物に10%塩酸を加えpHを酸性とし、酢酸エチルで抽出を行った。分液した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣をメタノールで再結晶し、黄色粉末の3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(3,4−ジフルオロフェニル)ピリド[2,3−b]ピラジン−2(1H)−オン1.5gを得た。(収率40%)
融点:226−228℃
H−NMR(300MHz,CDCl)δ:16.05(brs,1H),8.46(m,1H),8.19(m,1H),7.12−7.40(m,4H),2.78(m,2H),2.46(m,2H),2.09(m,2H)
(比較例2)
6−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−2−メチル−4−フェニル−1,2,4−トリアジン−3,5(2H、4H)−ジオン(1d)の製造

1,3−シクロヘキサンジオン0.63g(5.6mmol)と炭酸カリウム1.56g(11mmol)のアセトニトリル10mL溶液に、2−メチル−3,5−ジオキソ−4−フェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1,2,4−トリアジン−6−カルボン酸クロライド1.0g(3.8mmol)のアセトニトリル10mL溶液を室温にてゆっくり滴下した。反応混合物を室温にて2時間撹拌した後、反応混合物に10%塩酸を加えpHを酸性とし、酢酸エチルで抽出した。分液した有機層を水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣をメタノールで再結晶し、無色結晶の6−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−2−メチル−4−フェニル−1,2,4−トリアジン−3,5(2H、4H)−ジオン0.72gを得た。(収率56%)
融点:182−185℃
H−NMR(300MHz,CDCl)δ:16.00(brs,1H),7.26−7.64(m,5H),3.70(s,3H),2.76(t,J=12.6Hz,2H),2.46(t,J=13.2Hz,2H),2.05(brs,2H)
本発明によれば、オキソピラジン環を有するトリケトン化合物の新規な工業的製造法が提供される。
本発明方法では、毒性面で問題があるシアン化合物を使用せずに、穏やかな条件下、簡便な操作で、当該トリケトン化合物を製造できる。
また、本発明方法では、特定の溶媒を必要とせず、副生成物の生成を抑えると共に、高収率で、高純度の当該トリケトン化合物を工業的規模で製造できる。
本発明方法により得られる前記一般式(3)で表されるトリケトン化合物は、農薬として有用である。例えば、実施例2〜5で製造した5−クロロ−3−(2−ヒドロキシ−6−オキソ−1−シクロヘキセンカルボニル)−1−(4−メトキシフェニル)キノキサリン−2−(1H)−オンは、国際公開第2009/016841号公報に記載のように優れた除草活性を有し、産業上有用である。したがって、本発明方法は、高い工業的な利用価値を有する。

Claims (11)

  1. 一般式(1):

    {式中、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、
    は炭素原子(当該炭素原子はRにより置換されてもよい)を表し、
    は水素原子;C〜C12アルキル基;C〜Cアルケニル基;C〜Cアルキニル基;C〜Cシクロアルキル基;C〜Cハロアルキル基;C〜Cハロアルケニル基;C〜CアルキルチオC〜Cアルキル基;C〜CアルコキシC〜Cアルキル基;C〜CアルコキシカルボニルC〜Cアルキル基;C〜C10アリールC〜Cアルキル基(該基のアリールは、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環C〜Cアルキル基(該基の酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);C〜C10アリール基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。);又は酸素原子、硫黄原子及び窒素原子より選択される1〜5個のヘテロ原子を有する炭素数2〜10の複素環基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)を表し、
    〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cアルキルチオ基、C〜Cアルキルスルフィニル基、C〜Cアルキルスルホニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表し、
    は水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cハロアルコキシ基、C〜Cアルコキシカルボニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表し、
    は水素原子、オキソ基、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cハロアルキル基、C〜Cアルコキシ基、C〜Cハロアルコキシ基、C〜Cアルコキシカルボニル基又はC〜CアルコキシC〜Cアルキル基を表す。}
    で表されるトリケトン化合物の製造方法であって、下記一般式(2):

    {式中、R〜R、X及びXは前記一般式(1)で定義したとおりである。}
    で表わされるエノールエステル化合物を、シアン化合物を含まない条件下で塩基による転位反応に付して、前記一般式(1)で表されるトリケトン化合物を得る転位反応工程を含むことを特徴とするトリケトン化合物の製造方法。
  2. 前記塩基が、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項1に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  3. 前記塩基が、トリエチルアミン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項2に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  4. 前記一般式(2)で表されるエノールエステル化合物は、
    下記一般式(3):

    {式中、R〜R、X及びXは前記一般式(1)で定義したとおりであり、
    Yはハロゲン原子を表す。}
    で表わされるカルボン酸ハライド化合物を、下記一般式(4):

    で表わされるシクロヘキサンジオン化合物と反応させる中間体製造工程により製造されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  5. 前記中間体製造工程及び前記転位反応工程が、同一又は異なる塩基の存在下で行われることを特徴とする請求項4に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  6. 前記中間体製造工程及び前記転位反応工程の反応が、同一又は異なる溶媒を使用して行われることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  7. 前記溶媒が、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、又はそれらの混合溶媒であることを特徴とする請求項6に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  8. 0℃以上80℃以下の範囲内の温度で行われることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  9. 10℃以上50℃以下の範囲内の温度で行われることを特徴とする請求項8に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  10. 前記一般式(1)において、
    は酸素原子であり
    はフェニル基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)であり、
    〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、又はC〜Cアルコキシ基であり、
    は、水素原子、ハロゲン原子、C〜Cアルキル基、C〜Cアルコキシ基で表される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
  11. 前記一般式(1)において、
    は酸素原子であり
    はフェニル基(該基は、1又は2個以上の同一又は異なるRにより置換されてもよい。)であり、
    〜Rは、同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子であり、
    は、水素原子、C〜Cアルコキシ基で表される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のトリケトン化合物の製造方法。
JP2015554391A 2014-06-16 2015-06-10 トリケトン化合物の製造方法 Active JP5944597B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014123264 2014-06-16
JP2014123264 2014-06-16
PCT/JP2015/066691 WO2015194424A1 (ja) 2014-06-16 2015-06-10 トリケトン化合物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5944597B2 true JP5944597B2 (ja) 2016-07-05
JPWO2015194424A1 JPWO2015194424A1 (ja) 2017-04-20

Family

ID=54935411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015554391A Active JP5944597B2 (ja) 2014-06-16 2015-06-10 トリケトン化合物の製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5944597B2 (ja)
CN (1) CN106414414B (ja)
WO (1) WO2015194424A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114450261A (zh) * 2019-10-01 2022-05-06 株式会社德山 三酮化合物的制造方法
CN113233998B (zh) * 2021-05-24 2021-12-28 浙江新安化工集团股份有限公司 一种硝磺草酮的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0278662A (ja) * 1988-07-25 1990-03-19 Ciba Geigy Ag 新規除草剤
JPH10265432A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Sds Biotech Kk 2−ベンゾイル−環状1,3−ジケトン誘導体の製造方法
JPH10512874A (ja) * 1995-01-25 1998-12-08 ゼネカ・リミテッド 2−(置換ベンゾイル)−1,3−シクロヘキサンジオン類の製造方法
JP2001524539A (ja) * 1997-11-27 2001-12-04 シンジェンタ リミテッド アシル化環状1,3−ジカルボニル化合物の製造方法
JP2003506421A (ja) * 1999-08-10 2003-02-18 シンジェンタ パーティシペーションズ アクチェンゲゼルシャフト アシル化1,3−ジカルボニル化合物の製法
WO2009016841A1 (ja) * 2007-08-01 2009-02-05 Kumiai Chemical Industry Co., Ltd. オキソピラジン誘導体及び除草剤
WO2012148622A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Herbicidal pyrazinones
CN103772243A (zh) * 2013-12-30 2014-05-07 北京英力精化技术发展有限公司 一种甲基磺草酮的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0278662A (ja) * 1988-07-25 1990-03-19 Ciba Geigy Ag 新規除草剤
JPH10512874A (ja) * 1995-01-25 1998-12-08 ゼネカ・リミテッド 2−(置換ベンゾイル)−1,3−シクロヘキサンジオン類の製造方法
JPH10265432A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Sds Biotech Kk 2−ベンゾイル−環状1,3−ジケトン誘導体の製造方法
JP2001524539A (ja) * 1997-11-27 2001-12-04 シンジェンタ リミテッド アシル化環状1,3−ジカルボニル化合物の製造方法
JP2003506421A (ja) * 1999-08-10 2003-02-18 シンジェンタ パーティシペーションズ アクチェンゲゼルシャフト アシル化1,3−ジカルボニル化合物の製法
WO2009016841A1 (ja) * 2007-08-01 2009-02-05 Kumiai Chemical Industry Co., Ltd. オキソピラジン誘導体及び除草剤
WO2012148622A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Herbicidal pyrazinones
CN103772243A (zh) * 2013-12-30 2014-05-07 北京英力精化技术发展有限公司 一种甲基磺草酮的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015194424A1 (ja) 2015-12-23
JPWO2015194424A1 (ja) 2017-04-20
CN106414414A (zh) 2017-02-15
CN106414414B (zh) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6579399B2 (ja) マロン酸ジ塩およびジハロゲン化マロニルの調製方法
ES2588386T3 (es) Procedimiento de descarboxilación de derivados de ácido 3,5-bis(haloalquil)-pirazol-4-carboxílico
US9981911B2 (en) Process for the preparation of 4-amino-5-fluoro-3-chloro-6-(substituted)picolinates
RU2658825C2 (ru) Способы получения 4-амино-3-галоген-6(замещенных)пиколинатов и 4-амино-5-фтор-3-галоген-6-(замещенных)пиколинатов
AU2013359255A1 (en) Process for the preparation of 4-amino-5-fluoro-3-chloro-6-(substituted)picolinates
JP5944597B2 (ja) トリケトン化合物の製造方法
CZ298526B6 (cs) Zpusob prípravy derivátu 2-(3-pyrazolyloxymethylen)nitrobenzenu
EP1990336B1 (en) Process for production of 5-alkoxy-4-hydroxymethylpyrazole compound
ES2646126T3 (es) Procedimiento de preparación de derivados de 3,5-bis(haloalquil)pirazol a partir de alfa,alfa-dihaloaminas
TWI621609B (zh) 製備4-鹵烷基-3-巰基-取代之2-羥基苯甲酸衍生物
KR101308227B1 (ko) 니코틴산 유도체 또는 그의 염의 제조 방법
WO2017047337A1 (ja) 4-(4-ホルミルチアゾリル)ピペリジン化合物の製造方法
JP5892605B2 (ja) 4−(2−チエニル)イミダゾール化合物
JP2003171359A (ja) (2−ニトロ−フェニル)アセトニトリル誘導体の製造方法及びその合成中間体
WO2019167733A1 (ja) フルオロアルキル化剤及びフルオロアルキル化反応
JP2005232114A (ja) N−シンナモイル−ベンゼンスルホンアミド誘導体及び農園芸用植物病害防除剤
JP2015168640A (ja) 有機金属錯体、その製造方法及び第三級アルコール製造用触媒
JP2005239614A (ja) フェニルスルホニルチオールカーバメイト誘導体及び農園芸用植物病害防除剤

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160525

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5944597

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250