JP7232567B1 - ジスルフィド化合物、ポリスルフィド化合物及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
加えて、上記の特許文献中には、本発明の式(2)の化合物は一切開示されていない。
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数である(好ましくはnが2又は3である)化合物又はそれらの混合物。
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
nが2である化合物。
(工程ii) 式(2)の化合物を式(3)の化合物と反応させて、式(4)の化合物を製造する工程:
式(2)の化合物を、還元剤を用いて、式(3)の化合物と反応させて、式(4)の化合物を製造する工程:
還元剤を用いて式(2)の化合物を反応させた後、塩基の存在下で式(3)の化合物と反応させて、式(4)の化合物を製造する。
塩基の存在下で還元剤を用いて式(2)の化合物を反応させた後、塩基の存在下で式(3)の化合物と反応させて、式(4)の化合物を製造する。
塩基の存在下で還元剤及び無機硫黄化合物を用いて式(2)の化合物を反応させた後、塩基の存在下で式(3)の化合物と反応させて、式(4)の化合物を製造する。
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
R4が(C1-C4)アルキルであり、
R5が(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数であり、
X2が、塩素原子又は臭素原子である方法。
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
R4がメチルであり、
R5がメチルであり、
nが2であり、
X2が、塩素原子又は臭素原子である方法。
X2が塩素原子である方法。
(工程i) 式(1)の化合物を硫黄化合物と反応させることを含む、式(2)の化合物を製造する工程:
(工程i-a) 式(1)の化合物を無機硫黄化合物及び硫黄と反応させて、式(2)の化合物を製造する工程:
(工程i-b) 式(1)の化合物を硫黄化合物(好ましくは、チオ尿素、置換チオ尿素類、チオカルボン酸塩類、チオアミド類、チオ硫酸塩類又はキサンテート塩類、より好ましくは、チオ尿素、N,N-ジメチルチオホルムアミド、チオ酢酸カリウム又はチオ硫酸ナトリウム、更に好ましくはチオ尿素)と反応させ、そして加水分解した後に、酸化剤と反応させて、式(2)の化合物を製造する工程:
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数であり、
X1が、塩素原子又は臭素原子である方法。
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
nが2であり、
X1が、塩素原子又は臭素原子である方法。
(工程i) 式(1)の化合物を硫黄化合物と反応させることを含む、式(2)の化合物を製造する工程:
(工程i-a) 式(1)の化合物を無機硫黄化合物及び硫黄と反応させて、式(2)の化合物を製造する工程:
(工程i-b) 式(1)の化合物を硫黄化合物(好ましくは、チオ尿素、置換チオ尿素類、チオカルボン酸塩類、チオアミド類、チオ硫酸塩類又はキサンテート塩類、より好ましくは、チオ尿素、N,N-ジメチルチオホルムアミド、チオ酢酸カリウム又はチオ硫酸ナトリウム、更に好ましくはチオ尿素)と反応させ、そして加水分解した後に、酸化剤と反応させて、式(2)の化合物を製造する工程:
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数であり、
X1が、塩素原子又は臭素原子である方法。
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
nが2であり、
X1が、塩素原子又は臭素原子である方法。
X1が塩素原子である方法。
(工程ii) 式(2)の化合物を式(3)の化合物と反応させて、式(4)の化合物を製造する工程:
X2は、ハロゲン原子であり、
nは2以上の整数である。)及び
(工程iii)式(4)の化合物を酸化剤と反応させて、式(5)の化合物を製造する工程:
Me:メチル
n-:ノルマル
s-及びsec-:セカンダリー
i-及びiso-:イソ
t-及びtert-:ターシャリー
c-及びcyc-:シクロ
o-:オルソ
m-:メタ
p-:パラ
用語「シアノ」は置換基「-CN」を意味する。
用語「ヒドロキシ」は置換基「-OH」を意味する。
用語「アミノ」は置換基「-NH2」を意味する。
本明細書中、矛盾しない限り、「の存在下で」は、「を用いて」に任意に置き換えることができる。
R2は、1以上の置換基により置換されていてもよい(C1-C6)アルキルであり、好ましくは(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、より好ましくはトリフルオロメチルである。
R3は、1以上の置換基により置換されていてもよい(C1-C6)アルキルであり、好ましくは1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、より好ましくジフルオロメチルである。
nは1以上の整数であり、好ましくは2から5の整数であり、より好ましくは2又は3であり、さらに好ましくは2であるが、これらに限定されない。
式(2)の化合物は、n=2のジスルフィド化合物及びn=3以上のポリスルフィド化合物の混合物であってもよく、当該混合物は本発明の範囲である。例えば、式(2)の化合物は、nが1以上の任意の整数である化合物群の任意の混合物であってもよく、nが2から5の任意の整数である化合物群の任意の混合物であってもよく、nが2及び3である化合物群の任意の混合物であってもよい。当該混合物は本発明の範囲である。
式(1)の化合物から式(2)の化合物を製造する方法、言い換えれば、式(1)の化合物を用いて式(2)の化合物を製造することを含む方法:
工程iについて説明する。
工程iの原料として、式(1)の化合物を用いる。
式(1)の化合物は公知の化合物であるか、又は公知の化合物から公知の方法(例えば、WO2004/013106A1又はWO2021/002484A9)に準じて製造することができる。
R1、R2及びR3は、式(2)で定義した通りである。式(1)中、R1、R2及びR3の例、好ましい例、より好ましい例及び特に好ましい例等は、もしあれば、それぞれ上記した式(2)中のそれらと同じである。
X1はハロゲン原子であり、好ましくは塩素原子又は臭素原子であり、より好ましくは塩素原子である。
式(2)のジスルフィド化合物の好ましい具体的な例は、以下を含むが、これに限定されない:
工程iの硫黄化合物の例は、無機硫黄化合物、硫黄、無機硫黄化合物及び硫黄、又はチオ尿素、置換チオ尿素類、チオカルボン酸塩類、チオアミド類、チオ硫酸塩類又はキサンテート塩類であるが、これらに限定されない。
工程i-aは、式(1)の化合物を無機硫黄化合物と反応させて、式(2)の化合物を得る工程である。
工程i-aは、好ましくは、式(1)の化合物を無機硫黄化合物及び硫黄と反応させて、式(2)の化合物を得る工程である。
一つの態様では、工程i-aの無機硫黄化合物の例は、硫化ナトリウム、硫化カリウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、二硫化ナトリウム、二硫化カリウム及びそれらの混合物を含み、好ましくは硫化ナトリウム及び二硫化ナトリウムを含み、より好ましくは硫化ナトリウムであるが、これらに限定されない。別の態様では、好ましい工程i-aの無機硫黄化合物の例は、硫化ナトリウム、硫化カリウム又はそれらの混合物であり、より好ましくは硫化ナトリウムである。
工程i-bは、式(1)の化合物を硫黄化合物と反応させ、そして加水分解した後に、酸化剤と反応させて、式(2)の化合物を製造する工程である:
チオ尿素;
置換チオ尿素類、好ましくはN,N’-ジアルキルチオ尿素類、N-モノアルキルチオ尿素類(例えば、N,N’-ジメチルチオ尿素、N,N’-ジエチルチオ尿素、N,N’-ジフェニルチオ尿素、N-メチルチオ尿素、N-エチルチオ尿素、N-フェニルチオ尿素);
チオカルボン酸塩類、好ましくはチオ酢酸類(例えば、チオ酢酸カリウム、チオ酢酸ナトリウム);
チオアミド類(例えば、N,N-ジメチルチオホルムアミド、チオベンズアミド、ジチオオキサミド);
チオ硫酸塩類(例えば、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム);
キサンテート塩類(例えば、エチルキサントゲン酸カリウム、エチルキサントゲン酸ナトリウム、メチルキサントゲン酸カリウム、メチルキサントゲン酸ナトリウム)。
下図中、Raは、(C1-C6)アルキル、又は(C1-C6)アルキル及びハロゲン原子(好ましくは塩素原子)から選択される1個以上(好ましくは1~2個の、より好ましくは1個)により置換されていてもよいフェニルであり;
Rbは、水素、(C1-C6)アルキル、又は(C1-C6)アルキル及びハロゲン原子(好ましくは塩素原子)から選択される1個以上(好ましくは1~2個の、より好ましくは1個)により置換されていてもよいフェニルである。
工程iの反応は、溶媒の非存在下又は存在下で行うことができる。工程iの反応で溶媒を用いるか否かは、当業者が適切に決定することができる。工程iの反応で溶媒を使用する場合は、反応が進行する限りは、工程iの反応の溶媒は当業者が適切に選択することができる。工程iの反応の溶媒の例は、以下を含むが、これらに限定されない:水、芳香族炭化水素誘導体類(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ニトロベンゼン)、ハロゲン化脂肪族炭化水素類(例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン(EDC))、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、ブタノール、tert-ブタノール(tert-ブタノールはtert-ブチルアルコールとも言う))、ニトリル類(例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジ-tert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、メチル-tert-ブチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン(DME)、ジグリム(diglyme))、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))、ウレア類(例えば、N,N’-ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、テトラメチル尿素)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO))、及び任意の割合のそれらの任意の組み合わせ。反応溶媒は、原料溶液中及び反応剤溶液中の溶媒を含むと理解してよい。言い換えれば、原料溶液中及び反応剤溶液中の溶媒は「反応の溶媒」であると理解してよい。例えば、反応に使用した水酸化ナトリウム水溶液中の水は反応溶媒と理解してよい。別の例として、反応に使用した過酸化水素水溶液中の水は反応溶媒と理解してよい。
工程iの反応温度は、特に制限されない。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iの反応温度は、例えば、-10℃(マイナス10℃)~100℃、好ましくは0(ゼロ)℃~80℃、より好ましくは0℃~70℃、更に好ましくは10℃~70℃である。
工程iの反応時間は、特に制限されない。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iの反応時間は、例えば、0.5時間~48時間、好ましくは0.5時間~24時間である。反応時間は、当業者が適切に調整することができる。
工程iiについて説明する。
式(2)の化合物は上記の通りであるが、工程iiにおいて使用される原料は、式(2)の化合物であり、工程iにおいて製造される生成物を使用することができる。n=2のジスルフィド化合物及びn=3以上のポリスルフィド化合物は、工程iiにおいて同じ生成物である式(4)の化合物を与えるであろう。従って、n=2のジスルフィド化合物及びn=3以上のポリスルフィド化合物は混合物のまま、それぞれを単離せずに、工程iiの原料として使用することができるであろう。
工程iiの原料として、式(3)の化合物を用いる。
R4は、1以上の置換基により置換されていてもよい(C1-C6)アルキルであり、好ましくは(C1-C4)アルキルであり、より好ましくはメチルである。
R5は、1以上の置換基により置換されていてもよい(C1-C6)アルキルであり、好ましくは(C1-C4)アルキルであり、より好ましくはメチルである。
X2はハロゲン原子であり、好ましくは塩素原子又は臭素原子であり、より好ましくは塩素原子である。
工程iiの式(3)の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよい。工程iiの式(3)の使用量は、当業者が適宜調整することができる。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iiの式(3)の化合物の使用量は、例えば、式(2)の化合物(原料)1モルに対して、2~4モル、好ましくは2~3モルである。
工程iiにおいて使用される還元剤は、反応が進行する限りはいずれの還元剤でもよい。工程iiにおいて使用される還元剤としては、例えば、水素化ホウ素化合物(例えば、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム、水素化トリ(sec-ブチル)ホウ素リチウム、水素化トリエチルホウ素リチウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素テトラメチルアンモニウム)、アルカリ金属硫化物(例えば、硫化ナトリウム、硫化カリウム)、アルカリ金属亜硫酸塩(例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム)、アルカリ金属亜硫酸水素塩(例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム)、アルカリ金属ヒドロキシメタンスルフィン酸塩(例えば、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム)、次亜硫酸塩(例えば、亜ジチオン酸ナトリウム)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい工程iiの還元剤の例は、アルカリ金属ヒドロキシメタンスルフィン酸塩又は水素化ホウ素化合物、より好ましくはヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム又は水素化ホウ素ナトリウムを含む。
工程iiの還元剤の使用量は、反応が進行する限りはいずれの量でもよい。収率、副生成物抑制及び経済効率等の観点から、一つの態様では、例えば、式(2)の化合物1モルに対して、通常0.1~10モル、好ましくは1~8モル、より好ましくは2~6モル、更に好ましくは2~4モル、特に好ましくは2~3モルである。
一つの態様では、工程iiの反応は、無機硫黄化合物の存在下で行われることが好ましい。別の態様では、工程iiの反応は、無機硫黄化合物を用いて行われることが好ましい。反応が進行する限りは、無機硫黄化合物はいずれの無機硫黄化合物でもよい。
工程iiの反応は、塩基の存在下で行われることが好ましい。反応が進行する限りは、塩基はいずれの塩基でもよい。工程iiの塩基の例は、以下を含むが、これらに限定されない:
アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)、アルカリ土類金属水酸化物(例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム)、アルカリ金属炭酸塩(例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム)、アルカリ土類金属炭酸塩(例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム)、アルカリ金属炭酸水素塩(例えば、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム)、アルカリ土類金属炭酸水素塩(例えば、炭酸水素カルシウム)、リン酸塩(例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム)、リン酸水素塩(例えば、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸水素カルシウム)等、アミン類(例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデカ-7-エン(DBU)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、ピリジン、4-(ジメチルアミノ)-ピリジン(DMAP))、アンモニア等、及びそれらの混合物。好ましい工程iiの塩基の例は、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物及びそれらの混合物、より好ましくは炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びそれらの混合物、更に好ましくは炭酸カリウム又は水酸化ナトリウムを含む。
原料、還元剤、塩基、無機硫黄化合物、及び溶媒等を仕込む順番は、特に制限されない。反応が進行する限りは、それらの添加順序は、いずれの順序でもよい。いずれか2種以上を加え、反応させた後、残りのものを加え、反応させてもよい。本発明において好ましい方法が見出された。それらは本明細書中に記載の通りである。
反応の円滑な進行等の観点から、工程iiの反応は溶媒の存在下で行うことが好ましい。
工程iiの反応の溶媒は、反応が進行する限りは、いずれの溶媒でもよい。
芳香族炭化水素誘導体類(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ニトロベンゼン)、ハロゲン化脂肪族炭化水素類(例えば、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン(EDC))、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、ブタノール、tert-ブタノール(tert-ブタノールはtert-ブチルアルコールとも言う))、ニトリル類(例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル)、カルボン酸エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル及びその異性体、酢酸ペンチル及びその異性体)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジ-tert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、メチル-tert-ブチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン(DME)、ジグリム(diglyme))、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、メチルイソブチルケトン(MIBK))、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))、ウレア類(例えば、N,N’-ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、テトラメチル尿素)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO))、スルホン類(例えば、スルホラン)、水、及び任意の割合のそれらの任意の組み合わせ。
好ましい例は、アルコール類、アミド類と水の組み合わせ、アルコール類と水の組み合わせ、又はアミド類と水の組み合わせである。ここで、アルコール類は、好ましくはメタノール、エタノール、2-プロパノール又はそれらの混合物であり、より好ましくはメタノール、エタノール又はそれらの混合物である。ここで、アミド類は、好ましくは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)又はそれらの混合物であり、より好ましくはN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)である。一つの態様では、特に好ましくはN,N-ジメチルホルムアミドと水の組み合わせである。
還元剤として水素化ホウ素化合物を使用する際は、アルコール類を使用することが好ましい。この場合、アルコール類は他の溶媒との組み合わせで使用してもよい。
反応溶媒は、原料溶液中及び反応剤溶液中の溶媒を含むと理解してよい。言い換えれば、原料溶液中及び反応剤溶液中の溶媒は「反応の溶媒」であると理解してよい。
工程iiの反応温度は、特に制限されない。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iiの反応温度は、例えば、-10(マイナス10)℃~100℃、好ましくは0(ゼロ)℃~90℃、より好ましくは10℃~70℃である。一つの態様では、それはさらに好ましくは10℃~60℃である。別の態様では、それはさらに好ましくは40℃~70℃、さらに好ましくは40~60℃である。
工程iiの反応時間は、特に制限されない。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iiの反応時間は、例えば、1時間~48時間、好ましくは2時間~48時間、より好ましくは4時間~36時間である。反応時間は、当業者が適切に調整することができる。
工程iiiについて説明する。
工程iiiの原料として、式(4)の化合物を用いる。式(4)の化合物は上記のとおりである。
式(4)の化合物の特に好ましい具体的な例は下記の式(4-a)の化合物である。
工程iiiの反応では、酸化剤として次亜塩素酸塩(例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム)、過酸化物(例えば、過酸化水素、過硫酸水素ナトリウム、過硫酸ナトリウム(ペルオキソ二硫酸ナトリウム)、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸水素カリウム(ペルオキシ一硫酸カリウム、オキソン(登録商標)))、過マンガン酸塩、二酸化マンガン、クロム酸等を用いることができる。好ましくは、過酸化水素を用いる。
工程iiiの反応は、金属触媒の存在下又は非存在下で行うことができる。金属触媒を使用する場合は、反応が進行する限りは、金属触媒はいずれの金属触媒でもよい。工程iiiの金属触媒の例は、以下を含むが、これらに限定されない:タングステン触媒(例えば、タングステン酸、タングステン酸塩(例えば、タングステン酸ナトリウム(タングステン酸ナトリウム二水和物等を含む)、タングステン酸カリウム、タングステン酸アンモニウム)、金属タングステン、酸化タングステン、炭化タングステン、塩化タングステン)、モリブデン触媒(例えば、モリブデン酸、モリブデン酸塩(例えば、モリブデン酸ナトリウム(モリブデン酸ナトリウム二水和物を含む)、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウム(モリブデン酸アンモニウム四水和物を含む))、金属モリブデン、酸化モリブデン、塩化モリブデン)、ニオブ触媒(例えば、炭化ニオブ、塩化ニオブ(V)、ニオブ(V)ペンタエトキシド)。好ましい金属触媒の例は、タングステン触媒、モリブデン触媒であり、より好ましい例はタングステン酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニウムである。
反応の円滑な進行等の観点から、工程iiiの反応は有機溶媒の存在下で行うことが好ましい。工程iiiの反応の有機溶媒の例は、以下を含むが、これらに限定されない:
アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、ブタノール、tert-ブタノール(tert-ブタノールはtert-ブチルアルコールとも言う))、ニトリル類(例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル)、カルボン酸エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル及びその異性体、酢酸ペンチル及びその異性体)、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))、カルボン酸類(例えば、酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸)及び任意の割合のそれらの任意の組み合わせ。加えて、工程iiiの反応は有機溶媒と水溶媒の存在下で行うことがより好ましいが、これに限定されない。有機溶媒は、原料溶液中及び反応剤溶液中の有機溶媒を含む。水溶媒は、原料溶液中及び反応剤溶液中の水(例えば、過酸化水素水溶液中の水)を含む。
工程iiiの反応温度は、特に制限されない。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iiの反応温度は、例えば、0(ゼロ)℃~100℃、好ましくは50℃~90℃である。
工程iiiの反応時間は、特に制限されない。しかしながら、収率、副生成物抑制、経済効率等の観点から、工程iiの反応時間は、例えば1時間~48時間、好ましくは4時間~24時間である。反応時間は、当業者が適切に調整することができる。
この添加成分としては、固体担体又は液体担体等の担体、界面活性剤、結合剤や粘着付与剤、増粘剤、着色剤、拡展剤、展着剤、凍結防止剤、固結防止剤、崩壊剤、分解防止剤等が挙げられ、その他必要に応じ、防腐剤や、植物片等を添加成分に用いてもよい。又、これらの添加成分は1種用いてもよいし、又、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
固体担体としては、例えば、パイロフィライトクレー、カオリンクレー、硅石クレー、タルク、珪藻土、ゼオライト、ベントナイト、酸性白土、活性白土、アタパルガスクレー、バーミキュライト、パーライト、軽石、ホワイトカーボン(合成ケイ酸、合成ケイ酸塩等)、二酸化チタン等の鉱物系担体;木質粉、トウモロコシ茎、クルミ殻、果実核、モミガラ、オガクズ、フスマ、大豆粉、粉末セルロース、デンプン、デキストリン、糖類等の植物性担体;炭酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩類担体;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、尿素-アルデヒド樹脂等の高分子担体等を挙げることができる。
結合剤や粘着付与剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロースやその塩、デキストリン、水溶性デンプン、キサンタンガム、グアーガム、蔗糖、ポリビニルピロリドン、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、天然燐脂質(例えばセファリン酸、レシチン等)等を挙げることができる。
(HPLC分析条件)
機器:株式会社島津製作所製LC2010シリーズ又はこれに準ずるもの
カラム:YMC-Pack, ODS-A, A-312 (150mmx6.0mmID, S-5μm, 120A)
溶離液:
検出:UV 230nm
カラム温度:40℃
注入量:5 μL
文献(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
文献(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
ポンプ:Agilent 1260 Infinity,検出器:Agilent 6120 Quadropole,カラム:CERI L-column ODS(4.6×250mm),L-C18,5μm,12nm
Varian Mercury-300
溶媒:CDCl3及び/又はDMSO-d6
内部基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
(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-30Pが使用できる。
(融点の測定方法)
DSC示差走査熱量計により測定した。示差走査熱量分析は、機種:DSCvesta(株式会社リガク社製)を用いて、10~200℃の温度範囲において10℃/minの加熱速度で行われた。示差走査熱量測定方法に関しては、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、「第4版実験化学講座4 熱、圧力」、第57~93頁(1992年)、発行者 海老原熊雄、丸善株式会社
(b):(社)日本化学会編、「第5版実験化学講座6 温度・熱、圧力」、第203~205頁(2005年)、発行者 村田誠四郎、丸善株式会社
特に指定しない限り、本発明における収率は、原料化合物(出発化合物)のモル数に対する、得られた目的化合物のモル数から計算することができる。
すなわち、用語「収率」は、「モル収率」を意味する。
従って、収率は、以下の式により表される:
収率(%)=(得られた目的化合物のmol数)/(出発化合物のmol数)×100
(工程ii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルチオ]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物4-a、ISFP)の製造
反応混合物のHPLC分析の結果、目的生成物である、3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルチオ]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物4-a、ISFP)は、64%(HPLC面積百分率;230nm)であった。
(工程ii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルチオ]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物4-a、ISFP)の製造
反応混合物のHPLC分析の結果、目的生成物である、3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルチオ]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物4-a、ISFP)は、69%(HPLC面積百分率;230nm)であり、収率は53%(HPLC絶対検量線法)であった。
(工程ii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルチオ]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物4-a)の製造
反応混合物のHPLC分析の結果、目的生成物である、3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルチオ]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物4-a、ISFP)は、73%(HPLC面積百分率;230nm)であり、収率は57%(HPLC絶対検量線法)あった。
1,2-ビス[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチル]ジスルフィド(2-a-ジスルフィド化合物)の製造
窒素ガスを1時間バブリングさせた後、酢酸エチル40mlで希釈した。混合物を炭酸ナトリウム水溶液30ml、水30ml及び飽和食塩水30mlで順次洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた有機層を減圧留去し、4-クロロメチル-5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール(1-a、CMTP、11.14g、純度:92%、38.7mmol、ほぼ定量的)を黄色油状物質として得た。
混合物から溶媒を減圧留去して得た油状物質に対し、ヘキサン-酢酸エチル混合溶媒(9:1)を加えて結晶化を行った。得た結晶をヘキサン-酢酸エチル混合溶媒(4:1)で洗浄後、ろ取し、[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチル]チオカルボキサミジン塩酸塩(TMTP-HCl、9.46g、チオ尿素を含む)を淡黄色結晶として得て、そして得られた9.46gのうち8.52gを次の反応に用いた。
反応フラスコに上記の[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチル]チオカルボキサミジン塩酸塩(8.52g、チオ尿素を含む)を加え、アセトニトリル17.1mlに溶解した。混合物に48%水酸化ナトリウム水溶液(4.20g、50.4mmol)を内温15~20℃で15分間かけて滴下し、室温で3時間撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液(1.40g、16.8mmol)を追加した後、さらに室温で3時間撹拌した。
混合物のアセトニトリル層を、別のアセトニトリル22.9mlを用いてデカンテーションにより別の反応フラスコに移した後、得られたアセトニトリル溶液に水3.30mlを加え、36%塩酸を滴下してpH6.02とした。35%過酸化水素水(1.01g、10.4mmol)を内温17~19℃で15分間かけて滴下し、内温19~21℃で1時間撹拌した。水を加え、トルエンで抽出した後、チオ硫酸ナトリウム水溶液、続いて飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。
得られた有機層を減圧留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=4:1~1:1)で精製し、無色結晶4.14gを得た。その結晶2.07gに対し、ヘキサン―酢酸エチル混合溶媒(9:1)により再結晶を行い、ジスルフィド化合物1.07gを無色針状結晶として得た。ろ液を減圧濃縮して得た結晶をヘキサン―酢酸エチル混合溶媒(9:1)で洗浄し、ジスルフィド化合物0.23gを無色結晶として得た。さらに、残りの結晶2.07gをヘキサン-酢酸エチル混合溶媒(9:1)で洗浄し、ジスルフィド化合物1.30gを無色結晶として得た。ジスルフィド化合物を合計2.60g(純度:97%、4.83mmol、収率39%(1-a、CMTPから3工程))得た。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm,TMS基準):6.66(t,J=71.7Hz,2H),3.82(s,6H),3.79(s,4H)
融点:72.5℃
ジスルフィド化合物:M+H=523.05
(工程i)、(工程i-a)
1,2-ビス[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチル]ジスルフィド(2-a、ジスルフィド化合物)の製造
反応混合物のHPLC分析の結果、目的生成物である、ジスルフィド化合物(2-a)は、46.9%(HPLC面積百分率;230nm)であった。
反応混合物をLC-MSにより分析したところ、ジスルフィド化合物に加えて、トリスルフィド化合物が確認された。
ジスルフィド化合物:M+H=523.05;トリスルフィド化合物:M+H=555.05
(工程i)、(工程i-a)
1,2-ビス[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチル]ジスルフィド(2-a、ジスルフィド化合物)の製造
反応混合物のHPLC分析の結果、目的生成物である、ジスルフィド化合物は、94%(HPLC面積百分率;230nm)であり、収率は87%(HPLC絶対検量線法)であった。
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
反応混合物に20%亜硫酸ナトリウム水溶液(31.5g、50mmol、50mol%)を加え、混合物を内温60℃~70℃で30分間撹拌した。得られた混合物を有機層と水層に分離した。得られた有機層に水50ml(0.5L/mol)を加え、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物にイソプロパノール133.5ml(1.7L/mol)を加え、室温で結晶を濾別した。得られた結晶をイソプロパノール12.4ml(0.2L/mol)及び水10ml(0.1L/mol)で順次洗浄した。その結果、収率93%で目的物(化合物5-a)の結晶を得た。
1H-NMR値(CDCl3/TMS δ(ppm)):6.83(1H,t,J=71.9Hz)、4.60(2H,s)、3.88(3H,s)、3.11(2H,s)、1.52(6H,s)
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
反応混合物にアセトニトリルを加え均一とした。HPLC外部標準法により分析した結果、収率96%で目的物(5-a)を得た。
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
反応混合物に20%亜硫酸ナトリウム水溶液(31.5g、50mmol、50mol%)を加え、混合物を内温60℃~70℃で30分間撹拌した。得られた混合物を有機層と水層に分離した。得られた有機層に水50ml(0.5L/mol)を加え、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物にイソプロパノール117.8ml(1.5L/mol)を加え、室温で結晶を濾別した。得られた結晶をイソプロパノール12.4ml(0.2L/mol)及び水10ml(0.1L/mol)で順次洗浄した。その結果、収率95%で目的物(化合物5-a)の結晶を得た。
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
この時点で分析した結果、目的物(5-a)は、97%(HPLC面積百分率;230nm)であった。
[実施例11]
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
反応混合物を撹拌し室温まで冷却し、室温で結晶を濾別した。得られた結晶をイソプロパノール10ml(0.1L/mol)及び水10ml(0.1L/mol)で順次洗浄した。その結果、収率93%で目的物(5-a)の結晶を得た。
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
アセトニトリルの量を0.5L/molに、硫酸の量を50mol%に、及び熟成時間を18時間に変更した以外は、実施例14と同じように反応と分析を行った。分析の結果、収率90%で目的物(5-a)を得た。
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
過酸化水素の量を350mol%に、過酸化水素の滴下時間を1時間に、炭酸カリウム(48mol%)を炭酸水素ナトリウム(36mol%)に変更した以外は、実施例19と同じように反応と分析を行った。分析の結果、収率91%で目的物(5-a)を得た。
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
その後、反応混合物を室温まで冷却し、この時のpHは-0.05であった。
(工程iii)
3-[(5-ジフルオロメトキシ-1-メチル-3-トリフルオロメチルピラゾール-4-イル)メチルスルホニル]-4,5-ジヒドロ-5,5-ジメチルイソオキサゾール(化合物5-a)の製造
本発明化合物式(2-a) 10部
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩 0.5部
ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル 0.5部
珪藻土 24部
クレー 65部
以上を均一に混合粉砕して水和剤とした。
[試験例1]オオタバコガ殺虫活性試験
製剤例1に準じて調製した水和剤を、有効成分として500ppmの濃度に水で希釈した。その薬液にキャベツ葉を浸漬し、風乾後、プラスチックカップに入れた。その中にオオタバコガ孵化幼虫5頭を放ち、蓋をした。その後、25℃の恒温室に置き、6日後に死虫数を調査し、数1の計算式により補正死虫率を求めた。試験は2連制で行った。
一方、米国特許第3,350,407号明細書に記載のジ[(ピラゾール-3-イル)メチル]ジスルフィド化合物(式A)を用いて同じ試験を行った結果、その補正死虫率は44%であった。同時に、本発明の化合物(2-a)の再試験を行い、この試験により89%の補正死虫率を示した。
その結果、本発明の化合物(2-a)は、式(A)の化合物より高い防除活性を示した。
1H-NMR値(CDCl3/TMS δ(ppm)):7.68(2H,s)、5.96(2H,s)、3.80(4H,s)、2.29(6H,s)
(比較化合物の融点)
融点:79.7℃
Claims (25)
- 請求項1に記載の化合物又はそれらの混合物であって、
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数である化合物又はそれらの混合物。 - 請求項1に記載の化合物であって、
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
nが2である化合物。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の化合物又はそれらの混合物を有効成分として含有する有害生物防除剤。
- 請求項5に記載の方法であって、工程iiの反応が還元剤を用いて行われる方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記還元剤がアルカリ金属ヒドロキシメタンスルフィン酸塩又は水素化ホウ素化合物である方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記還元剤がヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム・二水和物又は水素化ホウ素ナトリウムである方法。
- 請求項5から8のいずれか1項に記載の方法であって、工程iiの反応が塩基の存在下で行われる方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記塩基がアルカリ金属炭酸塩又はアルカリ金属水酸化物である方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記塩基が炭酸カリウム又は水酸化ナトリウムである方法。
- 請求項5から11のいずれか1項に記載の方法であって、工程iiの反応が無機硫黄化合物を用いて行われる方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記無機硫黄化合物が水硫化ナトリウムである方法。
- 請求項5から13のいずれか1項に記載の方法であって、
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
R4が(C1-C4)アルキルであり、
R5が(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数であり、
X2が、塩素原子又は臭素原子である方法。 - 請求項5から13のいずれか1項に記載の方法であって、
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
R4がメチルであり、
R5がメチルであり、
nが2であり、
X2が、塩素原子又は臭素原子である方法。 - 請求項5から15のいずれか1項に記載の方法であって、
X2が塩素原子である方法。 - 請求項17に記載の方法であって、工程iの硫黄化合物が無機硫黄化合物及び硫黄である方法。
- 請求項18に記載の方法であって、前記無機硫黄化合物が硫化ナトリウムである方法。
- 請求項17に記載の方法であって、工程iの硫黄化合物がチオ尿素である方法。
- 請求項17から20に記載の方法であって、
R1が(C1-C4)アルキルであり、
R2が(C1-C4)パーフルオロアルキルであり、
R3が1~9個のフッ素原子により置換されていてもよい(C1-C4)アルキルであり、
nが2から5の整数であり、
X1が、塩素原子又は臭素原子である方法。 - 請求項17から20に記載の方法であって、
R1がメチルであり、
R2がトリフルオロメチルであり、
R3がジフルオロメチルであり、
nが2であり、
X1が、塩素原子又は臭素原子である方法。
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