JPH01268677A - 置換‐8‐ヒドロキシキノリンの逐次酸化による置換‐ピリジン‐2,3‐ジカルボン酸の製造方法 - Google Patents
置換‐8‐ヒドロキシキノリンの逐次酸化による置換‐ピリジン‐2,3‐ジカルボン酸の製造方法Info
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Abstract
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Description
過酸化水素を用いる酸化に引き続いて次亜塩素酸塩を添
加すると、驚くべきことに最高製品純度を得るのに必要
な過酸化水素量を減少出来、しかも製品収率が大きく上
昇する事が発見された。
ン酸は新規なピリジン及びキノリンイミダゾリノン除草
剤の中間体として有用である。出発物質として使用され
る、適宜置換されたピリジン及びキノリン2.3−ジカ
ルボン酸無水物は、米国特許第4.562.257号に
記載されている方法によって、ここで得られるピリジン
及びキノリン2.3−ジカルボン酸前駆体から製造する
ことが出来る。式(I)の置換ピリジン−2,3−ジカ
ルボン酸から式(IV)の除草剤を得るのに使用される
一連の反応を70−ダイアグラムIに示した。
とが一緒になって環を形成し、YZが−(CHり、−(
ここでnは3又は4)を表す時は、Xは水素である、 Y及び2はそれぞれ、水素、ハロゲン% C1−01
アルキル、Cr−Ca−ヒドロキシアルキル、C、−C
、−ハロアルキル、C、−C、−アミノアルキル、C,
−C,−スルホニルアルキル、ニトロ、ヒドロキシ、ホ
ルミル、カルボキシ、アシル、アミド、アミノ、C,−
C,−アルキルアミノ、ジー低級−アルキルアミノ、C
,−C,−アルキルスルホニル、スルホンアミド、又は
随時−個の01−〇、−アルキル基、Ct’−Ca−ア
ルキルスルホニル基、ハロゲン、ヒドロキシ、又はトリ
フルオロメチル基によって置換されていて良いフェニル
からなる群から選ばれる基を表し、モしてYとZとは一
緒に環を形成することが出来、YZは、Xが水素の場合
に構造−(CH、)、−(ここでnは3又は4から選ば
れた整数である)を表すか:又は ここで LSM、Q及びR2はそれぞれ、水素、ハロゲン、C、
−c 、−アルキル、C、−C、−アルキルスルホニル
、C,−C,−ハロアルキルアミノ、C、−C4−アル
キルアミノ、ジー低級−アルキルアミノ、及びトリフル
オロメチルからなる群から選ばれる基を表し、ただしり
、M、Q。
−アルキル以外の置換基を表すことが出来る、 の基を表す、 のピリジン−2,3−ジカルボン酸を製造する方法にお
いて、式(If) H 式中 X、Y及び2は式(I)で記載した意味を有する、 の置換ヒドロキシキノリンを、塩基水溶液の存在下に過
酸化水素を使用し、次いで次亜塩素酸塩を添加して酸化
することからなる新規な製造法に関する。
金属及びアルカリ土類金属水酸化物及び炭酸塩、例えば
水酸化、又は炭酸す)・リウム、カリウム、リチウム、
及びカルシウム又はそれらの混合物である。水酸化ナト
リウム水溶液及び水酸化カリウム水溶液が好ましい塩基
である。
(IF)の8−ヒドロキシキノリンを約7ないし14モ
ル当量の、好ましくは8モル当量の過酸化水素で、60
ないし100℃、好ましくは85ないし90℃で処理す
る。過酸化水素の添加に続いて、反応を約1時間維持し
、それから反応溶液に鉱酸を加えてpHを約8−13、
好ましくは約10.5−11.5とし、温度は約25な
いし90℃、好ましくは65ないし70℃に調整する。
5モル当量の次亜塩素酸アニオンを5ないし30%水溶
液として添加するか、又は直接塩素ガスを添加して、そ
の場で次亜塩素酸アニオンを生成させる。反応温度は2
5ないし85℃が適当であるが、更に低温で酸化を完結
させるために低温での反応時間が必要である。
キシキノリンのピリジン−2,3−ジカルボン酸への酸
化は、2段階に分けた工程として実施する。
素芳香族環を、塩基水溶液存在下に過酸化水素で開裂し
て式(Ia)の中間体を得る。第2段階では、式(Ia
)中間体の側鎖を、次亜塩素酸アニオンを導入してカル
ボン酸官能基に酸化する。これらの工程をフローダイア
グラム■に示す。
R1は、カルボン酸、グリコール酸、アルデヒド、ヒド
ロキシメチル、及びその他の酸化中間段階におけるアル
キル基からなる官能基の群から選ばれた基の混合物を表
す。過酸化水素は第1酸化段階、即ち芳香族環系の開裂
に好ましいのに対して、驚くべき事に次亜塩素酸アニオ
ンは、得られた中間体をジカルボン酸の最終製品に完全
に酸化させるのに好ましい。
応収量に対して大きな影響を与える。反応pHを10.
5ないし11.5の範囲に調整すると、反応生成物の優
れた収率が得られる事が判った。
、又は塩素ガスを添加してそこで次亜塩素酸アニオンを
発生させてから、反応は沃化カリウム−澱粉指示薬を使
用して次亜塩素酸アニオンの存在を見ながら追跡する。
)、生成物であるジカルボン酸を、反応混合物を鉱酸で
酸性にし、標準的な方法、例えば濾過、あるいは適当な
有機溶媒への抽出によって単離する。
Iに掲げる。
分野で公知の方法、例えば5kraup反応、Doeb
ner−Miller反応又は、キノリンのスルホン化
反応によって容易に製造することが出来る。
り特定的に詳細に説明する。本発明はこれらによって、
特許請求の範囲以外何等制限されるものではない。特に
断らなければ、部は全て重量部を示し、′は全て℃であ
る。
78モル)と147m4の水中の3−エチル−8−ヒド
ロキシキノリン(50,0g、 0.289モル)との
混合物を撹拌しなから906に加熱し、5.4モル当量
の35%過酸化水素(I52,0g、 1.56モル)
と50%水酸化ナトリウム水溶液(81,0g、 1.
01モル)を加える。更に1.6モル当量の35%過酸
化水素(45,0g、 0.46モル)を添加する。反
応温度は発熱が止む迄、90−956に維持し、それか
ら更に1時間90−95’を保つ。70−80’に冷却
してから、反応溶液のI)Hを93%硫酸を用いて11
.5に調整し、ついで14.3%次亜塩素酸ナトリウム
溶液(I08,2g、 0.207モル)を1時間かけ
て添加する。反応混合物は周囲温度で16時間撹拌して
それから濾過する。濾液は硫酸ナトリウム(50,0g
)とテトラヒドロフラン(I066g)で処理する。得
られた混合物は93%硫酸(75,4g)と撹拌、処理
し、pHを2にする。有機相と水相を分離する。水相は
130 gのテトラヒドロ7ランで3回抽出する。有機
相を合わせ、真空下に蒸発乾個する。得られた白色固体
残留物を真空中60゜で72時間乾燥し、54.1 g
(収率:87.0%、純度:90.4%)の製品を得る
。
モル)と153mffの水中の3−メチル−8−ヒドロ
キシキノリン塩酸塩(I9,6g、 0.10モル)と
の混合物を撹拌しながら80°に加熱し、30%過酸化
水素(I59,0g、 14モル)を2時間以上かけて
添加する。
0−85°に保持する。65″に冷却(p+(I1,6
)、反応溶液に15%次亜塩素酸ナトリウム溶液(50
,0g。
混合物を406に冷却してから、37%塩酸(4,5m
l)でpHを1.7に調整、更に20°で1時間冷却す
る。
、オフホワイト色の固体として10.8 gの生成物を
得る。
ドロキシキノリンを、 85−90”で14モル当量の
過酸化水素で処理した。85−90’で1時間保持して
から、反応溶液を室温に冷却し、そして生成物である5
−エチルピリジン−2,3−ジカルボン酸を常法で単離
するか、又は反応温度を65−70°に調整して、鉱酸
を添加、pHを10.5−11.5に調整し、そして1
.0−2.0モル当量の次亜塩素酸ナトリウム15%水
溶液を添加し、65−70°に1−1.5時保持してか
ら、上記と同じ様に、生成物である5−エチルピリジン
−2,3−ジカルボン酸を単離した。
に掲げた。
0 0.0 72.01 8.0
2.0 90.82 8.0 2.0
75.33 g、0 2.0
86.2実施例 4 5.5モルの塩基を含む3−エチル−8−ヒドロキシキ
ノリン溶液に85−95°の温度で過酸化水素を添加し
てから、反応溶液を分けた。その1部は室温に冷却して
、生成物である5−エチルピリジン−2,3−ジカルボ
ンを常法で単離、反応収率を測定した。
でpHt−1O−11に調整、それに1.0−2.0モ
ル当量の次亜塩素酸塩を15%水溶液の形で添加した。
標準法で単離、反応収率を測定した。これらの収率を下
記表で比較した。
エチルピリジン−2,3−ジカルボン製造収率の改普8
.0 2.0 11.0 75 27.08
.0 1.0 13.78.0
2.0 11.0 78 30J7.0
1.5 11.0 78 19.3B、0
1.5 11.0 23.7実施例 5 5.5モルの塩基水溶液に溶解して得た3−エチル−8
−ヒドロキシキノリン溶液に85−90℃で1460モ
ル当量の過酸化水素を添加した。1時間後、反応溶液を
分け、その1部は室温に冷却した。常法で5−エチルピ
リジン−2,3−ジカルボン酸を単離、生成物収率を測
定した。残りの部分は次亜塩素酸ナトリウム5%水溶液
で処理、そして16時間後5−エチルピリジンー2.3
−ジカルボン酸を単離、反応収率を測定した。これらの
収率を下記表で比較した。
の次亜塩素酸塩逐次添加による5−エチルピリジン−2
,3−ジカルボン酸収率改警効果14 0.25
室温 16 2.214 0.50
室温 16 4.114 1.00
室温 16 25.714 1.50
室m1625.214 2.00 室温 1
6 18.10−アミノフェノール(76,3g、
0.70モル)、85%0−ニトロフェノール(40,
0g、 0.24モル)及び37%HCI水溶液の混合
物を撹拌しながら窒素気流下95℃に加熱し、それに2
時間をかけて2−エチルアクロレイン(I06,0g、
1.26モル)を添加した。
の水に注いで急冷し、水酸化ナトリウム50%水溶液(
I60g、 2.0モル)でpHを7.0に調整した。
体状の生成物を得た(I79.0 g、 67.4%純
度)。
)、。
)及び37%HCI水溶液(7,27k g、 73.
7モル)の混合物を撹拌しなから85−90°に加熱、
2−メチルアクロレインを2−1部4時間かけて添加し
た。添加が完了したら、反応温度を90℃に1時間保持
、それから50°に冷却した。イソブチルアルコール(
20,4kg)及びトルエン(21,9kg)を添加し
、そして水を共沸蒸留で除去後、残った反応混合物を冷
却、濾過する。濾過ケークをイソブチ、ルアルコールと
トルエンで洗浄、真空中60″で乾燥、明黄色固体状の
、生成物塩酸塩を得る(5.28 k g、 96.5
%純度)。
とが一緒になって環を形成し、Yzが−CC)(z)、
−(ここでnは3又は4)を表す時は、Xは水素である
、 Y及びZはそれぞれ、水素、ハロゲン、01−06−ア
ルキル、Ct−Ca−ヒドロキシアルキル、CI−Cs
−ハロアルキル、CI−Cs−アミノアルキル、C,−
C,−スルホニルアルキル、ニトロ、ヒドロキシ、ホル
ミル、カルボキシ、アシル、アミド、アミノ、C,−C
,−アルキルアミノ、ジー低級−アルキルアミノ、Cl
−C4−アルキルスルホニル、スルホンアミド、又は随
時−個のCl−04−アルキル基、C,−C,−アルキ
ルスルホニル基、ハロゲン、ヒドロキシ、又はトリフル
オロメチル基によって置換されていて良いフェニルから
なる群から選ばれる基を表し、モしてYと2とは一緒に
環を形成することが出来、YZは、Xが水素の場合に構
造−(CH*)−(ここでnは3又は4から選ばれた整
数である)を表すか;又は ここで LlM、Q及びR1はそれぞれ、水素、ハロゲン、Cl
−C4−アルキル ルホニル C 、−C 、−アルキルアミノ、ジー低級−アルキル
アミノ、及びトリフルオロメチルからなる群から選ばれ
る基を表し、ただしり、M,Q。
、−アルキル以外の置換基を表すことが出来る、 の基を表す、 のピリジン−2,3−ジカルボン酸を製造する方法にお
いて、式(If) H 式中 X,Y及び2は式(I)で記載した意味を有する、 の8−ヒドロキシキノリンを、約7ないし14モル当量
の過酸化水素30−50%水溶液と、5.5モル当量の
塩基水溶液の存在下に60ないし100℃で反応させ、
同温度を1時間保持してから、得られた反応混合物を2
5−90°Cに冷却、鉱酸を添加してpHを8−13に
調整し、更に1.0−2.0モル当量の次亜塩素酸塩5
−30%水溶液を添加するか、又は塩素ガスを反応混合
物に吹き込んで次亜塩素酸塩をその中で生成させ、そし
て65−75℃で1ないし2時間保持1,てから製品の
ジカルボン酸を分離する事を特徴とする方法。
の塩基水溶液とを式1)の8−ヒドロキシキノリン溶液
に、撹拌しなから60−100℃の温度で添加、添加完
了後、該温度で1時間保持、次いで鉱酸を加えてpH8
−13に調整、そして1.0−2.0モル当量の次亜塩
素酸塩を添加する事を特徴と.する上記1の方法。
10.5ないし11.5の範囲に調整することを特徴と
する上記1の方法。
酸塩をその場で発生させることを特徴とする上記2の方
法。
水溶液の形で添加することを特徴とする上記2の方法。
はその酸付加塩から5−置換、6−置換、及び5。
る、上記2の方法。
加塩から5−エチルピリジン−2,3−ジカルボン酸を
製造する上記6の方法。
加塩から5−メチルビリジン−2,3−カルボン酸製造
のための上記6の方法。
ジン−2,3−ジカルボン酸製造のための上記6の方法
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 式中 Xは水素、ハロゲン又はメチルである、ただしYとZと
が一緒になって環を形成し、YZが−(CH_2)_n
−(ここでnは3又は4)を表す時は、Xは水素である
; Y及びZはそれぞれ、水素、ハロゲン、C_1−C_4
−アルキル、C_1−C_6−ヒドロキシアルキル、C
_1−C_6−ハロアルキル、C_1−C_6−アミノ
アルキル、C_1−C_6−スルホニルアルキル、ニト
ロ、ヒドロキシ、ホルミル、カルボキシ、アシル、アミ
ド、アミノ、C_1−C_4−アルキルアミノ、ジ−低
級−アルキルアミノ、C_1−C_4−アルキルスルホ
ニル、スルホンアミド、又は随時一個のC_1−C_4
−アルキル基、C_1−C_4−アルキルスルホニル基
、ハロゲン、ヒドロキシ、又はトリフルオロメチル基に
よって置換されていて良いフェニルからなる群から選ば
れる基を表し、そして YとZとは一緒に環を形成することが出来、YZは、X
が水素の場合に構造−(CH_2)_n−(ここでnは
3又は4から選ばれた整数である)を表すか;又は ▲数式、化学式、表等があります▼、 ここで L、M、Q及びR_1はそれぞれ、水素、ハロゲン、C
_1−C_4−アルキル、C_1−C_4−アルキルス
ルホニル、C_1−C_4−ハロアルキルアミノ、C_
1−C_4−アルキルアミノ、ジ−低級−アルキルアミ
ノ、及びトリフルオロメチルか らなる群から選ばれる基を表し、ただしL、M、Q、又
はR_1の1個だけは水素、ハロゲン、又はC_1−C
_4−アルキル以外の置換基を表すことが出来る、 の基を表す、 のピリジン−2,3−ジカルボン酸の製造方法において
、式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 式中 X、Y及びZは式( I )で記載した意味を有する、 の8−ヒドロキシキノリンを、約7ないし14モル当量
の過酸化水素30−50%水溶液と、5.5モル当量の
塩基水溶液の存在下に60ないし100℃で反応させ、
同温度を1時間保持してから、得られた反応混合物を2
5−90℃に冷却、鉱酸を添加してpHを8−13に調
整し、更に1.0−2.0モル当量の次亜塩素酸塩5−
30%水溶液を添加するか、又は塩素ガスを反応混合物
に吹き込んで次亜塩素酸塩をその中で生成させ、そして
65−75℃で1ないし2時間保持してから製品のジカ
ルボン酸を分離する事を特徴とする方法。
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