JPH035458A - 3,5,6―トリクロロピリジン―2―オールを製造するための改良方法 - Google Patents
3,5,6―トリクロロピリジン―2―オールを製造するための改良方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
リルから3.5.6−トリクロロピリジン−2−オール
を製造するための改良方法に関する。
ロアセチルおよびアクリロニトリルから3.5.6−ト
リクロロピリジン−2−オールを製造する方法は、個々
の付加、環化および芳香族化を別々に実施することによ
って改良される。これらの工程を分離することによって
、後者の工程の副生物である水および1(CIが早期の
工程を妨害することを排除することができる。個々の工
程もまた改良される。
つかの農薬、例えば、クロルビリフォス(chlorp
yrifos) 、クロルビリ7オスーメチルよびトリ
クロビル( triclopyr)の製造における中間
体である。米国特許第4,327.216号には、塩化
トリクロロアセチルをアクリロニトリルと触媒の存在下
に反応させるすることによって2。
る方法が開示されている。
ついて可能である。
おいて有利に実施されるが、2.3.5。
ロピリジン−2−オールの組み合わせた収率は非常には
高くない。さらに、この反応は典型的には2つの生成物
の混合物を生成し、これらの生成物は分離するか、ある
いは引き続く作業において一方の生成物を他方の生成物
に転化しなくてはならない。3.5.6−1リクロ口ピ
リジン−2−オールをより高い収率でかつテトラクロロ
ピリジン副生物を生成しない・で調製する方法を開発す
ることが望ましい。
0〜140°Cの温度において触媒量の銅または第一銅
塩の存在下に反応させて塩化2,2。
その間生成するHClを還流条件下に操作することによ
り除去し、 (b)前記塩化2,2.4−トリクロロ−4−シアノブ
タノイルを不活性有機溶媒中で無水HClと136〜1
,480kPaの圧力および周囲温度〜100℃の温度
において反応させて前記塩化ブタノイルを環化して、3
、3.5.6−テトラクロロ−3.4ージヒドロピリジ
ン−2−オンとし、そして (c)3.3.5,6−テトラクロロ−3,4−ジヒド
ロピリジン−2−オンを塩素イオンと不活性有機溶媒中
で反応させて、3,5.6−1−ジクロロビリジン−2
−オールを生成せしめること、からなる、3.5.6−
トリクロロピリジン−2−オールを調製するだめの改良
方法に関する。
法の改良に関する。
々の付加、環化および芳香族化の反応を別々に行なうこ
とにより、高い収率でかつ副生物としてテトラクロロピ
リジンを生成しないで製造することができることが発見
された。
リロニトリルへの付加反応は、塩化2゜2.4−トリク
ロロ−4−シアノブタノイルを生成し、これはHClの
存在下に環化する。環化の中間体は、HClまたはH,
Oが排除されるかどうかに依存して、次の3つの生成物
の1つを生ずることができる:3,3.5.6−テトラ
クロロ=3.4−ジヒドロピリジン−2−オン、3,5
゜6−トリクロロピリジン−2−オール;または2゜3
.5.6−テトラクロロピリジン。
、多数の副反応を経る損失を生ずる主要な寄与化合物で
あることが発見された。水はそれ自体酸触媒される環化
プロセスの間に形成することがある。本発明は、付加工
程の間の反応成分の分解により形成するHClを除去す
ることによって、よりよい収率を達成する方法を提供す
る。便宜上、HClは除去され、それゆえ水の形成は優
先的に還流下に付加反応を実施することによって排除さ
れる。
トリル(VCN)は商品であり、そして使用前に日常的
に蒸留される。塩化トリクロロアセチルおよびアクリロ
ニトリルは、化学量論的モル比、すなわち、l:1から
2対3倍過剰のいずれかの試薬の範囲のモル比、すなわ
ち、l:3〜3:1のV CN/T CA Cのモル比
で反応させることができる。1.1−1.3(7)VC
N/TCACの比は一般に好ましい。
例えば、窒素またはアルゴン中で実施する。使用するこ
とができる第一銅塩は、例えば、塩化物、臭化物、ヨウ
化物、酸化物まt;は酢酸塩、好ましいハロゲン化物を
包含する。部分的に第二銅の酸化状態に酸化されるか、
あるいは水利される触媒は、純粋な物質より有効さに劣
る。それ自体第一鋼の酸化状態に酸化することができる
と同時に第二銅の酸化状態へのそれ以上の酸化を防止す
ることができる銅金属の添加は、有利に使用することが
できる。第一銅の触媒は、通常、塩化トリクロロアセチ
ルの1モル当たり0.005〜0゜05モルの触媒に相
当する量で使用するが、より大きい比率を使用すること
ができる。
施することができる。アルキルニトリル、例えば、アク
リロニトリルをオレフィンへのポリハロゲン化合物の第
一銅触媒の付加のために普通に使用される。しかしなが
ら、反応混合物へのアクリロニトリルの添加は有益な効
果を与えない。
いは溶媒として効果的に働く過剰のTCACまたはVC
Nを使用して実施することができる。
レンの光化学的酸化により調製することができる:参照
、例えば、米国特許第2,427,624号。この手順
により調製するとき、TCACは典型的には約15%の
残留するパークロロエチレンを含有する。パークロロエ
チレンは付加化学に対して負の効果をもたない。
早期の環化によるHClの生成を防止するために、反応
温度は50〜140℃に維持すべきである。この反応は
還流において実施される。
温度は70〜120℃、好ましくは80〜105℃の間
に維持すべきである。好ましい温度は、便利には、大気
圧におけるVCNおよびTCACの沸点の間である。こ
の反応を純粋な状態であるいは有効な溶媒としてVCN
またはTCACを過剰量でを使用して実施するとき、還
流温度は、より低い沸点の反応成分をより高い沸点の生
成物に転化するにつれて、徐々に増加する。
またはアルゴン雰囲気下に実施する。便利には大気圧下
に実施するが、この反応は好ましくは不活性ガスの13
6kPa (5ps ig)のわずかに正圧下に実施し
、これは反応混合物を乾燥して保持する。
VCNおよび無水CuC1を窒素下に還流下に加熱する
。追加の反応を完結した後、一般に8〜48時間で、生
成物の塩化2.2.4−トリクロロ−4−シアノブタノ
イルを普通の技術により回収することができる。生成物
は、便利には、例えば、揮発性TCACまたはVCNを
蒸発させ、その中で使用済みの触媒が不溶性でありかつ
引き続く環化反応を有利に実施することができる、適当
な溶媒を添加し、そして濾過により触媒を除去すること
によって単離することができる。適当な溶媒は、芳香族
炭化水素、ハロゲン化炭化水素およびカルボン酸エステ
ルを包含する。90%より大きいの純度の生成物は、溶
媒の蒸発により得ることができる。あるいは、そのよう
に得られた濾液を直接引き続く環化反応において使用す
ることができる。
の3.3.5.6−テトラクロロ−3,4−ジヒドロピ
リジン−2−オンへの環化は、酸性試薬により、好まし
くは無水状態で触媒される。
ロ−4−シアノブタノイルを無水HClと反応させるこ
とによって実施される。溶媒の不存在下に大気圧におい
て塩化2.2.4−トリクロロ−4−シアノブタノイル
中に無水HClを単にスパージすることは、環化を達成
しない。より高い温度はより大きい量の脱水およびテト
ラクロロピリジンの形成に導くので、温度を100℃以
下に保持することは有益である。環化反応は周囲温度〜
100℃、好ましくは40〜60℃を実施する。反応混
合物を生成物の融点以下に保持しかつ無水HClを反応
混合物と効果的に接触させて保持するために、環化を圧
力下に溶媒の存在下に実施ごとは好ましい。136〜1
.480kPa (5〜200psig)の圧力を日常
的に使用する;273〜1.135kPa(25〜l
50p s ig)の圧力は好ましい。
ゲン化炭化水素およびカルボン酸エステルを包含する。
するが、これらに限定されない:トルエンおよびキシレ
ン;塩化メチレン、エチレンジクロライド(EDC)お
よびパークロロエチレン(PERC);および酢酸エチ
ル。
続的方式でコイル状反応器内で実施することができる。
−シアノブタノイルを閉じた圧力容器中で所望の溶媒で
希釈し、そして容器を無水HClを所望の圧力に加圧す
る。反応が完結するまで、通常1〜3時間、反応混合物
を適当な温度において撹拌する。反応器を通気し、そし
て生成物の3.3,5.6−テトラクロロ−3,4−ジ
ヒドロピリジン−2−オンは普通の手順により単離する
ことができる。例えば、溶媒を蒸発すると、粗製の固体
の生成物が得られ、これを脂肪族炭化水素、例えば、ヘ
キサン、とともにスラリーにし、次いで濾過により単離
することができる。
、引き続く芳香族化において使用する。あるいは、粗製
反応混合物は、通気およびHClの除去直後、直接使用
することができる。
3.5.6−テトラクロロ−3,4−ジヒドロピリジン
−2−オンの芳香族化は、種々の方法で達成することが
できる。最も有効な手順の例は、水性塩基を使用する2
相系における処理、あるいは有機溶媒中の塩素イオンを
使用する処理である。
オールはナトリウム塩としてしばしば使用されるので、
水性アルカリ性溶液を使用して芳香族化を実施すること
はしばしば便利である。この反応は、好ましくは、2相
系で水不混和性有機溶媒を使用して実施する。芳香族化
反応に適当な溶媒は、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化
水素およびカルボン酸エステルを包含する。各クラスの
適当な溶媒の例は、次のもの次のものを包含するが、こ
れらに限定されない:トルエンおよびキシレン;塩化メ
チレン、エチレンジクロライドおよびパークロロエチレ
ン;および酢酸エチル。当然、環化反応において従来使
用されてきているのと同一の溶媒を使用することが好ま
しい。
4−ジヒドロピリジン−2−オンの1当量当たり少なく
とも2当量の塩基を使用することが必要である。1当量
はHClの1モルの排除に要求されるが、第2当量はビ
リジネートへのビリジノールへの転化において消費され
る。必要に応じて、より大きい比率を使用することがで
きる。
包含するが、これらに限定されない。炭酸ナトリウムま
たは炭酸カリウムは一般に好ましく、とくに室温におい
て希カ性アルカリと反応しやすいカルボン酸エステルの
溶媒に好ましい。
および水は、撹拌しながら、周囲温度〜100℃または
混合物の還流温度の温度において実施する。反応が完結
した後、一般に2〜24時間において、3.5.6−ト
リクロロピリジン−2−オールを普通の手順により単離
する。例えば、トリクロロビリジノールは、単に、反応
混合物を酸性化し、そして有機溶媒を分離することによ
って単離することができる。有機溶液の乾燥後、溶媒を
蒸発すると、所望のビリジノールが得られる。
望む場合、ビリジネートの水溶液は単に水性反応相を分
離することによって得ることができる。
ロ−3,4−ジヒドロピリジン−2−オンを塩素イオン
で不活性有機溶媒中で処理することによって達成するこ
とができる。塩素イオンは直接添加するか、あるいはピ
リドンからHClを排除することによってその場で発生
させることができる。塩素イオンは基質からのHClの
排除により発生するので、触媒量のみの塩素イオンまた
はHClの排除を開始することができる物質を必要とす
る。上の定義に包含される適当な触媒は、次のものを包
含するが、これらに限定されない:第三アミンまたは芳
香族アミンの塩基、例えば、トリアルキルアミン、ピリ
ジン、ピコリンまたはルチジン;第四アンモニウムまた
はホスホニウム塩、例えば、テトラアルキルまたはアリ
ールアンモニウムまたはホスホニウムハライド;クラウ
ンエーテル錯塩、例えば、18−クラウン−6/KC1
;およびイオン交換樹脂、とくにアミン樹脂、例えば、
MSA−1ダウイオン交換樹脂(DowIon Ex
change Re5in)a適当な物質の特定の例
は、次のものを包含する:テトラブチルアンモニウムハ
ライド、テトラフェニルホスホニウムハライド、ノニル
トリフェニルホスホニウムハライド、ベンジルエチルア
ンモニウムハライド、ピリジンニウムハライドおよびポ
リ(4−ビニルピリジン)。MSA−1ダウイオン交換
樹脂および塩化テトラブチルアンモニウムは好ましい触
媒の例である。これらの触媒は、通常、3.3,5.6
−fトラクロロ−3,4−ジヒドロピリジン−2−オン
の1モル当たり0.002〜0.2モルの触媒、好まし
くは0.005〜0゜05モルの触媒である。
たのと同一の芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素およ
びカルボン酸エステルを包含する。
ある。
度において実施する。
−3,4−ジヒドロピリジン−2−オンを触媒および溶
媒と接触させ、そして反応混合物を加熱還流する。反応
の完結後、一般に1〜3時間で、所望の3.5.6−)
ジクロロビリジン−2−オールを普通の技術により単離
する。例えば、不溶性触媒、例えば、MSA−1ダウイ
オン交換樹脂を使用する場合、触媒は熱い間に濾過によ
る除去し、そして回収しそして引き続く反応において再
循環することができる。触媒の除去後、反応溶液を冷却
してトリクロロビリジノールを結晶化し、次いでこれを
濾過により単離する。可溶性触媒、例えば、塩化テトラ
ブチルアンモニウムを使用する場合、反応溶液を溶液し
てトリクロロビリジノールを結晶化し、これを濾過によ
り単離する。
る。
ると解釈すべきではない。
アクリロニトリル(VCN)および無水触媒を窒素雰囲
気中で還流下に加熱した。転化率は、試料を抜き出し、
冷却し、濾過しそしてガスクロマトグラフィー(GC)
または核磁気共鳴(NMR)分光分析により分析して決
定した。生成物は、反応混合物を冷却し、連発性出発物
質を蒸発させ、そして触媒を濾過により除去することに
よって単離した。結果を表Iに要約する。
環化 ・’TCACは追加の15重量%のパークロロエチレン
を含有する。
イ(Hastelloy)Cボンベ(B。
−シアノブタノイルを所望の溶媒で希釈し、そしてボン
ベを無水HClで所望の圧力に加圧した。示した時間の
間撹拌した後、ボンベを通気し、そして内容物を回転蒸
発器による蒸発のため丸底フラスコに移した。内容物を
ヘキサンでスラリーにして濾過による単離を促進した。
3.3,5.6−テトラクロロ−3,4−ジヒドロピリ
ジン−2−オンへの環化 233m+2の水および0.3モルの塩基を撹拌しく磁
気撹拌機)そして2時間還流した。冷却後、反応混合物
を濃HClで酸性化し、そして有機相を分離し、そして
硫酸マグネシウムで乾燥した。
.4−ジヒドロピリジン−2−オンの3.5.6−トリ
クロロピリジン−2−オールへの芳香族化1)エチレン
ジクロライド。
ジン−2−オンの芳香族化:2相系典型的な実験におい
て、23.3g (0,1モル)のジヒドロピリドン、
233nlの酢酸エチル、1)エチレンジクロライド 1酢酸エチル 実施例4 3.3.5.6−テトラクロロ−3,4−ジヒドロピリ
ジン−2−オンの芳香族化:非水性25mgの三首丸底
フラスコに、5gの3,3゜5.6−テトラクロロ−3
,4−ジヒドロピリジン−2−オン、0.1gの触媒お
よび25rrlの溶媒を添加した。反応混合物を加熱還
流し、そして反応の進行をGCにより監視した。生成物
を濾過により回収した。各場合において、単離される収
率は少なくとも90%であった。表IVは使用した触媒
および溶媒を要約する。
ジン−2−オンの非水性芳香族化中の使用する触媒およ
び溶媒a)5回再循環 ゝ’10回再循環 実施例5 連続的環化−芳香族化 環化は磁気ドライブを装備した600rrlのハステロ
イCボンベ中で実施した。塩化2,2.4−トリクロロ
−4−シアノブタノイル(ADDUCT)を150mI
2のパークロロエチレンで希釈し、そしてボンベを無水
HClで150psig(1,135kPa)に加圧し
た。示した温度において2時間撹拌した後、ボンベを通
気し、そして内容物を追加の100m12のパークロロ
エチレンの助けにより、MSA−1イオン交換樹脂を含
有する丸底フラスコに移した。この混合物を1゜5時間
還流し、そして固体の触媒を熱時濾過により除去した。
オールを結晶化し、これを濾過により単離し、そして乾
燥した。結果を表Vに要約する。
〜140℃の温度において触媒量の銅または第一銅塩の
存在下に反応させ、その間生成するHClを還流条件下
に操作することにより除去することを特徴とする、塩化
2,2.4−トリクロロ−4−シアノブタノイルの調製
方法。
実施する上記第1項記載の方法。
ルを不活性有機溶媒中で無水HClと136〜1,48
0kPaの圧力および周囲温度〜100℃の温度におい
て反応させることを特徴とする3、3.5.6−テトラ
クロロ−3,4−ジヒドロピリジン−2−オンの調製方
法。
水素またはカルボン酸エステルである上記第3項記載の
方法。
ピリジン−2−オンを塩素イオンと不活性有機溶媒中で
反応させることを特徴とする3゜5.6−トリクロロピ
リジン−2−オールの調製方法。
ることによってその場で発生させる上記第5項記載の方
法。
水素またはカルボン酸エステルである上記第5または6
項記載の方法。
7項のいずれかに記載の方法。
0〜140℃の温度において触媒量の銅または第一銅塩
の存在下に反応させて塩化2,2゜4−トリクロロ−4
−シアノブタノイルを生成せしめ、その間生成するHC
lを還流条件下に操作することにより除去し、 (b)前記塩化2,2.4−1リクロロー4−シアノブ
タノイルを不活性有機溶媒中で無水HC1と136〜1
、480 k P aの圧力および周囲温度〜100
℃の温度において反応させて前記塩化ブタノイルを環化
して、3,3.5.6−テトラクロロ−3,4−ジヒド
ロピリジン−2−オンとし、そして (c)3.3.5.6−テトラクロロ−3,4−ジヒド
ロピリジン−2−オンを塩素イオンと不活性有機溶媒中
で反応させて、3,5.6−)’Jクロロピリジンー2
−オールを生成せしめる、からなることを特徴とする、
3,5.6−トリクロロピリジン−2−オールを調製す
るための改良方法。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、塩化トリクロロアセチルをアクリロニトリルと50
〜140℃の温度において触媒量の銅または第一銅塩の
存在下に反応させ、その間生成するHClを還流条件下
に操作することにより除去することを特徴とする塩化2
,2,4−トリクロロ−4−シアノブタノイルの製造方
法。 2、塩化2,2,4−トリクロロ−4−シアノブタノイ
ルを不活性有機溶媒中で無水HClと136〜1,48
0kPaの圧力および周囲温度〜100℃の温度におい
て反応させることを特徴とする3,3,5,6−テトラ
クロロ−3,4−ジヒドロピリジン−2−オンの製造方
法。 3、3,3,5,6−テトラクロロ−3,4−ジヒドロ
ピリジン−2−オンを塩素イオンと不活性有機溶媒中で
反応させることを特徴とする3,5,6−トリクロロピ
リジン−2−オールの製造方法。 4、次の工程: (a)塩化トリクロロアセチルをアクリロニトリルと5
0〜140℃の温度において触媒量の銅または第一銅塩
の存在下に反応させて塩化2,2,4−トリクロロ−4
−シアノブタノイルを製造し、その間生成するHClを
還流条件下に操作することにより除去し、 (b)前記塩化2,2,4−トリクロロ−4−シアノブ
タノイルを不活性有機溶媒中で無水HClと136〜1
,480kPaの圧力および周囲温度〜100℃の温度
において反応させて前記塩化ブタノイルを環化して、3
,3,5,6−テトラクロロ−3,4−ジヒドロピリジ
ン−2−オンとし、そして (c)3,3,5,6−テトラクロロ−3,4−ジヒド
ロピリジン−2−オンを塩素イオンと不活性有機溶媒中
で反応させて、3,5,6−トリクロロピリジン−2−
オールを製造する、 からなることを特徴とする3,5,6−トリクロロピリ
ジン−2−オールを製造するための改良方法。
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