JPH0374223B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、側鎖にニトロメチレン基を有するヘ
テロ環化合物の新規な製法に関するものである。

側鎖にニトロメチレン基を有するヘテロ環化合
物は、農薬、医薬あるいは香料などの用途を有し
ている。例えば特開昭50−151882号公開公報に
は、テトラヒドロ−２−（ニトロメチレン）−１，
３−チアジン類が、殺虫、殺ダニ剤などの農薬と
して優れた活性を示すことが提案されている。

従来、側鎖にニトロメチレン基を有するヘテロ
環化合物の多くの製法は、出発原料として合成が
容易で反応性に富む物質である環状ジチオカルバ
ミン酸エステル類が用いられている。

例えば上記の公開公報には、テトラヒドロ−２
−（ニトロメチレン）−１，３−チアジン類の製法
として、次に記す方法が開示されている。

まずテトラヒドロ−１，３−チアジン−２−チ
オンをハロゲン化メチルでメチル化し、得られる
テトラヒドロ−２−（メチルチオ）−１，３−チア
ジンを亜鉛イオンの存在下にアルキルニトロアセ
テートと反応させ、アルキルニトロ（テトラヒド
ロ−１，３−チアジン−２−イリデン）アセテー
トを得、次いでこれを塩基の存在下に加水分解し
た後脱カルボキシル化し、目的物のテトラヒドロ
−２−（ニトロメチレン）−１，３−チアジン類を
製造する。

この例にみられるように、環状ジチオカルバミ
ン酸エステル類を出発原料とする、側鎖にニトロ
メチレン基を有するヘテロ環化合物の製法は、反
応工程が非常に長く複雑であり、またメチル化し
た原料をアルキルニトロアセテートと反応させる
工程において、悪臭の原因となるメチルメルカプ
タンが発生する、など必ずしも工業的に満足でき
る方法とは言えない。

本発明者らは、側鎖にニトロメチレン基を有す
るヘテロ環化合物を、工業的に有利に製造できる
方法を確立することを目的とし、鋭意研究を行つ
た。その結果、一般式（） （ただし式中X¹、X²およびX³は同一または、相
異なるハロゲン原子を示し、Ｙは水素原子、ハロ
ゲン原子または低級アルキル基を示す。）で表わ
される２，２，２−トリハロ−１−ニトロエタン
化合物を、溶媒中で塩基の存在下に、 一般式（） （ただし式中Ｒは、アルキル基、シクロアルキル
基、アラルキル基、アルケニル基またはアルキニ
ル基を示し、ｎは２、３または４を示す。）で表
わされる１−Ｎ置換アミノアルカンチオール化合
物と反応させれば、極めて工業的に有利に、 一般式（） （ただし式中Ｙは水素原子、ハロゲン原子または
低級アルキル基を示し、Ｒはアルキル基、シクロ
アルキル基、アラルキル基、アルケニル基または
アルキニル基を示し、ｎは２、３または４を示
す。）で表わされる、側鎖にニトロメチレン基を
有するヘテロ環化合物を製造できることを見い出
し、本発明を完成するに至つた。

本発明は、上記公知法に比較し反応工程が極め
て簡略化され、工業的実施の面で障害となるメチ
ルメルカプタンの副生もなく、しかも高収率で目
的物を得ることができる。

本発明の原料である上記一般式（）で表わさ
れる２，２，２−トリハロ−１−ニトロエタン化
合物において、X¹、X²、X³およびＹで示される
ハロゲン原子としては、塩素、臭素、フツ素およ
びヨウ素のいずれでもよく、またX¹、X²、X³お
よびＹは同一のハロゲン原子であつてもよく、相
異なるハロゲン原子であつてもよい。またＹで示
される低級アルキル基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチルなど炭素数１〜４を有する
アルキル基を挙げることができる。

その具体例としては、２，２，２−トリクロロ
−１−ニトロエタン、２−ブロモ−２，２−ジク
ロロ−１−ニトロエタン、２−クロロ−２，２−
ジブロモ−１−ニトロエタン、２，２−ジクロロ
−２−ヨード−１−ニトロエタン、２−クロロ−
２，２−ジヨード−１−ニトロエタン、２，２−
ジクロロ−２−フルオロ−１−ニトロエタン、２
−クロロ−２，２−ジフルオロ−１−ニトロエタ
ン、２，２−ジブロモ−２−ヨード−１−ニトロ
エタン、２−ブロモ−２，２−ジヨード−１−ニ
トロエタン、２，２−ジブロモ−２−フルオロ−
１−ニトロエタン、２−ブロモ−２，２−ジフル
オロ−１−ニトロエタン、２，２，２−トリブロ
モ−１−ニトロエタン、２，２，２−トリヨード
−１−ニトロエタン、２，２，２−トリフルオロ
−１−ニトロエタン、１−メチル−２，２，２−
トリクロロ−１−ニトロエタン、１−エチル−
２，２，２−トリクロロ−１−ニトロエタン、１
−メチル−２−ブロモ−２，２−ジクロロ−１−
ニトロエタン、１−エテル−２−ブロモ−２，２
−ジクロロ−１−ニトロエタンなどの２，２，２
−トリハロ−１−ニトロ−１−ニトロエタンるい
および１，２，２，２−テトラクロロ−１−ニト
ロエタン、１−ブロモ−２，２，２−トリクロロ
−１−ニトロエタン、２−ブロモ−１，２，２−
トリクロロ−１−ニトロエタン、１，２−ジブロ
モ−２，２−ジクロロ−１−ニトロエタン、２，
２−ジブロモ−１，２−ジクロロ−１−ニトロエ
タン、１−クロロ−２，２，２−トリブロモ−１
−ニトロエタン、２−クロロ−１，２，２−トリ
ブロモ−１−ニトロエタン、１，２，２，２−テ
トラブロモ−１−ニトロエタンなどの１，２，
２，２−テトラハロ−１−ニトロエタン類などを
挙げることができる。これらの中でも、工業的に
入手が容易な化合物という点から、特に２，２，
２−トリクロロ−１−ニトロエタン、２，２，２
−トリブロモ−１−ニトロエタンおよび１，２，
２，２−テトラクロロ−１−ニトロエタンが有用
である。

これら２，２，２−トリハロ−１−ニトロエタ
ン化合物は、公知の方法により容易に合成するこ
とができる。例えば上記２，２，２−トリハロ−
１−ニトロエタン類の場合には、２，２−ジハロ
エチレンとニトロニウムハライドとの反応、また
上記１，２，２，２−テトラハロ−１−ニトロエ
タン類の場合には、１，２，２−トリハロエチレ
ン、四酸化二窒素およびハロゲンとの反応、によ
つて容易に合成することができる。

本発明におけるもう一方の原料である上記一般
式（）で現わされる、１−Ｎ置換アミノアルカ
ンチオール化合物は、工業的に入手可能な化合物
である。その一般式（）において、Ｒで示され
るアルキル基としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オ
クチル、ノニル、デシル、ウンデシルおよびドデ
シルなどの炭素数１〜12を有するアルキル基を挙
げることができる。シクロアルキル基としては、
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、シクロノニル、シクロデシ
ル、シクロウンデシルおよびシクロドデシルなど
の炭素数５〜12を有するものを挙げることができ
る。またアラルキル基としては、ベンジル基およ
びフエネチル基などが挙げられ、アルケニル基と
しては、アリル、ブテニルおよびペンテニルなど
炭素数３〜５を有するものを挙げることができ、
さらにアルキニル基としては、プロパルギル、ブ
チニルおよびペンチニルなど炭素数３〜５を有す
ものを挙げることができる。

その代表例としては、１−メチルアミノ−２−
エタンチオール、１−メチルアミノ−３−プロパ
ンチオール、１−メチル）−メチルアミノ−４−
ブタンチオール、１−エチルアミノ−２−エタン
チオール、１−エチルアミノ−３−プロパンチオ
ール、１−エチルアミノ−４−ブタンチオール、
１−プロピルアミノ−２−エタンチオール、１−
プロピルアミノ−３−プロパンチオール、１−プ
ロピルアミノ−４−ブタンチオール、１−イソプ
ロピルアミノ−３−プロパンチオール、１−ブチ
ルアミノ−３−プロパンチオール、１−ペンチル
アミノ−３−プロパンチオール、１−ヘキシルア
ミノ−３−プロパンチオール、１−オクチルアミ
ノ−３−プロパンチオール、１−デシルアミノ−
３−プロパンチオール、１−ドデシルアミノ−３
−プロパンチオール、１−シクロヘキシルアミノ
−２−エタンチオール、１−シクロヘキシルアミ
ノ−３−プロパンチオール、１−シクロヘキシル
アミノ−４−ブタンチオール、１−シクロオクチ
ルアミノ−３−プロパンチオール、１−シクロド
デシルアミノ−３−プロパンチオール、１−ベン
ジルアミノ−２−エタンチオール、１−ベンジル
アミノ−３−プロパンチオール、１−ベンジルア
ミノ−４−ブタンチオール、１−アリルアミノ−
エタンチオール、１−アリルアミノ−３−プロパ
ンチオール、１−アリルアミノ−４−ブタンチオ
ール、１−プロパギルアミノ−２−エタンチオー
ル、１−プロパルギルアミノ−３−プロパンチオ
ール、などを挙げることができる。これら１−Ｎ
置換アミノアルカンチオール化合物は、２，２，
２−トリハロ−１−ニトロエタン化合物１モルに
対して、通常0.5〜10モル、好ましくは１〜５モ
ル使用することができる。

また本発明において使用に供される塩基として
は、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエキシ
ド、カリウムメトキシドあるいはカリウムエトキ
シドの如きアルカリ金属のアルコラート；水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムの如きアルカリ金属
の水酸化物；水酸化カルシウム、水酸化バリウム
あるいは水酸化マグネシウムの如きアルカリ土類
金属の水酸化物；などが有用である。これら塩基
は、使用に供される２，２，２−トリハロ−１−
ニトロエタン化合物１モルに対して、通常３モル
以上、好ましくは3.0〜６モル用いることができ
る。

本発明における反応は、溶媒中で行われる。使
用に供される溶媒としては、両原料と塩基とを同
時に溶解させ、しかも反応に不活性な物であれば
いずれも有用である。その具体例としては、メタ
ノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ｎ−プ
ロパノール、ｉ−ブタノールあるいはｎ−ブタノ
ールの如き低級脂肪族アルコール、水、ジメチル
スルホキシド、アセトニトリルおよびジメチルホ
ルムアミドなどを挙げることができる。これらの
中でも、工業的実施の面からは、特に低級脂肪族
アルコールを溶媒として用いるのが好ましい。

本発明における２，２，２−トリハロ−１−ニ
トロエタン化合物と、１−Ｎ置換アミノアルカン
チオール化合物との接触方法には、特別の制限を
設ける必要はない。

例えば、両原料を溶媒に溶かした液に塩基を添
加する方法、あるいは溶媒中で１−Ｎ置換アミノ
アルカンチオール化合物と塩基とを予め反応さ
せ、チオール化合物をチオラート化合物になした
後、その溶液中に２，２，２−トリハロ−１−ニ
トロエタン化合物を添加する方法、によつて実施
することもできる。しかし１−Ｎ置換アミノアル
カンチオール化合物を溶媒に溶かした液に、２，
２，２−トリハロ−１−ニトロエタン化合物と塩
基を別々に溶媒に溶かした液を、徐々に場合によ
つては分割して添加する方法を採用することによ
り、より一層高い収率で目的物を得ることができ
る。

本発明の反応は、通常100℃以下の温度、好ま
しくは−10〜50℃の温度にて、0.5〜10時間、好
ましくは１〜５時間行うことができる。

かくて上記一般式（）で表わされる、側鎖に
ニトロメチレン基を有するヘテロ環化合物を高収
率にて得ることができる。例えば、１−Ｎ置換ア
ミノアルカンチオール化合物として、１−メチル
アミノ−２−エタンチオールを用いた場合には、
３−メチル−２−（ニトロメチレン）−１，３−チ
アゾリジン、３−メチル−２−（ニトロ、クロロ
メチレン）−１，３−チアゾリジンなどのチアゾ
リジン類；また１−エチルアミノ−３−プロパン
チオールを用いた場合には、テトラヒドロ−３−
エチル−２−（ニトロメチレン）−１，３−チアジ
ン、テトラヒドロ−３−エチル−２−（ニトロ、
クロロメチル）−１，３−チアジンなどのチアジ
ン類；さらに１−シクロヘキシルアミノ−４−ブ
タンチオールを用いた場合には、ヘキサヒドロ−
３−シクロヘキシル−２−（ニトロメチレン）−
１，３−チアゼピン、ヘキサヒドロ−３−シクロ
ヘキシル−２−（ニトロ、クロロメチレン）−１，
３−チアゼピンなどのチアゼピン類；をそれぞれ
製造することができる。

反応終了後、目的物の単離精製は、過、濃
縮、抽出あるいは再結晶などの操作を適宜採用す
ることによつて、容易に行うことができる。その
具体的一例を次に述べる。まず反応終了後、反応
液を鉱酸水溶液で中和し、中和液を水で希釈した
後、ジクロロメタンの如き有機溶媒で抽出する。
抽出液から有機溶媒を除去し、得られる粗結晶を
再結晶することにより、精製された目的物を単離
することができる。

次に、本発明の実施例を挙げる。なお、各例に
おける目的物の収率は、いずれも使用に供した
２，２，２−トリハロ−１−ニトロエタン化合物
基準である。

実施例 １ メタノール40mlに、１−メチルアミノ−３−プ
ロパンチオール5.0ｇおよびカセイソーダ1.0ｇを
加え撹拌し、完全に溶解させた後、混合液を０℃
に冷却した。この溶液を撹拌しながらその中に、
カセイソーダ2.2ｇをメタノール25mlに溶かした
溶液と、２，２，２−トリクロロ−１−ニトロエ
タン3.5ｇをメタノール20mlに希釈した溶液とを、
50分を要して同時にゆつくりと滴下した後、１時
間反応を行つた。この間発熱したが、液温を10℃
以下（約８℃）に保持した。反応後、3N−塩酸
水溶液でPH７に中和し、次いで水60mlを加え、塩
化メチレン50mlで４回抽出を行つた。抽出液を濃
縮し、テトラヒドロ−３−メチル−２−（ニトロ
メチレン）−１，３−チアジン3.27ｇ（収率94％）
を得た。

実施例 ２ カセイソーダに代えて、ナトリウムメトキシド
の28wt％メタノール溶液15.4ｇを用いた他は、実
施例１と同様の操作で実験を行つた。その結果、
テトラヒドロ−３−メチル−２−（ニトロメチレ
ン）−１，３−チアジン3.31ｇ（収率95％）を得
た。

実施例 ３ １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて１−エチルアミノ−３−プロパンチオール
5.6ｇを用いた他は、実施例１と同様の操作で実
験を行つた。その結果、テトラヒドロ−３−エチ
ル−２−（ニトロメチレン）−１，３−チアジン
3.53ｇ（収率94％）を得た。

実施例 ４ カセイソーダに代えて、カセイカリ4.4ｇを用
いた他は、実施例３と同様の操作で実験を行つ
た。その結果、テトラヒドロ−３−エチル−２−
（ニトロメチレン）−１，３−チアジン3.54ｇ（収
率94％）を得た。

実施例 ５ １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−イソプロピルアミノ−３−プロパンチ
オール6.3ｇを用いた他は、実施例１と同様の操
作で実験を行つた。その結果、テトラヒドロ−３
−イソプロピル−２−（ニトロメチレン）−１，３
−チアジン3.80ｇ（収率94％）を得た。

実施例 ６ １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−ｎ−ヘキシルアミノ−３−プロパンチ
オール8.3ｇを用いた他は、実施例１と同様の操
作で実験を行つた。その結果、テトラヒドロ−３
−ｎ−ヘキシル−２−（ニトロメチレン）−１，３
−チアジン4.54ｇ（収率93％）を得た。

実施例 ７ １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−シクロヘキシルアミノ−３−プロパン
チオール8.2ｇを用いた他は、実施例１と同様の
操作で実験を行つた。その結果、テトラヒドロ−
３−シクロヘキシル−２−（ニトロメチレン）−
１，３−チアジン4.55ｇ（収率94％）を得た。

実施例 ８ カセイソーダに代えて、カリウムメトキシドの
30wt％メタノール溶液18.7ｇを用いた他は、実施
例７と同様の操作で実験を行つた。その結果、テ
トラヒドロ−３−シクロヘキシル−２−（ニトロ
メチレン）−１，３−チアジン4.60ｇ（収率95％）
を得た。

実施例 ９ １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−ベンジルアミノ−３−プロパンチオー
ル8.6ｇを用いた他は、実施例１と同様の操作で
実験を行つた。その結果、テトラヒドロ−３−ベ
ンジル−２−（ニトロメチレン）−１，３−チアジ
ン4.61ｇ（収率92％）を得た。

実施例 10 １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて１−アリルアミノ−３−プロパンチオール
6.2ｇを用いた他は、実施例１と同様の操作で実
験を行つた。

その結果、テトラヒドロ−３−アリル−２−
（ニトロメチレン）−１，３−チアジン3.72ｇ（収
率93％）を得た。

実施例 11 １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−プロパルギルアミノ−３−プロパンチ
オール6.1ｇを用いた他は、実施例１と同様の操
作で実験を行つた。

その結果、テトラヒドロ−３−プロパルギル−
２−（ニトロメチレン）−１，３−チアジン3.65ｇ
（収率92％）を得た。

実施例 12 １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−メチルアミノ−２−エタンチオール
4.3ｇを用いた他は、実施例１と同様の操作で実
験を行つた。

その結果、３−メチル−２−（ニトロメチレン）
−１，３−チアゾリジン2.82ｇ（収率88％）を得
た。

実施例 13 １−メチルアミノ−３−プロパンチオールに代
えて、１−メチルアミノ−４−ブタンチオール
5.6ｇを用いた他は、実施例１と同様の操作で実
験を行つた。

その結果、ヘキサヒドロ−３−メチル−２−
（ニトロメチレン）−１，３−チアゼピン3.23ｇ
（収率86％）を得た。

実施例 14 ２，２，２−トリクロロ−１−ニトロエタンに
代えて、２−ブロモ−２，２−ジクロロ−１−ニ
トロエタン4.4ｇを用いた他は、実施例１と同様
の操作で実験を行つた。

その結果、テトラヒドロ−３−メチル−２−
（ニトロメチレン）−１，３−チアジン3.20ｇ（収
率94％）を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式（） （ただし式中X¹、X²およびX³は、同一または相
   異なるなるハロゲン原子を示し、Ｙは水素原子、
   ハロゲン原子または低級アルキル基を示す。）で
   表わされる２，２，２−トリハロ−１−ニトロエ
   タン化合物を、溶媒中で塩基の存在下に、 一般式（） （ただし式中Ｒは、アルキル基、シクロアルキル
   基、アラルキル基、アルケニル基またはアルキニ
   ル基を示し、ｎは２、３または４を示す。）で表
   わされる１−Ｎ置換アミノアルカンチオール化合
   物と反応させることを特徴とする、 一般式（） （ただし式中Ｙは水素原子、ハロゲン原子または
   低級アルキル基を示し、Ｒはアルキル基、シクロ
   アルキル基、アラルキル基、アルケニル基または
   アルキニル基を示し、ｎは２、３または４を示
   す。）で表わされる、側鎖にニトロメチレン基を
   有するヘテロ環化合物の製法。