JPH08127558A - β−ニトロエナミンの製造方法 - Google Patents
β−ニトロエナミンの製造方法Info
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- JPH08127558A JPH08127558A JP4535695A JP4535695A JPH08127558A JP H08127558 A JPH08127558 A JP H08127558A JP 4535695 A JP4535695 A JP 4535695A JP 4535695 A JP4535695 A JP 4535695A JP H08127558 A JPH08127558 A JP H08127558A
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Abstract
式化3 で示されるO−アルキルヒドロキシルアミンまたはその
塩と反応させることを特徴とする一般式化1 で示されるβ−ニトロエナミンの製造方法。 【効果】 工業的に製造容易な、単純なニトロオレフィ
ンから一挙に好収率でβ−ニトロエナミンを製造するこ
とができ、また、もう一方の原料であるO−アルキルヒ
ドロキシルアミンまたはその塩も、ヒドロキシルアミン
から容易にかつ比較的安価に得ることができるため、本
方法は工業的にも極めて有利である。
Description
シルアミンまたはその塩を用いたニトロオレフィンのア
ミノ化反応によるβ−ニトロエナミンの製造方法に関す
る。
ンとニトロオレフィンの両方の反応性を併せ持つ特異的
な化合物として知られ、それ自身、農業用殺虫剤の基本
骨格として知られている他、各種複素環への誘導が可能
なことから、医農薬の中間体としても極めて重要な化合
物であって、その製造方法としても、α−ニトロカルボ
ニル化合物とアミンを無触媒下または四塩化チタン触媒
の存在下に縮合させる方法[J.Am.Chem.Soc., Vol.78, 3
405 (1956)、日本化学会誌 88 (1983)] 、β位に適当な
脱離基(たとえばハロゲン、アルコキシル基、アルキル
チオ基、ニトロ基、アミノ基など)を有するニトロオレ
フィン類とアミンとの置換反応による方法〔Tetrahedro
n, Vol.37, 1453 (1981)] 、シアノギ酸エチルとニトロ
メタンを縮合させる方法[Tetrahedron Letters, 2525
(1979)]などの方法が知られている。
収率や原料化合物の合成などに問題がある場合が多く、
入手が容易なβ位に脱離基を持たない単純なニトロオレ
フィン類から一段階で、収率よくβ−ニトロエナミンを
合成することが望まれるが、未だこのような合成方法は
知られていない。
本発明者は、操作も容易で、収率良くβ−ニトロエナミ
ンを製造する方法について検討の結果、入手が容易なβ
位に脱離基を持たない単純なニトロオレフィン類を原料
とし、これを塩基の存在下にO−アルキルヒドロキシル
アミンまたはその塩と反応させることにより、一挙にβ
−ニトロエナミンが好収率で得られることを見出し、本
発明に至った。
式化2 (式中、R1 、R2 は同一または相異なって水素原子、
随時ハロゲンもしくは低級アルコキシル基もしくはアリ
ールオキシ基もしくはヒドロキシル基もしくはアリール
基で置換されていてもよい直鎖または分枝状の炭素数1
〜10のアルキル基、または随時ハロゲンもしくは低級
アルキル基もしくは低級アルコキシル基もしくはアリー
ル基もしくはアリールオキシ基もしくはニトロ基もしく
はシアノ基もしくはアシルアミノ基もしくはジ低級アル
キルアミノ基もしくはアリールアミノ基もしくはヒドロ
キシル基もしくはアリールスルホニル基もしくはメルカ
プト基もしくは低級アルキルチオ基もしくはアリールチ
オ基で置換されていてもよいアリール基を示し、また、
R1 とR2 が一緒になってシクロアルキルまたはビシク
ロアルキルを形成していてもよい。)で示されるニトロ
オレフィンを、塩基の存在下に、一般式化3 (式中、R3 は水素原子、直鎖または分枝状の炭素数1
〜4のアルキル基、シクロアルキル基またはアラルキル
基を示し、R4 は直鎖または分枝状の炭素数1〜4のア
ルキル基またはアラルキル基を示す)で示されるO−ア
ルキルヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させるこ
とを特徴とする一般式化1 (式中、R1 、R2 およびR3 は前記と同じ意味を有す
る。)で示されるβ−ニトロエナミンの製造方法を提供
するものである。
般式化2で示されるニトロオレフィンは、たとえばアル
デヒドとニトロアルカンとの縮合反応やβ−ニトロアセ
テートの脱酢酸反応〔Org.Syn.,Coll.Vol.I,413(194
1)、J.Org.Chem.,Vol.15,8(1950)〕あるいはβ−ニトロ
アルコールの脱水反応〔J.Chem.Soc.,1471(1947)〕など
により容易に合成することができる。ここで、前記一般
式化2における置換基R1 、R2 において、低級アルキ
ルとは炭素数1〜4のアルキルを、低級アルコキシルと
は炭素数1〜4のアルコキシルをそれぞれ意味し、また
アリールとはフェニル、ナフチルなどの単環もしくは多
環式芳香族炭素環またはフリル、ピロリル、チエニル、
ピリジル、イミダゾリル、トリアゾリル、キノリルなど
の単環もしくは多環式芳香族複素環を意味するものであ
る。このようなニトロオレフィンとして、例えばニトロ
エチレン、1−ニトロプロペン、2−ニトロプロペン、
2−ニトロ−1−ブテン、1−ニトロ−1−ブテン、2
−ニトロ−2−ブテン、2−ニトロ−1−ペンテン、1
−ニトロ−1−ペンテン、2−ニトロ−2−ペンテン、
3−ニトロ−2−ペンテン、1−ニトロ−1−オクテ
ン、1−ニトロ−1−ノネン、1−ニトロ−1−デセ
ン、1−ニトロ−1−ドデセン、2−メチル−4−ニト
ロ−3−ヘキセン、5−メトキシ−2−ニトロ−2−ヘ
キセン、5−クロロ−2−ニトロ−2−ヘキセン、5−
フェノキシ−2−ニトロ−2−ヘキセン、5−ヒドロキ
シ−2−ニトロ−2−ヘキセン、1−ニトロ−3−フェ
ニルプロペン、β−ニトロスチレン、4−メチル−β−
ニトロスチレン、3−ニトロ−β−ニトロスチレン、1
−フェニル−2−ニトロプロペン、α−ニトロスチルベ
ン、1−(3−メトキシフェニル)−2−ニトロプロペ
ン、1−(2,3−ジメトキシフェニル)−2−ニトロ
プロペン、1−(3−クロロフェニル)−2−ニトロプ
ロペン、1−(3−ヒドロキシフェニル)−2−ニトロ
プロペン、1−(3−ニトロフェニル)−2−ニトロプ
ロペン、1−(3−フェニルフェニル)−2−ニトロプ
ロペン、1−〔3−(1H−イミダゾリル−1−イル)
フェニル〕−2−ニトロプロペン、1−〔3−(1H−
1,2,4−トルアゾル−1−イル)フェニル〕−2−
ニトロプロペン、1−(3−フェノキシフェニル)−2
−ニトロプロペン、1−(3−シアノフェニル)−2−
ニトロプロペン、1−(3−アセトアミドフェニル)−
2−ニトロプロペン、1−(3−ジメチルアミノフェニ
ル)−2−ニトロプロペン、1−(3−アニリノフェニ
ル)−2−ニトロプロペン、3−(β−メチル−β−ニ
トロビニル)ジフェニルスルホン、1−(3−メルカプ
トフェニル)−2−ニトロプロペン、1−(3−メチル
チオフェニル)−2−ニトロプロペン、3−(β−メチ
ル−β−ニトロビニル)ジフェニルスルフィド、1−
(2−フリル)−2−ニトロプロペン、1−(2−ピリ
ジル)−2−ニトロプロペン、1−(2−ピロリル)−
2−ニトロプロペン、1−(2−チエニル)−2−ニト
ロプロペン、1−(2−ナフチル)−2−ニトロプロペ
ン、1−(2−キノリル)−2−ニトロプロペン、1−
ニトロシクロヘキセン、3−メチル−1−ニトロシクロ
ヘキセン、1−ニトロシクロペンテン、2−ニトロノル
ボルネンなどが挙げられる。
3で示されるO−アルキルヒドロキシルアミンとして
は、例えばO−メチルヒドロキシルアミン、O−エチル
ヒドロキシルアミン、O−t−ブチルヒドロキシルアミ
ン、O−ベンジルヒドロキシルアミン、N,O−ジメチ
ルヒドロキシルアミン、N−シクロヘキシル−O−メチ
ルヒドロキシルアミン、N−ベンジル−O−メチルヒド
ロキシルアミンなどが挙げられるが、中でもO−メチル
ヒドロキシルアミンが好適である。かかるO−アルキル
ヒドロキシルアミンはそのまま使用することが望ましい
が、その塩、たとえば塩酸塩、硫酸塩などの無機酸塩と
して使用することもできる。
塩基としては特に限定されず、例えばアルカリ金属水酸
化物、アルカリ金属水素化物、アルカリ金属アミド、ア
ルカリ金属アルコキシドなどが好適に使用される。この
ような塩基として、具体的には水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水素化ナトリウム、ナトリウムアミド、リ
チウムジイソプロピルアミド、ナトリウムメトキシド、
ナトリウムエトキシド、カリウム−t−ブトキシド等が
あげられる。
の塩の使用量は、原料であるニトロオレフィンに対し
て、通常0.5〜6モル倍、好ましくは1〜3モル倍で
ある。又、塩基の使用量は、O−アルキルヒドロキシル
アミンまたはその塩に対して通常1〜6モル倍、好まし
くは2〜5モル倍である。
かる溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶
媒、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサン、テ
トラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、ベンゼン、ト
ルエン、クロロベンゼンなどの芳香族系溶媒、ヘキサ
ン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、t−ブタノ
ールなどのアルコール系溶媒が挙げられ、これらはそれ
ぞれの単独あるいは2種以上の混合溶媒として用いられ
る。このような溶媒の使用量は、通常、原料であるニト
ロオレフィンに対して1〜100重量倍である。
囲であり、好ましくは0℃〜50℃である。反応方法
は、通常、塩基の溶液中にニトロオレフィンとO−アル
キルヒドロキシルアミンの混合液を滴下する方法が好ま
しいが、特に限定されない。なお、原料の種類によって
はニトロオレフィンとO−アルキルヒドロキシルアミン
を混合した際に発熱反応を起こして1,4−付加物〔O
−アルキル−N−(β−ニトロエチル)ヒドロキシルア
ミン誘導体〕を生成する場合があるが、これは本発明方
法の反応性には全く影響を与えない。
反応終了後の反応混合物から通常の手段、例えば蒸留、
抽出、再結晶あるいは各種クロマトグラフィーなどの操
作により容易に単離、精製することができる。
易な、単純なニトロオレフィンから一挙に好収率でβ−
ニトロエナミンを製造することができる。また、本発明
でアミノ化剤として使用するもう一方の原料であるO−
アルキルヒドロキシルアミンまたはその塩も、ヒドロキ
シルアミンから容易にかつ比較的安価に得ることができ
るため、本方法は工業的にも極めて有利である。
明するが、本発明がこれによって限定されるものでない
ことはいうまでもない。
よびO−メチルヒドロキシルアミン118mg(2.5
ミリモル)をN,N−ジメチルホルムアミド2ml中に
溶解し、これをカリウム−t−ブトキシド673mg
(6ミリモル)を含むN,N−ジメチルホルムアミド8
ml溶液中に25℃で5分間かけて滴下した。滴下終了
後、25℃で10分間攪拌した後、飽和塩化アンモニウ
ム水溶液を加え、その後塩化メチレン抽出を行った。得
られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を
留去し、生成物をシリカゲル薄層クロマトグラフィー
(展開液:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)で単離、精
製した。 1−アミノ−2−ニトロシクロヘキセン収率 91%1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ1.63-1.78(m,4H)、 2.53(t,2H,J=6.27Hz)、2.62(t,2H,
J=6.27Hz) 、6.73(br.s,1H) 、9.69(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ21.12, 22.41, 24.87, 30.64, 118.46, 158.26 マススぺクトル(EI-MS) m/z 142(M+), 125, 109, 107, 95, 84, 77, 67, 56,
54
置換基を有するニトロオレフィン(それぞれ2ミリモ
ル)を使用する以外は実施例1に準じて反応、後処理を
行ない、同様に単離、精製して、それぞれ原料と同じ置
換基を有する各種のβ−ニトロエナミンを表1に示す収
率で得た。但し、実施例9ではカリウム−t−ブトキシ
ドを10ミリモル使用し、また反応時間はすべての実施
例においてシリカゲル薄層クロマトグラフィーによるモ
ニターで原料の消失が確認されるまでの時間とした。ま
た、生成したβ−ニトロエナミンが水に不安定な場合
(実施例2、3、4および10)には、飽和塩化アンモ
ニウム水溶液の添加、その後の塩化メチレン抽出を行な
うことなく、反応終了後の反応液をそのままシリカゲル
ショートカラムに通したのち溶媒を留去し、生成物をシ
リカゲル薄層クロマトグラフィーで単離、精製した。
1Hおよび13CNMRスペクトル、マススペクトルの分
析値を以下に示す。 (Z)−1−アミノ−2−ニトロプロペン(実施例2)1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ2.07(s,3H)、 6.03(br.s,1H) 、7.02(t,1H,J=11.55H
z)、8.62(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ16.14, 118.45, 143.85 マススぺクトル(EI-MS) m/z 102(M+), 84, 72, 54 (Z)−2−アミノ−3−ニトロ−2−ブテン(実施例
3)1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ2.12(s,3H)、 2.18(s,3H)、 7.94(br.s,1H) 、10.08(b
r.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ13.70, 21.39, 115.92, 158.24 マススぺクトル(EI-MS) m/z 116(M+), 99, 86, 69, 58, 54, 42
クテン(実施例4)1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ0.89(m,3H)、 1.30(m,6H)、 1.61(m,2H)、 2.24(m,2H)、
6.54(d,1H,J=0.90Hz) 6.67(br.s,1H) 、9.22(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ13.86, 22.30, 27.85, 28.50, 31.23, 34.16, 110.3
0, 162.19 マススぺクトル(EI-MS) m/z 172(M+), 126, 115, 102, 96, 82, 70, 56, 41 (Z)−α−アミノ−β−ニトロスチレン(実施例5)1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ6.64(br.s,1H)、 6.81(s,1H)、 7.45-7.59(m,5H)、 9.29
(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ110.60, 126.52, 129.22, 131.81, 133.32, 157.70 マススぺクトル(EI-MS) m/z 164(M+), 134, 117, 104, 91, 77, 65, 63, 51
トロスチレン(実施例6)1 HNMRスペクトル(d6-DMSO,400MHz) δ6.93(s,1H)、 7.79(t,1H,J=8.05Hz)、 8.09(m,1H)、 8.4
0(m,1H)、 8.45(m,1H)、 9.09(br.s,1H)、9.38(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(d6-DMSO,100MHz) δ109.70, 122.55, 125.91, 130.49, 134.00, 134.65,
147.74, 155.76 マススぺクトル(FD-MS) m/z 209(M+) (Z)−1−アミノ−1−(3−クロロフェニル)−2
−ニトロプロペン(実施例7)1 HNMRスペクトル(CDCl3,400MHz) δ1.96(s,3H)、 5.72(br.s,1H) 、7.29(td,1H,J=1.51Hz,
7.39Hz)、 7.39-7.50(m,3H)、 9.56(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,100MHz) δ15.63, 118.36, 125.65, 127.50, 130.36, 130.39, 1
34.96, 137.68,154.84 マススぺクトル(FD-MS) m/z 212(M+)
フェニル)−2−ニトロプロペン(実施例8)1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ1.96(s,3H)、 3.84(s,3H)、 6.00(br.s,1H) 、6.89-7.0
3(m,3H)、 7.38(t,1H,J=7.92Hz)、 9.69(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ15.67, 55.35, 112.94, 115.63, 117.88, 119.46, 13
0.06, 137.18,157.03, 159.64 マススぺクトル(FD-MS) m/z 208(M+) (Z)−1−アミノ−1−(3−ヒドロキシフェニル)
−2−ニトロプロペン(実施例9)1 HNMRスペクトル(d6-DMSO,270MHz) δ1.85(s,3H)、 6.79-6.93(m,3H)、 7.31(t,1H,J=7.92H
z)、 8.72(br.s,1H) 9.83(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(d6-DMSO,68MHz) δ15.78, 114.43, 115.38, 116.84, 118.17, 129.81, 1
36.91, 157.41,159.17 マススぺクトル(FD-MS) m/z 194(M+)
−2−ニトロプロペン(実施例10)1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ2.39(s,3H)、 6.62(dd,1H,J=1.65Hz,3.63Hz)、 6.89(d,
1H,J=3.63Hz)、 7.65(d,1H,J=1.65Hz),NH2n.d.13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ15.56, 112.62, 116.82, 117.68, 145.10, 145.23, 1
46.29 マススぺクトル(FD-MS) m/z 168(M+)
ル)およびN,O−ジメチルヒドロキシルアミン76m
g(1.25ミリモル)をN,N−ジメチルホルムアミ
ド2ml中に溶解し、これをカリウム−t−ブトキシド
336mg(3ミリモル)を含むN,N−ジメチルホル
ムアミド3ml溶液中に25℃で5分間かけて滴下し
た。滴下終了後、25℃で10分間攪拌した後、飽和塩
化アンモニウム水溶液を加え、その後塩化メチレン抽出
を行った。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾
燥後、溶媒を留去し、生成物をシリカゲル薄層クロマト
グラフィー(展開液:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)
で単離、精製した。 (Z)−α−メチルアミノ−β−ニトロスチレン収率
51%1 HNMRスペクトル(CDCl3,270MHz) δ2.99(d,3H,J=5.61Hz) 、6.58(s,1H)、7.34-7.39(m,2
H) 、7.47-7.54(m,3H)、10.22(br.s,1H)13 CNMRスペクトル(CDCl3,68MHz) δ32.29, 111.61, 128.03, 129.34, 131.07, 131.43, 1
61.60 マススぺクトル(FD-MS) m/z 178(M+)
Claims (9)
- 【請求項1】一般式化2 (式中、R1 、R2 は同一または相異なって水素原子、
随時ハロゲンもしくは低級アルコキシル基もしくはアリ
ールオキシ基もしくはヒドロキシル基もしくはアリール
基で置換されていてもよい直鎖または分枝状の炭素数1
〜10のアルキル基、または随時ハロゲンもしくは低級
アルキル基もしくは低級アルコキシル基もしくはアリー
ル基もしくはアリールオキシ基もしくはニトロ基もしく
はシアノ基もしくはアシルアミノ基もしくはジ低級アル
キルアミノ基もしくはアリールアミノ基もしくはヒドロ
キシル基もしくはアリールスルホニル基もしくはメルカ
プト基もしくは低級アルキルチオ基もしくはアリールチ
オ基で置換されていてもよいアリール基を示し、また、
R1 とR2 が一緒になってシクロアルキルまたはビシク
ロアルキルを形成していてもよい。)で示されるニトロ
オレフィンを、塩基の存在下に、一般式化3 (式中、R3 は水素原子、直鎖または分枝状の炭素数1
〜4のアルキル基、シクロアルキル基またはアラルキル
基を示し、R4 は直鎖または分枝状の炭素数1〜4のア
ルキル基またはアラルキル基を示す)で示されるO−ア
ルキルヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させるこ
とを特徴とする一般式化1 (式中、R1 、R2 およびR3 は前記と同じ意味を有す
る。)で示されるβ−ニトロエナミンの製造方法。 - 【請求項2】O−アルキルヒドロキシルアミンが、O−
メチルヒドロキシルアミン、O−エチルヒドロキシルア
ミン、O−t−ブチルヒドロキシルアミン、O−ベンジ
ルヒドロキシルアミンまたはN,O−ジメチルヒドロキ
シルアミンである請求項1に記載のβ−ニトロエナミン
の製造方法。 - 【請求項3】O−アルキルヒドロキシルアミンの塩が無
機酸塩である請求項1に記載のβ−ニトロエナミンの製
造方法。 - 【請求項4】無機酸塩が塩酸塩である請求項3に記載の
β−ニトロエナミンの製造方法。 - 【請求項5】塩基がアルカリ金属化合物である請求項1
に記載のβ−ニトロエナミンの製造方法。 - 【請求項6】アルカリ金属化合物がアルカリ金属アルコ
キシド、アルカリ金属水酸化物である請求項5に記載の
β−ニトロエナミンの製造方法。 - 【請求項7】O−アルキルヒドロキシルアミンまたはそ
の塩の使用量が、ニトロオレフィンに対して0.5〜6
モル倍である請求項1に記載のβ−ニトロエナミンの製
造方法。 - 【請求項8】塩基の使用量が、O−アルキルヒドロキシ
ルアミンまたはその塩に対して1〜6モル倍である請求
項1に記載のβ−ニトロエナミンの製造方法。 - 【請求項9】反応温度が−40℃〜100℃である請求
項1に記載のβ−ニトロエナミンの製造方法。
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