JPH09506590A - ２，３，５，６−テトラクロロピリジンの製造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２，３，５，６−テトラクロロピリジンの新規で簡潔な高収率製造方法は、２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エステルと過剰量のオキシ塩化燐を触媒量の塩化水素の存在下および任意に不活性な非プロトン溶媒の存在下で、必要ならば加圧下、１００−１６０℃、好適には１２０−１４０℃の温度で約５−１０時間反応させることを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ２，３，５，６−テトラクロロピリジンの製造 本発明はシムテット（Ｓｙｍｔｅｔ）としても知られる２，３，５，６−テト ラクロロピリジンの新規な改良製造方法に関する。 ２，３，５，６−テトラクロロピリジンは種々の除草剤、殺菌・殺カビ剤およ び殺虫剤、例えば重要な殺虫剤であるＯ，Ｏ−ジエチル−Ｏ−３，５，６−トリ クロロ−２−ピリジルホスホロチオエートなどを製造する時の中間体として有用 である。 ２，３，５，６−テトラクロロピリジンの製造では種々の方法が知られている 。例えば、これは、β−ピコリンの液相塩素化（米国特許第４，４８３，９９３ 号）、ピリジンの液相塩素化（米国特許第４，５１５，９５３号）、または２− クロロピリジンまたは２，６−ジクロロピリジンの気相塩素化（米国特許第３， ２５１，８４８号）で製造可能である。 イスラエル特許第６１５８１号には、触媒として種々の金属を用いてトリクロ ロアセチルクロライドとアクリロニトリルを約１７０℃の溶媒中で反応させるこ とで２，３，５，６−テトラクロロピリジンと３，５，６−トリクロロピリジン −２−オールの混合物を得る方法が記述されている（収率は報告されていない） 。 ヨーロッパ特許出願公開第０ ０３０ ２１５号には、３，３，５−トリクロ ログルタル酸イミドを製造した後それをＰＯＣｌ₃の如き脱水剤で２，３，５， ６−テトラクロロピリジンに変換することが記述されている。 我々は、予想外に、以下の方程式： ［式中、 Ｒはアルキル、アラルキルまたはアリール基である］ に記述するように２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エステル、例えばエ チルエステルが１段階変換を受けて２，３，５，６−テトラクロロピリジンを生 じることを見い出した。 本明細書で用いる時の「アリール」は、任意に低級アルキルおよび／またはハ ロで置換されていてもよい炭素原子数がＣ₆からＣ₁₀の芳香族炭化水素基を意味 する。本明細書で用いる時の「アラルキル」は、この上で定義した如きアリール 基で置換されているＣ₁−Ｃ₆アルキル基を意味する。 この新規で極めて簡潔な変換は、Ｒの化学的性質に応じて、６０−９０％の２ ，３，５，６−テトラクロロピリジン収率をもたらす。容易に入手可能な市販材 料であるＰＯＣｌ₃を用い、触媒量の塩化水素の存在下、１００から１６０℃、 好適には１２０から１４０℃の温度でこの方法を実施する。このような好適な温 度範囲における反応時間は５−１０時間である。ＰＯＣｌ₃対２，２，４−トリ クロロ−４−シアノ酪酸エステルのモル比は１０：１から１：１の範囲である。 好適な範囲は２：１から３：１である。高い比率を用いる場合、この反応の最後 に過剰量のＰＯＣｌ₃を蒸留除去して再利用することを推奨する。この反応が終 了した後、過剰量のＰＯＣｌ₃を蒸留除去し、その残渣に水を加えた後、その混 合物（この時点で粗２，３，５，６−テトラクロロピリジンを含有する）を適切 な有機溶媒で抽出する。通常の方法、例えば昇華、晶析または蒸気蒸留などを用 いて高純度の生成物を単離する。このようにして得た生成物は８９−９０℃の融 点を示し、¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）でσ７．８８ｐｐｍ（一重線）を示し、そ してこれは全ての点で２，３，５，６−テトラクロロピリジンの基準試料と同じ であることを確認した。 反応体と溶媒を一緒にした量の０．５−５重量％の量で乾燥ＨＣｌガスを用い ることを推奨する。好適な範囲は１．５−３％である。この反応が進行するにつ れてＨＣｌが生じる意味で、この反応は自己触媒反応である。 この反応はまた、反応効率に重大な影響を与えない限り、反応性を示さない非 プロトン溶媒、例えば芳香族および脂肪族の炭化水素に加えてハロゲン化炭化水 素などの存在下でも実施可能である。 上の式Ｉで表される出発材料、即ち２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸 エチルおよび他の２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エステルは、本技術 分野で知られている方法に従って容易に調製可能であり、これは化学文献、例え ばＴｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２９ 巻、２１０４−５頁（１９６４）；およびＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、２９巻、８ ２７−８３２頁（１９７３）；Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅ ｍｉｓｔｒｙ、４１巻、３９６−３９８頁（１９７６）；および米国特許第５， ０１７，７０５号などの中に記述されている。 本明細書に記述する方法は簡潔であることから、これは大規模製造に 向く。低級アルキルのエステルを用いて高い収率が得られることから、この方法 は経済の観点から魅力的である。ＰＯＣｌ₃を過剰量で用いる必要はあるが、そ の８０％が回収され、再利用可能である。高収率反応における主要な副生成物は 燐酸およびそれのエステル（このエステルは加水分解を受けて燐酸を生じ得る） であることから、この方法はまた生態学的にも健全である。 以下に示す非制限的実施例を用いて本発明をここに詳しく説明する。実施例１ ２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エチル（１２．０ｇ）とオキシ塩化 燐（４０ｍＬ）と乾燥ＨＣｌガス（１．５ｇ）を密封ガラス反応槽に入れ、これ を、１４０℃に熱調節されているオイルバスの中に浸漬した。上記温度で１０時 間後、上記反応槽を冷却して周囲温度にし、そして揮発物を１０６℃で蒸留除去 することでＰＯＣｌ₃が３２ｍＬ得られた。その蒸留残渣にかき氷を加え、その スラリーを１５分間撹拌した後、塩化メチレンで抽出した。この塩化メチレンを 蒸留除去した後、その残渣に昇華を３０−３５℃／０．２ｍｍＨｇで受けさせた 。この集めた白色結晶性固体、即ち２，３，５，６−テトラクロロピリジンの重 量は９．６ｇ（９０．６％の収率）であり、融点は８８−９０℃であった。実施例２ １４０℃における加熱時間を５時間に短縮する以外は上述した如く実施例１を 繰り返した。昇華後に得られた２，３，５，６−テトラクロロピリジンの重量は ７．２ｇ（６８％の収率）であった。実施例３ ２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸フェニル（１２．０ｇ）とオキシ塩 化燐（４０ｍＬ）と乾燥ＨＣｌガス（１．４ｇ）を１４０℃で１０時間加熱した 。その結果として得られる反応混合物を実施例１に記述した如く処理した。３３ ｍＬの体積でＰＯＣｌ₃を回収した。昇華させた生成物、即ち２，３，５，６− テトラクロロピリジンの重量は５．３４ｇ（６０％の収率）であった。実施例４ 反応温度を１１０℃に下げそして反応時間を５時間に短縮する以外は上述した 如く実施例３を繰り返した。塩化メチレン溶液を蒸発させ、重量測定を行い、そ して内部標準を用いたＧＬＣで分析を行った。この分析は２，３，５，６−テト ラクロロピリジンの収率が６２％であることを示していた。実施例５ ２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸ブチル（１２ｇ）とオキシ塩化燐（ ４０ｍＬ）と乾燥ＨＣｌガス（１．６ｇ）を１４０℃で１０時間加熱した。その 結果として得られる反応混合物を実施例１に記述した如く処理してＰＯＣｌ₃を ３２ｍＬ回収した。この処理後に得られた塩化メチレン溶液を内部標準を用いた ＧＬＣで分析した。この分析は２，３，５，６−テトラクロロピリジンの収率が ６２％であることを示していた。実施例６ ２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸ｐ−トリル（１２ｇ）とオキシ塩化 燐（４０ｍＬ）と乾燥ＨＣｌガス（１．６ｇ）を１４０℃で１０時間加熱した。 周囲温度に冷却した後、氷を加え、そしてその水スラ リーに蒸気蒸留を受けさせた。この水留出液から白色固体を濾別した後、一定重 量になるまで真空乾燥を６０℃で行った。この乾燥固体、即ち２，３，５，６− テトラクロロピリジンの融点は８７−８８℃であり、その重量は６．０３ｇ（７ １％の収率）であった。実施例７ ４−シアノ−２，２，４−トリクロロ酪酸メチル（１２ｇ）とオキシ塩化燐（ １６．５ｍＬ）とキシレン（１６ｍＬ）をグラスライン（ｇｌａｓｓ ｌｉｎｅ ｄ）反応槽に入れ、これを乾燥ＨＣｌで加圧して４気圧にした後、１４０℃で１ ０時間加熱した。圧力が次第に上昇して２０気圧になった。その結果として得ら れる反応混合物を冷却して冷水に注ぎ込んだ後、蒸気蒸留を受けさせた。その留 出液の有機相を分離し、これを２，３，５，６−テトラクロロピリジンに関して 分析（ＨＰＬＣ）した結果、９．４ｇ（８３％の収率）であった。実施例８ キシレンを同じ体積のシクロヘキサンで置き換えて実施例７を繰り返した。こ の反応混合物を冷却して冷水に注ぎ込んだ後、有機相を分離し、そして水相を熱 シクロヘキサン（２ｘ１５ｍＬ）で抽出した。この有機抽出液を一緒にして炭酸 ナトリウム溶液そして水で洗浄した後、これを２，３，５，６−テトラクロロピ リジンに関して分析（ＨＰＬＣ）した結果、９．０６ｇ（８０％の収率）であっ た。実施例９ シクロヘキサンを同じ体積の１，２−ジクロロエタンで置き換えて実施例８を 繰り返した。実施例８に記述したのと同様に反応混合物を処理した後、２，３， ５，６−テトラクロロピリジンが８．８ｇ（７８％） 得られた。実施例１０ ４−シアノ−２，２，４−トリクロロ酪酸メチル（１２ｇ）とオキシ塩化燐（ ２０ｇ）の混合物を実施例７に記述したのと同様に処理した。７０℃に冷却した 後、その濃密な暗色反応混合物を冷水に注ぎ込んだ。その結果として得られるス ラリーに蒸気蒸留を受けさせることで、白色の結晶性２，３，５，６−テトラク ロロピリジンが得られ、これの重量は乾燥後８．９ｇ（７９％の収率）であった 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ２，３，５，６−テトラクロロピリジンの製造方法であって、一般式Ｉ ： ［式中、 Ｒはアルキル、アリールまたはアラルキル基である］ で表される２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エステルと過剰量のオキシ 塩化燐を、触媒量の塩化水素の存在下および任意に不活性な非プロトン溶媒の存 在下で、必要ならば加圧下、１００−１６０℃、好適には１２０−１４０℃の温 度で約５−１０時間反応させることを含む方法。 ２． 該エステルをＣ₁−Ｃ₆アルカノールから誘導する請求の範囲第１項記載 の方法。 ３． 該エステルが２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エチルである請 求の範囲第１項記載の方法。 ４． ＰＯＣｌ₃対２，２，４−トリクロロ−４−シアノ酪酸エステルのモル 比が１０：１から１：１の範囲である請求の範囲第１から３項のいずれか１項記 載の方法。 ５． 上記比が２：１から３：１の範囲である請求の範囲第４項記載の方法。 ６． 不活性な非プロトン溶媒の存在下で実施する請求の範囲第１から５項の いずれか１項記載の方法。 ７． 該溶媒を芳香族もしくは脂肪族炭化水素およびハロゲン化炭化水素から 選択する請求の範囲第６項記載の方法。