JPS5928549B2 - １ｈ−１，２，４−トリアゾ−ルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒドラジンとホルムアミドとの反応によるＩ
Ｈ−１・２・４−トリアゾールの製造方法に関するもの
である。

ＩＨ−１・ ２ ・ ４−トリアゾールは植物保護剤、
特に殺菌剤製造のための重要な中間生成物である。

この種の生成物、その製造方法ならびに用途は、米国特
許第３９１２７５２号および第４０７９０６２号明細書
に開示されている。

１Ｈ−１・２・４−トリアゾールが、ホルミルヒドラジ
ンとホルムアミドとを同じ当量で徐々に１００′Ｃに加
熱して（その間に水とアンモニアが生じる）、温度を３
０分間後に２６０℃に上昇し、この温度で１Ｈ−１・２
・４−トリアゾールを蒸留することによつて製造される
ことは知られている。

この方法によれば、１Ｈ−１・２・４−トリアゾールは
理論量の約５０％の収量で得られる〔ジ一．ペリザリ（
Ｇ．Ｐｅｌｌｌｚａｒｉ）、ガゼツタ・キミカ・イタリ
アーア（Ｇａｚｚ．Ｃｈｉｍ．ｉｔａｌ．）、第２４巻
、第２号、第２２２−２２９頁（１８９４年）およびベ
リヒト・デア・ドイチエン・ヘミツシエン・ゲゼルシヤ
フト（Ｂｅｒ．ｄｔｓｃｈ．Ｃｈｅｍ．Ｇｅｓ．）、第
２７（Ｒ）巻、第８０１頁（１８９４年）〕。ヒドラジ
ン水化物（１モル）とホルムアミド（２モル）とを第１
反応段階で反応させてジホルミルヒドラジンとし、次に
これを第２反応段階で、液体アンモニア中にて加圧下の
閉鎖系で２４時間２００′Ｃで反応させて１Ｈ−１・２
・４−トリアゾールを得る方法も知られている。

この場合には、１Ｈ−１・２・４−トリアゾールは使用
したヒドラジン水化物量に対して理論量の６５％の収量
で得られる〔ジヤーナル・オブ・アメリカン・ケミカル
・ソサイエテイ一（Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．ＳＯｃ．
）第７７巻、第６２２頁（１９５５年）〕。１Ｈ−１・
２・４−トリアゾールを製造するためのさらに別の公知
方法は、ヒドラジン水化物１モルを約３モルのホルムア
ミドと１９０〜２６０゜Ｃに加熱する方法である。

ヒドラジン水化物とホルムアミドとの混合物は、先ずジ
ホルミルヒドラジンを形成させるために７０〜１２０℃
に加熱され、次に得られたジホルミルヒドラジンとホル
ムアミドとの混合物は２６０℃以下の温度、好ましくは
１８０〜２２０゜Ｃの温度に加熱され、この間に１Ｈ−
１・２・４−トリアゾールが理論量の８０〜９０％の収
量および約９０％の純度で得られる。この方法で高収量
を得るためには反応を３段階の連続装置で行なう必要が
ある（ルクセンブルグ大公国特許第６１６１７号明細書
）。１Ｈ−１・２・４−トリアゾール製造のための他の
公知方法は、ホルムアミドとヒドラジン水化物とをアン
モニア存在下にモル比１：２ないし１：２７で１００〜
２５『Ｃで反応させる方法である。

この反応方法は第１段階の反応温度１００〜１２０℃、
第２段階の反応温度１８０〜２００℃、第３段階の反応
温度２１０〜２３０℃の３段階反応装置で実施され、こ
の時１１０〜１４０℃で凝縮する揮発性の第２段階反応
生成物は第２段階に戻し、４０〜８０℃で凝縮する液状
の第３段階生成物は第１段階に戻しながら反応させる。
この方法によれば、１Ｈ−１・２・４−トリアゾールは
理論量の９３〜９４％の収量および９０〜９８％の純度
で得られる（ドイツ国特許公開第２８０２４９１号公報
）。

上記の従来技術に関する説明かられかるとおり、従来の
方法では非常に高価な装置および複雑な操作によつて、
例えば操作を一連の攪拌式容器中で、各段階で生じた副
生成物をフイードバツクしながら行なわなければ、高収
率および高純度は得られない。

したがつて、本発明の目的は１Ｈ−１・２・４−トリア
ゾールが簡単な方法で高収量かつ高純度で得られる方法
を提供することにある。本発明によれば、ヒドラジンを
予め１６０〜１８０℃に加熱した過剰量のホルムアミド
中へ、ホルムアミドとヒドラジンのモル比が少なくとも
２．５：１となるよう添加し、反応中に生成した副生成
物、水、アンモニアおよびぎ酸を反応中に直接留去し、
そして未反応のホルムアミドを反応後に留去して、生成
した１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを残留物として得
ることよりなる１Ｈ−１・２・４−トリアゾールの製法
が提供される。

ヒドラジンは無水物として使用しても水化物として使用
してもよい。しかしながら、無水ヒドラジンは製造が困
難であること、さらに本発明で使用する反応温度で不安
定であり、また毒性を有するので取り扱いに問題がある
ことなどから含水ヒドラジンを使用することが好ましい
。ヒドラジンの水分含量は１０〜５０重量％でよい。ヒ
ドラジン水化物はその組成からみてヒドラジンの６４％
水溶液とみなされるが、これを使用すると特に都合が良
いことが見出された。前記のとおり、ホルムアミドとヒ
ドラジンのモル比は少なくとも２．５：１である。

好ましくはホルムアミドとヒドラジンのモル比は少なく
とも４：１である。ホルムアミドのモル量の過剰程度そ
れ自体は反応過程にとつて特に重大ではない。過剰の程
度は第一に経済上の観点から決定される。その理由は、
ホルムアミド対ヒドラジンのモル比を大きくすると、反
応完了後に留去すべきホルムアミドの量が増大し、その
ためにこの方法の実施に必要なエネルギー量が増大して
しまうためである。実際上ホルムアミドとヒドラジンの
モル比は４：１ないし８：１にすると有利であることが
見出された。ホルムアミドとヒドラジンのモル比４．５
：１ないし６：１にすると特に有利である。反応温度に
加熱されたホルムアミドにヒドラジンを添加する方法は
、本発明の方法がうまく実施できるかどうかにとつて特
に重要である。

本発明の方法では、ヒドラジンは反応温度に予め加熱さ
れたホルムアミド中に、反応温度が保持される速度で添
加する。この添加は原則として数時間要する。このヒド
ラジン添加時間は２ないし４時間にすると特に有利であ
る。ヒドラジンの添加は、反応温度に加熱されたホルム
アミド表面より下に攪拌しながら少しづつ流し込んで添
加すると有利である。この条件では、ホルムアミドとヒ
ドラジンとの反応は非常に急速に進行する。この急速な
反応および副生成物、水、アンモニアおよびぎ酸を反応
混合物から直ちに除去することによつて、ヒドラジンの
濃度が常に低く保たれ、また多くの場合に中間生成物の
モノ一およびジホルミルヒドラジンの反応相手としての
過剰量のホルムアミドの存在が保証される。このように
して、従来方法でしばしば認められる４−アミノ−１・
２・４−トリアゾールおよび４−ホルムアミジノ一１・
２．４−トリアゾールのような副生成物の生成が実質的
に回避される。ヒドラジン添加の完了後、反応混合物を
反応温度でさらに１〜２時間攪拌する。前記したとおり
、本発明の方法は１６０〜１８０℃の温度で行なう。

本発明の方法は、実際にはこれより高い温度あるいは低
い温度で行なうこともできるが、しかしながら、１６０
℃より低い温度では反応時間がかなり長くなり、１８０
℃より高い温度ではホルムアミドの分解が速まることを
考慮する必要がある。１６８〜１７２゜Ｃの反応温度が
特に有利である。

反応完了後の反応混合物中に存在する１Ｈ−１・２・４
−トリアゾールを単離するには種々の方法が可能である
。

例えば１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを過剰のホルム
アミドから、水を除去した後、結晶化することにより単
離することができる。結晶化後に１Ｈ−１・２・４−ト
リアゾールに付着しているホルムアミドは、メチルエチ
ルケトン、テトラヒドロフラン、または酢酸エチルのよ
うな適当な有機溶液で洗浄して除去することができる。
しかしながら、このような方法では反応混合物中に存在
する１Ｈ−１・２・４−トリアゾールのうち、わずか４
０〜５０％しか単離されず、そのため、１Ｈ−１・２・
４−トリアゾールを含む水化物を再度単離操作に付す必
要が生ずる。好ましくは、１Ｈ−１・２・４−トリアゾ
ールは、過剰のホルムアミドを減圧、例えば２０〜１０
０湘Ｈｇの減圧で留去して単離する。反応混合物を蒸留
処理する時は、最初に２０〜３０ｍｍＨｇでの沸点９５
〜１１０℃の、ホルムアミドを僅か約３０％含むフラク
シヨンが得られる。このフラクシヨンから再蒸留して該
フラクシヨン中に含まれるホルムアミドの約７０％を回
収することができる。２０〜３０ｍｍＨｇでの沸点１１
０〜１３５℃の第２フラクシヨンはホルムアミド約８５
％を含有し、そのままで、ヒドラジンとの次回の反応に
使用することができる。

この８５％ホルムアミドは約１％の１Ｈ−１・２・４−
トリアゾールの外に主に水、・ぎ酸およびぎ酸アンモニ
ウムを不純物として含有する。反応混合物を蒸留処理し
て回収したホルムアミドの多くの部分がヒドラジン？の
次回の反応に直接使用できる事実からみて、減圧蒸留法
が反応混合物を処理するための最も経済的方法である。
過剰のホルムアミドを減圧で留去した後、１Ｈ一１・２
・４−トリアゾールは溶融物を、直接冷却した面上に移
して、固化した溶融物を粉砕するか、あるいは適当な融
媒を加えて溶媒中から結晶化することによつて得られる
。結晶化による方法によれば、より純度の高い生成物が
得られる。上記の溶融物から直接１Ｈ−１・２・４−ト
リアゾールを得る方法は、非常に操作が簡単である。収
量に全くロスが無く、また別の物質を１Ｈ−１・２・４
・トリアゾールに加えることもない。溶融物から直接得
たトリアゾールは通常、純度が９４％で、４−ホルムア
ミジノ一１・２・４−トリアゾール０．５〜１．２％お
よび４−アミノ−１・２・４−トリアゾール０．３〜０
．４％を含有する。その他の水、ぎ酸およびホルムアミ
ドのような不純物は０．６％以下の合計量で存在する。
溶融物から１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを得るとき
は、生成物の分解は観察されない。生成物の色は明るい
茶色ないし暗褐色もしくは赤褐色である。着色の少ない
生成物が欲しい場合は、ホルムアミドを低圧および低温
で蒸留することができる。生成物の着色は、連続蒸留す
れば分解の発生が少なくなるため減少させることができ
る。しかしながら、溶融物から得られた純度９４％の１
Ｈ−１・２・４トリアゾールは殺菌および殺微生物作用
を有する物質ならびに他の有害生物防除剤の合成に直接
使用するのに適する。１Ｈ−１・２・４−トリアゾール
は、ホルムアミドを留去した後得られた溶融物を適当な
溶媒から再結晶することによつて、より純度の高い状態
で得られる。

適する溶媒は、例えば酢酸エチル、テトラヒドロフラン
、メチルエチルケトンおよびホルムアミドである。結晶
化により得られる１Ｈ１・２・４−トリアゾールは純度
９６〜９８％であり、４−ホルムアミジノ一１・２・４
−トリアゾール０．３％以下および４−アミノ−１・２
・４−トリアゾール０．１％以下を含有する。溶融物の
再結晶を酢酸エチルで行なうときは、１Ｈ−１・２・４
−トリアゾールは理論量に対して平均８７％の収量で得
られる。このときの母液からさらに理論量に対して９％
の１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを回収することがで
きる。この回収のためには、溶媒を母液から留去し、残
留物をテトラヒドロフランまたはメチルエチルケトン中
に分散し、分散液を沢過する。これにより、母液中に存
在する１Ｈ−１・２・４−トリアゾールの約７０％が回
収される。１Ｈ−１・２・４−トリアゾールは結晶化お
よび続いて母液を処理することにより、理論量に対して
９３〜９５％の総収量で得られる。

本発明の方法の好ましい実施態様によれば、ホルムアミ
ドは１６８〜１７２℃に加熱され、ヒドラジン水化物が
この温度で攪拌下に２〜４時間でホルムアミド表面より
下にホルムアミドとヒドラジンのモル比が少なくとも４
：１となるように導入され、副生成物、水、アンモニア
およびぎ酸は反応中に直接に留去され、続いて過剰のホ
ルムアミドが減圧留去されて、以上により１Ｈ−１・２
・４−トリアゾールが溶融物として得られる。本発明の
方法によれば、１Ｈ−１・２・４−トリアゾールがホル
ムアミドおよびヒドラジンから、簡単な方法で、収率よ
くそして非常に高純度で得られる。比較的少過剰量のホ
ルムアミドを使用する本発明の方法で、４−アミド−１
・２・４−トリアゾールおよび４−ホルムアミジノ一１
・２・４−トリアゾールのような望ましからぬ副生成物
の生成が大部分回避される。本発明の方法は、少過剰量
のホルムアミドを使用することにより可能になつた。比
較のため述べれば、ホルムアミドおよびヒドラジン水化
物を一緒に混合し、その後反応温度まで加熱する方法で
１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを製造する場合には、
理論量の９０％の収量を得るためにはホルムアミドとヒ
ドラジン水化物のモル比を少なくとも１２：１にしなけ
ればならないことに注意すべきである。本発明の方法は
、連続的に実施しても有利である。以下、実施例に基づ
いて本発明を詳しく説明する。

実施例 １ （ａ） ヒドラジン水化物とホルムアミドとの反応３１
の５ツロ丸底フラスコ中で、ホルムアミド１４４０ｙ（
３２モル）を１７０℃に加熱し、温度制御装置で１７０
〜１７２℃に保ち、この予め加熱したホルムアミドの表
面より下に、攪拌しながらヒドラジン水化物４００．５
７（８．０モル）を１時間当り２〜３モルの速度で導入
した。

ヒドラジン添加の間にアンモニア、水およびぎ酸が激し
く発生したが、これらを蒸留カラムを通して留去した。
このとき、蒸留カラムの上部は１００℃より低く保ち、
ホルムアミドの消失を出来るだけ抑制した。ヒドラジン
水化物の添加が終了した後、反応混合物をさらに１．５
時間１７０℃に保持し、次いで反応混合物を室温に令却
した。これにより、黄色の溶液１２００〜１２５０ｙが
得られ、これを放置すると結晶化した。得られた溶液は
１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを４２〜４５％を含み
、この時点で理論量の９５〜９８％の収量に相当した。
（ｂ）反応混合物からの１Ｈ−１・２・４−トリアゾー
ルの単離前言菫ａ）で反応混合物を１７０℃で１．５時
間後撹拌した後の反応容器を、減圧蒸留装置に接続し、
ホルムアミドを２０ｍｍＨｇで留去した。

第１フラクシヨンとして１０５〜１１０℃を通過した留
分１５０〜１７５ｍ１が得られ、このフラクシヨンは約
３０％のホルムアミドを含んでいた。蒸留を継続し、第
２フラクシヨンとして沸点１１５〜１２０℃の留分３５
０〜４００ｍｅを得た。次いで加熱を中止して残留物の
温度が１３０℃より高くなるのを防いだ。これによつて
１Ｈ−１・２・４−トリアゾール９３〜９５％を含有す
る赤褐色溶融物５４０〜５７０ｙが得られ、この収量は
ヒドラジン水化物に対して理論量の９２〜９７％に相当
した。この溶融物を固化後に粉砕した。（ｃ）粗１Ｈ−
１・２・４−トリアゾールの再結晶（５）で得た粗１Ｈ
−１・２・４−トリアゾールの溶融物を約８０℃に冷却
し、反応容器中でメチルエチルケトン、テトラヒドロフ
ラン、酢酸エチルまたはホルムアミドのような溶媒を充
分量加えた後、加熱および撹拌によつて完全に溶解した
。

得られた溶媒を次いで１０′Ｃに冷却すると、この間に
結晶性スラツジが生じたので、これを沢過して結晶状１
Ｈ−１・２・４−トリアゾールを単離した。乾燥後、１
Ｈ−１・２・４−トリアゾール９６〜９８％を含有する
茶色ないし赤色の生成物４８０〜５１０７お得られ、収
量は理論量の８４〜９０％に相当した。母液から溶媒の
一部を留去することにより、１Ｈ１・２・４−トリアゾ
ールの第２フラクシヨンを回収し、沢過して、テトラヒ
ドロフランまたはメチルエチルケトンで洗浄した。この
ようにして得た総収量理論量の９２〜９４％の１Ｈ一１
・２・４−トリアゾールは、そのままであるいはさらに
精製して使用できる。実施例 ２ （ａ）ホルムアミド２５５２７（４０モル）とヒドラジ
ン水化物４００．５７（８モル）とを実施例１（ａ）に
記載した方法で反応させた。

反応完了後室温に冷却した結果、１Ｈ−１・２・４−ト
リアゾールを２３．５％含有する黄色溶液２３００７が
得られ、その時点での収量はヒドラジンに対して理論量
の９７．８％に相当した。（ｂ）（ａ）で得た溶液から
実施例１（ｂ）の方法で過剰のホルムアミドを留去した
。

その結果１Ｈ−１・２・４−トリアゾール９６％を含有
する粗生成物５６０７が得られ、ヒドラジンに対する収
量は９７．３％に相当した。（ｃ）（ｂ）で得た粗生成
物を酢酸エチルから再結晶し、１Ｈ−１・２・４−トリ
アゾールを９８％含有する黄色生成物４９６７を得、ヒ
ドラジンに対する収量は理論量の８７．９％に相当した
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヒドラジンを１６０〜１８０℃に予め加熱した過剰
   量のホルムアミド中へ、ホルムアミドとヒドラジンのモ
   ル比が少なくとも２．５：１となるように添加し、生じ
   た副生成物、水、アンモニアおよびぎ酸を反応中に直接
   留去し、反応後に未反応のホルムアミドを留去し、生成
   した１Ｈ−１・２・４−トリアゾールを残留物として得
   ることを特徴とする１Ｈ−１・２・４−トリアゾールの
   製造方法。 ２ 含水ヒドラジンを使用する特許請求の範囲第１項記
   載の製造方法。 ３ ヒドラジンを水化物の形で使用する特許請求の範囲
   第１項または２項記載の製造方法。 ４ ホルムアミドおよびヒドラジンをモル比少なくとも
   ４：１で使用する特許請求の範囲第１項記載の製造方法
   。 ５ ホルムアミドおよびヒドラジンをモル比４：１ない
   し８：１で使用する特許請求の範囲第１項または４項記
   載の製造方法。 ６ ホルムアミドおよびヒドラジンをモル比４．５：１
   ないし６：１で使用する特許請求の範囲第１項、４項ま
   たは５項のいずれか一項記載の製造方法。 ７ ヒドラジンを２ないし４時間かけて、反応温度に加
   熱されたホルムアミドの表面より下に導入する特許請求
   の範囲第１項記載の製造方法。 ８ ホルムアミドとヒドラジンとの反応を１６８ないし
   １７２℃の温度で行なう特許請求の範囲第１項記載の製
   造方法。 ９ 未反応のホルムアミドを反応終了後減圧下に留去す
   る特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 １０ 未反応のホルムアミドを留去して得られた粗生成
   物を酢酸エチル、テトラヒドロフラン、メチルエチルケ
   トンまたはホルムアミド中から再結晶する特許請求の範
   囲第１項記載の製造方法。 １１ ホルムアミドを１６８〜１７２℃に加熱し、ヒド
   ラジン水化物をこの温度で２〜４時間かけて攪拌しなが
   ら前記ホルムアミド表面より下に、ホルムアミドとヒド
   ラジンのモル比が少くとも４：１となるように導入し、
   反応中に副生成物、水、アンモニアおよびぎ酸を直接留
   去し、次いで未反応のホルムアミドを減圧下に留去する
   特許請求の範囲第１項記載の製造方法。