JPS62277360A - 5−アルキルキノリン酸の製造方法 - Google Patents

5−アルキルキノリン酸の製造方法

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JPS62277360A
JPS62277360A JP62103442A JP10344287A JPS62277360A JP S62277360 A JPS62277360 A JP S62277360A JP 62103442 A JP62103442 A JP 62103442A JP 10344287 A JP10344287 A JP 10344287A JP S62277360 A JPS62277360 A JP S62277360A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、5−アルキルキノリン酸、詳言すれば5−ア
ルキル−2,3−ピリノンンカルボノ酸または5−アル
キルキノリン酸の新規製造方法に関する。
従来の技術 5−メチルキノリン酸は、植物保護剤製造の重要な出発
物質である。5−メチルキノリン酸の製造は、今まで3
−メチル−8−ヒドロキシキノリンと)’No、との反
応により行なわれる。この方法は、高級アルキル基で置
換されているキノリン誘導体の場合には役に立たない。
この場合には、ベンゼン環の酸化開裂ではなく、ニトロ
化反応が行なわれる。
他方では、高級アルキル基(C2〜C4−)を有する5
−アルキルキノリン酸を用いて製造される類似の植物保
護剤は、5−メチルキノリン酸を主体とするようなもの
よりも強力な生物学的効力を有することが期待された。
この推測は、相応する予備実験により確認された。
発明が解決しようとする問題点 それゆえ、本発明の課題は5−アルキルキノリン酸、特
にC原子数2〜4のアルキル鎖を存するようなものを、
容易に入手できる原料から簡単なプロセスで良好な収率
および純度で製造することができる方法を提供すること
である。
発明を達成するための手段 この課題の解決は、特許請求の範囲第1項および第2項
による方法によって達成される。
西ドイツ国特許出願公開第3150005号明細書から
、ベンゼン酸に置換基を宵するキノリン誘導体を、触媒
としてバナジル(V)カチオンの存在において塩素酸イ
オンによりキノリン酸に酸化することは公知である。
これと類似に、ベンゼン酸に置換基を有する3−アルキ
ルキノリン誘導体は、アルキル基としてメチル基より乙
高級で、ひいては反応性である基が存在する場合でら、
触媒としてバナジル(V)カチオンの存在において塩素
酸イオンにより相応する5−アルキルキノリン酸に酸化
されることが見出された。それにより、そのなかで今ま
で同様にメチル誘導体、即ちベンゼン環に置換基を宵す
る、炭素原子数2〜4のアルキル鎖を宵する3−アルキ
ルキノリンのみが公知である化合物部類が重要となる。
本発明による方法に適したアルキルキノリン誘導体とし
ては、3位か1〜4個のC原子を有するアルキル基、つ
まりは選択的にメチル−、エチル−、プロピル−、イソ
プロピル−、ブチル−、イソブチル−1t−ブチル基て
置換されかつベンゼン酸の1gまたは2gの水素原子が
活性基によって置換されているようなすべてのキノリン
である。本発明における活性基は、置換基−0R1−3
R1−NRR’、(−N” (R)3)”、−NH−N
RR’、−COOHまたはNHCORであり、ここでR
およびR′は同じかまたは異なっていてもよく、水素ま
たはC原子数1〜8の置換または非置換のアルキル基、
アラルキル基またはシクロアルキル基を表わす。
本方法の実施には、ベンゼン酸のH原子がさらに、場合
によってどのような基によって置換されているかどうか
は決定的ではない。それで、選択的に付加的な活性基お
よび/または不活性作用のある置換基がベンゼン環に存
在していてらよい。この定義の書味での3−アルキルキ
ノリン誘導体はたとえば次のものである 5−エトキシ
−16−ニトキソー、7−エトキノー、8−エトキノ−
16−ニトキンー7−ブロム、8−エトキノ−6−二ト
ロー、5−ブロム−8−メトキノ−17−ブロム−6−
メトキノ−,5−ブロム−8−プロホキソー、5− (
2〜ノエチルアミノーエトキソー)−16−(2−ジエ
チルアミノ−エトキシ)−8−二トロー、5− (2−
ピペリジノ−エトキシ)−15−メトキシ−16−メト
キシー、7−メトキシー、8−メトキン−16−メドキ
シー5,7−シメチルー8−二トロ、5.7−フクロル
ー8−メトキン−15−メルカプト−16−メルカプト
−,7−メルカプト−,8−メルカプト−16−メチル
メルカプト−16−ブチルメルカプト−,6−ヘンノル
メルカプト−,8−5ec−ブチルメルカプト−15,
8−ジメルカプト−16−ニトキシー8−メルカプト−
15,7−’;クロルー8−メルカプトー18−メチル
−5−メルカプト−57−メチル−8−メルカプト−1
6−メチル−8−メルカプト−16−メドキシー8−メ
ルカプト−15−ニトロ−8−メルカプト−15−ヒド
ロキシ−16−ヒドロキシ−17−ヒドロキンー、8−
ヒドロキノ−15−メチル−8−ヒドロキシ−16−メ
チル−8−ヒドロキン−15−エチル−8−ヒドロキン
−17−ブロム−8−ヒドロキン−15−クロル・−8
−ヒドロキン−15,7−ジクロル−8−ヒドロキシ−
15−才クチル−8−ヒドロキン−15−ニトロ−8−
ヒドロキシ−17−ニトロ−8−ヒドロキシ−15−ア
ミノ−16−アミノ−17−アミノ−18−アミノ−1
5゜8−ジアミノ、6.8−ジアミノ、8−ベンジルア
ミノ−16−メドキシー8− (4−アミノペンチル)
アミノ−15−ニドローア、8−ノアミノ−15,7−
シニトロー8−アミノ−18−アミノ−6−クロル−1
6−メドキノー8−アミノ−18−アセチルアミノ−6
−エトキンー、6−アセチルアミノ−8−ブロム−18
−エチルアミノ−18−ベンジルアミノ−6−メトキン
−18−ブチルアミノ−18−ンクロヘキシルアミノー
、6−ノエチルアミノー、8−ジェタノールアミノ−1
8−ピペリツノ−16,8−ビスアセチルアミノ−18
−(4−メチルアミノ−ピペリジノ)−15−ヒドラジ
ノ−16−ヒドラノノー、7−ヒドラジノ−18−ヒド
ラジノ−18−メチル−5−スルホニルアミノ−18−
(2−ピペリツノ−エトキン)−,5,,7,8−)リ
アミノ−3−アルキルキノリン、3−アルキルキノリン
−5−カルボン酸、3−アルキルキノリン−8−カルボ
ン酸、8−メルカプト−3−アルキル−キノリン−5−
スルホン酸、8−ヒドロキシ−3−アルキル−キノリン
−5−スルホン酸、5−アミノ−3−アルキル−キノリ
ン−8−スルホン酸、5−アミノ−3−アルキル−キノ
リン−ローカルホン酸。
記載されたような置換基を有するこれらの3−アルキル
キノリン誘導体は、触媒量のバナジル(V)カチオンの
使用下に酸化剤として塩素酸イオンを使用すれば、直接
に5−アルキルキノリン酸に酸化することができること
が見出された。
この場合、この酸化方法においては、意図的にこのため
に合成することのできる簡単な置換基を存する3−アル
キルキノリン、ならびに場合によっては他の合成の際に
廃物として生じる複雑な構造の3−アルキルキノリン誘
導体が酸化されることが有利である。その上、本発明に
よる方法において、使用される3−アルキルキノリン誘
導体の各々かベンゼン核に少なくとも1個の活性基を有
する限り、3−アルキルキノリン誘導体の任意の混合物
も5−アルキルキノリン酸に酸化される。このことは、
3−アルキルキノリン誘導体の純度に何ら要求されない
限り、ベンゼン核の異なる位置に置換基を何する異性体
混合物も方法において使用することができることを意味
する。
さらに、水有毒な反応生成物を生じない簡単な方法実施
、ならびに塩素酸塩が高い酸化力を有する酸化剤である
という事実は有利である。
本方法のもう1つのfi1点は、化学量論的に必要な塩
素酸塩量を用いて良好な収率が得られかつ実地でたんに
酸化反応の迅速な終了のために小過剰量の酸化剤を使用
することである。
塩素酸イオンの給源としては、すべての水溶性塩素酸塩
を使用することができる。しかし有利には、アルカリ土
類金属およびアルカリ金属およびアンモニウムの塩素酸
塩が使用される。
殊に適当なのは、取扱い良好で、結晶水を有しないが良
木溶性の塩素酸ナトリウムである。
この酸化反応のための触媒としては、バナジル(V)カ
チオンが用いられる。このものは、酸性反応混合物に、
v2o5または水溶性バナジン酸塩を溶解することによ
って形成される。反応バッチあたり使用される触媒の量
は、置換キノリン誘導体1モルあたりV2O50,01
〜0.1gの間にあり、その際もちろん大きい触媒の量
は高い反応速度をもたらす。
反応は、酸性媒体中で、反応混合物の沸点で実施され、
その際相応に置換された3−アルキルキノリン誘導体ま
たは幾つかの3−アルキルキノリン誘導体の混合物、酸
および触媒を水溶液で装入し、加熱する。その後、攪拌
下に酸化剤を少量宛添加する。この場合、固体塩素酸塩
を配量し、反応混合物に溶かすことができる。
しかし、塩素酸塩は有利にあらかじめ水に溶解する。酸
化反応の終わりごろに少量の黄緑色のガスが生成し、そ
れは反応において生じた二酸化炭素と一緒に逃失する。
それゆえ、生じたガスをたとえばアルカリ性亜硫酸ナト
リウム溶液での洗浄により浄化するのが有利である。反
応の終了後、得られた反応混合物を軽度に冷却しかつp
H値を苛性アルカリ溶液を使用して1)H4〜5.5に
調節する。このpH範囲内で5−アルキルキノリン酸は
、ベタインとして溶解して存在し、副反応により生じた
不純物は溶解せずに残留し、場合によっては活性炭に吸
着させた後に分離することができる。
pH0〜1の酸性にした後に、反応溶液から5−アルキ
ルキノリン酸は困難にかつ部分的に沈殿するにすぎない
しかし、このものは難溶性銅塩として定量的に沈殿させ
うろことが判明した。銅の分離は、アルカリ性媒体中で
行なわれ、該媒体中で銅は酸化物として沈殿し、濾別さ
れる。こうして得られた母液を強鉱酸によりpHO〜l
に酸性にすると、純粋な5−アルキルキノリン酸は驚く
べきことに容易にかつ完全に沈殿する。
実施例 例  1 3−エチル−8−メトキンキノリンの製造濃塩酸+ 0
40g(10,5モル)、氷酢酸1569(2,6モル
)、O−アニシジン3209(2,6モル)および0−
ニトロアニソール1999 (1,3モル)を、4Q三
つロフラスコに装入し、加熱して還流させ、2時間に2
−エチルアクロレイン3289(3,9モル)を滴加す
る。
引続き、2時得還流下に後沸騰する。冷却後、苛性ソー
ダ溶液でpHl0までのアルカリ性にし、水相をクロロ
ホノ?ム1000RQで抽出する。
クロロホルム相を、!l!gS04上で乾燥した後蒸発
a縮し、残滓を真空下に蒸留する。
沸点160〜166 / 6 mmHg;黄色油状物5
71g(78,2%) 例  2 3−エチル−8−ヒドロキシキノリン塩酸塩の製造 攪拌機、滴下漏斗および還流冷却器を有する4eの三つ
ロフラスコ中で、濃塩酸680 zQ。
氷酢酸114峠、O−アミノフェノール2209(2,
02モル)および0−ニトロフェノール145g(1,
04モル)を装入し、全体を加熱して還流させる。それ
から、2時間に2−エチルアクロレイン252.49 
(3モル)を滴加する。引続き、なお還流下に2時間後
攪拌する。冷却した後、反応混合物に酢酸エステル80
01を添加し、1〜2時間後攪拌する。その際、塩酸塩
が晶出する。塩を吸引濾過し、酢酸エステル500i1
2で後洗浄し、かつ乾燥する。
収量:3219(50%)融点256〜258℃(黄緑
色の結晶粉末) 例  3 3−エチル−8−クロルキノリンの製造濃塩酸4009
(4モル)、氷酢酸609(1モル)、2−クロルアニ
リン127.6(1モル)および!−クロル−2−二ト
ロヘンゾール78.89  (0,5モル)を、滴下漏
斗、攪拌機および還流冷却器を有する4Qの三つロフラ
スコ中に装入し、加熱還流させる。そこで、2時間に2
−エチルアクロレイン12ej(t、sモル)を滴下す
る。なお2時間、還流下に後攪拌し、放冷する。引続き
、混合物を冷却下にNa0H(50%)でpH9までの
アルカリ性にし、酢酸エステル500RQで水相を抽出
する。酢酸エステル相を分離し、Na2SO4上で乾燥
しかつ溶剤を留去する。残滓を真空中で蒸留する。少量
の初留の後、沸点130〜134℃/ 0 、4 xx
Hgで3−エチル−8−クロルキノリン1869  (
使用された2−エチルアクロレインに対して64.7%
)が蒸留した。
例  4 8−メトキシ−3−メチルキノリンの製造濃塩酸104
09(10,5モル)、氷酢酸1569(2,6モル)
、0−アニシジン3209(2,6モル)を、4Qの三
つロフラスコ中に装入し、還流下に加熱し、2.5 時
間に2−メタアクロレイン328g(4モル)の0−ニ
トロアニソール1999(1,3モル)の溶液を(85
%)中へ滴加する。引続き、なお3時間攪拌下で還流下
に煮沸し、放冷却する。混合物をNa0Il (50%
)で軽度にアルカリ性にし、引続きクロロホルム100
0g9で抽出する。分離した後、クロロホルム相を蒸発
濃縮し、残分を真空蒸留する。
沸点130〜1409C/ 0 、5 RxHg:急速
に凝固する黄色油状物460g(66,4%)融点=7
0〜72℃(シクロヘキサン)例  5 3−エチル−8−メトキンキノリンからの5−エチルキ
ノリン酸の製造 3−エチル−8−メトキシキノリン187g(1モル)
を、水300RQおよび濃塩酸+00ズQ (1,28
モル)に、溶解しかつバナジン酸アンモニウム0.2g
を添加する。この溶液を90〜95℃に加熱し、2〜3
時間に攪拌下で95〜lOO℃で水440z(!中の塩
素酸ナトリウム4049(3,8モル)の溶液を添加す
る。反応は僅かに発熱し、従って酸化の間に熱を供給し
なければならない。95〜100℃で約15分の後反応
の後、約50分間発熱工程が続き、この時間の間反応温
度は熱の供給なしに約100℃に保たれる。
この後反応後に混合物に、なお存在する塩素酸塩の分解
pためにNaH3O3309(または相応する溶液)を
添加する。引続き、反応混合物を50%の苛性ソーダ溶
液でpH4,5まで中和する。l1lH3,5で、クロ
ロホルムが生成し、これは蒸留することができる。活性
炭20gを添加し、混合物を15分間攪拌し、次いで固
形物を吸引濾過し、水で後洗浄する。得られるa液を濃
塩酸でpH1までの酸性にし、90〜95℃で硫酸銅1
25gを加える。20〜25℃に冷却した後銅塩を吸引
濾過し水2X100!JQで後洗浄する。Cu−エチル
キノラード約1509が得られる。
5−エチルキノリン酸の銅塩の分解 得られた銅塩を水2501+12中に懸濁させ、攪拌下
に50%の苛性ソーダ溶液+829を加える。混合物を
15分間還流下に加熱する。シーライト20gを添加し
た後50℃で濾過する。
酸化銅の濾過ケークを、温水2×25RQで後洗浄する
。a液を、50℃で70%の硝酸でpH目にされる。5
−エチルキノリン酸を約15℃で吸引濾過し、水(冷)
3×30RQで後洗浄し、乾燥する。
収量=99g 融点= 148〜151 ℃ 例  6 3」エチル−8−ヒドロキシキノリニウムクロリドから
の5−エチルキノリン酸の製造3−エチル−8−ヒドロ
キシキノリニウムクロリド2+09(1モル)を水35
0MQ中に溶解し、濃塩酸20z12(0,24モル)
、ならびにバナジン酸アンモニウム0.29を添加する
約90℃に加熱されたこの溶液に、2〜3時間のうちに
攪拌下に水365xf2中の塩素酸ナトリラム3359
(3,15モル)の溶液を添加する。反応は発熱反応で
あり、反応の間然の供給は必要ではない、酸化は約10
0℃で進行する。
それから、なお約1時間加熱せずに後攪拌し、50%の
苛性ソーダ溶液的1159(1,44モル)を慎重に訓
諭することにより反応溶液のpH値を4.5 に調節す
る。不溶の副生成物は、活性炭159を添加しかつ強力
攪拌した後吸引濾過することによって分離する。得られ
た濾液を塩酸約90tt(1(1,07モル)でpH1
にし、5−エチルキノリン酸は例5と同様に銅塩として
沈殿し、単離し、これから遊離する。
収量: 5−二チルキノリン酸90g 例  7 8−クロル−3−エチルキノリンから5−エチルキノリ
ン酸の製造 8−クロル−3−二チルキノリン192gを水400x
Qおよび硫酸120g中に溶かし、バナジン酸アンモニ
ウム0.29を添加し、95℃に加熱しかつ3〜4時間
に攪拌下に95〜100℃で水350iQ中NaCff
03320 gの溶液を添加する。反応温度を保持する
ために、塩素酸塩を添加する間加熱しなければならない
。後反応を90℃でシ2時間行なう。50%の苛性ソー
ダ溶液的180gを用いて反応混合物をpH4,5に調
節し、活性炭で清浄し、酸性にしかつエチルキノリン酸
を例5と同様に銅塩を経て単離する。
収量: 5−エチルキノリン酸749 例  8 8−メトキシ−3−メチルキノリンからの5−メチルキ
ノリン酸の製造 8−メトキシ−3−メチルキノリン173gを水400
zQおよび硫酸120gに溶解し、バナジン酸アンモニ
ウム0.29を添加し、95°Cに加熱する。2時間に
、95〜100℃で攪拌下で水400m12中の塩素酸
ナトリウム350gの溶液を添加する。酸化の間、反応
温度を保持するために加熱しなければならない。発熱反
応は酸化剤の添加の後にはじめて生起する。発熱反応の
停止した後なお90分、約100℃で後攪拌する。50
%の苛性ソーダ約100gの添加により反応混合物をp
H4,5にし、活性炭により清浄にし、かつ塩酸約90
xQでplllにする。沈殿した5−メチルキノリン酸
を吸引濾過し、洗浄しかつ乾燥する。
収量:3−メチルキノリン酸146g(理論値の806
%) 例  9 8−ヒドロキン−3−メチルキノリンからの5−メチル
キノリン酸の製造 8−ヒドロキノ−3−メチルキノリン1599を水40
0峠および濃塩酸102mcに溶かし、バナジン酸アン
モニウム02gを添加して、95℃に加熱する。2時間
に、95〜100℃で攪拌下に水350iC中の塩素酸
ナトリウム3209の溶液を添加する。反応は発熱反応
であり、反応の間熱供給は必要でない。その後、なお2
時間100°Cで後攪拌する。反応混合物を約80°C
ら冷却した後、50%の苛性ソーダ溶液でpH5,5に
調節し、活性炭で清浄にし、硝酸でplllにする。
収量、3−メチルキノリン酸148g(理論値の81.
7%) 比較例1 3−エチル−8−メトキシキノリンを、オークス (O
akes)およびレイトン (Rydon) (“So
c 、 ”第1956巻、第4433頁、第4438頁
)の作業方法に従い発煙硝酸と反応させる。エチルキノ
リン酸は生じない。黄色の生成物が得られる。シクロヘ
キサンからの再結晶の後の融点:82〜84℃。I 3
50cII−1および1560cm−tにおけるIRス
ペクトルの吸収帯は、ニトロ化生成物を示す。CHN−
分析は、3−エチル−8−メトキシニトロキノリンとし
て計算して、次の値を生じる。
比較例2 3−エチル−8−メトキノキノリンを、欧州特許出願公
開第153908号明細書から公知の酸化方法に従って
硝酸(64%)とバナリン酸アンモニウムの存在で反応
させる。エチルキノリン酸は生じない。反応生成物は、
シクロヘキサンからの再結晶の後、融点88〜90℃を
有する黄色生成物である。1350 cxiおよび15
60 crlにおけるIRスペクトルの吸収帯はニトロ
化生成物を示す。CHN−分析は、3−エチル−8−メ
トキシニトコキノリンと計算して、次の値を生じる。
手続補正書(自発) 1.事件の表示 昭和62年特許願第 103442号 2、発明の名称 5−アルキルキノリン酸の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称  リュートガースヴエルケ6アクチェンゲゼル
シャフト4、代理人 の数2」を削除する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中Xは1〜4個のC−原子を有する分枝または非分
    枝アルキル基を表わし、Yは水素または任意の基を表わ
    し、Zは−OR、−SR、−NRR′、ハロゲン、(−
    N^■(R)_3)^+、−NH−NRR′、−COH
    または −NHCORを表わし、RおよびR′は同じかまたは異
    なってもよくかつ水素または1〜8個のC−原子を有す
    る置換または非置換のアルキル基、アラルキル基または
    シクロアルキル基を表わす]で示される3−アルキルキ
    ノリン誘導体を酸性水媒体中で触媒としてバナジル(V
    )カチオンの存在において塩素、酸イオンにより、酸化
    することを特徴とする5−アルキルキノリン酸の製造方
    法。 2、5−アルキルキノリン酸を、強酸性媒体中で銅イオ
    ンと共に反応混合物から沈殿させ、銅塩として分離し、
    その後銅はアルカリ性範囲内で水酸化物として沈殿させ
    、分離し、5−アルキルキノリン酸を改めてpH0〜1
    の酸性にすることによって晶出させかつ純粋に単離する
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中Xは2〜4個のC−原子を有する分枝または非分
    枝アルキル基を表わし、Yは −OR、−SR、ハロゲン、−COOH、 −NRR′、(−N^■(R)H_3)^+、−NH−
    NRR′、または−NHCORを表わし、RおよびR′
    は同じかまたは異なっていてもよくかつ水素または1〜
    8個のC原子を有する置換または非置換のアルキル基、
    アラルキル基またはシクロアルキル基を表わしベンゼン
    核の残りの水素原子は置換されていないかまたは任意に
    置換されている]で示される3−アルキルキノリン誘導
    体から出発する特許請求の範囲第1項記載の方法。
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