TW201638072A - ２－胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種以高產率且高純度製造2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之方法。藉由使苄基鹵化物衍生物與2-胺基菸鹼酸衍生物於特定之鹼存在下之極性溶劑中進行反應，可獲得高產率且高純度之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物。
Description
本發明係關於一種2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法。詳細而言，本發明係關於一種以高產率且高純度製造作為可用作農業用殺菌劑之有效成分之化合物之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物的方法。
作為製造2-胺基菸鹼酸酯衍生物之方法，已知有使用鹵化劑將2-胺基菸鹼酸衍生物進行醯氯化，於鹼存在下之有機溶劑中使之與苄醇衍生物反應之方法；或於有機溶劑中使用縮合劑使2-胺基菸鹼酸衍生物與苄醇衍生物反應之方法等。
於先前之技術中，因產率較低，未反應之原料即2-胺基菸鹼酸衍生物殘留等原因，不得已進行矽膠管柱層析法等之精製。因此，期望開發一種可以高產率且高純度獲得目標物之工業製造法。
本發明者等人為解決上述問題而反覆努力研究，結果得知若將2-胺基菸鹼酸衍生物進行醯氯化則反應溶液成為茶褐色，難以進行目標反應，副產物變多。又，判明於使用縮合劑之反應中亦未完成。因此，於先前之技術中，於製造2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物時必需精製步驟，產率亦較低。
因此，發現藉由使苄基鹵化物衍生物與2-胺基菸鹼酸衍生物於特定之鹼存在下之極性溶劑中進行反應，可獲得高產率且高純度之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物，從而完成本發明。
即，於本發明之一態樣中，提供一種2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法，其係下式[I]：
(式中，R1表示氫原子或C1~C4之烷基，R2表示氫原子、鹵素原子、C1~C4之烷基或C1~C4之烷氧基，A表示氮原子或次甲基(CH)，Y表示氧原子、亞甲基(CH2)或亞甲氧基(OCH2))
所表示之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法，且包括如下步
驟：(a)使下式[II]：
(式中，R1如上述式[I]所定義)
所表示之2-胺基菸鹼酸衍生物與鹼金屬氫化物或鹼金屬碳酸鹽反應，獲得下式[III]：
(式中，R1如上述式[I]所定義，M表示鹼金屬)
所表示之化合物；及(b)使上述(a)中所獲得之上述式[III]所表示之化合物與下式[IV]：
(式中，R2、A及Y如上述式[I]所定義，X表示鹵素原子)
所表示之苄基鹵化物衍生物於極性溶劑中進行反應，製造上述式[I]所表示之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物。
又，作為本發明之另一態樣，提供一種2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法，其係下式[I]：
(式中，R1表示氫原子或C1~C4之烷基，R2表示氫原子、鹵素原子、C1~C4之烷基或C1~C4之烷氧基，A表示氮原子或次甲基(CH)，Y表示氧原子、亞甲基(CH2)或亞甲氧基(OCH2))
所表示之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法，且包括如下步驟：(a)使下式[II]：
(式中，R1如上述式[I]所定義)
所表示之2-胺基菸鹼酸衍生物與鹼金屬氫化物或鹼金屬碳酸鹽反應，獲得下式[III]：
(式中，R1如上述式[I]所定義，M表示鹼金屬)
所表示之化合物；(b)使下式[V]：
(上述式中，R2、A及Y如上述式[I]所定義)
所表示之苄醇衍生物與鹵化劑反應，獲得下式[IV]：
(式中，R2、A及Y如上述式[I]所定義，X表示鹵素原子)所表示之苄基鹵化物衍生物；及(c)不單離上述(b)中所獲得之上述式[IV]所表示之苄基鹵化物衍生物，而使之與上述(a)中所獲得之上述式[III]所表示之化合物於極性
溶劑中進行反應，製造上述式[I]所表示之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物。
根據本發明之製造方法，可以較先前更高產率且更高純度獲得2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物。
以下，詳細地說明本發明。
於上述式[I]、[II]、[III]、[IV]及[V]中，作為R1及R2所表示之C1~C4之烷基，例如可列舉：甲基、或乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等；作為R2所表示之鹵素原子，例如可列舉：氟原子、或氯原子、溴原子、碘原子；作為R2所表示之C1~C4之烷氧基，例如可列舉：甲氧基、或乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基；作為M所表示之鹼金屬，例如可列舉：鋰、鈉、鉀、銫。
於本發明之製造方法之一態樣中，可包括如下步驟：將上述式[II]之化合物加入至N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、乙腈或二甲基亞碸等極性溶劑中，進而，將碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銫等鹼加入至相對於上述式[II]之化合物為1.0倍莫耳~3.0倍莫耳、較佳為1.5倍莫耳~2.0倍莫耳之該極性溶劑中，於0~60℃下攪拌5分鐘~2小時、較佳為於30~50℃下攪拌10分鐘~30分鐘，獲得上述式[III]之化合物之懸浮液(以下，稱為懸浮液1)。另一方面，可包括如下步驟：將上述式[V]之化合物加入至N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、乙腈或二甲基亞碸等極性溶劑中，且將亞硫醯氯、亞硫醯溴或磷醯氯等鹵化劑加入至相對於上述式[V]之化合物
為1.0倍莫耳~1.5倍莫耳、較佳為1.0倍莫耳~1.1倍莫耳之該極性溶劑中，於-5~30℃下使之反應5分鐘~1小時、較佳為於0~10℃下使之反應20分鐘~40分鐘，藉此獲得上述式[IV]之溶液。可包括如下步驟：將該所獲得之溶液滴加至懸浮液1中，於0~100℃下加熱攪拌1~20小時、較佳為於60~80℃下加熱攪拌2~16小時而使之反應，製造上述式[I]之化合物。反應後，可藉由將反應液減壓蒸餾而蒸餾去除有機溶劑50~95%，於反應溶液中注入冰水，攪拌5~30分鐘、較佳為10~20分鐘，濾取析出之結晶。對濾取之結晶進行水清洗後進行乾燥，藉此可極容易地以高產率且高純度獲得作為目標化合物之上述式[I]之化合物。
於本發明之製造方法之另一態樣中，可包括如下步驟：將上述式[II]之化合物加入至N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、乙腈或二甲基亞碸等極性溶劑中，進而，將碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銫等鹼加入至相對於上述式[II]之化合物為1.0倍莫耳~3.0倍莫耳、較佳為1.5倍莫耳~2.0倍莫耳之該極性溶劑中，並於0~60℃下攪拌5分鐘~2小時、較佳為於30~50℃下攪拌10分鐘~30分鐘而獲得懸浮液，向該懸浮液中滴加上述式[IV]之化合物，於0~100℃下加熱攪拌1~20小時、較佳為於60~80℃下加熱攪拌2~16小時而使之反應，製造上述式[I]之化合物。反應後，可藉由將反應液減壓蒸餾而蒸餾去除有機溶劑50~95%，於反應溶液中注入冰水，攪拌5~30分鐘、較佳為10~20分鐘，濾取析出之結晶。對濾取之結晶進行水清洗後進行乾燥，藉此可極容易地以高產率且高純度獲得作為目標化合物之上述式[I]之化合物。
於本發明之製造方法中，作為與上述式[II]之化合物反應之鹼金屬氫化物，並無特別限定，例如可列舉：氫化鋰、氫化鈉、氫化鉀及氫化銫。
於本發明之製造方法中，作為與上述式[II]之化合物反應之鹼金屬碳酸鹽，並無特別限定，例如可列舉：碳酸鈉、碳酸鉀及碳酸銫。
於本發明之製造方法中，與上述式[II]之化合物反應之鹼金屬氫化物或鹼金屬碳酸鹽並無特別限定，例如相對於上述式[II]之化合物使用1.0倍莫耳~3.0倍莫耳、較佳為1.5倍莫耳~2.0倍莫耳。
於本發明之製造方法中，上述式[II]之化合物與鹼金屬氫化物或鹼金屬碳酸鹽之反應並無特別限定，例如藉由於N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、乙腈或二甲基亞碸等極性溶劑中，例如於0~60℃下攪拌5分鐘~2小時、較佳為於30~50℃下攪拌10分鐘~30分鐘而進行。
於本發明之製造方法中，上述式[III]之化合物與上述式[IV]之化合物之反應並無特別限定，例如藉由將上述式[IV]之化合物之溶液滴加至上述式[III]之化合物之懸浮液中，例如於0~100℃下加熱攪拌1~20小時、較佳為於60~80℃下加熱攪拌2~16小時而進行。
於本發明之製造方法中，作為與上述式[V]之化合物反應之鹵化劑，並無特別限定，例如使用亞硫醯氯、亞硫醯溴或磷醯氯，相對於上述式[V]之化合物例如使用1.0倍莫耳~1.5倍莫耳、較佳為1.0倍莫耳~1.1倍莫耳。
於本發明之製造方法中，上述式[V]之化合物與鹵化劑之反應並無特別限定，例如藉由於N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、乙腈或二甲基亞碸等極性溶劑中，例如於-5~30℃下使之反應5分鐘~1小時、較佳為於0~10℃下使之反應20分鐘~40分鐘而進行。
於本發明之製造方法中，藉由上述式[V]之化合物與鹵化劑之反應而製造的上述式[IV]之化合物可不進行單離而與上述式[III]之化合物反應。
於本發明之製造方法中，上述式[II]之化合物與鹼金屬氫化物或鹼金屬碳酸鹽之反應中使用之極性溶劑和上述式[V]之化合物與鹵化劑之反應中使用之極性溶劑可相同亦可不同，較佳為相同。
本發明之製造方法中使用之上述式[II]所表示之菸鹼酸衍生物例如可依據日本專利特開2010-083861號公報所記載之方法由公知化合物直接合成。
本發明之製造方法中使用之上述式[V]所表示之醇衍生物例如可依據Journal of Medicinal Chemistry(醫藥化學雜誌)，43卷，1826頁(2000)所記載之方法，由公知化合物直接合成。
本發明之製造方法中製造之上述式[I]之化合物可用作農業用殺菌劑。
以下，藉由實施例進一步說明本發明，但本發明之範圍並不受該等實施例任何限定。
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯氧基苄酯之合成
將4-苯氧基苄醇(4.00g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(10mL)中，冷卻至5℃。向該溶液中滴加亞硫醯氯(1.45mL)後，攪拌30分鐘而製成溶液(I)。
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於N,N-二甲基甲醯胺(60mL)，加入碳酸鉀(5.53g)並於40℃下攪拌30分鐘。向所獲得之懸浮液中滴加溶液(I)，於80℃下加熱攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫，於減壓下蒸餾去除N,N-二甲基甲醯胺(40mL、57%)。於殘渣中加入冰水(100mL)並於室溫下攪拌10分鐘。濾取析出之結晶，並進行乾燥，獲得目標物(表1記載之化合物2)6.41g(產率96%)。藉由液相層析法實施純度分析，結果為純度較高為99.6%。熔點為122-124℃。
1H-NMR(CDCl3)δppm：2.38(3H,s),5.25(2H,s),6.06-6.72(2H,br),6.44(1H,d),6.99-7.04(4H,m),7.12(1H,t),7.31-7.41(4H,m),8.04(1H,d)
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯氧基苄酯之合成
將4-苯氧基苄醇(4.00g)溶解於乙腈(10mL)中，冷卻至5℃。向該溶液中滴加亞硫醯氯(1.45mL)後，攪拌30分鐘而製成溶液(I)。
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於乙腈(50mL)，加入碳酸鉀(5.53g)並於40℃下攪拌30分鐘。向所獲得之懸浮液中滴加溶液(I)，加熱回流16小時。將反應液冷卻至室溫，於減壓下進行濃縮。於殘渣中加入冰水(200mL)並於室溫下攪拌10分鐘。濾取析出之結晶，並進行乾燥，獲得目標物(表1記載之化合物2)6.05g(產率91%)。藉由液相層析法實施純度分析，結果為純度較高為98.9%。熔點為122-124℃。
1H-NMR(CDCl3)δppm：2.38(3H,s),5.25(2H,s),6.06-6.72(2H,br),6.44(1H,d),6.99-7.04(4H,m),7.12(1H,t),7.31-7.41(4H,m),8.04(1H,d)
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯氧基苄酯之合成
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於N,N-二甲基甲醯胺(60mL)，加入碳酸鉀(5.53g)並於40℃下攪拌30分鐘。向所獲得之懸浮液中滴加4-苯氧基苄基氯化物(4.37g)，於80℃下加熱攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫，於減壓下蒸餾去除N,N-二甲基甲醯胺(35mL、58%)。於殘渣中加入冰水(100mL)並於室溫下攪拌10分鐘。濾取析出之結晶，並進行乾燥，獲得目標物(表1記載之化合物2)6.42g(產率96%)。藉由液相層析法實施純度分析，結果為純度較高為99.7%。熔點為122-124℃。
1H-NMR(CDCl3)δppm：2.38(3H,s),5.25(2H,s),6.06-6.72(2H,br),6.44(1H,d),6.99-7.04(4H,m),7.12(1H,t),7.31-7.41(4H,m),8.04(1H,d)
實施例3中使用之4-苯氧基苄基氯化物係藉由以下之方法合成。
4-苯氧基苄基氯化物之合成
將4-苯氧基苄醇(20.0g)溶解於甲苯(100mL)中，於室溫下歷時30分鐘滴加亞硫醯氯(13.1g)。2小時後，於減壓下將反應液進行濃縮。蒸餾殘渣，獲得目標物16.7g(產率76%)。沸點為137℃/3mmHg。
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-(4-甲基苯氧基)苄酯之合成
將4-(4-甲基苯氧基)苄醇(4.26g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(10mL)中，冷卻至5℃。向該溶液中滴加亞硫醯氯(1.45mL)後，攪拌30分鐘而製成溶液(I)。
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於N,N-二甲基甲醯胺(60mL)，加入碳酸鉀(5.53g)並於40℃下攪拌30分鐘。向所獲得之懸浮液中滴加溶液(I)，於80℃下加熱攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫，於減壓下蒸餾去除N,N-二甲基甲醯胺(45mL、64%)。於殘渣中加入冰水(100mL)並於室溫下攪拌10分鐘。濾取析出之結晶，並進行乾燥，獲得目標物(表1記載之化合物4)6.42g(產率92%)。藉由液相層析法實施純度分析，結果為純度較高為99.1%。熔點為94-96℃。
1H-NMR(CDCl3)δppm：2.33(3H,s),2.40(3H,s),5.27(2H,s),6.08-6.82(2H,br),6.44(1H,d),6.90-7.00(5H,m),7.14(2H,d),7.37(2H,d),8.02(1H,d)
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯基甲基苄酯之合成
將4-苯基甲基苄醇(3.96g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(10mL)中，冷卻至5℃。向該溶液中滴加亞硫醯氯(1.45mL)後，攪拌30分鐘而製成溶液(I)。
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於N,N-二甲基甲醯胺(60mL)，加入碳酸鉀(5.53g)並於40℃下攪拌30分鐘。向所獲得之懸浮液中滴加溶液(I)，於80℃下加熱攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫，於減壓下蒸餾去除N,N-二甲基甲醯胺(40mL、57%)。於殘渣中加入冰水(100mL)並於室溫下攪拌10分鐘。濾取析出之結晶，並進行乾燥，獲得目標物(表1記載之化合物8)6.08g(產率91%)。藉由液相層析法實施純度分析，結果為純度較高為98.3%。熔點為106-108℃。
1H-NMR(CDCl3)δppm：2.40(3H,s),3.99(2H,s),5.25(2H,s),6.10-6.74(2H,br),6.43(1H,d),7.16-7.22(4H,m),7.24-7.34(5H,m),8.02(1H,d)
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-(2-吡啶氧基)苄酯之合成
將4-(2-吡啶氧基)苄醇(4.02g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(10mL)中，冷卻至5℃。向該溶液中滴加亞硫醯氯(1.45mL)後，攪拌30分鐘而製成溶液(I)。
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於N,N-二甲基甲醯胺(60mL)，加入碳酸鉀(5.53g)並於40℃下攪拌30分鐘。向所獲得之懸浮液中滴加溶液(I)，於80℃下加熱攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫，於減壓下蒸餾去除N,N-二甲基甲醯胺(50mL、71%)。於殘渣中加入冰水(100mL)並於室溫下攪拌10分鐘。濾取析出之結晶，並進行乾燥，獲得目標物(表1記載之化合物6)6.13g(產率91%)。藉由液相層析法實施純度分析，結果為純度較高為98.5%。熔點為120-121℃。
1H-NMR(CDCl3)δppm：2.40(3H,s),5.31(2H,s),6.10-6.91(2H,
br),6.46(1H,d),6.89(1H,d),7.00(1H,t),7.16(2H,d),7.43(2H,d),7.67-7.72(1H,t),8.03(1H,d),8.20(1H,d)
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯氧基苄酯之合成
將2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)與亞硫醯氯(15mL)於85℃下加熱攪拌1小時。目標醯氯發生部分分解而反應液成為褐色。自反應液蒸餾去除過量之亞硫醯氯，冷卻至室溫，加入四氫呋喃(30mL)、4-苯氧基苄醇(4.00g)及三乙胺(6.06g)並於室溫下攪拌1小時。加入水(80mL)並過濾分離不溶物，將濾液分液。藉由飽和食鹽水清洗有機層，並藉由無水硫酸鈉進行乾燥，於減壓下進行濃縮。藉由矽膠管柱層析法(己烷：乙酸乙酯=2：1)對殘渣進行精製，獲得目標物1.23g(產率18%)。熔點為122-124℃。
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯氧基苄酯之合成
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於二氯甲烷(100mL)，冷卻至5℃。向該懸浮液中加入乙二醯氯(2.58mL)及N,N-二甲基甲醯胺(數滴)，攪拌2小時而製成溶液(I)。將4-苯氧基苄醇(4.00g)溶解於二氯甲烷(100mL)中，加入4-二甲基胺基吡啶(3.36g)，冷卻至5℃，滴加溶液(I)並攪拌1小時。向反應液中加入水(200mL)進行分液，藉由飽和食鹽水清洗有機層，並藉由無水硫酸鈉進行乾燥，於減壓下進行濃縮。藉由矽膠管柱層析法(己烷：乙酸乙酯=2：1)對殘渣進行精製，獲得目標物2.47g(產率37%)。熔點為122-124℃。
2-胺基-6-甲基菸鹼酸-4-苯氧基苄酯之合成
使2-胺基-6-甲基菸鹼酸(3.04g)懸浮於1,2-二氯乙烷(50mL)，加入4-苯氧基苄醇(4.00g)、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺
(4.60g)及4-二甲基胺基吡啶(2.92g)，於70℃下加熱攪拌12小時。將反應液冷卻至室溫，加入1,2-二氯乙烷(100mL)及水(150mL)進行分液。藉由飽和食鹽水清洗有機層，並藉由無水硫酸鈉進行乾燥，於減壓下進行濃縮。藉由矽膠管柱層析法(己烷：乙酸乙酯之梯度)對殘渣進行精製，獲得目標物3.87g(產率58%)。熔點為121-123℃。
以下，記載藉由與實施例1相同之方法所製造之本發明之化合物。
如上所述，本發明之製造方法係作為農業用殺菌劑之2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之工業價值較高的製造法。
Claims (2)
- 一種2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法，其係下式[I]：
- 一種2-胺基菸鹼酸苄酯衍生物之製造方法，其係下式[I]：
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| TW104112525A TWI542578B (zh) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Preparation of Benzyl Nicotinic Acid Benzyl Ester Derivatives |
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