WO2010126170A1 - イソチアゾール誘導体の製造方法 - Google Patents

イソチアゾール誘導体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010126170A1
WO2010126170A1 PCT/JP2010/057981 JP2010057981W WO2010126170A1 WO 2010126170 A1 WO2010126170 A1 WO 2010126170A1 JP 2010057981 W JP2010057981 W JP 2010057981W WO 2010126170 A1 WO2010126170 A1 WO 2010126170A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dichloro
cyanoisothiazole
represented
general formula
producing
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/057981
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尊之 中村
寛宜 熊谷
小川　真人
Original Assignee
イハラケミカル工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イハラケミカル工業株式会社 filed Critical イハラケミカル工業株式会社
Priority to CN201080019203.5A priority Critical patent/CN102421765B/zh
Priority to JP2011511483A priority patent/JP5583118B2/ja
Priority to EP10769860.7A priority patent/EP2426114B1/en
Priority to US13/318,323 priority patent/US8563745B2/en
Priority to RU2011148933/04A priority patent/RU2531273C2/ru
Priority to AU2010242310A priority patent/AU2010242310B2/en
Priority to KR1020117025652A priority patent/KR101649495B1/ko
Priority to BRPI1009975-1A priority patent/BRPI1009975B1/pt
Publication of WO2010126170A1 publication Critical patent/WO2010126170A1/ja
Priority to IL216034A priority patent/IL216034A/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D275/00—Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings
    • C07D275/02—Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings not condensed with other rings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/88—Polyamides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D273/00—Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D261/00 - C07D271/00
    • C07D273/08—Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D261/00 - C07D271/00 having two nitrogen atoms and more than one oxygen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D275/00—Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings
    • C07D275/02—Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings not condensed with other rings
    • C07D275/03—Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an isothiazole derivative.
  • This isothiazole derivative is useful, for example, as a synthetic intermediate for various organic compounds (for example, physiologically active organic compounds such as medical and agricultural chemicals, functional dyes, electronic materials, etc.) because of its isothiazole skeleton.
  • Isothiazole derivatives are widely known as intermediates for medicines and agricultural chemicals, functional dyes, electronic materials, and the like, and various studies have been made on methods for producing isothiazole derivatives (Non-Patent Document 1, Non-patent document 2).
  • Non-Patent Document 1 Non-patent document 2.
  • 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole which can be easily converted into a functional group, is used as an important intermediate for agricultural chemicals in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-59024 and Japanese Patent No. 4088036. Like, it is used as an intermediate for medicines and agricultural chemicals.
  • Non-Patent Document 1 has a low yield
  • the production method described in Non-Patent Document 2 has 3,4-dichloro-5 having a specific structure useful as an important intermediate for agricultural chemicals. -Cyanoisothiazole could not be produced.
  • the 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole derivative produced by this method contains a large amount of tar, it is an industrially preferred production method because it requires a purification step such as distillation. Absent.
  • a method using trichloroacetonitrile and sulfur is known (see Patent Document 2).
  • Patent Document 3 a method using dichlorofumaronitrile and sulfur is known (see Patent Document 3).
  • this method is also not an industrially preferable production method because the yield is low and inefficient and a high reaction temperature is required.
  • Another object of the present invention is to use 3,4-dichloro-5-cyanoisotope, which does not substantially use raw materials that are difficult to use (for example, highly toxic) and can suppress waste by-products.
  • the object is to provide a method for producing thiazole.
  • Still another object of the present invention is to suppress the production of tar content, and to provide a higher purity product efficiently and in a high yield (for example, simply on an industrial scale).
  • the object is to provide a process for producing dichloro-5-cyanoisothiazole.
  • the process of the present invention provides a new industrial process for the production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole.
  • 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole can be produced by a simple operation using an available fumaronitrile or maleonitrile, or a chlorine-substituted product thereof, or a mixture thereof.
  • fumaronitrile, or maleonitrile, or a chlorine substitution product thereof fumaronitrile or maleonitrile produced by chlorination of succinonitrile, or a chlorine substitution product thereof, or a mixture thereof may be used.
  • 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole can be produced by a simple operation.
  • the method of the present invention does not use highly toxic raw materials, suppresses by-products of waste, and produces high-purity 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole having no tar content and high yield and efficiency.
  • it can be easily implemented on an industrial scale. Therefore, the method of the present invention is environmentally friendly and has high industrial utility value.
  • n represents an integer of 0 to 2.
  • the aprotic polar solvent is dimethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, ethylene carbonate, or propylene carbonate, or a mixed solvent thereof.
  • aprotic polar solvent according to any one of [1] to [6], wherein the aprotic polar solvent is dimethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, or a mixed solvent thereof.
  • the aprotic polar solvent is dimethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, ethylene carbonate, propylene carbonate or a mixed solvent thereof.
  • the method of the present invention is characterized in that the nitrile compound represented by the general formula (1) and the sulfur chloride represented by the general formula (2) are reacted in an aprotic polar solvent. This is a method for producing 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole represented by the formula (3).
  • N in the general formula (1) represents an integer of 0-2.
  • a nitrile compound in which n is 1 or 2 can be produced by chlorination of a succinonitrile represented by the formula (4).
  • the succinonitrile represented by the formula (4) is currently available industrially at a relatively low cost, and is a known compound that is preferable as an industrial raw material from the viewpoint of handling and toxicity.
  • Chlorination of the succinonitrile represented by the formula (4) may be thermal chlorination or photochlorination, and can also be carried out by photochlorination according to US Pat. No. 2,443,494 (US2443494). .
  • the amount of chlorine represented by formula (5) is preferably 0.1 equivalent or more of the raw material compound. More preferably, it is usually in the range of 0.1 to 10.0 equivalents, more preferably 0.1 to 3.0 equivalents, relative to the succinonitrile represented by the formula (4).
  • the chlorinating agent is not limited to the above-mentioned chlorine, but can be chlorinated using other known chlorinating agents.
  • chlorinating agents examples include N-chlorosuccinimide, phosphorus pentachloride, phosphorus trichloride, phosphorus oxychloride, sulfuryl chloride, thionyl chloride, hydrogen chloride and the like.
  • solvent Although this reaction is preferably carried out without a solvent, it does not exclude the execution in the presence of an appropriate solvent that does not inhibit the reaction of this reaction and the next step.
  • the solvent that can be used in this reaction may be any one that is liquid at the reaction temperature and functions as a solvent and does not inhibit this reaction and the next step.
  • a hydrocarbon solvent having 6 to 40 carbon atoms.
  • the amount of the solvent used is usually 10.0 L (liter) or less, more preferably in the range of 0.01 to 2.0 L with respect to 1 mol of the raw material compound represented by the formula (4).
  • reaction temperature The reaction temperature for this reaction is usually in the range of 60 ° C. to 200 ° C., but preferably in the range of 90 ° C. to 160 ° C.
  • reaction time of this reaction is not particularly limited, it is usually from 0.5 to 48 hours, preferably from 8 to 36 hours, from the viewpoint of suppressing by-products.
  • any single nitrile compound represented by n in the general formula (1) represented by 0 to 2 can be used alone as a raw material, or when the above steps are carried out without a solvent.
  • the crude product of the reaction solution obtained as it is (generally a mixture of a plurality of nitrile compounds in which n in the general formula (1) is represented by 0 to 2) is used without any particular purification.
  • the desired 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole can be produced by reacting with sulfur chloride represented by (2) in an aprotic polar solvent.
  • M in the above general formula (2) represents an integer of 1 to 2.
  • the reaction proceeds at any molar ratio of the sulfur chloride represented by the general formula (2) to the raw material compound represented by the general formula (1).
  • the sulfur chloride represented by the general formula (2) is usually 1.0 to 10.0 mol, preferably 1.0 to 4.0 mol, per 1 mol of the nitrile compound (raw material compound) represented by A range can be illustrated.
  • the amount of sulfur monochloride used is preferably equal to or greater than that of the raw material compound. Furthermore, it is usually preferably 1.0 to 10.0 equivalents, more preferably 1.0 to 4.0 equivalents, relative to 1 mol of the raw material compound represented by the general formula (1).
  • solvent As a solvent that can be used in this reaction, for example, an aprotic polar solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, ethylene carbonate, or propylene carbonate is used. I can do it. From the viewpoint of reactivity and ease of post-treatment, N, N-dimethylformamide and N-methylpyrrolidone are preferably used.
  • a solvent can be used individually or as a mixed solvent of arbitrary mixing ratios.
  • aprotic solvent examples include diethyl ether, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and tetramethylurea. , Hexamethylphosphoric triamide, pyridine, benzonitrile, acetonitrile, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide, nitromethane, and chloroform, but are not limited thereto. (Acceptor number)
  • the aprotic solvent here is a solvent having an acceptor number of 24.0 or less.
  • the solvent used in this reaction is preferably an aprotic solvent having an acceptor number (AN) of 24.0 or less, more preferably an aprotic solvent having an acceptor number of 20.0 or less, and an aprotic solvent having an acceptor number of 17.0 or less. More preferred is an organic solvent.
  • AN aprotic solvent having an acceptor number
  • More preferred is an organic solvent.
  • the number of acceptors (AN) is, for example, a measure of acceptor properties proposed by Mayer-Gutmann.
  • AN a 100Deruta (solvent) / [[delta] (in 1,2-dichloroethane (C2F5) 3PO ⁇ SbCl 5) - ⁇ ( dissolved in n- hexane (C2F5) 3PO)].
  • the polar solvent here is a solvent having a relative dielectric constant of 5 or more.
  • the relative dielectric constant is a value described in “Chemical Handbook” (Basics) edited by The Chemical Society of Japan, 5th edition, pages I-770 to 777, Maruzen, 2004.
  • the amount of the solvent is preferably an amount that can sufficiently stir the reaction system.
  • a range of 0.01 to 10 L, preferably 0.1 to 1.0 L, more preferably 0.1 to 0.5 L can be exemplified with respect to 1 mol of the raw material compound represented by the general formula (1).
  • reaction temperature The reaction temperature of this reaction may be in the range of 70 ° C. to the reflux temperature of the solvent, but is preferably in the range of 90 ° C. to 120 ° C.
  • reaction time The reaction time of this reaction is not particularly limited, but is preferably 1 hour to 20 hours from the viewpoint of byproduct suppression.
  • 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole represented by the general formula (3) is produced in a high yield under mild conditions without using a special reaction apparatus.
  • the resulting 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole represented by the general formula (3) is a useful compound as an intermediate raw material for medical and agricultural chemicals.
  • the yield of the desired product is preferably 70% or more, more preferably 75 to 95%, still more preferably 80 to 95% (particularly preferably 83 to 95%). is there.
  • Comparative Example 1 described later, 1 mol of the desired 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole can be theoretically produced from 2 mol of carbon disulfide as a raw material. Therefore, the yield in Comparative Example 1 and the like is expressed as a percentage of such “theoretical yield” (relative to 2 mol of carbon disulfide).
  • Example 1 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 300 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a dropping funnel, 7.80 g (0.100 mol) of fumaronitrile and 50 ml (0.520 mol) of N-methylpyrrolidone were added and stirred for 20 to 20 minutes. At 25 ° C., 32 ml (0.400 mol) of sulfur monochloride was added dropwise. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 6 hours.
  • Example 2 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 300 ml four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel, 8.98 g (0.115 mol) of fumaronitrile and 76.5 ml (0.990 mol) of N, N-dimethylformamide were added and stirred. While at 20-25 ° C., 36.8 ml (0.460 mol) of sulfur monochloride was added dropwise. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 6 hours. The reaction solution was cooled to 25 ° C., water was added dropwise while paying attention to the temperature, and the precipitated sulfur was removed by filtration.
  • Example 3 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 25 ml eggplant flask, 1.47 g (10 mmol) of dichlorofumaronitrile and 2.5 ml of N, N-dimethylformamide were added, and 2.0 g (15 mmol) of sulfur monochloride was added dropwise at 20-25 ° C. with stirring. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 6 hours. The reaction rate by GC analysis was 100%. The reaction solution was cooled to 25 ° C., water was added dropwise while paying attention to the temperature, and the precipitated sulfur was removed by filtration.
  • Example 4 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 25 ml eggplant flask, 1.12 g (10 mmol) of monochlorofumaronitrile and 2.5 ml of N, N-dimethylformamide were added, and 2.0 g (15 mmol) of sulfur monochloride was added dropwise at 20-25 ° C. with stirring. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 3 hours. The reaction rate by GC analysis was 97.5%. The reaction solution was cooled to 25 ° C., water was added dropwise while paying attention to the temperature, and the precipitated sulfur was removed by filtration.
  • Example 5 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 25 ml eggplant flask, 1.12 g (10 mmol) of monochloromaleonitrile and 2.5 ml of N, N-dimethylformamide were added, and 2.0 g (15 mmol) of sulfur monochloride was added dropwise at 20-25 ° C. with stirring. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 3 hours. The reaction rate by GC analysis was 95.5%. The reaction solution was cooled to 25 ° C., water was added dropwise while paying attention to the temperature, and the precipitated sulfur was removed by filtration.
  • Example 6 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 25 ml eggplant flask, 57 mg (0.39 mmol) of dichloromaleonitrile and 120 mg of N, N-dimethylformamide were added, and 159 mg (1.18 mmol) of sulfur monochloride was added dropwise at 20-25 ° C. with stirring. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 6 hours. The reaction solution was cooled to 25 ° C., water was added dropwise while paying attention to the temperature, and the precipitated sulfur was removed by filtration. Thereafter, the reaction product was extracted with toluene to obtain a light brown toluene solution with a small tar content. As a result of GC analysis, the yield of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole was 92% in terms of GC area percentage.
  • Example 7 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, 60.2 g (0.75 mol) of succinonitrile was added, and the temperature was raised to 120 ° C. while stirring and 149.2 g (2.10 mol) of chlorine. ) For 16 hours.
  • the nitrile compound represented by the general formula (1) (wherein n represents an integer of 0 to 2) is dichlorofumaronitrile / monochlorofumaronitrile.
  • the reaction solution was cooled to 25 ° C., water was added dropwise while paying attention to the temperature, and the reaction product was extracted with toluene to obtain a brown toluene solution with a small tar content.
  • the yield of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole was 84% of the theoretical amount obtained from succinonitrile.
  • Example 8 (Production of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole) To a 50 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 22.0 g (0.27 mol) of succinonitrile was added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer while raising the temperature to 120 ° C. 65.0 g (0.92 mol) of chlorine was blown in over 11 hours while paying sufficient attention. After cooling to room temperature, the resulting nitrile compound represented by the general formula (1) (wherein n represents an integer of 0 to 2) is dichlorofumaronitrile / monochlorofumaronitrile / monochloromaleonitrile.
  • Comparative Example 2 (Method not using aprotic polar solvent) To a 50 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 22.0 g (0.27 mol) of succinonitrile was added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer while raising the temperature to 120 ° C. 65.0 g (0.92 mol) of chlorine was blown in over 11 hours while paying sufficient attention. After cooling to room temperature, the resulting reaction solution was transferred to a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, and dropping funnel.
  • a novel industrial production method of 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole is provided.
  • a nitrile compound represented by the general formula (1) as a raw material, which is simple without using a highly toxic raw material, an expensive catalyst or a transition metal, or a special reaction apparatus.
  • 3,4-dichloro-5-cyanoisothiazole having high yield and high purity and containing no tar content can be produced on an industrial scale while suppressing waste by-product under mild conditions. Further, since no harmful waste derived from the catalyst or the transition metal is produced, the waste treatment is easy, the environment is friendly, and the industrial utility value is high.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Thiazole And Isothizaole Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

一般式（１）（式中、ｎは０～２の整数を示す。）で表されるニトリル化合物と、一般式（２）（式中、ｍは１～２の整数を示す。）で表される塩化硫黄とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、式（３） で表される３，４－ジクロロ－５－シアノイソチアゾールの製造方法。収率が高く効率的で毒性の強い原料を使用せず廃棄物の抑制を抑え 工業的規模で簡便に実施可能な、タール分を含まない純度の高い３，４－ジクロロ－５－シアノイソチアゾールを製造する方法が提供され る。

Description

イソチアゾール誘導体の製造方法
　本発明は、イソチアゾール誘導体の製造方法に関する。このイソチアゾール誘導体は、例えば、そのイソチアゾール骨格の故に、種々の有機化合物（例えば、医農薬等の生理活性な有機化合物、ないしは機能性色素、電子材料等）の合成中間体として有用である。
　イソチアゾール誘導体は、医農薬中間体や、機能性色素、電子材料等の中間体として広く知られており、これまでイソチアゾール誘導体の製造方法について種々検討がなされてきている（非特許文献１、非特許文献２参照）。これら製造方法の中でも、容易に官能基変換可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは、特開平５−５９０２４号公報や、特許第４０８８０３６号では農薬の重要中間体として使用されている様に、医農薬中間体として用いられている。しかしながら、上記の非特許文献１に記載の製法は収率が低く、また、非特許文献２に記載の製法では、農薬の重要中間体として有用な特定の構造を有する３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造はできなかった。
　従来より、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを製造する方法として、二硫化炭素（ＣＳ２）、シアン化ナトリウム（ＮａＣＮ）、及び塩素（Ｃｌ２）を用いる方法が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、この方法については、使用する原料に特殊引火物であるＣＳ２を用い、しかも毒物であるＮａＣＮをも用いるという欠点がある。加えて、この方法は、収率が低く非効率的であり、しかも廃棄物が非常に多く副生する欠点もある。廃棄物としては、例えば、副生する硫黄が挙げられる。この方法では、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を溶媒として塩素を吹き込み加熱するため、反応の暴走を引き起こす恐れもある。さらに、この方法で製造した３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾール誘導体は、タール分を多く含むため、蒸留等の精製工程を必要とすることなどの理由から、工業的に好ましい製造方法ではない。他の製造方法として、トリクロロアセトニトリルと硫黄を用いる方法が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、この方法は、収率が低く非効率的であり、しかも高温の反応温度が必要なことから、工業的に好ましい製造方法ではない。さらに、ジクロロフマロニトリルと硫黄を用いる方法が知られている（特許文献３参照）。しかしながら、この方法も、収率が低く非効率的であり、しかも高温の反応温度が必要なことから、やはり工業的に好ましい製造方法ではない。
ＵＳ３３４１５４７号公報 ＤＥ２２３１０９７（ＤＴ２２３１０９７）号公報 ＤＥ２２３１０９８（ＤＴ２２３１０９８）号公報
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔ．４２，（１９７０）３７１９−３７２２． Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００２，１８７２−１８７３．
　本発明の目的は、上記した従来技術における１以上の欠点を解決可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法を提供することにある。
　本発明の他の目的は、使用に難点のある（例えば、毒性の強い）原料を実質的に使用せず、廃棄物の副生を抑えることが可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法を提供することにある。
　本発明の更に他の目的は、タール分の生成を抑制し、より高純度の生成物を高収率且つ効率的に（例えば、工業的規模で簡便に）与えることが可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法を提供することにある。
　上記のような状況に鑑み、本発明者が３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを製造する方法について鋭意研究を重ねた結果、意外にも、フマロニトリル、マレオニトリル若しくはこれらの塩素置換体、又はこれらの混合物と塩化硫黄を反応させることにより、上記課題の解決が可能であることを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
　本発明方法により、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの新規な工業的製造法が提供される。本発明方法によれば、原料として、入手可能なフマロニトリル又はマレオニトリル、又はこれらの塩素置換体、又はこれら等の混合物を用いて３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを簡便な操作で製造できる。
　これら原料のフマロニトリル、又はマレオニトリル、又はこれらの塩素置換体には、スクシノニトリルの塩素化で製造されたものであるフマロニトリル又はマレオニトリル、又はこれらの塩素置換体、又はこれら等の混合物を用いることもでき、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを簡便な操作で製造できる。
　更に、本発明方法では毒性の強い原料を使用せず、廃棄物の副生を抑えると共にタール分を含まないより純度の高い３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを高収率且つ効率的に工業的規模で簡便に実施可能である。したがって、本発明の方法は、環境にも優しく、且つ工業的な利用価値が高い。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　本発明は、下記〔１〕乃至〔１９〕項に記載の発明を提供する事により前記課題を解決したものである。
〔１〕一般式（１）
［化１］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
（式中、ｎは０~２の整数を示す。）
で表されるニトリル化合物と、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（式中、ｍは１~２の整数を示す。）
で表される塩化硫黄、又はその混合物とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、一般式（３）
［化３］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔２〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０で表されるニトリル化合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔３〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが１で表されるニトリル化合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔４〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが２で表されるニトリル化合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔５〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０乃至２で表されるニトリル化合物の混合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔６〕非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒又は炭酸エステル系非プロトン性極性溶媒である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔７〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネート、あるいはこれらの混合溶媒である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔８〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素あるいはこれらの混合溶媒である、〔１〕乃至〔６〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔９〕一般式（２）のｍが１又は２で表される塩化硫黄又はその混合物が、反応系内で調整されたものである、〔１〕乃至〔８〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１０〕一般式（２）で表される塩化硫黄が、ｍが２で表される一塩化硫黄である、〔１〕乃至〔９〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１１〕一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 のｎが１又は２で表されるニトリル化合物が、式（４）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 で表されるスクシノニトリルの塩素化で製造されたものである、〔１〕又は〔３〕乃至〔１０〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１２〕式（４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
で表されるスクシノニトリルと、式（５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
で表される塩素を反応させたのち、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（式中、ｍは１~２の整数を示す。）
で表される塩化硫黄又はその混合物とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、式（３）
［化９］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１３〕非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒又は炭酸エステル系非プロトン性極性溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１４〕非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１５〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネートあるいはこれらの混合溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１６〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素あるいはこれらの混合溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１７〕式（４）で表されるスクシノニトリルと式（５）で表される塩素との反応を、無溶媒で行うものである、〔１２〕乃至〔１６〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１８〕式（２）のｍが１又は２で表される塩化硫黄又はその混合物が、反応系内で調製されたものである、〔１２〕乃至〔１７〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
〔１９〕式（２）で表される塩化硫黄が、ｍが２で表される一塩化硫黄である、〔１２〕乃至〔１８〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
　以下、本発明について詳細に説明する。
（イソチアゾール誘導体の製造方法）
　本発明方法は、一般式（１）で表されるニトリル化合物と、一般式（２）で表される塩化硫黄とを用いて、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、一般式（３）で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法である。
（原料化合物）
　まず、本発明方法の原料として用いる、上記した一般式（１）等で表される原料化合物について説明する。
（ニトリル化合物）
　一般式（１）中のｎは０~２の整数を示す。
　当反応に使用できる一般式（１）で表されるニトリル化合物としては、具体的には例えば、フマロニトリル、マレオニトリル、モノクロロフマロニトリル、ジクロロフマロニトリル、モノクロロマレオニトリル、ジクロロマレオニトリルまたはこれらの混合物を挙げることができる。
これらの一般式（１）で表されるニトリル化合物は、全て公知の化合物である。
これらの一般式（１）で表される化合物のうちｎが１又は２であるニトリル化合物は、式（４）で表されるスクシノニトリルの塩素化により製造することが可能である。式（４）で表されるスクシノニトリルは、現在、工業的に比較的安価に入手可能なものであり、さらに取り扱い、及び、毒性面からも工業的原材料として好ましい公知化合物である。式（４）で表されるスクシノニトリルの塩素化は、熱塩素化であっても光塩素化であってもよく、米国特許第２４４３４９４号（ＵＳ２４４３４９４）に準じた光塩素化によっても実施できる。
（スクシノニトリルの塩素化）
　当スクシノニトリルの塩素化反応においては、例えば塩素化剤として、式（５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
で表される塩素を、反応系内への吹き込みにより反応系に導入し、反応試剤とすることにより実施できる。式（５）で表される塩素の使用量としては、原料化合物の０．１当量以上であることが好ましい。更に好ましくは、式（４）で表されるスクシノニトリルに対して、通常０．１~１０．０当量、更には０．１~３．０当量の範囲であることが好ましい。
（塩素化剤）
　塩素化剤としては上述の塩素に限らず、他の公知の塩素化剤を用いて塩素化することもできる。このような「他の公知の塩素化剤」としては、例えばＮ−クロロスクシンイミド、五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リン、塩化スルフリル、塩化チオニル、塩化水素等を例示することができる。
（溶媒）
　当反応は無溶媒で実施することが好ましいが、本反応及び次工程の反応を阻害しない適切な溶媒の存在下での実施を排除するものではない。本反応に使用しうる溶媒としては、反応温度において液状で溶媒として機能するものであって、本反応及び次工程の反応を阻害しないものであれば良く、例えば炭素数６乃至４０の炭化水素溶媒、具体的にはヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ペンタコサン、トリコンタン、テトラコンタン、及び流動パラフィンに代表されるこれらの混合物を例示できる。溶媒の使用量は、式（４）で表される原料化合物１モルに対して、通常１０．０Ｌ（リットル）以下、更には０．０１~２．０Ｌの範囲であることが好ましい。
（反応温度）
　当反応の反応温度としては、通常、６０℃~２００℃の範囲を例示できるが、好ましくは９０℃~１６０℃の範囲が良い。
（反応時間）
　当反応の反応時間は特に制限されないが、副生物抑制の観点等から、通常、０．５時間~４８時間、好ましくは８時間~３６時間がよい。
（ニトリル化合物の使用方法）
　本発明方法では、一般式（１）のｎが０乃至２で表されるニトリル化合物の何れかの単品を単独で原料とすることもできるし、上述の工程を無溶媒で実施した場合には、得られた反応溶液そのままの粗生成物（通常、一般式（１）のｎが０乃至２で表される複数のニトリル化合物の混合物となっている。）を特に精製することなく、一般式（２）で表される塩化硫黄と非プロトン性極性溶媒中で反応させることにより、目的とする３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを製造することができる。
（塩化硫黄）
　続いて、一般式（２）で表される塩化硫黄について説明する。
　上記した一般式（２）中のｍは、１~２の整数を示す。
　従って、当反応に使用できる一般式（２）で表される塩化硫黄としては、具体的には、ｍが１である二塩化硫黄、ｍが２である一塩化硫黄を挙げることができ、これらは硫黄と塩素から系内、もしくは系外で合成することも可能である。入手性や取り扱いの簡便さ、反応性等の観点からは、一塩化硫黄の使用が好ましい。
　これらの一般式（２）で表される塩化硫黄は、公知化合物である。
（塩化硫黄の使用量）
　当反応における、一般式（２）で表される塩化硫黄の使用モル比は、一般式（１）で表される原料化合物に対して如何なるモル比でも反応が進行するが、一般式（１）で表されるニトリル化合物（原料化合物）１モルに対して、一般式（２）で表される塩化硫黄が、通常１．０~１０．０モル、好ましくは１．０~４．０モルの範囲を例示できる。
　一塩化硫黄の使用量としては、原料化合物の当量以上が好ましい。更には、一般式（１）で表される原料化合物１モルに対して通常１．０~１０．０当量が好ましく、更には１．０~４．０当量の範囲であることが好ましい。
（溶媒）
　当反応に用いうる溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネート等の非プロトン性極性溶媒を用いて行うことが出来る。反応性、後処理の簡便さの点からは、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンを用いることが好ましい。溶媒は単独で、又は任意の混合割合の混合溶媒として用いることができる。
（非プロトン性溶媒）
　非プロトン性溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ピリジン、ベンゾニトリル、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ニトロメタン、クロロホルムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（アクセプター数）
　ここでいう非プロトン性溶媒とは、アクセプター数が２４．０以下の溶媒とする。
　当反応に用いる溶媒はアクセプター数（ＡＮ）が２４．０以下の非プロトン性溶媒が好ましく、アクセプター数が２０．０以下の非プロトン性溶媒がより好ましく、アクセプター数が１７．０以下の非プロトン性溶媒が更に好ましい。
　このアクセプター数（ＡＮ）については、Ｖ．グートマン（大瀧、岡田訳）「ドナーとアクセプター」、学会出版センター（株）、１９８３年、又はＣｈｒｉｓｔｉａｎ　Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ［Ｓｏｌｖｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第２版、ＶＣＨ（ＲＦＡ）、１９９０年、２３−２４頁］等に記載されている。
　アクセプター数（ＡＮ）とは、例えば、Ｍａｙｅｒ−Ｇｕｔｍａｎｎが提案したアクセプター性の尺度である。ｎ−ヘキサン中に溶かした（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯの３１Ｐ−ＮＭＲ化学シフト値を０とし、１，２−ジクロロエタン中の（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯ・ＳｂＣｌ５錯体の３１Ｐ−ＮＭＲ化学シフト値を１００としたとき、ある純溶媒中に溶かした（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯの３１Ｐ−ＮＭＲ化学シフト値をＡＮとする。ＡＮ＝１００δ（溶媒）／［δ（１，２−ジクロロエタン中の（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯ・ＳｂＣｌ５）−δ（ｎ−ヘキサン中に溶かした（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯ）］である。
（比誘電率）
　ここでいう極性溶媒とは、比誘電率が５以上である溶媒とする。ここに、比誘電率は、日本化学会編「化学便覧」（基礎編）、改訂５版、Ｉ−７７０~７７７頁、丸善、２００４年に記載の値とする。
（溶媒量）
　溶媒量としては、反応系の攪拌が充分にできる量であることが好ましい。例えば、一般式（１）で表される原料化合物１モルに対して０．０１~１０Ｌ、好ましくは０．１~１．０Ｌ、より好ましくは０．１~０．５Ｌの範囲を例示できる。
（反応温度）
　当反応の反応温度は、７０℃~溶媒の還流温度の範囲を例示できるが、９０℃~１２０℃の範囲が好ましい。
（反応時間）
　当反応の反応時間は特に制限されないが、副生物抑制の観点等から、１時間~２０時間が好ましい。
　当反応によれば、特別な反応装置を用いることなく、穏やかな条件下で高収率に一般式（３）で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールが生成する。得られる一般式（３）で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは、医農薬等の中間原料として有用な化合物である。
（収率）
　本発明において、目的とする生成物の収率は、好ましくは７０％以上であり、より好ましくは７５~９５％であり、更に好ましくは８０~９５％（特に好ましくは、８３~９５％）である。
　この収率は、原料である一般式（１）で表されるニトリル化合物のモル数に対する、得られる目的物の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールのモル数から計算することができる。すなわち、本発明における収率は、以下の式で表される。
　収率（％）＝１００×｛（得られた目的物のモル数）／（原料の一般式（１）のモル教）｝
　後述する実施例１~８においては、原料の一般式（１）のニトリル化合物１モルから、目的の３，４−ジクロロー５−シアノイソチアゾール１モルが理論的に製造できる。よって、この理論値から、実際の収率を計算することができる。
　他方、後述する比較例１においては、原料の二硫化炭素２モルから目的の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾール１モルが理論的に製造できる。したがって、比較例１等における収率は、このような（二硫化炭素２モルに対する）「理論収量」のパーセンテージで表現している。
　次に、実施例を挙げて本発明化合物の製造方法を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例１
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた３００ｍｌの四口フラスコに、フマロニトリル７．８０ｇ（０．１００ｍｏｌ）、Ｎ−メチルピロリドン５０ｍｌ（０．５２０ｍｏｌ）を加え、攪拌しながら２０~２５℃で一塩化硫黄３２ｍｌ（０．４００ｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。
　その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は９２％であった。尚、トルエン溶液で得られた３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは、スペクトル測定により構造確認した。
１３Ｃ−ＮＭＲ　７５ＭＨｚ（ＣＨＣｌ３−ｄ１，δ）：１０８．２，１３０．９，１３１．０，１４９．８．　ＧＣ−ＭＳ（ｍ／ｚ）：１７８［Ｍ−１］＋，１８０［Ｍ＋１］＋．
実施例２
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた３００ｍｌの四口フラスコに、フマロニトリル８．９８ｇ（０．１１５ｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド７６．５ｍｌ（０．９９０ｍｏｌ）を加え、攪拌しながら２０~２５℃で一塩化硫黄３６．８ｍｌ（０．４６０ｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
　このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は７１％であった。
実施例３
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　２５ｍｌのナスフラスコに、ジクロロフマロニトリル１．４７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２．５ｍｌを加え、攪拌しながら２０~２５℃で一塩化硫黄２．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。ＧＣ分析による反応率は１００％であった。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
　このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は７９％であった。
実施例４
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　２５ｍｌのナスフラスコに、モノクロロフマロニトリル１．１２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２．５ｍｌを加え、攪拌しながら２０~２５℃で一塩化硫黄２．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、３時間攪拌した。ＧＣ分析による反応率は９７．５％であった。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
　このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は７６％であった。
実施例５
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　２５ｍｌのナスフラスコに、モノクロロマレオニトリル１．１２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２．５ｍｌを加え、攪拌しながら２０~２５℃で一塩化硫黄２．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、３時間攪拌した。ＧＣ分析による反応率は９５．５％であった。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
　このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は８０％であった。
実施例６
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　２５ｍｌのナスフラスコに、ジクロロマレオニトリル５７ｍｇ（０．３９ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド１２０ｍｇを加え、攪拌しながら２０~２５℃で一塩化硫黄１５９ｍｇ（１．１８ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
　ＧＣ分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率はＧＣ面積百分率で９２％であった。
実施例７
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　攪拌器、還流冷却器、温度計を備えた１００ｍｌの四口フラスコに、スクシノニトリル６０．２ｇ（０．７５ｍｏｌ）を加え、１２０℃まで昇温し攪拌しながら塩素１４９．２ｇ（２．１０ｍｏｌ）を１６時間かけて吹き込んだ。室温まで冷却し、反応液をＧＣ分析した結果、一般式（１）（式中、ｎは０~２の整数を示す。）で表されるニトリル化合物は、ジクロロフマロニトリル／モノクロロフマロニトリル／モノクロロマレオニトリル／ジクロロマレオニトリル／マレオニトリル／フマロニトリルの混合物であり、その組成比は９．０対５．９対５．３対５．１対１．５対１．０であった。
　これを攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた１Ｌの四口フラスコに移し、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド１８０ｍｌを加え、一塩化硫黄９０ｍｌ（１．５ｍｏｌ）を攪拌しながら２０~２５℃で加えた。その後１００℃に昇温し、９時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない褐色のトルエン溶液として得た。
　このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は、スクシノニトリルから得られる理論量の８４％であった。
実施例８
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
　攪拌子、還流冷却器、温度計を備えた５０ｍｌの四ツ口フラスコに、スクシノニトリル２２．０ｇ（０．２７ｍｏｌ）を加え、１２０℃まで昇温しながらマグネチックスターラーで攪拌した。塩素６５．０ｇ（０．９２ｍｏｌ）を十分に注意しながら１１時間かけて吹き込んだ。室温まで冷却し、得られた一般式（１）（式中、ｎは０~２の整数を示す。）で表されるニトリル化合物であるジクロロフマロニトリル／モノクロロフマロニトリル／モノクロロマレオニトリル／ジクロロマレオニトリル／マレオニトリル／フマロニトリルの混合物を、攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた１Ｌの四ツ口フラスコに移した。Ｎ−メチルピロリドン１４０ｍｌ（１．４２ｍｏｌ）、一塩化硫黄８７．８ｍｌ（１．１ｍｏｌ）を攪拌しながら２０~２５℃で加えた。
　その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで放冷したのち、氷水にあけ、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない褐色のトルエン溶液として得た。このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は、スクシノニトリルから得られる理論量の８４％であった。
　副生した硫黄は、目的物の０．２７倍の重量として得られた。
比較例１
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの合成：特許文献１記載の方法）
　攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備え窒素置換した５００ｍｌの四口フラスコにシアン化ナトリウム５６．６ｇ（１．１５ｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド６８０ｍｌ（８．７７ｍｏｌ）を加え、攪拌しながら２０~３０℃で二硫化炭素８３．８ｇ（１．１０ｍｏｌ）を滴下した。その後６０℃に昇温し、３時間攪拌した。　反応液を２５℃に冷却し塩素７２．２ｇ（１．０２ｍｏｌ）を吹き込んだ後、６０℃に昇温し、１時間攪拌した。反応液を５℃に冷却しトルエン４００ｍＬ、水１０００ｇを加え１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液にて中和した。析出した硫黄をろ過で除き分液にてタール分が多い暗黒色のトルエン溶液として得た。
　このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾール含有濃度は１１．４ｗｔ％であり、収率は、理論収量の５３％であった。副生した硫黄は、目的物の２．４倍の重量として得られた。
比較例２
（非プロトン性極性溶媒を用いない方法）
　攪拌子、還流冷却器、温度計を備えた５０ｍｌの四ツ口フラスコに、スクシノニトリル２２．０ｇ（０．２７ｍｏｌ）を加え、１２０℃まで昇温しながらマグネチックスターラーで攪拌した。塩素６５．０ｇ（０．９２ｍｏｌ）を十分に注意しながら１１時間かけて吹き込んだ。室温まで冷却し、得られた反応液を、攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた１Ｌの四口フラスコに移した。一塩化硫黄８７．８ｍｌ（１．１ｍｏｌ）を攪拌しながら２０~２５℃で加えた。
　その後１００℃に昇温し、６時間攪拌したが３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは得られなかった。
（ＧＣ分析方法）
　上記したＧＣ分析方法の詳細に関しては、必要に応じて、以下の文献を参照することができる。
（ａ）：（社）日本化学会編「新実験化学講座９　分析化学　ＩＩ」、第６０~８６頁（１９７７年）、発行者　飯泉新吾、丸善株式会社（例えば、カラムに使用可能な固定相液体に関しては、第６６頁を参照できる。）
（ｂ）：（社）日本化学会編、「実験化学講座２０−１　分析化学」第５版、第１２１~１２９頁（２００７年）、発行者　村田誠四郎、丸善株式会社（例えば、中空キャピラリー分離カラムの具体的な使用方法に関しては、第１２４~１２５頁を参照できる。）
（ＨＰＬＣ分析方法）
　上記したＨＰＬＣ分析方法の詳細に関しては、必要に応じて、以下の文献を参照することができる。
（ｃ）：（社）日本化学会編「新実験化学講座９　分析化学　ＩＩ」、第８６~１１２頁（１９７７年）、発行者　飯泉新吾、丸善株式会社（例えば、カラムに使用可能な充填剤−移動相の組合せに関しては、第９３~９６頁を参照できる。）
（ｄ）（社）日本化学会編、「実験化学講座２０−１　分析化学」第５版、第１３０~１５１頁（２００７年）、発行者　村田誠四郎、丸善株式会社（例えば、逆相クロマトグラフィー分析の具体的な使用方法・条件に関しては、第１３５~１３７頁を参照できる。）
　本発明によれば、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの新規な工業的製造法が提供される。本発明方法によれば、原料として一般式（１）で表されるニトリル化合物を用いることが可能で、毒性の強い原料や高価な触媒あるいは遷移金属、または特殊な反応装置を用いることなく簡便な操作で、穏やかな条件下、廃棄物の副生を抑えると共に高収率で、且つタール分を含まない高純度の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを工業的規模で製造できる。さらに、触媒もしくは遷移金属に由来する有害な廃棄物も出ないので廃棄物処理が容易で環境にも優しく工業的な利用価値が高い。

Claims (11)

  1. 　一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、ｎは０~２の整数を示す。）
    で表されるニトリル化合物と、一般式（２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、ｍは１~２の整数を示す。）
    で表される塩化硫黄又はその混合物とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、式（３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  2. 　ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０で表されるニトリル化合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  3. 　ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが１で表されるニトリル化合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  4. 　ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが２で表されるニトリル化合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  5. 　ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０乃至２で表されるニトリル化合物の混合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  6. 　非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒又は炭酸エステル系非プロトン性極性溶媒である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  7. 　非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネートあるいはこれらの混合溶媒である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  8. 　非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素あるいはこれらの混合溶媒である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  9. 　一般式（２）のｍが１又は２で表される塩化硫黄又はその混合物が、反応系内で調整されたものである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  10. 　一般式（２）で表される塩化硫黄が、ｍが２で表される一塩化硫黄である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
  11. 　一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     のｎが１又は２で表されるニトリル化合物が、式（４）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     で表されるスクシノニトリルの塩素化で製造されたものである、請求項１又は請求項３乃至１０のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
PCT/JP2010/057981 2009-05-01 2010-04-30 イソチアゾール誘導体の製造方法 WO2010126170A1 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080019203.5A CN102421765B (zh) 2009-05-01 2010-04-30 异噻唑衍生物的制备方法
JP2011511483A JP5583118B2 (ja) 2009-05-01 2010-04-30 イソチアゾール誘導体の製造方法
EP10769860.7A EP2426114B1 (en) 2009-05-01 2010-04-30 Method for producing isothiazole derivative
US13/318,323 US8563745B2 (en) 2009-05-01 2010-04-30 Process for producing isothiazole derivative
RU2011148933/04A RU2531273C2 (ru) 2009-05-01 2010-04-30 Способ получения производного изотиазола
AU2010242310A AU2010242310B2 (en) 2009-05-01 2010-04-30 Method for producing isothiazole derivative
KR1020117025652A KR101649495B1 (ko) 2009-05-01 2010-04-30 이소티아졸 유도체의 제조 방법
BRPI1009975-1A BRPI1009975B1 (pt) 2009-05-01 2010-04-30 processo para produzir derivado de isotiazol
IL216034A IL216034A (en) 2009-05-01 2011-10-30 Method for producing isothiazole

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009111841 2009-05-01
JP2009-111840 2009-05-01
JP2009-111841 2009-05-01
JP2009111840 2009-05-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010126170A1 true WO2010126170A1 (ja) 2010-11-04

Family

ID=43032304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/057981 WO2010126170A1 (ja) 2009-05-01 2010-04-30 イソチアゾール誘導体の製造方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8563745B2 (ja)
EP (1) EP2426114B1 (ja)
JP (1) JP5583118B2 (ja)
KR (1) KR101649495B1 (ja)
CN (2) CN103709117B (ja)
AU (1) AU2010242310B2 (ja)
BR (1) BRPI1009975B1 (ja)
IL (1) IL216034A (ja)
RU (1) RU2531273C2 (ja)
WO (1) WO2010126170A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014054294A1 (ja) 2012-10-05 2014-04-10 イハラケミカル工業株式会社 イソチアゾール化合物の製造方法
WO2015151491A1 (ja) * 2014-04-03 2015-10-08 イハラケミカル工業株式会社 エーテル化合物を用いるイソチアゾール化合物の製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108473703B (zh) * 2016-01-22 2021-05-04 三星Sdi株式会社 用于窗膜的组合物、由其形成的柔性窗膜以及包含该窗膜的显示装置
CN109320472B (zh) * 2018-12-18 2022-04-15 苏州开元民生科技股份有限公司 一种3,4-二氯5-氰基异噻唑的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2443494A (en) 1944-10-21 1948-06-15 Du Pont Preparation of unsaturated chloronitriles
US3341547A (en) 1965-10-01 1967-09-12 Pennsalt Chemicals Corp 3, 4-dichloroisothiazoles and process for making them
DE2231098A1 (de) 1972-06-24 1974-01-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von 3,4-dichlorisothiazolen
DE2231097A1 (de) 1972-06-24 1974-01-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von 5-cyan-3,4-dichlorisothiazol
JPH0559024A (ja) 1990-09-20 1993-03-09 Mitsui Toatsu Chem Inc イソチアゾールカルボン酸誘導体およびこれらを有効成分とするイネいもち病防除剤
JP4088036B2 (ja) 1997-11-12 2008-05-21 バイエル アクチェンゲゼルシャフト イソチアゾールカルボン酸アミド類並びに植物を保護するためのその施用
JP2009500302A (ja) * 2005-07-05 2009-01-08 バイエル・クロツプサイエンス・アクチエンゲゼルシヤフト ３，４−ジクロロイソチアゾールカルボン酸の調製方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1029189C (zh) * 1990-09-20 1995-07-05 三井东压化学株式会社 含有异噻唑羧酸衍生物作活性成分的稻瘟病防治剂
US5240951A (en) * 1990-09-20 1993-08-31 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Isothiazolecarboxylic acid derivatives, rice blast control agents containing the same as active ingredients, and rice blast control method applying the control agents

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2443494A (en) 1944-10-21 1948-06-15 Du Pont Preparation of unsaturated chloronitriles
US3341547A (en) 1965-10-01 1967-09-12 Pennsalt Chemicals Corp 3, 4-dichloroisothiazoles and process for making them
DE2231098A1 (de) 1972-06-24 1974-01-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von 3,4-dichlorisothiazolen
DE2231097A1 (de) 1972-06-24 1974-01-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von 5-cyan-3,4-dichlorisothiazol
JPH0559024A (ja) 1990-09-20 1993-03-09 Mitsui Toatsu Chem Inc イソチアゾールカルボン酸誘導体およびこれらを有効成分とするイネいもち病防除剤
JP4088036B2 (ja) 1997-11-12 2008-05-21 バイエル アクチェンゲゼルシャフト イソチアゾールカルボン酸アミド類並びに植物を保護するためのその施用
JP2009500302A (ja) * 2005-07-05 2009-01-08 バイエル・クロツプサイエンス・アクチエンゲゼルシヤフト ３，４−ジクロロイソチアゾールカルボン酸の調製方法

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Analytical Chemistry", 2007, MARUZEN CO., LTD., article "Jikkenkagaku Koza", pages: 121 - 129
"Bunseki Kagaku", 1977, MARUZEN CO., LTD., article "Shin-Jikkenkagaku Koza", pages: 60 - 86
"Bunseki Kagaku", 1977, MARUZEN CO., LTD., article "Shin-Jikkenkagaku Koza", pages: 86 - 112
"Bunseki Kagaku", 2007, MARUZEN CO., LTD., article "Jikkenkagaku Koza", pages: 130 - 151
"KagakuBinran Kisohen", 2004, RUZEN CO., LTD., pages: I-770 - 777
CHEM. COMMUN., 2002, pages 1872 - 1873
CHRISTIAN REICHARDT: "Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry", 1990, VCH, pages: 23 - 24
NAKAGAWA S. ET AL.: "SYNTHESIS OF SULFUR- CONTAINING HETEROCYCLES USING THIONYL CHLORIDE OR SULFUR CHLORIDES", TETRAHEDRON LETTERS, no. 42, 1970, pages 3719 - 3722, XP008163814 *
See also references of EP2426114A4
TETRAHEDRON LETT., vol. 42, 1970, pages 3719 - 3722
V. GUTMANN: "Donor and Acceptor", 1983, JAPAN SCIENTIFIC SOCIETIES PRESS

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014054294A1 (ja) 2012-10-05 2014-04-10 イハラケミカル工業株式会社 イソチアゾール化合物の製造方法
KR20150063150A (ko) 2012-10-05 2015-06-08 이하라케미칼 고교가부시키가이샤 이소티아졸 화합물의 제조 방법
JP5753632B2 (ja) * 2012-10-05 2015-07-22 イハラケミカル工業株式会社 イソチアゾール化合物の製造方法
AU2013325947B2 (en) * 2012-10-05 2015-10-01 Ihara Chemical Industry Co., Ltd. Method for manufacturing isothiazole compound
US9353071B2 (en) 2012-10-05 2016-05-31 Ihara Chemical Industry Co., Ltd. Method for manufacturing isothiazole compound
RU2640806C2 (ru) * 2012-10-05 2018-01-18 Кумиай Кемикал Индастри Ко., Лтд. Способ получения производного изотиазола
TWI626236B (zh) * 2012-10-05 2018-06-11 日商組合化學工業股份有限公司 異噻唑化合物之製造方法
WO2015151491A1 (ja) * 2014-04-03 2015-10-08 イハラケミカル工業株式会社 エーテル化合物を用いるイソチアゾール化合物の製造方法
JPWO2015151491A1 (ja) * 2014-04-03 2017-04-13 イハラケミカル工業株式会社 エーテル化合物を用いるイソチアゾール化合物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010242310A1 (en) 2011-11-17
CN103709117B (zh) 2015-09-16
EP2426114A4 (en) 2012-09-12
CN103709117A (zh) 2014-04-09
US20120046473A1 (en) 2012-02-23
BRPI1009975A2 (pt) 2015-08-25
CN102421765B (zh) 2014-04-23
IL216034A0 (en) 2012-01-31
JPWO2010126170A1 (ja) 2012-11-01
IL216034A (en) 2013-10-31
EP2426114B1 (en) 2013-11-20
BRPI1009975B1 (pt) 2021-04-20
CN102421765A (zh) 2012-04-18
KR101649495B1 (ko) 2016-08-19
RU2531273C2 (ru) 2014-10-20
AU2010242310B2 (en) 2014-12-04
BRPI1009975A8 (pt) 2017-09-19
EP2426114A1 (en) 2012-03-07
US8563745B2 (en) 2013-10-22
JP5583118B2 (ja) 2014-09-03
KR20120013961A (ko) 2012-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Milcent et al. The main and recent syntheses of the N-CF3 motif
JP5583118B2 (ja) イソチアゾール誘導体の製造方法
Chen et al. Copper-mediated synthesis of α-trifluoromethylselenolated esters
CN104262213A (zh) 一种合成α-芳基-β-磺酰基酰胺的方法
CN107540598B (zh) 一种制备n-二氟甲硫基邻苯酰亚胺类化合物的方法
CN105801459B (zh) 一锅法制备芳基磺酸三氟甲硫酯系列化合物的方法
Umemoto et al. A new version of Umemoto’s reagents: A three-step one-pot preparation of 2, 3, 7, 8-tetrafluoro-S-(trifluoromethyl) dibenzothiophenium triflate
KR20210005663A (ko) 방향족 니트릴 화합물의 제조 방법
CN112552279A (zh) 一种取代二苯并噻吩化合物的合成方法
CN101585783B (zh) 一种邻硝基苯腈类化合物的制备方法
Clark et al. 2-Aryl propionamides via 1, 4-aryl radical migration from N-arylsulfonyl-2-bromopropionamides
JP3459892B2 (ja) フッ素系界面活性化合物及びその製造方法
CN111517904B (zh) 一种磺酰乙腈类化合物的制备方法
Peng et al. Pd (0)/iodide salt-mediated Heck reaction of aryl nonaflates: Application to the synthesis of 2-(1-alkenyl) phenylphosphonates
He et al. Visible light promoted iodofluoroalkylation of alkenes with iodo-3-oxaperfluoroalkanesulphonates
Platonov et al. A novel and efficient method for the synthesis of polyfluoroarenesulfonyl bromides from polyfluoroarenethiols
JP2010260805A (ja) イソチアゾール誘導体を製造する方法
Parmentier et al. One-pot synthesis of substituted amides from nitriles under mild reaction conditions in aqueous surfactant TPGS-750-M
US9353071B2 (en) Method for manufacturing isothiazole compound
CN110746336B (zh) 一种n-甲基-2-氰基-3-芳基吡咯化合物的绿色制备方法
Liu et al. The Perfluoroalkylthiolation Reaction of Thiols with Perfluoroalkanesulfenic Acids
JP2019135225A (ja) 一塩化ヨウ素の塩酸溶液による芳香環のヨウ素化
JP2020083797A (ja) 芳香族ハロゲン誘導体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080019203.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10769860

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011511483

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117025652

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 8364/DELNP/2011

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 216034

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13318323

Country of ref document: US

Ref document number: 2010769860

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010242310

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20100430

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011148933

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: PI1009975

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI1009975

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20111101