JPWO2002076962A1

JPWO2002076962A1 - ３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルの製造方法および中間体

Info

Publication number: JPWO2002076962A1
Application number: JP2002576222A
Authority: JP
Inventors: 富男八木原; 立美鈴木
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2004-07-15
Also published as: WO2002076962A1

Abstract

本発明は、農医薬等の製造中間体、特に殺虫・殺ダニ剤の活性成分であるアクリロニトリル誘導体の製造中間体として有用な３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルの製造方法に関する。本発明は、式（３）で表される化合物と、式（４）で表される化合物とを反応させることにより製造することができる新規な式（２）で表される化合物および製造方法、並びに該化合物にアンモニアを作用させることによる式（１）で表される化合物の製造方法である。（式中、Ｚはニトロ基、シアノ基等、Ｙはハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基等、Ｒは水素原子、Ｃ１−６アルキル基等、Ｘはハロゲン原子、ｎ及びｍは、それぞれ独立して、０又は１〜５の整数を表す。）

Description

技術分野：
本発明は、農医薬等の製造中間体、特に殺虫・殺ダニ剤の活性成分であるアクリロニトリル誘導体の製造中間体として有用な３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルの製造方法および新規な中間体に関する。
背景技術：
式（Ｉ）

（式中、Ｙ’、Ｚ’はアルキル基等を表し、ｍ’、ｎ’は０又は１〜５の整数を表す。）で表される化合物は、国際公開公報ＷＯ００／１７１７４等に記載されている殺虫剤の中間原料として有用であり、また、それ自身農薬・医薬等の生理活性が期待される化合物である。
従来、前記式（Ｉ）で表される化合物の製造方法としては、下記反応式に示すように、シアノチオアセトアミド（ＩＩ）とフェナシルハライド（ＩＩＩ）を反応させてシアノメチルチアゾール（ＩＶ）を得たのち、更にシアノメチルチアゾール（ＩＶ）をベンゾイルハライド（Ｖ）を用いてベンゾイル化する方法が知られている（ＥＰ．８６２０６０３１号公報、ＷＯ９７／４０００９号公報等参照）。

（式中、Ｙ’、Ｚ’、ｍ’及びｎ’は前記と同じ意味を表し、Ｘ’はハロゲン原子を表す。）
この方法によれば、比較的高収率で目的物（Ｉ）を得ることができるが、反応原料として用いるシアノチオアセトアミド（ＩＩ）は高価であり、工業的に大量生産する上では不利である。
発明の開示：
本発明の課題は、３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルを工業的に有利に製造することができる製造方法を提供することである。
本発明者らは、高価なシアノチオアセトアミドを用いることなく、３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルが高収率で得られる製造方法を鋭意検討し、その結果、式（２）

（式中、Ｚは、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６ハロアルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいフェノキシ基を表し、ｎは、０又は１〜５の整数を表し、Ｙは、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、ｍは、０又は１〜５の整数を表し、Ｒは、水素原子、Ｃ_１−６アルキル基又は金属原子を表す。）で表される化合物を出発原料とし、このものに、アンモニアを作用させることにより、収率よく式（１）

（式中、Ｙ、Ｚ、ｍ及びｎは、前記と同じ意味を表す。）で表される化合物が得られることを見出した。
また本発明者らは、シアノアセトフェノンにジチオカルボキシ基を導入した式（３）

（式中、Ｚ、ｎおよびＲは、前記と同じ意味を表す。）で表される化合物と、式（４）

（式中、Ｙ、ｍは、前記と同じ意味を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で表される化合物とを反応させることにより前記式（２）で表される化合物とした後、このものにアンモニアを作用させることにより、目的物が高収率で得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は第１に、前記式（２）で表される化合物に、アンモニアを作用させることを特徴とする前記式（１）で表される化合物の製造方法を提供する。
本発明は第２に、前記式（３）で表される化合物を提供する。
本発明は第３に、前記式（３）で表される化合物と、前記式（４）で表される化合物とを反応させることを特徴とする前記式（２）で表される化合物の製造方法を提供する。
本発明は第４に、前記式（３）で表される化合物に前記式（４）で表される化合物を反応させることにより、前記式（２）で表される化合物を得る工程と、得られた式（２）で表される化合物に、アンモニアを作用させる工程を有する前記式（１）で表される化合物の製造方法を提供する。
本発明によれば、高価なシアノチオアセトアミドを用いることなく、３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルを高収率で得ることができる。また、本発明によれば、本発明の製造方法の製造中間体及びその製造方法が提供される。
発明の実施の形態：
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の第１は、式（２）で表される化合物にアンモニアを作用させることを特徴とする式（１）で表される化合物の製造方法である。

式（１）及び（２）において、Ｚは、ニトロ基；シアノ基；フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等のＣ_１−６アルキル基；クロロメチル、フルオロメチル、ブロモメチル、ジクロロメチル、ジフルオロメチル、ジブロモメチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、トリブロモメチル、トリクロロエチル、トルフルオロエチル、ペンタフルオロエチル等のＣ_１−６ハロアルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔ−ブトキシ等のＣ_１−６アルコキシ基；置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいフェノキシ基を表す。
前記フェニル基及びフェノキシ基の置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル等のＣ_１−６アルキル基；クロロメチル、トリフルオロメチル、トリフルフルオロエチル、ペンタフルオロエチル等のＣ_１−６ハロアルキル基；メトキシ、エトキシ等のＣ_１−６アルコキシ基；等が挙げられる。また、前記フェニル基及びフェノキシ基は、同一又は相異なる複数の置換基を有していてもよい。
ｎは、０又は１〜５の整数を表す。
Ｒは、水素原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等のＣ_１−６アルキル基；又は金属原子を表す。金属原子としては、例えば、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属原子、マグネシウム、カリウム等のアルカリ土類金属；銅、亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の遷移金属；アルミニウム、スズ等の典型金属；等が挙げられるが、アルカリ金属が好ましい。
Ｙは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等のＣ_１−６アルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔ−ブトキシ等のＣ_１−６アルコキシ基；又は置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
前記フェニル基の置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル等のＣ_１−６アルキル基；クロロメチル、トリフルオロメチル、トリフルオロエチル、ペンタフルオロエチル等のＣ_１−６ハロアルキル基；メトキシ、エトキシ等のＣ_１−６アルコキシ基；等が挙げられる。また、前記フェニル基は、同一又は相異なる複数の置換基を有していてもよい。
ｍは、０又は１〜５の整数を表わす。
式（２）で表される化合物にアンモニアを作用させる方法としては、式（２）で表される化合物にアンモニアを反応させて式（１）で表される化合物を得ることができる方法であれば特に制限はない。例えば、式（２）で表される化合物の溶液に、撹拌下にアンモニアガスを吹き込む方法、式（２）で表される化合物の溶液に、アンモニア水を添加する方法等が挙げられる。
反応に用いられる溶媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール系溶媒；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、本発明においては、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒の使用が好ましい。溶媒の使用量は、式（２）で表される化合物１ｇに対して、通常１〜１００ｍｌ、好ましくは３〜２０ｍｌの範囲である。
反応は０〜５０℃、好ましく１０〜２０℃の範囲で円滑に進行する。
反応終了後は、通常の後処理を行うことにより、目的とする前記式（１）で表される化合物を得ることができる。
得られる式（１）で表される化合物には、例えば下記に示すような互変異性体が存在し得る。これらはすべて本発明に含まれる。

次に第３の発明である、上述の反応の原料となる前記式（２）で表される化合物の製造方法について説明する。
前記式（２）で表される化合物は、式（３）で表される化合物と、式（４）で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。

式（２）、（３）及び（４）において、Ｚ、Ｙ、Ｒ、ｍ及びｎは、前記と同じ意味を表す。
Ｘは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子を表す。
式（３）で表される化合物と式（４）で表される化合物とを反応させる方法としては、式（３）で表される化合物と式（４）で表される化合物とを反応させて、式（２）で表される化合物を得ることができる方法であれば特に制限はない。本発明においては、反応を効率よく行う観点から、適当な溶媒に溶解させた式（３）で表される化合物の溶液に、所定の反応温度下で式（４）で表される化合物を滴下した後、所定温度で所定時間撹拌する方法が好ましい。式（４）で表される化合物の使用量は、式（３）で表される化合物１モルに対して、通常０．５〜５モル、好ましくは１〜３モルの範囲である。
用いられる溶媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール系溶媒；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、本発明においては、アセトニトリルの使用が好ましい。溶媒の使用量は、式（３）で表される化合物１ｇに対して、通常１〜１００ｍｌ、好ましくは１０〜４０ｍｌである。
反応は、通常０〜５０℃、好ましくは５〜１５℃の範囲で円滑に進行し、通常、数分〜１０時間、好ましくは１〜５時間で終了する。
本反応においては、ハロゲン化水素が発生する。ハロゲン化水素が反応系に悪影響を及ぼす場合、必要に応じてハロゲン化水素を除去（中和）するためトリエチルアミンのような有機塩基や水酸化ナトリウム、重炭酸ソーダのような無機塩基を使用することもできる。
反応終了後は、必要に応じて、通常の後処理を行うことにより、式（２）で表される化合物を得ることができる。
このようにして製造できる式（２）で表される化合物を第１表に例示する。表中の略号は、次の意味で用いている。
Ｍｅ：メチル、Ｅｔ：エチル、Ｐｒ：プロピル、ｉＰｒ：イソプロピル、Ｐｈ：フェニル

本発明においては、式（１）で表される化合物は、式（３）で表される化合物と式（４）で表される化合物とを反応させて式（２）で表される化合物を得た後、単離することなくそのままアンモニアを作用させることによって製造することもできる。すなわち、式（３）で表される化合物と式（４）で表される化合物との反応と、反応後、反応液中の式（２）で表される化合物にアンモニアを作用させる一連の操作を、連続して行うことにより、簡便、かつ効率よく式（１）で表される化合物を得ることができる。
以上のようにして製造される式（１）で表される化合物は、下記反応式に示すように、酸ハライドとの反応により、より安定な農薬活性化合物である式（５）で表されるアクリロニトリル誘導体に誘導することができる。

（式中、Ｙ、Ｚ、ｍ及びｎは、前記と同じ意味を表し、Ｒ^２は、アルキル基、置換基を有してもよいフェニル基等を表し、Ｘ’’はハロゲン原子を表す。）
発明の実施のための最良の形態：
次に、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）３−オキソ−２−［４−（２，６−ジフルオロフェニル）−１，３−チアゾール−２−イル］−３−［２−（トリフルオロメチル）フェニル］プロパンニトリルの製造
１）２−（２−トリフルオロメチルベンゾイル）−３−（２，６−ジフロオロベンゾイルメチルチオ）−３−メチルチオアクリロニトリルの製造

２−シアノ−３−オキソ−［２−（トリフルオロメチル）フェニル］プロパンジチオ酸メチル１ｇのアセトニトリル２０ｍｌ溶液に、炭酸水素ナトリウム０．２９ｇを加えた。この混合物を１０℃に冷却して、２，６−ジフロオロフェナシルブロミド０．８２ｇを撹拌下に滴下し、室温でさらに２時間撹拌した。反応液を氷水に注加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、ろ過し、ろ液を減圧濃縮して得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して標記化合物１ｇを得た。収率：６６．３％
融点：１６３．０〜１６６．０℃
２）３−オキソ−２−［４−（２，６−ジフルオロフェニル）−１，３−チアゾール−２−イル］−３−［２−（トリフルオロメチル）フェニル］プロパンニトリルの製造

２−（２−トリフルオロメチルベンゾイル）−３−（２，６−ジフロオロベンゾイルメチルチオ）−３−メチルチオアクリロニトリル３ｇのエタノール２０ｍｌ溶液にアンモニアガスを室温で１０分間吹き込んだ後、さらに３時間撹拌した。反応液から溶媒を留去して得られた残留オイルに希塩酸を加えて酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過し、ろ液を濃縮して結晶を得た。得られた結晶を少量のジエチルエーテルで洗浄して標記化合物１．６ｇを得た。収率：６０％
融点：１７０．０〜１７２．０℃
産業上の利用可能性：
以上説明したように本発明によれば、農医薬等の製造中間体、特に殺虫・殺ダニ剤の有効成分であるアクリロニトリル誘導体の製造中間体として有用な３−オキソ−２−（２−チアゾリル）プロパンニトリルを工業的に有利に製造することができる。

Claims

式（２）

（式中、Ｚは、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６ハロアルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいフェノキシ基を表し、ｎは、０又は１〜５の整数を表し、Ｙは、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、ｍは、０又は１〜５の整数を表し、Ｒは、水素原子、Ｃ_１−６アルキル基又は金属原子を表す。）
で表される化合物に、アンモニアを作用させることを特徴とする式（１）

（式中、Ｙ、Ｚ、ｍ及びｎは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物の製造方法。
式（２）

（式中、Ｚは、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６ハロアルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいフェノキシ基を表し、ｎは、０又は１〜５の整数を表し、Ｙは、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、ｍは、０又は１〜５の整数を表し、Ｒは、Ｃ_１−６アルキル基又は金属原子を表す。）で表される化合物。
式（３）

（式中、Ｚは、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６ハロアルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいフェノキシ基を表し、ｎは、０又は１〜５の整数を表し、Ｒは、Ｃ_１−６アルキル基又は金属原子を表す。）
で表される化合物と、式（４）

（式中、Ｙは、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、ｍは、０又は１〜５の整数を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で表される化合物とを反応させることを特徴とする、式（２）

（式中、Ｚ、Ｙ、Ｒ、ｍ及びｎは前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物の製造方法。
式（３）

（式中、Ｚは、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６ハロアルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいフェノキシ基を表し、ｎは、０又は１〜５の整数を表し、Ｒは、Ｃ_１−６アルキル基又は金属原子を表す。）で表される化合物と、式（４）

（式中、Ｙは、ハロゲン原子、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、ｍは、０又は１〜５の整数を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）
で表される化合物とを反応させて、式（２）

（式中、Ｚ、Ｙ、Ｒ、ｍ及びｎは前記と同じ意味を表す。）で表される化合物を得る工程と、得られた式（２）で表される化合物に、アンモニアを作用させる工程を有する式（１）

（式中、Ｚ、Ｙ、ｍ及びｎは、前記と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。