JP2878360B2 - 光学活性な〔(アリールオキシ)フェノキシ〕プロピオネート除草剤の製造においてラセミ化を最小にするための改良方法 - Google Patents
光学活性な〔(アリールオキシ)フェノキシ〕プロピオネート除草剤の製造においてラセミ化を最小にするための改良方法Info
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Description
リールオキシフェノキシ)プロピオン酸及びその誘導体
の製造に関する。さらに特に、本発明はこの除草剤の製
造の間セラミ化を最小にする改良方法に関する。
及びその誘導体の除草剤活性は当該分野において公知で
ある。さらに、光学異性体は対応するラセミ体より高い
除草剤活性を示すことが公知である。例えば、米国特許
第4,531,969号は2−(4−アリールオキシフェノキ
シ)プロピオン酸及びそのある異性体のR−鏡像異性体
がラセミ体と比較してかなり高い除草剤作用により区別
されることを開示している。匹敵する抑制のレベルを達
成するために除草剤の量を減少させることが必要である
ので、より有効なR−鏡像異性体が豊富な混合物を用い
経済的及び環境上の利点が得られる。
例えば、ジアステレオマーへの転化及びその後の物理的
分離に依存しその光学活性成分へのラセミ混合物の分割
に加え、個々の鎖像異性体は適当な光学活性出発物質を
用いて直接合成により得られる。例えば、光学活性なア
ルキル2−(4−アリールオキシフェノキシ)−プロピ
オネートは、下式1、 (上式中、放出基はハロゲン又はアルキルもしくはアリ
ールスルホネートであり、*は不斉炭素原子を表わす) に示すように光学活性なアルキル2−ハロプロピオネー
ト又は光学活性なアルキルもしくはアリールスルホネー
トのラクテートエステルと4−アリールオキシフェノー
ルとの反応により製造される。
望の鏡像異性体が得られる。しかし、実際には最終生成
物の光学純度は、出発物質の光学純度及び特定の反応条
件のような要因によりかなり影響をうける。典型的に
は、所望の鏡像異性体を70〜90パーセント及び、相応じ
て他の光学異性体を10〜30パーセントの比含む生成物が
得られる。そのような生成物は40〜80パーセントの光学
純度を有すると言われ、すなわち、混合物の40〜80パー
セントが所望の鏡像異性体であり、20〜60パーセントが
ラセミ混合物である。
の結合の開裂及び形成を含む求核置換反応の典型であ
る。そのような反応は配置の反転を含むが、わずかな複
雑化、例えば競争反応が生成物の光学純度をかなり低下
させる。
キシ)プロピネートの他の製造方法は、光学活性なアル
キル2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオネート
と芳香族求核置換に関し活性化された放出基を有するア
リールとの反応を含む。この反応は下式2において示さ
れる。
シ)プロピオネートの不斉炭素による結合開裂又は結合
形成を含まないので、特にそのような反応において典型
的に用いられるアルカリ金属カーボネートのような比較
的穏やかな塩基の存在下ほとんどラセミ化がおこらない
と考えられる。思いがけなく、この反応の間のラセミ化
が特にエステルに対し、すなわちRが低級アルキル(例
えばC1〜C4アルキル)基である場合認められることがわ
かった。ラセミ化の程度は反応条件及び用いたアリール
の種類により異なる。
方法の1つは反応温度を低下させることである。しか
し、そのような都合のよい方法は有効ではなく、反応時
間をかなり長くしてしまう。この問題のより有効な解決
が望ましい。
ロピオン酸エステル除草剤の1つの製造方法は、光学活
性な2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸エ
ステルをハロゲン化芳香族もしくは複素環式化合物と結
合させることである。驚くべきことに、我々はこの工程
でラセミ化がおこることを発見した。ラセミ化の程度は
反応条件及び用いた芳香族化合物の種類により異なる。
典型的には、与えられた条件下で反応が遅いほどラセミ
化の程度は大きい。従って、例えばアリールハリド上の
放出基が弱いほど反応は遅くなり、ラセミ化の程度は大
きくなる。本発明はハロゲン化芳香族化合物との反応の
前に2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸エ
ステルを2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン
酸のアルカリ金属塩に変える。結合工程の前に光学活性
な(ヒドロキシフェノキシ)プロピオネートを酸塩に変
えることはセラミ化を有効に防ぐ。
シ)プロピオン酸エステルの製造の間におこるラセミ化
を最小にするための改良方法に関する。さらに特に、本
発明は下式(I)、 (上式中、Arは芳香族求核置換反応に対し活性化された
アリール基を表わし、Rは1〜8個の炭素原子を有する
直鎖もしくは分枝鎖アルキル基又は3〜8個の炭素原子
を有するアルコキシアルキル基を表わす) の光学活性な2−(4−アリールオキシフェノキシ)プ
ロピオン酸エステルの製造においてラセミ化を最小にす
るための改良方法に関し、下式(II)、 (上式中、M はLi+、Na+又はK+を表す) の光学活性な2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピ
オン酸のアルカリ金属塩を下式(III)、 Ar−X (III) (上式中、Arは前記規定のものであり、XはF、Cl、Br
又はIを表す) のハロゲン化芳香族化合物と極性非プロトン性溶媒中、
少なくとも1当量のアルカリ金属カーボネートの存在下
反応させ、続いて得られる2−(4−アリールオキシフ
ェノキシ)プロピオン酸アルカリ金属塩をエステル化す
ることを含んでなる。
たアリール基とは、電子吸引置換基もしくは複素環式基
を有し、所望により酸素求核剤と容易に反応する電子吸
引置換基を有する芳香族基を意味する。
フェノキシ)プロピオン酸エステル及び相当するアリー
ルハリド出発物質は、例えば米国特許第4,046,553号;4,
332,960号;4,332,961号;4,477,276号;4,523,017号;4,53
1,969号;4,550,192号;4,565,568号;4,600,432号;4,609,
396号及び4,629,493号並びに欧州特許出願公開公報第48
3号、1,473号及び3,890号に開示されている。
キシ)プロピオン酸エステルの特に価値のある例は下式
(IV)〜(VII)を有する。
であり、Zは好ましくはF又はClである。
r又はIであり、Zは好ましくはH,F又はClである。
Clである。
はClであり、TはOである。
ムを意味する。好ましいアルカリ金属カーボネート及び
2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸の相当
するアルカリ金属塩はナトリウム及びカリウムの塩であ
る。
ハロゲン化芳香族出発物質の好ましいハロゲン放出基は
弗素及び塩素である。
ケトン、アミド、スルホキシド、スルホン、ニトリル、
燐アミド等の官能基を含む。そのような極性非プロトン
性有機溶剤の例は、限定するものではないがアセトン、
メチルイソブチルケトン(MIBK)、ジメチルホルムアミ
ド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチル
ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、
スルホラン、アセトニトリル(ACN)及びヘキサメチル
燐アミド(HMPA)を含む。好ましい溶媒はDMF,NMP,DMSO
及びACNである。
ピオン酸アルカリ金属塩をエステル化するとは、従来の
エステル化法によりアルカリ金属プロピオン酸を1〜8
個の炭素を有する直鎖もしくは分子鎖アリキルエステル
又は3〜8個の炭素原子を有するアルコキシアルキルエ
ステルに転化することを意味する。典型的なエステル化
法は、例えば「Advanced Organic Chemistry:Reaction
s,Mechanisms,and Structure」,Jerry March、3版、Jo
hn Wiley & Sons,New York,1985,348〜351頁、353〜35
4頁に記載されている。ラセミ化がおこらない限り、ど
のようなエステル化法を用いてもよい。
トン性溶媒中一級もしくは二級アルキルブロミドもしく
はヨージドと直接反応させ高収率のカルボキシルエステ
ルを与えてよい。この反応は、好ましくはプロピオン酸
塩を単離しないで行なわれる。
に、好ましくは脱水剤の存在下適当アルコールとの反応
により所望のエステルを形成する。
ルカリ金属塩はハロゲン化芳香族出発物質と混合する前
又は同時に少なくとも1当量のアルカリ金属カーボネー
トによる中和によって形成される。この他に、2−(4
−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸のアルカリ金属
塩は相当するエステルの鹸化により形成される。
ルカリ金属塩をほぼ等モル量のアリールハリド出発物質
と極性非プロトン性溶媒中で相当する酸のその場での中
和に用いた1当量以上の追加アルカリ金属カーボネート
の存在下接触させる。従って、プロピオン酸をその場で
中和する場合、プロピオン酸1当量に対し少なくとも2
当量のカーボネートが必要とされる。同様に、2−(4
−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸のアルカリ金属
塩をあらかじめ形成した場合、少なくとも1当量のカー
ボネートが必要である。
しい温度範囲は50〜85℃である。
であり、好ましい。
ピオン酸塩を適当なアルキルブロミドもしくはヨージド
による処理によって直接エステル化してよく、又はジメ
チルスルフェートを酸に中和し、単離してから従来の方
法によりエステル化してよい。
ものではない。
ジアノフェノキシ)フェノキシ〕プロピオネートの製造 2−(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸のR
鏡像異性体(9.2g,R/S=97/3)及び3,4−ジフルオロベ
ンゾニトリル(6.9g)をDMSO 50mlに溶解した。炭酸カ
リウム(16.0g)を加え、この反応混合物を85℃に加熱
し、この温度に2時間保った。室温に冷却後、濾過によ
り固体を除去し、水を100ml加え溶液を稀釈した。濃IIC
lにより水溶液のpHを1.0未満に調節し、トルエンによる
抽出によって酸性水性混合物より生成物を単離した。溶
媒を蒸発させ生成物を14.1g得た。
プロパン及び触媒量のDowex MSC−1(H+イオン交換樹
脂)の存在下、大過剰のメタノールとの還流処理により
R−2〔4−(2′−フルオロ−4′−シアノフェノキ
シ)フェノキシ〕プロピオン酸をメチルエステルに転化
した。遊離酸が1パーセント未満となった後、この混合
物を冷却し、濾過により樹脂触媒を除去した。濾液の揮
発性成分を蒸発させると所望のメチルエステルが残っ
た。この方法で製造したメチルエステルは97/3の鏡像異
性体比(R/S)を有する。
−シアノフェノキシ)フェノキシ〕プロピオネートの製
造 DMSO70ml中の炭酸カリウム34gの混合物にR−2−
(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸〔R/S=99.
5/0.5〕13.5g及び3,4−ジフルオロベンゾニトリル10gを
加えた。この混合物を95℃に加熱し、この温度に6時間
保った。濾過により固体を除去し、濾液を周囲温度に冷
却し、沃化メチル14.8gで処理した。周囲温度で2時間
後、この溶液に水を加えた。
した。有機抽出液を水で洗い、溶媒を蒸発させ、キラル
カラムパックを用いる高速液体クロマトグラフィー(HP
LC)により測定したところ99.5/0.5のR/S鏡像異性体比
を有する所望のメチルエステルを20.5g得た。
フルオロメチル−2−ピリジニル)オキシ〕フェノキ
シ}プロピオネートの製造 DMSO 500ml中の炭酸カリウム257gの混合物にR−2−
(4−ヒドロキシフェノキシ)プロピオン酸〔R/S=99.
5/0.5〕130g及び2,3−ジクロロ−5−トリフルオロメチ
ルピリジン154.3gを加えた。この混合物を95℃に加熱
し、この温度に6時間保った。濾過により固体を除去
し、濾液を周囲温度に冷却し、沃化メチル148gで処理し
た。周囲温度で2時間後、この溶液に水を加えた。得ら
れた水性混合物をペルクロロエチレンで2回抽出した。
有機抽出液を水で洗い、溶媒を蒸発させ、99.4/0.6のR/
S比を有する所望のメチルエステルを235g得た。
Claims (8)
- 【請求項1】下式(I) (上式中、Arは下式(IV)〜(VII) (上式中、YはCF3、CN又はNO2を表し、 ZはH、F、Cl、Br又はIを表す) (上式中、WはCF3、F、Cl、Br又はIを表し、 Zは前記規定と同じである) (上式中、P及びQは独立にH、F、Cl、Br又はIを表
す)、又は (上式中、TはO又はSを表し、 P及びQは前記規定と同じである) の1つから選ばれるアリール基を表し、 Rは1〜8個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖ア
ルキル基又は3〜8個の炭素原子を有するアルコキシア
ルキル基を表す) で表される光学活性な2−(4−アリールオキシフェノ
キシ)プロピオン酸エステルの製造においてラセミ化を
最小にするための方法であって、下式(II) (上式中、M はLi+、Na+又はK+を表す) で表される光学活性な2−(4−ヒドロキシフェノキ
シ)プロピオン酸のアルカリ金属塩を下式(III) Ar−X (III) (上式中、Arは上記規定のアリールであり、 XはF、Cl、Br又はIを表す) で表されるハロゲン化芳香族化合物と、極性非プロトン
性有機溶媒中、少なくとも1当量のアルカリ金属カーボ
ネートの存在下において反応させ、次いで得られる2−
(4−アリールオキシフェノキシ)プロピオン酸アルカ
リ金属塩をエステル化することを含む方法。 - 【請求項2】Arが下式 (上式中、Y1は、CF3又はCNを表し、 Z1はF又はClを表す) で表されるものである、請求項1記載の方法。
- 【請求項3】Arが下式 (上式中、W1はCF3、Cl、Br又はIを表し、 Z2はH、F又はClを表す) で表されるものである、請求項1記載の方法。
- 【請求項4】Arが下式 (上式中、P1もしくはQ1の1つはF又はClを表し、 P1もしくはQ1の1つはH、F、Cl、Br又はIを表す) で表されるものである、請求項1記載の方法。
- 【請求項5】Arが下式 (上式中、P2もしくはQ2の1つはF又はClを表し、 P2もしくはQ2の1つはH、F、Cl、Br又はIを表し、 TはOを表す) で表されるものである、請求項1記載の方法。
- 【請求項6】アルカリ金属カーボネートが炭酸ナトリウ
ム又は炭酸カリウムである、請求項1〜5のいずれか1
項に記載の方法。 - 【請求項7】極性非プロトン性有機溶媒が、アセトン、
メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、N−メチルピロリジン、ジメチルス
ルホキシド、スルホラン、アセトニトリル又はヘキサメ
チル燐アミドである、請求項1又は6記載の方法。 - 【請求項8】温度が周囲温度から120℃である、請求項
1又は7記載の方法。
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