JP3101003B2 - ピリジンジカルボン酸化合物の製法 - Google Patents

ピリジンジカルボン酸化合物の製法

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    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom 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
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】ピリジン−2,3−ジカルボキシレートは
高度に効果的な除草剤である2−(2−イミダゾリン−
2−イル)ニコチン酸、エステル及び塩の製造における
有用な中間体である。クロロマレイン酸ジアルキルもし
くはクロロフマール酸ジアルキルまたはその混合物、ア
ンモニア塩を随時アンモニア及び適当に置換されたα,
β−不飽和アルデヒドまたはケトンの存在下で用いる置
換及び未置換の2,3−ピリジンジカルボキシレートの
製造方法を与えることが本発明の目的である。
【0002】ここに記載される本発明は式I
【0003】
【化4】
【0004】式中、RはC1〜C6アルキルであり;X及
びZは独立して水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル、C
1〜C4アルコキシまたはC2〜C5アルケニルであり、そ
してYは水素、ハロゲン、随時ハロゲン、ヒドロキシ
基、C1〜C4アルコキシ基もしくはC1〜C4アルキルチ
オ基1〜3個で置換されていてもよいC1〜C6アルキ
ル、C1〜C4アルコキシカルボニル、アミノカルボニ
ル、フェニル、置換されたフェニル、フェノキシ、置換
されたフェノキシ、フェニルチオまたは置換されたフェ
ニルチオである、の置換及び未置換の2,3−ピリジン
カルボキシレートの新規な製造方法に関する。式Iの化
合物は除草剤である2−(2−イミダゾリン−2−イ
ル)ニコチネートの製造における中間体として有用であ
る。該除草剤ニコチネートの製造方法は米国特許第4,
758,667号に記載され、そして下記のとおりであ
る。
【0005】
【化5】
【0006】式中、R1は水素またはC1〜C4アルキル
であり;R2は水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル、C3
〜C6シクロアルキルであるか、またはR1及びR2は一
緒になって随時メチルで置換されていてもよいC3〜C6
シクロアルキルを形成することができ、そしてX、Y及
びZは式Iに記載される。
【0007】式Iのピリジン−2,3−ジカルボキシレ
ートがRがC1〜C6アルキルである式IIのクロロマレ
エートもしくは式IIIのクロロフマレートまたはその
混合物から、クロロマレエートまたはクロロフマレート
を随時アンモニアの存在下にて適当な溶媒、例えばC1
〜C4アルキルアルコール中で少なくとも1モル当量の
アンモニウム塩例えば酢酸アンモニウムと反応させ、エ
ナミン中間体を生成させ、そして該エナミンを酸例えば
酢酸の存在下でX、Y及びZが式Iに対して記載される
ものである少なくとも1モル当量の式IVのα,β−不
飽和アルデヒドまたはケトンと反応させることにより製
造し得ることが見い出された。本法を流れ図Iに示す。
【0008】
【化6】
【0009】本発明の方法に使用し得るアンモニウム塩
には酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、硫
酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニ
ウム、カルバミン酸アンモニウム、スルフアミン酸アン
モニウムなどが含まれる。
【0010】本発明のある具体例において、極性溶媒例
えばアルコール、ニトリル例えばアセトニトリル、カル
ボン酸アミド例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N
−メチルピロリドン、スルホキシド例えばジメチルスル
ホキシド、スルホンなどを使用し得る。
【0011】本発明の方法に使用し得る式IVのα,β
−不飽和アルデヒドまたはケトンにはアクロレイン、エ
タクロレイン、クロトンアルデヒド、メチルビニルケト
ン、α−n−ブチルアクロレイン、4−メチル−2−ヘ
キサナール、α−メトキシメタクロレイン、α−クロロ
メタクロレイン、α−トリフルオロメタクロレイン、シ
ンナムアルデヒド、α−エトキシアクロレイン、α−ホ
ルミルアクリル酸メチル、α−(2−シアノエチル)ア
クロレインなどがある。
【0012】更に本発明の具体例において、上記の生成
された中間体及び式IVのα,β−不飽和アルデヒドま
たはケトンからなる反応混合物を脱水素触媒例えば白
金、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、ニッケル、
鉄、銅、アンチモン、コバルト、ロジウムなどの金属ま
たは化合物を含む本分野で通常のもので処理し得る。脱
水素触媒は適当な担体例えばアルミナ、炭素、粘土、ゼ
オライト、クロミア、ジルコニアなど上に沈着された脱
水素金属またはその化合物の状態で通常用いられる。
【0013】かくて、4、5及び6位に置換基を含むピ
リジン−2,3−ジカルボキシレートは式IIのジクロ
ロマレイン酸ジアルキルを適当な溶媒中でアンモニア源
と混合し、随時該混合物を反応が本質的に完了するまで
加熱し、随時該反応混合物を濾過し、濾液または未濾過
の反応混合物に酸例えば鉱酸、硫酸、リン酸、有機酸例
えば酢酸またはプロピオン酸などを加え、少なくとも約
4のpH値を得、少なくとも1モル当量の式IIIの
α,β−不飽和アルデヒドまたはケトンを加え、そして
随時式Iのピリジンジカルボキシレートの生成が完了す
るまで生じる反応混合物を加熱することにより好適に製
造し得る。反応生成物は標準的精製技術例えば分別蒸
留、再結晶、抽出、液体クロマトグラフィーなどを用い
て単離し得る。
【0014】エナミン中間体及び式Iのピリジンジカル
ボキシレートの生成の速度は温度依存性であり、かくて
反応時間は反応混合物を約45℃またはそれ以上の温度
で加熱することにより効果的に減少させ得る。
【0015】更に本発明を理解するために、次の実施例
は主により詳細に本発明を説明するものであり、それに
より本発明を限定するためのものではない。1HNMR
及びIRなる用語はそれぞれプロトン核磁気共鳴及び赤
外を表わす。HPLCなる用記は高速液体クロマトグラ
フィーを表わす。特記せぬ限り、すべての部は重量によ
るものである。
【0016】
【実施例】実施例1 アンモニア及び酢酸アンモニウムの存在下でのクロロマ
レイン酸ジエチルからの5−エチル−2,3−ピリジン
ジカルボン酸ジエチルの製造 エタノール中のクロロマレイン酸ジエチル(4.10
g、0.02モル)及び酢酸アンモニウム(1.54g、
0.02モル)の混合物を無水アンモニア(1.0g、
0.06モル)で処理し、室温で16時間処理し、酢酸
10ml及び2−エタクロレイン(5.04g、0.06
モル)の2つの部分で全体で16時間にわたって70℃
で処理し、そして真空中で濃縮し、油状残渣を生成させ
た。残渣をトルエン中に取り入れ、濾過し、そして濾液
を真空中で乾固するまで蒸発させ、油を生成させた。生
じた油を真空蒸留し、沸点151〜152℃/2mmH
gの褐色の油として表題の生成物を生じさせた。
【0017】実施例2 酢酸アンモニウムの存在下でのクロロマレイン酸ジエチ
ルからの5−エチル−2,3−ピリジンジカルボン酸ジ
エチルの製造 エタノール中の全体で4.62g(0.06モル)の酢酸
アンモニウム及びクロロマレイン酸ジエチル(4.10
g、0.02モル)を70℃で全体で48時間加熱し、
濾過し、そして濾過ケーキをエタノールで洗浄した。一
緒にした濾液を酢酸10ml及び2−エタクロレイン
(4.62g、0.06モル)で2回処理し、70℃で全
体で6時間加熱し、そして真空中で濃縮して油状残渣を
生成させた。かくて得られた油を真空蒸留し、沸点15
1〜152℃/2mmHgの褐色油として表題の生成物
を生じさせた。
【0018】実施例3 クロロフマール酸ジエチルからの5−エチル−2,3−
ピリジンジカルボン酸ジエチルの製造 酢酸アンモニウム(7.0g、0.09モル)、無水アン
モニア(0.2g、0.012モル)並びにエタノール中
のクロロフマール酸ジエチル及びクロロマレイン酸ジエ
チルの7:1混合物の撹拌された混合物を70℃で12
時間加熱し、25℃に冷却し、そして濾過した。濾過ケ
ーキをエタノールで洗浄し、そして一緒にした濾液を真
空中で濃縮した。かくて得られた濃縮された混合物を酢
酸及び2−エタクロレイン(5.0g、0.06モル)で
処理し、70℃で撹拌しながら6時間加熱し、そして真
空中で濃縮して油状残渣を生成させた。生じた残渣を塩
化メチレン中に取り入れ、水で洗浄し、そして分別蒸留
し、沸点151〜152℃/2mmHgの褐色油として
表題の生成物が得られた。
【0019】実施例4 クロロフマール酸ジアルキルからの置換−2,3−ピリ
ジンジカルボン酸ジアルキルの製造 本質的に実施例1に記載と同様の方法を用い、そして適
当なα,β−未置換のアルデヒドに代え、次の化合物を
得、そして1HNMR及びIR分光分析により同定し
た。
【0020】
【表1】 実施例5 クロロフマール酸ジアルキルからの置換された2,3−
ピリジンジカルボン酸ジアルキルの製造 本質的に実施例3に記載と同様の方法を用い、そして適
当なα,β−不飽和アルデヒドに代えて、次の化合物を
生成させた。
【0021】
【化7】
【0022】
【表2】 上記の化合物を1HNMR及びIR分光分析により同定
した。
【0023】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【0024】1.式I
【0025】
【化8】
【0026】式中、RはC1〜C6アルキルであり;X及
びZは独立して水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル、C
1〜C4アルコキシまたはC2〜C5アルケニルであり、そ
してYは水素、ハロゲン、随時ハロゲン、ヒドロキシ
基、C1〜C4アルコキシ基もしくはC1〜C4アルキルチ
オ基1〜3個で置換されていてもよいC1〜C6アルキ
ル、C1〜C4アルコキシカルボニル、アミノカルボニ
ル、フェニルチオ、置換されたフェニルチオ、フェノキ
シ、置換されたフェノキシ、フェニルまたは置換された
フェニルである、の化合物を製造する際に、式IIまた
は式III
【0027】
【化9】 式中、RはC1〜C6アルキルである、の化合物或いはそ
の混合物を溶媒の存在下で、随時アンモニアの存在下に
てアンモニア塩と反応させ、中間体を生成させ、そして
該中間体を酸の存在下にて式IV
【0028】
【化10】 式中、X、Y及びZは上記のものである、のα,β−不
飽和アルデヒドまたはケトンと反応させ、式Iのピリジ
ンジカルボキシレート化合物を生成させることからな
る、式Iの化合物の製造方法。
【0029】2.X及びZが水素であり、そしてYが水
素、ハロゲンまたは随時ハロゲン、C1〜C4アルコキシ
基もしくはC1〜C4アルキルチオ基1〜3個で置換され
ていてもよいC1〜C4アルキルである、上記1に記載の
式Iのピリジンジカルボキシレート化合物の製造方法。
【0030】3.溶媒が極性溶媒であり、酸が酢酸であ
り、そして中間体を45℃またはそれ以上の温度で生成
させる、上記1に記載の方法。
【0031】4.式Iのピリジンジカルボキシレート化
合物を45℃またはそれ以上の温度で生成させる、上記
1に記載の方法。
【0032】5.式Iの化合物をピリジン−2,3−ジ
カルボン酸ジアルキル、5−メチル−2,3−ピリジン
ジカルボン酸ジアルキル、5−エチル−2,3−ピリジ
ンジカルボン酸ジアルキル、5−(メトキシメチル)−
2,3−ピリジンジカルボン酸ジアルキル及び5−(ク
ロロメチル)−2,3−ピリジンジカルボン酸ジアルキ
ルよりなる群から選ぶ、上記2に記載の方法。
【0033】6.式Iの化合物をピリジン−2,3−ジ
カルボン酸ジエチル、5−メチル−2,3−ピリジンジ
カルボン酸ジエチル、5−エチル−2,3−ピリジンジ
カルボン酸ジエチル、5−(メチキシメチル)−2,3
−ピリジンジカルボン酸ジエチル及び5−(クロロメチ
ル)−2,3−ピリジンジカルボン酸ジエチルよりなる
群から選ぶ、上記5に記載の方法。
【0034】7.上記1に記載の方法により製造される
式Iのピリジンジカルボキシレート化合物。
【0035】8.上記1に記載の方法により製造され
る、X及びZが水素であり、そしてYが水素、ハロゲン
または随時ハロゲン、C1〜C4アルコキシ基もしくはC
1〜C4アルキルチオ基1〜3個で置換されるC1〜C4
ルキルである式Iのピリジンジカルボキシレート化合
物。
【0036】9.上記1に記載の方法により製造され
る、式Iのピリジンジカルボキシレート化合物である5
−エチル−2,3−ピリジンジカルボン酸ジエチル。
【0037】10.上記1に記載の方法により製造され
る、式Iのピリジンジカルボキシレート化合物である5
−(メトキシメチル)−2,3−ピリジンジカルボン酸
ジエチル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨージ・アネロ・チアレロ アメリカ合衆国ニユージヤージイ州 08620ヤードビル・ドードライブ44 (72)発明者 ウイリアム・フレデリツク・リーカー アメリカ合衆国ニユージヤージイ州 08536プレインズボロ・フエザントハロ ウドライブ7−06 (56)参考文献 特開 平2−204481(JP,A) 特開 平1−316362(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 213/803 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I 【化1】 式中、RはC1〜C6アルキルであり;X及びZは独立し
    て水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコ
    キシまたはC2〜C5アルケニルであり、そしてYは水
    素、ハロゲン、随時ハロゲン、ヒドロキシ基、C1〜C4
    アルコキシ基もしくはC1〜C4アルキルチオ基1〜3個
    で置換されていてもよいC1〜C6アルキル、C1〜C4
    ルコキシカルボニル、アミノカルボニル、フェニルチ
    オ、置換されたフェニルチオ、フェノキシ、置換された
    フェノキシ、フェニルまたは置換されたフェニルであ
    る、 の化合物を製造する際に、式IIまたは式III 【化2】 式中、RはC1〜C6アルキルである、 の化合物或いはその混合物を溶媒の存在下で、随時アン
    モニアの存在下にてアンモニア塩と反応させ、中間体を
    生成させ、そして該中間体を酸の存在下にて式IV 【化3】 式中、X、Y及びZは上記のものである、 のα,β−不飽和アルデヒドまたはケトンと反応させ、
    式Iのピリジンジカルボキシレート化合物を生成させる
    ことからなる、式Iの化合物の製造方法。
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