JP3499595B2 - 2−シアノイミダゾール系化合物の製造方法 - Google Patents

2−シアノイミダゾール系化合物の製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、農薬又は医薬の活性成
分として有用なイミダゾール系化合物の製造方法に関
し、より詳しくは、その中間体である2−シアノイミダ
ゾール系化合物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】2−シアノイミダゾール系化合物の製造
方法に関して、特開平1−131163号公報に次の記
載がある。
【化4】
【化5】 しかし、これら記載において2−ジメトキシメチル基を
HClで加水分解する点が本発明と異なる。また、特開
平2−108670号公報には次の記載がある。
【化6】
【化7】 しかし、これら記載の出発原料が本発明と異なる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、2−シアノイミ
ダゾール系化合物を得る方法としては、前記特開平2−
108670号公報に記載の方法があった。しかしなが
ら、その出発原料である2位がホルミルの化合物を工業
的に製造するためには、ブチルリチウムのような高価な
試薬並びに極低温装置といった特殊な設備が必要であっ
た。
【0004】一方、前記特開平1−131163号公報
に記載の方法によれば高価な試薬及び特殊な設備は不要
であるものの、出発原料をHClで加水分解する工程を
含むため、反応生成物を一旦単離、精製さらに乾燥しな
ければ脱水反応を行うことができないなど、反応操作が
煩雑であり、また反応工程が長くなるために全収率の低
下が避けられなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、2−シア
ノイミダゾール系化合物の工業的製造方法を確立すべく
鋭意研究を行った結果、これまでは出発原料として2−
ホルミルイミダゾール系化合物が用いられていたオキシ
ム化反応において、2−ジアルコキシメチルイミダゾー
ル系化合物を用いても反応が進行することを見出し、本
発明を完成した。
【0006】すなわち、本発明は、式(I)
【化8】 (式中、Zは置換されてもよいフェニル基である)で表
わされる2−シアノイミダゾール系化合物の製造方法で
あって、(1)溶媒の存在下に式(II)
【化9】 (式中、Rは低級アルキル基であり、Zは前述の通りで
ある)で表わされる化合物とヒドロキシルアミンとを反
応させ、次いで(2)(1)で得られる生成物と脱水剤
とを反応させる、前記2−シアノイミダゾール系化合物
の製造方法に関する。
【0007】式(I)及び式(II)において、Zとして
の置換されてもよいフェニル基のその置換基は、反応に
悪影響を与えないものであればフェニル基に置換するこ
とができるいずれのものであってもよい。これらZとし
ては、具体的には低級アルキル基で置換されたフェニル
基、トリフルオロメチル基で置換されたフェニル基、低
級アルコキシ基で置換されたフェニル基、低級アルキル
チオ基で置換されたフェニル基、置換フェニル基などが
含まれる。Rとしての低級アルキル基、又はこの明細書
で用いられるその他の低級アルキル基及び低級アルキル
部分は、炭素数1〜6のアルキルを意味する。これらR
としては、具体的にはメチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ペンチル、ヘキシルが挙げられ、それらは直鎖又は
枝分れ鎖のアルキルであってよく、なかでも、メチル、
エチルが望ましい。
【0008】前記式(II)の化合物としては、具体的に
は次のものが挙げられる。 ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(4−メチル
フェニル)イミダゾール ・2−(ジメトキシメチル)−4(5)−(4−メチル
フェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(3−トリフ
ルオロメチルフェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(4−メトキ
シフェニル)イミダゾール ・2−(ジメトキシメチル)−4(5)−フェニルイミ
ダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(3−メチル
フェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(3,4−ジ
メチルフェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(4−エチル
フェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(3−メトキ
シフェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(4−イソプ
ロピルフェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(4−メチル
チオフェニル)イミダゾール ・2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(2−メチル
フェニル)イミダゾール ・2−(ジメトキシメチル)−4(5)−(4−エチル
フェニル)イミダゾール
【0009】本発明の2−シアノイミダゾール系化合物
の製造方法は、前記式(II)の化合物を出発原料とし、
(1)オキシム化反応及び(2)脱水反応の2工程から
なる。
【0010】オキシム化反応は、溶媒の存在下に式(I
I)の化合物とヒドロキシルアミンとを反応させる。こ
の反応に使用される溶媒としては、例えばメタノール、
エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、モノ
グライム、ジグライム、ジエチルエーテル、ジイソプロ
ピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエ
チレングリコール等のエーテル類、ジクロロエタン、ク
ロロホルム、テトラクロロエタンなどのハロゲン化炭化
水素類、ベンゼン、モノクロロベンゼン、ニトロベンゼ
ン、トルエンなどの芳香族炭化水素類、アセトニトリル
などのニトリル類、ジメチルスルホキシド、ジメチルホ
ルムアミド、ピリジンなどが挙げられ、なかでもジメチ
ルホルムアミドが好ましい。さらにはこれらから選択さ
れる溶媒を組合せた混合溶媒を使用してもよい。混合溶
媒を使用して二相反応を行う場合には、トリエチルベン
ジルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアン
モニウムクロライドなどの相間移動触媒を使用すること
もできる。溶媒は式(II)の化合物に対して通常6倍容
量以上使用することが望ましく、6倍容量未満の場合で
あって使用量が少くなればなるほど収率の低下をまね
く。一方その上限は10倍容量以下であることが望まし
い。10倍容量を越える量の溶媒を使用しても極端な場
合を除いては、収率の低下をまねくわけではないが、利
点も認められない。ヒドロキシルアミンはそれ自体単独
で使用しても良いし、或はその塩酸塩、硫酸塩などの鉱
酸塩として使用しても良いが、その鉱酸塩を使用する方
が望ましい。その鉱酸塩を使用する場合には、反応系に
塩基を加えることが望ましい。塩基は鉱酸塩をヒドロキ
シルアミンに戻す能力のあるものであればいずれのもの
でもよい。塩基としては、具体的には無機塩基或は有機
塩基を使用することができ、例えば無機塩基としては炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸水
素ナトリウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属
の炭酸塩、及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化カルシウム、水素化リチウムなどのアルカリ金属又
はアルカリ土類金属の水酸化物又は水素化物が挙げられ
る。有機塩基としては、ジエチルアミン、トリエチルア
ミン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジンなどが挙
げられ、なかでも、ピリジンが好ましい。ヒドロキシル
アミンは式(II)の化合物に対して理論上は1当量消費
されるが、その損失などを考慮して通常1.2から1.
3当量使用されることが望ましい。また、塩基の使用量
はヒドロキシルアミンと同当量である。この反応の反応
温度は通常50〜150℃、望ましくは70〜90℃で
あり、普通0.1〜24時間で反応が終了する。この反
応により、式(III)
【化10】 (式中、Zは前述の通りである)で表わされる化合物が
生成する。
【0011】前記式(III)の化合物としては、具体的に
は次のものが挙げられる。 ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(4−
メチルフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(3−
トリフルオロメチルフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(4−
メトキシフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−フェニ
ルイミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(3−
メチルフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(3,
4−ジメチルフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(4−
エチルフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(3−
メトキシフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(4−
イソプロピルフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(4−
メチルチオフェニル)イミダゾール ・2−(ヒドロキシイミノメチル)−4(5)−(2−
メチルフェニル)イミダゾール
【0012】脱水反応は、前記オキシム化反応で得られ
る生成物と脱水剤とを反応させる。前記オキシム化反応
で得られる生成物は、単離、精製された上で脱水反応に
供されてもよいが、この脱水反応は、前記オキシム化反
応の後生成物を単離、精製することなく、そのまま連続
して行うこともでき、そのような連続反応が有利な結果
をもたらすことが期待できる。脱水剤としては、例えば
無水酢酸、無水トリクロロ酢酸、トリクロロアセトニト
リル、トリクロロアセチルクロライド、オキサリルクロ
ライド、塩化チオニル、オキシ塩化リン、三塩化リン、
五酸化リン、ホスホニトリリッククロライド、ホスゲン
(二量体)、シアヌルクロライド、四塩化チタン、ギ酸
などを使用することができ、なかでも、無水酢酸が好ま
しい。脱水剤は式(II)の化合物に対して通常1.5か
ら2.5当量、望ましくは1.5〜2当量使用する。こ
の反応の反応温度は通常50〜150℃、望ましくは8
0〜100℃であり、普通1〜24時間で反応が終了す
る。反応終了後、通常の後処理操作、例えば反応混合物
を水中に投入し、析出した固体を濾取し、洗浄すること
により、高純度の式(I)で表わされる2−シアノイミ
ダゾール系化合物を取得することができる。
【0013】なお、出発原料の式(II)で表わされる化
合物は、次の方法によって製造することができる。
【化11】 (式中、Z及びRは前述の通りであり、Aは低級アルキ
ル基である)
【0014】式(II)の鉱酸塩としては塩酸塩、硫酸塩
が含まれる。式(IV)の化合物と式(V)の化合物との
量比は化学量論的には1:1であるが、例えば公知の方
法により合成した式(V)の化合物を単離することなく
上記反応に用いるような場合には、式(V)の化合物は
式(IV)の化合物に対して1当量以上用いてもよい。
【0015】上記反応は溶媒及び酸受容体の存在下に行
われる。酸受容体の使用量は式(IV)の化合物に対して
1当量以上であればよい。この反応の反応温度は通常2
0〜150℃、望ましくは50〜120℃であり反応時
間は普通1〜24時間である。上記式(II)で表わされ
る化合物の製造例を参考例として記載する。
【0016】参考例1 2−(ジエトキシメチル)−4
(5)−(4−メチルフェニル)イミダゾールの合成 メタノール12mlに28%ナトリウムメチラートメタ
ノール溶液0.77gを加え、室温でジエトキシアセト
ニトリル2.58g(0.02モル)を滴下した。滴下
終了後室温で1時間反応させてメチルジエトキシアセト
イミデートのメタノール溶液を得、これに、室温で4−
メチルフェナシルアミン塩酸塩1.85g(0.01モ
ル)を少量ずつ加えた。次に28%ナトリウムメチラー
トメタノール溶液1.93gを滴下し、更にメタノール
18mlを加えた。反応混合物を室温で1時間反応させ
た後、加熱還流下2時間反応させた。反応終了後反応混
合物を冷却し、減圧下溶媒を留去した。残留物を塩化メ
チレンで抽出し、水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し
た。減圧下溶媒を留去し、残留物をヘキサン洗浄し、固
体をろ取し、融点103〜105℃の目的物1.65g
(収率64%)を得た。
【0017】参考例2 2−(ジメトキシメチル)−4
(5)−(4−メチルフェニル)イミダゾールの合成 原料のジエトキシアセトニトリル2.58gの代わりに
ジメトキシアセトニトリル2.02g(0.02モル)
を使用した以外は参考例1の場合と同様に反応、後処理
して、融点127〜129℃の目的物1.42g(収率
61%)を得た。次に上記参考例によって得られる式
(II)で表わされる化合物を出発原料とする本発明の実
施例を記載するが、本発明はそれらのみに限定されるも
のではない。
【0018】
【実施例】
実施例1 2−シアノ−4(5)−(4−メチルフェニ
ル)イミダゾールの製造2−(ジエトキシメチル)−4
(5)−(4−メチルフェニル)イミダゾール0.5g
(0.00192mol)をジメチルホルムアミド5m
lに溶解し、ヒドロキシルアミン塩酸塩0.16g
(0.0023mol)とピリジン0.183g(0.
0023mol)とを加え、80℃で1時間反応させ
た。次いで無水酢酸0.393g(0.00384mo
l)を滴下し、滴下終了後90℃で3時間反応させた。
反応終了後、室温まで冷却した反応物を水30mlに投
入し、析出した固体を濾取し、水及びヘキサンで洗浄
し、目的物0.306g(0.00167mol,収率
87%)を得た。
【0019】実施例2 2−シアノ−4(5)−(4−
メチルフェニル)イミダゾールの製造 原料として2−(ジエトキシメチル)−4(5)−(4
−メチルフェニル)イミダゾール0.5gの代わりに、
2−(ジメトキシメチル)−4(5)−(4−メチルフ
ェニル)イミダゾール0.446g(0.00192m
ol)を使用した以外は実施例1の場合と同様にして反
応を行ない、後処理して、目的物0.27gを得た。

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(I) 【化1】 (式中、Zは低級アルキル基、トリフルオロメチル基、
    低級アルコキシ基若しくは低級アルキルチオ基により置
    換されてもよいフェニル基である)で表わされる2−シ
    アノイミダゾール系化合物の製造方法であって、(1)
    溶媒の存在下に式(II) 【化2】 (式中、Rは低級アルキル基であり、Zは前述の通りで
    ある)で表わされる化合物とヒドロキシルアミンとを反
    応させ、次いで(2)(1)で得られる生成物と脱水剤
    とを反応させることを特徴とする、前記2−シアノイミ
    ダゾール系化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 式(I)の化合物及び式(II)の化合物
    中Zが低級アルキル基で置換されたフェニル基である、
    請求項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 溶媒がジメチルホルムアミドである請求
    項1に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 ヒドロキシルアミンとしてその鉱酸塩を
    使用し、かつ塩基を使用する請求項1に記載の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 塩基がピリジンである請求項4に記載の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 (1)の反応が、式(II)の化合物に対
    して6から10倍容量の溶媒の存在下に、式(II) の化
    合物と、式(II)の化合物に対して1.2から1.3当
    量のヒドロキシルアミン鉱酸塩及びその塩と同当量の塩
    基とを、50から150℃の温度範囲で混合することに
    より達成される請求項1に記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 (1)で得られる生成物が式(III) 【化3】 (式中、Zは前述の通りである)で表わされる化合物で
    ある請求項1に記載の製造方法。
  8. 【請求項8】 脱水剤が無水酢酸である請求項1に記載
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 (2)の反応が、(1)の反応の後連続
    して行われる請求項1に記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 (2)の反応が、(1)で得られる生
    成物と式(II)の化合物に対して1.5〜2.5当量の
    無水酢酸とを、50〜150℃の温度範囲で混合するこ
    とにより達成される請求項1に記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 溶媒の存在下に式(II) 【化4】 (式中、Rは低級アルキル基であり、Zは低級アルキル
    基、トリフルオロメチル基、低級アルコキシ基若しくは
    低級アルキルチオ基により置換されてもよいフェニル基
    である)で表わされる化合物とヒドロキシルアミンとを
    反応させることを特徴とする式(III) 【化5】 (式中、Zは前述の通りである)で表わされる化合物の
    製造方法。
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