JP5092317B2 - ３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物の製造方法に関する。

３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物は、医農薬中間体として有用である。例えば、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸はスルホニル尿素系除草剤の中間体として重要な化合物である（例えば、特許文献１および２参照。）。該化合物の製造方法としては、例えば、クロロ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩と３−アミノ−６−クロロピリダジンとを反応させる方法が知られている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、収率の点において工業的に満足できるものではなく、さらなる改善が求められていた。

特公平５−３６４３９号公報 特許第２７３６３８１号公報 特許第２８６３８５７号公報

このような状況のもと、本発明者らは、工業的に有利な３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物の製造方法について鋭意検討した結果、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩を用いることにより、３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物が収率よく製造できることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩と式（１）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキルチオ基、アルキルスルフェニル基、アルキルスルホニル基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルケニル基またはハロゲン原子で置換されていてもよいアルコキシ基を表す。）
で示される３−アミノピリダジン化合物とを反応させることを特徴とする式（２）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ上記と同一の意味を表す。）
で示される３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、医農薬中間体として有用な３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物を効率よく製造できるため、工業的に有利である。

以下、本発明を詳細に説明する。

式（１）で示される３−アミノピリダジン化合物（以下、３−アミノピリダジン化合物（１）と略記する。）の式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキルチオ基、アルキルスルフェニル基、アルキルスルホニル基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルケニル基またはハロゲン原子で置換されていてもよいアルコキシ基を表す。

ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。

無置換のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数１〜６の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基が挙げられる。また、ハロゲン原子で置換されたアルキル基とは、前記無置換のアルキル基の炭素原子上に前記ハロゲン原子が１以上置換したものであり、例えばフルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、トリフルオロメチル基、１−クロロエチル基、１−ブロモエチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１−クロロプロピル基、１−ブロモプロピル基、１，１，１−トリフルオプロピル基等が挙げられる。

無置換のアルケニル基としては、例えばエテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１，２−プロパジエニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、１−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、１−シクロヘキセニル基エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基等の炭素数２〜６の直鎖状、分岐状または環状のアルケニル基が挙げられる。また、ハロゲン原子で置換されたアルケニル基とは、前記無置換のアルケニル基の炭素原子上に前記ハロゲン原子が１以上置換したものであり、例えば２−クロロー１−プロペニル基、２，２−ジクロロエテニル基、２−クロロー２−フルオロエテニル基、３−ブロモ−１−メチル−１−プロペニル基等が挙げられる。

無置換のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数１〜６の直鎖状または分岐状のアルコキシ基が挙げられる。ハロゲン原子で置換されたアルコキル基とは、前記無置換のアルコキシ基の炭素原子上に前記ハロゲン原子が１以上置換したものであり、例えばフルオロメトキシ基、クロロメトキシ基、ブロモメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、１−クロロエトキシ基、１−ブロモエトキシ基、１，１，１−トリフルオロエトキシ基、１−クロロプロポキシ基、１−ブロモプロポキシ基、１，１，１−トリフルオプロポキシ基等が挙げられる。

アルキルチオ基、アルキルスルフェニル基、アルキルスルホニル基およびジアルキルアミノ基におけるアルキル基としては、前記した無置換のアルキル基が挙げられる。かかるアルキルチオ基としては、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロプロピルチオ基、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等が挙げられ、アルキルスルフェニル基としては、例えばメチルスルフェニル基、エチルスルフェニル基、プロピルスルフェニル基、イソプロピルスルフェニル基、ブチルスルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルスルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルフェニル基、ペンチルスルフェニル基、ヘキシルスルフェニル基、シクロプロピルスルフェニル基、シクロペンチルスルフェニル基、シクロヘキシルスルフェニル基等が挙げられ、アルキルスルホニル基としては、例えばメチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ｓｅｃ−ブチルスルホニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル基、ペンチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、シクロプロピルスルホニル基、シクロペンチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基等が挙げられる。また、ジアルキルアミノ基の２つのアルキル基は、互いに同一であっても相異なっていてもよく、かかるジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基、ジシクロプロピルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、メチルエチルアミノ基、エチルイソプロピルアミノ基等が挙げられる。また、ジアルキルアミノ基の２つのアルキル基が結合し、その結合窒素原子とともに環構造を形成していてもよく、かかる環状のジアルキルアミノ基としては、例えばアジリジノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基等が挙げられる。

３−アミノピリダジン化合物（１）としては、３−アミノピリダジン、３−アミノ−６−クロロピリダジン、３−アミノ−６−メチルピリダジン、３−アミノ−６−ジメチルアミノピリダジン、３−アミノ−６−メトキシピリダジン、３−アミノ−６−エトキシピリダジン、３−アミノ−６−メチルチオピリダジン、３−アミノ−６−メタンスルホニルピリダジン、３−アミノ−６−トリフルオロメチルピリダジン、３−アミノー４−メチルーピリダジン、３−アミノー４ーメチルー６−ジメチルアミノピリダジン、３−アミノー４ーメチルー６−メチルチオピリダジン等が挙げられる。

かかる３−アミノピリダジン化合物（１）は、市販のものを用いてもよいし、例えば、特許第３０１２９９３号公報に記載の方法に準じて製造したものを用いてもよい。

ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩（以下、単に「塩」と記載することもある。）としては、通常、溶媒の存在下にブロモ酢酸とアミン化合物とを反応させることにより調製させるものを用いる。アミン化合物としては、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ（ｎ−プロピル）アミン、ジイソプロピルメチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリ（ｎ−ブチル）アミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等の第三級アミンを用いることが好ましい。ブロモ酢酸およびアミン化合物は、通常、市販のものを用いることができる。アミン化合物の使用量は、ブロモ酢酸１モルに対して、通常０．９〜１．１モルの範囲である。

塩調製時に用いる溶媒としては、塩を溶解できるものであれば特に限定されない。かかる溶媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、イソプロイパノール等のアルコール溶媒；ジエチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒；などの単独または混合溶媒が挙げられ、その使用量は特に制限されない。

塩調製時の反応温度は、高すぎると塩の分解が促進されるため、なるべく低温で実施することが好ましい。実用的には−５０〜３０℃、より好ましくは−１０〜２０℃の範囲である。

ブロモ酢酸とアミン化合物との混合順序は特に限定されないが、通常、該反応は発熱を伴うため、得られる塩が分解することを抑制するため、一方の反応試剤に、もう一方の反応試剤を加えていくことが好ましい。具体的に好ましい態様としては、溶媒とブロモ酢酸との混合溶液を反応温度以下に調製し、反応温度を越えないよう徐々にアミン化合物を加えていく方法が挙げられる。

得られたブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩を含む反応混合物は、そのまま３−アミノピリダジン化合物（１）との反応に用いてもよいし、該反応混合物から、濃縮等の手段により、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩を取り出した後、３−アミノピリダジン化合物（１）との反応に用いてもよい。また、該反応混合物から溶媒の一部を留去し、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩のスラリーを調製した後、３−アミノピリダジン化合物（１）との反応に用いてもよい。操作性の点で、得られたブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩を含む反応混合物をそのまま用いることが好ましい。

ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩と３−アミノピリダジン化合物（１）との反応は、通常、溶媒の存在下に実施される。溶媒としては、塩調整に用いられる溶媒として例示したものが挙げられ、好ましくは、塩調整に用いた溶媒と同一の溶媒を用いる。その使用量は特に制限されず、塩調製時に溶媒を用いた場合は、新たに溶媒を使用することなく実施することもできる。

ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩の使用量は、３−アミノピリダジン化合物（１）１モルに対し、ブロモ酢酸基準で１モル以上用いれば、本発明の目的は達成できる。上述したように、塩が分解し易いことを考慮して、通常は過剰量用いる。好ましくは、１．１〜２．０モルの範囲である。

反応温度は、通常２０℃以上、用いる溶媒の沸点以下の範囲であり、好ましくは４０〜６０℃の範囲である。

ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩と３−アミノピリダジン化合物（１）との混合順序は、特に限定されないが、好ましくは、反応温度に調製した溶媒と３−アミノピリダジン化合物（１）との混合物に、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩を加えていく。ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩の安定性の面から、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩は、−５０〜３０℃で保持することが好ましい。また、ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩を調製してから、その全量を３−アミノピリダジン化合物（１）と混合するまでの時間は、通常５０時間以内であり、０．１〜２４時間の範囲が好ましい。

反応時間は、用いる溶媒や反応温度等の条件によって異なるが、通常１〜２４時間程度の範囲である。また、反応の進行は、例えばガスクロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィ、薄層クロマトグラフィ、ＮＭＲ、ＩＲ等の通常の分析手段により確認することができる。

反応終了後、例えば濃縮、抽出、晶析などの常法により反応液から式（２）で示される３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物（以下、３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物（２）と略記する。）を得ることができる。得られた３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物（２）は、例えば再結晶やカラムクロマトグラフィ等の処理を施すことにより、さらに精製してもよい。

本発明の反応により得られる３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物（２）としては、例えば、３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−メチル−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−（ジメチルアミノ）−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−メトキシ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−エトキシ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−メチルチオ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−メタンスルホニル−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノ−６−トリフルオロメチル−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸、３−イミノー４−メチルー２，３ージヒドロピリダジンー２−酢酸、３−イミノー４−メチルー６−ジメチルアミノー２，３ージヒドロピリダジンー２−酢酸、３−イミノー４−メチルー６−メチルチオー２，３ージヒドロピリダジンー２−酢酸等が挙げられる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、以下の実施例における含量分析は、いずれも高速液体クロマトグラフィ内部標準法を用いて実施した。

実施例１
ブロモ酢酸１６４．６ｇと１０重量％含水メタノール２００ｇとを混合し、得られた溶液を、内温５℃に調整した。内温５〜７℃に保ちながら、該溶液にジイソプロピルエチルアミン１５３．１ｇを約３時間かけて加え、ブロモ酢酸とジイソプロピルエチルアミンとからなる塩を含む溶液を得た。得られた溶液を内温５〜７℃で３０分保温した後、内温５０℃に調整した３−アミノ−６−クロロピリダジン１００．０ｇ（含量：９９．２重量％）と１０重量％含水メタノール２００ｇとの混合物に、３０分かけて滴下した。ブロモ酢酸とジイソプロピルエチルアミンとからなる塩を含む溶液は、滴下が終了するまで、内温５〜７℃で保持した。
滴下終了後、得られた混合物を内温５０℃で１２時間保温した。反応終了後、反応混合物を約３時間かけて内温５℃まで冷却した。析出した固体を濾過により、反応混合物から分離した。分離した固体を１０重量％含水メタノール２４０ｇで２回洗浄した後、減圧乾燥し、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸１３０．０ｇ（含量：９８．３重量％）を得た。収率：８９％。

実施例２
ブロモ酢酸１６４．６ｇと１０重量％含水メタノール２００ｇとを混合し、得られた溶液を、内温５℃に調整した。内温５〜７℃に保ちながら、該溶液にジイソプロピルエチルアミン１５３．１ｇを約３時間かけて加え、ブロモ酢酸とジイソプロピルエチルアミンとからなる塩を含む溶液を得た。得られた溶液を内温５〜７℃で３０分保温した後、内温５０℃に調整した３−アミノ−６−クロロピリダジン１００．０ｇ（含量：９９．２重量％）と１０重量％含水メタノール２００ｇとの混合物に、３時間かけて滴下した。ブロモ酢酸とジイソプロピルエチルアミンとからなる塩を含む溶液は、滴下が終了するまで、内温５〜７℃で保持した。
滴下終了後、得られた混合物を内温５０℃で１３時間保温した。反応終了後、反応混合物を約３時間かけて内温５℃まで冷却した。析出した固体を濾過により、反応混合物から分離した。分離した固体を１０重量％含水メタノール２４０ｇで２回洗浄した後、減圧乾燥し、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸１２６．９ｇ（含量：９８．３重量％）を得た。収率：８７％。

実施例３
実施例１において、ジイソブチルエチルアミンに代えて、トリエチルアミン１２０．３ｇを用いた以外は、実施例１と同様に実施し、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸１２９．６ｇ（含量：９７．５重量％）を得た。
収率：８８％

実施例４
ブロモ酢酸８５．８ｇとメタノール１５０ｇとを混合し、得られた溶液を、内温５℃に調整した。内温５〜７℃に保ちながら、該溶液にトリエチルアミン６２．５ｇを約３時間かけて加え、ブロモ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩を含む溶液を得た。得られた溶液を内温２５℃で１時間保温した後、内温４５℃に調整した３−アミノ−６−クロロピリダジン５０ｇ（含量：９９．２重量％）とメタノール５０ｇとの混合物に、１．５時間かけて滴下した。ブロモ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩を含む溶液は、滴下が終了するまで、内温２５℃で保持した。
滴下終了後、得られた混合物を内温４５℃で２２時間保温した。反応終了後、反応混合物に、蒸留水５０ｇを加え、約３時間かけて内温５℃まで冷却した。析出した固体を濾過により、反応混合物から分離した。分離した固体をメタノール１２０ｇで２回洗浄した後、減圧乾燥し、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸６０．６ｇ（含量：９３．７重量％）を得た。収率：７９％。

実施例５
ブロモ酢酸８５．８ｇとメタノール１５０ｇとを混合し、得られた溶液を、内温５℃に調整した。内温５〜７℃に保ちながら、該溶液にトリエチルアミン６２．５ｇを約３時間かけて加え、ブロモ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩を含む溶液を得た。得られた溶液を内温２５℃で２０時間保温した後、内温４５℃に調整した３−アミノ−６−クロロピリダジン５０ｇ（含量：９９．２重量％）とメタノール５０ｇとの混合物に、１．５時間かけて滴下した。ブロモ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩を含む溶液は、滴下が終了するまで、内温２５℃で保持した。
滴下終了後、得られた混合物を内温４５℃で２２時間保温した。反応終了後、反応混合物に、蒸留水５０ｇを加え、約３時間かけて内温５℃まで冷却した。析出した固体を濾過により、反応混合物から分離した。分離した固体をメタノール１２０ｇで２回洗浄した後、減圧乾燥し、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸４８．５ｇ（含量：８９．６重量％）を得た。収率：６１％。

実施例６
ブロモ酢酸８５．８ｇと１０重量％含水メタノール１５０ｇとを混合し、得られた溶液を、内温５℃に調整した。内温５〜７℃に保ちながら、該溶液にトリエチルアミン６２．５ｇを約３時間かけて加え、ブロモ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩を含む溶液を得た。得られた溶液を内温７℃で１８時間保温した後、内温４５℃に調整した３−アミノ−６−クロロピリダジン５０ｇ（含量：９９．２重量％）と１０重量％含水メタノール５０ｇとの混合物に、１．５時間かけて滴下した。ブロモ酢酸とトリエチルアミンとからなる塩を含む溶液は、滴下が終了するまで、内温７℃で保持した。
滴下終了後、得られた混合物を内温４５℃で１８時間保温した。反応終了後、反応混合物に、蒸留水５０ｇを加え、約３時間かけて内温５℃まで冷却した。析出した固体を濾過により、反応混合物から分離した。分離した固体を１０重量％含水メタノール１２０ｇで２回洗浄した後、減圧乾燥し、３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸７１．９ｇ（含量：７８．３重量％）を得た。収率：７８％。

Claims (8)

1. ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩と式（１）
   

   

   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキルチオ基、アルキルスルフェニル基、アルキルスルホニル基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルケニル基またはハロゲン原子で置換されていてもよいアルコキシ基を表す。）で示される３−アミノピリダジン化合物とを反応させることを特徴とする式（２）
   

   

   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ上記と同一の意味を表す。）
   で示される３−イミノ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸化合物の製造方法。
2. アミン化合物が第三級アミンである請求項１に記載の製造方法。
3. ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩が、ブロモ酢酸とアミン化合物とを−５０〜３０℃の範囲で反応させてなる塩である請求項１または２に記載の製造方法。
4. ブロモ酢酸１モルに対し、アミン化合物の使用量が０．９〜１．１モルの範囲である請求項３に記載の製造方法。
5. ブロモ酢酸とアミン化合物とを全量混合した後、式（１）で示される３−アミノピリダジン化合物との反応に供するまでの間、−５０〜３０℃の範囲で保温する請求項４に記載の製造方法。
6. 保温時間が０．１〜２４時間の範囲である請求項５に記載の製造方法。
7. 式（１）で表される３−アミノピリダジン化合物が３−アミノ−６−クロロ−ピリダジンであり、式（２）で示される複素環化合物が３−イミノ−６−クロロ−２，３−ジヒドロピリダジン−２−酢酸である請求項１に記載の製造方法。
8. ブロモ酢酸とアミン化合物とからなる塩と式（１）で示される３−アミノピリダジン化合物との反応の反応温度が、４０〜６０℃の範囲である請求項１〜7のいずれかに記載の製造方法。