JPH06234744A - 6−アミノ−ニコチノニトリル類の製造方法 - Google Patents

6−アミノ−ニコチノニトリル類の製造方法

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JPH06234744A
JPH06234744A JP6012236A JP1223694A JPH06234744A JP H06234744 A JPH06234744 A JP H06234744A JP 6012236 A JP6012236 A JP 6012236A JP 1223694 A JP1223694 A JP 1223694A JP H06234744 A JPH06234744 A JP H06234744A
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D213/02Heterocyclic 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
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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
    • C07D213/78Carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/84Nitriles
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 6−アミノ−ニコチノニトリル類の製造方
法。 【構成】 不活性溶媒の存在有り無しおよび0から20
0℃で、式 【化1】 で表されるメチレン−グルタコノニトリル類と式 【化2】 R1−NH2 (III) で表される窒素化合物とを反応させることによって、式 【化3】 で表される6−アミノ−ニコチノニトリル類を製造する
ことができる。この窒素化合物とグルタコノニトリルの
比は1から100:1である。置換基R1およびR4は、
特定の置換基を意味する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、メチレン−グルコノニトリル類
と第一級アミン類、ヒドラジン類またはアンモニアとを
反応させることにより、中間体である2−イミノ−5−
シアノ−1,2−ジヒドロピリジン類を経由して、6−
アミノ−ニコチノニトリル類(2−アミノ−5−シアノ
−ピリジン類)を製造する方法に関する。
【0002】本発明に従って製造され得る複素環は、薬
学および農学上の活性化合物(ヨーロッパ特許第18
1,636号、特開昭61‐257 960号(198
6))を製造するための中間体である。2−アミノ−ピ
リジン類は容易に反応して相当するハロゲン化合物(英
国特許第1,215,387号)を生じ得ることから、6
−アミノ−ニコチノニトリルは、ニトロメチレン群から
殺虫剤を合成するための重要な中間体である(ヨーロッ
パ特許第235,725号、同383,091号、ドイツ
特許出願公開第3,726,993号)。
【0003】2−アミノ−ピリジン類は、液体アンモニ
ア中のナトリウムアミドを用いたTschitschi
babin方法により、適切に置換されている出発物質
から製造され得る。しかしながら、多くの場合、この方
法は望まれない異性体が生じると言った問題を有してい
る。アミン類を用いて適切なニトリル類に環化反応を受
けさせる特定の合成は、いくつかの置換ピリジン類の場
合良好な収率で行われ得る「複素環化合物の化学」(T
he Chemistry of Heterocyc
lic Coumpounds(G.R.New Ko
me)、Interscience/John Wil
ey、パート5、「ピリジン」、118頁)。更に、2
−アミノ−5−フェニルピリジンは、ジメチルスルホキ
サイド中のアンモニアを用い、4−ジメチルアミノ−3
−フェニル−1,3−ペンタジエノニトリルから出発す
ることで製造され得るが、しかしながら、3gの出発材
料を用いて得られる所望生成物の量は300mgのみで
ある。
【0004】6−アミノ−ニコチノニトリルは、1モル
規定のアンモニア溶液中の2−ホルミル−グルタコノニ
トリルを光に暴露することにより10%の収率で入手可
能である(Science、166、765)一方、純
粋に熱的な合成も可能であるがその収率はずっと低い
(J.Mol.Biol.33(1968)、693、
上記Scienceの中に引用)。
【0005】5−シアノ−1,2−ジヒドロ−2−イミ
ノ−1−メチルピリジンは、2−アミノ−5−シアノピ
リジンから出発して、これをヨウ化メチルでメチル化し
た後、アルカリを用いてその生成物を遊離させることに
よって、製造され得る(J.Chem.Soc.196
5、5542)。
【0006】このような従来技術を考慮すると、メチレ
ン−グルタコノニトリル類を高収率で反応させて相当す
る2,5−二置換されているピリジン類を得ることがで
きることは驚くべきことである。
【0007】従って、本発明は、式
【0008】
【化4】
【0009】[式中、R1は、水素、直鎖もしくは分枝
のC1−C8−アルキル、C3−C8−アルケニル、C2
8−アルコキシアルキル、C4−C8−アルコキシアル
ケニル、C3−C8−シクロアルキル、C7−C10−アラ
ルキルまたは−N(R23)を表し、ここで、R2およ
びR3は、互いに独立して、水素、直鎖もしくは分枝の
1−C8−アルキル、フェニル、トリル、C7−C10
アラルキルを表すか、或はN、OおよびSから成る群か
らのヘテロ原子を1または2個有する飽和もしくは不飽
和の5員から8員複素環式環を表し、ここで更にR2
3は、それらが結合しているN原子と一緒になって、
N、OおよびSから成る群からのさらなるヘテロ原子を
含んでいてもよい5員から8員環を形成していてもよ
い]で表される6−アミノ−ニコチノニトリル類の製造
方法式に関するものであり、これは、式
【0010】
【化5】 [式中、R4は、−OR5または−N(R5、R6)を表
し、ここで、R5およびR6は、R1に独立してそして互
いに独立して、水素を除きR1の意味の範囲を有してお
り、ここで更にR5とR6は、それらが結合しているN原
子と一緒になって、N、OおよびSから成る群からのさ
らなるヘテロ原子を含んでいてもよい5員から6員環を
形成していてもよい]で表されるメチレン−グルタコノ
ニトリル類と、式
【0011】
【化6】 R1−NH2 (III) [式中、R1は、上述した意味を有する]で表される窒
素化合物とを、1から100:1、好適には1から1
0:1の窒素化合物対グルタコノニトリルのモル比で、
0から200℃、好適には20から150℃の温度およ
び不活性溶媒の存在有り無しで反応させることを特徴と
する。従って、R1の意味に従い、該グルタコノニトリ
ルとアンモニア、第一級アミンまたはヒドラジンとを反
応させる。
【0012】直鎖もしくは分枝C1−C8−アルキルは、
例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、t−ブチル、並びにアミル、ヘキシル
およびオクチルの異性体、好適には上述したC1−C4
アルキル基である。
【0013】C3−C8−アルケニルは、アリルである
か、或はブテニル、アミレニル、ヘキセニルまたはオク
テニル異性体、好適には上述したC3−C4−アルケニル
基である。
【0014】C2−C8−アルコキシアルキルは、例えば
メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエチル、並
びにCH基がO原子で置き換えられているC3−C9
アルキル基からの他の基である。
【0015】C4−C8−アルコキシアルケニルは、例え
ばメトキシアリル、2−メトキシ−プロペニル、並びに
CH2基がO原子で置き換えられているC4−C9−アル
ケニル基からの他の基である。
【0016】C3−C8−シクロアルキルは、例えばシク
ロプロピル、メチルシクロプロピル、ジメチル−シクロ
プロピル、シクロブチル、メチルシクロブチル、シクロ
ペンチル、メチル−シクロペンチル、シクロヘキシル、
メチル−シクロヘキシル、ジメチル−シクロヘキシル、
シクロヘプチル、シクロオクチル、好適にはシクロプロ
ピル、シクロペンチルおよびシクロヘキシル、並びにそ
れらのメチルもしくはジメチル誘導体である。
【0017】C7−C10−アラルキルは、例えばベンジ
ル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、並びに
本分野の技術者に知られている上記種類の他の基、好適
にはベンジルである。
【0018】下記のものが、N、OおよびSから成る群
から選択されるヘテロ原子を1および2個有する飽和も
しくは不飽和の5員から8員複素環式環として挙げられ
得る:ピロール、フラン、チオフェン、ピロリジン、ピ
ラゾール、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、
ピリジン、ピリミジン、ピペラジン、モルホリン、ピラ
ン、アゼピン、アゾシン、イソキサゾール、イソチアゾ
ール、ピリダジンおよびピラジン。不飽和の複素環式環
は多少共際だった芳香族特質を示し得ることは本分野の
技術者に知られている。
【0019】更に、R2とR3は、それらが結合している
N原子と一緒になって、N、OおよびSから成る群から
選択される更に一層のヘテロ原子を含んでいてもよい5
員から8員環を形成していてもよい。上記系は、例えば
ピロリジン、ピロリン、ピラゾリジン、イミダゾリジ
ン、チアゾリジン、ピペラジン、ピペリジン、モルホリ
ン、アゼピンまたはジヒドロアゾシンである。
【0020】好適な様式で、本発明に従う方法では、R
2とR3がそれぞれ置換基R12とR13で置き換えられてお
り、これらが互いに独立して、水素、直鎖もしくは分枝
1−C8−アルキル、シクロプロピル、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、フェニルまたはベンジルを表し、
そしてここで更に、R12とR13の両方が、それらが結合
しているN原子と一緒になって、N、OおよびSから成
る群からの更に一層のヘテロ原子を含んでいてもよい5
員から8員環を形成していてもよい、メチレン−グルタ
コノニトリル類を用いる。
【0021】特に好適な様式で、本発明に従う方法で
は、R12とR13がそれぞれ置換基R22とR23で置き換え
られており、これらが互いに独立して、水素、C1−C4
−アルキルまたはベンジルを表し、そしてここで更に、
22とR23が、それらが結合しているN原子と一緒にな
って、各々がC1−C4−アルキルまたはヒドロキシ−C
1−C4−アルキルで置換されていてもよいモルホリン、
ピロリジンまたはピペリジンを表す、グルタコノニトリ
ル類を用いる。
【0022】別の好適な様式において、R5とR6をそれ
ぞれ置換基R15とR16で置き換え、ここでこれらは互い
に独立して、直鎖もしくは分枝C1−C8−アルキル、シ
クロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルまたは
ベンジルを表すか、或はN、OおよびSから成る群から
のヘテロ原子を1または2個有する飽和もしくは不飽和
の5員から8員を表している。
【0023】別の特に好適な様式において、R15とR16
をそれぞれ置換基R25とR26で置き換え、ここでこれら
は互いに独立して、直鎖もしくは分枝C1−C4−アルキ
ルまたはベンジルを表している。
【0024】アンモニアを用いた反応では2−アミノ−
5−シアノ−ピリジンが得られる一方、第一級アミン類
またはヒドラジン類を用いて最初に反応させると、2−
アミノ−5−シアノ−1,2−ジヒドロ−ピリジンが得
られる。上記ジヒドロピリジン類の1−メチル誘導体は
公知(上記引用J.Chem.Soc.)であり、室温
で安定な物質である。しかしながら、本発明に従う条件
下で、これらのジヒドロピリジン類は転位反応を受け
て、芳香族のN−置換2−アミノ−5−シアノピリジン
類を与える。上記転位反応はDimroth転位として
知られている。本発明に従う方法の反応は、例えば下
記:
【0025】
【化7】
【0026】で表され得る。
【0027】本発明に従う反応は、溶液または懸濁液の
中で実施され得る。適切な反応媒体は、炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素、アルコール類、水、第三級アミン類、
ケトン類、ニトリル類、ジアルキルカルボキサミド類、
N−アルキル−ラクタム類、パーアルキル尿素類、ジア
ルキルスルホキサイド類、ジアルキルスルホン類、エー
テル類、パーアルキルホスホルアミデート類、或は上述
した群の中から得られるいくつかの混合物である。本発
明に従い、純粋なアンモニア中か或は希釈した過剰なア
ンモニアの中で本方法を実施することも可能である。上
述した群からの反応媒体の例は、石油エーテル、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサン、クロロトルエン、リグ
ロイン、1,2−ジクロロエタン、トリエチルアミン、
アセトン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミド、N−メチル−ピロリドン、N−メ
チル−カプロラクタム、テトラメチル尿素、ジメチルス
ルホキサイド、ジエチルスルホン、メチルt−ブチルエ
ーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、メタノー
ル、イソプロパノールおよび水である。
【0028】この反応温度は0から200℃、好適には
20から150℃である。本発明に従う反応の期間は、
バッチサイズ、該アミンが示す求核特性および温度の関
数であり、0.5から15時間であってもよい。
【0029】窒素化合物とグルタコノニトリルのモル比
は1から100:1、好適には1から10:1である。
窒素化合物(III)のいくらかか或は全てを、酸の塩
の形態、例えば酢酸塩の形態で用いることも可能であ
る。
【0030】用いるべきメチレン−グルタコノニトリル
類は、例えばグルタコノニトリルとo−エステル類とを
反応させることによって入手可能である。アミノメチレ
ン−グルタコノニトリル類は、適切に置換されているβ
−アミノアクリロニトリル類を二量化することによる技
術的に簡単な操作で入手可能である。
【0031】
【実施例】実施例1 1.3リットルのオートクレーブの中で、73.5gの
N,N′−ジメチルアミノメチレン−グルタコノニトリ
ル、750mLのDMFおよび136gの25%濃度ア
ンモニア水溶液を100℃で2.5時間加熱した。
【0032】ロータリーエバポレーターを用いてこの反
応混合物を濃縮することで、生成物が褐色固体として6
0g得られた。GC分析(内部標準)に従って測定した
2−アミノ−5−シアノピリジン含有量は91.7%で
あり、これは理論収率の92.5%に相当している。水
またはイソプロパノールから再結晶した後、融点が16
5℃の結晶が得られた。
【0033】1H NMR(d−アセトン) 6.2−
6.6ppm(s、2H、NH)、6.65ppm
(d、1H、H3)、7.67ppm(d、1H、
4)、8.30ppm(s、1H、H6)。
【0034】実施例2 オートクレーブの中に、実施例1のジニトリルを15g
そして酢酸アンモニウムを7.7g入れた。10.6g
の気体状アンモニアを室温で通した後、このオートクレ
ーブを100℃で2時間加熱した。濃縮しそして水系処
理を行った後、2−アミノ−5−シアノピリジンが得ら
れた(理論収率の81.2%)。
【0035】実施例3 実施例1のジニトリルの15gに、70gの気体状アン
モニアを注入した。100℃で2時間後、圧力を解放
し、そして純度が93.6%の生成物が12.3g得ら
れ、これは理論収率の94.8%に相当していた。
【0036】実施例4 実施例3と同様に、アンモニアを用いて15gのエトキ
シメチレン−グルタコノニトリルを環化させた。これに
より、2−アミノ−5−シアノピリジンが理論値の85
%収率で得られた。
【0037】実施例5 0.3リットルのVAオートクレーブの中で、7.4g
のジメチルアミノメチレン−グルタコノニトリル、10
0mLのDMFおよび4.4gの35.6%濃度メチルア
ミン水溶液を80℃で2時間保持した。この混合物を取
り出して濃縮した後、2−メチルアミノ−5−シアノピ
リジン(純度93%)が6.4g得られ、これは理論値
の90.2%に相当していた。
【0038】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【0039】1. 式
【0040】
【化8】
【0041】[式中、R1は、水素、直鎖もしくは分枝
のC1−C8−アルキル、C3−C8−アルケニル、C2
8−アルコキシアルキル、C4−C8−アルコキシアル
ケニル、C3−C8−シクロアルキル、C7−C10−アラ
ルキルまたは−N(R23)を表し、ここで、R2およ
びR3は、互いに独立して、水素、直鎖もしくは分枝の
1−C8−アルキル、フェニル、トリル、C7−C10
アラルキルを表すか、或はN、OおよびSから成る群か
らのヘテロ原子を1または2個有する飽和もしくは不飽
和の5員から8員複素環式環を表し、ここで更にR2
3は、それらが結合しているN原子と一緒になって、
N、OおよびSから成る群からのさらなるヘテロ原子を
含んでいてもよい5員から8員環を形成していてもよ
い]で表される6−アミノ−ニコチノニトリル類の製造
方法であって、式
【0042】
【化9】 [式中、R4は、−OR5または−N(R5、R6)を表
し、ここで、R5およびR6は、R1に独立してそして互
いに独立して、水素を除きR1の意味の範囲を有してお
り、ここで更にR5とR6は、それらが結合しているN原
子と一緒になって、N、OおよびSから成る群からのさ
らなるヘテロ原子を含んでいてもよい5員から8員環を
形成していてもよい]で表されるメチレン−グルタコノ
ニトリル類と、式
【0043】
【化10】 R1−NH2 (III) [式中、R1は、上記の意味を有する]で表される窒素
化合物とを、1から100:1、好適には1から10:
1の窒素化合物対グルタコノニトリルのモル比で、0か
ら200℃、好適には20から150℃の温度および不
活性溶媒の存在有り無しで反応させることを特徴とする
方法。
【0044】2.R4が置換基R14で置き換えられてお
り、これが−N(R5、R6)を表すことを特徴とする第
1項記載の方法。
【0045】3.R1が置換基R11で置き換えられてお
り、これが水素、直鎖もしくは分枝C1−C8−アルキ
ル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル
またはベンジルを表すことを特徴とする第1項記載の方
法。
【0046】4.R11が置換基R21で置き換えられて
おり、これが水素、直鎖もしくは分枝C1−C4−アルキ
ルまたはベンジルを表すことを特徴とする第3項記載の
方法。
【0047】5.R2とR3がそれぞれ置換基R12とR13
で置き換えられており、これらが互いに独立して、水
素、直鎖もしくは分枝C1−C8−アルキル、シクロプロ
ピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニルまた
はベンジルを表し、ここで、これらの置換基R12とR13
の両方が、それらが結合しているN原子と一緒になっ
て、N、OおよびSから成る群からのヘテロ原子を1ま
たは2個有する5員から8員環を形成していてもよいこ
とを特徴とする第1項記載の方法。
【0048】6.R12とR13が置換基R22とR23で置き
換えられており、これらが互いに独立して、水素、C1
−C4−アルキル、フェニルまたはベンジルを表し、そ
してここで更に、これらの置換基R22とR23が、それら
が結合しているN原子と一緒になって、各々がC1−C4
−アルキルまたはヒドロキシ−C1−C4−アルキルで置
換されていてもよいモルホリン、ピロリジンまたはピペ
リジンを形成していてもよいことを特徴とする第5項記
載の方法。
【0049】7.R5とR6が置換基R15とR16で置き換
えられており、これらが互いに独立して、直鎖もしくは
分枝C1−C8−アルキル、シクロプロピル、シクロペン
チル、シクロヘキシル、フェニルまたはベンジルを表す
か、或はN、OおよびSから成る群からのヘテロ原子を
1または2個有する飽和もしくは不飽和の5員から8員
複素環式環を表すことを特徴とする第1項記載の方法。
【0050】8.R15とR16がそれぞれ置換基R25とR
26で置き換えられており、これらが互いに独立して、直
鎖もしくは分枝C1−C4−アルキル、フェニルまたはベ
ンジルを表すことを特徴とする第7項記載の方法。
【0051】9.該窒素化合物の全部か或はいくらかを
酸の塩の形態で用いることを特徴とする第1項記載の方
法。
【0052】10.用いる溶媒が、炭化水素、ハロゲン
化炭化水素、第三級アミン類、ケトン類、ニトリル類、
ジアルキルカルボキサミド類、N−アルキル−ラクタム
類、パーアルキル尿素類、ジアルキルスルホキサイド
類、ジアルキルスルホン類、スルホラン類、エーテル
類、パーアルキルホスホルアミデート類、アルコール
類、水を含む群からの1種以上の物質、好適には石油エ
ーテル、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、クロロ
トルエン、リグロイン、1,2−ジクロロエタン、トリ
エチルアミン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルア
セトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチル−ピロ
リドン、N−メチル−カプロラクタム、テトラエチル尿
素、ジメチルスルホキサイド、ジエチルスルホン、メチ
ルt−ブチルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラ
ン、メタノール、イソプロパノールおよび水を含む群か
らの1種以上の物質であることを特徴とする第1項記載
の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 [式中、R1は、水素、直鎖もしくは分枝のC1−C8
    アルキル、C3−C8−アルケニル、C2−C8−アルコキ
    シアルキル、C4−C8−アルコキシアルケニル、C3
    8−シクロアルキル、C7−C10−アラルキルまたは−
    N(R23)を表し、ここで、R2およびR3は、互いに
    独立して、水素、直鎖もしくは分枝のC1−C8−アルキ
    ル、フェニル、トリル、C7−C10−アラルキルを表す
    か、或はN、OおよびSから成る群からのヘテロ原子を
    1または2個有する飽和もしくは不飽和の5員から8員
    複素環式環を表し、ここで更にR2とR3は、それらが結
    合しているN原子と一緒になって、N、OおよびSから
    成る群からのさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい5
    員から8員環を形成していてもよい]で表される6−ア
    ミノ−ニコチノニトリル類の製造方法であって、 式 【化2】 [式中、R4は、−OR5または−N(R5、R6)を表
    し、ここで、R5およびR6は、R1に独立してそして互
    いに独立して、水素を除きR1の意味の範囲を有してお
    り、ここで更にR5とR6は、それらが結合しているN原
    子と一緒になって、N、OおよびSから成る群からのさ
    らなるヘテロ原子を含んでいてもよい5員から8員環を
    形成していてもよい]で表されるメチレン−グルタコノ
    ニトリル類と、式 【化3】 R1−NH2 (III) [式中、R1は、上記の意味を有する]で表される窒素
    化合物とを、1から100:1、好適には1から10:
    1の窒素化合物対グルタコノニトリルのモル比で、0か
    ら200℃、好適には20から150℃の温度および不
    活性溶媒の存在有り無しで反応させることを特徴とする
    方法。
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