JPS624266A - Novel 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester and production thereof - Google Patents

Abstract

NEW MATERIAL:A compound expressed by formula I (R1 is 1-6C alkyl; R2 is 2-pyridyl or 4-pyridyl). EXAMPLE:Methyl 4-(2'-pyridyl)-4-cyanopimelate. USE:A raw material for functional polyesters or polyamides having pyridyl groups, e.g. high polymer having pyridyl groups for selective water separation from a water-ethanol mixed system or polymer having catalytic ability in reduction of ketones with NaBH4, etc., or intermediate for agricultural chemicals and medicines. PREPARATION:A pyridylacetonitrile expressed by formula II is reacted with >=2 equivalents, preferably 2-3 equivalents, based on the pyridylacetonitrile expressed by formula II, acrylic acid ester expressed by formula III in or without an inert solvent in the presence of a basic catalyst, e.g. 1,8-diazabicyclo(5.4.0)-7-undecene, at 0-120 deg.C, preferably room temperature to afford the aimed compound expressed by formula I in quantitative yield.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ピリジル基を有する機能性ポリマーの原料、
さらには、農医薬の中間体として有用な、新ｍ　４−　
ピリジル−４−シアノピメリン酸エステルおよびその製
造法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to raw materials for functional polymers having pyridyl groups,
Furthermore, new m4- is useful as an intermediate for agricultural medicines.
The present invention relates to pyridyl-4-cyanopimelic acid ester and a method for producing the same.

従来の技術 ４位に置換基を有するピメリン酸エステルおよびその製
法として、例えば、ナトリウムエトキシドやトライトン
（Ｔｒｉｔｏｎ　）　Ｂ　（商品名）のような強塩基を
触媒として加熱することにより、アリールアセトニトリ
ルをアクリル酸エステルにマイケル付加させて、４−ア
リール−４−シアノピメリン酸エステルを６０〜７０％
の収率で得る方法が知られている（　Ｄ、　Ｌｅｄｎｉ
ｃｅｒら、Ｊ、　Ｍｅｄ、　Ｃｈｅｍ、。Conventional technology As a pimelic acid ester having a substituent at the 4-position and its production method, for example, arylacetonitrile is converted into acrylic acid by heating using a strong base such as sodium ethoxide or Triton B (trade name) as a catalyst. 60-70% of 4-aryl-4-cyanopimelic acid ester by Michael addition to acid ester.
A method is known to obtain a yield of (D, Ledni
cer et al., J. Med, Chem.

１９７５、１８．５９３　）。しかし、４位にピリジル
基を有するピメリン酸エステルは知られていない。1975, 18.593). However, pimelic acid esters having a pyridyl group at the 4-position are not known.

発明が解決しようとする問題点 従来の技術により、ピリジルアセトニトリルとアクリル
酸エステルとの反応により４−ピリジル−４−シアノピ
メリン酸エステルを製造しようとした場合、ピリジルア
セトニトリルがかなり不安定なためできるだけ加熱をさ
ける必要がある。Problems to be Solved by the Invention When attempting to produce 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester by the reaction of pyridylacetonitrile and acrylic ester using conventional techniques, heating as much as possible was required because pyridylacetonitrile is quite unstable. I need to avoid it.

また、ナトリウムエトキシドやトライトン（Ｔｒｉｔｏ
ｎ　）　Ｈのような強塩基の使用によると、アクリル酸
エステルの重合や生成する４−ピリジル−４−シアノピ
メリン酸エステルのディックマン縮合などの副反応が起
こるので、４−ピリジル−４−シアノピメリン酸エステ
ルは得られていない。In addition, sodium ethoxide and Triton (Trito)
n) When a strong base such as H is used, side reactions such as polymerization of acrylic ester and Dickmann condensation of the resulting 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester occur; No ester was obtained.

本発明は、ピリジルアセトニトリルとアクリル酸エステ
ルから、副反応を抑えつつ定量的に新規物質である４−
ピリジニル−４−シアノピメリン酸エステルを得る新規
な製造法を提供するものである。The present invention has developed a new substance, 4-
A novel method for producing pyridinyl-4-cyanopimelic acid ester is provided.

問題点を解決するための手段 我々は、ピリジルアセトニトリルと′アクリル酸エステ
ルとの反応における塩基を種々検討した結果、１．８−
ジアザビシクロ（５，４，０）　−７−ウンデセンを塩
基触媒とすることにより、低温で反応を進めることがで
き、アクリル酸エステルの重合やディックマン縮合など
の副反応を抑えて、４−ピリジルー４−シアノピメリン
酸エステルが得られることを見出した。さらに詳しく本
発明を説明すると、以下の如くである。Means to Solve the Problem We investigated various bases in the reaction between pyridylacetonitrile and acrylic ester, and found that 1.8-
By using diazabicyclo(5,4,0)-7-undecene as a base catalyst, the reaction can proceed at low temperatures, suppressing side reactions such as acrylic acid ester polymerization and Dickmann condensation, and producing 4-pyridyl-4 - It has been found that cyanopimelic acid ester can be obtained. The present invention will be explained in more detail as follows.

一般式（２） ％式％（２） （式中、Ｒ２は２−ピリジル基または４−ピリジル基を
表わす。） で示されるピリジルアセトニトリルと、これに対して２
当量以上、好ましくは２〜３当量の一般式（３） ％式％（３） （式中、ＲｏはＣ，−Ｃ，の低級アルキル基を表わす。Pyridylacetonitrile represented by general formula (2) % formula % (2) (in the formula, R2 represents a 2-pyridyl group or 4-pyridyl group) and 2
equivalent or more, preferably 2 to 3 equivalents of general formula (3) % formula % (3) (wherein Ro represents a lower alkyl group of C, -C, etc.).

）で示されるアクリル酸エステルとを、ベンゼン、トル
エン、ヘキサン、クロロホルム、塩化メチレン、エチル
エーテル、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、ジメチルホ
ルムアミドなどの不活性溶媒中、あるいは無溶媒におい
て、触媒として１゜８−ジアザビシクロ（５，４，０）
　−７−ウンデセンあるいはその類縁塩基である１、５
−ジアザビシクロ（４，３，０）　−５−ノネン、１．
４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタンなどを触媒
としてピリジルアセトニトリルに対して０．１〜５モル
％加え、０００〜１２０℃、好ましくは室温において反
応させることにより、Ｒ，及びＲ２の定義を前記同様と
する一般式（１） で示される新規物質である４−ピリジニル−４−シアノ
ピメリン酸エステルが定量的に得られる。) in an inert solvent such as benzene, toluene, hexane, chloroform, methylene chloride, ethyl ether, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, dimethylformamide, or in the absence of a solvent, 1゜8-diazabicyclo(5,4,0) as a catalyst
-7-undecene or its analogous base 1,5
-diazabicyclo(4,3,0)-5-nonene, 1.
By adding 0.1 to 5 mol% of 4-diazabicyclo(2,2,2)octane or the like to pyridylacetonitrile as a catalyst and reacting at 000 to 120°C, preferably at room temperature, the definitions of R and R2 can be defined. 4-pyridinyl-4-cyanopimelic acid ester, which is a new substance represented by the general formula (1) as described above, is quantitatively obtained.

作用 本発明により、比較的穏やかな反応条件において不安定
なピリジルアセトニトリルとアクリル酸エステルとから
、新規な４−ピリジル−４−シアノピメリン酸エステル
が定量的な収率で製造された。According to the present invention, a novel 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester was prepared in quantitative yield from pyridylacetonitrile and an acrylic acid ester, which are unstable under relatively mild reaction conditions.

こうして得られる４−ピリジル−４−シアノピメリン酸
エステルは、例えば、ピリジル基を有する水−エタノー
ル混合系からの選択的水分離用高分子膜（吉川ら、　Ｐ
ｏｌｙｍ、　Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、　Ｊａｐａｎ、　１
９８５゜３４、４０１　）あるいは水素化ホウ素ナトリ
ウムによるケトン類の還元において触媒能を持つピリジ
ル基を有するポリマー（山板ら、Ｐｏｌｙｍ、　Ｐｒｅ
ｐｒｉｎｔｓ。The 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester thus obtained is, for example, a polymer membrane for selective water separation from a water-ethanol mixed system having a pyridyl group (Yoshikawa et al., P
olym, Preprints, Japan, 1
985°34, 401) or a polymer having a pyridyl group that has catalytic ability in the reduction of ketones by sodium borohydride (Yamaita et al., Polym, Pre
prints.

Ｊａｐａｎ、　１９８５．■、５７０）などの報告に見
られるような、機能性ポリエステル、ポリアミドの原料
として、さらには、農医薬の中間体として有用性に富む
ものである。Japan, 1985. It is highly useful as a raw material for functional polyesters and polyamides, as seen in reports such as (2), 570), and as an intermediate for agricultural medicines.

発明の効果 本発明の効果を以下実施例で示す。Effect of the invention The effects of the present invention will be shown in Examples below.

実施例１ アクリル酸メチル１７２１に１．８−ジアザビシクロ（
５，４，０）　−７−ウンデセン０．ＩＪを加え、攪拌
下に、（２−ピリジル）アセトニトリル１１．８　！ｉ
’をアクリル酸メチル８，６１に溶解して３０分間で滴
下した。この間、発熱するので、水浴で冷却し３０〜５
０℃に保った。発熱がおさまったところで、８０℃に１
時間加熱した後、過剰のアクリル酸メチルを減圧留去し
て回収した。１．８−ジアザビシクロ（５，４，０）　
−７−ウンデセンを除くため、酢酸エチルに溶解して短
かいシリカゲル層を通し、酢酸エチルを留去することに
より、４−（２’−ピリジル）−４−シアノピメリン酸
メチル２６．ｓＰ（収率９１％）を油状物として得た。Example 1 1,8-diazabicyclo(
5,4,0) -7-undecene0. Add IJ and add (2-pyridyl)acetonitrile 11.8 ml while stirring! i
' was dissolved in methyl acrylate 8,61 and added dropwise over 30 minutes. During this time, it will generate heat, so cool it down in a water bath.
It was kept at 0°C. Once the fever has subsided, heat the temperature to 80℃.
After heating for an hour, excess methyl acrylate was distilled off under reduced pressure and recovered. 1.8-diazabicyclo(5,4,0)
-7-Undecene was removed by dissolving it in ethyl acetate, passing it through a short layer of silica gel, and distilling off the ethyl acetate to remove methyl 4-(2'-pyridyl)-4-cyanopimelate.26. sP (91% yield) was obtained as an oil.

ＩＲ；２２５０．１７４０．１５９０．１４４０．１２
００．１１８０ｃＩＩＬ−’ＮＭＲ（１００ＭＨｚ　、
　ＣＣ４）　；　８．６δ（ＩＨ，ｍ）　、　７．５−
７．９δ（２Ｈ，ｍ）　、　７．３δ（ＬＨ，ｍ）、　
３．５６δ（６Ｈ，ｓ）。IR; 2250.1740.1590.1440.12
00.1180cIIL-'NMR (100MHz,
CC4); 8.6δ(IH,m), 7.5-
7.9δ (2H, m), 7.3δ (LH, m),
3.56δ(6H,s).

１．８−２．６δ（８Ｈ，ｍ）。1.8-2.6δ (8H, m).

実施例２ 実施例１と同様にして、（２−ピリジル）アセトニトリ
ル１１８ｙ−とアクリル酸エチル３０５’から、４−（
２’−ピリジル）−４−シアノピメリン酸エチル：ｎ、
９Ｐ（収率１００％）を油状物として得た。Example 2 In the same manner as in Example 1, 4-(
Ethyl 2'-pyridyl)-4-cyanopimelate: n,
9P (100% yield) was obtained as an oil.

ＩＲ；　２２５０．１７４０．１５９０．１４４０．１
２００．１１８０ｃＩｒＬ−’ＮＭＲ（１００ＭＨｚ　
、　ＣＣ４）　’、　８．６δ（ＩＨ，ｍ）　、　７．
５−７．９δ（２Ｈ，ｍ）　、　７．３δ（ＬＨ，ｍ）
　、　４．Ｑδ（４Ｈ＋ｑ＋Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２δ（
６Ｈ，ｔ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．８−２．６δ（８Ｈ，ｍ
）。IR; 2250.1740.1590.1440.1
200.1180cIrL-'NMR (100MHz
, CC4)', 8.6δ(IH,m), 7.
5-7.9δ (2H, m), 7.3δ (LH, m)
, 4. Qδ(4H+q+J=7Hz), 1.2δ(
6H, t, J = 7Hz), 1.8-2.6δ (8H, m
).

実施例３ アクリル酸メチル１０．４　Ｐに１，８−ジアザビシフ
０　（５，４，０）−７−ウンデセ７０．２ｆを加え、
水冷下攪拌しながら２０〜４０℃に保ち、（４−ピリジ
ル）アセトニトリル１４．２５’をアクリル酸メチル２
０．８９−に溶解して２０分間で滴下した。３０分後、
水浴をはずし、さらに室温で１時間攪拌した。Example 3 Add 70.2f of 1,8-diazabiscif0(5,4,0)-7-undece to 10.4P of methyl acrylate,
14.25' of (4-pyridyl)acetonitrile was added to 20% of methyl acrylate while stirring under water cooling and maintaining the temperature at 20 to 40°C.
0.89- and added dropwise over 20 minutes. 30 minutes later,
The water bath was removed, and the mixture was further stirred at room temperature for 1 hour.

過剰のアクリル酸メチルを減圧留去して回収し、残有と
酢酸エチルに溶解し、短かいシリカゲル層を通した後、
酢酸エチルを留去して４−（４’−ピリジル）−４−シ
アノピメリン酸メチル３５１（収率９９％）を油状物と
して得た。Excess methyl acrylate was recovered by distillation under reduced pressure, and the remaining residue was dissolved in ethyl acetate and passed through a short silica gel layer.
Ethyl acetate was distilled off to obtain methyl 4-(4'-pyridyl)-4-cyanopimelate 351 (yield 99%) as an oil.

ＩＲ；　２９５０．２２３０．１７４０．１５９０．１
４３０．１２００ｃｎＬ−’ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、Ｃ
Ｃ４）；　８．６δ（２Ｈ，ｍ）、７．４δ（（２Ｈ，
ｍ）、　３．５８δ（６Ｈ，ｓ）、　１．９−２．７δ
（８Ｈ，ｍ）。IR; 2950.2230.1740.1590.1
430.1200cnL-'NMR (100MHz, C
C4); 8.6δ(2H, m), 7.4δ((2H,
m), 3.58δ (6H, s), 1.9-2.7δ
(8H, m).

実施例４ 実施例３と同様にして、（４−ピリジル）アセトニトリ
ル１１．８５１−とアクリル酸エチル３０１から、４−
（４’−ピリジル）−４−シアノピメリン酸エチル：ｎ
、７Ｐ（収率９９％）を油状物として得た。Example 4 In the same manner as in Example 3, 4-
Ethyl (4'-pyridyl)-4-cyanopimelate: n
, 7P (yield 99%) was obtained as an oil.

ＩＲ；　２９５０．２２３０，１７４０．１５９０．１
４３０．１２００ｃｒｒＬ−’ＮＭＲ（１００ＭＨｚ　
、　Ｃ（Ｊ４）　；　８．６δ（２Ｈ，ｍ）、　７．４
δ（２Ｈ、ｍ）　＋　４−０δ（４Ｈ，ｑ、Ｊ＝７Ｈｚ
）、　１．９−２．７δ（８Ｈ，ｍ）、　１．２δ（６
Ｈ，ｔ、Ｊ＝７Ｈｚ）。IR; 2950.2230, 1740.1590.1
430.1200crrL-'NMR (100MHz
, C(J4); 8.6δ(2H,m), 7.4
δ(2H, m) + 4-0δ(4H, q, J=7Hz
), 1.9-2.7δ (8H, m), 1.2δ (6
H, t, J = 7Hz).

実施例５ 実施例３と同様にして、（４−ピリジル）アセトニトリ
ル１１．８　？とアクリル酸ｎ−ヘキシル４７１から、
４−（４’−ピリジル）−４−シアノピメリン酸ｎ−ヘ
キシル４２．３？（収率９８％）を油状物として得た。Example 5 In the same manner as in Example 3, (4-pyridyl)acetonitrile 11.8? and n-hexyl acrylate 471,
n-hexyl 4-(4'-pyridyl)-4-cyanopimelate 42.3? (yield 98%) was obtained as an oil.

ＩＲ；　２９５０．２２３０．１７４０．１５９０．１
４３０．１２００ｃｒｒＬ−’ＮＭＲ（１００ＭＨｚ　
、　ＣＣｌ４　）　；　８．６δ（２Ｈ，ｍ）　、　７
．４δ（２Ｈ，ｍ）、４．１δ（４Ｈ，ｔ、Ｊ＝７Ｈｚ
）、１．９−２．７δ（８Ｈ，ｍ）、０．８−１．８δ
（２２Ｈ，ｍ）。IR; 2950.2230.1740.1590.1
430.1200crrL-'NMR (100MHz
, CCl4); 8.6δ(2H,m), 7
．． 4δ (2H, m), 4.1δ (4H, t, J=7Hz
), 1.9-2.7δ (8H, m), 0.8-1.8δ
(22H, m).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ｒ＿１はＣ＿１〜Ｃ＿６の低級アルキル基を表
わし、Ｒ＿２は２−ピリジル基または４−ピリジル基を
表わす。） で示される４−ピリジル−４−シアノピメリン酸エステ
ル。 ２）一般式（２） Ｒ＿２ＣＨ＿２ＣＮ（２） （式中、Ｒ＿２は２−ピリジル基または４−ピリジル基
を表わす。） で示されるピリジルアセトニトリルと、 一般式（３） ＣＨ＿２＝ＣＨＣＯ＿２Ｒ＿１（３） （式中、Ｒ＿１はＣ＿１〜Ｃ＿６の低級アルキル基を表
わす。）で示されるアクリル酸エステルとの反応におい
て、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０，）−７−ウ
ンデセンを塩基触媒として用いることを特徴とする一般
式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中Ｒ＿１及びＲ＿２は前記に同じ） で示される４−ピリジル−４−シアノピメリン酸エステ
ルの製造法。[Claims] 1) General formula (1) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (1) (In the formula, R_1 represents a lower alkyl group of C_1 to C_6, and R_2 represents a 2-pyridyl group or a 4-pyridyl group. - represents a pyridyl group.) 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester. 2) Pyridylacetonitrile represented by general formula (2) R_2CH_2CN (2) (wherein R_2 represents a 2-pyridyl group or 4-pyridyl group) and general formula (3) CH_2=CHCO_2R_1 (3) (formula In the reaction with the acrylic acid ester represented by R_1 represents a lower alkyl group of C_1 to C_6, 1,8-diazabicyclo(5,4,0,)-7-undecene is used as a base catalyst. Characteristic general formula (1) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (1) (In the formula, R_1 and R_2 are the same as above) A method for producing 4-pyridyl-4-cyanopimelic acid ester.