JPH0128740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は或種の新規α−ケトカルボン酸Ｎ−ア
シルアミド、それらの非自明な製造方法および既
知除草活性化合物合成のための中間生成物として
のそれらの使用に関する。 一般にα−ケトカルボン酸アミドは、例えばド
イツ公開特許公報第2165554号によればα−ケト
カルボン酸アミドとヒドラジン誘導体から容易に
得られる除草活性を有する１，２，４−トリアジ
ン−５−オン誘導体の製造のための、価値ある中
間生成物である。 ニトリルとカルボン酸またはその無水物を鉱酸
のような触媒の存在下に反応させてＮ−アシル置
換されたカルボン酸アミドとし得ることは既に開
示されている〔例えばCompr.Org.Chem.２、539
頁（1979）；Z.Rappoport、“The Chemistry of
the Cyano Group”、Interscience Publ.、New
York（1970）、239−305頁；Russ.Chem.Rev.29、
331頁（1960）；およびRuss.Chem.Rev.31、615頁
（1962）参照〕。 斯くして例えば、プロピオニトリルとプロピオ
ン酸またはプロピオン酸無水物の硫酸の存在下で
の反応は、理論値の28％の収率でジプロピオンア
ミドを生ずる（J.Amer.Chem.Soc.80、376頁
（1958）参照）。 ニトリルとカルボン酸またはカルボン酸無水物
との触媒の存在下での反応の間に種々の副反応が
起り得ることも知られている。斯くして例えばア
セトニトリルと無水酢酸とのHClガスの存在下で
の反応はアセトアミドのハイドロクロライドと塩
化アセチルを与え〔Compt.rend、121、1155頁
（1895）〕、一方これら成分を200℃に加熱するとト
リアセトアミドが生成する。 適当な反応条件下では、ニトリル基を担持する
ラジカルとカルボキシル基を担持するラジカルの
交換が、平衡反応の意味でしばしば起る（Russ.
Chem.Rev.29、331頁（1960）参照）。 Ｎ−アシルアミドの製造は多数の脂肪族および
芳香族ニトリルについて記載されているが、アシ
ルシアナイドの部類におけるα−ケトカルボン酸
Ｎ−アシルアミドへの対応する転化は未だ知られ
ていない。 この部類の物質においては、ベンゾイルシアナ
イドが酢酸ナトリウムの存在下に無水酢酸と、特
別なアシル化条件下にＣ−アシル化を経て主とし
てアセトフエノンおよび他の生成物に転化される
ことだけが従来知られていた（Liebigs Ann.
Chem.491、264頁（1931）参照）。 本発明はここに新規化合物として、一般式： R¹−CO−CO−NH−CO−R² （） （式中R¹は炭素原子数１ないし４のアルキル基
またはフエニル基を表わし、そして R²は炭素原子数１ないし４のアルキル基を表
わす） のα−ケトカルボン酸Ｎ−アシルアミドを提供す
る。 本発明はさらに、一般式： R¹−CO−CN （） （式中R¹は上記の意味を有する） のアシルシアナイドと一般式： R²−CO−Ｏ−CO−R² （） （式中R²は上記の意味を有する） のカルボン酸無水物を強酸の存在下に、および場
合により溶媒の存在下に、場合によつては−50な
いし＋150℃の温度で反応させ、そして次に水を
反応混合物に添加することを特徴とする、本発明
の化合物の製造方法を提供する。 出発物質としてピバロイルシアナイドと無水酢
酸を使用し、そして反応を濃硫酸の存在下に行え
ば、本発明の化合物の製造の反応径路は次式によ
り表わされる： （CH₃）₃C−CO−CN １）（CH₃CO）₂O／H₂SO₄ ――――――――――――――――→ ２）H₂O （CH₃）₃C−CO−CO−NH−CO−CH₃ 式（）のアシルシアナイドのあるものは知ら
れている；未だ知られていないアシルシアナイド
は周知方法（Angew.Chem.68、425−435頁
（1965）；およびドイツ公開特許公報第2614240、
2614241、2614242、2708182および2708183号参
照）により製造し得る。 ピバロイルシアナイドおよびベンゾイルシアナ
イドが、本発明に関して特に好ましい式（）の
アシルシアナイドとして挙げられる。 式（）のカルボン酸無水物は或場合には工業
的大規模に入手し得、そしてそれらは一般に知ら
れた方法により例えば対応するカルボン酸から、
製造し得る。 本発明の関係において特に好ましい式（）の
カルボン酸無水物は無水プロピオン酸およびクロ
ロ酢酸の無水物、および特に無水酢酸である。 本発明による反応は強酸の存在下に実施され
る。好ましい可能な強酸は濃硫酸、硝酸、過塩素
酸および燐酸といつた無機酸、およびまた三弗化
ほう素、塩化アルミニウムまたは塩化亜鉛といつ
たルイス酸である。脂肪族および芳香族スルホン
酸およびホスホン酸、およびトリクロロ酢酸のよ
うなハロゲノアルカンカルボン酸もまた適当であ
る。酸素酸、そして特に濃硫酸を使用するのが好
ましい。 本発明による反応を１またはそれ以上のこのよ
うな酸の存在下に行うことができる。 反応温度はかなりの範囲内で変えることができ
る。一般に反応は前記のように約−50ないし＋
150℃、好ましくは約０ないし100℃の温度で行わ
れる。続く仕上処理は氷−水により行うのが適当
である。 反応は一般に常圧下で行われる。 反応は溶媒または可溶化剤の不在下または存在
下に行うことができる。可能な可溶化剤は或種の
有機溶媒である；氷酢酸および塩化メチレン、お
よびまたジエチルエーテルやジイソプロピルエー
テルといつたジアルキルエーテル、およびジフエ
ニルエーテルといつたジアリールエーテルが特に
適当である。 本発明の方法を実施するに際し、式（）のア
シルシアナイド１モルあたり0.5ないし10モル、
好ましくは0.8ないし４モルの式（）のカルボ
ン酸無水物が一般に使用される；アシルシアナイ
ド（）とカルボン酸無水物（）のモル比１：
１ないし１：２が特に好ましい。 本発明の方法を実施するに必要な酸は触媒量な
いし化学量論量より多い量で使用される。一般に
アシルシアナイド（）１モルあたり0.5ないし
10モル、好ましくは0.8ないし８モル、特に好ま
しくは１ないし４モルの酸が用いられる。 カルボン酸無水物（）と酸のモル比１：２が
特に有利である。 これは従つてアシルシアナイド（）とカルボ
ン酸無水物（）と酸のモル比１：１：２ないし
１：２：４が特に有利であることを意味する。 本方法を実施するに際し、酸とカルボン酸無水
物（）を、または溶媒、酸およびカルボン酸無
水物（）の混合物を最初に導入し、そしてアシ
ルシアナイド（）を、もし適当なら溶媒に溶か
して、添加する手順に従うのが好都合である。 反応時間は一般に１ないし10時間である。次に
反応混合物を氷上に注ぐのが最も好都合である。
生成するα−ケトカルボン酸Ｎ−アシルアミドは
濾過または抽出により単離し得る。 これに適当な抽出剤はあらゆる割合で水と混和
しない溶媒例えばジエチルエーテルまたはジイソ
プロピルエーテルのようなエーテル、酢酸エチル
のようなエステル、メチルイソブチルケトンのよ
うなケトン、塩化メチレン、クロロベンゼンまた
はジクロロベンゼンのようなハロゲン化水素、お
よびベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、エチル
ベンゼン、クメンまたはニトロベンゼンのような
アロマチツクスである。塩化メチレンを使用する
のが好ましい。 本発明により製造し得る式（）のα−ケトカ
ルボン酸Ｎ−アシルアミドは新規であり、そして
それらは例えば除草活性化合物合成の中間生成物
として使用し得る。斯くして例えば特に除草活性
の高い化合物６−アミノ−６−第３ブチル−３−
メチルチオ−１，２，４−トリアジン−５（4H）
−オン、即ち式（）の化合物を、トリメチルピ
ルビン酸Ｎ−アセチルアミド、即ち式（ａ）の
化合物から次式に従つて製造し得る（ドイツ特許
1795784号明細書参照）。 式（ａ）の化合物トリメチルピルビン酸Ｎ−
アセチルアミドは、直接にかまたは酸水溶液また
は懸濁液中で式（）の遊離α−ケト酸に予じめ
加水分解した後、１ないし1.5モルのチオカルボ
ヒドラジドNH₂−NH−CS−NH−NH₂（＝
TCH）と−20ないし＋150℃の温度で縮合反応に
付して式（）の化合物４−アミノ−６−第３ブ
チル−３−メルカプト−１，２，４−トリアジン
−５（4H）−オンにすることができ、これは例え
ばハロゲン化メチル例えば沃化メチルまたは臭化
メチルによりアルカリ性溶液中でメチル化して式
（）の化合物にすることができる（Chem.Ber.
97、2173−８頁（1964）；ドイツ公開特許公報第
2165554、2460889、2648300および2733180号参
照）。 本発明による新規α−ケトカルボン酸Ｎ−アシ
ルアミドを経て進行する、式（）のタイプの除
草活性非対称トリアジノン製造のための上記方法
は、α−ケトカルボン酸Ｎ−第３ブチルアミドを
経て進行する既知の比較し得る方法（ドイツ公開
特許公報第2733180および2733181号参照）よりも
工業的見地から優れている。特に、本発明による
α−ケトカルボン酸Ｎ−アシルアミドは、チオカ
ルボヒドラジドと非常に温和な条件下で環化させ
て殆んど定量的な収率で非対称トリアジノンとす
ることができ、しかもそれは直接高純度で得られ
る。これに対し既知のα−ケトカルボン酸Ｎ−第
３ブチルアミドはこの反応のためにチオカルボヒ
ドラジドと100℃で数時間加熱しなければならず、
そして収率は僅か約70％である。 α−ケトカルボン酸Ｎ−アシルアミドは斯くし
て例えばα−ケトカルボン酸および１，２，４−
トリアジン−５−オン誘導体の合成のための新規
な価値ある部類の中間生成物である。 次に製造例により本発明を更に詳細に説明す
る。 製造例 (A) 式（）のα−ケトカルボン酸Ｎ−アシルア
ミドの製造 例 １ （CH₃）₃C−CO−CO−NH−CO−CH₃ 反応容器中の濃硫酸49.0ｇ（0.5モル）に、ま
ず無水酢酸25.6ｇ（0.25モル）を、そして次にピ
バロイルシアナイド27.8ｇ（0.25モル）を、それ
ぞれ室温で導入した。次に反応混合物を４時間撹
拌後、氷水150ｇを添加し、そして混合物を充分
撹拌した。沈澱した反応生成物を濾過し、100ml
の水で洗滌し、そして乾燥した。トリメチルピル
ビン酸Ｎ−アセチルアミド37.0ｇ（理論値の86.5
％）が融点82−84℃の無色光輝性フレークとして
得られた；ガスクロマトグラフイーにより測定し
た含量＞99％。以後の反応のためにはそれ以上の
精製操作は不要であつた。 分析： C₈H₁₃NO₃（分子量＝171.2） Ｃ Ｈ Ｎ 計算値 56.13 7.65 8.18 測定値 56.10 7.85 8.30 例 ２ 例１と同様の手順に従い、但しピバロイルシア
ナイドの代りにベンゾイルシアナイドを用いる
と、フエニルグリオキシル酸Ｎ−アセチルアミド
38.5ｇ（理論値の79.5％）が融点124−125℃の無
色結晶として得られた；ガスクロマトグラフイー
により測定した含量＞99％。以後の反応のために
はそれ以上の精製操作は不要であつた。 分析： C₁₀H₉NO₃（分子量＝191.2） Ｃ Ｈ Ｎ 計算値 62.82 4.74 7.33 測定値 62.90 4.70 7.50 (B) 以後の反応 １ チオカルボヒドラジドとの環化／メチル化 (a) ４−アミノ−６−第３ブチル−３−メル
カプト−１，２，４−トリアジン−５
（4H）−オン（式（）の化合物）： 1NHCl50ml中のチオカルボヒドラジド
3.2ｇ（0.03モル）に、エタノール20ml中
のトリメチルピルビン酸Ｎ−アセチルアミ
ド5.1ｇ（0.03モル）を滴加し、反応混合
物を次いで室温で５時間撹拌した。沈澱し
た生成物を濾過し、水洗し、乾燥した。融
点210℃の上記式（）の生成物5.7ｇが、
ガスクロマトグラフイーにより測定した含
量＞99％で得られた（理論値の95％の収率
に相当）。 (b) ４−アミノ−６−第３ブチル−３−メチ
ルチオ−１，２，４−トリアジン−５
（4H）−オン（式（）の化合物）： 45％濃度水酸化ナトリウム溶液97ｇと水
65ｇの混合物中に撹拌下、式（）の化合
物４−アミノ−６−第３ブチル−３−メル
カプト−１，２，４−トリアジン−５
（4H）−オン20ｇ（0.1モル）を導入した。
該生成物がすべて溶解した後、沃化メチル
16.5ｇを、内部温度が30℃より上に上昇し
ないようなやり方で添加した。添加が終了
したら反応混合物を室温で更に２時間撹拌
した。次に沈澱した反応生成物を濾過し、
水100mlで洗滌し、乾燥した。融点123−
125℃の式（）の化合物４−アミノ−６
−第３ブチル−３−メチルチオ−１，２，
４−トリアジン−５（4H）−オン17.3ｇ
（理論値の81％）が得られた。 ２ α−ケトカルボン酸への加水分解： (a) 式（）の化合物トリメチルピルビン
酸： 5NHCl100ml中のトリメチルピルビン酸
Ｎ−アセチルアミド（式ａの化合物）
17.1ｇ（0.1モル）を90℃に４時間加熱し
た。冷却後、混合物を塩化メチレンと振と
うして抽出し、塩化メチレン相を希
NaOH溶液で抽出し、該アルカリ性水溶
液を濃HClでPH１に調整し、そして酢酸エ
チルと振とうして抽出し、そして次に酢酸
エチル抽出液を蒸発させた。式の化合物
トリメチルピルビン酸11.9ｇ（理論値の92
％）が得られた。 (b) フエニルグリオキシル酸（C₆H₅−CO−
COOH）： 例B2(a)に記載の手順に従つたが、但し
トリメチルピルビン酸Ｎ−アセチルアミド
の代りに同当量（0.1モル）のフエニルグ
リオキシル酸Ｎ−アセチルアミドを使用し
た。フエニルグリオキシル酸13.4ｇ（理論
値の89.3％）が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式： R¹−CO−CO−NH−CO−R² （） （式中R¹は炭素原子数１ないし４のアルキル基
   またはフエニル基を表わし、そして R²は炭素原子数１ないし４のアルキル基を表
   わす） のα−ケトカルボン酸Ｎ−アシルアミド。 ２ 式： （CH₃）₃C−CO−CO−NH−CO−CH₃ の特許請求の範囲第１項記載の化合物（トリメチ
   ルピルビン酸Ｎ−アセチルアミド。） ３ 式： の特許請求の範囲第１項記載の化合物（フエニル
   グリオキシル酸Ｎ−アセチルアミド）。 ４ 一般式： R¹−CO−CO−NH−CO−R² （） （式中R¹は炭素原子数１ないし４のアルキル基
   またはフエニル基を表わし、そして R²は炭素原子数１ないし４のアルキル基を表
   わす） のα−ケトカルボン酸Ｎ−アシルアミドの製造方
   法において、一般式： R¹−CO−CN （） （式中R¹は上記と同じ意味を有する） のアシルシアナイドと一般式： R²−CO−Ｏ−CO−R² （） （式中R²は上記と同じ意味を有する） のカルボン酸無水物を強酸の存在下に反応させ、
   そして次に水を反応混合物に添加することを特徴
   とする方法。 ５ 反応を−50ないし＋150℃の温度で実施する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の方
   法。 ６ 反応を０ないし100℃の温度で実施すること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ 反応を溶媒の存在下に実施することを特徴と
   する特許請求の範囲第４ないし６項のいずれかに
   記載の方法。 ８ 式（）のアシルシアナイドと式（）のカ
   ルボン酸無水物を１：0.5ないし１：10のモル比
   で反応させることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４ないし７項のいずれかに記載の方法。 ９ モル比が１：0.8ないし１：４であることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０ モル比が１：１ないし１：２であることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 １１ 式（）のアシルシアナイド１モルあたり
   0.5ないし10モルの酸を使用することを特徴とす
   る特許請求の範囲第４ないし１０項のいずれかに
   記載の方法。 １２ 式（）のアシルシアナイド１モルあたり
   0.8ないし８モルの酸を使用することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １３ 式（）のアシルシアナイド１モルあたり
   １ないし４モルの酸を使用することを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １４ 式（）のカルボン酸無水物と酸を１：２
   のモル比で使用することを特徴とする特許請求の
   範囲第４ないし１３項のいずれかに記載の方法。 １５ 式（）のアシルシアナイド、式（）の
   カルボン酸無水物および酸を１：１：２ないし
   １：２：４のモル比で反応させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４ないし７項のいずれかに記
   載の方法。 １６ 式（）のアシルシアナイドとしてピバロ
   イルシアナイドまたはベンゾイルシアナイドを使
   用することを特徴とする特許請求の範囲第４ない
   し１５項のいずれかに記載の方法。 １７ 式（）のカルボン酸無水物の基R²が場
   合により塩素置換されていてもよい炭素原子数１
   ないし４のアルキル基またはフエニル基を表わす
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４ないし１６
   項のいずれかに記載の方法。 １８ 式（）のカルボン酸無水物として無水酢
   酸を使用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １７項記載の方法。 １９ 強酸として濃硫酸を使用することを特徴と
   する特許請求の範囲第４ないし１８項のいずれか
   に記載の方法。