JPH02235874A - ジオキサジン誘導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 上の　　　　》 本発明は，新規なジオキサジン誘導体の製造方法に関す
る．より詳しくは，ヒトロキシルアミン化合物を電解還
元し、生成したアニオン種を、α、β−ジ八口カルボン
酸誘導体もしくは、α一八口アクリル酸誘導体と反応さ
せることによるジオキサジン誘導体の製造方法に関する
ものである． 本発明の方法によって製造されるジオキサジン誘導体は
除草剤として有用であり、また農薬、医薬などの生理性
物質の合成中間体としても有用である．したがって，本
発明の製造方法は化学工業、特に農業、医薬製造業分野
で利用できる．工え米二韮遣工 これまで、５，６−ジヒトロ−１．４．２−ジオキサジ
ン骨格を有する化合物については若干の文献的記載があ
り，またそれらの通常の有機合成法による合成もあわせ
て述べられている．それによると、ジャーナル　オブ　
オルガニック　ケミストリー　第３６巻第２号第２８４
頁（１９７１年）には、ペンズヒドロキザム酸と，ｌ，
２−ジブロモエタンとの反応により，３−フェニルー５
．６−ジヒドロ−１．４．２−ジオキサジンが得られた
と記載されている．また、日本化学会誌１９７５年第６
巻第１０４１頁には、長鎖ヒトロキザム酸と１．２−ジ
ブロモエタンとの反応により、３一長鎖アルキル置換−
５，６−ジヒトロー１，４．２−ジオキサジン誘導体を
得ている．一方，生理活性物質への応用例は、医薬とじ
て中枢神経系に活性を有する化合物として，３一置換−
５，６−ジヒトロ−１．４．２−ジオキサジンの製法が
特開昭４７−４２６８５号公報に記載されており、３一
位の置換体の具体例として、例えば３−ベンジル体、３
−オルソク口ルフェニル体および３−メタクロルフェニ
ル体などの誘導体が開示されている．また農薬として応
用例は，カルボン酸誘導体を置換基に持つ既知の農薬を
変型した特殊な構造を有するものに限れらる．これらに
ついては特開昭５７−１５４１８１号公報およびドイツ
特許第３２２０５２５号公報に記載され，除草活性を有
することも知られている．しかしながら，これまで５位
にカルボン酸誘導体を置換基として持つ化合物に関する
文献的記載はない． が　　じようと　る 従来、５位にカルボン酸誘導体を置換基として持つ５，
６−ジヒドロー１．４．２−ジオキサジンの製造方法は
知られていない． ↓ 本発明は，電解反応を応用て、新規なジオキサジン誘導
体を極めて高収率よく製造する方法を提供することにあ
る． るための 本発明者らは，上記の目的を達成するために、種々の合
成方法を試みた．その結果、下記する一般式（Ｉ）の化
合物を原料として電解還元し、生成したアニオン種に、
一般式（］ｒ）または一般式（ｍ）の化合物を反応させ
ることにより、新規て除草剤として有用な革≠単ジオキ
サジン誘導体に導きうることを知見するに至ワた． したがって、本発明の要旨は、一般式（Ｉ）Ｒ．−Ｃ−
ＮＨＯＨ　　　　（Ｉ） Ｉ Ｏ （式中、Ｒ．は，水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、シクロアルキルアルキル基、アルコキシアルキル
基，アルキルチオアルキル基、アリール基，アリールア
ルキル基，アリールオキシアルキル基、アリールチオア
ルキル基、アリールアルキル才キシアルキル基またはア
リールアルキルチオアルキル基（ただし、アルキルとは
，飽和または不飽和のいずれでもよく、アリールとは、
ベンゼン核、ビリジン核、チオフェン核またはフラン核
を意味し，これらの核は２個までの同一または相異なる
八ロゲン原子、低級アルキル基，低級ハロアルキル基，
ヒドロキシ基，低級アルコキシ基、低級アルキルチオ基
，シアノ基、ニトロ基、フェノキシ基またはフェニルチ
オ基で置換されてもよい）を示す）で表されるヒトロキ
シルアミン化合物を電解還元し、生成したアニオン種を
一般式（ｎ） アクリル酸誘導体と反応させることを特徴とする、一般
式（１７） （式中、Ｒ，，Ｒ．．Ｒ，は前記に同じである）で表さ
れるジオキサジン誘導体の製造方法からなる． 本発明の製造方法に用いられたＲ　ｔ　．　Ｒ　＊、Ｒ
．．Ｘ．’ｌ；よびｚｃｖｓｍと、得られた（ＩＶ）式
化合物の物性値を第１表に示す． （式中，Ｒ２およびＲ，は，前記に同じであり，Ｘおよ
びＹは同一または相異なるハロゲン原子を示す）で表さ
れるα，β−ジハロカルボン酸誘導体と反応させるか、
一般式（ｍ） Ｒ　＊　　−　Ｃ　Ｈ　−　Ｃ　−　Ｃ　Ｏ　Ｒ　ｓ　
　　　　　　（　ｍ　）（式中、ＲよおよびＲ３は前記
に同じであり、２はハロゲン原子を示す）で表される，
α一八口本発明を実施するには，次に述べるようにｓ１
の方法および第２の方法に大別できるが，この二種の方
法を組み合わした方法あるいはそれによる連続方法で行
いつる． 第１の方法は、一般式（１）と（ＩＩ）または（ｍ）で
示される化合物、溶媒および支持電解寅を隔膜で仕切ら
れた電解層の陰極室に入れ，陽極室には溶蝶と支持電解
質を入れ、電極を通して直流電流を電気量として（■）
の化合物の場合２ＦｍｏＪｌ−’．　　（ＩＩＩ）の化
合物の場合ＩＦｍｏｊＬ−”前後通電する． 溶媒としては，非プロトン性極性溶媒が好ましく．ジメ
チルホルムアミド，ジメチルスルホキシト，ヘキサメチ
ルホスホンアミト、スルホラン、アセトニトリルＳよび
メタノールが使用できる，支持電解質としては、第４級
アンモニウム塩が好ましく，カチオンとしては、テトラ
メチルアンモニウム．トリメチルベンジルアンモニウム
，テκ二，ミ１１１レ トラエチルアンモニウム，トリエチルアンモニウノー，
テトラブロビルアンモニクム，テトライソブロアンモニ
ウム、テトラブチルアンモニウム、およびテトラヘキシ
ルアンモニウムなどが、アニオンとしては，塩素イオン
，臭素イオン、沃素イオン、バラトルエンスルホン酸イ
オン，ベンゼンスルホン酸イオン、過塩素イオン、硫酸
イオン、硝酸イオンおよびホウフッ化水素酸イオンなど
が用いられるが、とりわけテトラエチルアンモニウム、
バラトルエンスルホン酸塩．テトラエチルアンモニウム
過塩素酸およびテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩な
どが多く用いられる．隔膜としては、ガラスフィルター
，素焼円筒およびイオン交換膜が使用できる．電極とし
ては，白金，水銀，鉛，銅などの金属電極および炭素な
ど一般に電解反応に用いられるものを反応装置に合わせ
種々の形状で使用することができるが、特に好ましい電
極は白金と炭素である． 電解反応は、（■）および（ｍ）式化合物の還元を避け
るためこれらの還元電位より小さい定電位で電解を必要
とするが、一般に（Ｉ）式化合物の還元電位の方が小さ
いことから，適当な大きさの定電流で電解を行っても収
率よく目的物が得られる場合が多い．電解還元反応の温
度は、室温から溶媒の沸点の範囲で任意に設定できるが
，通常は室温から８０℃の範囲で行う． 原料である式（Ｉ）化合物、式（ｎ）化合物および式（
ｍ）化合物のモル比は任意にとりうるが、ｌ：ｌ付近に
設定することが望ましい．また，電解反応な円滑に行う
ため攪拌を行うことが好ましい．反応終了後は、通常の
有機反応と同様に、水とベンゼン、トルエン、テトラヒ
ト口フラン、クロロホルムなどの有機溶媒を加えて目的
物を抽出し，溶媒を留去することによって目的物を得る
ことができる． 第２の方法は、一般式（ｒ）で表される化合物、溶媒お
よび支持電解質を隔膜で仕切られた陰極室に入れ、陽極
室には溶媒と支持電解質を入れる．そして電極を通して
（Ｉ）式化合物をア二オンにするに必要な電気量として
ＩＦｍｏｆ−’前後の直流電流を流す．通電後，陰極室
で生成した式（Ｉ）化合物のア二オン種と半量モルの式
（ＩＩ）化合物を反応させるか当量モルの式（ｍ）化合
物を反応させる．ここて使用する溶媒，支持電解買、隔
ＷＸＳよび電極に関してはＷ４ｌの方法と全く同じであ
り、反応温度および後処理も第１の方法に準ずる．第２
の方法は本発明のすべての化合物に適用できるが、特に
（ＩＩ）および（ｍ）式化合物が還元され易い場合に有
利である． なお、原料である（Ｉ）、（ｎ）および（ｍ）式化合物
は公知化合物または公知類の合成法で容易に製造するこ
とができる． 次に本発明の方法について実施例１〜４にて具体的に説
明する．ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない． 素焼円筒隔膜と白金電極を備えた反応容器の陰極室にタ
ーシャリープチルカルボニルヒドロキシルアミン　１．
１７ｇ　（０．０１モル）、Ｎ一（２．６−ジエチルフ
ェニル）−２．３−ジクロ１１！ｌユユ　３−フェニル
−５−　α、α−ジのＤＭＦ溶液（０．５モル濠度）６
０ｍｊＬを入れ、陽極室にはテトラエチルアンモニウム
過塩素酸塩のＤＭＦ溶液（０．７５モル濃度）２０ｍｌ
を入れ、両極の電流密度　１．５Ａｄｍ””の電流を２
．０ＦｍｏＪ１−’，５０℃で攪拌しながら８０分通電
した後、冷却し、陰極室の液をトルエンと水の混合物に
投入した．有機層をＩＮ塩酸、次でＩＮ水酸化ナトリウ
ムで洗浄し．水洗後無水硫酸ナトリウムで乾燥した．減
圧にて溶媒を留去すると，標記化合物が淡褐色結晶とし
て２．８６　（収率９０％、電流効率９０％》得られ、
ヘキサンーアセトン混合溶媒で再結晶すると、白色結晶
となり，融点１２５−１２７℃を示した． 素焼円筒隔膜と白金電極を備えた反応容器の陰極室にペ
ンズヒトロキザム酸　１．３７ｇ　（０．０１モル）．
Ｎ−（α、α−ジメチルベンジル）−２−プロモクロト
ン酸アミｌ（２．８２ｇ（０．０１モル）およびテトラ
エチルアンモニウムバラトルエンスルホン酸塩のＤＭＦ
溶液（０．５モル濃度）３０ｍ文を入れ、陽極室にはテ
トラエチルアンモニウムバラトルエンスルホン酸塩のＤ
ＭＦ溶液（０．７５モル濃度）１０ｍｌを入れ、両極の
電流密度１．５Ａｄｍ−”の電流をｌ．ＯＦｍｏｉ−’
６０℃で攪拌しながら８０分間通電した．通電後冷却し
，陰極室の液をトルエンと水の混合物に投入し、実施例
１と同様に処理すると茶色油状物が得られ．トルエンー
酢酸エチル混合溶媒を使用したシリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにて精製すると、標記化合物が無色油状物
として２．９７ｇ　（収率８８％、電流効率８８％）得
られ、ｎ：’＝１．５０３６を示した．｝Ｃ３．６３ｇ
　（０、１モル）を加え、室温で２時間攪拌した．反応
終了後実施例ｌに準じて処理を行うと標記化合物が淡褐
色結晶として３．６６ｇ（収率８９％、電流効率８９％
）得られ、ヘキサンー酢酸エチル混合溶媒で再結晶する
と白色結晶となり、融点１５３−ｉ５６℃を示した．法
Ｑ一 素焼円筒隔膜と白金電極を備えた反応容器の陰極室に２
−パラクロルフエノキシエチルカルボニルヒドロキシル
アミン　４．３１ｇ　（０．０２モル）およびテトラエ
チルアンモニウム過塩素酸塩のＤＭＦ溶液（０．５モル
濃度）６０ｍＭを入れ、陽極室にはテトラエチルアンモ
ニウム過塩素酸塩のＤＭＦ溶液（０．７５モル濃度）２
０ｍｌを入れ、両極の電流密度１．９Ａｄｍ−”の電流
を１．ＯＦｍｏ文−１室温で攪拌しながら８０分間通電
した．通電後陰極室にＮ−　（２．６−ジエチルフェニ
ル）−２．３−ジブロモプロビオン酸アミ素焼円筒隔膜
と白金電極を備えた反応容器の喰極室にメチルチオカル
ボニルヒトロキシルアミン１．２１ｇ　（０．１モル）
およびテトラエチルアンモニウムバラトルエンスルホン
酸塩のＤＭＦ溶液（０．５モル濃度）３０ｍｌを入れ、
陽極室にはテトラエチルアンモニウムバラトルエンスル
ホン酸塩のＤＭＦ溶液（０．７５モル濃度）１０ｍｌを
入れ，両極の電流密度１．５Ａｄｍ−”の電流を１．０
ＦｍｏＲ−’室温で攪拌しながら８０分間通電した．通
電後陰極室にＮ−メチルーＮ−フェニル−２−ブロモア
クリル酸アミト２．４０ｇ（０．１モル）を加え、５０
℃で１時間攪拌した．冷却後、実施例ｌに準じて処理を
行うと淡褐色油状物が得られ、トルエンーアセトン混合
溶媒を使用したシリカゲルカラムクロマトグラフイーに
て精製すると標記化合物が無色油状物として２．４４ｇ
　（収率８７％，電流効率８７％）得られ、ｎｌｌ１＝
１．５１１４を示した．工１１二蓋呈上 本発明の方法によれば、除草剤および医農薬の中間体と
して有用性が高い式（ＩＴ）化合物を工業的に有利に製
造することができる．すなわち，第１に，高純度，高収
率，しかも高い電気効率で，かつ簡単な操作で目的物を
得ることができる．特に収率において本発明の方法では
８０％以上である．第２に、特に第２の方法は，式（ｎ
）化合物が還元されやすい場合に有利であり，副反応を
ともなわず目的物を得ることができる． 第３に、第１の方法も第２の方法も、ともに基本的には
同じ反応メカニズムで進行し、かつほぼ同じレベルの高
収率で目的物を得ることができる．それゆえに，第１と
第２の方法を組み合わせた方法あるいは連続反応を行う
ことも可能である． 第４に、電気エネルギーによるため、操作が清潔に行え
る． 前記のごとく製造される一般式（ｆｆ）化合物は除草活
性を有する．この除草剤は，次の参考製造例に示すごと
く従来の方法にしたがって製剤化され、使用される． ｌ 化合物？ｂ．１５２の化合物３０部，アルキルベンゼン
スルホン酸カルシウム３部、ボリオキシエチレンノニル
フエニルエーテル５部および白土６２部を均一に混合し
，粉砕して、活性成分を３０％含有する水利剤を得る． ２（　剤） 化合物崩．４８の化合物３０部，メチルエチルケトン４
０部およびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
３０部を混合して溶解すれば、活性成分を３０％含有す
る乳剤を得る．化合物Ｎｏ．１３０の化合物５部、ラウ
リルサルフェート１．５部、リグニンスルホン酸カルシ
ウム１．５部、ベントナイト２５部およびホワイトカー
ボン６７部を均一に混合し，これに水を加えて混線機で
混練して造粒し、流動乾燥機で乾燥すると、活性成分を
５％含有する粒剤を得る．１７５　０　０　０アールの
大きさのワグネルポットに水田土壌（沖積壌土）をつめ
，その表層部にヒエ，ホタルイ、ヘラオモダカ，コナギ
，アゼナおよびキカシグサの種子を各５０粒ずつ均一に
播種した．播種１日後湛水し、水深を２ｃｍに保った．
播種３日後，水稲の２．５Ｉｉ期苗１株２本植えで，ポ
ット当り３株を移植した．水稲移植１日後、参考製剤例
２に準じて調製した乳剤を水で希訳し、ポット当り処理
薬液１０ｍＪＬ（活性成分の施用量換算でｌＯアール当
り５０ｇ相当）を滴下した． 本試験はｌ薬液濃度区当り２連制て行い，薬剤処理３０
日後に、以下に示す評価の指標に基づいて、除草効果お
よび水稲の薬害程度を調査した．その結果は第２表のと
おりである． 除草率（％） １００％ ８０〜ｌＯＯ％未満 ６　０〜　　８０ｌｌ ４　０〜　　ＢＯｎ ２　０〜　　４０１１ ’ｌ，Ｑｎ 薬害程度 枯　　死 薬害大 ＩＩ中 ノＩ　　　小 Ｈ　　僅小 １１無 第２表 （ドイツ国特許第３２２０５２５号公報記載の化合物）
試験例２　畑作雑草に対する除草　果および作物１）雑
草に対する除草効果試験 １／５０００アールの大きさの素焼製ポットに畑土壌（
沖積壌土）をつめ，表層１ｃｍの土壌とメヒシバ、エノ
コログサ、シロザ，イヌビュ、イ一一 プに準じて調製した乳剤を水て希釈し、ｌＯアール当り
１　００Ｍの処理薬液（活性成分の施用量換算で１０ア
ール当り１００ｇ相当）を土壌表面に噴霧して処理した
． 本試験は１区２連制で行い，薬剤処理３０日後に除草効
果を試験例１と同様の評価の指標に基づいて調査した． ２）作物に対する薬害試験 １／１０，０００アールの大きさの素焼製ポットに畑土
壌（沖積壌土）をフめ、各作物の種子（ダイズ５粒、ト
ウモロコシ５粒、ビート１０粒、ナタネｌＯ粒およびコ
ムギ１０粒）をそれぞ希釈し、１０アール当り１００文
の処理薬液（活性成分量で１０アール当り１００ｇ相当
）を土壌表面に噴霧した． 本試験は、１区２連制で行い、薬剤処理３０日後に各作
物に対する薬害を試験例ｌと同様の評価指標に基づいて
調査した．その結果は第３表のとおりである．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔式中、Ｒ＿１は、水素原子、アルキル基、シクロアル
   キル基、シクロアルキルアルキル基、アルコキシアルキ
   ル基、アルキルチオアルキル基、アリール基、アリール
   アルキル基、アリールオキシアルキル基、アリールチオ
   アルキル基、アリールアルキルオキシアルキル基または
   アリールアルキルチオアルキル基（ただし、アルキルと
   は、飽和または不飽和のいずれでもよく、アリールとは
   、ベンゼン核、ピリジン核、チオフェン核またはフラン
   核を意味し、これらの核は２個までの同一または相異な
   るハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基
   、ヒドロキシ基、低級アルコキシ基、低級アルキルチオ
   基、シアノ基、ニトロ基、フェノキシ基またはフェニル
   チオ基で置換されてもよい）を示す〕で表されるヒドロ
   キシルアミン化合物を電解還元し、生成したアニオン種
   を一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） 〔式中、Ｒ＿２は、水素原子、低級アルキル基、アリー
   ル基またはアリールアルキル基を示し、Ｒ＿３は、ヒド
   ロキシ基、低級アルコキシ基、低級アルキルチオ基もし
   くは基▲数式、化学式、表等があります▼（ただし、Ｒ
   ＿４およびＲ＿５は、同一または相異なる水素原子、ア
   ルキル基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基、
   アリール基、アリールアルキル基、アリールアルキルオ
   キシ基であるか、互いに結合して含窒素５〜７員環を形
   成するが、この場合は環内にさらに別のヘテロ原子を含
   むことができる）を示し、ＸおよびＹは同一または相違
   なるハロゲン原子を示す〕で表されるα，β−ジハロカ
   ルボン酸誘導体と反応させるか、一般式（III）▲数式
   、化学式、表等があります▼（III） （式中、Ｒ＿２およびＲ＿３は前記に同じであり、Ｚは
   ハロゲン原子を示す）で表される、α−ハロアクリル酸
   誘導体と反応させることを特徴とする、一般式（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は前記に同じである）
   で表されるジオキサジン誘導体の製造方法。