JPH023636A - アミノブテンジカルボン酸誘導体の製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は除草剤等製造の有用な中間体であるアミノブテ
ンジカルボン酸誘導体の新規な製造法に関するものであ
る。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）近年様々
の有望な除草剤がピリジン−２，３−ジカルボン酸誘導
体を原料として開発されており、例えば米国特許４．４
３９．６０７号で公知である。本発明者は最近このピリ
ジン−２，３−ジカルボン［導体をアミノブテンジカル
ボン酸誘導体（Ｉ＞とエノン類から簡便に合成する新規
な方法を開発した（特願昭６２−１７１７３０）。

しかしながら既知のアミノブテンジカルボン酸誘導体の
合成法は必ずしも工業的に有利なものではない。

例えば既知の合成法の１つはオキサル酢酸エステルをト
ルエン還流下アンモニアガスと反応させるもの［Ｇ、　
Ｄｏｍｓｃｈｋｅ、　Ｃｈｅｍ、　Ｂｅｒ、　、　９８
．２９２０　（１９６５）　］であるが、オキサル酢酸
エステルを合成する際取扱上注意を要する金属ナトリウ
ムか比較的高価なナトリウムアルコラードを水分を充分
排除しながら用いなければならない上に、アンモニアガ
スとの反応が５０％前後の収率でしか進行しない。

別の既知の合成法として、アセチレンジカルボン！Ｘ導
体にアンモニアを付加させる方法［Ｒ，ＨＵ　ｉｓｇｅ
ｎ　ｅｔ　ａ　１．　、　Ｃｈｅｍ、　Ｂｅｒ、　、　
９９．２５２６（１９６６）　；ｓ。

Ｓ、Ｗａｓｈｂｕｒｎｅ　ｅｔ　ａｌ、、Ｊ、Ｈｅｔｅ
ｒｏｃｙｃｌｉｃ　Ｃｈｅｍ、、１２゜３６９（１９７
５）；Ｈ，Ｇ、Ｖｏｒｏｎｋｏｖ、Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉ
ｆｔ　ｄｅｒ　Ｃｈｅｍ。

、２１，３２４（１９８１）　］があるが、アアセチレ
ンジカルボボン誘導体はマレインＭ等から数工程をかけ
て合成しなければならない欠点がある。

更にもう・１つの既知合成法は、ジブロムコハク酸誘導
体をアセトニトリル中トリエチルアミンの存在下アンモ
ニアと反応させる方法［Ｖ、　１．　Ｈａｒｋｏｖｅｔ
　ａｌ、、Ｚｈ、Ｏｒｇ、Ｋｈｉｍ、、１７．１１８０
（１９８１）、ｃｆ　ｃ、＾、９５゜１６８４９２ｘ　
］であるが、この方法には比較的高価な臭素を用いるこ
と及び常にアジリジンジカルボン醒誘導体が副生ずるこ
と等の欠点がある。

以上の如く既知のアミノブテンジカルボン酸誘導体の合
成法は必ずしも工業的に有利なものではない。

（発明の目的） 本発明は上述の欠点を改若するためのものであって、安
価で容易に入手できる出発物質から短い工程でしかも好
収率にアミノブテンジカルボン酸誘導体を製造する方法
の提供を目的とするものである。

（発明の構成） 本発明は下記一般式（Ｉ）で表わされるアミノブテンジ
カルボンＭ誘導体を製造するに際し、下記一般式（ＩＩ
）で表わされるクロロブテンジカルボン［導体とアンモ
ニアを反応させることを特徴とするアミノブテンジカル
ボン酸誘導体の製造法である。

Ｒ１ＯＯＣＣＨ＝Ｃ（ＮＨ２）ＣＯＯＲ２（１）Ｒ１０
０ＣＣＩ−！＝Ｃ（Ｃ１）　　ＣＯＯＲ２（Ｉ）（但し
上記一般式（Ｉ＞、（ＩＩ）において、Ｒ１゜Ｒ２は夫
々炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表
わし、互いに同一でも異っていてもよい。） 本発明において、一般式（ＩＩ）で表わされるりロロブ
テンジカルボン酸誘導体（以下クロロブテンジカルボン
酸誘導体（ＩＩ）という。）の塩素はビニロガス（ｖｉ
ｎｙｌｏｇｏｕｓ）なりロロ炭醒エステルであるため、
エステルがアンモニアと反応するより早くアンモニアで
置換され、一般式（Ｉ）で表わされるアミノブテンジカ
ルボン［導体（以下アミノブテンジカルボン！！Ｊ￥Ｈ
水（Ｉ＞という。

）を与える。

本発明の特徴は、安価なマレイン酸ジエステル類と塩素
からほぼ定量的に得られるジクロロコハク酸誘導体より
公知の方法で高収率で得られるクロロブテンジカルボン
酸誘導体（ＩＩ＞を原料とすること、アンモニアとの反
応かクロロブテンジカルボン７ｐ導体＜ｎ＞から起るの
でアジリジン系化合物を副生しないこと及びアミノブテ
ンジカルボン酸誘導体が好収率で純度よく得られること
でおる。

更に本発明は、マレイン酸ジエステル類の塩素化反応か
ら合成したジクロロコハク酸誘導体（ＩＩＩ）を塩基と
反応させてクロロブテンジカルボン酸誘導体（ＩＩ）を
生成させ、これとアンモニアとの反応によりアミノブテ
ンジカルボン酸誘導体（Ｉ）を生成ざＵる一連の反応を
同一のハロゲン化炭化水素溶媒を用いて行うことが可能
である。特に塩基としてアンモニアを使用すればジクロ
ロコハク酸誘導体（ＩＩＩ）より１工程でアミノブテン
ジカルボン酸誘導体（１）が得られる。このようにマレ
イン酸ジエステル類から最終生成物まで反応の各段階で
生成物を精製することなしに各段階で得られた粗生成物
のハロゲン化炭化水素溶液をそのまま次の段階の反応に
供することが可能であり、好収率でアミノブテンジカル
ボン酸誘導体（Ｉ＞を得ることができる。

本発明に用いられるクロロブテンジカルボン酸誘導体（
ＩＩ）は一般式（ＩＩ）のＲ１，Ｒ２が互いに同一でも
異なっていてもよく夫々炭素数１〜４の直鎮状又は分岐
鎖状のアルキル基であるものである。

上記クロロブテンジカルボン酸誘導体（ＩＩ）の一般式
（［）におけるＲ１．Ｒ２のアルキル基の例としては、
メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブ
チル、イソブチル、　　５ｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−
ブチル基を挙げることができる。

クロロブテンジカルボン酸誘導体（Ｉ）の好ましい具体
例としては、クロロブテンジカルボン酸ジメチルエステ
ル エチルエステル ソプロピルエステル、クロロブテンジカルボン酸ジーｎ
−ブチルエステル等が挙げられる。

クロロブテンジカルボン［導イ水（ＩＩ＞の一般式（Ｉ
Ｉ）におけるＲ１　、Ｒ２が前記以外のアルキル基．フ
ェニル基，ペンシル基等であるものは対応するアルコー
ル（又はフェノール）の１モル当り価格が前記０１〜Ｃ
４アルキル塁のアルコールより比較的高価であること、
塩素化の際副反応物が多いこと等の為工業的には有利で
ない。

本発明におけるアミン基導入の試剤としては、市販のア
ンモニア水及びアンモニアガスが望ましい。アンモニア
水は、濃度５〜３０重量％のものが用いられ、アンモニ
アガスとしては、圧力０．１〜１０気圧のものが用いら
れる。

アンモニア使用量はクロロブテンジカルボン酸誘導体（
ＩＩ）に対してモル比で通常１：０．１〜１０であり、
好ましくは１：　１〜５、更に好ましくは１：２〜４の
範囲である。

本発明の実施に際しクロロブテンジカルボン酸誘導体（
ＩＩ）を無溶媒で又は反応溶媒に溶解し、これに所定量
のアンモニア水を添加又は所定圧力のアンモニアガスを
導入しながら反応させる。

本発明の反応溶媒としては、エーテル、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン等のエーテル類、塩化メチレン、四塩
化炭素，ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類或い
はベンゼン、トルエン、ヘキサン等の炭化水素類か好ま
しく、これらは単独又は２種類以上の混合物として使用
することができる。メタノール、イソプロパツール等の
アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケ１
〜ン類或いは酢酸エチル等のエステル類は副反応を生起
させるので好ましくない。

本発明の反応温度は２０〜１００°Ｃでおり、好ましく
は２０〜７０’Ｃの範囲である。１００℃以上の反応温
度では副反応が顕著になるので好ましくない。またアン
モニアの揮散を防ぐため加圧下に反応を行うのが好まし
い。

反応後アミノブテンジカルボン酸誘導体（Ｉ）は溶媒抽
出、蒸留、クロマトグラフィー等の慣用の精製手段によ
って容易に高純度で得ることができる。またこれらの精
製手段を経ることなく過剰のアンモニアを除去した後の
粗生成物をそのまま本出願人の特願昭６２−１７１７３
０の方法に拠りエノン類と好ましくは酸触媒存在下に反
応させてピリジン−２３−ジカルボン酸誘導体に導くこ
とも可能である。

本発明のクロロブテンジカルボン酸誘導体（ＩＩ）は、
対応するマレイン酸ジエステル類から公知の方法に従っ
て定量的に得られる一般式％式％ （Ｒ１，Ｒ２は夫々炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状
のアルキル基を表わし、互いに同一でも異っていてもよ
い。）で表わされるジクロロコハク酸誘導体（以下ジク
ロロコハク酸誘導体（ＩＩＩ）という。）を既知の方法
で塩基と反応させることにより高収率に得ることかでき
るものである。

すなわち、まず一般式 ％式％ 炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表わ
す。）で表わされるマレイン酸ジエステル類を例えば特
公昭４６−２１５６４号の方法に従ってハロゲン化炭化
水素溶媒中アルコールの存在下に温度−１０〜＋３５°
Ｃにて塩素と反応させることによりほぼ定量的にジクロ
ロコハク酸誘導体（ＩＩＩ＞が得られる。この際用いら
れるハロゲン化炭化水素の例としては四塩化炭素、ジク
ロロエタン、クロロホルム、クロロベンピン等が挙げら
れる。アルコールとしては炭素＠１〜５の直鎖状又は分
岐鎖状のちのが好ましく、メタノール、エタノール、イ
ソアミルアルコール等が例示され、アルコールの使用量
は通常マレイン酸ジエステル類に対して０．１〜５重量
％である。一方塩素の使用量は通常マレイン酸ジエステ
ル類１モルに対して１〜２モルである。

上記マレイン酸ジエステル類の一般式中Ｒ１Ｒ２のアル
キル基の例としてはメチル、エチル。

ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル
、　　５ｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−ブチル基を挙げる
ことができる。これらＲ１、Ｒ２の基を有するマレイン
酸ジエステル類の好ましい具体例としては、マレイン酸
ジメチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、マレ
イン酸ジイソプロピルエステル、マレイン酸ジ−ｎ−ブ
チルエステル等を挙げることができ、これらマレイン酸
ジエステル類と塩素から得られるジクロロコハクｒ！ｉ
誘導体（ＩＩＩ）の対応する例としてはジクロロコハク
酸ジメチルエステル、ジクロロコハタ酸ジエチルエステ
ル。

ジクロロコハク酸ジイソプロピルエステル、ジクロロコ
ハク酸ジｎ−ブチルエステル等が挙げられる。

次いでこれらジクロロコハク酸誘導体（ＩＩＩ）を既知
の方法により有機溶媒中塩基と反応させることにより高
収率でクロロブテンジカルボン酸誘導体（ＩＩ）が得ら
れる。この際用いられる有機溶媒としては酢震エチル等
のエステル類、エーテル。

ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン。

ヘキサン等の炭化水素類又は四塩化炭素、ジクロロエタ
ン等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。これらの
うちでジクロロコハク酸誘導体（ＩＩＩ）の合成にも用
いられるハロゲン化炭化水素類が引続いて用いられる点
で有利でおる。またＪＡＷとしては本漬化ナトリウム等
のアルカリ金属水藤化物又は炭酸カリウム等のアルカリ
金属炭醸塩の濃度１重量％〜飽和濃度の水溶液、濃度５
〜３０重徂％重量ンモニア水、圧力０．１〜１０気圧の
アンモニアガス又はトリエチルアミン、Ｄ８Ｕ等のアミ
ン類が挙げられ、これらの１種又は２種以上を併用する
こともできる。特にアンモニアを使用すればジクロロコ
ハク酸誘導体（■）より１工程でアミノブテンジカルボ
ン酸誘導１本（Ｉ＞を得ることができる。塩基の使用量
は通常ジクロロコハク酸誘導体（■）１モルにつき１〜
５モルでよい。反応温度は１０〜５０’Ｃの範囲である
。

この場合塩基と反応させるジクロロコハクｒ！ｉ誘導体
（ＩＩＩ）は前段においてマレイン酸ジエステル類と塩
素の反応から得られたハロゲン化炭化水素溶液をそのま
ま単離精製なしに反応に用いることができ、高収率でク
ロロブテンジカルボン酸誘導体（ＩＩ）が得られる。更
にこのクロロブテンジカルボンｒ！ｉ誘導体（ＩＩ＞の
ハロゲン化炭化水素溶液は単離精製することなしに次の
アンモニアとの反応に供することができる。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

尚例中の反応率はガスクロマトグラフィー分析における
クロロブテンジカルボン酸誘導体（ＩＩ）の生成率又は
消失率で示す。

実施例１ ５（７！封管中にジクロロコハク酸ジエチルエステル５
．Ｏｑと四塩化炭素１８．５７をとり、アンモニアガス
を３気圧で導入しながら４０℃で反応させた。３時間で
クロロブテンジカルボン酸ジエチルエステルの分析から
９７．８％の反応率に達したところで、引続いて６５℃
でアンモニアガスを３気圧で導入しながら反応させた。

１８時間で９５％の反応率に達したところで反応を終了
し、沈殿物を濾過、洗浄した後が液を濃縮した。

残渣をシリカゲルを用いるカラムクロマトグラフィー（
エーテル−ヘキサン混合液で溶出）に付し、アミノブテ
ンジカルボン酸ジエチルエステル２．６７（ｌを得た（
収率７０．１％）。

実施例２ マレイン酸ジ−ｎ−ブチルエステル５．卸を四塩化炭素
２０Ｉｎｌと９５％エタノール０．２戒の混合液に溶解
し、１５〜２０℃で塩素ガス１．９ｇを導入し、同温度
で９５％の反応率が達成されるまで攪拌した。

反応液に窒素ガスを吹き込んで過剰の塩素を追い出した
後、反応液を５０ｍ１封管中に移し、濃アンモニア水６
、Ｏｍｌを加えて封じ３５℃に加温した。

３．５時間後にクロロブテンジカルボン酸ジ−ｎ−ブチ
ルエステルの分析から９６．８％の反応率に達した。引
続いて６５℃で反応させ９４％の反応率に達したところ
で冷却し層分離した後有機液層を濃縮した。残渣をシリ
カゲルを用いるカラムクロマトグラフィー（エーテル−
ヘキサン混合液で溶出）にイ寸し、アミノブテンジカル
ボン酸ジ−ｎ−ブチルエステル３．９６ｇを得た（収率
７１．５％）。

実施例３ ５０ｄ封管中にクロロブテンジカルボン酸ジメチルエス
テルｓ、ｏｇと四塩化炭素２５７をとり、アンモニアガ
スを２気圧で導入しながら５０℃で反応させた。９５％
の反応率に達したところで反応を終了し、実施例１と同
様にシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ア
ミノブテンジカルボン酸ジメチルエステル２．ＯＬ；Ｊ
＠得た（収率４５．２％）。

実施例４ 実施例２と同様にマレイン酸ジ−ｎ−ブチルエステルを
四基化炭素中塩素化し、濃縮してジクロロコハク酸ジー
ｎ−ブチルエステルの粗生成物を得た。

このものをトルエン２０ｍ１に溶解し、５０ｄ封管中濃
アンモニア水６．Ｏｍｌと４０℃で反応させた。４時間
後にクロロブテンジカルボン酸ジ−ｎ−ブチルエステル
の分析から９８．９％の反応率に達した。引続いて６５
°Ｃで反応させ２５時間後に９６．４％の反応率に達し
たところで反応を終了し、実施例２と同様の後処理及び
シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、アミノ
ブテンジカルボン酸ジ−ｎ−ブチルエステル３．５２０
を得た（収率６３．６％）。

実施例５ クロロブテンジカルボン酸ジ−ｎ−ブチルエステル１０
．０（Ｊに２８％アンモニア水ｉｏｍ１を加え、封管中
３５℃で攪拌した。１２時間で９６．９％の反応率に達
したので、四塩化炭素で抽出し抽出液を屹燥した。

溶媒を留去して得た残渣をシリカゲルを用いるカラムク
ロマトグラフィー（エーテル−ヘキサン混合液で溶出）
に付し、アミノブテンジカルボン酸ジ−ｎ−ブチルエス
テル６、３４ｇを得た（収率６８．６％）。

（発明の効果） 本発明法によれば原料として工業的に有利に製造するこ
とができ、かつ入手容易なりロロブテンジカルボン酸誘
導体とアンモニアを用い、−段階反応で好収率で純度の
高いアミノブテンジカルボン酸誘導体を合成することが
できる。またマレイン酸ジエステル類よりジクロロコハ
ク酸誘導体。

クロロブテンジカルボン酸誘導体を経てアミノブテンジ
カルボン酸誘導体を合成する場合は各生成物を精製する
ことなく、同一の有機溶媒溶液中で行うことができるの
で工業的に極めて有利である。

この際特にジクロロコハク酸誘導体よりクロロブテンジ
カルボン［導体の生成反応にアンモニアを用いれば、そ
のまま継続して後段のアミノブテンジカルボン酸誘導体
の生成反応に利用することができ工程の合理化を図るこ
とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）下記一般式（ I ）で表わされるアミノブテンジ
   カルボン酸誘導体を製造するに際し、下記一般式（II）
   で表わされるクロロブテンジカルボン酸誘導体とアンモ
   ニアを反応させることを特徴とするアミノブテンジカル
   ボン酸誘導体の製造法。 Ｒ＾１ＯＯＣＣＨ＝Ｃ（ＮＨ＿２）ＣＯＯＲ＾２（ I
   ）Ｒ＾１ＯＯＣＣＨ＝Ｃ（Ｃｌ）ＣＯＯＲ＾２（II）（
   但し上記一般式（ I ）、（II）において、Ｒ＾１、Ｒ
   ＾２は夫々炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキ
   ル基を表わし、互いに同一でも異つていてもよい。） （２）一般式（II）で表わされるクロロブテンジカルボ
   ン酸誘導体が下記一般式（III）で表わされるジクロロ
   コハク酸誘導体を塩基と反応させて得られるものである
   請求項１に記載の製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （但し上記一般式（III）において、Ｒ＾１、Ｒ＾２は
   夫々炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を
   表わし、互いに同一でも異っていてもよい。）（３）塩
   基としてアンモニアを使用する請求項２に記載の製造法
   。 （４）一般式（III）で表わされるジクロロコハク酸誘
   導体が対応するマレイン酸ジエステル類にハロゲン化炭
   化水素溶液中アルコールの存在下塩素を付加させて得ら
   れるものである請求項２に記載の製造法。 （５）一般式（II）で表わされるクロロブテンジカルボ
   ン酸誘導体が対応するマレイン酸ジエステル類にハロゲ
   ン化炭化水素溶液中アルコールの存在下塩素を付加させ
   て生成する一般式（III）で表わされるジクロロコハク
   酸誘導体をそのまま同じハロゲン化炭化水素溶液中で塩
   基と反応させて得られたものである請求項１に記載の方
   法。 （６）下記一般式（ I ）で表わされるアミノブテンジ
   カルボン酸誘導体を製造するに際し、対応するマレイン
   酸ジエステル類にハロゲン化炭化水素溶液中アルコール
   の存在下塩素を付加させて生成する下記一般式（III）
   で表わされるジクロロコハク酸誘導体をそのまま同じハ
   ロゲン化炭化水素溶液中でアンモニアと反応させ、生成
   する下記一般式（II）で表わされるクロロブテンジカル
   ボン酸誘導体をそのまま同じハロゲン化炭化水素溶液中
   でアンモニアと反応させることを特徴とするアミノブテ
   ンジカルボン酸誘導体の製造法。Ｒ＾１ＯＯＣＣＨ＝Ｃ
   （ＮＨ＿２）ＣＯＯＲ＾２（ I ）Ｒ＾１ＯＯＣＣＨ＝
   Ｃ（Ｃｌ）ＣＯＯＲ＾２（II）▲数式、化学式、表等が
   あります▼（III） （但し上記一般式において、Ｒ＾１、Ｒ＾２は夫々炭素
   数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表わし、
   互いに同一でも異っていてもよい。）