JPH04501725A - チアゾリジンのアシル化プロセス - Google Patents
チアゾリジンのアシル化プロセスInfo
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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】
チアゾリジンのアシル プロセス
発明の背景
本発明は、何らかの塩基の存在下にアシルハライドを用いたチアゾリジンのアシ
ル化に関する。
置換チアゾリジンは下記式を有し、
ここで、Rはハロアルキル、そしてR1およびR2の各々は水素または低級アル
キルであり、このチアゾリジンは種々の除草剤と共に使用されると作物の病害に
対する解毒剤として有用である。このような化合物は、例えば、米国特許第4,
319.031に開示されている。作物植物のような望ましい植物は、チオカー
バメートタイプの除草剤を、単独であるいは他の除草剤と混合することにより、
非光毒性の解毒剤として有効な量の上記式の化合物を土壌に散布することによっ
て、病害から保護し得る。
本発明に先立ち、これらの置換チアゾリジンを合成する第一の方法は、上記式の
化合物(ここで、C(0)−Rは水素原子によって置換されている)を次のa)
またはb)と反応させることによるものである。 a)NaOHまたは他の苛性
の存在下、酸ハライドX−C(0) −R(ここでXはハロゲン)と反応させる
(Schotten−Baumann反応)、
b)トリエチルアミンのような塩基の存在下、酸ハライドX−C(0) −R(
ここでXはハロゲン)と反応させる。
しかしながら、これらの反応スキームの各々は収率が低い。
反応a)においては、収率は約65%以下である。反応b)においては、収率は
50%よりも低い。
さらに、クロラールとシアン化ナトリウムを炭酸ナトリウムの水溶液中で処理す
ることによって他のジクロロアセトアミドを合成する方法が知られている(英国
特許第692,165 (1953); Chem、Abstracts (1
954)48: szsog)。しかし、この方法で上記チアゾリジンを製造す
ることを試みると、所望のジクロロアセチルチアゾリジンは僅か少量得られるだ
けで、大部分の生成物はジアセチルジスルフィドである。
及丑旦!互
本発明のプロセスは、バッファー化合物の存在下、出発物質をアシルハライドと
反応させることによって、非常に高収率でアシル化された置換チアゾリジンを与
える。本発明の別の実施態様においては、生成物は強塩基で洗浄することによリ
、より精製される。
U目四l剖」す(吸
さらに詳細には、本発明は下記式(I)を有する化合物を製造するためのプロセ
スを指し、
Rは、ハロアルキルであり、
R1は、水素または低級アルキルであり、そしてR2は、水素または低級アルキ
ルである;下記式(II)を有する化合物と、
ここで、R1およびR2は上記で定義されたとおりである;下記式(m)を有す
るアシルハライドとをバッファーの存在下処理することを包含するプロセスであ
る:ここで又はハロゲン原子であり、モしてRが上記で定義したとおりである。
バッファーとして機能して、反応混合物のpHの変化に抵抗し、pHを所望の範
囲に保つ物質ならいかなる物質でも、本発明において使用され得る。そのような
バッファーとなる物質は、通常、リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、アセテートおよ
びアンモニウム塩等の弱酸または弱塩基から選択される。
本発明における有用なバッファーには、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、リン酸ナトリウム、オルソリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、水
酸化カルシウム、ホウ砂等が含有されるが、これらに限定されるものではない。
本発明の反応に好ましいpHの範囲は塩基性であるので、バッファーは好ましく
は塩基性のバッファーから選択される。
バッファーは、反応において、所望のpHの範囲内に反応を維持するのに必要な
量だけ存在する。いかなる特別な適用においても、使用される量は大部分、製造
する設備の個々の必要量によって決定される。そのような決定の一部をなす要因
は、バッファーのコスト、回収コスト、所望されるpHの範囲、および装置の容
量を包含する。これらを考慮しなくとも、バッファーの量は本発明の臨界的な特
徴ではなく、その量は広い範囲で変化し得る。式■の出発チアゾリジンを基準に
して、約50から約250モルパーセント、好ましくは約80から約200モル
パーセントを含有するバッファーの量を使用するのが最も好都合である。
pH12あるいはそれより低いp Hで最上の収率が得られることが分かった。
反応中の大部分でpHが約12を越えると、pHの増加にともなって収率は減少
する。従って、好適なpHの範囲は約2から約12であり、より好適には約5か
ら約11であり、そして最も好適には約7から約10である。
このプロセスは広範囲の温度にわたってうまく行われる。
操作温度は約マイナス10℃から約80℃にわたり得る。しかし、高収率の生成
物が約25°Cよりも低い温度で得られる傾同があるので、温度の制御がしばし
ば望ましいものなる。
反応の好適な温度範囲は約0 ’Cから約15℃であり、そしてより好適には約
2°Cから約10″Cである。温度制御は、水浴、コイル、ジャケット、等を含
有する当該分野でよく知られた常法によって外部から冷却することにより行われ
得る。
このプロセスには、臨界的な操作圧力はなくて、広範囲の圧力で操作可能であり
、経済性と構成物質のみが考慮される。
しかし、はぼ大気圧で反応をおこなうのが最も好都合である。
最大の効果としては、反応は過剰のアシルハライドを用いて、好適におこなわれ
る。過剰量は原料のコストと回収の費用のような、純粋にプロセスの経済性の問
題であるが、反応は約35%までの過剰のアシルハライドを用いると最も好都合
に行われる。
反応は式■の出発物質であるチアゾリジンに含まれ得る水量外の追加の水なしで
進行するが、扱い易さおよび反応物の接触の改善のため、さらには高収率が得ら
れ出発物質のアシルハライドの使用を少な(することができるので、反応を水の
存在下で行うのが一般的には好ましい。反応において存在する水の量は臨界的な
ものではないし、出発物質のチアジンジン1グラムにつき約0.1から約20.
0グラムの範囲であり得、好ましくは出発物質のチアジンジン1グラムにつき約
1.0から約5.0グラムの範囲である。
様々な溶媒が本発明の実施に使用され得る。以下の溶媒を含有するあらゆる不活
性な溶媒が使用され得るが、これらに限定されるものではない:脂肪族化合物、
例えばヘキサンまたはオクタン;芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン、キ
シレンまたはメシチレン;クロル化された脂肪族あるいは芳香族化合物、例えば
メチレンクロライド、エチレンジクロライドまたはクロロベンゼン;エーテル類
、例えば1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランま
たは1. 4−ジオキサン;ケトン類、例えばアセトンまたはメチルイソブチル
ケトン;およびニトリル類、例えばアセトニトリルまたはブチロニトリル。
本発明の反応によって製造されるアシル化されたチアゾリジンは、常法によって
反応混合物から回収され得る。
本発明の好適な実施態様においては、このプロセスは、精製工程゛として、生成
物を強塩基で洗浄することをさらに包含する。従って、アシル化されたチアプリ
ジンはさらに処理されて、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムまたは水酸化
カリウムのような強塩基を用いて反応を完結し、非常に精製された最終生成物を
あたえる。
本明細書および付随する請求項において使用される際には、秤ハロアルキル”と
いう言葉は、ひとつまたはそれ以上のハロゲン原子によって置換された、直鎖状
または分岐状のアルキル基をさす。この様なハロゲンはブロモ、クロロおよびフ
ルオロから都合よく選択される。
本発明のプロセスは式Iの化合物を合成するのに特に有用であり、ここでR,R
’およびR2は以下の意味を有する:Rは、1から10個の炭素原子から成るハ
ロアルキル、R1は、水素または1から4個の原子から成る低級アルキル;およ
びR2は、水素または1から4個の原子の低級アルキル。
上記の記述の範囲内で、いくつかの実施態様が好ましい。
Rにおいては、直鎖状または分岐状の1から5個の炭素原子から成るハロアルキ
ルで、1から3個のハロゲンで置換されているのが好ましい。このようなハロゲ
ンはブロモまたはクロロが好ましい。
R1においては、メチルまたはエチルが好ましい。
R2においては、水素、メチルまたはエチルが好ましい。
本発明のプロセスはさらに以下の実施例によって例示される。これらの実施例は
例示の目的のために提供されており、本発明を制限しあるいは限定することを意
図したものではない。
実JLLL
この実施例は本発明に従って、2,2−ジメチル−N−ジクロロアセチル−1,
3−チアゾリジンの調製を例示している。
炭酸ナトリウム(84,4g、0.80モル)、水(204mL、11.4モル
)およびトルエン(1,56L、14゜7モル)の混合物を水浴中で2℃まで冷
却し、80wt%の純度の水性の2,2−ジメチル−1,3−チアゾリジン(1
46,5g、1.00モル、117.2ga、i、)を加えた。ジクロロアセチ
ルクロライド(DCAC; 1.62.1g。
1.10モル、AldriCh)を高速に攪はんされた反応混合物中にシリンジ
ポンプを通して65分かけて(1,67mL/分)そのままで加え、この間内温
を2℃から3°Cに保持した。反応の進行中、ガスが発生し、さらに固形物が形
成され、有機相は明るい黄色に変色した。さらにDCAC(12,3g、0.0
83モル)を7.4分かけて同じ速度で加えた。20分間攪はんし、DCAC(
13,7g、0.093モル)を再び同じ速度で加えた。さらに1時間攪はん後
、水浴から35℃の水浴に交換することによって、反応混合物を25℃まであた
ためた。あたためる際に、以前に明らかに液相であったものが、水(300mL
)を無機物の固形物を溶かすために加えた時に、分散するエマルジョンを形成し
た。
相を分離し、トルエン溶液を80mLずつの20%水酸化ナトリウム溶液で2度
洗浄した。副生成物のN、S−ビス(ジクロロアセチル)−システアミンの領域
の割合(%)ハ、1000%から1%より少な(なるまで減少した(I(PLC
による測定)。トルエン溶液を3NのHCI (167mL)で洗浄した。相を
分離した後、有機層を減圧下3時間蒸発し、融点が100〜108℃の、210
.7gの94.0重量%の純粋な生成物(補正収率は86.8%)を得た。 (
化合物1、表C)。
爽1皿主
この実施例は様々な無機塩基および溶媒を使用し、強塩基であるNaOHを使用
した時と比較して、2,2−ジメチル−N−ジクロロアセチル−1,3−チアゾ
リジンの調製を例示している。
2.2−ジメチル−1,3−チアゾリジン(6,og、o。
015モル)、100mLの溶媒および70mLの水の混合物に試験すべき塩基
を加えた。次いで溶媒で10mLに希釈されたジクロロアセチルクロライド(9
,8g、0. 067モル)の溶液を、67分かけて激しく攪はんした反応混合
物に加え、この間内温を約2〜5℃に保持した。添加が完結し、必要に応じて固
形物をフィルターで除去したあとで、反応混合物をさらに10分間攪はんした。
有機層を分離し、水層をメチレンクロライド(I X40mL)で洗浄し、抽出
した有機層を合わせてM g S 04で乾燥し、濃縮して原体(techni
cal product)を得た。(”TechYield”)。2,2−ジメ
チル−1,3−チアゾリジンからの補正収率(”Corr、Yield”)は原
体の重量%アッセイによって計算した。特に指示のないかぎり、80.3重量%
の純度の水性の2,2−ジメチル−1,3−チアゾリジンを出発物質として使用
した。結果を下記の表Aに示す。
Na、PO4(180) 130 )−ルエン 2−s t、、s−9】ot:
s 85.6 86.9NaHCO,(180) 130 )ルエ−72−47
−8,598,586,585,2Na、Co、(180) 130 HVエフ
2−5 9−12 100.9 85.7 86.58a、PO4(1130
) R30トII/1−ン 2−4 11−14 91.6 1116.4 7
9.lNaOH(180) 130 )+1/シン 2−5 12−14 49
.7 88.9 44.2に、PO,”(220) 131 EDC’ 1−3
7−12 99.7 79.2 87.0・ ソo、gtiμ悲う2,2−;
:%すlレーち3−デアゾ°Iノシ゛ンΣイ丸mして−・ろ’ EDC= 吋レ
ンジ゛70チイド゛実11引1
この実施例はトリエチルアミンを塩基として用いた2、2−ジメチル−N−ジク
ロロアセチル−1,3−チアゾリジンの調製を例示している。これは、米国特許
第3. 989. 503号(実施例3)に開示されている方法を反復したもの
で、そこでは収率が25%と報告されている。
2.2−ジメチル−1,3−チアゾリジン(7,5g、0゜064モル)および
トリエチルアミ:/(9,0g50. 089モル)を50 m Lのエチレン
ジクロライドに溶解した。得られた溶液を水浴中3°Cまで冷却し、エチレンジ
クロライドで20mLに希釈したジクロロアセチルクロライド(10゜3gS
O,07モル)を80分間かけてシリンジポンプを通して加えた。その間マグネ
チックスターラーで攪はんし、内温を2〜4℃に保持した。添加が終了後、反応
液をさらに15分間攪はんした。反応混合物を、20mLの水で2回、および2
0mLの5%HCI水で2回洗浄し、MgSO4で乾燥し、さらに40℃/20
mmHgで濃縮して76%の原体収率で褐色の粘着性の固形物を得た。この物質
は重量%アッセイで52.1%の純度であり、39.6%の収率に相当した。
夾立匠土
この実施例は、前記実施例3におけるのと同様の反応であるが、苛性を塩基とし
て用いる代表的な従来技術である5cho t t en −Baumannの
条件のもとて反応をおこない、2.2−ジメチル−N−ジクロロアセチル−1,
3−+アゾリジンを調製している。 2,2−ジメチル−1,3−チアゾリジン
(7,5g、0.064モル)および20%のNaOH水溶液(16mL、0.
096モル)を50mLのトルエンに溶解した。得られた溶液を水浴中4℃まで
冷却し、ジクロロアセチルクロライド(10,3g、0.07モル)を80分間
かけてシリンジポンプを通して加えた。この間マグネチックスターラーで攪はん
し、内温を4〜5℃に保持した。添加が終了後、反応液をさらに15分間攪はん
した。反応混合物を30mLの水で2回洗浄し、MgSO4で乾燥し、さらに4
0℃720mmHgで濃縮して原体収率83.8%の黄褐色の粘着性の固形物を
得た。この物質は重量%アッセイで77.7%の純度であることが分かり、これ
は65.1%の収率に相当した。
爽直匠l
この実施例は2.2−ジメチル−N−ジクロロアセチル−1,3−チアゾリジン
を調製するさいに、塩基として使用した従来技術の水酸化ナトリウムに対して、
バッファー化合物である炭酸カリウムを使用した効果について示している。この
実施例はまた、温度と塩基(バッファーまたはNa0H)の量の効果について示
している。 実施例1の方法(しかしNaOHを使用する精製工程はない)に従
って、2,2−ジメチル−1,3−チアゾリジンを炭酸カリウムまたは水酸化ナ
トリウムの存在下、下記の表Bに示した量と温度のもとで、ジクロロアセチルク
ロライドと反応させた。表の結果の統計学的分析は、炭酸カリウムの使用によっ
て収率が有意に増加し、より低い温度での反応においては、いづれの塩基を用い
ても幾分収率が増加したことを示している。
K、Co35 80 9Q、9 B7.7 87.6NaOH420089,5
B7.4 78.2に、Co、 25 80 98.1 83.8 82.2N
aOH2620086,676,566,3に、Co35 150 1OL、2
87.2 8B、2NaOH530086,3B5.8 74.0K2Co、
25 150 95.0 85.0 80.8NaOH2630372,39
0,565,5(以Tf=h)
大m灸
実施例1に従って、適当な無置換の、または2−モノ置換の、または2.2−ジ
置換の1.3−チアゾリジンを適当なハロアシルクロライドと反応させ、表Cに
示すような、相当するハロアシル化1,3−チアゾリジンを得た。
(ム人千1キb )
氷 C
I C1,CF(CH,CH。
2 C13CCH,CH。
3 Br、CHCH,CFI3
4 CH3CHBr CH,CH。
5 BrCH,CH,CH,CH。
6 BrC)I、CHBr CH3CHBr CICI(2CH,CH,C)1
.CH。
8 CH,CH(C1)CH,CH,C)!39 CH,CH,CHBr CH
,CH。
ユOCH,CH,CH,CHBr CH,CH311BrCH2CH,CH20
M2CH,CH3CH。
12 CCl2CCH,CH,CH。
13 CH,CHBr CH,CH,CH。
14 BrCH,CH2CH,CH,CH。
15 CICH,CH,CH,CH。
16 C1,CHCH,CI(、C)(317Br、CHCH,CF(、CH3
18BrCH,CHBr CH,CH3CH。
ユ9 CL、CHT(H
土4ぼ哲 RR’ R”
20 BrCH,HR
21、CH,CHBr )()i
22 BrCH,CM、 HR
23BrCH,CHBr HR
24(CH3)、CBr HR
25CICH,CH,i(H
本発明を、明確に理解してもらうべく、実施例を用いて本発明を詳細に記述して
きたが、発明の精神と範囲とから離れることなく他の構成および均等物が可能で
あり、かつ用いられ得ることは言うまでもない。それ故に、ここに開示の内容お
よび図にもとづく説明は添付のクレームから解釈される発明の範囲を限定するも
のと解されるべきではない。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の7第1項)1、特許出願の
表示
PCT/1ls89104827
2、発明の名称
チアゾリジンのアシル化プロセス
3、特許出願人
住所 アメリカ合衆国 カリフォルニア94804−0023リッチモンド、ボ
ックス 4023
サウス47テイエイチ ストリー1− 1200名称 アイシーアイ アメリカ
ズ インコーホレイテッド4、代理人
住所 〒540大阪府大阪市中央区域見−丁目2番27号5、補正書の提出年月
日
1990年3月19日
6、添付書類の目録
補正された請求の範囲
[1990年3月19日(19,03,90)に国際事務局によって受理された
;オリジナルの請求項の1から9までが補正されている;他の請求項は補正され
ていない(3頁)]1、下記式(I)を有する化合物を製造するためのプロセス
であって、
Rはハロアルキルであり、
R1は水素または低級アルキルであり、そしてR2は水素または低級アルキルで
ある;下記式(n)を有する化合物と、
ここでR1およびR2は上記で定義されたとおりである;下記式(m)を有する
アシルハライドとを、弱塩基および弱酸の塩の群から選択されるバッファーの存
在下で処理することを包含し、
ここでXはハロゲン原子であり、Rは上記で定義されたとおりである。
ここで、該バッファーが、約O0Cから約15°Cの温度で、pHを約5から約
12に維持するために、化合物(II)の量を基準に約50から約250モルパ
ーセントの量で存在する、プロセス。
2、前記バッファーが弱塩基の塩から選択される、請求項1に記載のプロセス。
3、前記塩が炭酸塩またはリン酸塩である、請求項2に記載のプロセス。
4、前記プロセスが約2℃から約10℃の温度で起こる、請求項1に記載のプロ
セス。
5、下記式(I)を存する化合物を製造し精製するためのプロセスであり、
ここで、
Rはハロアルキルであり、
R1は水素または低級アルキルであり、そしてR2は水素または低級アルキルで
ある;以下の(a)および(C)を包含する、プロセス:(a)下記式(n)を
有する化合物と、ここでR1およびR2は上記で定義されたとおりである;下記
式(m)を有するアシルハライドとを、弱塩基および弱酸の塩の群から選択され
るバッファーの存在下で処理すること:
ここでXはハロゲン原子であり、Rは上記で定義されたとおりである。
ここで、該バッファーは、約0℃から約15℃の温度で、pHを約5から約12
に維持するために、化合物(II)の量を基準に約50から約250モルパーセ
ントの量で存在する。
(C)水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムおよび水酸化カリウムから成る群
から選択される強塩基で粗生成物を洗浄すること。
6、Rが炭素原子数1から10のハロアルキルであり、R1が水素または炭素原
子数1から4の低級アルキルであり、そしてR2が水素または炭素原子数1から
4の低級アルキルである、請求項1に記載のプロセス。
7、Rがブロモおよびクロロから選択された1から3個のハロゲンで置換された
炭素原子数1から5のハロアルキルである、請求項6に記載のプロセス。
8、R1がメチルまたはエチルであり、モしてR2が水素、メチルまたはエチル
である、請求項7に記載のプロセス。
9、Rがジクロロメチルであり、そしてR1およびR2の各々がメチルである、
請求項8に記載のプロセス。
国際調査報告
国際調査報告
Claims (15)
- 1.下記式(I)を有する化合物を製造するためのプロセスであって、 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)ここで、 Rはハロアルキルであり、 R1は水素または低級アルキルであり、そしてR2は水素または低級アルキルで ある;下記式を有する化合物(II)と、 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)ここでR1およびR2は上記で定義 されたとおりである;下記式(III)を有するアシルハライドとをバッファー の存在下で処理することを包含する、プロセス:▲数式、化学式、表等がありま す▼(III)ここではXはハロゲン原子であり、Rは上記で定義したとおりで ある。
- 2.前記バッファーが弱塩基の塩から選択される、請求項1に記載のプロセス。
- 3.前記塩が炭酸塩またはリン酸塩である、請求項2に記載のプロセス。
- 4.前記プロセスが約0℃から約15℃の温度で起こる、請求項1に記載のプロ セス。
- 5.前記プロセスが約2℃から約10℃の温度で起こる、請求項1に記載のプロ セス。
- 6.前記バッファーが約50から約250モルパーセントの量で存在する、請求 項1に記載のプロセス。
- 7.前記バッファーが約80から約200モルパーセントの量で存在する、請求 項1に記載のプロセス。
- 8.反応液に水を添加することをさらに包含する、請求項1に記載のプロセス。
- 9.前記水が化合物(II)1グラムにつき約0.1から約20.0グラムの量 存在する、請求項8に記載のプロセス。
- 10.Rが炭素原子数1から10のハロアルキルであり、R1が水素または炭素 原子数1から4の低級アルキルであり、そしてR2が水素または炭素原子数1か ら4の低級アルキルである、請求項1に記載のプロセス。
- 11.Rがブロモおよびクロロから選択される1から3個のハロゲンで置換され た炭素原子数1から5のハロアルキルである、請求項10に記載のプロセス。
- 12.R1がメチルまたはエチルであり、そしてR2が水素、メチルまたはエチ ルである、請求項11に記載のプロセス。
- 13.Rがジクロロメチルであり、そしてR1およびR2の各々がメチルである 、請求項12に記載のプロセス。
- 14.下話式(I)を有する化合物を製造し精製するためのプロセスであり、 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)ここで、 Rはハロアルキルであり、 R1は水素または低級アルキルであり、そしてR2は水素または低級アルキルで ある;以下のa)およびb)を包含する。 a)下記式(II)を有する化合物と ▲数式、化学式、表等があります▼(II)ここでR1およびR2は上記で定義 されたとおりである;下記式(III)を有するアシルハライドとをバッファー の存在下で処理すること; ▲数式、化学式、表等があります▼(III)ここでXはハロゲン原子であり、 Rが上記で定義されたとおりである。および b)粗生成物を強塩基で洗浄すること。
- 15.前記強塩基が水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムおよび水酸化カリウ ムから選択される、請求項14に記載のプロセス。
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