JPH072790A - 2−置換−5−クロロイミダゾール−4−カルバルデヒドの製造方法 - Google Patents
2−置換−5−クロロイミダゾール−4−カルバルデヒドの製造方法Info
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Abstract
合物を製造する中間体である5−クロロイミダゾール−
4−カルバルデヒドの新規な製造方法を提供する。 【構成】 グリシンエステルハロゲニド(II)をイミド
酸エステル(III)により2−置換−3,5−ジヒドロ
イミダゾリン−4−オン(IV)に変換し、さらにN,N
−ジメチルホルムアミドの存在下にオキシ塩化リンまた
はフォスゲンにより2−置換−5−クロロイミダゾール
−4−カルバルデヒド(I)に変換する。 〔式中、RはH、アルキル基、ベンジル基、フェニル基
等を;R1,R2はアルキル基を;Xはハロゲン原子
を;表わす〕
Description
ル基、シクロアルキル基、ベンジル基、フェニル基また
はアリール基を表わす。]の2−置換−5−クロロイミ
ダゾール−4−カルバルデヒドの新規な製造方法に関す
る。
ール−4−カルバルデヒドは、血圧降下性医薬(US−
PS 4355040)または除草剤として有効な化合
物(DE−OS 2804435)を製造するための重
要な原料である。 一般式Iの上記の化合物を製造する
ための多くの方法が知られている。
ノ−3,3−ジクロロアクリロニトリルをアルデヒドで
対応するアゾメチン中間体に変換し、さらにハロゲン化
水素および水で2−置換−5−ハロゲン−イミダゾール
−4−カルバルデヒドに変換する方法を開示している。
この特許明細書には実験に関する記載がない。
る2−アミノ−3,3−ジクロロアクリロニトリルを、
まずジクロロアセトニトリルを原料とし、これをシアン
酸/シアン化ナトリウムで変換することにより製造しな
ければならないことである。非常に毒性の高い反応物
質、およびそのために必要な安全処置が原料の準備にす
でに必要であるために、この方法全体は工業用途に適し
ていない。
様において、第一工程でアミジンヒドロクロリドをジヒ
ドロキシアセトンで、高圧のNH3の下で閉環し、イミ
ダゾールアルコールをハロゲン化し、最後にアルデヒド
に酸化する三工程方法を記載している。
であることがわかっている。
ールを酸化クロムの存在下で酸化している。
よる酸化は、今日の生態学的な観点からはもはや実用的
ではない。
い方法を開発することである。
により解決される。
ハロゲン原子を表わす。]のグリシンエステルヒドロハ
ロゲニドを、一般式
ルキル基を表わす。]のイミド酸エステルにより、一般
式
−置換−3,5−ジヒドロイミダゾリン−4−オンに変
換する。
的な名称は下記の意味を有する。
〜C6アルキル基、たとえばメチル、エチル、n−プロ
ピル、イソプロピル、n−ブチル、sec.−ブチル、ter
t.−ブチル、ペンチルまたはヘキシル基を意味する。
Rに好ましいアルキル基はn−プロピルまたはn−ブチ
ル基である。 アルケニル基とは、直鎖または分枝鎖の
C1〜C6アルケニル基、たとえば1−プロペニル、2−
プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニ
ル、ペンテニルおよびその異性体またはヘキセニルおよ
びその異性体を表わす。 Rとしては、2−または3−
ブテニル基が好ましい。
ロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシク
ロヘキシル基を挙げることができよう。 ベンジル基も
フェニル基も、上記のアルキル基、ハロゲン原子、ニト
ロ基またはアミノ基のような置換基を含むことができ
る。 ハロゲンとしては、塩素、臭素またはヨウ素が有
利であり、塩素が好ましい。
ゲニドを、塩基の存在下、pH7〜12、好ましくはp
H9〜11で、一般式IIIのイミド酸エステルと反応
させるのが有利である。 一般式IIのグリシンエステ
ルヒドロハロゲニドは、市販されている安定な化合物で
ある。 好適な塩基は、水酸化アルカリ、たとえば水酸
化ナトリウムもしくは水酸化カリウム、またはアルカリ
アルコラート、たとえばナトリウムまたはカリウムのメ
チラート、エチラートまたはtert.−ブチラートであ
る。
る。 とくに好適な溶剤は、メタノールまたはエタノー
ルのような脂肪族アルコールである。 イミド酸エステ
ルも同様に、不活性溶剤の溶液の形態で加えるのが有利
である。 これには、一般的に芳香族溶剤、たとえばト
ルエンまたはクロロベンゼンまたは上記の脂肪族アルコ
ールがとくに好ましい。
ニド、イミド酸エステルおよび塩基の変換を、化学量論
的比率1:1:1で行なうのが有利である。
0〜25℃である。
2−置換−3,5−ジヒドロイミダゾリン−4−オン
を、専門的な方法、一般的に簡単な濾過により95%を
超える収率で分離することができる。
−ジヒドロイミダゾリン−4−オンを分離せずに、その
後の対応する5−クロロイミダゾールへの変換に使用す
るのが有利である(一容器法)。
物の中で、Rがn−プロピル、n−ブチル、2−または
3−ブテニルを意味する化合物がとくに好ましい。
したがって同様に本発明の構成要素である。
遊離のグリシンエステルを一般式IIIのイミド酸エチ
ルエステル(Rがメチル、フェニル、ベンジルに限る)
を用いて溶剤の非存在下に対応する3,5−ジヒドロイ
ミダゾール−4−オンに変換する、R. Jacquierら、Bul
l. Soc. Chim. France, 1971, 1040による既知の方法を
飛躍的に改良している。 この既知の方法の欠点は、遊
離のグリシンエステルが非常に不安定であり、そのた
め、変換するたびに新たに合成して分離しなければなら
ないことである。 この既知の方法では、24時間以上
の変換の後、30%〜48%の収率しか得られない。
イミダゾール−4−カルバルデヒドへの変換は、本発明
により、N,N−ジメチルホルムアミドの存在下にオキ
シ塩化リンまたはフォスゲンにより行なう。
ール:オキシ塩化リンまはフォスゲン:N,N−ジメチ
ルホルムアミドのモル比は、1:1:1〜1:5:5が
有利であり、好ましくは約1:3:3である。
る。
反応させることができる。
ル−4−カルバルデヒドは、専門的な方法で、好ましく
は好適な溶剤で抽出することにより、反応混合物から分
離する。
オンの製造 水酸化ナトリウム10.1g(0.25mol)のメタ
ノール溶液に、0℃において、グリシンメチルエステル
ヒドロクロリド31.71g(0.25mol)を加え
た。
ンタンイミド酸メチルエステルのクロロベンゼン溶液1
26.5gを5分間かけて滴下して加えた。 明黄色の
懸濁液を室温で4時間撹拌し、クロロベンゼン(100
ml)で希釈した。 メタノールを温度26℃、圧力3
0〜50mbarで蒸留により分離し、オレンジ色の懸濁液
を塩化メチレン(100ml)で希釈し、続いて濾過し
た。 濾液から溶剤を除去した後、標題化合物34.0
8g(97%)が得られた(GCおよび1H−NMRに
より純度>95%)。
δ(ppm)0.95(t,3H),1.45(m,2
H),1.68(m,2H),2.48(t,2H),
4.1(m,2H),9.3(br.s,1H)。
ルデヒドの製造 オキシ塩化リン(26.83g、175mmol)のク
ロロベンゼン(50ml)溶液に、室温で2−n−ブチ
ル−2−イミダゾリン−5−オン(9.81g、70m
mol)を加えた。 オレンジ色の懸濁液を5分以内に
100℃に加熱した後、N,N−ジメチルホルムアミド
(12.79g、175mmol)を3分以内に加え
た。 この黒色混合物を100℃に2時間保持し、40
℃に冷却し、水(84ml)に注ぎ込んだ。 酢酸エチ
ル(42ml)を加えた後、この混合物を26〜28℃
で15分間撹拌し、続いて30%苛性ソーダ(67m
l)を加えてpH7に調節した。 各相を分離し、水相
を酢酸エチル各70mlで2回抽出した。 有機相を一
つに合わせ、乾燥(MgSO4)し、濾過し、回転蒸発
装置で濃縮した。 標題化合物が2−n−ブチル−2−
イミダゾリン−5−オンに対して収量8.31g(64
%)で得られた。
ルデヒドの製造 (2−n−ブチル−2−イミダゾリン−
5−オンを分離しない方法) 0℃に冷却した水酸化ナトリウム10.17g(0.2
5mol)のメタノール(80ml)溶液にグリシンメ
チルエステルヒドロクロリド31.71g(0.25mo
l)を固体の形で一度に加えたところ、白色の懸濁液
(NaClが沈殿)が−8℃に冷却された。 15分以内
に温度が0℃に上昇した後、22.68%ペンタンイミ
ド酸メチルエステルのクロロベンゼン溶液127.0g
(ペンタンイミド酸メチルエステル0.25mol)を
15分間かけて加えた。 1時間以内に温度を21℃に
上昇させ、次いで黄褐色の懸濁液を21℃で3.5時間
撹拌した。 クロロベンゼン(400ml)を加えた
後、メタノール、水およびクロロベンゼンの混合物約2
40gを蒸留分離した。 残りの懸濁液(約420g)
にオキシ塩化リン(107.33g、0.7mol)を
加えた(温度が35℃に上昇した)。 この濁ったオレ
ンジ色の反応混合物を100℃に加熱した後、N,N−
ジメチルホルムアミド(51.71g、0.70mo
l)を5分以内に滴下して加えた(温度は108℃に上
昇した)。 100℃で2時間後、黒色混合物を75℃
に冷却し、10℃に冷却した水300gに注ぎ込んだ。
この混合物を酢酸エチル(150ml)で希釈し、5
0℃で15分間撹拌してから30%苛性ソーダ(160
ml)を加えてpH1に調節した。 各相を分離し、水
相を酢酸エチル各250mlで2回抽出した。 有機相
を一つに合わせ、乾燥(MgSO4)し、濾過して回転蒸
発装置で濃縮した。 標題化合物がグリシンメチルエス
テルヒドロクロリドに対して収量34.3g(73%)
で得られた。
ルデヒドの製造 (2−n−ブチル−2−イミダゾリン−
5−オンを分離しない方法) 0℃に冷却した水酸化ナトリウム10.15g(0.2
5mol)のメタノール(80ml)溶液にグリシンメ
チルエステルヒドロクロリド31.72g(0.25mo
l)を固体の形で一度に加えたところ、白色の懸濁液
(NaClが沈殿)が−9℃に冷却された。 15分以
内に温度が0℃に上昇した後、22.68%ペンタンイ
ミド酸メチルエステルのクロロベンゼン溶液127.0
g(ペンタンイミド酸メチルエステル0.25mol)
を15分間かけて加えた。 1時間以内に温度を21℃
に上昇させ、次いで黄褐色の懸濁液を21℃で3.5時
間撹拌した。 クロロベンゼン(200ml)を加えた
後、メタノール、水およびクロロベンゼンの混合物約2
10gを蒸留分離した。 残りの懸濁液(約226g)
にオキシ塩化リン(107.33g、0.70mol)
を加えた(温度が35℃に上昇した)。 この濁ったオ
レンジ色の反応混合物を100℃に加熱した後、DMF
(51.71g、0.70mol)を5分以内に滴下し
て加えた(温度は108℃に上昇した)。 100℃で
2時間後、黒色混合物を40℃に冷却し、10℃に冷却
した水300gに注ぎ込んだ。 この混合物を酢酸エチ
ル(150ml)で希釈し、50℃で15分間撹拌し、
30%苛性ソーダ160ml)を加えてpHを1に調節
した。 各相を分離し、水相を酢酸エチル各250ml
で2回抽出した。 有機相を一つに合わせ、乾燥(Mg
SO4)し、濾過して回転蒸発装置で125gに濃縮
し、−10℃に冷却した。 沈殿した生成物を濾別し、
低温酢酸エチルで洗浄し、50℃で乾燥させた。 収量
は19.01g(グリシンメチルエステルヒドロクロリ
ドに対して収量40%)であった。 母液はGCにより
さらに標題化合物を11.66g含んでいたので、総収
量はグリシンメチルエステルヒドロクロリドに対して6
5%になった。
−オンの製造 水酸化ナトリウム(5.56g、139mmol)のメ
タノール(55ml)溶液に、0℃において、グリシン
メチルエステルヒドロクロリド17.39g(138mm
ol)を加えた。 15分後、白色の懸濁液に、ブタン
イミド酸メチルエステル14.50g(純度96.3
%、138mmol)を8分間かけて滴下して加えた。
この混合物を室温で3時間撹拌した後、回転蒸発装置
で濃縮した。残留物にCH2Cl2(250ml)を加
え、生じた懸濁液を濾過した。 濾液を回転蒸発装置で
濃縮し、再度CH2Cl2(250ml)を加え、再び濾
過した。溶剤を除去した後、標題化合物が得られた(1
5.13g、1H−NMRにより純度>95%、収率8
3%)。
δ(ppm)1.03(t,3H),1.75(m,2
H),2.46(t,2H),4.12(s,2H),
9.98(br.s,1H)。
バルデヒドの製造 2−n−プロピル−3,5−ジヒドロイミダゾール−4
−オン(4.49g、35.6mmol)およびPOC
l3(14.76g、96.3mmol)のクロロベン
ゼン(40ml)中混合物に、100℃において、N,
N−ジメチルホルムアミド(7.04g、96.3mmo
l)を加えた。 この混合物を100℃で2時間加熱
し、冷却して氷40g上に注いだ。 この混合物に30
%苛性ソーダ(22.5ml)を加えてpHを1に調節
し、各相を分離した。 水相を酢酸エチル各40mlで
2回抽出し、有機相を一つに合わせ、水洗(20ml)
し、シリカゲル上で濾過した。 濾液から溶剤を除去し
た後、明褐色の固体が得られた。 酢酸エチル/石油エ
ーテルから再結晶により、標題化合物が得られた(2.0
4g、33%)。
1.01(t,3H),1.84(m,2H),2.8
3(t,2H),9.64(s,1H),11.56
(br.s,1H)。
4−オンの製造 実施例1に準じて、グリシンメチルエステルヒドロクロ
リドおよび3−ペンテンイミド酸メチルエステルの変換
により、標題化合物を製造した。
δ(ppm)1.75(d,3H),3.19(d,2
H),4.12(s,2H),5.54(m,1H),
5.75(m,1H),9.20(br.s,1H)。
Claims (9)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 [式中、Rは水素、アルキル基、アルケニル基、シクロ
アルキル基、ベンジル基、フェニル基またはアリール基
を表わす。]の2−置換−5−クロロイミダゾール−4
−カルバルデヒドを製造する方法において、第一工程
で、塩基の存在下に、一般式 【化2】 [式中、R1はアルキル基を表わし、Xはハロゲン原子
を表わす。]のグリシンエステルヒドロハロゲニドを、
一般式 【化3】 [式中、Rは上記の意味を有し、R2はアルキル基を表
わす。]のイミド酸エステルにより、一般式 【化4】 [式中、Rは上記の意味を有する。]の2−置換−3,
5−ジヒドロイミダゾリン−4−オンに変換し、さらに
N,N−ジメチルホルムアミドの存在下にオキシ塩化リ
ンまたはフォスゲンにより最終生成物に変換することを
特徴とする方法。 - 【請求項2】 第一工程における塩基として水酸化アル
カリまたはアルカリアルコラートを使用することを特徴
とする請求項1の方法。 - 【請求項3】 第一工程における変換をpH領域7〜1
2で行なうことを特徴とする請求項1または2の方法。 - 【請求項4】 第一工程の反応物質であるグリシンエス
テルヒドロハロゲニド、イミド酸エステルおよび塩基
が、化学量論的比率1:1:1で変換されることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかの方法。 - 【請求項5】 第一工程における変換温度が−20℃〜
50℃であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
の方法。 - 【請求項6】 第二工程における反応物質である2−置
換−3,5−ジヒドロイミダゾリン−4−オン、オキシ
塩化リンまたはフォスゲン、N,N−ジメチルホルムア
ミドが、モル比1:1:1〜1:5:5で変換されるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかの方法。 - 【請求項7】 第二工程における変換温度が50〜13
0℃であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの
方法。 - 【請求項8】 一般式IVの2−置換−3,5−ジヒド
ロイミダゾリン−4−オンが製造工程中に分離されない
ことを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項9】 Rがn−プロピル、n−ブチル、2−ブ
テニルまたは3−ブテニルを意味することを特徴とする
一般式IVの2−置換−3,5−ジヒドロイミダゾリン
−4−オン。
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