JPH11236379A - メチルジチオカルバジネートとトリフルオロ酢酸を用いて２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は２−（メチルチオ）−５−（トリフ
ルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの製造方
法を提供するものである。 【解決手段】 本方法に、（ａ）メチルジチオカルバジ
ネートとモル過剰量のトリフルオロ酢酸を反応させそし
て（ｂ）水および余分なトリフルオロ酢酸を除去する段
階を含める。好適には蒸留で水および余分なトリフルオ
ロ酢酸を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の分野はチアジアゾー
ル類の合成である。より詳細には、本発明は、トリフル
オロ酢酸とメチルジチオカルバジネートを用いて２−
（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，
３，４−チアジアゾールを製造する改良方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】現存の２−（メチルチオ）−５−（トリ
フルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール製造方
法は、実験室の手順を商業的規模に適応させようとする
と余分な費用がかかることで制限されている。現存する
数多くの報告は実験室の研究を基にしており、このよう
に、生成物の収率または純度が反応温度および個々の反
応体の影響をどのように受けるかに関する情報はほとん
ど存在しない。加うるに、実験室で開発された手順は典
型的に高価な試薬の使用そしてまたは費用のかかる技術
（例えば分離および精製手順など）の使用を伴うことか
ら、そのような手順および反応の使用を商業的規模の生
産に直接適用するのは不可能である。

【０００３】米国特許第３，５６２，２８４号には特定
の２−（アルキルチオ）−５−（ハロゲノアルキル）−
１，３，４−チアジアゾール類、例えば２−（メチルチ
オ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チア
ジアゾール類などの製造方法が開示されており、そこで
は溶媒（例えばトルエン）中でメチルジチオカルバジネ
ートを無水カルボン酸（例えば無水トリフルオロ酢酸）
またはカルボン酸（例えばトリフルオロ酢酸）と反応さ
せている。上記反応は、三塩化燐およびピリジンの存在
下で硫酸を添加することによって起こさせることができ
る（ドイツ特許出願公開第３，４２２，８６１号）か或
はカルボニルクロライド類（例えばトリフルオロアセチ
ルクロライド）およびジエチレングリコールジメチルエ
ーテルに加えてピリジンおよび硫酸を添加することによ
って起こさせることができる（ドイツ特許出願公開第
３，７２２，３２０号）。

【０００４】この最初に述べた方法では反応体（無水
物）が高価でありかつそれの使用量が過剰であることか
ら、このような方法は商業的な大規模生産にはほとんど
適さない。加うるに、無水物を用いた場合に利用される
反応部分はそれの半分のみである。カルボン酸、三塩化
燐、ピリジン、硫酸およびカルボニルクロライドを用い
た反応では、ピリジンの分離回収で費用のかかる処理工
程が必要になる。更に、三塩化燐は非常に難溶な反応生
成物を生じることから混合を行うのが困難になり、かつ
廃棄物が容認されない量で生じる。最後に、そのような
方法で達成可能な収率は容認されないほど低い。

【０００５】他の２−（置換）−５−（トリフルオロメ
チル）−１，３，４−チアジアゾール製造手順は、カル
ボン酸（例えばトリフルオロ酢酸）とジチオカルバジン
酸エステルをホスホリルクロライドまたはポリ燐酸の存
在下で反応させることを伴う［例えば米国特許第５，１
６２，５３９号、そしてＧｙｏｅｆｉおよびＣｓａｖａ
ｓｓｙ，Ａｃｔａ Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃａｄｅｍｉａ
ｅ Ｓｃｉｅｎｔｉａｒｕｍ Ｈｕｎｇａｒｉｃａｅ，
Ｔｏｍｕｓ ８２（１）：９１−９７，１９７４を参
照］。そのような燐化合物を用いると、結果として、燐
酸塩を許容されないほど高いレベルで含有する廃生成物
が生じ、従って環境障害が作り出される。更にその上、
そのような方法では乾燥したメチルジチオカルバジネー
ト類［毒性があって痙攣を起こさせる物質（ｃｏｎｖｕ
ｌｓａｎｔ）］を用いる必要がある。このような材料は
乾燥状態でひどい産業上の衛生問題を引き起こす。

【０００６】従って、本技術分野では、２−（メチルチ
オ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チア
ジアゾールを高い収率で効率良くもたらす実用的で安全
で大規模な商業的製造方法が求められている。本発明は
そのような方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の簡単な要約】本発明は２−（メチルチオ）−５
−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾー
ルの製造方法を提供するものである。本方法は、メチル
ジチオカルバジネートと過剰量のトリフルオロ酢酸の反
応を溶媒中で水および余分なフルオロ酢酸の除去を伴っ
て行う段階を含む。

【０００８】好適には、トリフルオロ酢酸をメチルジチ
オカルバジネートを基準にして１０から５００パーセン
トモル過剰量で存在させる。即ち、トリフルオロ酢酸と
メチルジチオカルバジネートのモル比を約１．１：１か
ら約５：１にする。より好適には、トリフルオロ酢酸と
メチルジチオカルバジネートのモル比を約１．２５：１
から約３．５：１にし、更により好適には約１．２５：
１から約２．０：１にする。

【０００９】この反応を好適には約３０℃から約１５０
℃、より好適には約３０℃から約１４０℃の温度で起こ
させる。この温度を約８０℃から約１３０℃にした場合
の反応時間は約１から約５時間である。

【００１０】本方法で用いるメチルジチオカルバジネー
トは水を約５０重力パーセントに及んで含有していても
よい。この反応混合物に入っている水の全体量が好適に
はメチルジチオカルバジネート０．５モル当たり約３０
グラム以下の水になるようにする。

【００１１】トリフルオロ酢酸とメチルジチオカルバジ
ネートの反応を溶媒の存在下で起こさせる。１つの態様
では、トリフルオロ酢酸を溶媒として用いる。しかしな
がら、好適には、この溶媒を芳香族共溶媒、例えばトル
エン、キシレン、クメンまたはメシチレンにする。トル
エンが特に好適である。

【００１２】共溶媒を用いる場合には、共溶媒を用いな
い場合の反応に比較してトリフルオロ酢酸の量を少なく
することができる。このような共溶媒をメチルジチオカ
ルバジネート１モル当たり少なくとも約０．５モルの共
溶媒から成る量で存在させる。共溶媒を、好適にはメチ
ルジチオカルバジネート１モル当たり約１．５モルから
約３．０モルの共溶媒から成る量で存在させ、より好適
にはメチルジチオカルバジネート１モル当たり約２．５
モルから約３．０モルの共溶媒から成る量で存在させ
る。

【００１３】本方法では水が副生成物として生じる。水
および余分なトリフルオロ酢酸を反応混合物から留出さ
せることでそれらの共沸除去を達成する。

【００１４】

【発明の詳細な記述】Ｉ． 発明 本発明は除草剤の製造で用いるに有用な中間体である２
−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，
３，４−チアジアゾール（ＴＤＡ）を製造する新規な方
法を提供するものである。本発明の新規な方法ではメチ
ルジチオカルバジネート（ＭＤＴＣ）とトリフルオロ酢
酸（ＴＦＡ）を主反応体として用いる。本方法では、副
生成物の除去で効率良い手段を用いかつ鍵となる試薬を
再利用することを伴って、ＴＤＡを高い収率で生産する
ことができる。

【００１５】ＩＩ． トリフルオロ酢酸を過剰量で用い
る方法 ２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−
１，３，４−チアジアゾールを製造する本発明の方法
は、１つの面において、メチルジチオカルバジネートを
任意に共溶媒の存在下で過剰量のトリフルオロ酢酸と反
応させそして生じた水と余分なトリフルオロ酢酸を除去
する段階を含む。

【００１６】本方法では如何なる手段で製造されたＭＤ
ＴＣも使用可能である。特に好適なＭＤＴＣ製造手段が
米国特許出願連続番号０８／７４３，７６３；０８／７
４３，７６４および０８／７４３，７７５（全部１９９
６年１１月７日付けで提出）に開示されている。上記特
許出願の開示は全部引用することによって本明細書に組
み入れられる。ＴＦＡは商業的に入手可能である。

【００１７】ＴＦＡを、好適には、ＭＤＴＣを基準にし
て１０から５００パーセントモル過剰量で存在させる。
即ち、ＴＦＡとＭＤＴＣのモル比（ＴＦＡ：ＭＤＴＣ）
を約１．１：１から約５：１にする。より好適には、Ｔ
ＦＡ：ＭＤＴＣのモル比を約１．２５：１から約３．
５：１にし、更により好適には約１．２５：１から約
２．０：１にする。本明細書の以下に実施例で示すよう
に、表１に従い、ＭＤＴＣを基準にしたＴＦＡのモル過
剰量を高くするとＴＤＡの収率が増大する。

【００１８】この反応を好適には約３０℃から約１５０
℃、より好適には約３０℃から約１４０℃の温度で起こ
させる。反応時間は温度に依存する。この温度を約８０
℃から約１３０℃にした場合の反応時間は約１から約５
時間である。

【００１９】本方法で用いるＭＤＴＣは水を含有してい
てもよい。「湿っている」ＭＤＴＣを用いることができ
ることが、現存方法（乾燥したＭＤＴＣのみが用いられ
ている）に比較した時の実質的な利点である。ＭＤＴＣ
は毒性のある公知物質であり、それを乾燥形態で用いる
と、結果として、ＭＤＴＣ粉じんで製造プラントの空気
が汚染される可能性がある。湿っているＭＤＴＣを用い
ることができれば、環境障害が実質的に低くなる。本方
法で用いるＭＤＴＣは水を約５０重量パーセントに及ん
で含有していてもよい。

【００２０】従来技術の方法とは異なり、再循環流れを
経由して水が反応の中に入り込んでもよい。好適には、
この反応混合物に入り込む水の全体量がＭＤＴＣ ０．
５モル当たり約３０グラム以下の水になるようにする。
本明細書の以下に実施例で示すように、水をＭＤＴＣ
０．５モル当たり３０グラムまたはそれ以下の量で存在
させても、生成物の生成には悪影響が全く生じない。水
の量が４０グラムまたはそれ以上にまで高くなると、結
果として、生成物（ＴＤＡ）の収率低下がもたらされ
た。

【００２１】ＴＦＡとＭＤＴＣの反応を溶媒の存在下で
起こさせる。１つの態様では、トリフルオロ酢酸自身を
溶媒として用いる。しかしながら、好適には、非プロト
ン性芳香族である共溶媒を用いる。そのような共溶媒は
本技術分野でよく知られている。そのような典型的で好
適な共溶媒はトルエン、キシレン、クメンおよびメシチ
レンである。トルエンが特に好適である。

【００２２】この共溶媒の使用量は幅広い範囲に渡って
多様であり得るが、本技術者によって容易に決定され得
る。共溶媒を用いる場合には、共溶媒をＭＤＴＣ １モ
ル当たり少なくとも約０．５モルの量で存在させる。好
適には共溶媒をＭＤＴＣ １モル当たり約１．５モルか
ら約３．０モルの量、より好適には共溶媒をＭＤＴＣ１
モル当たり約２．５モルから約３．０モルの量で存在さ
せる。ＭＤＴＣとＴＦＡを所望量で全部を混合すること
を通して反応を進行させることができる。他の様式の添
加も全部同様に適切である。

【００２３】ＭＤＴＣとＴＦＡの反応混合物に任意に触
媒を含めてもよい。触媒の例はｐ−トルエンスルホン
酸、硫酸、燐酸またはポリ燐酸である。触媒を用いる場
合にはこれをＭＤＴＣ １モル当たり約２．０グラムの
量で存在させる。

【００２４】ＴＦＡとＭＤＴＣの反応では反応生成物と
して水が生じる。また、再利用流れが原因で追加的に水
が存在する可能性もある。共沸蒸留で水を反応混合物か
ら除去する。水の共沸除去は、特にトルエンを共溶媒と
して用いる場合、溶媒の存在下で容易に達成される。共
溶媒を用いる場合には水を凝縮液から個別相として除去
することができる。上記反応の完結に要する温度は水お
よび余分なトリフルオロ酢酸を蒸留で除去するに充分な
温度である。従って、追加的処理を行う必要はない。

【００２５】ＩＩＩ． 反応体の化学量論的修飾 適切な如何なるＭＤＴＣとＴＦＡの比率も使用可能であ
る。いずれかの反応体をモル過剰量で存在させてもよ
い。このように、ＭＤＴＣとＴＦＡのモル比を約４：１
から約１：５の範囲にしてもよい。ＭＤＴＣをモル過剰
量で存在させる場合の好適なＭＤＴＣとＴＦＡのモル比
は約２：１から約１．５：１である。ＴＦＡをモル過剰
量で存在させる場合の好適なＭＤＴＣとＴＦＡのモル比
は約１：１．２５から約１：３．５０である。このＭＤ
ＴＣとＴＦＡの反応で生じる２，５−ビス−（メチルチ
オ）−１，３，４−チアジアゾールの量は、ＴＦＡに対
するＭＤＴＣの比率を低くするにつれて低下する。

【００２６】このＭＤＴＣとＴＦＡの反応を、好適に
は、上述したように、共溶媒の存在下で起こさせる。好
適な共溶媒はこの上に挙げた共溶媒と同じである。トル
エンが最も好適である。

【００２７】以下に示す実施例で本発明の好適な態様を
説明し、これは決して明細書も請求の範囲も制限するも
のでない。

【００２８】

【実施例】実施例１ ＭＤＴＣと過剰量のＴＦＡを用いた２−（メチルチオ）
−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジア
ゾール（ＴＤＡ）製造 Ａ． 一般的プロトコル フラスコにトルエン（１２５グラム）を仕込んだ。この
フラスコにメチルジチオカルバジネート（ＭＤＴＣ）
（Ａ．Ｉ．が９０％で、水を５％および不純物を５％含
有）を６７．９グラム（０．５モル）加えることでスラ
リーを生じさせた。このスラリーを冷却なしに撹拌しな
がらこれにトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）（１１４グラ
ム、１．０モル）を１０から１５分かけて加えた。ＴＦ
Ａを添加すると上記混合物の温度が約３８℃にまで上昇
した。この混合物を約７０℃にまで加熱してその温度に
約３０分間保持した。次に、この混合物を還流（約１１
５℃−１１６℃）に加熱して水および留出し得るＴＦＡ
を全て除去した。この温度を凝縮液から水相が分離しな
くなるまで約１０分間維持した。ＴＤＡの収率は約９０
％から９３％であった。

【００２９】Ｂ． ＴＦＡを過剰量で用いる効果 ＭＤＴＣを基準にしたＴＦＡ量を変える以外はこの上の
（Ａ）に挙げたのと同様にＭＤＴＣとＴＦＡの反応を実
施した。ＴＤＡの収率を各ＴＦＡレベルで測定した。そ
の結果を以下の表１に要約する。

【００３０】

【表１】 ＴＦＡのモル過剰量を高くするにつれてＴＤＡの収率が
向上することが表１のデータから分かるであろう。ＴＦ
Ａのモル過剰量を１０％から約１００％にまで高くした
時に最大のＴＤＡ収率上昇が見られた。ＴＦＡのモル過
剰量を約１００％から約２００％にまで上昇させても、
結果として得られたＴＤＡ収率の上昇は若干のみであっ
た。

【００３１】Ｃ． トルエンを溶媒として用いる効果 ＭＤＴＣのレベルを基準にしたトルエンのレベルを変え
る以外はこの上の（Ａ）に従ってＴＤＡの調製を行っ
た。この試験では、２モルのＴＦＡを１モルのＭＤＴＣ
と反応させた。要約データを以下の表２に示す。

【００３２】

【表２】 表２のデータは、トルエンのレベルを高くするに伴って
ＴＤＡの収率が向上することを示している。トルエンの
レベルを１モルのＭＤＴＣ当たり約２．７モル以上にし
てもＴＤＡ収率の実質的な向上は得られなかった。

【００３３】Ｄ． 水のレベルの影響 水は下記の２つの主要な源から主反応の中に入って来る
と予測され得る。１番目として、反応で用いるＭＤＴＣ
には水が入っている可能性がある。２番目として、ＴＦ
Ａの回収率を高くする目的で水が添加される可能性があ
る。従って、水がＴＤＡの回収率に対して示す影響を試
験した。この試験では、２．０モルのＴＦＡを１モルの
ＭＤＴＣと反応させた。トルエンを１モルのＭＤＴＣ当
たり２．１モル用いた。この試験の結果を以下の表３に
示す。

【００３４】

【表３】 表３のデータは、反応媒体の中に水が１モルのＭＤＴＣ
当たり６０グラムに及んで存在していてもＴＤＡの正味
収率は悪影響を受けなかったことを示している。しかし
ながら、１．５モルのＴＦＡを１モルのＭＤＴＣと反応
させた時には水のレベルを１モルのＭＤＴＣ当たり３０
−４０グラムの水にするとＴＤＡの正味収率がかなり低
下することが分かった（表４参照）。

【００３５】

【表４】 本発明を説明の目的でこの上に詳細に記述してきたが、
そのような詳細は単にその目的のためであり、それに関
する変形は本請求の範囲で制限され得るものを除き本発
明の精神および範囲から逸脱することなく本分野の技術
者によって成され得ると理解されるべきである。

【００３６】本発明の特徴および態様は以下のとおりで
ある。

【００３７】１． ２−（メチルチオ）−５−（トリフ
ルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの製造方
法であって、（ａ） メチルジチオカルバジネートと過
剰量のトリフルオロ酢酸を反応させ、そして（ｂ） 水
および余分なトリフルオロ酢酸を除去する、段階を含む
方法。

【００３８】２． 該メチルジチオカルバジネートが水
を約５０重量パーセント以下の量で含有する第１項記載
の方法。

【００３９】３． 該トリフルオロ酢酸とメチルジチオ
カルバジネートのモル比を約１．１：１から約５：１に
する第１項記載の方法。

【００４０】４． 該反応を約３０℃から約１５０℃の
温度で起こさせる第１項記載の方法。

【００４１】５． 該反応を溶媒の存在下で起こさせる
第１項記載の方法。

【００４２】６． 該溶媒がトリフルオロ酢酸である第
５項記載の方法。

【００４３】７． 非プロトン性芳香族である共溶媒を
用いる第５項記載の方法。

【００４４】８． 該共溶媒がトルエン、キシレン、ク
メンまたはメシチレンである第７項記載の方法。

【００４５】９． 該共溶媒がトルエンであり、それを
メチルジチオカルバジネート１モル当たり少なくとも約
０．５モルのトルエンから成る量で存在させる第８項記
載の方法。

【００４６】１０． 蒸留を用いて水および余分なトリ
フルオロ酢酸を除去する第１項記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビジエイ・シー・デサイ アメリカ合衆国カンザス州66216シヨーニ ー・ウエスト55テラス14005 (72)発明者 ピーター・イー・ニユーアリス アメリカ合衆国カンザス州66206リーウツ ド・エンスリーレイン9909 (72)発明者 ビドヤナサ・エイ・プラサド アメリカ合衆国カンザス州66224リーウツ ド・カンタベリーコート14205 (72)発明者 ヘルマン・ザイフエルト ドイツ51467ベルギツシユグラートバツ ハ・ビルケンベーク３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２−（メチルチオ）−５−（トリフルオ
   ロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの製造方法で
   あって、（ａ） メチルジチオカルバジネートと過剰量
   のトリフルオロ酢酸を反応させ、そして（ｂ） 水およ
   び余分なトリフルオロ酢酸を除去する、段階を含む方
   法。
2. 【請求項２】 該溶媒がトリフルオロ酢酸である請求項
   １記載の方法。
3. 【請求項３】 非プロトン性芳香族である共溶媒を用い
   る請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 該共溶媒がトルエンであり、それをメチ
   ルジチオカルバジネート１モル当たり少なくとも約０．
   ５モルのトルエンから成る量で存在させる請求項１記載
   の方法。