JPS60199883A - ２−置換−２−オキサゾリン類の製造法 - 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】 本発明は２−１−１−２−オキサンリン類及び２−置換
−２−オキサゾリン類の製造法に関する。

２−１−１−２−オキサゾリン類はいくつかの員を含ん
で公知の種類の化合物を構成する。２−Ｈ−２−オキサ
ゾリンはこの系の最初の員であり、「最も簡単な」分子
である。これは式＋Ｉ）に相当する。２−Ｈ−２−７１
キザソリン類、特に上記工は一般的に対応する２−置換
−２−オキサゾリンと全く異なっている。これは、２装
置Ｊβ−２−オキザゾリンを製造するための多くの常法
か対応する２−Ｈ−２−オキサゾリン類の製造に対して
特に満足されないという事実によって例示される。

例えは、多くの２−置換−２−オキサゾリンはβ−クロ
ルアルキルカルボキサミドを水性アルカリで脱塩化水素
することにより製造される。しかしながら、この方法は
非常に低収串で且つ所望の生成物の分解を伴って■を生
成すると報告されている（　１−１　、　Ｗ　ｅｎｋｅ
ｒ、　Ｊ　、△ｍ、Ｃｔ＋ｅｍ、Ｓ　ｏｃ、　６０　。

２１５２　＜１９３８＞）。

オキサゾリンを製造するための他の通常の技術は、種々
の触媒上でＮ−（β−ヒドキシアルキル）カルボキサミ
ドを脱水環化する方法である。

Ｌ　ｉｔｔら（米国特許第３６８１３２９号）は、２−
日−２−オキサゾリン類が適当なカルホキ１ノーミドを
マンカン、コバルト、セリフアン、タングステン及び希
土類金属の化合物と接触させることによって製造できる
ことを特許請求している。悪いことに、１ｉｔｔらの特
許にはこの主張を実証する実験テークがない。Ｈｅｓｓ
はカナダ国特許第５３６５９４号及び英国特許第７５８
９７２号において、■の化合物が脱水剤（特に珪藻土、
ｌＩｉ！Ｉ醇、酸化アルミニウム及び＾）化鉄）の存在
下にあけるＮ−（β−ヒ（〜ロキシエチル）ホルムアミ
１〜の脱水環化によって製造できることを教示している
。この収率はＷｅｎｋｅｒによって報告された収率より
高いか、依然商業的には不満足である。

Ｅ　１ｓｅｎｂｒａｕｎ　（米国特許第３３１２７１４
号）はホウ酸の固体無機ボレート又は無機塩を用いるこ
とによる２−オキサゾリンのＮ−（２−ヒドキシエチル
）アミ１−からの製造法を教示している。

約６３〜７７％の２−オキサゾリンの収率か報告されて
いる。

更に最近、ＩｔＯら（Ｊ　、　Ａｍ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ
、　９５　。

１４４７　（１９７３ン）は、２−１−１−２−　′Ａ
キリゾリン類及び仙のオキサゾリンかイソニトリルを、
少量のシアン化銀の存在下にノ′ミノアルコールと反応
させることによって製造できることを報告している。Ｊ
ｔＯらは、このようにして１が６７％の収率て製造でき
たと報告している。この反応で（Ｊイソニトリルとアシ
ン化銀が非常に独特のように見える。

オキサゾリンの化学は、Ｗｉｌｅｙら、、Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌＲｅｖｉｅｗｓ、　４４巻、４／１７−４　／６　
（１９４９）、Ｓ　ｅｅｌ　ｉｇｅｒら９．Ａ　＋＋ｇ
ｅｗ、　Ｃｈｅｍ、　ｌ　ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｌ
ｌ（Ｉｔ口ｏ＋＋、５＠、１０号、８γ５−８８８　＜
１９６６）、及びＦｒｕｍｐ、　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒ
ｅｖｉｅｗｓ、　１９７１．７１巻、５号、４８３−５
０’５を参照のこと。

今回、２−１−１−２−オキサゾリン類はＮ−（β−ヒ
ドロキシアルキルンホルムアミド おいて少量の、但し触媒量の無機！ＩＩ！鉛塩と接触さ
せて反応させることにより製造できることが発見された
。同様に、２−置換−２−オキサゾリンはＮ−（２−ヒ
ドロキシアルキル）カルボキサミドを生伍の、但し触媒
用の無機亜鉛塩と接触させることによって製造しうる。

この反応は通常昇温度及びりｆましくは減圧下に行なわ
れる。

本方法で使用されるＩｆ−（β−ヒ１〜ロキシアルキル
）カルボキサミドは、式（ＩＩ） ［式中、Ｒは水素、炭化水素又は不活性基で置換された
炭化水素基であり、そしてＲ□〜Ｒ４はそれぞれ別々に
水素又は不活性な有機基である］にｊ：って表わすこと
のできる公知の種類の化合物である。ここに「不活性」
とは本発明の反応において不活性であることを意味する
。Ｒが水素の時、カルホキ丈ミ１〜反応物は適当にはＮ
−（β−ヒドロキシアルキル〉ボルムアミドと呼ばれる
。

ホルムアミ１ル化合物は、典型的には低級アルキルホー
メー１−（例えばき酸メチル）又はき酸を下記の式ＩＶ
のエタノールアミンと反応させることによって製造され
る。カルボキサミドは典型的にはカルボン！　（ＲＣＯ
ＯＨ）又はカルボン０）の低級アルキルエステルを式（
Ｉ［［） ［式中、Ｒ１−Ｒ４は上）ホの意味を有する１のエタノ
ールアミンと反応させることによって製造される。これ
らの反応において最初に生成するぎ醒／アミン塩は、本
方法の場合ホルムアミド又はカルボキサミドの代りに使
用することかできる。

そのようなぎ酸／アミン塩又はカルボンＩＩＩ！ｌ／ア
ミン塩を用いる場合には、ホルムアミド又はカルボキサ
ミドがその場で生成せしめられる。式■及び■において
、Ｒｓ及びＲ４はそれぞれ好ましくは水素あり、またＲ
１及びＲとは水素、低級アルキル（Ｃ□〜Ｃ６）、ヒド
ロキシメチル又は炭素数的１７までのアルカノイロキシ
メチル 好適な基はエタノールアミンの商業的な人手しやすさに
基づく。Ｎ−（β−ヒドロキシエチル）−ホルムアミド
は、２−Ｈ−２−オキサゾリンの製造に通じる本方法に
おいて用いるのに最も好適な反応物である。他の適当な
Ｎ−（β−ヒドロキシアルキル）ボルムアミドはＲ□〜
Ｒ，に対して次の意味をイｊする式■の化合物など含む
：第■・表 ■１　尺２　尺３　凡４ ０　Ｈ　３　Ｈ　Ｈ　！−Ｉ Ｃ　Ｈ　３　Ｃ　Ｈ　３　Ｉ」Ｈ ＣＨ　！　ＯＨ　ＣＨ　ｔ　ＯＨ　Ｈ　ＨＣｑＨ９Ｈ　
Ｈ　Ｈ Ｃ６ＨＳ　Ｈ　Ｃ６ＨｓＨ ＣＨｓ．　Ｈ　ＣＨ３　Ｈ Ｃ６ｈＬＣＨ３Ｈ　ＣＨ３　Ｈ Ｃ１７Ｈ３ｓＣ（０）ＯＣＨｉ　Ｈ　Ｈ　Ｈ式■におい
て、Ｒが水素でない時、Ｒは奸ましくは炭素数１〜１７
のアルキル又はフェニルであり、更に好ましくはメチル
、エチル又はフェニルであり、最も好ましくはメチル又
はエチルである。

適当なＮ−（β−ヒドロキシアルキル）カルボキサミト
の例は、Ｒ及びＲ工〜Ｒ４に対して次の意味を有する式
■の化合物： 工 ｒ１エエエエエエ　エエエエエエエＱ工工工　、−１、
−１＋を 工 ・ｎ　。

工　−１ 工　′−″　、、ｌ か　、、００　工　、・。

…　エ　エ　＋Ｉ　Ｎ　、、工　。　。　。　工。、１
．、ｌエエエ　エエエートエエエ。口エ　エ　エ　Ｎ　
−−−−か　−−Ｉ　ψ　ψ　ψ　工　（＼ｏ＝ｌｏｏ
ｏｏｏｏ　ｏｏｏｏｏ○ｏ　ｏ　ｏ　、ｘ及び他の同様
の化合物を含む。

本発明の脱水環化反応における触媒は、ボルムアミド反
応物、カルボキサミ１〜反応物又は液体反応媒体に可溶
な無機亜鉛塩である。ここに「可溶」とは、亜鉛塩がボ
ルムアミド、カルボキサミド又は液体反応媒体にすべて
の割合で溶解し又は混和しうるということではなくて、
反応濡ａにおいて少くとも最小のく例えば約１００ｐ１
）ｎｌ又はそれ以上の）溶解度を有することを意味する
。亜鉛塩は少量で、即ち触媒量で本反応に使用される。

普通、亜鉛塩はホルムアミド反応物１モル当り亜鉛塩０
゜００５〜０．４モルの量で仕込まれるが、所望により
それ以上の又はそれ以下の量の亜鉛塩も使用できる。強
無機鉱醸（硫酸、硝酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素
酸、燐酸など）及び他の強酸（次亜燐酸（ｈｙｐｏｙｈ
ｏｓｐｈｏｒｏｕｓ　ａｃｉｄ）　、スルホン酸など）
に由来する亜鉛塩は本発明に対して好適である。記述し
た酸の強度は水中でのイオン化に基づく水素イオン濃度
の尺度である。好適な酸の凡そのｌ）Ｈ値は約０．１〜
約２．４の範囲にある。

弱い無機酸例えば硫化水素、砒素酸、ホウ酸などの亜鉛
」ハの製造に有用であるが、強酸はど効果的（゛ない（
即ち低収率となるン。本発明に適当な酸の凡そのＩｌＨ
値は、２５℃での測定値に基づき、ＣＨＣＨａｎｄｂｏ
ｏｋ　ｏｒ　Ｃ１＋ｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐ　ｌ＋
ｙ−ｓｉｃｓ、第５８版、ＣＲＣＰｒｅｓｓ、　１９７
７〜１９７８、Ｄ−１３５頁に報告されている。適当な
そのような塩は例えは硫酸、硫酸水素、塩化、臭化、ヨ
ウ化亜鉛などを含む。塩化亜鉛及び硫酸亜鉛は好適な触
媒である。

本脱水環化反応は、無溶媒で又は適当な不活性な溶媒を
用いて溶液中で行なうことができる。ここに［不活性な
Ｊとは反応において不活性なことを意味する。適当なそ
のような溶媒は例えば塩素化炭化水素溶媒、芳香族炭化
水素、脂環族炭化水素、及び脂肪族炭化水素などを含む
。しかしながら、好ましくは無溶媒で反応が行なわれる
。

反応温度は、明らかに脱水環化反応を促進するのに十分
でなければならず、通常的１４．０〜約２７０℃の範囲
で選択される。好適な反応速度は、約１６０〜約２２０
℃の温度で観察される。また本脱水環化反応は減圧下に
行なわれる。これは、しばしば２−Ｈ−２−オキサジノ
ン又は２−＠換−２−オキサゾリン生成物の沸点以上及
びＮ−（β−ヒドロキシアルキル）ボルムアミド又はＮ
−（β−ヒドロキシアルキル）ノノルポキザミトの沸点
以下である反応温度を選ぶことによって生成物の回収を
容易にする。この方法では、２−Ｈ−２−オキサジノン
又は２−置換−２−オキサゾリンは、本質的にそれが生
成するにつれて、揮発性気体として反応混合物から除去
することができる。これは本脱水環化反応が可逆的過程
であるから非常に望ましい。生成物を除去することによ
り、反応実質的に逆反応を減じて完結する方向に進む。

水は通常２−Ｈ−オキサジノン又は２−置換−２−オキ
サゾリン生成物と共に留出する。

本方法はバッチ法で又は連続法で行なうことができる。

勿論、連続法ではオキサジノン生成物及び水が除去され
るのと本質的に同一の速度でＮ−（β−ヒドロキシアル
キル ルボキザミド反応物を反応容器中へ移り入れる。

次の実施例は本光明を更に説明−ツる。

実施例１　１−Ｈ−２−オキサゾリンの！８ｉ造加熱加
熱、撹拌手段、滴下）Ｐ斗、蒸留塔、コンデンυ−及び
受器を備えた反応容器に塩化亜鉛（５ｇ）及びＮ−（β
−ヒドロキシエチル）−ホルムアミド（２０〜３０ｇ）
を仕込んだ。反応系の圧力を、水流ポンプを用いて５０
１１＋１１１Ｈ（＋　＜６。

７　ｋｐａ　）まで低下させ、混合物を約１７５℃の釜
温度まで加熱した。蒸留塔へ留出物が出てくることで明
らかなように反応が始まった時、更なる小ルムアミド反
応物を滴々に添加しはじめた。次いで反応容器の底部に
非常に暗色の物質が生成し且つ塔頂温度か忌速に上昇す
ることで明らかなように触媒が劣化しはじめた時、ホル
ムアミドの供給を停止した。透明な留出物を連続的に集
め、反応が完結した時留出物をクロロホルムで抽出し、
２−Ｈ−２−オキサゾリンを一緒に流出してきた水から
除去した。次いで１５段のＱ　Ｉｄｅｒｓｌｌａｗ塔を
用い、上昇温度及び大気圧下にクロロホルム抽出物を蒸
留することにより、９８℃で沸とうする純粋な２−Ｈ−
２−オキサゾリンを得た。オキサゾリン生成物は上記方
法において７０．９％の収率で得られた。

実」１阻ｌ− Ｎ−（β−ヒドロキシエチル）ホルムアミドの代りに、
ぎ酸とエタノールアミンの等モル量を混合することによ
って生成せしめたアミン／Ｃ１塩を用いる以外実施例１
に記述した方法に従い、２−Ｈ−２−オキサゾリンを仕
込んだボルムアミドに基づいて７５．６％の収率で得た
。

実施例３ ＺｎＳＯｓ　・７Ｈ２　０を触媒として用いる以外実施
例１に記述した方法に従い、２−Ｈ−２−オキサゾリン
を仕込んだホルムアミドに基づいて５６、１％の収率て
得た。

塩化亜鉛を触媒として且つ他のＮ−（β−ヒドロキシア
ルキル）ホルムアミドを反応物として用いることにより
、或いは上述の如き触媒と小ルムアミド反応物の他の組
合せを用いることにより、他の２−１＋−２−オキサゾ
リン類も同様に製造づ゛ることができた。

実施例４　２−置換−２−オキサゾリンの製造攪拌手段
、秤量ポンプ、及び留出口をもつ５段のＱ　ｌ＋ｌｅｒ
ｓｈａ＼Ｙ蒸留塔を協えた反応容器に酸化亜鉛（１０．
０ｇン及び純度９５．４％の１ｍ−（β−ヒドロキシエ
チル）プロピオンアミド（２０．０ｇ）を仕込んだ。反
応系の圧力を５０ｍｍＨｇ　（６。

７　ｋＰａ　）に調節し、反応混合物を２００℃に加熱
した。この反応混合物を２００℃に保ち、純度９５、４
％のＮ−（β−ヒドロキシエチル）プロピオンアミト（
９０（＋’）を、ポンプにより約０。

９ｏ／分の速度で系に導入した。プロピオンアミ１〜を
反応混合物に添加するにつれて、無色の留出物を蒸留装
置から４０〜４５℃の湿度で集めた。

プロピオンアミドの添加か完了した後、釜を２２０℃ま
て加熱して残った２−エチル−２−オキサゾリンを追い
出した。蒸留塔の留出物濡洩はこの残留物の加熱中に４
１℃までに達した。このようにして無色の留出物を全量
で２９４．、８（Ｉ得た。

褐色の湿ったペースト状のもの２１．７ｇか釜に残った
。留出物を内部標準法によるガスクロ７１−グラフィー
で及びＫ　ａｒｔ　Ｆｉｓｃｈｅｌ・による水の滴定で
分析することにより、留出物が２−エチル−２−オキザ
ゾリン、水及び非常に少岳の未反応の７０ピオンアミド
及び２−メチル−２−オキサゾリンであることがわかっ
た。プロピオンアミド中の不純物は、水（約１％）、モ
ノエタノールアミド（約２〜３％）、及びプロピオン酸
のアミドエステル及びモノエタノールアミン（約１％）
であった。

オキサゾリンは系に仕込んだ純粋なＮ−（β−ヒドロキ
シエチル）プロピオンアミドに基づいて８３．０％の収
率で４’ｒｔられた。分析によると生成した水の蚤は理
論量の９３．０％であった。２−エチル−２−オキリー
ゾリンは、ジエチルベンゼンを用いる選択的抽出、続く
蒸留により混合物から容易に分離することかできた。

実施例５〜８ 触媒を、変える以外実施例４に２述したものと実？１的
に同一の方法を用いることにより第Ａ表に要釣り−る反
応を行ない、表に示す１！果を得た。

第　Ａ　表 実施例　触　り■　収率９６ ５　Ｚｌｌ　＜ＯＨ）　２　８Ｇ、３ ６　Ｚｎ　Ｃ１ｔ　９４．５ ／　ＺｎＩ２　９１．５ ８　ＺｌＩＳＯ４・７Ｈ２０９１，９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）不活性基で置換されたＮ−（２−ヒドロキシ
   アルキル〉カルボキサミド或いは該Ｎ−（２−ヒドロキ
   シアルキルンカルボキサミドルボン耐／アミン塩前駆物
   質を、 （ｂ）触Ｗ量の触媒 と液相で接触させて反応させることを含んでなる２−Ｒ
   −２−オキサゾリン（但しＲは水素、ヒドロカルビル又
   は不活性基で置換されたヒドロカルビル）を！ｌｉ造す
   るための脱水環化方法であって、触媒が無機亜鉛塩であ
   ること特徴とする方法。 ２、該無機亜鉛塩が、水溶液中２５℃で行なった測定に
   基づいて約５．０よりも小さいｔｌＨ値を有する強無機
   酸の塩である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、該無機亜鉛塩が硫酸、硝酸、塩酸、臭化水素酸、ヨ
   ウ化水素酸、燐酸、次亜リン酸、又はスルホン酸の無機
   亜鉛塩である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、該無機亜鉛塩が塩化亜鉛又は硫酸亜鉛である特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ５、該触媒を、カルボキサミド反応物１モル当り無機亜
   鉛塩的０．００５〜０．４モルの量で仕込む特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ６、該Ｎ−　＜２−ヒドロキシアルキル〉カルホキ［式
   中、Ｒは水素、炭素数１〜１７のアルキル又はフェニル
   であり、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素、低級アル
   キル、ヒドロキシメチル又は炭素数的１７までのアルカ
   ノイロキシメチル基であり、モしてＲ３及びＲ４はそれ
   ぞれ水素である］ に相当する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、Ｒ１及びＲ２がそれぞれ水素である特許請求の範囲
   第６項記載の方法。 ８．　Ｒが水素、メチル、エチル又はフェニルである特
   許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、　Ｒがメチル又はエチルである特許請求の範囲第８
   項記載の方法。 １０、反応を、オキサゾリン生成物が実質的に生成する
   につれて、該オキサゾリン生成物か揮発性気体として反
   応ａ合物から除去されるような湿度及び圧力条件下に行
   なう特許請求の範囲第１項記載の方法。