JPS6045631B2 - フエニルグリオキザル酸エステの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ある種のフエニルグリオキザル酸エステル酸
（そのうちいくつかは公知である）の新規製造法に関す
るものであり、上記エステル類は除草活性化合物の合成
用中間体として用いられ得る。

フエニルグリオキザル酸エステル類（１）（下記式参照
）例えばフエニルグリオキザル酸メチルエステルまたは
フエニルグリオキザル酸エチルエステルは、ベンゾイル
シアナイド（■）を濃鉱酸〔Ａｎ？ＷａｎｄｔｅＣｈｅ
ｍｉｅ６８，４３Ｏ（１９５６）参照〕例えば特に濃塩
酸〔Ｂｅｒｉｃｈｔｅｄｅｒｄｔｓｃｈ．ｃｈｅｍ．Ｇ
ｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔｌＯ，４２９および８４４（１
８７７）ならびに０ｒ′ＧａｎｉｃＳｙｎｔｈｅｓｉｓ
２４，ｌ６（１９４４）参照〕で加水分解し、それによ
つて生成したフエニルグリオキザル酸（■）を単離し、
そして鉱酸例えば塩酸、硫酸またはＰ−トルエンスルホ
ン酸〔ＢｅｒｉｃｈｔｅｄｅｒｄｔｓｃｈＣｈｅｍ．Ｇ
ｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔｌ２，６２９（１８７９）；Ｊ
．Ｏｒ′Ｇ．Ｃｈｅｍ．２９，２７８（１９６４）
Ｃｈｅｍ．ＡｂＳｔｒａＣｔＳ７４，９９５８７ｊ（１
９７１）ならびに米国特許明細書第３７５４００６号参
照〕の存在下でアルコールでエステル化するということ
は既に開示されている。

しかしながら、この方法は多数の欠点を有する。

このように、ベンゾイルシアナイドに関して、２段階法
である。第１段階すなわちベンゾイルシアナイ下の加水
分解において、かなりの量の安息香酸が常に生成し、特
に、濃度が十分高くない酸が用いられる場合そうである
〔Ａｎ？ＷａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅ６８，４３Ｏ（１９
５６）参照〕。全収率は３５ないし７０％に過ぎない。
従つて、２０％までの副生物特に安息香酸エステル類の
比率は非常に高い。加えｌて、非常に長い反応時間が必
要であり、該方法を実験室的規模で適用する場合反応時
間は１２ないし２時間である。さらに、カルボン酸エス
テル類（■）（下記式参照）をニトリル類（■）から゜
゜ワン−ポット法゛で得られることが知られており、ニ
トリル類（■）がアルコール性塩酸でイミド−エステル
塩酸塩類（■）に変換され、次いで容易に水で加水分解
されてカルボン酸エステル類と塩化アンモニウムになる
〔ＨＯｕｂｅｎＷｅｙｌ，ＭｅｔｈＯｄｅｎｄｅｒＯ
ｒｇａｎｉｓｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ（有機化学の方法）
、ＧｅＯｒｇＴｈｉｅｍｅＶｅｒＩａｇＳｔｕｔｔｇａ
ｒＬｌ９５２，第■巻第５３６頁および次頁参照〕。

しかしながら、この方法は、カルボン酸エステル類の製
造に本質的に非常に適合するものであるが、フエニルグ
リオキザル酸エステル類すなわちＲ１がベンゾイル基で
ある式（■）の化合物または下記の式（■）の化合物の
製造に適用され得ない。

ベンゾイルシアナイド類すなわちＲ１がベンゾイル基で
ある式（■）の化合物または式（■）の化合物を出発物
質として用いる場合、反応は所望の過程をとらず、ベン
ゾイルシアナイド類は、酸媒質中アルコール類で分解し
て安息香酸エステル類とヒドロシアン酸になる〔Ａｎｇ
ｅｗ．Ｃｈｅｍｉｅ６８，４３Ｏ（１９５６）参照〕。
本発明は、一般式 〔式中、 Ｒ１はアルキルを表わし、 Ｘはハロゲン、アルキル、ハロゲノアルキ ル、アルコ
キシ、あるいはニトロを表わ し、そして ｎは０，１，２あるいは３を表わす〕 のフエニルグリオキザル酸エステルの製造法において、
一般式〔式中、Ｘおよびｎは上記の意味を有する〕のベ
ンゾイルシアナイドを硫酸／水系において触媒としての
塩素イオンの存在下０℃ないし７０℃の温度で先ず加水
分解し、それによつて生成したフエニルグリオキザル酸
アミドを単離することなく一般式式中、Ｒ１はアルキル
を表わす〕 のアルコールと任意に希釈剤の存在下で４０′Ｃないし
１００℃の温度において反応させる上記方法を提供する
。

該技術状態からみて、本発明の方法の条件下てベンゾイ
ルシアナイド類を非常に純粋なフエニルグリオキザル酸
エステル類に高収率でもつて工業的に簡単な態様で変換
することが可能であるということは全く驚くべきことで
ある。

本発明に従う方法は多数の長所を有する。

このように、ベンゾイルシアナイドに関して、１段階法
（゜“ワン−ポット法゛）でありかつ約９０％の非常に
高い収率である。同時に、副生物の比率は非常に小さい
。真空蒸留により単離されるフエニルグリオキザル酸エ
ステル類は、それ故さらに精製することなく順次反応に
直ちに用いられ得る。加えて、全体の反応時間は非常に
短かいので、該方法が実験室的規模で適用される場合２
ないし４時間であり、本発明に従う方法は公知の方法よ
り実質的に経済的である。ベンゾイルシアナイドが出発
物質として用いられる場合、塩化ナトリウムが該触媒と
して用いられ、メタノールが該アルコールとして用いら
れ、反応過程は次式により表わされ得る。

式（■）は、出発物質として用いられるべきベンゾイル
シアナイド類の一般的定義を与える。

この式中、Ｘは好ましくは、ハロゲン特にフッ素、塩素
、および臭素、各々１ないし４個の炭素原子を有するア
ルキルまたはアルコキシ、ハロゲノメチル特にトリクロ
ロメチル、ジフルオロクロロメチルまたはトリフルオロ
メチル、あるいはニトロ基を表わす。指数ｎは好ましく
は０，１または２を表わす。ベンゾイルシアナイド類（
■）の例として次のものが挙げられ得る。ベンゾイルシ
アナイド、４−クロロベンゾイルシアナイド、３−クロ
ロベンゾイルシアナイド、３−トリフルオロメチルベン
ゾイルシアナイド、３−メチルベンゾイルシアナイド、
４−メチルベンゾイルシアナイド、４一第３級一ブチル
ベンゾイルシアナイド、４ーメトキシベンゾイルシアナ
イド、３，４−ジメトキシベンゾイルシアナイド、４−
ニトロベンゾイルシアナイド、４−フルオロベンゾイル
シアナイド、および３−メトキシベンゾイルシアナイド
。式（■）は、出発物質として用いられるべきアルコー
ル類の一般的定義を与える。この式中、Ｒ１は好ましく
は、１ないし４個の炭素原子を有する直鎖または分技ア
ルキルを表わす。例として次のものが挙げられ得る。メ
タノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノ
ール、ｎ−プロパノールおよびｎ−ブタノール。式（■
）のベンゾイルシアナイド類および式（■）のアルコー
ル類は、一般に有機化学において知られている化合物で
ある。

本発明に従う反応は、反応条件下で不活性である有機希
釈剤の存在下または不存在下で行なわれ得る。

使用され得るこのような希釈剤は、特に安息香酸エステ
ル類例えば安息香酸エチルエステルまたは安息香酸メチ
ルエステルである。本発明に従う反応は、触媒としての
塩素イオンの存在下で行なわれる。

この場合、塩素イオンを供与するそして通常用いられ得
る化合物のすべて例えば特にアセチルクロライド、塩酸
、塩化ナトリウム、塩化アンモニウムまたはベンゾイル
クロライドを使用することが可能である。本発明に従う
方法における加水分解は、０ないし７５℃好ましくは２
０ないし５（代）で行なわれ、エステル生成反応は４０
ないし１００℃好ましくは４０ないし８０℃の温度で行
なわれる。

本発明に従う方法を行なう際、好ましくは、１ないし３
モルの硫酸、１〜３モルの水、０．０１ないし０．２モ
ルの塩化物触媒、および２ないし５モルのアルコールが
、式（■）のベンゾイルシアナイド１モル当り用いられ
る。

魚■）のフエニルグリオ、キザル酸エステル類は、一般
的な慣行態様で単離される。本発明に従い製造され得る
一般式（■）のフエニルグリオキザル酸エステル類のほ
とんどは公知であり、例えば除草活性化合物の合成の中
間体として用いられ得る。

例えば、化合物４−アミノー３−メチルー６−フェニル
ー１，２，４−トリアジンー５（■）−オンは、フエニ
ルグリオキザル酸メチルエステル（■Ａ）から次の式に
従い得られる（独国公開特許明細書第２２２４１６１号
参照）。 第１段階 第２段階 詳細には、上記合成は次のように行なわれ得る。

第１段階 ７８０ｙのイソプロパノール中の１モルのフエニルグリ
オキザル酸メチルエステル（■Ａ）および１モルのアセ
チルヒドラジンを還流下５時間加熱した。

少量のＰ−トルエンースルホン酸を触媒として添加した
。ヒドラゾン（Ｘ）が異性体混合物として得られ、１つ
の異性体は晶出した。その混合物をそれ故さらに該ヒド
ラゾンを単離することなく反応させた。該エステルが消
費された後、ヒドラジン水和物をこの反応溶液に添加し
、そしてその混合物を攪拌しながら２０℃５時間保つた
。その後、その反応混合物を００ないし５℃に冷やし、
その生成物を枦別した。純ヒドラジド（ＸＩ）の収率は
８５％であつた。第２段階 １０００ｙのイソプロパノールを１モルのヒドラジド（
Ｘ［）に添加し、そしてその混合物を１００℃で２４時
間密閉反応がま中で（１〜２気圧ゲージ）攪拌した。

次いで、生成物を−５℃で枦別した。融点１６７〜１６
９生Ｃの４−アミノー３−メチルー６−フェニルー１，
２，４−トリアジンー５（４Ｈ）−オン（ＸＩＩ）を８
３％の収率て得た。本発明の方法を、次の製造実施例に
よつて説明する。

実施例１ （ａ）本発明による 実験室的規模 １３．１ｇ（０．１モル）のベンゾイルシアナイドを５
．３５ｆ（０．１モル）の塩化アンモニウム、５．４ｆ
Ｌ（０．３モル）の水、１９．７ｆ（０．２モル）の濃
塩酸、および１０．２ｆ（０．１モル）の濃硫酸の混合
物に４０塩Ｃにおいて滴下しつつ添加した。

その混合物を４０℃において３時間攪拌し、次いで１３
．８ｙ（０．３モル）のエタノールを添加し、そしてそ
の混合物を７５℃において３泪時間攪拌した。冷却後、
該反応混合物を攪拌により１００ｍ１のエチレンクロラ
イドで抽出し、そして有機相を水および重炭酸ナトリウ
ム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥しそして蒸発
させた。これにより１５．５ｆ（理論の８５％）のフエ
ニルグリオキザル酸エチルエステルを得、該エステルは
、明黄色の油の形態にありおよび部％の純度（ガスクロ
マトグラフィにより測定した）ならびに沸点？〜１０７
Ｃ／０．４ＴｆｎＨｇを有していた。（ｂ）該技術状態
による（比較例） （１）濃塩酸での加水分解； 濃硫酸の存在下でのエステル化 １３．１Ｖの（イ）．１モル）のベンゾイルシアナイド
を、７０ｍ１の濃塩酸と５０℃で化時間攪拌した。

冷却後、該混合物を３００ｍ１の水に注ぎそしてクロロ
ホルムで抽出し、該抽出物を硫酸ナトリウム上で乾燥し
そして蒸発させ、該残渣を真空蒸留した。これにより７
．０ｙ（理論の４７％）の沸点１３８〜１４１℃／１２
ｗｎＨｇのフエニルグリオキザル酸を得た。該留出物は
すぐに固化しそしてリグロインから再結晶させ得た（融
点６４．５〜６５．５ンＣ）。９００ダ（６モル）のフ
エニルグリオキザル酸、４リットルのエタノール、およ
び３０ｍ１の濃硫酸の混合物を還流下で８時間攪拌し、
冷却し、淵過し、そして該沖液を蒸発させた。

該残渣をエーテル中に取り、該エーテル溶液を水および
重炭酸ナトリウム溶液て洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾
燥し、蒸発させ、そして該残渣を真空蒸留した。これに
より８１０ｙ（理論の７６％）のフエニルグリオキザル
酸エチルエステルを得、該エステルは沸点９７Ｃ／０．
１５順Ｈｇおよび９５％の純度（ガスクロマトグラフテ
イにより測定した）を有していた。（Ｉｉ）３０％濃度
の塩酸の存在下での加水分解およびエステル化１３．７
ｙ（０．１モル）のベンゾイルシアナイドを、２９．６
ｙ（０．３モル）の濃塩酸および６．７ｆの水の混合物
（３０％濃度の塩酸に相当）に４０℃において滴下しつ
つ添加し、その混合物をこの温度で２時間攪拌した。

薄層クロマトグラフィにより、所望した反応が進行せず
、安息香酸への加水分解が徐々に起こつたということが
立証され得た。

実施例２ 実験室的規模 ３９３ｆ（３モル）のベンゾイルシアナイド、２０．３
ｆ（０．２６モル）のアセチルクロライド、および２０
２ｙの安息香酸メチルエステルの混合物を、４５０ｙ（
４．６モル）の濃硫酸に２７Ｃにおいて滴下しつつ添加
した。

その混合物を続いて１時間攪拌し、そして次いで７２Ｖ
（４モル）の水を２７Ｃにおいて約２紛間で添加した。
その混合物を次いで２２℃においてさらに３時間攪拌し
た。３０４ｙ（９．５モル）のメタノールを該反応混合
物に添加し、そしてその混合物を約７０℃において３時
間攪拌した。

冷却後、該反応混合物を３９０ｆの水で希釈した。有機
層を分別し、そして順次に１６０Ｉ１の水、１６０Ｖの
重炭酸ナトリウム溶液、および１６０ｙの水で洗浄した
。一緒にした水性相を各回３０ｍ１のトルエンで２回抽
出した。有機相を一緒にし、そして溶媒を留去すること
により濃縮した。該残渣の蒸留により、４７３ダ（理論
の９６％）のフエニルグリオキザル酸メチルエステルを
得、該エステルは沸点１３６メＣ／１２７ｍＨｇおよび
純度９９％（ガスクロマトグラフィにより測定した）を
有していた。半工業規模 ３４８．０ｆ（１９．３５モル）の水および１、９３５
ｇ（１９，３５モル）の硫酸中の１１３．２ｙ（１．９
３５モル）の塩化ナトリウム溶液を４５℃に暖ためた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（VII）〔式中、 Ｒ＾１はアルキルを表わし、 Ｘはハロゲン、アルキル、ハロゲノアルキル、アルコキ
   シ、あるいはニトロを表わし、そしてｎは０、１、２あ
   るいは３を表わす〕 のフェニルグリオキザル酸エステルの製造法において、
   一般式▲数式、化学式、表等があります▼（VIII）〔式
   中、Ｘおよびｎは上記の意味を有する〕のベンゾイルシ
   アナイドを硫酸／水系において触媒としての塩素イオン
   の存在下０゜ないし７０℃の温度で先ず加水分解し、そ
   れによつて生成したフェニルグリオキザル酸アミドを単
   離することなく一般式Ｒ＾１−ＯＨ（IX） 〔式中、Ｒ＾１はアルキルを表わす〕 のアルコールと４０℃ないし１００℃の温度において反
   応させる上記方法。 ２ 該加水分解反応を２０ないし５０℃の温度で行なう
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 該エステル生成反応を４０℃ないし８０℃の温度で
   行なう特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法
   。 ４ 安息香酸エステルを希釈剤として用いる特許請求の
   範囲第１項、第２項または第３項に記載の方法。 ５ 塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、または塩化水
   素を塩素イオン供与触媒として用いる特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかに記載の方法。 ６ ベンゾイルクロライドあるいはアセチルクロライド
   を塩素イオン供与触媒として用いる特許請求の範囲第１
   項ないし第４項のいずれかに記載の方法。 ７ Ｘがフッ素、塩素、臭素、１〜４個の炭素原子を有
   するアルキル、１〜４個の炭素原子を有するアルコキシ
   、トリクロロメチル、ジフルオロクロロメチル、トリフ
   ルオロメチル、あるいはニトロを表わし、ｎが０、１、
   あるいは２であり、そしてＲ＾１が１〜４個の炭素原子
   を有するアルキルである特許請求の範囲第１項ないし第
   ６項のいずれかに記載の方法。 ８ ベンゾイルシアナイドＣ＿６Ｈ＿５−ＣＯ−ＣＮを
   出発物質として用いる特許請求の範囲第１項ないし第７
   項のいずれかに記載の方法。 ９ １〜３モルの硫酸、１〜３モルの水、０．０１〜０
   ．２モルの塩素イオン、および２〜５モルのアルコール
   （IX）をベンゾイルアナイド（VIII）１モル当り用いる
   特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の
   方法。