JPH0688986B2

JPH0688986B2 - ハロイソチアゾロンの製造方法

Info

Publication number: JPH0688986B2
Application number: JP63267996A
Authority: JP
Inventors: チータングスアダム; マックスレイン，ジュニアジョージ
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1994-11-09
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: MX164008B; KR890006605A; GR3005317T3; BR8805500A; EP0314450B1; EP0314450A1; IL88177A0; KR960011380B1; DE3873260D1; ES2043844T3; IL88177A; JPH01146874A; CA1331461C; HUT49335A; ATE78817T1; US4861896A; DE3873260T2; HU201536B

Description

【発明の詳細な説明】２−置換イソチアゾロン類、４−ハロ−、５−ハロ−、
および4,5−ジハロイソチアゾロン類は、微生物の防除
のための有効な化学薬剤、特に殺生物剤、としてよく知
られている。これらの物質の製造方法は、米国特許第3,
761,488号およびヨーロツパ特許出願公告第95907号に記
載されている。しかしこれらの製造方法は、いくつかの
製造工程を必要とし、したがつてコスト高になり、また
得ることが困難な中間体も含まれている。

米国特許出願第892,961号（出願日:1986年８月４日）に
は、本発明方法に有用な置換アクリルアミド類の製造方
法が記載されている。しかし、置換アクリルアミドをチ
オール化剤（thiolating agent）と反応させて３−メル
カプトプロピオンアミドを生成し、次いで別の工程で環
を閉じるために塩素と反応させて適当なイソチアゾロン
を生成させている。

Nagagawa等〔Tetrahedron Letters,42,3719（1970）〕
には、ハロゲン化剤例えば一塩化硫黄、二塩化硫黄また
は塩化チオニルと、アクリロニトリルまたはクロトンニ
トリルとの直接反応により、3,4−ジクロロ−５−置換
−イソチアゾールを生成させることが教示されている。
しかし、アクリルアミド誘導体との反応は教示されても
いないし示唆もされていない。更に、得られたジ−また
はトリ−ハロイソチアゾールは、それを所望のイソチア
ゾロンに変換させるための追加工程を必要としている。

本発明者は、単一工程の合成によつて、Ｎ−置換アクリ
ルアミドまたは２−ハロアクリルアミド（下記II式）、
およびハロゲン化硫黄（下記III式）例えばSCl₂またはS
₂Cl₂から、任意的に有機塩基を用いて、ハロ置換イソチ
アゾロン類（下記Ｉ式）を製造する新規な方法を見出し
た。

この方法を次の式によつて例示する：〔式中、 X¹は、ハロ、例えばブロモ、クロロ等、であり、 X²は、水素またはハロ、例えばブロモ、クロロ等、であ
り、または X¹およびX²は、結合して、これらが付いている炭素と一
緒になつて、炭素−炭素二重結合（すなわち−Ｃ＝Ｃ
−）を形成していてもよく、Ｒは、１〜18個の炭素原子を有するアルキル、２〜18個
の炭素原子、好ましくは２〜４個の炭素原子、を有する
アルケニルまたはアルキニル、３〜12個の核炭素原子、
好ましくは３〜８個の核炭素原子、を有するシクロアル
キル、10個までの炭素原子を有するアラルキル、また
は、10個までの炭素原子を有するアリールであり、ｍおよびｎは、１または２の整数である〕本明細書において、用語「アルキル」には、非置換アル
キルおよび置換アルキル（アルキルの水素の１個以上が
他の置換基で置換されている）が包含される。置換アル
キルの例には、ヒドロキシアルキル、ハロアルキル、シ
アノアルキル、アルキルアミノアルキル、ジアルキルア
ミノアルキル、アリールアミノアルキル、カルボキシア
ルキル、カルボアルコキシアルキル、アルコキシアルキ
ル、アリールオキシアルキル、アルキルチオアルキル、
アリールチオアルキル、イソチアゾロニルアルキル、ハ
ロアルコキシアルキル、カルバモキシアルキル、アザシ
クロアルキルアルキル、例えばモルホリノアルキル、ピ
ペラジノアルキル、ピロリドニルアルキル等が包含され
る。

用語「アルケニル」および「アルキニル」には、置換お
よび非置換のアルケニルおよびアルキニル、例えばハロ
アルケニル、ハロアルキニル等、が包含される。

用語「アラルキル」には、非置換アラルキルまたは置換
アラルキル（アリール環またはアルキル鎖のいずれかの
水素原子の１個以上が他の置換基によつて置換されてい
る）が包含される。置換アラルキルの例には、ハロゲン
−、ニトロ−、（C₁-C₄）アルキル−、または（C₁-C₄）
アルコキシ−置換アラルキル等が包含される。

用語「アリール」には、非置換アリールおよび置換アリ
ールが包含される。これらの例には、フエニル、ナフチ
ル、またはピリジル、アリール環の水素原子の１個以上
が、他の置換基例えばハロ、シアノ、ニトロ、（C₁-
C₄）アルキル、（C₁-C₄）アルコキシ、（C₁-C₄）アルキ
ルアシルアミノ、（C₁-C₄）カルボアルコキシ、スルフ
アミル等、で置換されたアリールが包含される。

代表的なＲ置換基には、メチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ペ
ンタデシル、オクタデシル、シクロプロピル、シクロヘ
キシル、シクロオクチルベンジル、3,4−ジクロロベン
ジル、４−メトキシベンジル、４−クロロベンジル、3,
4−ジクロロフエニル、４−メトキシフエニル、ヒドロ
キシメチル、クロロメチル、クロロプロピル、ジエチル
アミノエチル、シアノエチル、カルボメトキシエチル、
エトキシエチル、２−メトキシ−１−ブロモエチル、3,
3,5−トリメチルシクロヘキシル、フエノキシエチル、
ｐ−クロロアニリノメチル、フエニルカルバモキシメチ
ル、ヒドロキシブチル、アリル、プロピニル、ビニル、
カルボキシエチル、１−イソチアゾロニルエチル、1,2,
2−トリクロロビニル等が包含される。Ｒによつて表わ
されるアルキル置換基は、分枝鎖または直鎖のいずれか
の空間的配置を有することができる。

アミド類（前記II式）は文献上でよく知られており、ま
たは、種々な既知方法、例えば塩化アクリロイルと適当
なアミンとの反応によつて、またはアクリロニトリルと
適当なアルコールまたはオレフインとの反応によつて、
造ることができる。モノ置換アミドだけを用いる（すな
わち、１個の水素がアミド窒素に残つている）ことが必
要である。何故ならN,N−ジ置換アミドは酸化により所
望のイソチアゾロンに閉環することができないからであ
る。

硫黄源および塩素源としては、ハロゲン化硫黄（前記II
I式）、好ましくは一塩化硫黄、化学式ではS₂Cl₂、また
は二ハロゲン化硫黄、好ましく二塩化硫黄、化学式では
SCl₂、が使用される。アクリルアミドの１モルにつきハ
ロゲン化硫黄の約２〜約４モルが必要であり、約３モル
が好ましい。主生成物としての4,5−ジハロゲン誘導体
（すなわち、X¹＝X²＝ハロ）を製造するためには、有機
アミン塩基、例えばピリジンまたはトリエチルアミン
が、アミドを基準として約0.2〜約5.0モル必要である。
もしこの有機塩基が省かれると、主生成物は４−ハロイ
ソチアゾロンになる。

少なくとも約90℃の反応温度が必要であり、約100℃〜
約130℃の範囲の温度が好ましい。反応時間は１〜15時
間である。（SCl₂を用いたときは、過度の長反応時間に
より低収率となる）。多くの溶媒は、それらが試薬類に
対して実質的に非反応であるかぎり、適切である。クロ
ロベンゼン、環がハロゲン化されている他の芳香族化合
物、二塩化エチレン（高温においては圧力反応装置が必
要である）、および他のハロゲン化アルカン類が最も適
当である。反応開始のときに全ての成分が存在している
バツチ条件、および反応成分を徐徐に添加してゆくバツ
チ条件〔例えばアミド（II）をハロゲン化硫黄（III）
に徐々に添加してゆく〕の両方を用いることができる。

次の実施例は本発明方法を例示する。しかし、これら例
示より他の物質もこれらの実施例と同じ方法により反応
させて所望の生成物〔前記（Ｉ）式〕を得ることができ
る。

実験ガスクロマトグラフイを使用して4,5−ジハロイソチア
ゾロンの４−ハロイソチアゾロンに対する比を測定し
た。特定の化合物は、ガスクロマトグラフイ／マススペ
クトロメトリー、またはMegabore DB−１カラム（15M長
さ、1.5ミクロンフイルム）をとり付けたVarian3700ガ
スクロマトグラフイにて行われた標準を付加したガスク
ロマトグラフイを用いて同定した。キヤリアガスとし
て、ヘリウムを8ml/分の流速にて使用した。標準温度プ
ログラムを用いた（100℃等温で２分間、次いで290℃ま
で20℃／分の割合で加熱した）。4,5−ジクロロ−２−
シクロヘキシルイソチアゾロンの同定は高圧液体クロマ
トグラフイによつて確認した。

実施例１シクロヘキシルアクリルアミド（CHAA）と一塩化硫黄と
の反応により4,5−ジクロロ−２シクロヘキシルイソチ
アゾロンの製造 50mlのフラスコに、磁気式攪拌機、窒素ガスの遅い流れ
を導入する手段、還流冷却器、および滴下ロートを備え
た。出てゆくガスはハロゲン化水素で洗浄した。

表Ｉ−Ａおよび表Ｉ−Ｂの反応は、バツチ方式で行つ
た。溶媒はクロロベンゼンを使用した。MCCHIは４−ク
ロロ−２−シクロヘキシルイソチアゾロンを表わし、表
Ｉ−Ａにおいては、塩基をCHAA/溶媒/SMスラリーに滴下
しながら添加した。50℃〜70℃に発熱した。表Ｉ−Ｂに
おいてはSMを塩基/CHAA/溶媒スラリーに滴下しながら添
加した。90°〜110℃に発熱した。

分析用としては、生成物の１部を塩基水溶液で処理して
残留している酸を中和し、有機層を、補正用のDCCHIお
よびMCCHIの既知量（または他のアミン類を使用したと
きの比較対照物の既知量）を添加して、直接分析した。

この例は、SMを使用してCHAAからDCCHIへの直接変換を
示した。

実施例２Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド（CHAA）と一塩化硫
黄（SD）との反応により4,5−ジクロロ−２−シクロヘ
キシルイソチアゾロン（DCCHI）の製造表IIにおける反応をバツチ方式で行つた。溶媒はクロロ
ベンゼンを使用した。MCCHIは４−クロロ−２−シクロ
ヘキシルイソチアゾロンを表わす。

最初の２つ以外の全ての実験において、SDを滴下しなが
ら添加した。95℃〜100℃に発熱した。最初の実験にお
いては、全ての成分を直接混合した。第２の実験におい
ては、SDを滴下しながら添加したが、温度は添加の間50
℃を越えないようにした。

この実施例は、CHAAからDCCHIへの直接変換のためにSM
の代りにSDを使用することができることを示した。

実施例３ 2,3−ジクロロプロピオンアミド（DCPA）と塩化スルフ
リル（SC）との反応この実施例においては、実施例２の実験方法を用いて実
施した。

この実施例は、DCCHIを造るのにCHAAの代りにDCPAが使
用できることを示した。

実施例４クロロベンゼン中におけるＮ−シクロヘキシル2,3−ジ
クロロプロピオンアミド（DCPA）と二塩化硫黄との反応
からの低収率反応の終りにおいてかなりのDCPAが残つた。

実施例５Ｎ−オクチルアクリルアミドとSMとの反応Ｎ−オクチルアクリルアミド（8.4g;0.046モル）を、ト
リエチルアミン（26g;0.026モル）およびクロロベンゼ
ンの18mlと混合した。この混合物に、SM（0.156モル）
を滴下しながら添加した。約100℃に発熱したのが観察
された。反応体を125℃において19時間維持した。

4,5−ジクロロ−２−Ｎ−オクチル−イソチアゾロンの
収率は22％であつた。

実施例６クロロベンゼン中における２−クロロ−Ｎ−シクロヘキ
シルアクリルアミドとSMとの反応 2,3−ジクロロ−Ｎ−シクロヘキシルプロピオンアミド
（DCPA、0.046モル）を、次の順序で、ピリジンの1.4当
量と反応させてその場でＮ−シクロヘキシル−２−クロ
ロアクリルアミドに変換した：ピリジンの１当量と90℃
にて２時間、105℃にて20時間反応させ、次いでピリジ
ンの0.4当量を添加し、120℃にて２時間反応させた。こ
の混合物を冷却し、実施例５のようにしてクロロベンゼ
ンおよびSMで処理した。115℃にて４時間後、４−モノ
クロロ化合物の最少量を含む4,5−ジクロロ−２−シク
ロヘキシルイソチアゾロンの収率20％であつた（比DCCH
I/MCCHI＝60）。

この反応は、CHAAの代りに２−クロロアクリルアミドを
使用することができることを示した。

実施例７クロロベンゼン中におけるシクロヘキシル−３−クロロ
プロピオンアミド（CCPA）とSMとの反応 CCPA（4.6ml）、SM（15.6ml）およびトリエチルアミン
を、クロロベンゼンの35ml中において、120℃−130℃に
おいて数時間反応させた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献米国特許3761488（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開95907（ＥＰ，Ａ) ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓＮｏ．42 Ｐ．3719−3722（1970)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（式中、 X¹は、ハロ、 X²は、水素またはハロ、 X¹およびX²は、結合して、これらが付いている炭素と一
緒になつて、炭素−炭素二重結合を形成していてもよ
く、Ｒは、１〜18個の炭素原子を有するアルキル、２〜18個
の炭素原子を有するアルケニルまたはアルキニル、３〜
12個の核炭素原子を有まるシクロアルキル、10個までの
炭素原子を有するアラルキル、または、10個までの炭素
原子を有するアリールである）を有するアミドと、式 (S)_m(halo)_n （式中、ｍおよびｎは、１または２の整数である）を有
する硫黄−ハロゲン化合物とを反応させることを特徴と
する、式（式中、X¹、X²、およびＲは前記定義と同じである）を有するハロイソチアゾロンの製造方法。
【請求項２】反応を単一がま中で実施する、請求項
（１）のハロイソチアゾロンの製造方法。
【請求項３】X²が水素である、請求項（１）のハロイソ
チアゾロンの製造方法。
【請求項４】X²がクロロである、請求項（１）のハロイ
ソチアゾロンの製造方法。
【請求項５】Ｒが、C₁-C₈アルキル、シクロヘキシルお
よびｎ−オクチルから選ばれる、請求項（１）のハロイ
ソチアゾロンの製造方法。
【請求項６】反応を、アクリルアミドの１当量につき、
式(S)_m(halo)_n（式中、ｍおよびｎは１または２の整数
である）を有する硫黄−ハロゲン化合物の約２〜約４当
量を用いて実施する、請求項（１）のハロイソチアゾロ
ンの製造方法。
【請求項７】反応時間が１〜15時間であり、反応温度が
90℃以上である、請求項（１）のハロイソチアゾロンの
製造方法。
【請求項８】硫黄−ハロゲン化合物が、SCl₂またはS₂Cl
₂から選ばれる、請求項（１）のハロイソチアゾロンの
製造方法。
【請求項９】有機アミン塩基を使用する、請求項（１）
のハロイソチアゾロンの製造方法。
【請求項１０】有機塩基がピリジンである、請求項
（９）のハロイソチアゾロンの製造方法。
【請求項１１】有機塩基がトリエチルアミンである、請
求項（１）のハロイソチアゾロンの製造方法。