JPH07206816A - ２，４，５−トリブロモピロール−３−カルボニトリルの調製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２，４，５−トリブロモピロール−３−カル
ボニトリルの調製方法 【構成】 ２，４，５−トリブロモピロール−３−カル
ボニトリルの調製方法が提供される。２，４，５−トリ
ブロモピロール−３−カルボニトリルは、軟体動物駆除
剤として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】ピロール カルボニトリルおよびニトロ
ピロール化合物は、殺虫、殺ダニおよび殺軟体動物剤と
して有用であることが、米国特許第５，１６２，３０８
号および第５，２０４，３３２号において開示されてい
る。これらの特許は、また、２，４，５−トリブロモピ
ロール−３−カルボニトリル、その軟体動物駆除のため
の使用およびそのピロール−３−カルボニトリルの臭素
化をへる調製についても言及する。しかしながら、ピロ
ール−３−カルボニトリルおよびその誘導体は、調製す
ることが困難である。A. M. van Leusen, et al., Tetr
ahedron Letter,5337, (1972),によって報告されたよう
な文献の方法は、収率１０％もしくはそれ以下であると
報告している。

【０００２】２−トリハロアセチルピロール−４−カル
ボニトリル化合物からの２，４，５−トリブロモピロー
ル−３−カルボニトリルの調製は、米国特許第５，００
８，４０３号に開示されている。しかしながら、その方
法は、２，４，５−トリブロモピロール−３−カルボニ
トリルの大量調製における使用に適しているとは言えな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、２，４，５−トリブロモピロール−３−カルボニト
リルの調製について新規な効率的な方法を提供すること
である。

【０００４】本発明は、殺軟体動物性の２，４，５−ト
リブロモピロール−３−カルボニトリルの調製方法に関
する。

【０００５】驚くべきことに、２，４，５−トリブロモ
ピロール−３−カルボニトリルは、式Ｉ

【０００６】

【化３】

【０００７】［式中、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、各々
独立してＣ₁−Ｃ₄アルキルであるか、または一緒に捉え
る場合には、ＲとＲ₁、およびＲ₂とＲ₃は、各ＲＲ₁およ
びＲ₂Ｒ₃が、構造 −（ＣＨ₂）₄− もしくは −（Ｃ
Ｈ₂）₅− によって表される場合の５−もしくは６員環
を形成してもよく；そしてＸ^-は、アニオンである］の
ビナミジニウム（ｖｉｎａｍｉｄｉｎｉｕｍ）塩と、式
ＩＩ Ｈ₂ＮＣＨ₂ＣＯ₂Ｒ₄ （ＩＩ） ［式中、Ｒ₄は、Ｃ₁−Ｃ₄アルキルである］のグリシン
エステルおよび第一の溶媒の存在下での第一の塩基とを
反応させて、４−シアノピロール−２−カルボン酸およ
び式ＩＩＩ

【０００８】

【化４】

【０００９】［式中、Ｒ₄は、前記のとおりである］の
４−シアノピロール−２−カルボン酸エステルを含んで
なる混合物を生成し、第二の溶媒の存在下での第二の塩
基を用いて該混合物を加水分解して、４−シアノピロー
ル−２−カルボン酸塩を生成し、そして該４−シアノピ
ロール−２−カルボン酸塩と、第三の溶媒の存在下での
第三の塩基および臭素化剤とを反応させて、目的の２，
４，５−トリブロモピロール−３−カルボニトリル化合
物を生成することによって調製されることが、見出され
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】有利なことに、本発明
は、イソシアン酸クロロスルホニルのような毒性試薬の
使用および取り扱いを避ける２，４，５−トリブロモピ
ロール−３−カルボニトリルの調製方法を提供する。

【００１１】驚くべきことに、２，４，５−トリブロモ
ピロール−３−カルボニトリルは、式Ｉ

【００１２】

【化５】

【００１３】［式中、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、各々
独立してＣ₁−Ｃ₄アルキルであるか、または一緒に捉え
る場合には、ＲとＲ₁、およびＲ₂とＲ₃は、各ＲＲ₁およ
びＲ₂Ｒ₃が、構造 −（ＣＨ₂）₄− もしくは −（Ｃ
Ｈ₂）₅− によって表される場合の５−もしくは６員環
を形成してもよく；そしてＸ^-は、アニオンである］の
ビナミジニウム塩と、式ＩＩ Ｈ₂ＮＣＨ₂ＣＯ₂Ｒ₄ （ＩＩ） ［式中、Ｒ₄は、Ｃ₁−Ｃ₄アルキルである］のグリシン
エステルおよび第一の溶媒の存在下での第一の塩基とを
反応させて、４−シアノピロール−２−カルボン酸およ
び式ＩＩＩ

【００１４】

【化６】

【００１５】［式中、Ｒ₄は、前記のとおりである］の
４−シアノピロール−２−カルボン酸エステルを含んで
なる混合物を生成し、第二の溶媒の存在下での第二の塩
基を用いて該混合物を加水分解して、４−シアノピロー
ル−２−カルボン酸塩を生成し、そして該４−シアノピ
ロール−２−カルボン酸塩と、第三の溶媒の存在下での
第三の塩基および臭素化剤とを反応させて、目的の２，
４，５−トリブロモピロール−３−カルボニトリル化合
物を生成することによって調製されることが、見出ださ
れた。

【００１６】本発明のより好ましい方法は、式Ｉのビナ
ミヂニウム塩と、式ＩＩのグリシンエステル約１〜５モ
ル当量および第一の溶媒の存在下での第一の塩基約２〜
６モル当量とを、温度範囲約５０〜１４０℃において反
応させて、４−シアノピロール−２−カルボン酸および
式ＩＩＩの４−シアノピロール−２−カルボン酸エステ
ルとを含んでなる混合物を生成し、第二の溶媒の存在下
での第二の塩基約１〜８モル当量を用いて該混合物を、
温度範囲約２５〜９０℃において加水分解して、４−シ
アノピロール−２−カルボン酸塩を生成し、そして該４
−シアノピロール−２−カルボン酸塩と、第三の溶媒の
存在下での第三の塩基約４〜８モル当量および臭素化剤
約３〜９モル当量とを、温度範囲約０〜２５℃において
反応させて、目的の２，４，５−トリブロモピロール−
３−カルボニトリル化合物を生成することを含んでな
る。反応の概要は、流れ図Ｉに例示される。

【００１７】

【化７】

【００１８】生成物、２，４，５−トリブロモピロール
−３−カルボニトリルは、反応混合物の水による希釈、
希釈された反応混合物の酸性化、および生成物の濾過ま
たは適切な溶媒による生成物の抽出によって単離するこ
とができる。適切な抽出溶媒は、実質的に水と混和性し
ないエーテル、酢酸エチル、トルエン、塩化メチレンお
よびそれに類するような溶媒を包含する。

【００１９】本発明の方法における使用に好適な第一の
塩基は、アルカリ金属のＣ₁−Ｃ₆アルコキシドおよびア
ルカリ土類金属のＣ₁−Ｃ₆アルコキシドのような塩基で
あり、ナトリウムメトキシドがより好ましい。本発明の
方法における使用に好適な第二および第三の塩基は、ア
ルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水酸化物の
ような塩基であり、水酸化ナトリウムがより好ましい。

【００２０】本発明の方法における使用に好適な臭素化
剤は、臭素、ピリジニウムブロミドペルブロミドおよび
Ｎ−ブロモスクシンイミドを包含し、臭素がより好まし
い。Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｃ₁−Ｃ₄アルコー
ル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキ
シドおよびＮ−メチルピロリドンのような第一の溶媒
が、本発明の方法において使用できる。好適な第一の溶
媒は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびＣ₁−Ｃ₄ア
ルコールを包含し、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドが最
適である。本発明の方法における使用に好適な第二およ
び第三の溶媒は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、２
−メトキシエチルエーテルおよび１，２−ジメトキシエ
タンのような水混和性のエーテル類、水およびそれらの
混合物を包含する。より好適な第二および第三の溶媒
は、ジオキサン、テトラヒドロフラン、水およびそれら
の混合物を包含する。

【００２１】本発明の方法における使用に適するより好
ましい式Ｉのビナミジニウム塩は、Ｒ，Ｒ₁、Ｒ₂および
Ｒ₃が、各々独立してＣ₁−Ｃ₄アルキルであり、そして
Ｘ^-がＢＦ₄ ^-、ＣｌＯ₄ ^-，ＨＯ₂ＣＣＯ₂ ^-およびＣｌ^-か
らなる群より選ばれる場合のものである。

【００２２】最適な式Ｉのビナミジニウム塩は、Ｒ，Ｒ
₁、Ｒ₂およびＲ₃がメチルであり、そしてＸ^-がＨＯ₂Ｃ
ＣＯ₂ ^-である場合のものである。

【００２３】式Ｉのビナミジニウム塩は、C. Reichardt
and W. Kermer, Synthesis, 1970,page 538 および J.
Kucera and Z. Arnold, Collection Czechoslov. Che
m. Commun., 32, pp. 1704-1711 (1967) にしたがって
調製することもできる。式Ｉのビナミジニウムクロリド
塩は、慣用の公知の方法によって対応する過塩素酸塩、
テトラフルオロホウ酸塩もしくはシュウ酸塩に転換する
ことができる。

【００２４】本発明の一層の理解を助けるため、次の実
施例が、より特別な詳細を例示するために提示される。
本発明は、請求の範囲に定義されるものを除き、それに
よって限定されるものではない。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）シュウ酸［２−シアノ−３−（ジメチルアミノ）−アリ
リデン］ジメチルアンモニウムの調製

【００２６】

【化８】

【００２７】１，２−ジクロロエタン中塩化オキサリル
（１３．１ｍＬ，０．１５ｍｏｌ）溶液を、１，２−ジ
クロロエタン中Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（１１．
６ｍＬ，０．１５ｍｏｌ）溶液に、反応混合液の温度を
０℃以下に維持しながら滴下する。その反応混合液を、
４５分間撹拌し、１，２−ジクロロエタン中トランス−
３−ジメチルアミノアクリロニトリル（１６．４ｍＬ，
０．１５ｍｏｌ）溶液を用いて処理し、室温で１６時間
撹拌し、２時間還流し、そして真空濃縮して半固体の残
渣を得る。２−プロパノール中その残渣の溶液を、２−
プロパノール中シュウ酸二水和物（１８．９ｇ，０．１
５ｍｏｌ）溶液で処理し、澄明溶液が得られるまで加温
する。澄明溶液を室温まで冷却し、数時間維持し、２時
間フリーザー中で冷却し、そして濾過する。その濾過ケ
ーキを、２−プロパノールおよびエーテルで連続して洗
浄し、５０℃で真空デシケーター中で乾燥して、表題の
生成物（２８．６ｇ，７９％）を得る。

【００２８】（実施例２）４−シアノピロール−２−カルボン酸メチルおよび４−
シアノピロール−２−カルボン酸の調製

【００２９】

【化９】

【００３０】シュウ酸［２−シアノ−３−（ジメチルア
ミノ）アリリデン］ジメチルアンモニウム（３．６ｇ，
０．０１５ｍｏｌ）を、氷／アセトン浴で冷却された
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中グリシン メチルエス
テル塩酸塩（１．９ｇ，０．０１５ｍｏｌ）およびナト
リウムメトキシド（３．２ｇ，０．０６ｍｏｌ）の撹拌
懸濁液に添加する。その反応混合液を、１２０℃に加熱
し、その温度で１６時間保ち、室温まで冷却し、真空濃
縮して半固体の残渣を得る。その残渣を、酢酸エチルと
冷希塩酸の間で分配する。その層を分別し、水層を酢酸
エチルで洗浄する。有機層と洗液を合わせ、水と食塩水
で連続して洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、真
空濃縮して、表題の生成物の混合物を黄褐色固体（０．
８５ｇ）として得る。その混合物は、約７０％の４−シ
アノピロール−２−カルボン酸メチルおよび約３０％の
４−シアノピロール−２−カルボン酸を含有する。

【００３１】（実施例３）２，４，５−トリブロモピロール−３−カルボニトリル
の調製

【００３２】

【化１０】

【００３３】水酸化ナトリウム（５０％水溶液，０．４
ｍＬ）を、ジオキサン中の実施例２で得た混合物（０．
８５ｇ）溶液に添加する。その反応混合液を、８０℃で
約１２時間加熱し、約１０℃に冷却し、新たな水酸化ナ
トリウム（５０％水溶液，１．２ｍＬ）で処理する。次
いで、臭素（０．９ｍＬ，０．０２ｍｏｌ）を、その反
応混合液に、温度２０℃以下に維持しながら９０分かけ
て少しづつ添加する。添加が終了後、冷却浴を除き、反
応混合液を９０分間撹拌し、次いで水中に注入する。そ
の水性混合液を、塩酸で酸性にし、濾過する。濾過ケー
キを水で洗浄し、乾燥して、表題の生成物を黄褐色固体
（０．７２ｇ）として得る。

【００３４】本発明の特徴および態様は以下のとおりで
ある。

【００３５】１．構造式

【００３６】

【化１１】

【００３７】［式中、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、各々
独立してＣ₁−Ｃ₄アルキルであるか、または一緒に捉え
る場合には、ＲとＲ₁、およびＲ₂とＲ₃は、ＲＲ₁および
Ｒ₂Ｒ₃が、構造： −（ＣＨ₂）₄− もしくは −（Ｃ
Ｈ₂）₅− によって表される場合の５−もしくは６員環
を形成してもよく；そしてＸ^-は、アニオンである］を
もつビナミジニウム（ｖｉｎａｍｉｄｉｎｉｕｍ）塩
と、構造式 Ｈ₂ＮＣＨ₂ＣＯ₂Ｒ₄ ［式中、Ｒ₄は、Ｃ₁−Ｃ₄アルキルである］をもつグリ
シンエステルおよび第一の溶媒の存在下での第一の塩基
とを反応させて、４−シアノピロール−２−カルボン酸
および構造式

【００３８】

【化１２】

【００３９】［式中、Ｒ₄は、前記のとおりである］を
もつ４−シアノピロール−２−カルボン酸エステルを含
んでなる混合物を生成し、第二の溶媒の存在下での第二
の塩基を用いて該混合物を加水分解して、４−シアノピ
ロール−２−カルボン酸塩を生成し、そして該４−シア
ノピロール−２−カルボン酸塩と、第三の溶媒の存在下
での第三の塩基および臭素化剤とを反応させて、該２，
４，５−トリブロモピロール−３−カルボニトリルを生
成することを含んでなる２，４，５−トリブロモピロー
ル−３−カルボニトリルの調製方法。

【００４０】２．第一の塩基が、アルカリ金属のＣ₁−
Ｃ₆アルコキシドおよびアルカリ土類金属のＣ₁−Ｃ₆ア
ルコキシドからなる群より選ばれ、第二の塩基が、アル
カリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水酸化物から
なる群より選ばれ、そして第三の塩基が、アルカリ金属
水酸化物およびアルカリ土類金属水酸化物からなる群よ
り選ばれる、第１項記載の方法。

【００４１】３．第一の塩基が、ナトリウムメトキシド
であり、第二の塩基が、水酸化ナトリウムであり、そし
て第三の塩基が、水酸化ナトリウムである、第２項記載
の方法。

【００４２】４．第一の溶媒が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミドおよびＣ₁−Ｃ₄アルコールからなる群より選ば
れ、第二の溶媒が、水、および水混和性のエーテルまた
はそれらの混合物からなる群より選ばれ、そして第三の
溶媒が、水、および水混和性のエーテルまたはそれらの
混合物からなる群より選ばれる、第１項記載の方法。

【００４３】５．第一の溶媒が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミドであり、第二の溶媒が、水、ジオキサンおよび
テトラヒドロフランまたはそれらの混合物からなる群よ
り選ばれ、そして第三の溶媒が、水、ジオキサンおよび
テトラヒドロフランまたはそれらの混合物からなる群よ
り選ばれる、第４項記載の方法。

【００４４】６．臭素化剤が、臭素、ピリジニウムブロ
ミドペルブロミドおよびＮ−ブロモスクシンイミドから
なる群より選ばれる、第１項記載の方法。

【００４５】７．Ｒ，Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃が、各々独立
してＣ₁−Ｃ₄アルキルであり、そしてＸ^-が、ＢＦ₄ ^-、
ＣｌＯ₄ ^-，ＨＯ₂ＣＣＯ₂ ^-およびＣｌ^-である、第１項記
載の方法。

【００４６】８．Ｒ，Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄が各メチ
ルであり、そしてＸ^-が、ＢＦ₄ ^-、ＣｌＯ₄ ^-，ＨＯ₂ＣＣ
Ｏ₂ ^-およびＣｌ^-である、第７項記載の方法。

【００４７】９．グリシンエステルが、約１〜５モル当
量において存在し、第一の塩基が、約２〜６モル当量に
おいて存在し、第二の塩基が、約１〜８モル当量におい
て存在し、第三の塩基が、約４〜８モル当量において存
在し、そして臭素化剤が、約３〜９モル当量において存
在する、第１項記載の方法。

【００４８】１０．ビナミヂニウム塩が、グリシンエス
テルおよび第一の塩基と、温度約５０〜１４０℃におい
て反応し、混合物が、第二の塩基により温度約２５〜９
０℃において加水分解され、そして４−シアノピロール
−２−カルボン酸塩が、第三の塩基および臭素化剤と、
温度約０〜２５℃において反応する、第１項記載の方
法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造式 【化１】 ［式中、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、各々独立してＣ₁−
   Ｃ₄アルキルであるか、または一緒に捉える場合には、
   ＲとＲ₁、およびＲ₂とＲ₃は、ＲＲ₁およびＲ₂Ｒ₃が、構
   造： −（ＣＨ₂）₄− もしくは −（ＣＨ₂）₅− に
   よって表される場合の５−もしくは６員環を形成しても
   よく；そしてＸ^-は、アニオンである］をもつビナミジ
   ニウム（ｖｉｎａｍｉｄｉｎｉｕｍ）塩と、構造式 Ｈ₂ＮＣＨ₂ＣＯ₂Ｒ₄ ［式中、Ｒ₄は、Ｃ₁−Ｃ₄アルキルである］をもつグリ
   シンエステルおよび第一の溶媒の存在下での第一の塩基
   とを反応させて、４−シアノピロール−２−カルボン酸
   および構造式 【化２】 ［式中、Ｒ₄は、前記のとおりである］をもつ４−シア
   ノピロール−２−カルボン酸エステルを含んでなる混合
   物を生成し、第二の溶媒の存在下での第二の塩基を用い
   て該混合物を加水分解して、４−シアノピロール−２−
   カルボン酸塩を生成し、そして該４−シアノピロール−
   ２−カルボン酸塩と、第三の溶媒の存在下での第三の塩
   基および臭素化剤とを反応させて、該２，４，５−トリ
   ブロモピロール−３−カルボニトリルを生成することを
   含んでなる２，４，５−トリブロモピロール−３−カル
   ボニトリルの調製方法。