(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１１】
0005583118.tif 000012
（式中、ｎは０〜２の整数を示す。）
で表されるニトリル化合物と、一般式（２）
【化１２】
0005583118.tif 000013
（式中、ｍは１〜２の整数を示す。）
で表される塩化硫黄又はその混合物とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、式（３）
【化１３】
0005583118.tif 000014
で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項２】
ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０で表されるニトリル化合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項３】
ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが１で表されるニトリル化合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項４】
ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが２で表されるニトリル化合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項５】
ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０乃至２で表されるニトリル化合物の混合物である、請求項１記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項６】
非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒又は炭酸エステル系非プロトン性極性溶媒である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項７】
非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネートあるいはこれらの混合溶媒である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項８】
非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素あるいはこれらの混合溶媒である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項９】
一般式（２）のｍが１又は２で表される塩化硫黄又はその混合物が、反応系内で調整されたものである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項１０】
一般式（２）で表される塩化硫黄が、ｍが２で表される一塩化硫黄である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【請求項１１】
一般式（１）
【化１４】
0005583118.tif 000015
のｎが１又は２で表されるニトリル化合物が、式（４）
【化１５】
0005583118.tif 000016
で表されるスクシノニトリルの塩素化で製造されたものである、請求項１又は請求項３乃至１０のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イソチアゾール誘導体の製造方法に関する。このイソチアゾール誘導体は、例えば、そのイソチアゾール骨格の故に、種々の有機化合物（例えば、医農薬等の生理活性な有機化合物、ないしは機能性色素、電子材料等）の合成中間体として有用である。
【背景技術】
【０００２】
イソチアゾール誘導体は、医農薬中間体や、機能性色素、電子材料等の中間体として広く知られており、これまでイソチアゾール誘導体の製造方法について種々検討がなされてきている（非特許文献１、非特許文献２参照）。これら製造方法の中でも、容易に官能基変換可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは、特開平５−５９０２４号公報や、特許第４０８８０３６号では農薬の重要中間体として使用されている様に、医農薬中間体として用いられている。しかしながら、上記の非特許文献１に記載の製法は収率が低く、また、非特許文献２に記載の製法では、農薬の重要中間体として有用な特定の構造を有する３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造はできなかった。【０００３】
従来より、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを製造する方法として、二硫化炭素（ＣＳ２）、シアン化ナトリウム（ＮａＣＮ）、及び塩素（Ｃｌ２）を用いる方法が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、この方法については、使用する原料に特殊引火物であるＣＳ２を用い、しかも毒物であるＮａＣＮをも用いるという欠点がある。加えて、この方法は、収率が低く非効率的であり、しかも廃棄物が非常に多く副生する欠点もある。廃棄物としては、例えば、副生する硫黄が挙げられる。この方法では、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を溶媒として塩素を吹き込み加熱するため、反応の暴走を引き起こす恐れもある。さらに、この方法で製造した３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾール誘導体は、タール分を多く含むため、蒸留等の精製工程を必要とすることなどの理由から、工業的に好ましい製造方法ではない。他の製造方法として、トリクロロアセトニトリルと硫黄を用いる方法が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、この方法は、収率が低く非効率的であり、しかも高温の反応温度が必要なことから、工業的に好ましい製造方法ではない。さらに、ジクロロフマロニトリルと硫黄を用いる方法が知られている（特許文献３参照）。しかしながら、この方法も、収率が低く非効率的であり、しかも高温の反応温度が必要なことから、やはり工業的に好ましい製造方法ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ３３４１５４７号公報
【特許文献２】ＤＥ２２３１０９７（ＤＴ２２３１０９７）号公報
【特許文献３】ＤＥ２２３１０９８（ＤＴ２２３１０９８）号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．４２，（１９７０）３７１９−３７２２．
【非特許文献２】Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００２，１８７２−１８７３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術における１以上の欠点を解決可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、使用に難点のある（例えば、毒性の強い）原料を実質的に使用せず、廃棄物の副生を抑えることが可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、タール分の生成を抑制し、より高純度の生成物を高収率且つ効率的に（例えば、工業的規模で簡便に）与えることが可能な３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような状況に鑑み、本発明者が３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを製造する方法について鋭意研究を重ねた結果、意外にも、フマロニトリル、マレオニトリル若しくはこれらの塩素置換体、又はこれらの混合物と塩化硫黄を反応させることにより、上記課題の解決が可能であることを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【０００８】
本発明方法により、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの新規な工業的製造法が提供される。本発明方法によれば、原料として、入手可能なフマロニトリル又はマレオニトリル、又はこれらの塩素置換体、又はこれら等の混合物を用いて３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを簡便な操作で製造できる。
これら原料のフマロニトリル、又はマレオニトリル、又はこれらの塩素置換体には、スクシノニトリルの塩素化で製造されたものであるフマロニトリル又はマレオニトリル、又はこれらの塩素置換体、又はこれら等の混合物を用いることもでき、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを簡便な操作で製造できる。
更に、本発明方法では毒性の強い原料を使用せず、廃棄物の副生を抑えると共にタール分を含まないより純度の高い３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを高収率且つ効率的に工業的規模で簡便に実施可能である。したがって、本発明の方法は、環境にも優しく、且つ工業的な利用価値が高い。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明は、下記〔１〕乃至〔１９〕項に記載の発明を提供する事により前記課題を解決したものである。
〔１〕一般式（１）
【００１１】
［化１］
【００１２】
0005583118.tif 000002
【００１３】
（式中、ｎは０〜２の整数を示す。）
【００１４】
で表されるニトリル化合物と、一般式（２）
【００１５】
【化２】
0005583118.tif 000003
【００１６】
（式中、ｍは１〜２の整数を示す。）
【００１７】
で表される塩化硫黄、又はその混合物とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、一般式（３）
【００１８】
［化３］
【００１９】
0005583118.tif 000004
【００２０】
で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２１】
〔２〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０で表されるニトリル化合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２２】
〔３〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが１で表されるニトリル化合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２３】
〔４〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが２で表されるニトリル化合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２４】
〔５〕ニトリル化合物が、一般式（１）のｎが０乃至２で表されるニトリル化合物の混合物である、〔１〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２５】
〔６〕非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒又は炭酸エステル系非プロトン性極性溶媒である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２６】
〔７〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネート、あるいはこれらの混合溶媒である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２７】
〔８〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素あるいはこれらの混合溶媒である、〔１〕乃至〔６〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２８】
〔９〕一般式（２）のｍが１又は２で表される塩化硫黄又はその混合物が、反応系内で調整されたものである、〔１〕乃至〔８〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００２９】
〔１０〕一般式（２）で表される塩化硫黄が、ｍが２で表される一塩化硫黄である、〔１〕乃至〔９〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００３０】
〔１１〕一般式（１）
【化４】
0005583118.tif 000005
のｎが１又は２で表されるニトリル化合物が、式（４）、
【化５】
0005583118.tif 000006
で表されるスクシノニトリルの塩素化で製造されたものである、〔１〕又は〔３〕乃至〔１０〕のいずれか１項に記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００３１】
〔１２〕式（４）
【００３２】
【化６】
0005583118.tif 000007
【００３３】
で表されるスクシノニトリルと、式（５）
【００３４】
【化７】
0005583118.tif 000008
【００３５】
で表される塩素を反応させたのち、一般式（２）
【００３６】
【化８】
0005583118.tif 000009
【００３７】
（式中、ｍは１〜２の整数を示す。）
【００３８】
で表される塩化硫黄又はその混合物とを、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、式（３）
【００３９】
［化９］
【００４０】
0005583118.tif 000010
で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４１】
〔１３〕非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒又は炭酸エステル系非プロトン性極性溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４２】
〔１４〕非プロトン性極性溶媒が、アミド系非プロトン性極性溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４３】
〔１５〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネートあるいはこれらの混合溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４４】
〔１６〕非プロトン性極性溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素あるいはこれらの混合溶媒である、〔１２〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４５】
〔１７〕式（４）で表されるスクシノニトリルと式（５）で表される塩素との反応を、無溶媒で行うものである、〔１２〕乃至〔１６〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４６】
〔１８〕式（２）のｍが１又は２で表される塩化硫黄又はその混合物が、反応系内で調製されたものである、〔１２〕乃至〔１７〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４７】
〔１９〕式（２）で表される塩化硫黄が、ｍが２で表される一塩化硫黄である、〔１２〕乃至〔１８〕記載の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法。
【００４８】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００４９】
（イソチアゾール誘導体の製造方法）
本発明方法は、一般式（１）で表されるニトリル化合物と、一般式（２）で表される塩化硫黄とを用いて、非プロトン性極性溶媒中で反応させる事を特徴とする、一般式（３）で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造方法である。
【００５０】
（原料化合物）
まず、本発明方法の原料として用いる、上記した一般式（１）等で表される原料化合物について説明する。
【００５１】
（ニトリル化合物）
一般式（１）中のｎは０〜２の整数を示す。
【００５２】
当反応に使用できる一般式（１）で表されるニトリル化合物としては、具体的には例えば、フマロニトリル、マレオニトリル、モノクロロフマロニトリル、ジクロロフマロニトリル、モノクロロマレオニトリル、ジクロロマレオニトリルまたはこれらの混合物を挙げることができる。
【００５３】
これらの一般式（１）で表されるニトリル化合物は、全て公知の化合物である。
【００５４】
これらの一般式（１）で表される化合物のうちｎが１又は２であるニトリル化合物は、式（４）で表されるスクシノニトリルの塩素化により製造することが可能である。式（４）で表されるスクシノニトリルは、現在、工業的に比較的安価に入手可能なものであり、さらに取り扱い、及び、毒性面からも工業的原材料として好ましい公知化合物である。式（４）で表されるスクシノニトリルの塩素化は、熱塩素化であっても光塩素化であってもよく、米国特許第２４４３４９４号（ＵＳ２４４３４９４）に準じた光塩素化によっても実施できる。
【００５５】
（スクシノニトリルの塩素化）
当スクシノニトリルの塩素化反応においては、例えば塩素化剤として、式（５）
【００５６】
【化１０】
0005583118.tif 000011
【００５７】
で表される塩素を、反応系内への吹き込みにより反応系に導入し、反応試剤とすることにより実施できる。式（５）で表される塩素の使用量としては、原料化合物の０．１当量以上であることが好ましい。更に好ましくは、式（４）で表されるスクシノニトリルに対して、通常０．１〜１０．０当量、更には０．１〜３．０当量の範囲であることが好ましい。
（塩素化剤）
塩素化剤としては上述の塩素に限らず、他の公知の塩素化剤を用いて塩素化することもできる。このような「他の公知の塩素化剤」としては、例えばＮ−クロロスクシンイミド、五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リン、塩化スルフリル、塩化チオニル、塩化水素等を例示することができる。
【００５８】
（溶媒）
当反応は無溶媒で実施することが好ましいが、本反応及び次工程の反応を阻害しない適切な溶媒の存在下での実施を排除するものではない。本反応に使用しうる溶媒としては、反応温度において液状で溶媒として機能するものであって、本反応及び次工程の反応を阻害しないものであれば良く、例えば炭素数６乃至４０の炭化水素溶媒、具体的にはヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ペンタコサン、トリコンタン、テトラコンタン、及び流動パラフィンに代表されるこれらの混合物を例示できる。溶媒の使用量は、式（４）で表される原料化合物１モルに対して、通常１０．０Ｌ（リットル）以下、更には０．０１〜２．０Ｌの範囲であることが好ましい。
【００５９】
（反応温度）
当反応の反応温度としては、通常、６０℃〜２００℃の範囲を例示できるが、好ましくは９０℃〜１６０℃の範囲が良い。
【００６０】
（反応時間）
当反応の反応時間は特に制限されないが、副生物抑制の観点等から、通常、０．５時間〜４８時間、好ましくは８時間〜３６時間がよい。
【００６１】
（ニトリル化合物の使用方法）
本発明方法では、一般式（１）のｎが０乃至２で表されるニトリル化合物の何れかの単品を単独で原料とすることもできるし、上述の工程を無溶媒で実施した場合には、得られた反応溶液そのままの粗生成物（通常、一般式（１）のｎが０乃至２で表される複数のニトリル化合物の混合物となっている。）を特に精製することなく、一般式（２）で表される塩化硫黄と非プロトン性極性溶媒中で反応させることにより、目的とする３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを製造することができる。
【００６２】
（塩化硫黄）
続いて、一般式（２）で表される塩化硫黄について説明する。
【００６３】
上記した一般式（２）中のｍは、１〜２の整数を示す。
【００６４】
従って、当反応に使用できる一般式（２）で表される塩化硫黄としては、具体的には、ｍが１である二塩化硫黄、ｍが２である一塩化硫黄を挙げることができ、これらは硫黄と塩素から系内、もしくは系外で合成することも可能である。入手性や取り扱いの簡便さ、反応性等の観点からは、一塩化硫黄の使用が好ましい。
【００６５】
これらの一般式（２）で表される塩化硫黄は、公知化合物である。
【００６６】
（塩化硫黄の使用量）
当反応における、一般式（２）で表される塩化硫黄の使用モル比は、一般式（１）で表される原料化合物に対して如何なるモル比でも反応が進行するが、一般式（１）で表されるニトリル化合物（原料化合物）１モルに対して、一般式（２）で表される塩化硫黄が、通常１．０〜１０．０モル、好ましくは１．０〜４．０モルの範囲を例示できる。
【００６７】
一塩化硫黄の使用量としては、原料化合物の当量以上が好ましい。更には、一般式（１）で表される原料化合物１モルに対して通常１．０〜１０．０当量が好ましく、更には１．０〜４．０当量の範囲であることが好ましい。
【００６８】
（溶媒）
当反応に用いうる溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、エチレンカーボネート、又はプロピレンカーボネート等の非プロトン性極性溶媒を用いて行うことが出来る。反応性、後処理の簡便さの点からは、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンを用いることが好ましい。溶媒は単独で、又は任意の混合割合の混合溶媒として用いることができる。
（非プロトン性溶媒）
非プロトン性溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ピリジン、ベンゾニトリル、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ニトロメタン、クロロホルムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（アクセプター数）
ここでいう非プロトン性溶媒とは、アクセプター数が２４．０以下の溶媒とする。
当反応に用いる溶媒はアクセプター数（ＡＮ）が２４．０以下の非プロトン性溶媒が好ましく、アクセプター数が２０．０以下の非プロトン性溶媒がより好ましく、アクセプター数が１７．０以下の非プロトン性溶媒が更に好ましい。
このアクセプター数（ＡＮ）については、Ｖ．グートマン（大瀧、岡田訳）「ドナーとアクセプター」、学会出版センター（株）、１９８３年、又はＣｈｒｉｓｔｉａｎ  Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ［Ｓｏｌｖｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第２版、ＶＣＨ（ＲＦＡ）、１９９０年、２３−２４頁］等に記載されている。
アクセプター数（ＡＮ）とは、例えば、Ｍａｙｅｒ−Ｇｕｔｍａｎｎが提案したアクセプター性の尺度である。ｎ−ヘキサン中に溶かした（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯの３１Ｐ−ＮＭＲ化学シフト値を０とし、１，２−ジクロロエタン中の（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯ・ＳｂＣｌ５錯体の３１Ｐ−ＮＭＲ化学シフト値を１００としたとき、ある純溶媒中に溶かした（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯの３１Ｐ−ＮＭＲ化学シフト値をＡＮとする。ＡＮ＝１００δ（溶媒）／［δ（１，２−ジクロロエタン中の（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯ・ＳｂＣｌ５）−δ（ｎ−ヘキサン中に溶かした（Ｃ２Ｆ５）３ＰＯ）］である。
（比誘電率）
ここでいう極性溶媒とは、比誘電率が５以上である溶媒とする。ここに、比誘電率は、日本化学会編「化学便覧」（基礎編）、改訂５版、Ｉ−７７０〜７７７頁、丸善、２００４年に記載の値とする。
【００６９】
（溶媒量）
溶媒量としては、反応系の攪拌が充分にできる量であることが好ましい。例えば、一般式（１）で表される原料化合物１モルに対して０．０１〜１０Ｌ、好ましくは０．１〜１．０Ｌ、より好ましくは０．１〜０．５Ｌの範囲を例示できる。
【００７０】
（反応温度）
当反応の反応温度は、７０℃〜溶媒の還流温度の範囲を例示できるが、９０℃〜１２０℃の範囲が好ましい。
【００７１】
（反応時間）
当反応の反応時間は特に制限されないが、副生物抑制の観点等から、１時間〜２０時間が好ましい。
【００７２】
当反応によれば、特別な反応装置を用いることなく、穏やかな条件下で高収率に一般式（３）で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールが生成する。得られる一般式（３）で表される３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは、医農薬等の中間原料として有用な化合物である。
（収率）
本発明において、目的とする生成物の収率は、好ましくは７０％以上であり、より好ましくは７５〜９５％であり、更に好ましくは８０〜９５％（特に好ましくは、８３〜９５％）である。
この収率は、原料である一般式（１）で表されるニトリル化合物のモル数に対する、得られる目的物の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールのモル数から計算することができる。すなわち、本発明における収率は、以下の式で表される。
収率（％）＝１００×｛（得られた目的物のモル数）／（原料の一般式（１）のモル教）｝
後述する実施例１〜８においては、原料の一般式（１）のニトリル化合物１モルから、目的の３，４−ジクロロー５−シアノイソチアゾール１モルが理論的に製造できる。よって、この理論値から、実際の収率を計算することができる。
他方、後述する比較例１においては、原料の二硫化炭素２モルから目的の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾール１モルが理論的に製造できる。したがって、比較例１等における収率は、このような（二硫化炭素２モルに対する）「理論収量」のパーセンテージで表現している。
【実施例】
【００７３】
次に、実施例を挙げて本発明化合物の製造方法を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。【００７４】
実施例１
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた３００ｍｌの四口フラスコに、フマロニトリル７．８０ｇ（０．１００ｍｏｌ）、Ｎ−メチルピロリドン５０ｍｌ（０．５２０ｍｏｌ）を加え、攪拌しながら２０〜２５℃で一塩化硫黄３２ｍｌ（０．４００ｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。
その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は９２％であった。尚、トルエン溶液で得られた３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは、スペクトル測定により構造確認した。
１３Ｃ−ＮＭＲ  ７５ＭＨｚ（ＣＨＣｌ３−ｄ１，δ）：１０８．２，１３０．９，１３１．０，１４９．８．  ＧＣ−ＭＳ（ｍ／ｚ）：１７８［Ｍ−１］＋，１８０［Ｍ＋１］＋．【００７５】
実施例２
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた３００ｍｌの四口フラスコに、フマロニトリル８．９８ｇ（０．１１５ｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド７６．５ｍｌ（０．９９０ｍｏｌ）を加え、攪拌しながら２０〜２５℃で一塩化硫黄３６．８ｍｌ（０．４６０ｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は７１％であった。【００７６】
実施例３
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
２５ｍｌのナスフラスコに、ジクロロフマロニトリル１．４７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２．５ｍｌを加え、攪拌しながら２０〜２５℃で一塩化硫黄２．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。ＧＣ分析による反応率は１００％であった。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は７９％であった。【００７７】
実施例４
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
２５ｍｌのナスフラスコに、モノクロロフマロニトリル１．１２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２．５ｍｌを加え、攪拌しながら２０〜２５℃で一塩化硫黄２．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、３時間攪拌した。ＧＣ分析による反応率は９７．５％であった。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は７６％であった。【００７８】
実施例５
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
２５ｍｌのナスフラスコに、モノクロロマレオニトリル１．１２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２．５ｍｌを加え、攪拌しながら２０〜２５℃で一塩化硫黄２．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、３時間攪拌した。ＧＣ分析による反応率は９５．５％であった。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は８０％であった。【００７９】
実施例６
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
２５ｍｌのナスフラスコに、ジクロロマレオニトリル５７ｍｇ（０．３９ｍｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド１２０ｍｇを加え、攪拌しながら２０〜２５℃で一塩化硫黄１５９ｍｇ（１．１８ｍｍｏｌ）を滴下した。その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない淡褐色のトルエン溶液として得た。
ＧＣ分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率はＧＣ面積百分率で９２％であった。【００８０】
実施例７
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
攪拌器、還流冷却器、温度計を備えた１００ｍｌの四口フラスコに、スクシノニトリル６０．２ｇ（０．７５ｍｏｌ）を加え、１２０℃まで昇温し攪拌しながら塩素１４９．２ｇ（２．１０ｍｏｌ）を１６時間かけて吹き込んだ。室温まで冷却し、反応液をＧＣ分析した結果、一般式（１）（式中、ｎは０〜２の整数を示す。）で表されるニトリル化合物は、ジクロロフマロニトリル／モノクロロフマロニトリル／モノクロロマレオニトリル／ジクロロマレオニトリル／マレオニトリル／フマロニトリルの混合物であり、その組成比は９．０対５．９対５．３対５．１対１．５対１．０であった。
これを攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた１Ｌの四口フラスコに移し、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド１８０ｍｌを加え、一塩化硫黄９０ｍｌ（１．５ｍｏｌ）を攪拌しながら２０〜２５℃で加えた。その後１００℃に昇温し、９時間攪拌した。反応液を２５℃まで冷却し、水を温度に注意しながら滴下し、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない褐色のトルエン溶液として得た。
このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は、スクシノニトリルから得られる理論量の８４％であった。【００８１】
実施例８
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの製造）
攪拌子、還流冷却器、温度計を備えた５０ｍｌの四ツ口フラスコに、スクシノニトリル２２．０ｇ（０．２７ｍｏｌ）を加え、１２０℃まで昇温しながらマグネチックスターラーで攪拌した。塩素６５．０ｇ（０．９２ｍｏｌ）を十分に注意しながら１１時間かけて吹き込んだ。室温まで冷却し、得られた一般式（１）（式中、ｎは０〜２の整数を示す。）で表されるニトリル化合物であるジクロロフマロニトリル／モノクロロフマロニトリル／モノクロロマレオニトリル／ジクロロマレオニトリル／マレオニトリル／フマロニトリルの混合物を、攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた１Ｌの四ツ口フラスコに移した。Ｎ−メチルピロリドン１４０ｍｌ（１．４２ｍｏｌ）、一塩化硫黄８７．８ｍｌ（１．１ｍｏｌ）を攪拌しながら２０〜２５℃で加えた。
その後１００℃に昇温し、６時間攪拌した。反応液を２５℃まで放冷したのち、氷水にあけ、析出した硫黄をろ過で除いた。その後、トルエンにて反応生成物を抽出しタール分が少ない褐色のトルエン溶液として得た。このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの収率は、スクシノニトリルから得られる理論量の８４％であった。
副生した硫黄は、目的物の０．２７倍の重量として得られた。【００８２】
比較例１
（３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの合成：特許文献１記載の方法）
攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備え窒素置換した５００ｍｌの四口フラスコにシアン化ナトリウム５６．６ｇ（１．１５ｍｏｌ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド６８０ｍｌ（８．７７ｍｏｌ）を加え、攪拌しながら２０〜３０℃で二硫化炭素８３．８ｇ（１．１０ｍｏｌ）を滴下した。その後６０℃に昇温し、３時間攪拌した。  反応液を２５℃に冷却し塩素７２．２ｇ（１．０２ｍｏｌ）を吹き込んだ後、６０℃に昇温し、１時間攪拌した。反応液を５℃に冷却しトルエン４００ｍＬ、水１０００ｇを加え１０ｗｔ％炭酸ナトリウム水溶液にて中和した。析出した硫黄をろ過で除き分液にてタール分が多い暗黒色のトルエン溶液として得た。
このトルエン溶液をＨＰＬＣ絶対検量線法で分析した結果、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾール含有濃度は１１．４ｗｔ％であり、収率は、理論収量の５３％であった。副生した硫黄は、目的物の２．４倍の重量として得られた。【００８３】
比較例２
（非プロトン性極性溶媒を用いない方法）
攪拌子、還流冷却器、温度計を備えた５０ｍｌの四ツ口フラスコに、スクシノニトリル２２．０ｇ（０．２７ｍｏｌ）を加え、１２０℃まで昇温しながらマグネチックスターラーで攪拌した。塩素６５．０ｇ（０．９２ｍｏｌ）を十分に注意しながら１１時間かけて吹き込んだ。室温まで冷却し、得られた反応液を、攪拌器、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた１Ｌの四口フラスコに移した。一塩化硫黄８７．８ｍｌ（１．１ｍｏｌ）を攪拌しながら２０〜２５℃で加えた。
その後１００℃に昇温し、６時間攪拌したが３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールは得られなかった。
（ＧＣ分析方法）
上記したＧＣ分析方法の詳細に関しては、必要に応じて、以下の文献を参照することができる。
（ａ）：（社）日本化学会編「新実験化学講座９  分析化学  ＩＩ」、第６０〜８６頁（１９７７年）、発行者  飯泉新吾、丸善株式会社（例えば、カラムに使用可能な固定相液体に関しては、第６６頁を参照できる。）
（ｂ）：（社）日本化学会編、「実験化学講座２０−１  分析化学」第５版、第１２１〜１２９頁（２００７年）、発行者  村田誠四郎、丸善株式会社（例えば、中空キャピラリー分離カラムの具体的な使用方法に関しては、第１２４〜１２５頁を参照できる。）
（ＨＰＬＣ分析方法）
上記したＨＰＬＣ分析方法の詳細に関しては、必要に応じて、以下の文献を参照することができる。
（ｃ）：（社）日本化学会編「新実験化学講座９  分析化学  ＩＩ」、第８６〜１１２頁（１９７７年）、発行者  飯泉新吾、丸善株式会社（例えば、カラムに使用可能な充填剤−移動相の組合せに関しては、第９３〜９６頁を参照できる。）
（ｄ）（社）日本化学会編、「実験化学講座２０−１  分析化学」第５版、第１３０〜１５１頁（２００７年）、発行者  村田誠四郎、丸善株式会社（例えば、逆相クロマトグラフィー分析の具体的な使用方法・条件に関しては、第１３５〜１３７頁を参照できる。）
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によれば、３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールの新規な工業的製造法が提供される。本発明方法によれば、原料として一般式（１）で表されるニトリル化合物を用いることが可能で、毒性の強い原料や高価な触媒あるいは遷移金属、または特殊な反応装置を用いることなく簡便な操作で、穏やかな条件下、廃棄物の副生を抑えると共に高収率で、且つタール分を含まない高純度の３，４−ジクロロ−５−シアノイソチアゾールを工業的規模で製造できる。さらに、触媒もしくは遷移金属に由来する有害な廃棄物も出ないので廃棄物処理が容易で環境にも優しく工業的な利用価値が高い。