(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）の化合物：
0003719446.tif 000003
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立して水素またはＣ1〜6アルキルであり；Ｒ7はハロゲン、シアノ、ＮＯ2、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4アルコキシまたはＲaＳ（ＲaはＣ1〜4アルキルである）であり；Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は独立して水素、ハロゲン、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4アルコキシ、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4ハロアルコキシ、ＣＮ、ＮＯ2、フェノキシもしくは置換フェノキシ、ＲbＳ（Ｏ）nＯm（ｍは０または１であり、ｎは０、１または２であり、ＲbはＣ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、フェニルまたはベンジルである）、ＮＨＣＯＲc（ＲcはＣ1〜4アルキルである）、ＮＲdＲe（ＲdおよびＲeは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）、ＲfＣ（Ｏ）−（Ｒfは水素、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキルまたはＣ1〜4アルコキシである）、ＳＯ2ＮＲgＲh（ＲgおよびＲhは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）であるか、またはＲ8、Ｒ9およびＲ10のうちいずれか２つはそれらが結合している炭素原子と一緒に、Ｏ、ＮもしくはＳから選択される最高３個の異種原子を含む５もしくは６員の複素環を形成し、これらは所望により＝ＮＯＣ1〜4アルキル、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4アルコキシもしくはハロゲンで置換されていてもよい］の製造方法であって、式（ＩＩ）の化合物：
0003719446.tif 000004
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は式（Ｉ）に関して前記に定めたものである］を非極性溶剤中でシアン化物源、アルカリまたはアルカリ土類金属炭酸塩、相間移動触媒、および式（ＩＩ）の化合物に対して１〜６モルの水の存在下に転位させることを含む方法。
【請求項２】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6が独立して水素またはＣ1〜6アルキルであり；Ｒ7がハロゲン、シアノ、ＮＯ2、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4アルコキシまたはＲaＳ（ＲaはＣ1〜4アルキルである）であり；Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が独立して水素、ハロゲン、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4アルコキシ、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4ハロアルコキシ、ＣＮ、ＮＯ2、フェノキシもしくは置換フェノキシ、ＲbＳ（Ｏ）nＯm（ｍは０または１であり、ｎは０、１または２であり、ＲbはＣ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、フェニルまたはベンジルである）、ＮＨＣＯＲc（ＲcはＣ1〜4アルキルである）、ＮＲdＲe（ＲdおよびＲeは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）、ＲfＣ（Ｏ）−（Ｒfは水素、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキルまたはＣ1〜4アルコキシである）、またはＳＯ2ＮＲgＲh（ＲgおよびＲhは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ5およびＲ6が水素であり、かつＲ3およびＲ4が独立して水素またはメチルである、請求項１または請求項２記載の方法。
【請求項４】
Ｒ7がハロゲンまたはＮＯ2である、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
Ｒ8が水素である、請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
Ｒ9が水素またはＣ1〜4アルコキシである、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
Ｒ10がベンゾイル基に４−位において結合した基ＣＨ3ＳＯ2である、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
シアン化物源がアルカリ金属シアン化物である、請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
溶剤がトルエンである、請求項１〜８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
相間移動触媒が臭化テトラブチルアンモニウムである、請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、２−（置換ベンゾイル）−１，３−シクロヘキサンジオン化合物の製造に関する。
２−（置換ベンゾイル）−１，３−シクロヘキサンジオンは除草剤として、たとえば米国特許第４，７８０，１２７号、第４，８０６，１４６号、第４，９４６，９８１号、第５，００６，１５８号、国際特許出願公開第ＷＯ  ９４０８９８８号および第ＷＯ  ９４０４５２４号から知られる。これらの化合物を製造するための１方法は、エノールエステルの転位による。この方法は米国特許第４，７８０，１２７号および第４，６９５，６７３号に記載されている。
この方法は目的化合物を得る手段を提供するが、一般に有機塩基、たとえばトリエチルアミンを用いるか、またはアルカリ金属炭酸塩を塩基として使用する場合には極性非プロトン溶剤を用いる。有機塩基および極性非プロトン溶剤の使用は、これらの材料を効果的に回収する必要があるため、工業的規模では問題がある。意外にも、臨界量の水を反応媒質に添加すると、非極性溶剤を無機塩基と組み合わせて使用しうることが見出された。
本発明によれば、式（Ｉ）の化合物［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立して水素またはＣ1〜6アルキルであり；Ｒ7はハロゲン、シアノ、ＮＯ2、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4アルコキシまたはＲaＳ（ＲaはＣ1〜4アルキルである）であり；Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は独立して水素、ハロゲン、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4アルコキシ、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4ハロアルコキシ、ＣＮ、ＮＯ2、フェノキシもしくは置換フェノキシ、ＲbＳ（Ｏ）nＯm（ｍは０または１であり、ｎは０、１または２であり、ＲbはＣ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、フェニルまたはベンジルである）、ＮＨＣＯＲc（ＲcはＣ1〜4アルキルである）、ＮＲdＲe（ＲdおよびＲeは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）、ＲfＣ（Ｏ）−（Ｒfは水素、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキルまたはＣ1〜4アルコキシである）、ＳＯ2ＮＲgＲh（ＲgおよびＲhは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）であるか、またはＲ8、Ｒ9およびＲ10のうちいずれか２つはそれらが結合している炭素原子と一緒に、Ｏ、ＮもしくはＳから選択される最高３個の異種原子を含む５もしくは６員の複素環を形成し、これらは所望によりＣ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4アルコキシ、＝ＮＯＣ1〜4アルキルもしくはハロゲンで置換されていてもよい］の製造方法であって、
式（ＩＩ）の化合物［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は式（Ｉ）に関して前記に定めたものである］を非極性溶剤中でシアン化物源、アルカリまたはアルカリ土類金属炭酸塩、相間移動触媒、および式（ＩＩ）の化合物に対して１〜６モルの水の存在下に転位させることを含む方法が提供される。
本明細書で用いる“アルキル”という用語は、直鎖または分枝鎖を意味する。“ハロアルキル”という用語は、少なくとも１個のハロゲンで置換されたアルキル基を意味する。同様に“ハロアルコキシ”という用語は、少なくとも１個のハロゲンで置換されたアルコキシ基を意味する。本明細書で用いる“ハロゲン”という用語は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を意味する。
フェノキシ基Ｒ8、Ｒ9およびＲ10に適した任意置換基には、ハロゲン、たとえばフッ素および塩素、およびＣ1〜4ハロアルキルが含まれる。
好ましい一群の式（Ｉ）の化合物は、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6が独立して水素またはＣ1〜6アルキルであり；Ｒ7がハロゲン、シアノ、ＮＯ2、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4アルコキシまたはＲaＳ（ＲaはＣ1〜4アルキルである）であり；Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が独立して水素、ハロゲン、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4アルコキシ、Ｃ1〜4ハロアルキル、Ｃ1〜4ハロアルコキシ、ＣＮ、ＮＯ2、フェノキシもしくは置換フェノキシ、ＲbＳ（Ｏ）nＯm（ｍは０または１であり、ｎは０、１または２であり、ＲbはＣ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキル、フェニルまたはベンジルである）、ＮＨＣＯＲc（ＲcはＣ1〜4アルキルである）、ＮＲdＲe（ＲdおよびＲeは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）、ＲfＣ（Ｏ）−（Ｒfは水素、Ｃ1〜4アルキル、Ｃ1〜4ハロアルキルまたはＣ1〜4アルコキシである）、またはＳＯ2ＮＲgＲh（ＲgおよびＲhは独立して水素またはＣ1〜4アルキルである）であるものである。
好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立して水素またはＣ1〜4アルキルである。より好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ5およびＲ6は水素であり、Ｒ3およびＲ4は独立して水素またはメチルである。
Ｒ7は好ましくはハロゲンまたはＮＯ2である。Ｒ8につき好ましい基は水素である。
Ｒ9は好ましくは水素またはＣ1〜4アルコキシ、特にエトキシである。最も好ましくはＲ9は水素である。
好ましくはＲ10は基ＲbＳ（Ｏ）nＯmであり、ここでＲb、ｎおよびｍは前記に定めたものである。より好ましくはｍはゼロであり、ｎは２であり、ＲbはＣＨ3またはＣ2Ｈ5である。最も好ましくはＲ10はベンゾイル基に４−位において結合した基ＣＨ3ＳＯ2である。
“シアン化物源”という用語は、転位条件下でシアン化水素および／またはシアン化物アニオンを構成するか、または生成する物質（単数または複数）を意味する。
好ましいシアン化物源は以下のものである：アルカリ金属シアン化物、たとえばシアン化ナトリウムおよびカリウム；アルキル基中に１〜４個の炭素原子をもつメチルアルキルケトンのシアノヒドリン、たとえばアセトンまたはメチルイソブチルケトンのシアノヒドリン；ベンズアルデヒドシアノヒドリン；Ｃ2〜Ｃ5脂肪族アルデヒドのシアノヒドリン、たとえばアセトアルデヒドシアノヒドリン、プロピオンアルデヒドシアノヒドリンなど；シクロヘキサンオンシアノヒドリン；トリエチルアミン−ＨＣＮ複合体；臭化テトラブチルアンモニウム／ＣＮ-混合物；ラクトニトリル；シアン化低級アルキルシリル、特にシアン化ジ−およびトリ−（低級アルキル）シリル、たとえばシアン化ジメチルおよびトリメチル−シリル；フェリシアン化カリウム；ならびにシアン化水素自身。より好ましくはシアン化物源はアルカリ金属シアン化物、最も好ましくはシアン化ナトリウムである。シアン化物源はエノールエステルに対して最高約５０モル％の量で用いられる。小規模では約４０℃で許容しうる反応速度を得るために約１モル％程度の少量でも使用できる。より大規模な反応ではこれよりわずかに高い約５モル％の触媒量で、より再現性のある結果が得られる。一般に約１〜１０モル％のシアン化物源が好ましい。
本方法は、式（ＩＩ）のエノールエステル化合物に対して過剰モルの、アルカリまたはアルカリ土類金属炭酸塩、好ましくは、炭酸ナトリウムを用いて行われる。
アルカリまたはアルカリ土類金属炭酸塩はエノールエステル１モル当たり約１〜約４モル、好ましくは１モル当たり約２モルの量で用いられる。
本方法には、反応体の性質に応じて多数の異なる溶剤を使用できる。この反応に好ましい溶剤はトルエンである。反応体または生成物に応じて使用できる他の溶剤には、アルキル芳香族化合物、たとえばキシレン、クメンおよびシメン、またはアルカン、たとえばヘキサン、またはシクロアルカン、たとえばシクロヘキサンが含まれる。
好適な相間移動触媒の選択は、当業化学者に周知の常法により決定できる。既知の相間移動触媒にはハロゲン化テトラアルキルアンモニウムおよびホスホニウム塩が含まれる。好ましい触媒はハロゲン化テトラアルキルアンモニウム、特に臭化テトラブチルアンモニウムである。相間移動触媒は一般に１〜１０モル％の量で用いられる。
水はエノールエステル１モル当たり好ましくは２〜６モル、特に４モルの量で用いられる。
一般に反応体の性質およびシアン化物源に応じて、転位は０℃から最高約１００℃までの温度で実施できる。好ましくは温度は最高約８０℃である。最も好ましくは温度は約２０〜約７０℃である。場合により、たとえば過剰の副生物生成という問題が起こる可能性のある場合（たとえばハロゲン化オルトニトロベンゾイルを用いる場合）、温度を最高約４０℃に維持すべきである。
本方法はエノールエステルを出発物質として用いて、またはその場でエノールエステルを生成させて、たとえば式（ＩＩＩ）においてＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6が式（Ｉ）に関して定めたものである化合物を、式（ＩＶ）においてＲ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が式（Ｉ）に関して前記に定めたものであり、かつＺがハロ、好ましくはクロロである化合物と反応させることにより実施できる。
エノールエステルを出発物質として用いる場合、それは式（ＩＩＩ）の化合物を式（ＩＶ）の化合物でアシル化することを含めた多数の既知の手段のいずれによっても製造できる。
本発明による式（Ｉ）の化合物の製造は、式（ＩＩＩ）および式（ＩＶ）の化合物から出発して実施するのが有利であり、中間体エノールエステル（ＩＩ）を単離して、または単離せずに実施できる。２工程で実施する場合、式（ＩＩＩ）の化合物と式（ＩＶ）の化合物を、アルカリまたはアルカリ土類金属炭酸塩の存在下において反応させる。
得られた生成物混合物から既知の方法で、たとえば得られた溶液を酸および塩基、そして飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、乾燥させることにより、エノールエステルを単離する。この方法は、第２工程、すなわちエノールエステルから式（Ｉ）の化合物への転位のために異なる溶剤が好ましい場合に有利である。乾燥したエノールエステルを適切な溶剤、たとえばアセトニトリル、１，２−ジクロロエタンまたはトルエンと混合し、適切な量のシアン化物源、相間移動触媒、炭酸ナトリウムおよび水と接触させ、最終生成物を生成する温度に加熱する。
好ましい別法においては、エノールエステルを反応生成物中に保持し、シアン化物源、水、および式（Ｉ）の化合物の生成に必要ならばさらに塩基を添加することにより第２工程を実施できる（同一溶剤を用いて）。
エノールエステルを単離してもしなくても、比較しうる収率が得られる。
この反応により式（Ｉ）の化合物がその塩の形で得られる。目的とするアシル化された式（Ｉ）の化合物は、酸性化および適切な溶剤を用いる抽出により得られる。
本発明方法を以下の実施例により説明する。
実施例１
予めＮ2でパージし、ドリエライト（Ｄｒｉｅｒｉｔｅ）ガードチューブおよびオイルバブラーにシールした、四つ口、２５０ｍｌ容のフレーム乾燥した丸底フラスコにトルエン（２２ｇ）を装入した。１，３−シクロヘキサンジオン（５．０ｇ）および炭酸ナトリウム粉末（１２．０ｇ）を装入して、赤色スラリーを得た。この素材を５５〜５７℃に加熱し、２０分間保持した。塩化２−クロロ−４−（メチルスルホニル）ベンゾイル（１１．０ｇ）をトルエン（２５ｇ）に添加し、加熱して安全な溶液を得た。この溶液を加熱式滴下ロートにより５５〜５７で２０分かけて上記の素材に滴加して、淡黄色スラリーを得た。この素材を５５〜５７℃に２時間保持した。シアン化ナトリウム（０．１０３ｇ）、臭化テトラｎ−ブチルアンモニウム（０．１３ｇ）および水（２．９ｇ）を添加し、反応物をこの温度にさらに３時間保持した。フラスコ底部に固体が生成し、撹拌できなかったので、反応物を濾過し、ペーストおよび液体を分析した。式（Ｉ）の目的化合物がナトリウム塩として８１．６％の収率で得られた。
水を省略する以外は上記の操作を繰り返したが、目的生成物はまったく得られなかった。
エノールエステルに対して８モルの水を用いて再度実施例１の操作を繰り返した場合、目的生成物の収率は１％未満であった。
0003719446.tif 000002