(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造式
【化１】
0003544727.tif 000012
［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】
0003544727.tif 000013
［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。
【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., Tetrahedron 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５，００８，４０３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】
0003544727.tif 000002
【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  −（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］
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】
0003544727.tif 000003
【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】
0003544727.tif 000004
【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  −（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］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】
0003544727.tif 000005
【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】
0003544727.tif 000006
【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，Ｒ1、Ｒ2およびＲ3がメチルであり、そしてＸ-がＨＯ2ＣＣＯ2-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. Chem. 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】
0003544727.tif 000007
【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，０．１５ｍｏｌ）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】
0003544727.tif 000008
【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】
0003544727.tif 000009
【００３３】
水酸化ナトリウム（５０％水溶液，０．４ｍＬ）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】
0003544727.tif 000010
【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  −（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
【００３８】
【化１２】
0003544727.tif 000011
【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-，ＨＯ2ＣＣＯ2-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２５〜９０℃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。