(57)【要約】  N,N'-ジアシルヒドラジンを2,2'-二置換ジエチルエーテルと反応させることによって4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成し、この4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンをハロゲン化水素酸と反応させることによって[1,4,5]-オキサジアゼピン誘導体を調製する方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（1）極性溶媒中で塩基の存在下にて高温でN,N'-ジアシルヒドラジンを2,2'-二置換ジエチルエーテルと反応させて対応する4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成し、（2）オプションとして、極性溶媒中でその4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを高温でハロゲン化水素酸と反応させて対応する[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成することにより[1,4,5]-オキサジアゼピン誘導体を調製する方法であって、反応ステップ（1）において、DMSO、スルホラン、NMP、DMAからなるグループの中から選択した溶媒を使用し、反応ステップ（2）において、高沸点の極性溶媒を使用する方法。
【請求項２】
請求項1に従って調製した[1,4,5]-オキサジアゼピンを用いてテトラヒドロピラゾロジオン・タイプの除草剤を調製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、[1,4,5]-オキサジアゼピンの新規な調製方法と、[1,4,5]-オキサジアゼピンを中間体として使用してテトラヒドロピラゾロジオン・タイプの除草剤を調製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポーランド国特許第123646号とソビエト連邦特許第784,264号によると、[1,4,5]-オキサジアゼピンは、溶媒としてのDMFAの中でさまざまなN,N'-ジアシルヒドラジンを2,2'-ジクロロジエチルエーテルと反応させることによって調製する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
驚くべきことに、[1,4,5]-オキサジアゼピン誘導体を調製するとき、N,N'-ジアシルヒドラジンを反応させて対応する4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成し、さらにそれを反応させて[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成する操作をある種の有機極性溶媒の中で実施すると、収率と純度を顕著に向上させうることが見いだされた。
【０００４】
したがって本発明は、（1）極性溶媒中で塩基の存在下にて高温でN,N'-ジアシルヒドラジンを2,2'-二置換ジエチルエーテルと反応させて対応する4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成し、（2）オプションとして、極性溶媒中でその4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを高温でハロゲン化水素酸と反応させて対応する[1,4,5]-オキサジアゼピンを形成することにより[1,4,5]-オキサジアゼピン誘導体を調製する方法であって、反応ステップ（1）において、DMSO、スルホラン、NMP、DMAからなるグループの中から選択した溶媒を使用し、反応ステップ（2）において、高沸点の極性溶媒を使用する方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
好ましいN,N'-ジアシルヒドラジンは、一般式R1-CO-NH-NH-CO-R2（I）に対応する。ただしR1とR2は、互いに独立に、水素、C1〜C5アルキル、C1〜C5ハロアルキル、C2〜C5アルケニル、C2〜C5アルキニル、フェニル、アルキルフェニル、ハロフェニル、アルコキシフェニル、ベンジル、アルキルベンジル、ハロベンジル、アルコキシベンジルのいずれかであるか、あるいはR1とR2は、合わさって、C1〜C4アルキレン、1,2-フェニレン、1,8-ナフチレンのいずれかになっている。
【０００６】
好ましい2,2'-二置換ジエチルエーテルは、一般式R3-CH2CHR5-O-CHR6CH2-R4（II）に対応する。ただしR3とR4は、互いに独立に、ハロゲンであるか、あるいは一般式-OS(O)2R7で表わされる基（ただしR7は、C1〜C5アルキル、C1〜C5ハロアルキル、フェニル、アルキルフェニル、ハロフェニルのいずれかである）であり、R5とR6は、互いに独立に、水素、C1〜C5アルキル、C2〜C5アルコキシアルキル、フェニル、アルキルフェニル、アルコキシフェニル、ハロフェニルのいずれかである）。
【０００７】
反応ステップ（1）で使用するのに適した塩基は、特に、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、アルコラート（中でも水酸化カリウムと炭酸カリウム）、ならびにそのような塩基の混合物（中でも水酸化カリウムと炭酸カリウムの混合物）である。
【０００８】
ハロゲン化水素酸としては、塩化水素および臭化水素が好ましい。
【０００９】
反応ステップ（1）で使用する溶媒としては、DMSO［(CH3)2SO］、スルホラン［(CH2)4SO2］、NMP［(CH2)3CONCH3］、DMA［CH3CON(CH3)2］、ならびにこれらの混合物が挙げられる。好ましいのはNMPとDMSOであるが、特にDMSOが好ましい。反応ステップ（2）においては、沸点が100℃を超えるアルコールを使用することが好ましい。具体的には、n-ブタノール、n-ペンタンール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、グリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、C1〜C4アルコキシ-C1〜C4アルコール（メトキシイソプロパノールやエトキシエタノールなど）が挙げられるが、特にグリコール以下のものが好ましい。
【００１０】
一般式（I）と（II）で表わされる化合物の置換基の定義に現われるアルキル基は、1〜5個の炭素原子を含んでいる。そのアルキル基は、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ならびにこれらの分枝状異性体である。アルコキシ基は、これらアルキル基から誘導される。アルケニル基とアルキニル基は、それぞれ2〜5個の炭素原子を含んでいる。具体的には、エテニル、プロペニル、エチニル、プロピニル、ならびにこれらの分枝状異性体と、ブテニル、ブチニル、ペンテニル、ペンチニル、ならびにこれらの分枝状二不飽和異性体である。フェニル基は、炭素原子を例えば1〜4個含むアルキルまたはアルコキシでさらに置換されていてもよい。なお炭素原子は、オルト位置、またはメタ位置、またはオルト位置とパラ位置を占めていることが好ましい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素のいずれかであることが好ましい。
【００１１】
“高温”という用語は、特に30〜150℃の範囲の温度を指す。反応ステップ（1）において60〜100℃の範囲で反応を行なわせ、反応ステップ（2）において30〜60℃の範囲で反応を行なわせるのが特に好ましい。
【００１２】
出発材料として本発明で使用するN,N'-ジアシルヒドラジンは公知であり、公知の方法によって得ることができる。その方法は、例えばポーランド国特許第123646 B1号に記載されている。
【００１３】
反応ステップ（1）においては、N,N'-ジアシルヒドラジンを基準にして2,2'-二置換ジエチルエーテルを1.5〜4当量使用することが好ましい。
【００１４】
この反応ステップで得られる4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンは、特にアルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、メトキシイソプロパノール、エトキシエタノールなど）から沈殿させることによって得られる。4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンは、一般に、95％を超える純度のものが40〜76％の収率で得られる。しかしこの中間体は分離する必要がなく、反応ステップ（1）の溶媒を反応ステップ（2）の溶媒に交換するだけで、直接次のステップで使用することができる。
【００１５】
ヨウ化カリウム、クラウンエーテル（例えば18-クラウン-6）、相間移動触媒（例えばベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、TBAB、アリコート）を添加することにより、ステップ（1）の収率をさらに向上させることが可能であろう。
【００１６】
反応ステップ（2）においてアシル（保護）基を除去するのに必要なハロゲン化水素酸は、反応混合物の中に直接添加することができる。しかしハロゲン化水素酸は、溶媒として存在しているアルコールに例えば酸ハロゲン化物（塩化アセチルなど）を反応させることにより、その場で生成させることもできる。4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを基準にして2〜5当量のハロゲン化水素酸を使用することが好ましい。
【００１７】
分離した[1,4,5]-オキサジアゼピン塩の収率は一般に80〜95％であり、両方の反応ステップでの60〜70％を上回る。この塩の純度は通常は約90％である。
【００１８】
[1,4,5]-オキサジアゼピン誘導体は、通常は、N,N'-ジアシルヒドラジンを極性溶媒の中に導入した後、過剰な塩基を添加することによって合成する。次に、高温にて2,2'-二置換ジエチルエーテルを場合によっては過剰に添加し、得られた反応混合物を約2〜4時間にわたってその温度に維持する。この混合物を室温まで冷却し、濾過し、濾液を蒸発させて濃縮することによって4,5-ジアシル-[1,4,5]-オキサジアゼピンを分離する。次にこの化合物を高沸点のアルコールの中に溶かすか分散させる。次に、約50℃の温度にて、ハロゲン化水素酸を、場合によっては過剰に、この溶液または懸濁液の中に入れる。次にこの反応混合物をさらに12〜14時間にわたってこの温度に維持し、脱ガス操作を行ない、冷却し、濾過し、残留物を洗浄すると、[1,4,5]-オキサジアゼピンのハロゲン化水素塩が得られる。
【００１９】
本発明の方法は、連続的に実施することも、バッチ式で（不連続的に）実施することもできるが、バッチ式が好ましい。バッチ式反応法と連続反応法の両方とも、特に、撹拌容器の中で、あるいは撹拌容器のカスケードを用いて実施する。
【００２０】
本発明の方法は、従来法と比べて以下の利点を有する。
・  工業スケールで実施可能である。
・  多目的装置の中で実施可能である。
・  中間体と最終製品のいずれにおいても純度が従来よりも高くなっている。
・  中間体と最終製品のいずれにおいても収率が従来よりも向上している。
・  中間体を分離する必要がない。
・  特に反応ステップ（1）において、比較的低い反応温度でよい。
【００２１】
本発明によって調製される[1,4,5]-オキサジアゼピン誘導体は、テトラヒドロピラゾロジオン・タイプの除草剤（例えばWO 99/47525に記載されている）を調製する際に特に中間体として使用される。
【００２２】
以下の実施例を通じて本発明をさらに詳しく説明する。
【００２３】
実施例１
4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンの調製
細かく砕いた85％水酸化カリウム10.6gを、N,N'-ジアセチルヒドラジン9.3gとジメチルスルホキシド141gからなる溶液に導入する。そのとき温度が33℃を超えないようにする。80〜85℃まで加熱した後、この反応混合物に対して2,2'-ジクロロジエチルエーテルを50分かけて一滴ずつ添加する。得られた非常に流動性のある懸濁液を3時間にわたって80〜85℃に維持した後、20〜25℃まで冷却し、濾過し、濾過残留物をジメチルスルホキシドで洗浄する。1つにまとめた濾液を蒸発させて濃縮すると、4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンが11.4g得られる（収率76.0％）。
【００２４】
実施例２
4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンの調製
細かく砕いた水酸化カリウム105.6gを、N,N'-ジアセチルヒドラジン92.9gとジメチルスルホキシド1410gからなる溶液に導入する。この反応物の熱が引いたとき、2,2'-ジクロロジエチルエーテル229.9gを添加し、次いで細かく砕いた炭酸カリウム221.1gを導入する。この反応混合物を70℃まで加熱し、2時間にわたって70〜75℃に維持した後、20〜25℃まで冷却し、濾過し、濾過残留物をジメチルスルホキシドで洗浄する。1つにまとめた濾液を蒸発させて濃縮すると油が得られるので、イソプロパノール157gを添加する。-10℃まで冷却した後、濾過し、結晶性残留物をイソプロパノールで洗浄する。この残留物を乾燥させると、純度97.6％の4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンが99.4g得られる（収率65.1％）。
【００２５】
実施例３
[1,4,5]-オキサジアゼピンヒドロクロリドの調製
（無水）塩化水素19.7gを8〜10時間かけて4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピン19.1gとジエチレングリコール70gからなる溶液に入れ、この反応混合物を10〜12時間にわたって43〜45℃に維持する。40〜45℃にてこの反応懸濁液に対して脱ガス操作を行なった後、10℃にて濾過し、残留物を冷たい酢酸メチルで洗浄する。この残留物を乾燥させると、純度90.0％の[1,4,5]-オキサジアゼピンヒドロクロリドが13.2g得られる（収率85.0％）。この結晶にはジエチレングリコールが約8.5％結合している。
【００２６】
実施例４〜８
4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンの調製
粉末の85％水酸化カリウム39.6g（0.6モル）を、ジアセチルヒドラジン35g（0.3モル）と溶媒（表1を参照のこと）560mlの混合物の中に導入する。この反応物の熱が引いたとき、2,2'-ジクロロジエチルエーテル85.8g（0.6モル）を添加する。この反応混合物を80℃まで加熱し、5時間にわたって80〜90℃に維持する。次いでこの反応混合物を20℃まで冷却し、濾過し、濾過残留物を溶媒で洗浄する。収率は、1つにまとめた濾液に含まれる表題の化合物の含有量によって与えられる。本発明で使用する溶媒（テスト4〜7）だと、従来技術で知られているN,N'-ジメチルホルムアミド（DMFA、比較テスト8）よりも4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンの収率がはるかに大きいことがわかる。
【００２７】
【表１】
2005511788.tif 000002
【００２８】
実施例９〜１３
4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンの調製
ジアセチルヒドラジン35g（0.3モル）と、砕いた炭酸カリウム124.4gまたは165.8g（それぞれ0.9モルまたは1.2モル）と、2,2'-ジクロロジエチルエーテル85.8g（0.6モル）と、溶媒（表2を参照のこと）560mlの混合物を125℃に加熱し、5時間にわたって125〜130℃または80〜90℃（DMSOの場合）に維持する。次にこの混合物を20℃まで冷却し、濾過し、濾過残留物を溶媒で洗浄する。収率は、1つにまとめた濾液に含まれる表題の化合物の含有量によって与えられる。
【００２９】
【表２】
2005511788.tif 000003
【００３０】
実施例１４
1,2-(フタリル)ジアゾ-5-オキサシクロヘプタンの調製
粉末の85％水酸化カリウム39.6g（0.6モル）を、2,3-ジヒドロ-1,4-フタラジンジオン49.1g（0.3モル）とジメチルスルホキシド616gの混合物の中に導入する。この反応物の熱が引いたとき、2,2'-ジクロロジエチルエーテル85.8g（0.6モル）を添加する。この反応混合物を80℃まで加熱し、5時間にわたって80〜90℃に維持する。次いでこの反応混合物を20℃まで冷却し、濾過し、濾過残留物をジメチルスルホキシドで洗浄する。1つにまとめた濾液から蒸留によってこの溶媒を除去し、残った油にn-ペンタノール100gを添加すると、生成物が結晶化する。濾過残留物を濾過し、洗浄すると、表題の化合物が22.5g得られる（収率25％）。
【００３１】
実施例１５
4,5-ジアセチル-[1,4,5]-オキサジアゼピンの調製
ジアセチルヒドラジン11.6g（0.1モル）と、砕いた炭酸カリウム29.0g（0.21モル）と、2,2'-ジメシルジエチルエーテル31.5g（0.12モル）と、ジメチルスルホキシド177gの混合物を80℃に加熱し、6時間にわたって80〜85℃に維持する。次にこの混合物を20℃まで冷却し、濾過し、濾過残留物をジメチルスルホキシド50gで洗浄する。蒸発によって濾液を完全に濃縮した後、水20mlを油性残留物に添加する。酢酸エチルで抽出を3回行ない、1つにまとめた抽出液を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、蒸発させて濃縮し、n-ペンタノールから残留物を結晶化させると、表題の化合物が10.8g得られる（収率58.4％）。
【国際調査報告】
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