(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニトログアニジンをメチルアンモニウム塩と水性溶液中、３０〜６０℃の温度でかつ１１．０〜１２．０のｐＨ値で反応させることを特徴とする（但し、ｐＨ値の調整をメチルアミン及び／又は強塩基によって行う）、１−メチル−３−ニトログアニジンの製造方法。
【請求項２】
硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、又はリン酸塩のそれぞれをメチルアンモニウム塩として用いることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液を強塩基として用いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
メチルアミン又はメチルアンモニウム塩の２成分の合計のモル量がニトログアニジンに対して５〜５０ｍｏｌ％過剰に相当することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記反応を４０〜４５℃の温度で行うことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は生物学的活性化合物、特に殺虫剤の製造のための重要な中間生成物である１−メチル−３−ニトログアニジンの製造方法に関する（「ニコチノイド系殺虫剤及びニコチン酸アセチルコリン受容体」、I. Yamamoto, J.E.Casida (ed.), Springer Verlag, Tokyo, 1999参照)。
【０００２】
（先行技術）
一連の提案が１−メチル−３−ニトログアニジンの製造に関する先行技術において既になされている。公知の製造方法の一つに硫酸によるメチルグアニジン硝酸塩の脱水がある（J.Amer.Chem.Soc., 1933, pp.55, 731参照）。対応するメチルグアニジン硝酸塩はUS 2,425341号によれば、水性シアナミド溶液とメチルアンモニウム硝酸塩とから得られるが、その方法は収率が比較的低いことや後精製が必要なために満足すべきものではない。
【０００３】
WO98／43951に記載の変法によれば、メチルグアニジン硝酸塩をメチルアンモニウム硝酸塩と水を含まないシアナミドとをエーテルやアルコールなどの有機溶媒中で反応させることによって得、その後これを直接的に１−メチル−３−ニトログアニジンへと反応させる。しかしながら、水を含まないシアナミドの使用は、水性シアナミド溶液に比べて経済的でない。
【０００４】
１−メチル−３−ニトログアニジンはメチルグアニジン硫酸塩の硝酸化によって得られることもさらに知られている（Amer.Chem.Soc., 1933, pp.55, 731参照)。この製造方法もまた、比較的大量の廃棄水が出ることに加え、不満足な収率という欠点を有している
【０００５】
メチルアンモニウム硝酸塩のカルシウムシアナミド又はジシアンジアミドとの反応（Can.J.Chem., 1958, 36, 737参照）もまたこの手段によって得られるメチルグアニジン硝酸塩の純度が９０％未満であるために満足すべき結果に達しない。
【０００６】
１−メチル−３−ニトログアニジンのさらなる製造方法は、メチルイソチオ尿酸硫酸塩をまず硝酸化し、その後メチルメルカプト基をメチルアミノ残基によって置換するものである（J. Amer. Chem. Soc., 1954, 76, 1877参照）。特にその方法を工業的に大規模に行おうとすると、メチルメルカプタンの分解が相当な操作上の問題を引き起こす。
【０００７】
さらに、１−メチル−３−ニトログアニジンはアルカリ性ニトログアニジン溶液を大過剰の塩化メチルアンモニウムと６０℃で反応させることによって得られることが知られている（J.Amer.Chem.Soc., 1947, 69, 3028及びJ.Chem.Soc. 1957,70参照)。この方法では、最終生成物の純度が複雑な方法で精製しなければならない程度であること、及び特に純粋生成物が得られるまでの個々の収率が４３％〜６６％の間であることは非常に満足できない。非常に大量の尿素又はグラニジン誘導体がガス状のＮ2Ｏの発生を副産物として生み出すことになる。さらに大量の廃棄水も生じる。
【０００８】
６０℃より高い温度における水性メチルアミンとニトロアグニジンとの直接反応は（J.Amer.Chem.Soc., 1927, pp.49, 2304及びProc.Am.Acad.Arts Sci., 1926, pp.61, 437参照）、１−メチル−３−ニトログアニジンにおいてほんの３６〜４５％だけという不十分な収率になる。
【０００９】
同様の欠点がＥＰ−Ａ７９８２９３に記載されるメチルアミン溶液とニトログアニジンの０〜４０℃における直接反応によっても示されている。所望の最終生成物はこの手法でも最大収率６０％でしか得られない。この方法はさらに約２４時間という長い反応時間と、スペース／時間の不十分な収率を伴って非常に大量の廃棄水を出すことになる高度希釈のために非常に不経済である。
【００１０】
（発明の開示）
従って本発明は従来技術の欠点を有さず、所望の最終生成物を優れた収率かつ高純度で、とりわけ環境的に健全な様式によってかつ技術的に簡便な手段によって得ることを可能にする１−メチル−３−ニトログアニジンの製造方法を開発するという目的に基づくものである。
【００１１】
この目的はニトログアニジンをメチルアミン及び／又はメチルアンモニウム塩と水性溶液中、３０〜６０℃の温度でかつ９．５〜１２．３のｐＨ値で反応させる本発明によって解決された。驚くべきことにＮ2Ｏの形成も収率の増加に伴いかなり減少し、それによって副産物として形成されるアンモニア性の爆発性混合物が形成される危険がかなり減少することが判明した。
【００１２】
従って本発明の方法においてはニトログアジンをメチルアミン及び／又はメチルアンモニウムと水性溶液中、３０〜６０℃の温度で、特に４０〜４５℃の温度で反応させる。
【００１３】
例えば、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、又はリン酸塩のような強い鉱酸の塩をメチルアンモニウム塩として使用する。
【００１４】
ｐＨ値を反応中９．５〜１２．３の値に調整することが本発明に必須であると考えられる。驚いたことに、得られる収率が反応中のｐＨ値に大いに依存することが見出された。従来技術による方法を再現すると、ｐＨ値が１３．０〜１４．０値となり、よって常にニトログアジニンのｐＫａ値（１２．４）より上になることがわかった。そのような反応条件では明らかに６０％より大きい収率は副反応のために得られない。一方、ニトログアニジンのｐＫａ値より低いｐＨ値で反応を行うと８０〜９５％に達する収率が得られる。反応中１１．０〜１２．０のｐＨ値にすると、ここでは特に有利であることがわかった。ｐＨ値が明らかに９．５より低いと収率は再び低下する。
【００１５】
ｐＨ値の調整は所望のｐＨ値がそれ自体で調整されるようなモル比でメチルアミン及びメチルアンモニウム塩を添加することによるか、強塩基又は強酸の通常使用によるかのいずれかで行う。強酸としては硫酸、塩酸、硝酸、リン酸より選ばれる鉱酸が好ましく使用され、一方、強塩基としては例えば水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液が使用される。より好ましい態様によれば、メチルアミン及び／又はメチルアンモニウム塩を２成分の合計のモル量が、使用されるニトログアニジンに対し５〜５０ｍｏｌ％過剰に相当するような量で使用する。
【００１６】
原理的に、１００％までのより高過剰量のメチルアミン及び／又はメチルアンモニウム塩が、その使用によってジアルキル化物１，２−ジメチル−３−ニトログアニジンの実質的な形成が観察されることなく使用できる。しかしながら、好ましくは５〜５０重量％のメチルアミン及び／又はメチルアンモニウム塩であり、これより高く増加させると、本発明の方法の経済性能を低下させる。
【００１７】
概ね２〜３時間で終了するが、反応終了後、最終生成物を好ましくは濾過によって分離する。収率にいかなる形でマイナスに作用することなく、濾過の前に反応混合物を中性化することも可能である。必要に応じて最終生成物は続けて幾分かの冷水ですすぎ、かつ乾燥させることができる。
【００１８】
本発明の方法の利点は本質的には１−メチル−３−ニトログアニジンが少なくとも８０％の収率でかつ純度＞９９％で、特に環境にやさしく技術的に簡便な様式で得られることにあり、それは本方法が大規模な産業的使用に特に適している所以である。
【００１９】
以下の実施例は本発明をより説明するものである。
【００２０】
実施例１
メチルアンモニウム硫酸塩１００ｇ（０．６３ｍｏｌ）をＨ2Ｏ４００ｍｌに溶解する。ｐＨ値を５０％水酸化ナトリウム溶液５３ｇ（０．６６ｍｏｌ）を用いて１１．５に調整する。この溶液中でニトログアニジン１００ｇ（０．９６ｍｏｌ）を４０〜４２℃で攪拌する。４０〜４２℃で３時間攪拌後、その反応混合物を最大３０℃で中性化する。５℃まで冷却した後、懸濁液を濾取し、冷Ｈ2Ｏ１２０ｍｌにて洗浄し、かつ乾燥させる。収率９５％に相当するメチルグアニジン１０８ｇが得られる（ＨＰＬＣによって純度＞９９％；融点：１５８〜１５９℃）。
【００２１】
実施例２
強く攪拌しながら２０重量％の水分含量を有するニトログアニジン１９．８ｋｇ（１５２ｍｏｌ）を４０〜４２℃にてメチルアンモニウム硫酸塩２．６５ｋｇ（１６．５ｍｏｌ）と４０％−メチルアミン１５．４ｋｇ（１６５ｍｏｌ）の４Ｌ水溶液に加え、ｐＨ値が１１．３の反応混合物とする。２時間後、その反応混合物を３℃に冷却し、濾取し、各回とも冷Ｈ2Ｏ６Ｌにて３回洗浄し、乾燥させる。収率８２％に相当するメチルグアニジン１４．８ｋｇが得られる（ＨＰＬＣによって純度＞９９％；融点：１５９℃）。