(57)【要約】【課題】  トリアジン系除草剤を製造する際の中間体として有用な置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物を高収率で得る新規な製造法を提供する。【解決手段】  ハロゲン化シアヌルと、Ｒ−ＳＨ〔式中、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ6アルキル、Ｃ1〜Ｃ６アルケニル又はＣ1〜Ｃ６アルキニル等を表す。〕とを、金属触媒の存在下に、反応させることを特徴とする式（１）：【化１】2005154408.tif 000009〔式中、Ｘはフッ素、塩素、臭素又はヨウ素を表し、Ｒは、前記と同一の意味を表す。〕で表される置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物の製造法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１ａ）：
【化１】
2005154408.tif 000007
〔式中、Ｘはフッ素、塩素、臭素又はヨウ素を表す。〕で表されるハロゲン化シアヌルと、Ｒ−ＳＨ〔式中、Ｒは、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８アルキル、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８アルケニル基、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８アルキニル基、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８シクロアルキル基又は、（Ｃ1〜Ｃ６アルキル基、Ｃ1〜Ｃ６ハロアルキル基、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ６アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基から選ばれる１種以上で置換されていてもよい）フェニル基を表し、Ｒ１は、Ｃ1〜Ｃ６アルコキシ基及びＣ1〜Ｃ６アルキルメルカプト基から選ばれる１種以上を表す。〕とを、金属触媒の存在下に、反応させることを特徴とする式（１）：
【化２】
2005154408.tif 000008
〔式中、Ｘ及びＲは、前記と同一の意味を表す。〕で表される置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物の製造法。
【請求項２】
ハロゲン化シアヌルと、Ｒ−ＳＨとを、酸性または中性条件下で反応させることを特徴とする請求項１記載の製造法。
【請求項３】
Ｘが、塩素を表す請求項１または２記載の製造法。
【請求項４】
Ｒが、Ｃ１  〜Ｃ6アルキル、Ｃ1〜Ｃ６アルケニル、Ｃ1〜Ｃ６アルキニル、Ｃ1〜Ｃ６シクロアルキル基又は、（Ｃ1〜Ｃ６アルキル基、Ｃ1〜Ｃ６ハロアルキル基、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ６アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基から選ばれる１種以上で置換されていてもよい）フェニル基を表す請求項１ないし３記載の製造法。
【請求項５】
Ｒが、Ｃ１  〜Ｃ６アルキル基を表す請求項１ないし３記載の製造法。
【請求項６】
金属触媒が、遷移金属触媒である請求項１ないし５記載の製造法
【請求項７】
金属触媒が、パラジウム触媒又は銅触媒である請求項１ないし５記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトリアジン系除草剤を製造する際の中間体として有用な置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物の製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、置換2-メルカプト-4,6-ジクロロ-s-トリアジン化合物の製造は、水酸化ナトリウムなどを用いて塩基性条件下で行われ、ビス体、トリス体といった副生物が生成し反応選択性に難があった。製造法としては、下記特許文献１に記載されているが、pHを7.5-8と厳密にコントロールする必要があり、工業的製造には困難な操作が必要になる。また、ビス体、トリス体の生成が避けられないため、置換2-メルカプト-4,6-ジクロロ-s-トリアジン化合物を高純度で得るためには、精留塔を用いた高度な蒸留精製が必要となる。精製への負荷軽減や収率向上のためにもより高選択的反応が望まれている。
【０００３】
また、下記特許文献２の製造実施例では反応に引火性の高い溶媒であるアセトンを使用し、反応温度についても2-メチルメルカプト-4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンにおいては-25〜-30℃で実施しており、工業的製法としては改善の必要がある。
【特許文献１】英国特許第１１７６７７０号明細書
【特許文献２】米国特許第２９１１３３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トリアジン系除草剤を製造する際の中間体として有用な置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物を、選択性よく且つ高収率で得る方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を解決するために、トリアジン系除草剤を製造する際の中間体として有用な置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物の製造法を鋭意検討した結果、金属触媒の存在下に反応を行うことにより、選択性よく反応が進行し高収率で所望の化合物を得る製造法を見出した。即ち、本発明は下記〔１〕ないし〔７〕記載の製造法に関するものである。
【０００６】
〔１〕  式（１ａ）：
【０００７】
【化１】
2005154408.tif 000002
【０００８】
〔式中、Ｘはフッ素、塩素、臭素又はヨウ素を表す。〕で表されるハロゲン化シアヌルと、Ｒ−ＳＨ〔式中、Ｒは、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８アルキル、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８アルケニル基、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８アルキニル基、Ｒ１で置換されてもよいＣ１  〜Ｃ１８シクロアルキル基又は、（Ｃ1〜Ｃ６アルキル基、Ｃ1〜Ｃ６ハロアルキル基、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ６アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基から選ばれる１種以上で置換されていてもよい）フェニル基を表し、Ｒ１は、Ｃ1〜Ｃ６アルコキシ基及びＣ1〜Ｃ６アルキルメルカプト基から選ばれる１種以上を表す。〕とを、金属触媒の存在下に、反応させることを特徴とする式（１）：
【０００９】
【化２】
2005154408.tif 000003
【００１０】
〔式中、Ｘ及びＲは、前記と同一の意味を表す。〕で表される置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物の製造法。
【００１１】
〔２〕  ハロゲン化シアヌルと、Ｒ−ＳＨとを、酸性または中性条件下で反応させることを特徴とする上記〔１〕記載の製造法。
【００１２】
〔３〕  Ｘが、塩素を表す上記〔１〕または〔２〕記載の製造法。
【００１３】
〔４〕  Ｒが、Ｃ１  〜Ｃ6アルキル、Ｃ1〜Ｃ６アルケニル、Ｃ1〜Ｃ６アルキニル、Ｃ1〜Ｃ６シクロアルキル基又は、（Ｃ1〜Ｃ６アルキル基、Ｃ1〜Ｃ６ハロアルキル基、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ６アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基から選ばれる１種以上で置換されていてもよい）フェニル基を表す上記〔１〕ないし〔３〕記載の製造法。
【００１４】
〔５〕  Ｒが、Ｃ１  〜Ｃ６アルキル基を表す上記〔１〕ないし〔３〕記載の製造法。
【００１５】
〔６〕  金属触媒が、遷移金属触媒である上記〔１〕ないし〔５〕記載の製造法
〔７〕  金属触媒が、パラジウム触媒又は銅触媒である上記〔１〕ないし〔５〕記載の製造法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の製造法により、トリアジン系除草剤を製造する際の中間体として有用な置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物を選択性よく且つ高収率で得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の製造法について詳細に述べる。本発明の製造法のスキームは次の通りである。
【００１８】
【化３】
2005154408.tif 000004
【００１９】
（上記スキーム中、Ｘ、Ｒは、前記と同じ意味を表す。）
本発明の製造法において、Ｒとしては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、ｓ-ブチル基、t-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、メチルチオメチル基、エチルチオメチル基、プロピルチオメチル基、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、プロピルチオエチル基、メチルチオプロピル基、エチルチオプロピル基、プロピルチオプロピル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、2-メチルフェニル基、3-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、2-クロロフェニル基、3-クロロフェニル基、4-クロロフェニル基、2-メトキシフェニル基、3-メトキシフェニル基、4-メトキシフェニル基、2-シアノフェニル基、3-シアノフェニル基、4-シアノフェニル基、2-ニトロフェニル基、3-ニトロフェニル基、4-ニトロフェニル基などがあげられる。
【００２０】
出発物質であるハロゲン化シアヌル（１ａ）１モルに対して、Ｒ−ＳＨは、通常０．５〜１０モル、好ましくは０．８〜３モル使用する。Ｒ−ＳＨは、市販品の他、メルカプタンナトリウム（Ｒ−ＳＮａ）溶液を中和することで調製、使用が可能である。例えば、メチルメルカプタンは、１５％メチルメルカプタンナトリウム溶液を３５％塩酸で中和することで容易に調製することができる。
【００２１】
金属触媒としては、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、白金、銅およびオスミウムなどの遷移金属が挙げられるが、好ましくはパラジウムおよび銅である。
【００２２】
具体的には、パラジウム触媒としては、パラジウム担持シリカ触媒、パラジウム担持アルミナ触媒およびパラジウム担持炭素触媒等の担持触媒、（２，２-ビピリジン）ジクロロパラジウム、ビス（アセトニトリル）パラジウムクロライド、ビス（ベンゾニトリル）パラジウムクロライド、ビス[１，２-ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン]パラジウム、ビス[１，２-ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン]パラジウムクロライド、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリメチルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリブチルホスフィン）パラジウム、テトラキス（トリエチルホスファイト）パラジウム、ビス（シクロオクタ-１，５-ジエン）パラジウム、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジカルボニルビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、カルボニルトリス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、アセチルアセトナトパラジウム、ジクロロ（１，５-シクロオクタジエン）パラジウムおよびトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム等の錯体触媒、並びに塩化パラジウム、臭化パラジウム、硝酸パラジウム、酸化パラジウム、酢酸パラジウムおよびシアン化パラジウム等が挙げられる。
【００２３】
銅触媒としては、アセチルアセトンカッパー塩、ビス（ピリジン）カッパークロライド、シクロペンタジエニル（トリエチルホスフィン）カッパー、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）カッパー、ヨード（トリエチルホスファイト）カッパー、ヨード（トリメチルホスファイト）カッパー、ジクロロ（1,10-フェナントロリン）カッパー等の錯体触媒、並びに酢酸銅、酸化銅、塩化銅および硫酸銅等が挙げられる。
【００２４】
以上述べた触媒はそれぞれ単独でも複数組み合わせて使用しても良い。
【００２５】
上記触媒の使用量としては、ハロゲン化シアヌル（1a）に対して通常０．０００１〜１００モル％の範囲、好ましくは０．０１〜５０モル％の範囲が良い。
【００２６】
上記金属触媒は必要に応じ、配位子を添加し触媒の安定化および活性化を行なうこともできる。
【００２７】
配位子としては以下のものが挙げられる。単座または多座の３級ホスフィン類としては、1,1-ビス（ジメチルホスフィノ）メタン、1,1-ビス（ジエチルホスフィノ）メタン、1,2-ビス（ジメチルホスフィノ）エタン、1,2-ビス（ジエチルホスフィノ）エタン、1,3-ビス（ジメチルホスフィノ）プロパンおよび1,4-ビス（ジメチルホスフィノ）ブタン等のビス（ジアルキルホスフィノ）アルカン類、1,1-ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，４−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン、1,5-ビス（ジフェニルホスフィノ）ペンタンおよび1,6-ビス（ジフェニルホスフィノ）ヘキサン等のビス（ジフェニルホスフィノ）アルカン類、並びに1,1'-ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン、トリス（３−スルホナ−トフェニル）ホスフィンナトリウム塩、ビス（ジフェニルホスフィノ）ビナフチル、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（パラトリル）ホスフィン、トリス（パラフルオロフェニル）ホスフィン、トリス（２，６−ジメチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィノベンゼン−３−スルホン酸ナトリウム、ビス（３−スルホナ−トフェニル）ホスフィノベンゼンナトリウム塩、17-ジフェニルホスフィノ-2,5,8,11,14-ペンタオキサビシクロ-[13.4.0]-ノナデカ-15,17,19-トリエンおよび20-ジフェニルホスフィノ-2,5,8,11,14,17-ヘキサオキサビシクロ-[16.4.0]-ドコサ-18,20,22-トリエン等が挙げられる。
【００２８】
その他の配位子としては、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフェニルホスファイトおよびトリス（２，６−ジメチルフェニル）ホスファイト等の亜リン酸エステル類、トリフェニルメチルホスホニウムヨージド、トリフェニルメチルホスホニウムブロミド、トリフェニルメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルアリルホスホニウムヨージド、トリフェニルアリルホスホニウムブロミド、トリフェニルアリルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムヨージド、テトラフェニルホスホニウムブロミドおよびテトラフェニルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩類、リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルおよびリン酸トリアリル等のリン酸エステル類、トリフェニルホスフィンオキサイドおよびジフェニルメチルホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド類、トリフェニルホスフィンスルフィドおよびジフェニルメチルホスフィンスルフィド等のホスフィンスルフィド類、シクロオクタジエンおよびシクロペンタジエン等の不飽和炭化水素類、ベンゾニトリル、アセトニトリル等のニトリル類、5-エチル-2-メチルピリジン、2,2'-ビピリジン、１，１０-フェナントロリンおよび８-ヒドロキシキノリン等のピリジン類縁体類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、Ｎ、Ｎ-ジメチルアニリン等の第3級アミン類並びにアセチルアセトン等が挙げられる。
【００２９】
配位子の使用量としては、上記金属触媒に対して、通常０〜１００００モル％の範囲、好ましくは０〜１０００モル％の範囲が良い。
【００３０】
また、本発明はこれら金属触媒類及び配位子とを組み合わせて用いるか、反応系にそれぞれ単独で添加しても良く、予め錯体の形に調製して使用しても良い。
【００３１】
金属錯体を還元するのには、銅、亜鉛、スズ、マンガン、マグネシウム、コバルト、鉄粉末や、第一鉄塩、第一スズ塩、第一マンガン塩、第一コバルト塩、蟻酸、シュウ酸さらにはこれらの混合物や合金粉末、またエチルマグネシウムブロミドなどのグリニア試薬、ブチルリチウムなどのアルキルリチウム試薬、水素化ホウ素ナトリウムなどの水素化金属試薬、電解還元、およびメチルメルカプタンなどのメルカプタン類を使うことができる。
【００３２】
本発明の製造法で用いる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類、クロロホルムおよび塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、アセトニトリルおよびプロピオニトリル等のニトリル類、アセトン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランおよびジメトキシエタン等のエーテル類、ピリジン、5-エチル-2-メチルピリジン、キノリンおよびＮ、Ｎ-ジメチルアニリン等の第三級アミン類、Ｎ、Ｎ’-ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎージメチルホルムアミド、Ｎーメチルピロリドンおよびテトラメチルウレア等の酸アミド類、ジメチルスルホキシドおよびスルホラン等の含硫黄化合物、並びにヘキサメチルホスホリックトリアミド等の燐化合物等が挙げられ、それらを２種類以上混合して用いてもよい。
【００３３】
また、反応液は水を加えた2層系でも良く、この時の水層のｐＨは、反応選択性を向上する観点から、通常酸性または中性であり、好ましくはｐＨ0〜7である。
【００３４】
反応温度は、通常０度から２００度、好ましくは０〜１００度で行われる。反応時間は、通常３０分〜７２時間、好ましくは１〜４８時間を要する。
【実施例】
【００３５】
以下に本発明の製造法を実施例として具体的に述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
実施例における反応スキームを以下に示す。
【００３７】
【化４】
2005154408.tif 000005
【００３８】
[実施例1]  2,4-ジクロロ-6-メチルチオ-1,3,5-トリアジン(化合物No.1)の製法
内温を20±2℃に維持しながら、98％塩化シアヌル500g(2.6571モル)と酸化銅(I)7.6g、トリ-n-ブチルアミン39.40g、ろ過水1500gをトルエン1960gに加え、32kPaに減圧した。次に、設定温度を保ったままメチルメルカプタン133.9gを7時間かけて封入しながら反応を行った。反応終了後、30%H2O2 210.4gを滴下、分液後、水洗を2回行った。液体クロマトグラフィにて内標法により定量したところ、91.19%の収率で目的化合物が得られた。
【００３９】
[実施例２]   2,4-ジクロロ-6-メチルチオ-1,3,5-トリアジン(化合物No.1)の製法
内温を0±2℃に維持しながら、塩化シアヌル30.61g(0.1627モル)と酸化銅(I)0.12g、トリ-n-ブチルアミン0.60g、ろ過水91.5gをトルエン120gに加え32kPaに減圧した。次に、設定温度を保ったままメチルメルカプタン7.83gを1時間かけて封入しながら反応を行った。反応終了後、30%H2O2 11mlを滴下、分液後、水洗を2回行った。液体クロマトグラフィにて内標法により定量したところ、91.78%の収率で目的化合物が得られた。
【００４０】
[実施例３]  2,4-ジクロロ-6-メチルチオ-1,3,5-トリアジン(化合物No.1)の製法
内温を20±2℃に維持しながら、塩化シアヌル30.61g(0.1627モル)と塩化銅(II)二水和物1.11g、トリ-n-ブチルアミン2.42g、ろ過水61.0gをトルエン120gに加え、32kPaに減圧した。次に、設定温度を保ったままメチルメルカプタン8.6gを1時間かけて封入しながら反応を行った。反応終了後、30%H2O2 11mlを滴下、分液後、水洗を2回行った。液体クロマトグラフィにて内標法により定量したところ、95.88%の収率で目的化合物が得られた。
【００４１】
[実施例６]  2,4-ジクロロ-6-メチルチオ-1,3,5-トリアジン(化合物No.1)の製法
15％メチルメルカプタンナトリウム水溶液2.73ｇとトルエン3ｇを仕込み、0℃に冷却した後、35％塩酸0.64ｇをゆっくりと滴下し、反応系内でメチルメルカプタンを調製した。その後、塩化シアヌル1ｇ、亜リン酸トリフェニル0.03ｇ、塩化パラジウム0.01ｇ、トルエン3ｇ、を順次仕込みそのまま一晩攪拌した。反応終了後、液体クロマトグラフィにて相対面積値として91.43％の目的化合物を検出した。
【００４２】
[参考例１]  2,4-ジクロロ-6-メチルチオ-1,3,5-トリアジン(化合物No.1)の製法
98%塩化シアヌル500gをトルエン2327gに溶解し、0℃に冷却後メチルメルカプタン143.63gを吹き込んだ。その後、16.7%水酸化ナトリウム水溶液を約2.5時間かけて滴下した。反応終了後、減圧下メチルメルカプタンを除去し、分液、水洗を2回行った。液体クロマトグラフィにて内標法により定量したところ、反応収率83.5%であった。蒸留精製後、純度98.59%の目的物を62.9%の収率で得ることができた。
【００４３】
第２表に、その他の実施例を、前記実施例を含めて示した。
【００４４】
第１表に、第２表で用いる略号および用語の意味を示す。
【００４５】
第１表
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略号または用語                    意味
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Ｒ−ＳＨの使用量   塩化シアヌルに対するメチルメルカプタンまたは
メチルメルカプタンナトリウムの当量
添加剤の使用量     塩化シアヌルに対する添加剤のmol%
溶媒の使用量       塩化シアヌル１重量部に対する溶媒の重量部
ＨＰＬＣ相対％     液体クロマトグラムの相対面積値（％）
Ｐｄ−Ｃ           パラジウムカーボン
ＤＭＴ             ２−クロロ−４，６−ビス（メチルチオ）−ｓ−トリアジン
ＴＭＴ             ２，４，６−トリス（メチルチオ）−ｓ−トリアジン
ＥＭＰ             ５−エチル−２−メチル−ピリジン
ＮＤ               検出されず
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【００４６】
【表１】
2005154408.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の製造法により、トリアジン系除草剤を製造する際の中間体として有用な置換2-メルカプト-4,6-ジハロゲノ-s-トリアジン化合物を選択性よく且つ高収率で得ることができる。