(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
0004595056.tif 000009
[式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基またはベンジル基を表す。]で表されるニトロイソウレア類と、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類に対し、２．０モル当量を超える一般式（２）
【化２】
0004595056.tif 000010
[式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるアミン類またはその塩と、を含む塩化ナトリウムが溶解した水溶液に、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類１モルに対し、０．０５〜０．２モルの炭酸水素塩を反応開始時に添加し、
次いで、該炭酸水素塩の共存下において一般式（１）で表されるニトロイソウレア類と、一般式（２）で表されるアミン類またはその塩とを反応させることを特徴とする、一般式（３）
【化３】
0004595056.tif 000011
[式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基またはベンジル基を表し、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるニトロイソウレア誘導体の製造方法。
【請求項２】
Ｒ1およびＲ2がメチル基、Ｒ3が水素原子である請求項１に記載のニトロイソウレア誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺虫活性を有するニトログアニジン誘導体の重要な中間体であるニトロイソウレア誘導体の改良された製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
殺虫活性を有するニトログアニジン誘導体の製造方法は、特許２７７９４０３号公報、特許２５４６００３号公報、特許２７６６８４８号公報等に開示されている。しかしながら、例えば特許２７６６８４８号公報に記載されているように、その製造方法はイソチオウレア誘導体とアミン類の置換反応が利用されており、そのため悪臭を有するメルカプタン類が副生成物として脱離するという欠点があった。これに代わる方法として、特開２０００-１０３７７６号公報には、ニトロイソウレア類と、アミン類またはその塩とを、ｐＨ７．０〜９．０で反応させて、ニトロイソウレア誘導体を製造する方法が開示されている。しかしながら、本方法による製造方法では、希望するニトロイソウレア誘導体の収率が充分に高くはなく、経済的に不利となる場合があった。【０００３】
【特許文献１】特許第２７７９４０３号公報
【特許文献２】特許第２５４６００３号公報
【特許文献３】特許第２７６６８４８号公報
【特許文献４】特開２０００-１０３７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を克服し、従来の技術よりも操作が簡便で、殺虫活性を有するニトログアニジン誘導体の製造に必要な中間体であるニトロイソウレア誘導体類を、安価に且つ容易に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類と一般式（２）で表されるアミン類またはその塩とを炭酸水素塩の共存下で反応させることで収率が向上することを見出し、本発明を完成させた。【０００６】
すなわち本発明は、一般式（１）【０００７】
【化１】
0004595056.tif 000002
【０００８】
[式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基またはベンジル基を表す。]で表されるニトロイソウレア類と、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類に対し、２．０モル当量を超える一般式（２）
【０００９】
【化２】
0004595056.tif 000003
【００１０】
[式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるアミン類またはその塩と、を含む塩化ナトリウムが溶解した水溶液に、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類１モルに対し、０．０５〜０．２モルの炭酸水素塩を反応開始時に添加し、次いで、該炭酸水素塩の共存下において一般式（１）で表されるニトロイソウレア類と、一般式（２）で表されるアミン類またはその塩とを反応させることを特徴とする、一般式（３）
【００１１】
【化３】
0004595056.tif 000004
【００１２】
[式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基またはベンジル基を表し、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるニトロイソウレア誘導体の製造方法である。【００１３】
なお、本発明において、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類は、他方の窒素原子と炭素原子との間に二重結合を有するニトロイソウレア類を含んでいてもよい。一般式（３）で表されるニトロイソウレア誘導体についても同様である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、殺虫活性を有するニトログアニジン誘導体製造に必要な中間体である一般式（３）のニトロイソウレア誘導体類を安価に且つ容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のニトロイソウレア誘導体の製造方法は、一般式（１）【００１６】
【化４】
0004595056.tif 000005
【００１７】
[式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基またはベンジル基を表す。]で表されるニトロイソウレア類と、一般式（２）【００１８】
【化５】
0004595056.tif 000006
【００１９】
[式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるアミン類またはその塩とを、触媒量の炭酸水素塩との共存下反応させ、一般式（３）【００２０】
【化６】
0004595056.tif 000007
【００２１】
[式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基またはベンジル基を表し、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるニトロイソウレア誘導体を製造するものである。【００２２】
本発明においては、一般式（１）で表されるニトロイソウレア類と、一般式（２）で表されるアミン類またはその塩とを、触媒量の炭酸水素塩との共存下において反応させる簡便な方法により、一般式（４）【００２３】
【化７】
0004595056.tif 000008
【００２４】
[式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。]で表されるニトログアニジン誘導体等の副生物の生成を抑制することができ、一般式（３）で表されるニトロイソウレア誘導体を高収率で得ることができる。【００２５】
本発明において共存させる炭酸水素塩としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属重曹塩類、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム等のアルカリ土類金属重曹塩類が挙げられる。好ましくは炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムを用いることができる。本発明においては、これらのうちから１種以上選択して用いることができる。共存させる炭酸水素塩の量としては、触媒量であって、具体的には上記の一般式（１）で表されるニトロイソウレア類１モルに対し、０．０１モル〜０．５モル、好ましくは０．０５モル〜０．２モルとなる量で共存させることが重要である。【００２６】
炭酸水素塩を上記範囲となるように共存させることにより、一般式（３）で表されるニトロイソウレア誘導体をより高収率で得ることができる。【００２７】
一般式（２）のアミン類の塩としては、塩酸塩、臭酸塩、ヨウ素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、塩素酸塩、過塩素酸、燐酸塩等の無機酸との塩、酢酸塩、蓚酸塩、ベンゼンスルホン酸塩等の有機酸塩が挙げられる。好ましくは塩酸塩、硫酸塩である。【００２８】
反応に使用される一般式（２）のアミン類またはその塩の使用量は、反応で副生されるアンモニアと競争反応することから重要である。アミン類の量としては一般式（１）で表されるニトロイソウレア類に対し２モル当量を超える量が必要である。経済的観点から２モル当量を超える量〜３モル当量が好ましい。【００２９】
一般式（１）で表されるニトロイソウレア類は公知化合物であり、例えば、Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ-Ｂａｓ，１９６２年、８１巻６９頁に記載の方法またはそれと類似の方法に従って製造することができる。【００３０】
反応に用いられる溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、１，３-ジメチル-２-イミダゾリジノン、１-メチル-２-ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、アセトン、イソプロピルケトン等のケトン類を挙げることができる。これらの溶媒の中で、特に、水、アルコール類が好ましい。また、水と先に挙げた有機溶媒との混合溶媒で反応することもできる。【００３１】
反応に用いられる溶媒として水を選択した場合、中性の無機塩を含む水溶液を使用するとニトロイソウレア誘導体の収率を更に向上させる効果がある。このような無機塩としては炭酸水素塩以外の無機塩を指し、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、塩素酸ナトリウム等のアルカリ金属塩類、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム等のアルカリ土類金属塩等を挙げることができる。無機塩としては、上記効果の観点から塩化ナトリウムを用いることが好ましい。本発明においては、これらのうちから１種以上選択して用いることができる。これらの塩の量は水に対して０．１％濃度から飽和までの範囲で適宜選択し、反応を実施する。【００３２】
本発明においては、炭酸水素塩を使用することにより上記一般式（４）で表されるニトログアニジン誘導体等の副生物の生成を抑制することができ、さらに炭酸水素塩以外の無機塩を使用することにより原料および生成物の分解を抑制することができる。そのため、従来の技術よりも簡便な操作により、さらに高収率でニトロイソウレア誘導体を得ることができる。このように、炭酸水素塩および炭酸水素塩以外の無機塩を使用することにより、生産性、環境適合性、経済性により優れたものとすることができ、工業的製法としてさらに有用である。【００３３】
反応温度は通常、約−２０℃〜１００℃、好ましくは約０℃〜５０℃の範囲である。反応時間は通常、約１０分間〜５０時間、好ましくは１時間〜２０時間の範囲である。【００３４】
本発明で製造された一般式（３）のニトロイソウレア誘導体は適宜選択される有機溶剤等で抽出により分離するか、または、そのまま結晶として濾過して分離することができる。また、結晶として濾過により分離した場合、濾過母液から酢酸エチル等の有機溶媒で抽出し、再度反応に利用することも可能である。【００３５】
次に実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定解釈されるべきものではない。【００３６】
［実施例１］
攪拌装置のついた１００ｍｌ４つ口フラスコに、Ｏ-メチル-Ｎ-ニトロイソウレア１．５ｇ、水１１ｇ、食塩３ｇ、メチルアミン塩酸塩２ｇを装入し２０℃に保ち、その後炭酸水素ナトリウムを０．１ｇ装入し反応温度２０℃で１６時間攪拌した。その後反応マスを攪拌しながら濃塩酸を０．１ｇ添加後、２００ｍｌで均一水溶液とし生成したＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレアをＨＰＬＣ分析した。この水溶液中にはＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレアを１．２ｇ含有しており、反応収率は７３％であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：３．０２（３Ｈ，ｄ，Ｊ＝４．９Ｈｚ），３．９７（３Ｈ，ｓ），９．１０（１Ｈ，ｓ）【００３７】
［実施例２］
攪拌装置のついた１００ｍｌ４つ口フラスコに、Ｏ-エチル-Ｎ-ニトロイソウレア１．５ｇ（１１．３ｍｍｏｌ）、水８ｇ、食塩２ｇ、メチルアミン塩酸塩２ｇ（２９．６ｍｍｏｌ）を装入し１５℃に保ち、その後炭酸水素ナトリウムを０．１ｇ装入し反応温度３０℃で１５時間攪拌した。その後反応マスを攪拌しながら濃塩酸を０．１ｇ添加後、２００ｍｌで均一水溶液とし生成したＯ-エチル-Ｎ-メチル-Ｎ'-ニトロイソウレアをＨＰＬＣ分析した。この水溶液中にはＯ-エチル-Ｎ-メチル-Ｎ'-ニトロイソウレアを１．２ｇ含有しており、反応収率は７０％であった。【００３８】
［実施例３］
攪拌装置のついた２０００ｍｌ４つ口フラスコに、Ｏ-メチル-Ｎ-ニトロイソウレア１２１ｇ、水９０７ｇ、食塩２５０ｇ、メチルアミン塩酸塩１７２ｇを装入し２０℃に保ち、その後炭酸水素ナトリウムを８ｇ装入し反応温度２０℃で１６時間攪拌した。その後反応マスを攪拌しながら濃塩酸を３．５ｇ添加後、反応マスを氷で冷却し、析出したＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレア結晶を濾過し、冷水で濾過した結晶を洗浄後、乾燥した。純度９９％のＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレア結晶を９１ｇ得た。このときの単離収率は６７％であった。【００３９】
［実施例４］
攪拌装置のついた２０００ｍｌ４つ口フラスコに、Ｏ-メチル-Ｎ-ニトロイソウレア９７ｇ、水７２６ｇ、食塩２００ｇ、メチルアミン塩酸塩１３８ｇを装入し２０℃に保ち、その後炭酸水素ナトリウムを６．４ｇ装入し反応温度２０℃で１６時間攪拌した。その後反応マスを攪拌しながら濃塩酸を２．８ｇ添加後、酢酸エチル２００ｇを加え、５０℃で分液した。さらに水層に酢酸エチル２００ｇを加え、５０℃で分液する操作を二度行い、全有機層を纏めて減圧濃縮した。この濃縮マスを氷で冷却し、析出したＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレア結晶を濾過し、冷却した酢酸エチルで濾過した結晶を洗浄後、乾燥した。純度９９％のＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレア結晶を６６ｇ得た。このときの単離収率は６１％であった。【００４０】
［比較例１］
Ｏ-メチル-Ｎ-ニトロイソウレア１．５ｇに水１５ｍｌを加えて懸濁させ、これにメチルアミンの塩酸塩０．９ｇを加えた（ｐＨ＝３．３）。懸濁水溶液にｐＨを８に保つように１％水酸化ナトリウム水溶液を室温にてゆっくりと加えた。懸濁水溶液のｐＨを８に保ちながら室温にて３時間攪拌後、塩酸水溶液（４Ｍ）を加え、続いて酢酸エチルにて抽出した。【００４１】
比較例１においては、副生成物の１−メチル−２−ニトログアニジンが原料１００モル％に対し１４モル％生成した。一方、実施例１に記載の方法では高収率、高選択的に反応が進行するため、副生成物の１−メチル−２−ニトログアニジンは４モル％であり、生成量が大幅に減少する。つまり、本発明によれば、目的化合物であるＮ，Ｏ−ジメチル−Ｎ'−ニトロイソウレアの精製の際における負荷を低減することでき、工業化的製法として有利である。