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WO1995022531A1 - Process for producing 6-substituted 2(1h)-quinoxalinone - Google Patents

Process for producing 6-substituted 2(1h)-quinoxalinone Download PDF

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Publication number
WO1995022531A1
WO1995022531A1 PCT/JP1995/000173 JP9500173W WO9522531A1 WO 1995022531 A1 WO1995022531 A1 WO 1995022531A1 JP 9500173 W JP9500173 W JP 9500173W WO 9522531 A1 WO9522531 A1 WO 9522531A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substituted
general formula
quinoxalinone
represented
alkali
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1995/000173
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Isao Hashiba
Masataka Hatanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Corp filed Critical Nissan Chemical Corp
Priority to DE69520879T priority Critical patent/DE69520879T2/de
Priority to EP95907859A priority patent/EP0745594B1/en
Priority to JP52171095A priority patent/JP3817736B2/ja
Priority to US08/687,439 priority patent/US5786479A/en
Priority to KR1019960704152A priority patent/KR100350258B1/ko
Priority to AT95907859T priority patent/ATE201017T1/de
Publication of WO1995022531A1 publication Critical patent/WO1995022531A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D241/00—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings
    • C07D241/36—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D241/38—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atoms
    • C07D241/40—Benzopyrazines
    • C07D241/44—Benzopyrazines with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone.
  • 6-Substituted-2 (1H) -quinoxalinonone is useful as an excellent herbicide intermediate as described in JP-B-60-33389.
  • 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone As a method for producing 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone, it is common to reduce the corresponding 6-substituted-2 (H) -quinoxalinone-N-oxide to produce it.
  • the reducing agent there are known a reagent reduction method using metal zinc, sodium borohydride, a sulfite compound and the like, a hydrogen reduction method using a palladium catalyst, a platinum catalyst, a Raney-nickel catalyst and the like.
  • a elimination reaction of the substituent may occur depending on the type of the substituent of 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinonone, and these substituents include, for example, a halogen atom. And the like.
  • the reduction method using metal zinc has a poor yield.
  • the reduction method using sodium borohydride has a high yield and the reaction operation is relatively easy, but it has the disadvantage of high cost and often produces by-products of excessively reduced reductant. .
  • the reduction method using a sulfite compound is inexpensive, but the 2,3-dihydroxyquinoxaline compound is by-produced and the yield is poor.
  • the present inventors have conducted intensive studies to overcome the above-mentioned drawbacks of the reduction reaction and the like. As a result, the conversion and selectivity were reduced by the reduction reaction using inexpensive sulfuric acid and / or sulfuric acid. Was found to be greatly improved, and the present invention was completed.
  • the present invention relates to the general formula [ ⁇ ]
  • X represents a halogen atom, a trihalogeno-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a nitro group.
  • X represents a halogen atom, a trihalogeno-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a nitro group.
  • the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinonone- ⁇ -oxide represented by the general formula [ ⁇ ] can be prepared in the presence of 1 to 20 moles of an alkali in the presence of alkali hydrogen sulfide and / or alkali potassium sulfide. And reacting the product by adding the reaction product to an acid at 80 to 100 ° C. to treat the 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone represented by the general formula (I). Manufacturing method,
  • the 4-halogeno-2-nitroacetate anilide represented by OCH 2 COCH 3 is reacted in the presence of a 3 to 20-fold molar amount of alcohol to form a 6-substituted cation represented by the general formula ( ⁇ ).
  • a reaction mixture containing an alkali salt of 2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxoside the reaction mixture is reacted with a hydrogen sulfate alcohol and / or a sulfuric acid alkali.
  • the 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide represented by the general formula C m] is reacted in the presence of a 3 to 20-fold molar amount of alkali to form a 6-substituted compound represented by the general formula [ ⁇ ]
  • the reaction mixture is reacted with alkali hydrogen sulfide and / or alkali sulphate, and then reacted. 80 to 100 of product.
  • the present invention relates to a method for producing a 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone represented by the general formula [I], wherein the treatment is carried out by adding to an acid of C.
  • X includes a halogen atom, a trihalogeno alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a nitro group and the like.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the trihalogeno-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms includes trifluoromethyl group, trifluoromethyl-II-butyl group, trichloromethyl group, trichloromethyl-n-propyl Group, tribromomethyl group, tribromo-n-butyl group, triiodomethyl group, tripropylpropyl group and the like.
  • the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinon- ⁇ -oxide of the general formula ( ⁇ ) can be produced from 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide of the general formula ( ⁇ ) and an alkali. so
  • alkali examples include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like, and are used as such or in the form of an aqueous alkali solution.
  • the amount of alkali used is usually in the range of 3 to 20 moles, preferably 3 to 5 moles relative to the 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide of the general formula [m] .o
  • the reaction mixture will form a sodium salt of the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinonone- ⁇ -oxide of the general formula ( ⁇ ). It precipitates and becomes slurry. '
  • the reaction mixture forms a 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxoside calcium salt of the general formula [ ⁇ ].
  • the reaction operation becomes simple because the solution becomes homogeneous, lithium hydroxide is more expensive than sodium hydroxide, and the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ - Oxide yields also tend to decrease by several percent.
  • an organic solvent can be used in addition to water, if necessary.
  • organic solvent examples include toluene, diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dimethyl imidazolidinone, and the like. Can be used in combination.
  • the use of a combination of water and an organic solvent improves the yield of the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinonone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ] and its alkali salt.
  • the reaction temperature is usually in the range of 0 to 100'C, preferably in the range of 50 to 80 ° C.
  • the resulting reaction mixture of 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinonone- ⁇ ⁇ -oxide of general formula [ ⁇ ] is treated with an acid to form a 6-substituted compound of general formula [ ⁇ ].
  • -2 (1 ⁇ ) -Quinoxalinone- ⁇ -oxide can be produced.
  • the acid examples include mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid, and organic acids such as paratoluenesulfonic acid.
  • the acid is used as it is or in the form of an aqueous acid solution.
  • the acid is used in such an amount that the reaction mixture is acidified.
  • the acid treatment temperature is usually in the range of 0 to 100'C, preferably in the range of 0 to 40'C.
  • the amount of the alcohol used is usually in the range of 1 to 20 times, preferably 1 to 2 times the mol of the 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinonone-N-oxide of the general formula [ ⁇ ]. Good molar range o
  • the reaction system is the general formula 6-Replacement of [ ⁇ ] -2 (1 ⁇ ) -Quinoxalinonone- sodium salt of ⁇ -oxide precipitates to form slurry 0
  • the reaction system is represented by the general formula [ ⁇ ]
  • the sodium salt of the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of [ ⁇ ] is not precipitated, and the solution becomes an even solution.
  • the amount of alkali used is usually 6-substituted-2 (1 ⁇ ) of the general formula [ ⁇ ].
  • the preferred range is 1 to 3.0 times mol of) -quinoxalinone- ⁇ -oxide.
  • alkali salt of the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ] formed from the 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide of the above general formula [ ⁇ ] is used.
  • the contained reaction mixture can be directly subjected to a reduction reaction with alkali hydrogen sulfide and / or alkali sulfide.
  • alkali salt of 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ] formed from 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide of the general formula [ ⁇ ] is filtered off. Alternatively, they can be separated and subjected to a reduction reaction with alkali sulfide and / or alkali sulfide.
  • aluminum hydrosulfide examples include sodium hydrogen sulfide, and a hydrosulfide sulfur.
  • alkali sulfide examples include sodium sulfate and potassium sulfide.
  • the hydrosulfide and the alkali sulfide may be used alone or in combination.
  • the amount of the aluminum hydrosulfide and / or the aluminum sulfide used is usually 1.0 to 20 moles per mole of the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ].
  • the range is, preferably, 1.5 to 3 times the mole.
  • the hydrosulfide and / or sulfide may be used as a solid or as an aqueous solution.
  • the reduction reaction with alkali hydrogen sulfide and / or alkali sulfide can be performed under normal pressure or under pressure.
  • the temperature of the reduction reaction with alkali sulfide and / or alkali sulfide is usually in the range of 0 to 200 ° C, preferably in the range of 40 to 100 ° C.
  • an organic solvent can be used in addition to water, if necessary.
  • organic solvent examples include toluene, getyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol getyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dimethylimidazolidinone, and the like. it can.
  • the reducing agent is inexpensive and the reduction reaction of 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinonone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ] is excessive. Therefore, the conversion and selectivity are greatly improved and the economy is high.
  • the feature of the reduction reaction by the alkali hydrosulfide and / or alkali sulfide according to the present invention is that an alkali salt of 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ] is precipitated. Since the reduction reaction proceeds smoothly even when applied to a slurry system, the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinonone- ⁇ -oxide represented by the general formula [ ⁇ ] and its alkali salt were isolated. There is no need to dissolve and use.
  • an alkali salt of the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of the general formula [ ⁇ ] formed from the 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide of the general formula [ ⁇ ] was precipitated.
  • the reduction reaction of the present invention is applied to a slurry system, operability and economical efficiency are improved in terms of equipment and the like, and in particular, 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone- ⁇ -oxide of the general formula ( ⁇ ) is obtained.
  • the economic efficiency of the slurry system in which the sodium salt is precipitated is further improved because the used sodium hydroxide and the like are inexpensive.
  • 6-Substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinones of the general formula [I] generally have low solubility in various solvents, so they are generally quantitatively analyzed by acidifying the reaction product, followed by filtration and washing. 6-Substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinones of the formula [I] can be obtained.
  • the acid include mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid, and organic acids such as paratoluenesulfonic acid. The acid is used as it is or in the form of an aqueous acid solution.
  • the amount of the acid used is usually an amount that makes the reaction product acidic.
  • the temperature of the acid treatment is generally in the range of 80 to 100'C, preferably 90 to 100. C range is good.
  • a method of adding a reaction product to an acid is preferable.
  • the crystal size of the precipitated 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone of the general formula [I] is large, the filterability is improved, and the drying is easy.
  • the 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinonone of the general formula [I] thus obtained may be further subjected to alkali and acid treatment, recrystallization, chromatography and the like, if necessary. It can be further purified.
  • the 6-substituted-2-substituted H) -quinoxalinone of the general formula [I] can be easily reacted with a chlorinating agent such as thionyl chloride to lead to a 2-chloro-6-substituted quinoxaline.
  • a chlorinating agent such as thionyl chloride
  • the salt of a 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone of the general formula (I) is also prepared in the presence of a small amount of a 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinone of the general formula (I) in the presence of thionyl chloride.
  • 6-substituted-2 (1H) -quinoxalinonone-N-oxyl of the general formula [I] can be obtained by using inexpensive aluminum sulfide and / or alkali sulfide as a reducing agent.
  • the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinone of the general formula [ ⁇ ] can be easily obtained at high conversion and high selectivity.
  • the 4-halogeno-2-nitroacetoacetanilide of the general formula [ ⁇ ] is used to form the 6-substituted-2 (1 ⁇ ) -quinoxalinon- ⁇ -oxide of the general formula [I].
  • the reaction mixture containing the alkali salt of can be directly used for the reduction reaction.
  • the particle size of the obtained crystals was 1 micron.
  • the red clear filtrate obtained by the reaction in the same manner as in Example 1 was gradually added to 300 ml of a 5% hydrochloric acid aqueous solution maintained at 90'C. Upon cooling to C, crystals with a large particle size were precipitated.
  • the particle size of the obtained crystals was 10 to 30 microns, and the filterability was improved and the drying speed was high as compared with Example 1.
  • reaction mixture was filtered while hot, and a small amount of the obtained solid was washed three times with water. 20 to this solid and filtrate mixture.
  • 200 ml of a 10% hydrochloric acid aqueous solution of C was added, fine crystals precipitated.
  • the size of the obtained crystals was 1 micron.
  • a mixture of a small amount of the solid and the filtrate obtained by reacting in the same manner as in Example 3 was gradually added to 200 ml of a 10% hydrochloric acid aqueous solution maintained at 90 ° C, and then cooled to 30 ° C. Crystals precipitated.
  • the particle size of the obtained crystals was 10 to 30 microliters, and the filterability was improved and the drying rate was faster than in Example 3.
  • reaction mixture was cooled to 20'C and filtered to obtain a solid.
  • a 1 L flask was charged with 100 g of toluene, 300 g of water and 48 g of sodium hydroxide.

Landscapes

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Description

明細書
6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノ ンの製法
技術分野
本発明は、 6-置換- 2(1H)-キノキサリノンの製法に関するものである。
6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ンは、 特公昭 60-33389号公報に記載されているよう に優れた除草剤の中間体として有用である。
背景技術
6-置換- 2(1H)-キノキサリノンの製法としては、 文ォ応する 6-置換- 2ひ H)-キノキ サリノン- N-ォキサイ ドを還元して製造するのが一般的である。
還元剤としては、 金属亜鉛、 ナト リウムポロハイ ドライ ド、 亜硫酸化合物等を 使用する試薬還元法、 パラジウム触媒、 白金触媒、 ラネ—ニッケル触媒等を使用 する水素還元法等が知られている。
触媒を使用する水素還元法では、 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ンの置換基の種類 によっては置換基の脱離反応が起こる場合があり、 これらの置換基としては、 例 えばハロゲン原キ等が挙げられる。
この置換基の脱離反応を防止するため、 硫黄化合物で被毒したパラジウム触 媒、 白金触媒、 ラネ—ニッケル触媒等の存在下、 水素還元する方法が開発されて いる。
試薬還元法において、 金属亜鉛を使用する還元法は収率が悪い。
ナ ト リ ウムポロハイ ドライ ドを使用する還元法は収率が高く、 反応操作も比較 的容易であるが価格が高い欠点がある上、 しばしば反応が過度に進行した還元体 が副生することがある。
亜硫酸化合物を使用する還元法は安価ではある 、 2,3-ジヒ ドロキシキノキサ リ ン化合物が副生し、 収率が悪い。
硫黄化合物で被毒したパラジウム触媒、 白金触媒、 ラネ—ニッケル触媒の存在 下、 水素還元する方法には触媒の調製に高度な技術が要求され、 しばしば還元速 度が低下したり、 置換基の脱離反応が抑制されない場合がある。 更に、 上記触媒を使用する 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ン- N-ォキサイ ドのアル 力リ塩が析出したスラリ—系の水素還元は困難であり、 水素還元を進行させるた めには、 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ン- N-ォキサイ ドのアルカリ塩を溶解する必 要がある。
発明の開示
本発明者等は、 上記還元反応の欠点等を克服すベく鋭意検討した結果、 安価な水 硫ィヒアル力リ及び/又は硫ィヒアル力リを使用する還元反応によ り、 転化率及び選択 率が大幅に向上することを見い出し、 本発明を完成するに至った。
即ち、 本発明は一般式〔Π〕
〔I I〕
Figure imgf000004_0001
〔式中、 Xはハロゲン原子、 トリハロゲノ置換炭素数 1~5のアルキル基、 ニトロ 基を示す。 〕
で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドを、 1~20倍モルのアル 力リの存在下、 水硫化アル力リ及び/又は硫ィヒアルカリと反応させることを特徴と する
一般式〔I〕
〔 I〕
Figure imgf000004_0002
〔式中、 Xはハロゲン原子、 トリハロゲノ置換炭素数 1~5のアルキル基、 ニ トロ 基を示す。 〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ンの製法、
—般式〔Π〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドを、 1~20 倍モルのアルカリの存在下、 水硫化ァル力リ及び/又は硫化ァルカリ と反応させ た後、 反応生成物を 80~100°Cの酸に添加して処理することを特徴とする一般式 〔I〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノ ンの製法、
—般式〔ΠΙ〕
〔Ι Π〕
Figure imgf000005_0001
O C H 2 C O C H 3 で表される 4-ハロゲノ -2-二 トロアセ トァセ トァニリ ドを、 3~20倍モルのアル力 リの存在下、 反応させ、 一般式〔Π〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-ォキサイ ドのアルカ リ塩を含有する反応混合物を得た後、 該反応混合物と水硫 化アル力リ及び/又は硫ィヒアルカ リを反応させることを特徴とする一般式〔 I〕 で 表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノンの製法及び
—般式 C m] で表される 4-ハロゲノ -2-二 トロアセ トァセ トァニリ ドを、 3~20 倍モルのアルカリの存在下、 反応させ、 一般式〔Π〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キ ノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドのアルカ リ塩を含有する反応混合物を得た後、 該反 応混合物と水硫化ァル力リ及び/又は硫ィヒアルカリを反応させ、 次に反応生成物を 80~100。Cの酸に添加して処理することを特徴とする一般式〔I〕 で表される 6-置 換 -2(1H)-キノキサリノ ンの製法に関するものである。
上記式において、 Xとしては、 ハロゲン原子、 トリハロゲノ炭素数 1~5アルキ ル基、 ニトロ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、 弗素原子、 塩素原子、 臭素原子、 沃素原子等が挙げら れる。
ト リハロゲノ置換炭素数 1~5のアルキル基としては、 ト リ フルォロメチル 基、 ト リ フルォ口- II-ブチル基、 ト リ クロロメチル基、 ト リ クロ口- n-プロピル 基、 ト リブロモメチル基、 ト リブロモ -n-ブチル基、 ト リ ヨ— ドメチル基、 ト リ ョードふプロピル基等が挙げられる。
一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン -Ν-ォキサイ ドの製法について以 下に述べる。
一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン -Ν-ォキサイ ドは、 一般式〔ΙΠ〕 の 4-ハロゲノ -2-二 トロアセ トァセ トァニリ ドとアルカ リから製造することがで
£■る 0
アルカ リ と しては、 水酸ィ匕リチウム、 水酸化ナトリウム、 水酸化カ リ ウム等 が挙げられ、 そのまま、 又はアルカリ水溶液等の形態で使用される。
アルカ リの使用量としては、 一般式〔m〕 の 4-ハロゲノ -2-二 トロアセ トァセ トァニリ ドに対して通常 3~20倍モルの範囲、 望ましくは 3~5倍モルの範囲が良 い o
アルカ リ と して水酸化ナ ト リ ウムを使用すると、 反応混合物は生成する一般式 〔 Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン- Ν-ォキサイ ドのナ ト リ ウム塩が析出しス ラ リーとなる。 '
又、 アルカ リ と して水酸化力 リ ウムを使用すると、 反応混合物は生成する一般 式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-ォキサイ ドのカ リ ウム塩は析出せず 均一溶液となり反応操作等は簡便となるが、 水酸化力リウムは水酸化ナト リ ウム に比し高価であり、 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ド の収率も数％低下する傾向がある。
本工程は必要に応じて水の他、 有機溶媒を使用することもできる。
有機溶媒と しては、 トルエン、 ジェチルェ一テル、 テ トラヒ ドロフラン、 1,4-ジォキサン、 エチレングリ コ一ルジェチルエーテル、 ジエチレングリ コ一ルジェチルエーテル、 ジメチルイ ミ ダゾリ ジノ ン等が挙げられ、 これらを 組み合わせて使用することもできる。
水と有機溶媒を組み合わせて使用すると一般式〔 Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサ リ ノ ン -Ν-ォキサイ ド及びそのアル力 リ塩の収率が向上する。 反応温度としては、 通常 0~100'Cの範囲、 望ましくは 50~80°Cの範囲が良い。 生成した一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドのアル力 リ塩の反応混合物を、 酸処理することによ り一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキ サリ ノ ン- Ν-オキサイ ドを製造することができる。
酸としては、 例えば塩酸、 硫酸、 硝酸等の鉱酸、 パラ トルエンスルホン酸等の 有機酸等が挙げられ、 そのまま、 又は酸水溶液等の形態で使用される。
酸の使用量としては、 反応混合物を酸性にする量が使用される。
酸処理の温度としては、 通常 0~100'Cの範囲、 望ましくは 0~40'Cの範囲が良 レ o
得られた一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン -Ν-ォキサイ ドの水硫化 アルカリ及び/又は硫化アル力リによる還元反応について以下に述べる。
アル力 リの使用量としては、 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノ ン -N- ォキサイ ドに対して通常 1~20倍モルの範囲、 望ましくは 1~2倍モルの範囲が良 い o
水酸化ナト リ ^ムの使用量が一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン -Ν- ォキサイ ドに対して 3.0倍モルの範囲を越える場合、 反応系は一般式〔Π〕 の 6-置 換 -2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドのナトリウム塩が析出しスラリーとな る 0
水酸化ナト リ ウムの使用量が一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν- ォキサイ ドに対して 1~3.0倍モルの範囲の場合、 反応系は一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン -Ν-ォキサイ ドのナトリウム塩が析出することがなく、 均 —溶液となる。
又、 アルカ リ と して水酸ィヒカ リ ウムを使用すると、 反応系は生成する一般式 〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン -Ν-ォキサイ ドのカ リ ゥム塩は析出せず均 一溶液となり、 反応操作等は簡便となるが水酸化力 リ ウムは水酸化ナ ト リ ウムに 比し高価であり、 一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ンの収率が数％低下す る傾向がある。 即ち、 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン -Ν-ォキサイ ドを出発物質 とする場合のアルカリ使用量は、 通常一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン -Ν-ォキサイ ドに対して 1~3.0倍モルの範囲が良い。
更に、 上述の一般式〔ΠΙ〕 の 4-ハロゲノ -2-二トロアセトァセトァニリ ドから 生成した一般式〔 Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-ォキサイ ドのアルカリ 塩を含有する反応混合物を、 そのまま水硫化ァル力リ及び/又は硫ィヒアルカリによ る還元反応に供することもできる。
尚、 一般式〔ΙΠ〕 の 4-ハロゲノ -2-二トロアセトァセトァニリ ドから生成した 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドのアルカリ塩を含有 する反応混合物を、 水硫化アル力リ及び/又は硫化アル力リによ り還元反応を行う 場合、 新たにアルカ リを添加する必要はない。
又、 一般式〔ΙΠ〕 の 4-ハロゲノ -2-二トロアセトァセトァニリ ドから生成した 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-ォキサイ ドのアルカリ塩をろ 別、 分離して、 水硫化アルカ リ及び/又は硫化アルカ リによる還元反応に供するこ と もできる。
水硫化アル力リ としては、 水硫化ナト リ ウム、 水硫化力リゥム等が挙げられ る。
硫化アルカ リ としては、 硫ィ匕ナトリウム、 硫化カリ ウム等が挙げられる。 水硫化ァル力リ及び硫化ァル力リはそれぞれ単独で使用しても良いし、 混合し て使用すること もできる。
水硫化アル力リ及び/又は硫化アル力リの使用量としては、 通常一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-オキサイ ドに対して、 1.0~20倍モルの範囲、 望 ましくは 1.5~3倍モルの範囲が良い。
水硫化ァル力リ及び/又は硫化ァル力リは固体のまま使用しても良いし、 水溶液 と しても使用することができる。
水硫化ァル力リ及び/又は硫化ァルカリによる還元反応は、 常圧でも加圧でも行 うことができる。 氷硫化ァル力リ及び/又は硫化ァルカリによる還元反応温度としては、 通常 0~200°Cの範囲、 望ましくは 40~100°Cの範囲が良い。
本還元反応は必要に応じて水の他、 有機溶媒を使用することもできる。
有機溶媒としては、 トルエン、 ジェチルエーテル、 テトラヒ ドロフラン、 1,4—ジォキサン、 エチレングリ コールジェチルエーテル、 ジエチレングリ コ一ルジェチルエーテル、 ジメチルイ ミダゾリジノン等が挙げられ、 これらを 組み合わせて使用することもできる。
水硫化ァル力リ及び/又は硫ィヒアルカリによる還元反応は、 還元剤が安価な上、 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドの還元反応が過度に進 むことがなく、 転化率及び選択率が大幅に向上するため経済性が高い。
更に、 本発明の水硫化アルカ リ及び/又は硫化アル力リによる還元反応の特徴 は、 一般式〔 Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-ォキサイ ドのアルカリ塩が 析出したスラリ一系に適用しても還元反応は円滑に進行するため、 一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン -Ν-ォキサイ ド及びそのアル力 リ塩を単離、 溶解 して使用する必要'はない。
従つて、 一般式〔ΙΠ〕 の 4-ハロゲノ -2-二 トロアセ トァセ トァニリ ドから生成 した一般式〔 Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン- Ν-ォキサイ ドのアルカリ塩が 析出したスラ リー系に、 本発明の還元反応を適用すると操作性、 装置面等から経 済性が高くなり、 特に一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノン -Ν-ォキサイ ドのナ ト リ ウム塩が析出したスラ リー系は、 使用する水酸^ ί匕ナト リ ウム等が安価 なため経済性が更に向上する。
次に、 生成した一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ンのアル力リ塩の酸 処理法について以下に述べる。
—般式〔I〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ンは、 一般に各種溶媒に対して溶解度 が低いので反応生成物を酸性にした後ろ過、 洗浄することによ り定量的に一般式 〔I〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ンを得ることができる。 酸としては、 例えば塩酸、 硫酸、 硝酸等の鉱酸、 パラ トルエンスルホン酸等の 有機酸等が挙げられ、 そのまま、 又は酸水溶液等の形態で使用される。
酸の使用量としては、 通常反応生成物を酸性にする量が使用される。
酸処理の温度としては、 通常 80~100'Cの範囲、 望ましくは 90~100。Cの範囲が 良い。
酸処理方法としては、 酸に反応生成物を添加する方法が望ましい。
酸に反応生成物を添加すると、 析出する一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノンの結晶の粒径が大きく、 ろ過性が向上し乾燥も容易である。
反応生成物を酸に添加すると、 析出する一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノンの結晶の粒径が小さく、 ろ過性が悪く乾燥が困難な場合がある。
又、 このようにして得られた一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノ ンは、 必要に応じて更にアルカ リ及び酸処理、 再結晶、 クロマ トグラフィ ー等の手段に よ り精製することができる。
尚、 一般式〔I〕 の 6-置換- 2ひ H)-キノキサリノンはチォニルクロライ ド等の塩 素化剤と反応させ'、 2-クロル- 6-置換キノキサリ ンに容易に導く ことができる。 更に、 一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ンのアル力リ塩も少量の一般 式 〔I〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ンの存在下、 チォニルクロライ ド等の塩素 化剤と反応させ、 2-クロル- 6-置換キノキサリンに容易に導く ことができる。 本発明に従う と、 安価な水硫化アル力リ及び/又は硫ィヒアルカリを還元剤として 使用することによ り、 一般式〔I〕 の 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノ ン -N-ォキサイ ド から一般式〔Π〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノンを容易に高転化率、 高選択率で 得ることができる。
又、 一般式〔ΠΙ〕 の 4-ハロゲノ -2-二トロアセトァセトァニリ ドを使用して、 生成する一般式〔 I〕 の 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ン- Ν-ォキサイ ドのアルカ リ塩 を含有する反応混合物を、 そのまま還元反応に供することができる。 53
- 9 - 発明を実施するための最良の形態
以下、 実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明するが、 本発明はこれらに限定さ れるものではない。
実施例 1
6-ク口ル -2(1H)-キノキサリノン -N-ォキサイ ド 20g、 水酸^ ίヒナトリゥム 6g及び 水 200gを 500mlのフラスコに仕込み、 80°Cで 15%水硫化ナトリゥム水溶液 60gを 2 時間で添加して 10時間反応させた。
反応後、 少量の不溶物をろ過し赤色透明なろ液を得た。
この赤色透明なろ液に、 20°Cの 5%塩酸水溶液 300mlを添加したところ、 微細な 結晶が析出した。
析出した結晶をろ別し、 水で 2回洗浄後乾燥したところ 6-クロル -2(1H)-キノキ サリ ノ ン 17g (収率 92.5%)を得た。
得られた結晶の粒径は 1ミク口ンであった。
実施例 2
実施例 1と同様に反応させて得た赤色透明なろ液を、 90'Cに維持した 5%塩酸水 溶液 300mlに徐々に添加した後、 30。Cに冷却したところ、 粒径の大きな結晶が析 出した。
析出した結晶をろ別し、 水で 2回洗浄後乾燥したところ 6-クロル -2(1H)-キノキ サリ ノ ン 17g (収率 92.5%)を得た。
得られた結晶の粒径は 10~30ミ クロンで実施例 1に比しろ過性が向上し乾燥速度 が早かった。
実施例 3
水酸^ ίヒナトリゥム 8g、 水 50g及びトルェン 20gを 500mlのフラスコに仕込み、 60。Cで 4-ク口ル -2-二トロアセトァセトァニリ ド 10gを 30分間で添加して 3時間反 応させた。 生成した 6-クロル -2(1H)-キノキサリノン -N-ォキサイ ドのナトリゥム塩を含む スラ リ—反応混合物に、 80~90'Cで 15%水硫化ナトリゥム水溶液 26gを 2時間で添 加した後、 80~90'Cで 8時間反応させた。
反応後、 反応混合物を熱時ろ過し、 得られた少量の固体を水で 3回洗浄した。 この固体とろ液の混合物に、 20。Cの 10%塩酸水溶液 200mlを添加したところ、 微細な結晶が析出した。
析出した結晶をろ別し、 水で 2回洗浄後乾燥したところ 6-クロル -2(1H)-キノキ サリ ノ ン 5.7g (収率 80%)を得た。
得られた結晶の粒径は 1ミクロンであった。
実施例 4
実施例 3と同様に反応させて得た少量の固体とろ液の混合物を、 90てに維持した 10%塩酸水溶液 200mlに徐々に添加した後、 30'Cに冷却したところ、 粒径の大き な結晶が析出した。
析出した結晶をろ別し、 水で 2回洗浄後乾燥したところ 6-クロル -2(1H)-キノキ サリ ノ ン 5.8g (収举 81%)を得た。
得られた結晶の粒径は 10~30ミク口ンで実施例 3に比しろ過性が向上し乾燥速度 が早かった。
実施例 5
水酸化ナトリゥム 12g及び水 75gを 500mlのフラスコに仕込み、 60°Cで 4-ク口 ル -2-二トロアセ トァセトァニリ ド 15gを徐々に添加して 2時間反応させた。
生成した 6-クロル -2(1H)-キノキサリ ノ ン -N-ォキサイ ドのナ ト リ ゥム塩を含む 暗赤色のスラリ—反応混合物に、 60°Cで 15%水硫化ナトリゥム水溶液 22.9gを添加 した後、 100。Cで 4時間反応させた。
反応後、 反応混合物を 20'Cに冷却後ろ過し、 固体を得た。
この固体を、 90。Cに維持した 10%塩酸水溶液 100mlに徐々に添加した後、 30°C に冷却したところ、 粒径の大きな橙色の結晶が析出した。 001
- 11 - 析出した結晶をろ別し、 水で 2回洗浄後乾燥したところ 6-クロル -2(1H)-キノキ サリノ ン 9.0g (収率 85%)を得た。
参考例 1
1Lのフラスコに、 トルエン 100g、 水 300g及び水酸化ナトリウム 48gを仕込ん だ。
60°Cで攪桦しながら、 4-クロル -2-二トロアセトァセトァニリ ド 51.2gを少量づ つ添加した。
2時間反応後、 30'Cに冷却し、 析出した 6-クロル -2(1H)-キノキサリノ ン- N-ォ キサイ ドナトリゥム塩をろ別した。
この 6-クロル -2(1H)-キノキサリノン -N-ォキサイ ドナトリゥム塩を水に溶解 後、 10重量％塩酸水溶液で酸性とし析出した固体をろ別、 水洗、 乾燥して 6-クロ ル -2(1H)-キノキサリノン -N-ォキサイ ド 35g (収率 90%)を得た。

Claims

請求の範囲
一般式〔Π〕
〔I I〕
Figure imgf000014_0001
〔式中、 Xはハロゲン原子、 トリハロゲノ置換炭素数 1~5のアルキル基、 ニ トロ 基を示す。 〕
で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドを、 1~20倍モルのアル 力リの存在下、 水硫化アル力リ及び/又は硫ィ匕ァルカリと反応させることを特徴と する
一般式〔I〕
〔 I〕
Figure imgf000014_0002
〔式中、 Xは前記に同じ。 〕
で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリ ノ ンの製法。
2. —般式〔Π〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドを、 1~20倍モルのアル力リの存在下、 水硫化アル力リ及び/又は硫化アル力リ と反応 させた後、 反応生成物を 80~10(TCの酸に添加して処理することを特徴とする請 求の範囲第 1項記載の一般式〔I〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリノ ンの製 法。
3. —般式〔ΠΙ〕 〔I I I〕
Figure imgf000015_0001
O C H 2 C O C H3
〔式中、 Xはハロゲン原子、 トリハロゲノ置換炭素数 1~5のアルキル基、 ニトロ 基を示す。 〕
で表される 4-ハロゲノ -2-二トロアセトァセトァニリ ドを、 3~20倍モルのアル力 リの存在下、 反応させ、 一般式〔Π〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドのアルカ リ塩を含有する反応混合物を得た後、 該反応混合物と水硫 化アル力リ及び/又は硫ィヒアルカリを反応させることを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の一般式〔I〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノンの製法。
4. —般式〔ΠΙ〕 で表される 4-ハロゲノ -2-二トロアセトァセトァ二り ドを、 3~20倍モルのアルカリの存在下、 反応させ、 一般式〔Π〕 で表される 6-置換- 2(1Η)-キノキサリノ ン- Ν-ォキサイ ドのアルカ リ塩を含有する反応混合物を得た 後、 該反応混合物と水硫ィ匕アルカリ及び/又は硫ィヒアルカ リを反応させ、 次に反応 生成物を 80~100°Cの酸に添加して処理することを特徴とする請求の範囲第 1項記 載の一般式〔I〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリノンの製法。
5. Xがハロゲン原子である請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれかに記載の一 式〔I〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリノンの製法。
6. Xが塩素原子である請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれかに記載の一般式 〔I〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリノンの製法。
7. がトリフルォロメチル基である請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれかに 記載の一¾式〔I〕 で表される 6-置換- 2(1H)-キノキサリ ノ ンの製法。
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