JP2004269435A - Method for producing bisaminomethyl-1,4-dithiane and intermediate therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なビスアミノメチル−１，４−ジチアン化合物の製造方法及びその中間体に関する。本発明に係わるビスアミノメチル−１，４−ジチアン化合物は、光学材料、接着剤、塗料等の製造原料として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビスアミノメチル−１，４−ジチアン化合物の製造方法としては、前記式［２］で表される化合物を加圧下、塩化第一銅を触媒としてアンモニアを反応させて製造する方法が知られている（特許文献１）。しかしながら、この方法は、多量のアンモニアを加圧下に使用するものであるため、工業的に有利な方法とは言いがたい。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１３０２６４号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、光学材料、接着剤、塗料等の有用な製造原料として有用なビスアミノメチル−１，４−ジチアン化合物を、工業的に有利に製造する方法、並びにこの製造方法に用いる新規化合物及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は第１に、式［１］
【０００５】
【化１７】
（式中、Ｒ１は、水素原子又はＣ１−Ｃ６アルキル基を表す。）で表される化合物の製造方法であって、
（１）式［２］
【０００７】
【化１８】
（式中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ１は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物と、式［３］
【０００９】
【化１９】
（式中Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立してＣ１−Ｃ６アルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。）で表されるアミン類とを反応させ、式［４］
【００１１】
【化２０】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物を製造する工程、
【００１３】
（２）前記式［４］で表される化合物と、式［５］又は［６］
【００１４】
【化２１】
（式中、Ｒ５は、Ｃ１−Ｃ６アルキル基、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｙはハロゲン原子又はＣ１−Ｃ６アルコキシ基を表す。）で表される化合物を反応させ、式［７］
【００１６】
【化２２】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物を製造する工程、並びに、
（３）前記式［７］で表される化合物を脱アルキル及び加水分解する工程、
を有することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１８】
本発明は第２に、式［４］
【００１９】
【化２３】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記と同じ意味を表す。）で表される新規化合物とその製造方法を提供する。
【００２１】
また、本発明は第３に、式［７］
【００２２】
【化２４】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は前記と同じ意味を表す。）で表される新規化合物とその製造方法を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法は、前記式［１］で表される化合物の製造方法であって、次の第１工程（１）〜第３工程（３）を有することを特徴とする。
【００２５】
【化２５】
第１工程（１）は、前記式［２］で表される化合物と、式［３］で表されるアミンとを反応させて、前記式［４］で表される化合物を得る工程である。
【００２７】
上記反応式において、Ｘはハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
Ｒ１は、水素原子又はＣ１−Ｃ６アルキル基を表す。Ｃ１−Ｃ６アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立してＣ１−Ｃ６アルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。Ｃ１−Ｃ６アルキル基としては、前記Ｒ１のＣ１−Ｃ６アルキル基と同様のものが挙げられる。
また、置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、ｐ−メトキシフェニル基等が挙げられる。
【００２８】
式［３］で表されるアミンの使用量は、式［２］で表される化合物に対して２倍モル以上であれば特に制限されないが、好ましくは２〜４０倍モル、更に好ましくは３〜２０倍モルである。
【００２９】
この反応は、適当な溶媒中で行うことができる。用いる溶媒としては、基質に対し不活性であれば特に制限されない。例えば、水；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒；塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒；ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒；ニトロベンゼン等のニトロ系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の極性溶媒；等を例示することができる。また、これらの混合溶媒を用いることもできる。これらの中でも、収率よく目的物が得られる観点から、アルコール系溶媒、水及びそれらの混合溶媒の使用が好ましい。
【００３０】
溶媒の使用量は、式［２］の化合物１重量部に対し、通常０．５〜１０００重量部、好ましくは１〜１００重量部である。２種以上の溶媒を混合して用いる場合の混合比は任意である。反応は、室温から還流温度の範囲で行われるが、３０〜７０℃の範囲が好ましい。
【００３１】
【化２６】
第２工程（２）は、前記式［４］で表される化合物と、式［５］又は式［６］で表される化合物とを反応させて、式［７］で表される化合物を製造する工程である。
上記反応式中、Ｒ１〜Ｒ４は前記と同様である。
Ｒ５は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等のＣ１−Ｃ６アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等のＣ１−Ｃ６アルコキシ基；又は、フェニル基、ｐ−メトキシフェニル基等の置換基を有していてもよいアリール基；を表す。
Ｙは、塩素、臭素等のハロゲン原子；又はメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基等のＣ１−Ｃ６アルコキシ基を表す。
【００３３】
この反応は、適当な溶媒中で行なうことができる。用いる溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に制限されない。例えば、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ジエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒；ニトロベンゼン等のニトロ系溶媒；ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の極性溶媒；等が挙げられる。これらの溶媒は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、水との２相系で用いることもできる。
【００３４】
さらに、反応系中に発生するハロゲン化水素、カルボン酸を除去するため、有機塩基及び／又は無機塩基を反応系に添加してもよい。
有機塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ、Ｎ―ジイソプロピルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン等の３級のアミン；アニリン類；ピリジン、キノリン等の含窒素複素環化合物；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン、６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン、ピリジン、α−ピコリン、β―ピコリン、γ−ピコリン、ルチジン類、コリジン類等を例示することができる。
【００３５】
無機塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の重炭酸塩；等を例示することができる。また、これらの塩基を混合して使用することもできる。
【００３６】
更には４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩類等のオニウム塩類、クラウン化合物、有機塩基等を触媒として用いることもできる。具体的には４級アンモニウム塩として、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム、臭化トリメチルフェニルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化トリメチルフェニルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム、塩化Ｎ−ラウリルピリジニウム、塩化Ｎ−ベンジルピコリニウム、塩化トリカプリルメチルアンモニウム、沃化テトラメチルアンモニウム、沃化テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムサルフェート、等が使用できる。
【００３７】
４級ホスホニウム塩として、塩化テトラエチルホスホニウム、臭化テトラエチルホスホニウム、沃化テトラエチルホスホニウム、臭化テトラブチルホスホニウム、臭化テトラフェニルホスホニウム、臭化トリフェニルベンジルホスホニウム等が使用できる。また、クラウン化合物として、１５−クラウン−５，１８−クラウン−６等のクラウンエーテル類、クリプタンド類等が使用できる。
反応は−２０℃から用いる溶媒の沸点までの温度で円滑に進行する。
【００３８】
【化２７】
第３工程は、前記式［７］で表される化合物を脱アルキル及び加水分解することにより、式［１］で表される化合物を製造する工程である。
この反応においては、酸の存在下に行うのが好ましい。使用する酸としては酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸、塩酸、硫酸、臭化水素酸等の無機酸が挙げられる。なかでも、塩酸、硫酸等の無機酸の使用が好ましい。
【００４０】
この反応は、適当な溶媒中で行われる。使用する溶媒としては、反応に不活性であれば特に制限されないが、効率よく目的物を得ることができること、及び目的物の単離操作が容易であること等の理由から、水の使用が好ましい。
【００４１】
反応は、反応系に適した温度を適時選択できるが、室温から溶媒の沸点で行われ、好ましくは溶媒の沸点か１００℃程度である。また、室温から段階的に温度を上げながら反応することもできる。反応時間は通常１時間から２４時間の範囲である。
【００４２】
反応終了後は、通常の有機合成的手法に従って単離、精製を行うことにより目的物を得ることができる。目的物の構造は、ＮＭＲ、ＩＲ、ＭＡＳＳ等の各種スペクトルの測定を行うことにより決定することができる。
【００４３】
前記式［４］で表される化合物及び式［７］で表される化合物は新規化合物である。これらの化合物の具体例を第１表及び第２表に示すが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
【表１】
【表２】
【表３】
【実施例】
次に実施例で本発明を詳しく説明するが、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではない。
実施例１ ２，５−ビス（ｔ−ブチルアミノメチル）−１，４−ジチアン（以下ＴＢＭＤと略記する）の製造
【００４８】
【化２８】
粗２，５−ビス（クロロメチル）−１，４−ジチアン（以下ＤＣＭＤと略記する）９１．４ｇ（純分５４．３ｇ）、メタノール６２．５ｍｌ及び水１２５ｍｌの混合物にｔ−ブチルアミン１４６．３ｇを加え、４０〜４５℃にて１４時間反応を行った。反応終了後、メタノール及び過剰のｔ−ブチルアミンを減圧留去した後、濃塩酸４９．９ｇを加え、クロロホルム１２５ｍｌで洗浄した。クロロホルム層を希塩酸（濃塩酸２ｇ＋水１３ｍｌ）で抽出し、先の水溶液と合わせた。この水溶液に２８％ＮａＯＨ水溶液１１７．１ｇを加え、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を水洗後、クロロホルムを留去して得られた淡黄色オイルを、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で分析したところ、目的物を６２．４ｇ（収率８６％）含有していた。また、得られた淡黄色オイルをクロマトグラフィーにより単離し、ＮＭＲスペクトルを測定することにより、目的物であることを確認した。
【００５０】
１Ｈ−ＮＭＲデータ（ＣＤＣｌ３，δｐｐｍ）：１．１１（ｓ，１８Ｈ），２．８（ｍ，４Ｈ），２．９（ｍ，２Ｈ），３．０（ｍ，４Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δｐｐｍ）：２９．１，３１．１，４１．０，４５．４，５０．４
（注）主なピークのみを記載している。
【００５１】
実施例２ ＴＢＭＤの製造
粗ＤＣＭＤ １８．３ｇ（純分１０．９ｇ）と水２５ｍｌの混合物にｔ−ブチルアミン２９．３ｇを加え、６０〜６５℃にて４．５時間反応を行った。反応終了後、過剰のｔ−ブチルアミンを減圧留去した後、濃塩酸２２．８ｇを加え、クロロホルム２５ｍｌで洗浄した。クロロホルム層を水１３ｍｌで抽出し、先の水溶液と合わせた。この水溶液に２８％ＮａＯＨ水溶液３６．４ｇを加え、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を水洗後、クロロホルムを留去して得られた淡黄色オイルをＨＰＬＣで分析したところ、目的物を１３．５ｇ含有していた。
【００５２】
実施例３ ＴＢＭＤの製造
粗ＤＣＭＤ １４６．２ｇ（純分８６．８ｇ）と水２００ｍｌの混合物にｔ−ブチルアミン１７５．５ｇを加え、６５〜７０℃にて７時間反応を行った。反応終了後、過剰のｔ−ブチルアミンを減圧留去した後、濃塩酸６５．３ｇを加え、クロロホルム８０ｍｌで洗浄した。クロロホルム層を水２０ｍｌで抽出し、先の水溶液と合わせた。この水溶液に２８％ＮａＯＨ水溶液１６６．２ｇを加え、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を水洗後、クロロホルムを留去して得られた淡黄色オイルをＨＰＬＣで分析したところ、目的物を１０１．１ｇ含有していた。
【００５３】
実施例４ ２，５−ビス（Ｎ−アセチル−Ｎ−ｔ−ブチルアミノメチル）−１，４−ジチアン（以下ＡＢＭＤと略記する）の製造
【００５４】
【化２９】
実施例２で得たＴＢＭＤ（純分１４．５ｇ）及びトリエチルアミン１２．７ｇをクロロホルムに溶解し、１５℃にて塩化アセチル９．８ｇを滴下した。滴下終了後、さらに同温度で１時間撹拌した。反応終了後、反応液に水を加えて生成したトリエチルアミン塩を溶解分液した。有機層を水洗し、その１／１０量を測りとり、クロロホルムを留去したところ、粗ＡＢＭＤ２．０５ｇを得た。ＨＰＬＣで分析したところ、目的物（主として２種類の異性体の混合物）を１．７５ｇ（収率９３％）含有していた。
各異性体は再結晶及びシリカゲルクロマトグラフィーにより単離、精製し、ＮＭＲスペクトルを測定することにより構造を確認した。
【００５６】
Ａ）主異性体
１Ｈ−ＮＭＲデータ（ＣＤＣｌ３，δｐｐｍ）：１．４６（ｓ，１８Ｈ），２．２１（ｓ，６Ｈ），２．７８−２．８５（ｍ，２Ｈ），３．０３−３．１０（ｍ，２Ｈ），２．９８（ｄ，２Ｈ），３．６−３．７（ｍ，４Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲデータ（ＣＤＣｌ３，δｐｐｍ）：２５．７，２９．４，３０．９，４１．１，４９．５，５７．３，１７１．８
【００５７】
Ｂ）副異性体
１Ｈ−ＮＭＲデータ（ＣＤＣｌ３，δｐｐｍ）：１．４７（ｓ，１８Ｈ），２．１８（ｓ，６Ｈ），２．５９−２．６８（ｍ，２Ｈ），２．８（ｍ，２Ｈ），３．２−３．５（ｍ，２Ｈ，ｍ，４Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲデータ（ＣＤＣｌ３，δｐｐｍ）：２５．７，２９．２，３２．４，４６．７，５０．１，５７．３，１７１．７
【００５８】
実施例５ ＡＢＭＤの製造
【００５９】
【化３０】
ＴＢＭＤ（純分２２２ｇ）をモノクロルベンゼン７５０ｍｌに溶解し、ここに無水酢酸２３４ｇを添加した。この混合物を１００〜１１０℃に加熱し、５時間反応を行った。反応終了後、反応液を５０℃まで冷却し、ｎ−ヘキサン３７５ｍｌを滴下し、全容を５℃まで冷却して、析出した結晶を濾過し、乾燥して２１１ｇを得た。ＨＰＬＣによる分析及びＮＭＲの測定結果から、目的物であることを確認した。異性体比は９１：９（ＮＭＲ）であった。
母液をＨＰＬＣで測定したところ、目的物が４９．５ｇ含まれていた。（収率９１％）
【００６１】
実施例６ ２，５−ビス（アミノメチル）−１，４−ジチアン（以下ＢＡＭＤと略記する）の製造
【００６２】
【化３１】
実施例５で得たＡＢＭＤ３７．５ｇを塩酸水溶液（ＨＣｌ分：１８．２ｇ）７２．９ｇに室温で添加した。添加した後、加熱しながら、生成したｔ−ブチルクロリド及びｔ−ブチルアルコールを内温が１００℃に達するまで留出させた後、そのまま１００℃にて６時間反応を行った。反応終了後、反応液を１０℃まで冷却し、２８％ＮａＯＨ水溶液７２．９ｇを加えて、クロロホルムで抽出した。クロロホルムを留去し、単黄色オイル（後に固化）１７．７ｇを得た。ＨＰＬＣ及びＮＭＲからこのオイルが目的物であることを確認した（収率９７％）。
【００６４】
実施例７ ＢＡＭＤの製造
実施例４で得たＡＢＭＤのクロロホルム溶液（ＡＢＭＤ：１５．７ｇ含有）のクロロホルムを常圧で留去し、結晶が析出したところで濃塩酸２３．４ｇを加え更に留去を続けた。途中、水１７．５ｇを加えて内温が９０〜９５℃となったところで留出を止め、その温度で７時間反応を行った。反応液を冷却後、２８％ＮａＯＨ水溶液３５．１ｇを加え、クロロホルムで抽出した。クロロホルムを留去して得られた残留物をＨＰＬＣで分析したところ、ＢＡＭＤ７．２ｇを含有していた（収率９６％）。
【００６５】
実施例８ ＢＡＭＤの製造
ＡＢＭＤ１．０ｇを３０％硫酸水溶液に加え、５時間加熱還流した。反応液を冷却後、２８％ＮａＯＨ水溶液１２ｇを加え、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を硫酸マグネシウムで乾燥し、クロロホルムを留去して目的物０．４４ｇを得た（収率９１％）。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法は、光学材料等の製造原料として有用なビスアミノメチル−１，４−ジチアン化合物を温和な反応条件で、効率よく製造することができるので、工業的に有利な製造方法である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a novel bisaminomethyl-1,4-dithiane compound and an intermediate thereof. The bisaminomethyl-1,4-dithiane compound according to the present invention is useful as a raw material for producing optical materials, adhesives, paints, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for producing a bisaminomethyl-1,4-dithiane compound, a method is known in which a compound represented by the formula [2] is produced by reacting ammonia under pressure and cuprous chloride as a catalyst. (Patent Document 1). However, this method is not industrially advantageous because a large amount of ammonia is used under pressure.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-130264 [Problems to be Solved by the Invention]
The present invention relates to a method for industrially advantageously producing a bisaminomethyl-1,4-dithiane compound useful as a useful production raw material for optical materials, adhesives, paints, and the like, and a novel compound used in this production method. It is an object to provide a manufacturing method thereof.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention firstly provides a formula [1]
[0005]
Embedded image
(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a C 1 -C 6 alkyl group).
(1) Equation [2]
[0007]
Embedded image
(Wherein X represents a halogen atom, R 1 has the same meaning as described above), and a compound represented by the formula [3]
[0009]
Embedded image
(Wherein R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a C 1 -C 6 alkyl group or an aryl group which may have a substituent). , Equation [4]
[0011]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meaning as described above),
[0013]
(2) A compound represented by the formula [4] and a compound represented by the formula [5] or [6]
[0014]
Embedded image
(Wherein, R 5 represents a C 1 -C 6 alkyl group, a C 1 -C 6 alkoxy group, or an aryl group which may have a substituent, and Y represents a halogen atom or a C 1 -C 6 alkoxy group. Is represented by the formula: [7]
[0016]
Embedded image
(Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent the same meaning as described above), and
(3) a step of dealkylating and hydrolyzing the compound represented by the formula [7],
The manufacturing method characterized by having.
[0018]
The present invention secondly provides a formula [4]
[0019]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meaning as described above) and a method for producing the same.
[0021]
Thirdly, the present invention provides a formula [7]
[0022]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent the same meaning as described above) and a method for producing the same.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The production method of the present invention is a method for producing the compound represented by the formula [1], and comprises the following first step (1) to third step (3).
[0025]
Embedded image
The first step (1) is a step of reacting a compound represented by the formula [2] with an amine represented by the formula [3] to obtain a compound represented by the formula [4]. .
[0027]
In the above reaction formula, X represents a halogen atom. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
R 1 represents a hydrogen atom or a C 1 -C 6 alkyl group. Examples of the C 1 -C 6 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl. And the like.
R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a C 1 -C 6 alkyl group or an aryl group which may have a substituent. The C 1 -C 6 alkyl group include the same C 1 -C 6 alkyl group of the R 1 can be mentioned.
Examples of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group and a p-methoxyphenyl group.
[0028]
The amount of the amine represented by the formula [3] is not particularly limited as long as it is at least 2 times the mol of the compound represented by the formula [2], but is preferably 2 to 40 times, more preferably 3 times the mol. ２０20-fold mol.
[0029]
This reaction can be performed in a suitable solvent. The solvent used is not particularly limited as long as it is inert to the substrate. For example, water; alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; halogen solvents such as methylene chloride, chloroform, dichloroethane, and chlorobenzene; hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, hexane, and cyclohexane; methyl acetate Ester solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate; ketone solvents such as methyl isobutyl ketone; ether solvents such as diethyl ether; nitrile solvents such as benzonitrile; nitro solvents such as nitrobenzene; Polar solvents such as dimethylformamide (DMF) and dimethylsulfoxide (DMSO); Further, these mixed solvents can be used. Among these, the use of an alcohol solvent, water and a mixed solvent thereof is preferred from the viewpoint of obtaining the desired product in good yield.
[0030]
The amount of the solvent to be used is generally 0.5 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, per 1 part by weight of the compound of the formula [2]. The mixing ratio when two or more solvents are mixed and used is arbitrary. The reaction is carried out at room temperature to reflux temperature, preferably in the range of 30 to 70 ° C.
[0031]
Embedded image
In the second step (2), a compound represented by the formula [4] is reacted with a compound represented by the formula [5] or the formula [6] to form a compound represented by the formula [7]. This is the manufacturing process.
In the above reaction formula, R 1 to R 4 are the same as described above.
R 5 is a C 1- such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, or an n-hexyl group. C 6 alkyl group; C 1 -C 6 alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, t-butoxy group; or phenyl Or an aryl group which may have a substituent such as a p-methoxyphenyl group.
Y represents a halogen atom such as chlorine or bromine; or a C 1 -C 6 alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, or an isopropoxy group.
[0033]
This reaction can be performed in a suitable solvent. The solvent used is not particularly limited as long as it is a solvent inert to the reaction. For example, halogen solvents such as methylene chloride, chloroform, dichloroethane, and chlorobenzene; hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, hexane, and cyclohexane; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, and butyl acetate; methyl ethyl ketone Solvents such as diethyl ether, 1,2-dimethoxyethane and dioxane; nitrile solvents such as acetonitrile and benzonitrile; nitro solvents such as nitrobenzene; polarities such as DMF and DMSO Solvent; and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more. It can also be used in a two-phase system with water.
[0034]
Further, an organic base and / or an inorganic base may be added to the reaction system in order to remove hydrogen halide and carboxylic acid generated in the reaction system.
Examples of the organic base include tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-butylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diisopropylethylamine and N, N-diethylaniline; anilines; pyridine, quinoline and the like. 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 6-dibutylamino-1, Examples include 8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, triethylenediamine, N, N-dimethylaminopyridine, pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, lutidines, collidines and the like. be able to.
[0035]
Examples of the inorganic base include hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide; carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, and calcium carbonate; sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, and the like. Bicarbonate; and the like. In addition, these bases can be used as a mixture.
[0036]
Further, onium salts such as quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts, crown compounds, organic bases and the like can also be used as catalysts. Specifically, as quaternary ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, Triethylbenzylammonium bromide, trimethylphenylammonium bromide, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, triethylbenzylammonium chloride, trimethylphenylammonium chloride, trioctylmethylammonium chloride, tributylbenzylammonium chloride, trimethylbenzyl chloride Ammonium, N-laurylpyridinium chloride, N-benzylpicolinium chloride, chloride Rica prills methylammonium iodide tetramethylammonium iodide tetrabutyl ammonium, tetrabutyl ammonium sulfate, and the like can be used.
[0037]
As quaternary phosphonium salts, tetraethylphosphonium chloride, tetraethylphosphonium bromide, tetraethylphosphonium iodide, tetrabutylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, triphenylbenzylphosphonium bromide and the like can be used. As the crown compound, crown ethers such as 15-crown-5,18-crown-6, cryptands and the like can be used.
The reaction proceeds smoothly from -20 ° C to the boiling point of the solvent used.
[0038]
Embedded image
The third step is a step of producing a compound represented by the formula [1] by dealkylating and hydrolyzing the compound represented by the formula [7].
This reaction is preferably performed in the presence of an acid. Examples of the acid used include organic acids such as acetic acid, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, and toluenesulfonic acid; and inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and hydrobromic acid. Among them, use of an inorganic acid such as hydrochloric acid and sulfuric acid is preferred.
[0040]
This reaction is performed in a suitable solvent. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is inert to the reaction, but the use of water is preferred because the desired product can be obtained efficiently and the operation of isolating the desired product is easy. .
[0041]
The reaction can be carried out at a temperature suitable for the reaction system at any time, but the reaction is carried out from room temperature to the boiling point of the solvent, preferably the boiling point of the solvent or about 100 ° C. Further, the reaction can be performed while increasing the temperature stepwise from room temperature. Reaction times are usually in the range from 1 hour to 24 hours.
[0042]
After completion of the reaction, the desired product can be obtained by performing isolation and purification in accordance with ordinary organic synthetic techniques. The structure of the target substance can be determined by measuring various spectra such as NMR, IR, and MASS.
[0043]
The compound represented by the formula [4] and the compound represented by the formula [7] are novel compounds. Specific examples of these compounds are shown in Tables 1 and 2, but are not limited thereto.
[0044]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
【Example】
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Example 1 Production of 2,5-bis (t-butylaminomethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as TBMD)
Embedded image
141.4 g of t-butylamine was added to a mixture of 91.4 g (purity 54.3 g) of crude 2,5-bis (chloromethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as DCMD), 62.5 ml of methanol and 125 ml of water. Was added, and the mixture was reacted at 40 to 45 ° C. for 14 hours. After completion of the reaction, methanol and excess t-butylamine were distilled off under reduced pressure, 49.9 g of concentrated hydrochloric acid was added, and the mixture was washed with 125 ml of chloroform. The chloroform layer was extracted with dilute hydrochloric acid (concentrated hydrochloric acid 2 g + water 13 ml) and combined with the above aqueous solution. 117.1 g of a 28% aqueous NaOH solution was added to this aqueous solution, and extracted with chloroform. After washing the chloroform layer with water, chloroform was distilled off, and the pale yellow oil obtained was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC). As a result, it was found that the target product contained 62.4 g (yield 86%). Further, the obtained pale yellow oil was isolated by chromatography, and its NMR spectrum was measured to confirm that it was the desired product.
[0050]
1 H-NMR data (CDCl 3 , δ ppm): 1.11 (s, 18H), 2.8 (m, 4H), 2.9 (m, 2H), 3.0 (m, 4H).
13 C-NMR (CDCl 3 , δ ppm): 29.1, 31.1, 41.0, 45.4, 50.4
(Note) Only the main peaks are shown.
[0051]
Example 2 Production of TBMD 29.3 g of t-butylamine was added to a mixture of 18.3 g (purity 10.9 g) of crude DCMD and 25 ml of water, and the mixture was reacted at 60 to 65 ° C for 4.5 hours. Was. After completion of the reaction, excess t-butylamine was distilled off under reduced pressure, 22.8 g of concentrated hydrochloric acid was added, and the mixture was washed with 25 ml of chloroform. The chloroform layer was extracted with 13 ml of water and combined with the above aqueous solution. To this aqueous solution, 36.4 g of a 28% NaOH aqueous solution was added, and extracted with chloroform. After washing the chloroform layer with water, chloroform was distilled off, and the pale yellow oil obtained was analyzed by HPLC. As a result, it was found that the target product contained 13.5 g.
[0052]
Example 3 Production of TBMD 175.5 g of t-butylamine was added to a mixture of 146.2 g (86.8 g of pure content) of crude DCMD and 200 ml of water, and the mixture was reacted at 65 to 70 ° C for 7 hours. After completion of the reaction, excess t-butylamine was distilled off under reduced pressure, 65.3 g of concentrated hydrochloric acid was added, and the mixture was washed with 80 ml of chloroform. The chloroform layer was extracted with 20 ml of water and combined with the previous aqueous solution. To this aqueous solution, 166.2 g of a 28% NaOH aqueous solution was added, and extracted with chloroform. After the chloroform layer was washed with water, chloroform was distilled off, and the pale yellow oil obtained was analyzed by HPLC. As a result, it was found that the desired product was contained in an amount of 101.1 g.
[0053]
Example 4 Production of 2,5-bis (N-acetyl-Nt-butylaminomethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as ABMD)
Embedded image
TBMD (14.5 g of pure content) and 12.7 g of triethylamine obtained in Example 2 were dissolved in chloroform, and 9.8 g of acetyl chloride was added dropwise at 15 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour. After completion of the reaction, water was added to the reaction solution to dissolve and separate the triethylamine salt formed. The organic layer was washed with water, 1/10 volume thereof was measured and chloroform was distilled off, to obtain 2.05 g of crude ABMD. As a result of analysis by HPLC, 1.75 g (yield: 93%) of the target compound (mainly a mixture of two isomers) was contained.
Each isomer was isolated and purified by recrystallization and silica gel chromatography, and its structure was confirmed by measuring its NMR spectrum.
[0056]
A) Main isomer
1 H-NMR data (CDCl 3 , δ ppm): 1.46 (s, 18H), 2.21 (s, 6H), 2.78-2.85 (m, 2H), 3.03-3.10 (M, 2H), 2.98 (d, 2H), 3.6-3.7 (m, 4H)
13 C-NMR data (CDCl 3 , δ ppm): 25.7, 29.4, 30.9, 41.1, 49.5, 57.3, 171.8.
[0057]
B) minor isomer
1 H-NMR data (CDCl 3 , δ ppm): 1.47 (s, 18H), 2.18 (s, 6H), 2.59-2.68 (m, 2H), 2.8 (m, 2H) ), 3.2-3.5 (m, 2H, m, 4H)
13 C-NMR data (CDCl 3 , δ ppm): 25.7, 29.2, 32.4, 46.7, 50.1, 57.3, 171.7.
[0058]
Example 5 Production of ABMD
Embedded image
TBMD (pure content: 222 g) was dissolved in 750 ml of monochlorobenzene, and 234 g of acetic anhydride was added thereto. This mixture was heated to 100 to 110 ° C. and reacted for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to 50 ° C., 375 ml of n-hexane was added dropwise, the whole volume was cooled to 5 ° C., and the precipitated crystals were filtered and dried to obtain 211 g. From the results of analysis by HPLC and measurement by NMR, it was confirmed to be the target compound. The isomer ratio was 91: 9 (NMR).
The mother liquor was measured by HPLC and found to contain 49.5 g of the desired product. (91% yield)
[0061]
Example 6 Production of 2,5-bis (aminomethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as BAMD)
Embedded image
37.5 g of ABMD obtained in Example 5 was added to 72.9 g of an aqueous hydrochloric acid solution (HCl content: 18.2 g) at room temperature. After the addition, while heating, the generated t-butyl chloride and t-butyl alcohol were distilled off until the internal temperature reached 100 ° C, and the reaction was carried out at 100 ° C for 6 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was cooled to 10 ° C., 72.9 g of a 28% aqueous NaOH solution was added, and the mixture was extracted with chloroform. Chloroform was distilled off to obtain 17.7 g of a single yellow oil (solidified later). HPLC and NMR confirmed that this oil was the desired product (yield 97%).
[0064]
Example 7 Production of BAMD Chloroform of the chloroform solution of ABMD obtained in Example 4 (containing ABMD: 15.7 g) was distilled off at normal pressure. When crystals precipitated, 23.4 g of concentrated hydrochloric acid was added. Further distillation was continued. On the way, 17.5 g of water was added and distillation was stopped when the internal temperature became 90 to 95 ° C., and the reaction was carried out at that temperature for 7 hours. After cooling the reaction solution, 35.1 g of a 28% aqueous NaOH solution was added, and the mixture was extracted with chloroform. The residue obtained by distilling off chloroform was analyzed by HPLC and found to contain 7.2 g of BAMD (96% yield).
[0065]
Example 8 Production of BAMD 1.0 g of ABMD was added to a 30% aqueous sulfuric acid solution, and the mixture was heated under reflux for 5 hours. After cooling the reaction solution, 12 g of a 28% aqueous NaOH solution was added, and the mixture was extracted with chloroform. The chloroform layer was dried over magnesium sulfate, and chloroform was distilled off to obtain 0.44 g of the desired product (yield: 91%).
[0066]
【The invention's effect】
As described above, the production method of the present invention can efficiently produce a bisaminomethyl-1,4-dithiane compound useful as a raw material for producing an optical material or the like under mild reaction conditions, and thus can be used industrially. This is an advantageous production method.
Claims (7)
（１）式［２］
（２）前記式［４］で表される化合物と、式［５］又は式［６］
（３）前記式［７］で表される化合物を脱アルキル及び加水分解する工程、
を有することを特徴とする製造方法。Equation [1]
(1) Equation [2]
(2) a compound represented by the formula [4] and a compound represented by the formula [5] or the formula [6]
(3) a step of dealkylating and hydrolyzing the compound represented by the formula [7],
The manufacturing method characterized by having.
式［３］
Equation [3]
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