JP2005200305A - イミダゾール類の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂の硬化剤、ウレタン発泡剤、各種農薬、抗生物質、抗エイズ薬などの医薬の中間体、染料中間体として有用性が期待されるイミダゾール類を高収率で製造する方法に関する。
イミダゾール類は上記の如く有用な用途を有しており、その製造方法としては、例えば、α−ジカルボニル化合物、アンモニア、アルデヒド及び第一級アミンを、水性媒体中で20〜150℃の温度において一工程で反応させる方法(例えば、特許文献1参照。)、グリオキザール類とアルデヒド類と第一級アミン類を反応させ、次いでアンモニア若しくはその炭酸塩と反応させる方法(例えば、特許文献2参照。)が知られている。
特公平3−62710号公報
特開平3−169865号公報
しかし、上記特許文献1に開示の方法では、温度をオートクレーブ中で100℃以上で反応させないと収率が上昇せず、操作が煩雑であり、しかも温度を上げると未置換のイミダゾール類が多く生成するという問題点があった。
また、特許文献2に開示の方法では、1−置換イミダゾールの収率が60〜70%と低くなってしまうという欠点があった。
また、特許文献2に開示の方法では、1−置換イミダゾールの収率が60〜70%と低くなってしまうという欠点があった。
本発明の製造方法は、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂の硬化剤、ウレタン発泡剤、各種農薬、抗生物質、抗エイズ薬などの医薬の中間体、染料中間体として有用性が期待されるイミダゾール類を高収率で製造できる。
本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する上記のイミン化合物(A)は、アルデヒド化合物と第一級アミンあるいはアンモニアを反応させて得ることができ、かかるアルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド等が挙げられ、かかるホルムアルデヒドやアセトアルデヒドは、通常水溶液として用いられ、工業的な取り扱い易さの点から、通常はホルムアルデヒドは30〜50重量%、アセトアルデヒドは60〜90重量%のそれぞれの水溶液として用いられることが多い。
本発明で使用する上記のイミン化合物(A)は、アルデヒド化合物と第一級アミンあるいはアンモニアを反応させて得ることができ、かかるアルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド等が挙げられ、かかるホルムアルデヒドやアセトアルデヒドは、通常水溶液として用いられ、工業的な取り扱い易さの点から、通常はホルムアルデヒドは30〜50重量%、アセトアルデヒドは60〜90重量%のそれぞれの水溶液として用いられることが多い。
また、第一級アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、モノエタノールアミン、メトキシエチルアミン、エトキシエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、3−アミノ−3−メチル−1−ブテン、3,3−ジメトキシ−2−プロピルアミン、3−メチルアミノ−1−プロピルアミン、シクロヘキシルアミンエタノールアミン、アリルアミン、ベンジルアミン、アニリン、o−トルイジン、o−エチルアニリン、2,4−キシリジン、2,6−キシリジン等が挙げられる。
かかるイミン化合物(A)は、上記のようにアルデヒド化合物と第一級アミンあるいはアンモニアを反応させて得ることができ、かかる反応は下記反応式で示されるものである。
このときの第一級アミンあるいはアンモニアの使用量は、アルデヒド化合物の1モルに対して0.5〜20.0倍モルとすることが好ましく、さらには1.0〜10倍モルである。かかる使用量が0.5倍モル未満ではアルデヒドが残存することになって最終的にイミダゾールの副生が多くなり、逆に20倍モルを越えても収率のさらなる向上はみられず好ましくない。
かかる反応を実施するに当たっては、アルデヒド化合物と第一級アミンあるいはアンモニアとを混合すればよく、混合の仕方に限定はない。また、かかる反応は、通常水溶媒中で実施するが、原料の中に非水溶性の物質がある場合には水溶性溶媒や水と水溶性溶媒の混合溶媒中で行ってもよい。かかる水溶性溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
かかる反応は発熱反応であり、通常冷却しながら、0〜20℃で10〜60分程度反応させ、イミン化合物の生成は、原料の消失をガスクロマトグラフィーあるいは液体クロマトグラフィー等で確認することができる。
本発明で使用するイミン化合物(B)は、α,β−ジカルボニル化合物に第1級アミンあるいはアンモニアを反応させて得ることができ、かかるα,β−ジカルボニル化合物としては、グリオキザール、メチルグリオキザール等が挙げられ、通常は工業的に入手しやすい40重量%の水溶液として使用される。
かかる反応は下記反応式で示されるものである。
かかる反応は下記反応式で示されるものである。
このときの第一級アミンあるいはアンモニアの使用量は、α,β−ジカルボニル化合物の1モルに対して0.5〜20.0倍モルとすることが好ましく、さらには1.0〜10倍モルである。かかる使用量が0.5倍モル未満ではアルデヒドが残存することになって最終的にイミダゾールの副生が多くなり、逆に20倍モルを越えても収率のさらなる向上はみられず好ましくない。
かかる反応を実施するに当たっては、α,β−ジカルボニル化合物と第一級アミンあるいはアンモニアとを混合すればよく、混合の仕方に限定はない。かかる反応は、通常は水溶媒中で実施するが、原料の中に非水溶性の物質がある場合には水溶性溶媒や水と水溶性溶媒の混合溶媒中で行ってもよい。かかる水溶性溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
かかる反応は発熱反応であり、通常冷却しながら、0〜20℃で10〜60分程度反応させ、イミン化合物の生成は、原料の消失をガスクロマトグラフィーあるいは液体クロマトグラフィー等で確認することができる。
本発明においては、上記の如きイミン化合物(A)とイミン化合物(B)を反応させることを最大の特徴とするもので、以下かかる方法について説明する。
かかる反応は、下記の反応式で示されるものである。
かかる反応は、下記の反応式で示されるものである。
このときのイミン化合物(A)の使用量は、イミン化合物(B)1モルに対して0.5〜2.0倍モルとすることが好ましく、さらには0.75〜1.5倍モル、特には0.9〜1.1倍モルである。かかる使用量が0.5倍モル未満では目的物の収率が低くなることがあり、逆に2.0倍モルを越えると目的外のイミダゾールの副生が多くなり、また大型の反応容器も必要となり好ましくない。
かかる反応を実施するに当たっては、イミン化合物(A)とイミン化合物(B)とを混合すればよく、混合の仕方に限定はない。かかる反応は、通常は水溶媒中で実施するが、原料の中に非水溶性の物質がある場合には水溶性溶媒や水と水溶性溶媒の混合溶媒中で行ってもよい。かかる水溶性溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
反応終了後は、得られた反応液を酢酸エステル、ケトン類等で抽出したり、蒸留、充填カラム処理、部分濃縮、再結晶等の方法でイミダゾール類を分離すればよい。
なお、本発明においては、上述したイミン化合物(A)あるいは(B)の製造時の反応液に他方のイミン化合物を添加したり、あるいは両方の反応液を混合して反応させて目的とするイミダゾール類を得ることも可能である。
なお、本発明においては、上述したイミン化合物(A)あるいは(B)の製造時の反応液に他方のイミン化合物を添加したり、あるいは両方の反応液を混合して反応させて目的とするイミダゾール類を得ることも可能である。
以下、本発明を実施例を挙げて詳述する。「%」は重量基準である。収率は液体クロマトグラフィー分析により求めた。
実施例1
撹拌器、滴下漏斗の付いた500mLの4つ口フラスコにモノエタノールアミン61.1g(1モル)を仕込み、37%ホルムアルデヒド水溶液81.2g(1モル)を冷却しながら25℃以下で滴下、25℃で1時間撹拌してイミン化合物(A)〔2−メチレンアミノエタノール〕を得た。なお、イミン化合物の生成は液体クロマトグラフィーで確認した。
一方、撹拌器、滴下漏斗の付いた300mLの4つ口フラスコに40%グリオキザール水溶液145.1g(1モル)を仕込み、28%アンモニア水溶液60.8g(1モル)を冷却しながら25℃以下で滴下、25℃で1時間撹拌してイミン化合物(B)〔イミノアセトアルデヒド〕を得た。なお、イミン化合物の生成は液体クロマトグラフィーで確認した。
続いて、イミン化合物(B)の反応液をイミン化合物(A)の反応器に冷却しながら25℃以下で滴下して、25℃で1時間熟成させた。熟成終了後、水及び残った原料を溜去してオイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾールが97%、イミダゾールが2%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール106.5g(0.95g)を得た。収率95%であった。
撹拌器、滴下漏斗の付いた500mLの4つ口フラスコにモノエタノールアミン61.1g(1モル)を仕込み、37%ホルムアルデヒド水溶液81.2g(1モル)を冷却しながら25℃以下で滴下、25℃で1時間撹拌してイミン化合物(A)〔2−メチレンアミノエタノール〕を得た。なお、イミン化合物の生成は液体クロマトグラフィーで確認した。
一方、撹拌器、滴下漏斗の付いた300mLの4つ口フラスコに40%グリオキザール水溶液145.1g(1モル)を仕込み、28%アンモニア水溶液60.8g(1モル)を冷却しながら25℃以下で滴下、25℃で1時間撹拌してイミン化合物(B)〔イミノアセトアルデヒド〕を得た。なお、イミン化合物の生成は液体クロマトグラフィーで確認した。
続いて、イミン化合物(B)の反応液をイミン化合物(A)の反応器に冷却しながら25℃以下で滴下して、25℃で1時間熟成させた。熟成終了後、水及び残った原料を溜去してオイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾールが97%、イミダゾールが2%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール106.5g(0.95g)を得た。収率95%であった。
実施例2
実施例1のイミン化合物(A)の製造において、ホルムアルデヒド水溶液の代わりに、90%アセトアルデヒド水溶液48.9g(1モル)を使用した以外は、同様に行って、オイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾールが91%、2−メチルイミダゾールが5%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール106.0g(0.84モル)を得た。収率84%であった。
実施例1のイミン化合物(A)の製造において、ホルムアルデヒド水溶液の代わりに、90%アセトアルデヒド水溶液48.9g(1モル)を使用した以外は、同様に行って、オイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾールが91%、2−メチルイミダゾールが5%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール106.0g(0.84モル)を得た。収率84%であった。
実施例3
実施例1のイミン化合物(A)の製造において、モノエタノールアミンの代わりに、アリルアミン57.1g(1モル)を使用した以外は、同様に行って、オイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−アリルイミダゾールが93%、イミダゾールが4%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−アリルイミダゾール97.3g(0.90モル)を得た。収率90%であった。
実施例1のイミン化合物(A)の製造において、モノエタノールアミンの代わりに、アリルアミン57.1g(1モル)を使用した以外は、同様に行って、オイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−アリルイミダゾールが93%、イミダゾールが4%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−アリルイミダゾール97.3g(0.90モル)を得た。収率90%であった。
実施例4
実施例1のイミン化合物(A)の製造において、モノエタノールアミンの代わりに40%メチルアミン水溶液77.7g(1モル)を、ホルムアルデヒド水溶液の代わりにイソブチルアルデヒド72.1g(1モル)をそれぞれ使用し、非水溶性のイソブチルアルデヒドを溶解させるためにメタノール100mLを用いた以外は、同様に行って、オイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−メチル−2−イソプロピルイミダゾールが91%、2−メチルイミダゾールが3%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−メチル−2−イソプロピルイミダゾール109.3g(0.88モル)を得た。収率88%であった。
実施例1のイミン化合物(A)の製造において、モノエタノールアミンの代わりに40%メチルアミン水溶液77.7g(1モル)を、ホルムアルデヒド水溶液の代わりにイソブチルアルデヒド72.1g(1モル)をそれぞれ使用し、非水溶性のイソブチルアルデヒドを溶解させるためにメタノール100mLを用いた以外は、同様に行って、オイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−メチル−2−イソプロピルイミダゾールが91%、2−メチルイミダゾールが3%含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−メチル−2−イソプロピルイミダゾール109.3g(0.88モル)を得た。収率88%であった。
比較例1
撹拌器、滴下漏斗の付いた500mLの3つ口フラスコに40%グリオキザール水溶液145.1g(1モル)と37%ホルムアルデヒド水溶液81.2g(1モル)を仕込み、そこにモノエタノールアミン61.1g(1モル)と28%アンモニア水溶液60.8g(1モル)の混合液を反応系が25℃となる程度に冷却しながら添加後、1時間熟成させた。反応終了後、水及び残った原料を溜去してオイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール60%、イミダゾールが32%も含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール62.8g(0.56g)を得た。収率は56%であった。
撹拌器、滴下漏斗の付いた500mLの3つ口フラスコに40%グリオキザール水溶液145.1g(1モル)と37%ホルムアルデヒド水溶液81.2g(1モル)を仕込み、そこにモノエタノールアミン61.1g(1モル)と28%アンモニア水溶液60.8g(1モル)の混合液を反応系が25℃となる程度に冷却しながら添加後、1時間熟成させた。反応終了後、水及び残った原料を溜去してオイル状反応物を得た。かかる反応物中には1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール60%、イミダゾールが32%も含まれていた。かかる反応物を蒸留して1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール62.8g(0.56g)を得た。収率は56%であった。
本発明の方法で得られたイミダゾール類は、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂の硬化剤、ウレタン発泡剤、各種農薬、抗生物質、抗エイズ薬などの医薬の中間体、染料中間体としての有用性が期待されるものである。
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JP2004004933A JP2005200305A (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | イミダゾール類の製造方法 |
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JP2004004933A JP2005200305A (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | イミダゾール類の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011074004A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | N−置換イミダゾール系化合物の製造方法 |
JP2011074003A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | N−置換イミダゾール系化合物の製造方法 |
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IT201700006307A1 (it) * | 2017-01-20 | 2018-07-20 | Versalis Spa | Complesso osso-azotato di ferro, sistema catalitico comprendente detto complesso osso-azotato di ferro e procedimento per la (co)polimerizzazione di dieni coniugati |
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2004
- 2004-01-13 JP JP2004004933A patent/JP2005200305A/ja active Pending
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WO2018134757A1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Versalis S.P.A. | Oxo-nitrogenated iron complex, catalytic system comprising said oxo-nitrogenated iron complex and process for the (co)polymerization of conjugated dienes |
CN110167949A (zh) * | 2017-01-20 | 2019-08-23 | 维尔萨利斯股份公司 | 氧代氮化铁络合物、包括所述氧代氮化铁络合物的催化体系以及用于共轭二烯的(共)聚合的工艺 |
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EA039462B1 (ru) * | 2017-01-20 | 2022-01-28 | ВЕРСАЛИС С.п.А. | Оксо-азотсодержащий комплекс железа, каталитическая система, включающая указанный оксо-азотсодержащий комплекс железа, и способ (со)полимеризации сопряженных диенов |
CN110167949B (zh) * | 2017-01-20 | 2022-08-23 | 维尔萨利斯股份公司 | 氧代氮化铁络合物、包括所述氧代氮化铁络合物的催化体系以及用于共轭二烯的(共)聚合的工艺 |
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