JP4356917B2 - Process for producing bisaminomethyl-1,4-dithianes and intermediates thereof - Google Patents

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】

【０００６】
（式中、Ｒ_１は、水素原子又はＣ_１−Ｃ_６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】

【０００８】
（式中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ_１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】

【００１０】
（式中Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれ独立してＣ_１−Ｃ_６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】

【００１２】
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４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】

【００１５】
（式中、Ｒ_５は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_６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Ｃ_１−Ｃ_６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】

【００１７】
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５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】

【００２０】
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４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】

【００２３】
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５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】

【００２６】
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。
Ｒ_１は、水素原子又はＣ_１−Ｃ_６アルキル基を表す。Ｃ_１−Ｃ_６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。
Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれ独立してＣ_１−Ｃ_６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。Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基としては、前記Ｒ_１のＣ_１−Ｃ_６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】

【００３２】
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、Ｒ_１〜Ｒ_４は前記と同様である。
Ｒ_５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Ｃ_１−Ｃ_６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Ｃ_１−Ｃ_６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Ｃ_１−Ｃ_６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】

【００３９】
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】

【００４５】
【表２】

【００４６】
【表３】

【００４７】
【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】

【００４９】
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（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）：１．１１（ｓ，１８Ｈ），２．８（ｍ，４Ｈ），２．９（ｍ，２Ｈ），３．０（ｍ，４Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，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】

【００５５】
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（ＣＤＣｌ_３，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（ＣＤＣｌ_３，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（ＣＤＣｌ_３，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（ＣＤＣｌ_３，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】

【００６０】
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】

【００６３】
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]
BACKGROUND 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, there is known a method for producing a compound represented by the formula [2] by reacting ammonia under pressure with cuprous chloride as a catalyst. (Patent Document 1). However, since this method uses a large amount of ammonia under pressure, it is not an industrially advantageous method.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent 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 raw material for production of optical materials, adhesives, paints, and the like, as well as novel compounds and 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 has the formula [1].
[0005]
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[0006]
(Wherein R ₁ represents a hydrogen atom or a C ₁ -C ₆ alkyl group),
(1) Formula [2]
[0007]
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[0008]
(Wherein X represents a halogen atom and R ₁ has the same meaning as described above), and the formula [3]
[0009]
Embedded image

[0010]
(Wherein R ₂ , R ₃ and R ₄ each independently represents a C ₁ -C ₆ alkyl group or an aryl group which may have a substituent) and an amine represented by , Formula [4]
[0011]
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[0012]
(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ represent the same meaning as described above),
[0013]
(2) The compound represented by the formula [4] and the formula [5] or [6]
[0014]
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[0015]
(In the formula, 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. And a compound represented by the formula [7]
[0016]
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[0017]
(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],
A manufacturing method characterized by comprising:
[0018]
The present invention secondly relates to the formula [4].
[0019]
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[0020]
(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]
In addition, the present invention thirdly, formula [7]
[0022]
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[0023]
(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ and R ₅ have the same meanings as described above) and a method for producing the same.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
The manufacturing method of this invention is a manufacturing method of the compound represented by said Formula [1], Comprising: It has the following 1st process (1)-3rd process (3), It is characterized by the above-mentioned.
[0025]
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[0026]
The first step (1) is a step of obtaining a compound represented by the formula [4] by reacting the compound represented by the formula [2] with an amine represented by the formula [3]. .
[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 methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, and n-hexyl. Groups 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. Examples of the C ₁ -C ₆ alkyl group include the same C ₁ -C ₆ alkyl groups as those described above for R ₁ .
In addition, 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 2 times or more moles relative to the compound represented by the formula [2], but preferably 2 to 40 times moles, more preferably 3 times. ~ 20 times mole.
[0029]
This reaction can be carried out in a suitable solvent. The solvent to be 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, isopropyl alcohol; halogen solvents such as methylene chloride, chloroform, dichloroethane, chlorobenzene; hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, hexane, 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; N, N -Polar solvents such as dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO); Moreover, these mixed solvents can also be used. Among these, it is preferable to use an alcohol solvent, water, and a mixed solvent thereof from the viewpoint of obtaining the target product with high yield.
[0030]
The usage-amount of a solvent is 0.5-1000 weight part normally with respect to 1 weight part of compounds of Formula [2], Preferably it is 1-100 weight part. The mixing ratio in the case of using a mixture of two or more solvents is arbitrary. The reaction is carried out in the range of room temperature to reflux temperature, preferably in the range of 30 to 70 ° C.
[0031]
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[0032]
In the second step (2), the compound represented by the formula [4] is reacted with the compound represented by the formula [5] or the formula [6] to obtain a compound represented by the formula [7]. It is a manufacturing process.
In the above reaction formula, R _{1 to} R ₄ are the same as described above.
R ₅ represents 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, and 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 Group, an aryl group optionally having 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 carried out in a suitable solvent. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is an inert solvent for 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 Ketone solvents such as methyl isobutyl ketone; ether solvents such as diethyl ether, 1,2-dimethoxyethane and dioxane; nitrile solvents such as acetonitrile and benzonitrile; nitro solvents such as nitrobenzene; polar 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]
Furthermore, in order to remove hydrogen halide and carboxylic acid generated in the reaction system, an organic base and / or an inorganic base may be added to the reaction system.
Examples of organic bases include tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-butylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diisopropylethylamine, N, N-diethylaniline; anilines; pyridine, quinoline, etc. 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 inorganic bases 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 bicarbonate, potassium bicarbonate, etc. Can be exemplified. Moreover, these bases can also be mixed and used.
[0036]
Furthermore, 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 a quaternary ammonium salt, 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 the quaternary phosphonium salt, tetraethylphosphonium chloride, tetraethylphosphonium bromide, tetraethylphosphonium iodide, tetrabutylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, triphenylbenzylphosphonium bromide and the like can be used. Moreover, crown ethers such as 15-crown-5, 18-crown-6, cryptands, and the like can be used as the crown compound.
The reaction proceeds smoothly at a temperature from −20 ° C. to the boiling point of the solvent used.
[0038]
Embedded image

[0039]
The third step is a step of producing the compound represented by the formula [1] by dealkylating and hydrolyzing the compound represented by the formula [7].
This reaction is preferably carried out 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. Of these, the use of inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid is preferred.
[0040]
This reaction is carried out in a suitable solvent. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is inert to the reaction, but water is preferably used because the target product can be efficiently obtained and the target product is easily isolated. .
[0041]
The reaction can be appropriately selected at a temperature suitable for the reaction system, but is performed from room temperature to the boiling point of the solvent, and preferably the boiling point of the solvent is about 100 ° C. Moreover, it can also react, raising temperature in steps from room temperature. The reaction time is usually in the range of 1 to 24 hours.
[0042]
After completion of the reaction, the desired product can be obtained by isolation and purification in accordance with ordinary organic synthetic techniques. The structure of the target product 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]

[0045]
[Table 2]

[0046]
[Table 3]

[0047]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited only to the following Example.
Example 1 Production of 2,5-bis (t-butylaminomethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as TBMD)
Embedded image

[0049]
Crude 2,5-bis (chloromethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as DCMD) 91.4 g (pure content 54.3 g), methanol 62.5 ml and water 125 ml in a mixture of t-butylamine 146.3 g And reacted at 40-45 ° 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 previous aqueous solution. To this aqueous solution, 117.1 g of 28% NaOH aqueous solution was added and extracted with chloroform. After washing the chloroform layer with water, the pale yellow oil obtained by distilling off the chloroform was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC). As a result, the target product contained 62.4 g (yield 86%). Further, the obtained pale yellow oil was isolated by chromatography, and the NMR spectrum was measured to confirm that it was the target 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 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 of crude DCMD (pure 10.9 g) and 25 ml of water, and reacted at 60 to 65 ° C for 4.5 hours. It 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 previous aqueous solution. To this aqueous solution, 36.4 g of 28% NaOH aqueous solution was added and extracted with chloroform. After the chloroform layer was washed with water, the pale yellow oil obtained by distilling off chloroform was analyzed by HPLC. As a result, it contained 13.5 g of the desired product.
[0052]
Example 3 Production of TBMD 175.5 g of t-butylamine was added to a mixture of 146.2 g of crude DCMD (pure content: 86.8 g) and 200 ml of water, and the reaction was carried out at 65-70 ° 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 28% NaOH aqueous solution was added and extracted with chloroform. After the chloroform layer was washed with water, the pale yellow oil obtained by distilling off chloroform was analyzed by HPLC. As a result, it contained 101.1 g of the desired product.
[0053]
Example 4 Production of 2,5-bis (N-acetyl-Nt-butylaminomethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as ABMD)
Embedded image

[0055]
TBMD (pure 14.5 g) obtained in Example 2 and 12.7 g of triethylamine were dissolved in chloroform, and 9.8 g of acetyl chloride was added dropwise at 15 ° C. After completion of dropping, the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour. After completion of the reaction, water was added to the reaction solution, and the resulting triethylamine salt was dissolved and separated. The organic layer was washed with water, 1/10 amount thereof was measured, and chloroform was distilled off to obtain 2.05 g of crude ABMD. When analyzed by HPLC, it contained 1.75 g (yield 93%) of the target product (mainly a mixture of two isomers).
Each isomer was isolated and purified by recrystallization and silica gel chromatography, and the structure was confirmed by measuring the 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) Sub-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

[0060]
TBMD (pure 222 g) was dissolved in 750 ml of monochlorobenzene, and 234 g of acetic anhydride was added thereto. The 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 analysis by HPLC and NMR measurement results, it was confirmed to be the target product. The isomer ratio was 91: 9 (NMR).
When the mother liquor was measured by HPLC, 49.5 g of the target product was contained. (Yield 91%)
[0061]
Example 6 Production of 2,5-bis (aminomethyl) -1,4-dithiane (hereinafter abbreviated as BAMD)
Embedded image

[0063]
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 produced t-butyl chloride and t-butyl alcohol were distilled off until the internal temperature reached 100 ° C, and then reacted at 100 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to 10 ° C., 72.9 g of 28% NaOH aqueous solution was added, and the mixture was extracted with chloroform. Chloroform was distilled off to obtain 17.7 g of a single yellow oil (later solidified later). HPLC and NMR confirmed that this oil was the desired product (97% yield).
[0064]
Example 7 Production of BAMD Chloroform of the ABMD chloroform solution (ABMD: containing 15.7 g) obtained in Example 4 was distilled off at normal pressure, and when crystals precipitated, 23.4 g of concentrated hydrochloric acid was added. Further distillation was continued. In the middle, 17.5 g of water was added and distillation was stopped when the internal temperature reached 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 28% NaOH aqueous solution was added, and the mixture was extracted with chloroform. When the residue obtained by distilling off chloroform was analyzed by HPLC, it contained 7.2 g of BAMD (yield 96%).
[0065]
Example 8 Production of BAMD 1.0 g of ABMD was added to a 30% aqueous sulfuric acid solution and heated to reflux for 5 hours. The reaction solution was cooled, 12 g of 28% NaOH aqueous 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 production raw material for optical materials and the like under mild reaction conditions. This is an advantageous production method.

Claims (7)

式［１］

（式中、Ｒ_１は、水素原子又はＣ_１−Ｃ_６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］

（式中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ_１は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物と、式［３］

（式中、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれ独立してＣ_１−Ｃ_６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］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４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、
（２）前記式［４］で表される化合物と、式［５］又は式［６］

（式中、Ｒ_５は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_６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Ｃ_１−Ｃ_６アルコキシ基を表す。）で表される化合物を反応させ、式［７］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５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。Formula [1]

(Wherein R ₁ represents a hydrogen atom or a C ₁ -C ₆ alkyl group),
(1) Formula [2]

(Wherein X represents a halogen atom and R ₁ has the same meaning as described above), and the formula [3]

(Wherein R ₂ , R ₃ and R ₄ each independently represents a C ₁ -C ₆ alkyl group or an aryl group which may have a substituent). And formula [4]

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ represent the same meaning as described above),
(2) The compound represented by the formula [4] and the formula [5] or formula [6]

(In the formula, 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. And a compound represented by the formula [7]

(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. 式［４］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物。Formula [4]

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ represent the same meaning as described above). 式［７］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物。Formula [7]

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ and R ₅ represent the same meaning as described above). 式［２］

（式中、Ｘ及びＲ_１は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物と、
式［３］

（式中、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、前記と同じ意味を表す。）で表されるアミン類とを反応させることを特徴とする、式［４］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、前記と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。Formula [2]

(Wherein X and R ₁ represent the same meaning as described above),
Formula [3]

(Wherein R ₂ , R ₃ and R ₄ have the same meanings as described above) and an amine represented by the formula [4]

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ represent the same meaning as described above). 前記反応を、水、アルコール類又は水とアルコール類との混合溶媒中で行うことを特徴とする請求項４記載の製造方法。The process according to claim 4, wherein the reaction is carried out in water, alcohols or a mixed solvent of water and alcohols. 式［４］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物と、式［５］又は式［６］

（式中、Ｒ_５及びＹは前記と同じ意味を表す。）で表される化合物を反応させることを特徴とする、式［７］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５は、前記と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。Formula [4]

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ and R ₄ have the same meaning as described above), the formula [5] or the formula [6]

(Wherein R ₅ and Y have the same meaning as described above), a compound represented by the formula [7] is reacted.

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ and R ₅ represent the same meaning as described above). 式［７］

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物を脱アルキル及び酸加水分解することを特徴とする、式［１］

（式中、Ｒ_１は前記と同じ意味を表す。）で表される化合物の製造方法。Formula [7]

(Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ and R ₅ represent the same meaning as described above), the compound represented by the formula [1] is characterized by dealkylation and acid hydrolysis.

(Wherein R ₁ represents the same meaning as described above).