JP7109880B2 - 芳香族アミン化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献2では、反応後に溶媒を留去し、残渣に水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを約12~14にした後、酢酸エチルで生成物を抽出する方法が記載されている。
特許文献3では、反応液に水酸化ナトリウムを強塩基性になるまで加えた後、ジエチルエーテルで生成物を抽出する方法が記載されている。
特許文献4では、酢酸エチル溶液である反応液に、水酸化カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで生成物を抽出したあと、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって生成する方法が記載されている。
1.下記の反応式(1)に従って、式3で表わされる芳香族ジニトロ化合物を、塩化第一スズを用いた還元反応により式6で表される芳香族ジアミン化合物を製造する方法において、
式3で表わされる芳香族ジニトロ化合物を還元して得られる反応液を、ベンゼン環を含む化合物と水酸化カリウム水溶液との混合液に接触させるか、又はベンゼン環を含む化合物と水酸化カリウム水溶液とに同時若しくは経時的に接触させて分液させる分液工程に供し、得られる有機層から式6で表される芳香族ジアミン化合物を得ることを特徴とする芳香族アミン化合物を製造する方法。
5.前記水酸化カリウムの量が、スズ原子1モルに対して、4モル倍量以上である上記1~4のいずれか一項に記載の方法。
6.前記水酸化カリウム水溶液と前記ベンゼン環を含む化合物の使用量比が、質量比で50:1~1:50である上記1~5のいずれか一項に記載の方法。
7.前記分液工程の温度が10~80℃である上記1~6のいずれか一項に記載の方法。
8.前記水酸化カリウム水溶液と前記ベンゼン環を含む化合物の混合液中に、前記反応液を加える上記1~7のいずれか一項に記載の方法。
9.前記ベンゼン環を含む化合物が沸点80~170℃を有する上記1~8のいずれか一項に記載の方法
10.前記ベンゼン環を含む化合物がトルエンである上記1~8のいずれか一項に記載の方法。
11.前記還元反応の溶媒としてテトラヒドロフランを用いる上記1~10のいずれか一項に記載の方法。
12.前記還元反応の溶媒として水を用いる上記1~10のいずれか一項に記載の方法。
式4中、Rは塩化第一スズによる還元に不活性な有機基を表し、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビシクロヘキシル基等のビシクロアルキル基;ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、イソプロペニル基、1-メチル-2-プロペニル基、1または2または3-ブテニル基、1-ヘキセニル基、α-スチリル基、β-スチリル基等のアルケニル基;フェニル基、キシリル基、トリル基、ビフェニル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルシクロヘキシル基等のアラルキル基、であり、なかでも、ビニル基又はβ-スチリル基が好ましい。
なお、これらの有機基の水素原子の一部または全部は、ハロゲン原子、水酸基、チオール基、リン酸エステル基、エステル基、カルボキシル基、リン酸基、チオエステル基、アミド基、オルガノオキシ基、オルガノシリル基、オルガノチオ基、オルガノアミノ基、カルバミン酸エステル基、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などで置換されていてもよい。また、これらは環状構造であってもよい。
反応溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定はされない。例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;四塩化炭素、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素類;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、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類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のカルボン酸エステル類;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の含窒素非プロトン性極性溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄非プロトン性極性溶媒;ピリジン、ピコリン等のピリジン類;水;等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても、これらのうちの2種類以上を混合して用いてもよい。好ましくは、テトラヒドロフラン及び1,4-ジオキサンから選ばれる溶媒と、水との混合溶媒であり、さらに好ましくは、テトラヒドロフランと水との混合溶媒である。
水と有機溶媒の混合溶媒を使用する場合、有機溶媒と水との混合比率は、質量比で1:50~50:1、好ましくは1:10~10:1である。
出発原料の仕込み順は、反応中間体の副反応を避けるため、塩化第一スズ、及び反応溶媒の混合物中に、芳香族ニトロ化合物を分割して添加するか、又は反応溶媒に芳香族ニトロ化合物を溶かして添加する方法が好ましい。反応の終点は、薄層クロマトグラフィーや高速液体クロマトグラフィーなどによって確認できる。
上記のようにして、式1で表される芳香族ニトロ化合物は還元され、式2で表される芳香族アミンが生成し、かかる芳香族アミン、未反応の原料、及びSn化合物を含む反応液が得られる。
反応液からSn化合物を分離し、目的物を得る分液工程としては、例えばベンゼン環を含む化合物としてトルエンを用いる場合には、以下の4方法が挙げられる。
(方法1)反応液に水酸化カリウム水溶液を添加した後、トルエンを加えて分液し、有機層から目的物を得る。
(方法2)反応液にトルエンを添加し、水酸化カリウム水溶液で洗浄し、分液して、有機層から目的物を得る。
(方法3)トルエンと水酸化カリウム水溶液の入った容器に、反応液を添加し、分液して、有機層から目的物を得る。
(方法4)反応液にトルエンと水酸化カリウム水溶液を一度に加えて分液し、有機層から目的物を得る。
分液工程で使用される水酸化カリウム水溶液中の水酸化カリウムの量は、反応液中のSn化合物を、水溶性の高いヘキサヒドロスズ酸カリウムにするための量にするのが好ましく、スズ原子1モルに対して3モル倍以上が好ましく、より好ましくは、3~10モル倍、特に好ましくは3~6モル倍である。
また、水酸化カリウム水溶液とベンゼン環を含む化合物の使用量の比率は、分液時の界面が分離しやすく、且つ、容積効率をよくするという点から、質量比で100:1~1:100が好ましく、75:1~1:75がよりに好ましく、50:1~1:50が特に好ましい。
HPLC分析
装置:LC-20Aシステム(島津製作所社製)
カラム:Inertsil ODS-3(4.6mmΦ×250mm、ジーエルサイエンス社製)
検出器:UV検出(波長254nm)
溶離液:アセトニトリル/0.1wt%酢酸水溶液(70/30、v/v)
さらに、上記で得られた固体(1.00g)をトルエン(7.00g)に50℃で溶解し、活性炭0.1g(特製白鷺)日本エンバイロケミカル社製)を加えて、30分間撹拌した。その後、活性炭をろ過で除き、ろ液を濃縮した結果、目的物中のSn含量は1ppm未満となった。
実施例1において、原料の(E)-4-(6―(メタクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)桂皮酸(2-(2,4-ジニトロフェニル)エチル)エステルの量を1.0gとし、その他の原料を実施例1と同様の比率にした以外は、実施例1と同様に実施した。目的物である(E)-4-(6―(メタクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)桂皮酸(2-(2,4-ジアミノフェニル)エチル)エステルを含む反応混合物に対して、酢酸エチル5gを加えた後、さらに炭酸水素ナトリウム(2.4g)を加えた結果、白色の析出物が大量に生成し、撹拌不能となった。
比較例1と同様にして実施し、得られた、(E)-4-(6―(メタクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)桂皮酸(2-(2,4-ジアミノフェニル)エチル)エステルを含む反応混合物の3分の1の量である7.2gを採取し、これに対して、酢酸エチル3.3gを加え、さらに40質量%水酸化ナトリウム水溶液を滴下したところ、1.3gを滴下した時点で、白色の析出物が大量に生成し、撹拌不能となった。さらに、1.9gの40質量%水酸化ナトリウム水溶液を滴下したところ、析出物は溶解したが、その後3日静置したところ、析出物が発生した。
比較例1と同様に実施し、得られた、(E)-4-(6―(メタクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)桂皮酸(2-(2,4-ジアミノフェニル)エチル)エステルを含む反応混合物に対して、酢酸エチル5.0gを加え、さらに40質量%水酸化カリウム水溶液(7.0g)を滴下した。滴下中、白色の析出物が生成し、撹拌性が悪化したが、全量滴下終了後は、析出物は溶解した。その後、数日静置したところ、析出物が、再び発生した。
なお、2015年1月13日に出願された日本特許出願2015-004365号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (12)
- 前記水酸化カリウム水溶液の濃度が、1~50重量%である請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水酸化カリウムの量が、スズ原子1モルに対して、4モル倍量以上である請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水酸化カリウム水溶液と前記ベンゼン環を含む化合物の使用量比が、質量比で50:1~1:50である請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分液工程の温度が10~80℃である請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水酸化カリウム水溶液と前記ベンゼン環を含む化合物の混合液中に、前記反応液を加える請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ベンゼン環を含む化合物が沸点80~170℃を有する請求項1~8のいずれか一項に記載の方法
- 前記ベンゼン環を含む化合物がトルエンである請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記還元反応の溶媒としてテトラヒドロフランを用いる請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記還元反応の溶媒として水を用いる請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
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