CN102245616A - 有机锂化合物的制造方法和取代芳香族化合物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的有机锂化合物的制造方法,包含在配位性化合物存在下,使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂在-40℃~40℃的温度反应的工序,其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
Description
技术领域
本发明涉及有机锂化合物的制造方法和取代芳香族化合物的制造方法,更详细地涉及适合供给到与亲电子性化合物的反应的有机锂化合物的制造方法以及通过有机锂化合物和亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物的制造方法。
本申请主张基于2008年12月25日在日本提出的申请2008-329632号的优先权,并在这里引用其内容。
背景技术
芳香族胺、芳香族醚、芳香族醛肟、芳香族醛等取代芳香族化合物,作为生理活性物质(医药、农药)和功能材料(液晶材料、电子材料、光学材料、相片用添加剂、树脂、染料等)或这些的合成中间体有用。
作为取代芳香族化合物的制造方法,众所周知用锂、钠、镁等金属化芳香族化合物,得到芳基金属化合物,然后使该芳基金属化合物和亲电子性化合物反应的方法。另外,也同样已知卤化不饱和脂肪族化合物的金属化。
在可以用于这样的芳香族化合物和卤化不饱和脂肪族化合物的金属化的金属中,锂能够适用的芳香族化合物和卤化不饱和脂肪族化合物的范围广、锂的反应性高等的观点上,因此锂可以应用于各种化合物的合成。
例如,在专利文献1中公开了有机电荷输送性聚合物的制造方法,包含N-(取代)苯基咔唑的二卤化物被烷基锂锂化,接着,和三卤化硼反应的工序。
在专利文献2中记载制造方法,其特征在于具有缩醛基的4-取代-2,6-二氟苯被烷基锂锂化,接着,和二氧化碳反应得到苯甲酸衍生物和酰胺,并将其脱水。
但是,为了活化有机锂试剂和有机锂化合物,已知使用四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、五甲基二亚乙基三胺等配位性化合物。这些配位性化合物在有机锂化合物中螯合配位,解开缔合状态,使有机锂化合物的反应性提高(例如,参照非专利文献1)。但是,这些配位性化合物的添加在提高产生的锂体反应性的另一面,有时会大幅度损害稳定性。例如,在非专利文献2中,表示了从1,4-二氟苯和正丁基锂产生锂体,但和不添加时比较,通过四甲基乙二胺的添加,锂体稳定性大幅度下降。
另外,在由锂引起的金属化和后来的亲电子剂导入中,为了抑制高活性的有机锂化合物的反应性,以极低温条件(例如,-60℃以下等)进行反应(例如,参照非专利文献3和非专利文献5)。原因是可以认为如果在温和的温度条件(例如,-20℃~室温)进行由锂引起的金属化,则有机锂化合物或取代芳香族化合物的收率就大幅度减少。现在,在温和的温度条件中,四甲基乙二胺存在下的锂引起的金属化,产物的稳定性低,且收率低(参照下述的比较例2)。
有机锂化合物和亲电子性化合物的反应,因为还伴随放热,所以,为了使取代芳香族化合物达到高收率,需要用于冷却等的吹液氮等的特殊设备,制造成本升高是大问题(例如,参照非专利文献4)。而且,在工业规模的制造中,关于有机锂化合物用量的限制和放热反应的管理困难等,还有安全对策上的负担(专利文献3的段落[0011]和[0012])。
这样,在通过锂进行的有机化合物金属化和通过亲电子剂向有机锂化合物导入进行的取代芳香族化合物的制造中,有在极低温条件进行的必要性和在制造成本与在安全对策上的负担。
近年,使用微反应器等管型流通式反应器进行由锂引起的金属化的方法备受关注。
例如,在专利文献3中记载了在连续流通式反应装置中进行通过相对卤原子或三氟甲氧基的邻位上具有氢原子的芳香族化合物的脱质子化或通过使用金属化剂的卤代芳香族化合物的卤代金属交换进行的芳基金属化合物的制造,及在进行芳基金属化合物和亲电子试剂的反应时,在连续流通式反应装置中进行芳基金属化合物制造的制造方法。但是,在该方法中,因为必须在-70℃~-35℃左右的极低温进行在连续流通式反应装置内的芳基金属化合物合成和芳基金属化合物与亲电子试剂的反应,所以,有大幅度增加冷却成本的缺点。
在专利文献4中记载了医药品、农药、液晶、电子照相、染料等中有用的化合物的制造方法,其特征在于:以非常短的停留时间使卤化物和锂试剂反应,得到具有芳香环的有机锂化合物,接着,在引起上述有机锂化合物分解等副反应之前,立刻使上述有机锂化合物和亲电子化合物反应。
在专利文献5中记载了以微反应器进行锂化和亲电子取代的邻-二取代芳香族化合物的制造方法。在该制造方法中表示了为了将有机锂试剂和有机锂化合物活化,可以添加叔胺等螯合剂。
这些方法是具有如下可能性的方法:根据情况可以在0℃以上的温和的温度条件下,进行若不在极低温条件就不稳定的有机锂化合物的合成或这些有机锂化合物与亲电子剂的反应。但是,这些方法必须具有微混合器等特殊的混合装置。另外,因为必须将在微细管内的停留时间精密控制在0.001~5秒的极短时间内,以及微反应器的压力损失大等,所以必须具有高性能的送液装置。
另外,因为每1个反应器能够用于制造的容积极其微小,所以,为了制造大量目的物,必须具有庞大数量的微反应器,且需要高额的设备成本。还有必须对于管道和反应器堵塞等现象的对应措施的可能性。
这样,在连续流通式反应装置(包含微反应器)中,在停留时间的精密控制和管道堵塞的担忧这些操作上·安全措施上相关的负担有变大的倾向,这些成为工业化的大障碍。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-262151号公报
专利文献2:日本特开2003-286279号公报
专利文献3:日本特开2000-229981号公报
专利文献4:日本特开2006-241065号公报
专利文献5:日本特开2008-195639号公报
非专利文献
非专利文献1:野依良治等编“大学院讲义有机化学Ⅰ分子构造和反应·有机金属化学”第320页
非专利文献2:Scott,J.P.;Berwer,S.E.;Davies,A.J.;Brands,K.M.J.″Preparation,thermal stability and carbonyl addition reactions of 2,5-difluorophenyl lithium and 2,5-difluorophenyl grignard″Synlett 2004,1646
非专利文献3:Zbinden,K.G.;Banner,D.W.;Hilpert,K.;Himber,J.;Lave,T.;Riederer,M.A.;Stahl,M.;Tschopp,T.B.;Obst-Sander,U.;Bioorganic & Medicinal Chemistry 2006,14,5357
非专利文献4:″Process Development and Pilot Plant Synthesis of Methyl2-Bromo-6-chlorobenzoate″Organic Process Research &Development 2005,9,764-767
非专利文献5:Leroux,F.;Hutschenreuter,T.U.;Charriere,C.;Scopelliti,R.;Hartmann,R.W.Helvetica Chimica Acta 2003,86,2671.
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供在比较温和的温度条件下,大幅度减轻操作上、安全措施上的负担,可以以高收率得到有机锂化合物或取代芳香族化合物的方法。
用于解决课题的方法
本发明包括以下的各种形态。
(1)有机锂化合物的制造方法,其包括在配位性化合物存在下,使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂在-40℃~40℃温度反应的工序,其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
(2)在上述(1)项中记载的有机锂化合物的制造方法,其中,上述配位性化合物是由式(1)表示的化合物。
式(1)中,L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团或包含氮元素的基团(其中,L1、L2和L3中的至少1个是包含氮元素的基团)或L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团(其中,L1和L3中的至少1个是叔烷氧基),n1和n2分别独立地表示1~3的整数,R1~R8分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,另外,可以在(R1或R2)和(R3或R4)之间形成环,可以在(R5或R6)和(R7或R8)之间形成环,可以在(R3或R4)和(R5或R6)之间形成环,可以在(R1或R2)和L1之间形成环,也可以在(R7或R8)和L3之间形成环。
(3)在上述(1)项中记载的有机锂化合物的制造方法,其中,上述配位性化合物是由式(2)表示的化合物。
式(2)中,L2a表示-O-或-N(-CH2-R11)-,R11表示氢原子或C1-6烷基,L1a表示-OR12或-N(R13)R14、L3a表示-OR121或-N(R131)R141,R12和R121分别独立地表示C1-6烷基,R13和R131分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,R14和R141分别独立地表示C1-6烷基(其中,当L2a是-O-、L1a是-OR12时,L3a是-N(R131)R141。另外,当L2a是-O-、L3a是-OR121时,L1a是-N(R13)R14),n1a和n2a分别独立地表示1~3的整数,R1a~R8a分别独立地表示氢原子、C1-6烷基或苯基,可以在(R1a或R2a)和(R3a或R4a)之间形成环,也可以在(R5a或R6a)和(R7a或R8a)之间形成环。
(4)在上述(1)~(3)项中的任一项记载的有机锂化合物的制造方法,在上述工序中,使芳香族化合物和锂化剂反应。
(5)上述(4)项中记载的有机锂化合物的制造方法,在上述工序中,使芳香族化合物和锂化剂进行由脱质子引起的锂化反应。
(6)取代芳香族化合物的制造方法,其包括在配位性化合物存在下,使芳香族化合物和锂化剂在40℃以下的温度反应,得到有机锂化合物的工序,其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物,和使在上述工序中得到的有机锂化合物与亲电子性化合物在-40℃~40℃的温度反应的工序。
(7)在上述(6)项中记载的取代芳香族化合物的制造方法,其中上述配位性化合物是由式(1)表示的化合物。
式(1)中,L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团或包含氮元素的基团(其中,L1、L2和L3中的至少1个是包含氮元素的基团。)或L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团(其中,L1和L3中的至少1个是叔烷氧基),n1和n2分别独立地表示1~3的整数,R1~R8分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,可以在(R1或R2)和(R3或R4)之间形成环,可以在(R5或R6)和(R7或R8)之间形成环,可以在(R3或R4)和(R5或R6)之间形成环,可以在(R1或R2)和L1之间形成环,也可以在(R7或R8)和L3之间形成环。
(8)在上述(6)项中记载的取代芳香族化合物的制造方法,其中,上述配位性化合物是由式(2)表示的化合物。
式(2)中,L2a表示-O-或-N(-CH2-R11)-,R11表示氢原子或C1-6烷基,L1a表示-OR12或-N(R13)R14,L3a表示-OR121或-N(R131)R141,R12、R121分别独立地表示C1-6烷基,R13、R131分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,R14、R141分别独立地表示C1-6烷基(其中,L2a是-O-、L1a是-OR12时,L3a是-N(R131)R141。另外,L2a是-O-、L3a是-OR121时,L1a是-N(R13)R14),n1a和n2a分别独立地表示1~3的整数,R1a~R8a分别独立地表示氢原子、C1-6烷基或苯基,可以在(R1a或R2a)和(R3a或R4a)之间形成环,也可以在(R5a或R6a)和(R7a或R8a)之间形成环。
(9)上述(6)~(8)项中的任一项记载的取代芳香族化合物的制造方法,其包括在有机锂化合物和亲电子性化合物反应的工序中,保持亲电子性化合物比有机锂化合物过剩的状态。
(10)上述(6)~(9)项中的任一项记载的取代芳香族化合物的制造方法,其中,在得到上述有机锂化合物的工序中,使芳香族化合物和锂化剂反应。
(11)上述(10)项记载的取代芳香族化合物的制造方法,其中,在得到上述有机锂化合物的工序中,使芳香族化合物和锂化剂进行由脱质子引起的锂化反应。
(12)配位性化合物在连续流通式反应装置中,有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物和亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物制造中的作为堵塞防止剂或停留时间延长剂的使用,
其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
(13)配位性化合物的在有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物和亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物制造中的作为反应失控抑制剂或阻垢剂的使用,
其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
(14)由式(3)表示为特征的配位基。
式(3)中,L2b表示-O-或-N(-CH2-R21)-,R21表示氢原子或C1-6烷基,L1b表示-OR22或-N(R23)R24,L3b表示-OR221或-N(R231)R241,R22、R221分别独立地表示C1-6烷基,R23、R231分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,R24、R241分别独立地表示C1-6烷基(但是,当L2b是-O-、L1b是-OR22时,L3b是-N(R231)R241。另外,当L2b是-O-、L3b是-OR221时,L1b是-N(R23)R24)。n1b和n2b分别独立地表示1~3的整数,R1b和R2b表示C1-6烷基,R3b~R8b分别独立地表示氢原子或C1-6烷基(其中,L2b是-N-CH3、L1b和L3b是-N(CH3)CH3,n1b和n2b是1时,R1b~R8b不同时是甲基),可以在(R1b或R2b)和(R3b或R4b)之间形成环,也可以在(R5b或R6b)和(R7b或R8b)之间形成环。
发明的效果
如果根据本发明的有机锂的制造方法,就可以大幅度地提高通过锂引起的金属化生成的有机锂化合物的稳定性。该方法在比较温和的条件下,可以大幅度地减少操作上、安全措施上的负担以高收率制造有机锂化合物。另外,如果根据本发明的取代芳香族化合物的制造方法,可以在比较温和的条件下,大幅度地减少操作上、安全措施上的负担以高收率得到取代芳香族化合物。即,以微反应器等管型流通式反应器和级联方式,在比较温和条件下的连续反应中,不易产生管道·反应器·批次之间的传输管路堵塞等不良问题。另外,批次式反应时,可以防止反应器的结垢发生,且可以容易控制反应。在有机锂化合物的稳定效果非常大时,可以避免连续化本身。如果根据本发明的制造方法,因为不需要用于冷却等的特殊设备,所以还可以大幅度降低制造成本。在管型流通式反应器中,因为可以加大管道直径,所以可以大幅度降低制造成本。
具体实施方式
本发明的发明者为了达到上述目的而深入研究的结果,作为在比较温和的条件下,具有很大程度抑制有机锂化合物参与的分解、二聚化·低聚物化和聚合等的能力,且使有机锂化合物稳定化的物质,发现了五甲基二亚乙基三胺等配位性化合物。
进一步,该有机锂化合物的稳定化,未在四甲基乙二胺那样的双座配位性化合物中发现,而发现了通过在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物可以特异地实现。
然后,基于这些发现,进一步研究的结果,发现在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物的存在下,通过使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂在比较温和的条件下反应,可以大幅度减轻操作上、安全措施上的负担,以高收率制造有机锂化合物,和通过在比较温和的条件下进行以该制造方法得到的有机锂化合物和亲电子性化合物的反应,可以大幅度地减轻操作上、安全措施上的负担,以高收率得到取代芳香族化合物。
还发现在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物的存在下,通过使用连续反应器等管型流通式反应器,在比较温和的条件下使之反应,就不会产生管道·反应器堵塞等的不良问题。
本发明是基于这些发现而完成的。
接下来说明本发明第1方式的有机锂化合物的制造方法。
有机锂化合物的制造方法,是包含在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物的存在下,在-40℃~40℃的温度下,使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂反应的工序的方法。
在本方式中可以使用的配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素,且能够对锂元素配位的化合物。作为具有配位能力的元素,可以列举氮元素、氧元素、磷元素、硫元素等,但在本方式中可以使用的配位性化合物,具有配位能力的元素中的至少1个是氮元素。
在本方式中可以使用的别的配位性化合物,是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素,并能够在锂元素上配位的化合物。然后,包含具有该配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基。
在本方式中优选的配位性化合物,优选具有配位能力的基团具有三座,即优选三座配位性化合物。在三座配位性化合物中,有三脚型(具有3个配位能力的基团从1个元素放射状连接)和串联型(具有3个配位能力的基团从1个元素串联连接)。在本方式中,优选串联型三座配位性化合物。作为串联型三座配位性化合物,优选由式(1)或式(2)表示的串联型三座配位性化合物。
式(1)中,
L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基或包含氮元素的基团(其中,L1、L2和L3中的至少1个是包含氮元素的基团。)或L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团(其中,L1和L3中的至少1个是叔烷氧基),
n1和n2分别独立地表示1~3的整数,
R1~R8分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,可以在(R1或R2)和(R3或R4)之间形成环,可以在(R5或R6)和(R7或R8)之间形成环,可以在(R3或R4)和(R5或R6)之间形成环,可以在(R1或R2)和L1之间形成环,也可以在(R7或R8)和L3之间形成环。
烷基优选是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基等碳原子数1~20的直链、支链或环状烷基,更优选碳原子数1~6的直链、支链或环状烷基。
芳基优选6~14元环的单环式或多环式的芳基,例如,优选是苯基、萘基、蒽基、菲基、二茂铁基等。
杂芳基优选是含有1~4个选自氮、氧和硫的原子的5~14元单环式或多环式的杂芳基,例如,优选是噻吩基、呋喃基、吡啶基、吡咯基、吡咯啉基、吡嗪基、噁唑基、噻唑基、嘧啶基、哒嗪基、三唑基(例如,4H-1,2,4-三唑基、1H-1,2,3-三唑基、2H-1,2,3-三唑基等)、四唑基(例如,1H-四唑基、2H-四唑基等)、咪唑基、吡唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并噻吩基等。
另外,在无损于本方式效果的范围内,也可以在烷基、芳基和杂芳基中具有取代基。
另外,在(R1或R2)和(R3或R4)之间形成的环、在(R5或R6)和(R7或R8)之间形成的环、在(R3或R4)和(R5或R6)之间形成的环、在(R1或R2)和L1之间形成的环或在(R7或R8)和L3之间形成的环,可以是脂环、芳香环和杂环的任意一种。
作为脂环,可以列举环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷等。
作为芳香环,可以列举苯、萘、蒽、二茂铁等。
作为杂环,可以列举噻吩、呋喃、吡喃、吡啶、吡咯、吡嗪、氮杂环庚三烯、噁唑、噻唑、嘧啶、哒嗪、三嗪、三唑、四唑、咪唑、吡唑、吗啉、硫代吗啉、哌啶、哌嗪、吡咯烷、喹啉、异喹啉、吲哚、异吲哚、喹喔啉、酞嗪、喹诺里嗪、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、苯并呋喃、苯并噻吩、奎宁环、托品烷、吩噻嗪等。
作为包含氧元素的基,可以列举羟基、羰基、烷氧基(优选碳原子数1~10的烷氧基)、苯氧基等。
作为包含氮元素的基,可以列举叔氨基、吡啶基等。
作为叔烷氧基,可以列举1,1-二甲基乙氧基(=叔丁氧基)、1,1-二甲基丙氧基、1-甲基-1-乙基丙氧基、1,1-二乙基丙氧基等。
[化7]
式(2)中,
L2a表示-O-或-N(-CH2-R11)-,
R11表示氢原子或C1-6烷基,
L1a表示-OR12或-N(R13)R14,
L3a表示-OR121或-N(R131)R141,
R12、R121分别独立地表示C1-6烷基,
R13、R131分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,
R14、R141分别独立地表示C1-6烷基(其中,L2a是-O-、L1a是-OR12时,L3a是-N(R131)R141。另外,L2a是-O-、L3a是-OR121时,L1a是-N(R13)R14),
n1a和n2a分别独立地表示1~3的整数,
R1a~R8a分别独立地表示氢原子、C1-6烷基或苯基,可以在(R1a或R2a)和(R3a或R4a)之间形成环,也可以在(R5a或R6a)和(R7a或R8a)之间形成环。
另外,在(R1a或R2a)和(R3a或R4a)之间形成的环或在(R5a或R6a)和(R7a或R8a)之间形成的环,可以是脂环、芳香环和杂环的任意一种。
作为脂环,可以列举环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷等。
作为芳香环,可以列举苯、萘、蒽、二茂铁等。
作为杂环,可以列举噻吩、呋喃、吡喃、吡啶、吡咯、吡嗪、氮杂环庚三烯、噁唑、噻唑、嘧啶、哒嗪、三嗪、三唑、四唑、咪唑、吡唑、吗啉、硫代吗啉、哌啶、哌嗪、吡咯烷、喹啉、异喹啉、吲哚、异吲哚、喹喔啉、酞嗪、喹诺里嗪、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、苯并呋喃、苯并噻吩、奎宁环、托品烷、吩噻嗪等。
作为在本方式中可以使用的优选的配位性化合物,可以列举双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚、1-(2-(二甲基氨基)乙氧基)-N,N,2-三甲基丙烷-2-胺、1,1’-羟基双(N,N,2-三甲基丙烷-2-胺)、2-(2-(二甲基氨基)乙氧基)-N,N-二甲基环己胺、2-(2-(二甲基氨基)-2-甲基丙氧基)-N,N-二甲基环己胺、2,2’-羟基双(N,N-二甲基环己胺)、1,1’-羟基双(亚甲基)双(N,N-二甲基环己胺)、2,2’-羟基双(N,N-二甲基-1,2-二苯基乙胺)、N,N’-(2,2’-羟基双(乙烷-2,1-二基))双(N,2-二甲基丙烷-1-胺)、1,1’-(四氢呋喃-2,5-二基)双(N,N-二甲基甲胺)、1,1’-(呋喃-2,5-二基)双(N,N-二甲基甲胺)、N,N-二甲基-2-((1-甲基吡咯烷-2-基)甲氧基)乙胺、2,2’-羟基双(亚甲基)双(1-甲基吡咯烷)、1,1’-(2,2’-羟基双(乙烷-2,1-二基)二吡咯烷、2-(2-甲氧基苯氧基)-N,N-二甲基乙胺、2,2’-羟基二(N,N-二甲基苯胺)、N4,N4,N6,N6-四甲基二苯并[b.d]呋喃-4,6-二胺、2,2’-硫代双(N,N-二甲基苯胺)、2-(2-(二甲基氨基)乙氧基)-N-(2-甲氧基乙基)-N-甲基乙胺、3,3’-羟基双(N,N,2,3-四甲基丁烷-2-胺)、双[2-(N,N-二甲基氨基)-1-甲基乙基]醚、双[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]醚、双[2-(N,N-二乙基氨基)乙基]醚、双[2-(N,N-二乙基氨基)-1-甲基乙基]醚、双[2-(N,N-二乙基氨基)丙基]醚、双[2-(N,N-二甲基氨基)-1-甲基丙基]醚、(2-二甲基氨基乙基-3-二甲基氨基丙基)醚、3-(2-(二甲基氨基)-2-甲基丙氧基)-N,N,2,2-四甲基丙烷-1-胺、邻乙氧基-2-(N,N-二甲基氨基)乙氧基苯、1-(2-甲氧基苯氧基)-N,N,2-三甲基丙烷-2-胺等。其中,优选双[2-(N,N-二烷基氨基)烷基]醚、2,2’-羟基双(N,N-二烷基环烷基胺)、2-(2-(二烷基氨基)烷氧基)-N,N-二烷基环烷基胺,特别优选双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚、1-(2-(二甲基氨基)乙氧基)-N,N,2-三甲基丙烷-2-胺、1,1’-羟基双(N,N,2-三甲基丙烷-2-胺、2-(2-(二甲基氨基)乙氧基)-N,N-二甲基环己胺、2,2’-羟基双(N,N-二甲基环己胺)、(2-(二甲基氨基乙基-3-二甲基氨基丙基)醚。
作为在本方式中可以使用的其他的优选的配位性化合物,可以列举N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺、五甲基二亚乙基三胺、二氨基吡啶、3,5-二(2-吡啶基)吡啶、2,6-二(2-吡啶基)吡啶、N-甲基-二(N,N-2-甲氧基乙基)胺、N,N-双(2-甲氧基乙基)丁烷-1-胺、7-甲基-1,4,7-二噁唑环壬酮、1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬酮、1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂十烷、N1-(2-(二甲基氨基)-2-甲基丙基)-N1,N2,N2,2-四甲基丙烷-1,2-二胺、N2-(3-(二甲基氨基)丁烷-2-基)-N2,N3,N3-三甲基丁烷-2,3-二胺、N1-(2-(二甲基氨基)-1,2-二苯基乙基)-N1,N2,N2-三甲基-1,2-二苯基乙烷-1,2-二胺、N2-(3-(二甲基氨基)-2,3-二甲基丁烷-2-基)-N2,N3,N3,2,3-五甲基丁烷-2,3-二胺、2,6-双(2-甲氧基丙烷-2-基)吡啶、双(2-叔丁氧基乙基)醚、N1-(2-(二甲基氨基)乙基)-N1,N2,N2-三甲基乙烷-1,2-二胺等。其中,特别优选N,N-双(2-甲氧基乙基)丁烷-1-胺、N1-(2-(二甲基氨基)乙基)-N1,N2,N2-三甲基乙烷-1,2-二胺。
作为在本方式中可以使用的配位性化合物的其它例子,可以列举1,1,1-三(二甲基氨基甲基)乙烷、1,1,1-三(二苯基氨基甲基)乙烷,三(1-吡唑基)甲烷、三(3,5-二甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3,5-二异丙基-1-吡唑基)甲烷、三(3,5-二苯基-1-吡唑基)甲烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-1-吡唑基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-1-吡唑基)丙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-1-吡唑基)丁烷、三(2-吡啶基)甲烷、三(6-甲基-2-吡啶基)甲烷、三(2-吡啶基)胺、三(2-吡啶基)膦、三(2-吡啶基)氧化膦、三(2-吡啶基)羟基甲烷、三(1-咪唑基)甲烷、三(3,5-二甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3,5-二乙基-1-吡唑基)甲烷、三(3,4,5-三甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3,5-二甲基-4-正丁基-1-吡唑基)甲烷、三(3-苯基-5-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-(4-甲苯基)-5-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-(4-甲氧苄基)-5-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-(2-吡啶基)-5-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-(3-吡啶基)-5-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-(4-吡啶基)-5-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-苯基-1-吡唑基)甲烷、1-甲基-三(3-苯基-1-吡唑基)甲烷、甲基-三(3-乙基-1-吡唑基)甲烷、甲基-三(3-苯基-1-吡唑基)甲烷、甲基-三(3,5-二甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-(4-甲苯基)-1-吡唑基)甲烷、三(3-(4-甲氧苄基)-1-吡唑基)甲烷、三(3-丙基-1-吡唑基)甲烷、三(3-乙基-1-吡唑基)甲烷、三(3-甲基-1-吡唑基)甲烷、三(3-叔丁基-1-吡唑基)甲烷、三((2-二甲基氨基)乙基)胺,N,N′,N″,N″′-六甲基-三亚乙基四胺,N,N’-二(2-羟基丙基)哌嗪、1,8-二氮环(5.4.0)十一碳烯-7,1,4-双(2-羟基丙基)-2-甲基哌嗪、双(N,N-二乙基氨基乙基)己二酸酯、2-[N-(二甲基氨基乙氧基乙基)-N-甲基氨基]乙醇,乙二胺四乙酸,卟吩、卟啉、酞菁等。
相对锂化剂中的锂元素,上述配位性化合物在反应系统中通常以0.01摩尔%~溶剂量,优选以1~500摩尔%,更优选以50~200摩尔%,特别优选以90~120摩尔%存在。
在本方式中可以使用的芳香族化合物,是具有有(4n+2)个(其中,n表示整数)π电子的环的化合物。作为在本方式中可以使用的芳香族化合物中所包含的环,可以列举苯、萘、蒽、菲等单环式或多环式的6~10元芳香族烃环,噻吩、呋喃、吡喃、吡啶、吡咯、吡嗪、氮杂环庚三烯、偶氮定、偶氮宁、氮杂环壬五烯、噁唑、噻唑、嘧啶、哒嗪、三嗪、三唑、四唑、咪唑、吡唑、吗啉、硫代吗啉、哌啶、哌嗪、喹啉、异喹啉、吲哚、异吲哚、喹喔啉、酞嗪、喹诺里嗪、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、色烯、苯并呋喃、苯并噻吩等5~10元单环式或多环式的含有选自氮、氧和硫的1~4个原子的芳香族杂环。其中,优选单环式的芳香环。即,在本方式中可以使用的芳香族化合物优选为单环芳香族化合物。
另外,在环中还可以再具有取代基。作为取代基,没有特别限制,例如,可以列举氟、溴、氯、碘等卤原子,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等直链、支链或环状的碳原子数1~20的烷基(也包含被环烷基取代的烷基),乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、己二烯基、十二碳三烯基等直链、支链或环状的碳原子数2~20的链烯基,乙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基、环辛炔基、环壬炔基、环癸炔基等直链、支链或环状的碳原子数2~20的炔基,苯基、萘基、蒽基等5~10元的单环式或多环式芳基,甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十二烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基等碳原子数1~20的烷氧基,苯氧基、萘氧基等芳氧基,甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十二碳硫基、十六碳硫基、十八碳硫基等碳原子数1~20的烷硫基,苯硫基、萘硫基等芳硫基,
乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、庚酰基等碳原子数2~20的酰基,苯甲酰基、萘甲酰基等取代碳基,甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基、正癸氧基羰基、苯氧基羰基等取代氧羰基,乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、庚酰氧基等碳原子数2~20的酰氧基、苯酰氧基、萘酰氧基等取代羰氧基,甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、丁基磺酰基、戊基磺酰基、庚基磺酰基、辛基磺酰基、苯基磺酰基、萘基磺酰基等取代磺酰基,N-甲基氨基甲酰基、N,N-二苯基氨基甲酰基等的被选自烷基、链烯基和芳基中的1个或2个基取代的氨基甲酰基,N-苯基氨磺酰基、N,N-二乙基氨基甲酰基等的被选自烷基、链烯基和芳基中的1个或2个基取代的氨磺酰基,乙酰基氨基、叔丁基羰基氨基、正己基羰基氨基等的碳原子数2~20的酰基氨基、苯甲酰基氨基、萘甲酰基氨基等取代羰基氨基,N-甲基脲基、N,N-二乙基脲基等的被选自烷基、链烯基和芳基中的1个或2个基取代的脲基,甲基磺酰基氨基、叔丁基磺酰基氨基、正辛基磺酰基氨基等碳原子数1~20的磺酰基氨基、苯基磺酰基氨基、萘基磺酰基氨基等取代磺酰基氨基,甲基氨基、苯基氨基、叔丁氧基羰基氨基、特戊酰基氨基、苄基氨基、邻苯二甲酰基氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二苯基氨基、N-甲基-N-苯基氨基等单取代或双取代氨基,硝基,氰基,三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基等取代甲硅烷基,叔丁基二甲基甲硅烷氧基等甲硅烷氧基,
从噻吩、呋喃、吡喃、吡啶、吡咯、吡嗪、氮杂环庚三烯、偶氮定、偶氮宁、氮杂环壬五烯、噁唑、噻唑、嘧啶、哒嗪、三嗪、三唑、四唑、咪唑、吡唑、吗啉、硫代吗啉、哌啶、哌嗪、喹啉、异喹啉、吲哚、异吲哚、喹喔啉、酞嗪、喹诺里嗪、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、色烯、苯并呋喃、苯并噻吩等5~10元单环式或多环式的含有选自氮、氧和硫1~4个原子的杂环残基,二氟甲氧基、三氟甲氧基、氯二氟甲氧基、溴二氟甲氧基、2-氟乙氧基、2-氯乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、1,1,2,2-四氟乙氧基、五氟乙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基等卤代烷氧基、甲氧基四氟乙氧基等烷氧基卤代烷氧基,三氟甲氧基乙氧基等卤代烷氧基烷氧基,三氟甲氧基四氟乙氧基等卤代烷氧基卤代烷氧基,二氟(甲氧基)甲基等卤烷氧基烷基,2,2,2-三氟-1-甲氧基-1-(三氟甲基)乙基等卤代烷氧基卤代烷基,
在液晶等电子材料领域和医药、农药等中公知的全部卤代烷基,例如,可以列举氟甲基、氯甲基、溴甲基、碘甲基、二氟甲基、氯氟甲基、二氯甲基、溴氟甲基、三氟甲基、氯二氟甲基、二氯氟甲基、三氯甲基、溴二氟甲基、溴氯氟甲基、二溴氟甲基、2-氟乙基、2-氯乙基、2-溴乙基、2,2-二氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2,2-二氯乙基、2-溴-2-氟乙基、2,2,2-三氟乙基、2-氯-2,2-二氟乙基、2,2-二氯-2-氟乙基、2,2,2-三氯乙基、2-溴-2,2-二氟乙基、2-溴-2-氯-2-氟乙基、2-溴-2,2-二氯乙基、1,1,2,2-四氟乙基、五氟乙基、1-氯-1,2,2,2-四氟乙基、2-氯-1,1,2,2-四氟乙基、1,2-二氯-1,2,2-三氟乙基、2-溴-1,1,2,2-四氟乙基、2-氟丙基、2-氯丙基、2-溴丙基、2-氯-2-氟丙基、2,3-二氯丙基、2-溴-3-氟丙基、3-溴-2-氯丙基、2,3-二溴丙基、3,3,3-三氯丙基、3-溴-3,3-二氟丙基、2,2,3,3-四氟丙基、2-氯-3,3,3-三氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、1,1,2,3,3,3-六氟丙基、七氟丙基、2,3-二氯-1,1,2,3,3-五氟丙基、2-氟-1-甲基乙基、2-氯-1-甲基乙基、2-溴-1-甲基乙基、2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基、1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基、2-氟丁基、2-氯丁基、2,2,3,3,4,4-六氯丁基、2,2,3,4,4,4-六氯丁基、2,2,3,3,4,4-六氯丁基、2,2,3,3,4,4,4-七氯丁基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氯丁基、九氟丁基、4-氯-1,1,2,2,3,3,4,4-八氯丁基、2-氟-2-甲基丙基、1,2,2,3,3,3-六氯-1-(三氟甲基)丙基、2-氯-1,1-二甲基乙基、2-溴-1,1-二甲基乙基、5-氯-2,2,3,4,4,5,5-七氟戊基、十三氟己基等。
这些取代基可以再具有取代基。再形成的取代基只要不参与反应,就没有特别限制。作为再形成的取代基,可以列举甲基、乙基、丙基、丁基等低级烷基或苯基、萘基等芳基、氯、氟等卤原子。作为再形成的取代基,优选包含卤原子的取代基,可以列举例如,可以具有其它取代基的卤代烷基卤代苯等。具体地,可以列举邻二氯苯、3,4-二氟-苯并三氟化物、3,4-二氟-硝基苯、2,6-二溴-吡啶等。
在本方式中可以使用的芳香族化合物,优选是可以具有其它取代基的卤化芳香族化合物,更优选是可以具有其它取代基的一氟苯、可以具有其它取代基的二氟苯、可以具有其它取代基的三氟苯、可以具有其它取代基的一氯苯、可以具有其它取代基的二氯苯或可以具有其它取代基的三氯苯,特别优选是三氟甲基氟苯或三氟甲基二氟苯。
在本方式中可以使用的卤化不饱和脂肪族化合物是具有碳—碳双键的烃的卤素衍生物。卤素优选结合在构成碳—碳双键的至少1个碳元素上。例如,可以列举乙烯基溴、乙烯基氯、乙烯基氟等卤化乙烯,1-溴-1-环己烯、1-溴-1-环辛烯等。
相对锂化剂中的锂元素,上述芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物通常以20~2000摩尔%、优选以20~500摩尔%、更优选以50~200摩尔%、特别优选以90~120摩尔%使之反应。
在本方式中可以使用的锂化剂是以往公知的锂化剂。例如,可以列举锂金属,甲基锂、乙基锂、丙基锂、丁基锂、戊基锂、己基锂、甲氧基甲基锂、乙氧基甲基锂等烷基锂,乙烯基锂、丙烯基锂、丁烯基锂等链烯基锂,乙炔基锂、丁炔基锂、戊炔基锂、己炔基锂等炔基锂,苄基锂、苯基乙基锂等芳烷基锂,二异丙基氨基锂等的氨基锂等。其中,优选烷基锂、链烯基锂、炔基锂,更优选甲基锂、乙基锂、丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、异丁基锂、叔丁基锂、正己基锂、正辛基锂、正癸基锂、乙烯基锂、甲氧基甲基锂、苄基锂、苯基锂、2-噻吩基锂、三(正丁基)镁锂。从得到容易性和操作性出发,优选正丁基锂、甲基锂,更加优选正丁基锂。
在本方式中的芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂的反应中,可以根据需要使用溶剂。作为溶剂,可以列举正己烷、正庚烷、环己烷、甲基环己烷、四氢呋喃、二乙醚、二异丙醚、二丁醚、甲基叔丁基醚、环烷基甲醚、二甲氧基乙烷、二噁烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、六甲基磷酸三酰胺、三乙胺、吡啶等,可以特别优选使用四氢呋喃、正己烷、甲苯。另外,这些溶剂可以单独或混合2种以上的溶剂使用。
在使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂反应的工序中,相对1摩尔芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物,本方式中的溶剂用量是100升~0升、优选是10升~0.001升、更优选是5升~0.01升。
由本方式中的锂化剂引起的反应中,有由脱质子引起的锂化反应和由卤素—锂取代引起的锂化反应。在本方式中,优选使芳香族化合物和锂化剂进行由脱质子引起的锂化反应。在这里,“进行由脱质子引起的锂化反应”意指通过正丁基锂和锂二异丙基酰胺等具有强碱性的有机锂、锂酰胺等,脱去芳香族化合物的质子,生成质子和锂交换型的芳香族锂化合物。
以往技术中的芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂的反应,为了不使有机锂化合物的收率下降,必须在极低温进行,但在本方式中,即使不设在极低温也可以以高收率得到有机锂化合物。即,本方式中的芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂的反应,可以在-40℃~40℃、优选在-40℃~20℃、更优选在-20℃~10℃的温度条件进行。该反应可以用间歇式反应器、连续间歇式(级联式)反应器、连续流通式反应器(包含微反应器)等进行。
另外,细节不明,但在包含由本方式中的芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂的反应生成的有机锂化合物的液体中,可以认为在反应时存在的在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上包含具有配位能力的氧元素的基团且其中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物,在有机锂化合物中的锂元素上螯合配位。然后,由本方式的制造方法,即使在温和的条件下也可以以高收率得到有机锂化合物,推测是因为通过该配位性化合物螯合配位在有机锂化合物上,有机锂化合物的稳定性特异地增加,有机锂化合物的分解与二聚化·低聚物化被抑制的缘故。
接着,说明本发明第2方式的取代芳香族化合物的制造方法。其中,关于和上述第1方式相同的事项,省略其说明。
本方式的取代芳香族化合物的制造方法,是包含在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上包含具有配位能力的氧元素的基团且其中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物的存在下,使芳香族化合物和锂化剂在40℃以下(优选在-60~40℃、更优选在-40~40℃)的温度反应得到有机锂化合物的工序,和在-40℃~40℃的温度使在上述工序中得到的有机锂化合物和亲电子性化合物反应的工序的制造方法。
作为配位性化合物,优选是以上述式(1)或式(2)表示的化合物。
作为芳香族化合物,可以使用在上述第1方式中记载的芳香族化合物,优选是单环芳香族化合物。
作为锂化剂,可以使用在上述第1方式中记载的各个锂化剂。
上述芳香族化合物和锂化剂,优选发生脱质子引起的锂化反应。
在得到有机锂化合物的工序中,在芳香族化合物和锂化剂的反应中,根据需要可以使用溶剂。作为溶剂,可以以和上述第1方式中记载的用量相同程度的用量使用在上述第1方式中记载的溶剂。
可以在本方式中使用的亲电子性化合物,只要是含有具有容纳电子能力的官能团的化合物(即,能够作为亲电子剂作用的化合物),就不被特别限制,但优选和电子密度大的官能团或非共用电子对反应的化合物。另外,在该化合物中包含全部在使用已知的有机锂试剂的卤素—金属交换反应和在由脱质子引起的锂化反应中使用的亲电子性化合物。
作为可以在本方式中使用的亲电子性化合物,可以列举氯、溴、碘等卤素,固体状硫、二氧化硫、氧等无机物类,二氧化碳,三氟甲基和磺酸甲酯、三氟甲基苯磺酸等磺酸类,硫酸二甲酯,乙腈、丙腈、苄腈等腈类,二苯甲酮亚胺、苯乙酮亚胺等亚胺类,氯三甲基硅烷、氯二甲基苯基硅烷、氯二甲基硅烷、溴三甲基硅烷等卤化硅类,氯二烷基氢硅烷等氯硅烷化合物,三氯甲硼烷、三溴甲硼烷等卤化硼类,硼酸四甲基乙二醇酯、硼酸三甲基酯、硼酸三异丙基酯等硼酸酯类,三(异丙氧基)甲硼烷、甲氧基二乙基甲硼烷、三(二甲基氨基)甲硼烷、双(四甲基乙二醇酯)二甲硼烷等硼化合物,二氯化二丁基锡、二溴化二苯基锡等锡化合物类,多聚甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、丙烯醛、苯甲醛、烟碱醛等醛类,丙酮、2-丁酮、二苯甲酮、苯乙酮、叔丁基-4-氧代-1-哌啶羧酸酯等酮类,N,N-甲基苯基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等甲酰胺类,原甲酸乙酯、原甲酸甲酯等原酯类,
甲酸甲酯、亚磷酸三甲酯、N-甲酰基吗啉、N-甲酰基哌啶,三氟乙酸乙酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸苯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸辛酯、乙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸苯酯等酯类,乙酸酐、富马酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐等酸酐类,乙酰氯、苯甲酰氯、2-吡啶碳酰氯等卤化酰基类,环氧乙烷、2-甲基-环氧乙烷等环氧乙烷类,6-氮杂双环[3.1.0]己烷、7-氮杂双环[4.1.0]庚烷等氮丙啶类,3-氧代-1,3-二苯基-1-丙烷、2-甲基-3-氧代-3-二苯基-1-丙烷等的α,β-不饱和酮类,碘甲烷、碘乙烷、碘丁烷、溴甲烷、溴乙烷、溴己烷、溴辛烷、1,2-二碘乙烷、1,2-二溴乙烷、1,6-二碘己烷、1,8-二溴辛烷、1,2-二溴环戊烷等卤化烷类,N-溴琥珀酰亚胺、N-碘琥珀酰亚胺、N-氯琥珀酰亚胺、N-溴苯二甲酰亚胺等酰亚胺类,二甲基二硫醚、二苯基二硫醚等二硫醚类,氯二苯基膦、氯二甲基膦等膦类,氯二苯基氧化膦、氯二甲基氧化膦等氧化膦类,重水、水,γ-丁内酯等内酯类,氮杂环丁烷等4元环化合物,硫酯,碳酰氯·三碳酰氯等碳酰氯样化合物,硫羰化二氯,氯甲酸甲酯等卤代甲酸酯,苄基氯等卤化苄基,异氰酸酯·异硫氰酸酯等杂累积多烯(异氰酸丁酯、异硫氰酸丁酯等),亚硝基化合物,镁化合物(氯化镁等),钙化合物(氯化钙等),钡化合物(氯化钡等),铝化合物(氯化铝、二乙基氯化铝、三丁基铝等),钛化合物(氯化钛、三异丙氧基氯化钛等),锌化合物(氯化锌、碘化锌、三乙基铝等),锰化合物(氯化锰等),铜化合物(氯化铜、碘化铜、氰化铜等),铁化合物(氯化铁等),钯、钌等过渡金属化合物(氯化钯、氯化铑、氯化铟、氯化镍、氯化钴、氯化钨、氯化钼、氯化钒等)等。
在本方式中的有机锂化合物和亲电子性化合物的反应中,根据需要可以使用溶剂。作为溶剂,可以列举正己烷、正庚烷、环己烷、甲基环己烷、四氢呋喃、二乙醚、二异丙醚、二丁醚、甲基叔丁基醚、环戊基甲醚、二甲氧基乙烷、二噁烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、六甲基磷酸酰胺、三乙胺、吡啶等。这些溶剂可以单独或混合2种以上的溶剂使用。这些溶剂中,从稳定性和反应性的平衡良好的观点出发,优选极性溶剂,特别优选四氢呋喃。
在使有机锂化合物和亲电子性化合物反应的工序中的溶剂用量,相对1摩尔有机锂化合物,优选是100升~0升,更优选是10升~0.001升,更加优选是5升~0.01升。
在以往技术中的有机锂化合物和亲电子性化合物的反应,为了不使收率下降而必须以极低温进行,但在本方式中,即使不设为极低温,也可以以高收率得到取代芳香族化合物。在本方式中的有机锂化合物和亲电子性化合物的反应,可以在-40℃~40℃、优选以-40℃~20℃、更优选以-20℃~10℃的温度条件进行。该反应可以用间歇式反应器、连续间歇式(级联)反应器、连续流通式反应器(包含微反应器)等进行。
在本方式中的有机锂化合物和亲电子性化合物的反应,优选保持亲电子性化合物比有机锂化合物过剩的状态进行。在这里,“过剩的状态”意指使另外合成的有机锂化合物每次少量地和大量的亲电子性化合物接触。具体地,优选在包含亲电子性化合物的液体中,滴加包含有机锂化合物的液体使之反应。滴加速度未被特别限制,但优选设定滴加的有机锂化合物到不和溶剂反应,二聚化·低聚物化,或者再和生成的取代芳香族化合物反应的程度,更优选是从和亲电子化合物的接触开始在短时间内被完全消耗的程度。另外,在连续地进行上述的锂化反应和由滴加引起的亲电子反应时,使用连续管型流通式反应器等,通过逐次锂化反应得到在亲电子反应中滴加所必须量的有机锂化合物,优选尽可能将生成的有机锂化合物不停留地立即供给亲电子反应(例如,实施例4)。
另外,细节不明,但是由本方式的制造方法,即使在温和的条件下也可以以高收率得到取代芳香族化合物,推测大概是因为通过在本方式中特定的上述配位性化合物螯合配位在有机锂化合物上,增加了有机锂化合物的稳定性,抑制了有机锂化合物的分解和二聚化·低聚物化等,以及与亲电子性化合物反应的有机锂化合物增多的缘故。
接着,说明本发明的第3方式。其中,关于和上述第1或第2方式同样的事项,省略其说明。
本发明的第3方式是配位性化合物在有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物与亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物制造中的作为堵塞防止剂或停留时间延长剂,其中,该配位性化合物是使用在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
配位性化合物优选是以上式(1)或(2)表示的化合物。
有机锂化合物的制造,优选基于上述第1方式进行。
取代芳香族化合物的制造,优选基于上述第2方式进行。
“连续流通式反应装置”一般意指将反应试剂连续导入管型反应器,在通过反应器时引起所需的反应,连续从管型反应器取出反应物的装置,例如,可以列举微反应器和流动反应器等。
“堵塞防止剂”意指在连接使反应试剂通过的连续流通式反应装置和反应槽之间的输送配管等中,用于防止由副产物、低聚物、聚合物和粘性高的淤浆等附着·沉积造成的管道堵塞和反应试剂流通变困难而使用的添加剂。
“停留时间延长剂”意指在连续流通式反应装置和输送配管等中,用于防止延长反应试剂停留时间或在长时间停止输送后,再开通反应试剂流通时,妨碍输送的反应试剂流通的管道堵塞和反应试剂粘度上升等的不利影响出现而使用的添加剂。
接着,说明本发明的第4方式。其中,关于和上述第1~第3方式同样的事项,省略其说明。
本发明的第4方式是配位性化合物在有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物与亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物制造中的作为反应失控抑制剂或阻垢剂的使用,其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基元素的配位性化合物。
“反应失控抑制剂”意指为了通过抑制反应试剂的反应速度上升,来控制放热反应,抑制发泡、沸腾等,抑制由反应失控引起产品品位下降等不利影响而使用的添加剂。
“阻垢剂”意指在间歇式的反应槽等中,为了抑制由于低聚物化、聚合物化和不溶解化等原因,由反应试剂在反应槽附着造成的搅拌效率与传热效率下降、清洗操作性恶化、产品品位下降等不利影响而使用的添加剂。
接着,说明本发明第5方式的配位基。但是,关于和上述第1或第2方式相同的事项,省略其说明。
本方式的配位基,以下式(3)表示。
式(3)中,
L2b表示-O-或-N(-CH2-R21)-,
R21表示氢原子或C1-6烷基,
L1b表示-OR22或-N(R23)R24,L3b表示-OR221或-N(R231)R241,
R22、R221分别独立地表示C1-6烷基,
R23、R231分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,
R24、R241分别独立地表示C1-6烷基(其中,L2b是-O-、L1b是-OR22时,L3b是-N(R231)R241。另外,L2b是-O-,L3b是-OR221时,L1b是-N(R23)R24),
n1b和n2b分别独立地表示1~3的整数,
R1b和R2b表示C1-6烷基,
R3b~R8b分别独立地表示氢原子或C1-6烷基(其中,L2b是-N-CH3,L1b和L3b是-N(CH3)CH3,n1b和n2b是1时,R1b~R8b不同时是甲基),
可以在(R1b或R2b)和(R3b或R4b)之间形成环,也可以在(R5b或R6b)和(R7b或R8b)之间形成环。
在(R1b或R2b)和(R3b或R4b)之间形成的环或在(R5b或R6b)和(R7b或R8b)之间形成的环,可以是脂环、芳香环或杂环。
实施例
以下表示实施例和比较例,通过这些具体说明本发明,但本发明不被这些实施例所限定。
实施例1~2和比较例1~6
(试验方法A)
在氮气环境下在具备滴加漏斗和搅拌机的反应容器中,加入四氢呋喃30mL(包含6g作为内部标准的邻二甲苯)、在表1中表示的配位性化合物(比较例1未使用配位性化合物)35.0mmol、3,4-二氟-三氟甲苯6.06g(33.3mmol),冷却到-50℃。在-50℃滴加正丁基锂(1.6mol/L己烷溶液)15.1g(35.0mmol)。滴加后,在相同温度下搅拌1小时,得到包含2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂的溶液。
接着,将该溶液升温到0℃,在相同温度下搅拌5小时。从该溶液取出少量试样,溶解在甲醇中。由向该甲醇的溶解,2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂被质子化,得到包含以3,4-二氟-三氟化苯(DFBT)为主要成分的溶液。使用高效液相色谱(以下略为HPLC)定量分析DFBT的生成量(%)。在表1中表示其结果。
再将该溶液在-15℃放置在表1中表示的时间。然后,用和上述相同的手法定量分析3,4-二氟-苯并三氟化物(DFBT)的残留量。在表1中表示其结果。
[表1]
从实施例1~2和比较例1~6的比较可知,在使用在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物时,相比于使用其它配位性化合物时,抑制变成低聚物等副产物的量。由此可知,在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物,即使在温和的条件(0℃、-15℃)下,也使锂体的稳定性大幅度提高。
实施例3
在氮气环境下,在2mL己烷中加入并溶解双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚1.60g(10mmol)。冷却到-15℃,保持在-15℃~-5℃,滴加正丁基锂(1.6mol/L,己烷溶液)6.25mL(10mmol),搅拌15分钟。保持在-15℃~-5℃,在其中滴加4-氟-三氟化苯820mg(5mmol)。滴加结束后,在-15℃使之反应1.5小时,得到包含2-氟-(5-三氟甲基)-苯基锂的液体。
在-15℃~-10℃在该溶液中滴加三甲氧基硼烷1.56g(15mmol)。滴加结束后,将该反应液升温到室温,在其中加入1mol/L的盐酸10mL,用乙酸乙酯萃取,以饱和食盐水清洗有机层,用硫酸镁干燥。将其过滤、浓缩,以收率69%得到1-氟-(4-三氟甲基)苯基硼酸。
比较例7
除了将双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚取代为四氢呋喃以外,以和实施例3同样的方法进行反应。反应液着色为褐色,从开始反应经过30分钟后,用HPLC分析,由于生成大量不能鉴定的副产物,切4-氟-三氟化苯只存在43%,所以放弃了分离操作。
从实施例3和比较例7的对比可知,双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚的使用,能够进行在不是极低温的温和条件下的锂化和亲电子剂的导入。在实施例3那样温和的反应条件(-15℃)也可以维持高收率,可以认为是由双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚使由锂化生成的2-氟-(5-三氟甲基)-苯基锂等锂体的稳定性提高的缘故。因此,可以认为如在实施例1和2所示的使锂体稳定性提高的配位性化合物,即,在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物,是使在不是极低温的温和条件下的锂化和亲电子剂的导入成为可能的化合物。
实施例4
在温度被调整在-4℃的1.0mmΦ的管型流通式反应器A中,以1∶1的体积比例,停留时间为6.6分钟连续通过该反应器A的入口(混合部分的内径是3.6mm)供给浓度1.76mol/L的3,4-二氟-三氟化苯与浓度1.60mol/L的双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚的四氢呋喃溶液、和浓度1.60mol/L的正丁基锂,使之反应,通过反应器A的出口连续取出含有2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂的液体。
另一方面,在反应器B中,加入使甲酸甲酯6.01g(100mmol)溶解在5mL四氢呋喃中且将温度调整在-8℃的溶液。然后,将上述-4℃的含有2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂的液体从反应器A取出后立即以每分钟0.1mL的比例滴加在该反应器B中。
持续该操作4小时。能够在管型流通式反应器A中不产生堵塞等问题,连续地进行反应4小时。
在反应器B中,滴加结束后搅拌30分钟,得到包含2,3-二氟-6-三氟甲基苯甲醛的液体。2,3-二氟-6-三氟甲基苯甲醛从3,4-二氟-三氟化苯的转化率是82%。
在反应器B得到的液体中添加20mL乙醇和羟胺盐酸盐2.28g(32.8mmol),回流1.5小时。回流结束后,过滤·浓缩反应液,得到目的物2,3-二氟-6-三氟甲基苯甲醛的粗结晶。用HPLC分析该粗结晶,以转化的原料为基准,该粗结晶的收率是77%,纯度是97%。
比较例8
除了不使用双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚以外,进行和实施例4同样的操作。从操作开始经过1.6小时时,管型流通式反应器A堵塞,不得不中断反应。堵塞的详细原因不清楚,但大概可以认为是2,3-二氟-6-三氟甲基苯锂的稳定性低,生成低聚物等的缘故。
从以上的结果可知,在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物的存在下,即使以比较温和的条件使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂反应,也可以以高收率得到有机锂化合物。还可知即使以比较温和的条件进行以上述方法得到的有机锂化合物和亲电子性化合物的反应,也可以以高收率得到取代芳香族化合物。
如果以以往的方法,用管型流通式反应器进行芳香族化合物和锂化剂的反应,则反应器堵塞而不能继续反应(比较例8),但在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物的存在下,如果以管型流通式反应器进行芳香族化合物和锂化剂的反应,因为反应器难以产生堵塞,所以,可以有效地长时间连续运行该反应(实施例4)。
如上所述,在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物,在有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物和亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物的制造中,可以作为配管等的堵塞防止剂、在连续流通式反应装置中的停留时间延长剂或反应失控抑制剂或阻垢剂使用。
实施例5~6和比较例9~14
(试验方法B)
在氮气环境下,在具备滴加漏斗和搅拌机的反应容器中加入四氢呋喃30mL(含有6g作为内部标准的邻二甲苯)、在表2中表示的配位性化合物(比较例9未使用配位性化合物)35.0mmol、3,4-二氟-三氟化苯6.06g(33.3mmol),冷却到-50℃。在-50℃下滴加正丁基锂(1.6mol/L己烷溶液)15.1g(35.0mmol),滴加后,在相同温度下搅拌1小时,得到含有2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂的溶液。在-50℃下,从该溶液取出少量试样,将其添加到另外配制的碘(过量)的四氢呋喃/己烷溶液中。
通过向该碘溶液的添加,2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂(LDFBT)被碘化,得到包含以2-碘-3,4-二氟三氟化苯(IDFBT)为主要成分的溶液。由HPLC定量分析IDFBT的生成量(%)。
接着,将该液体升温到0℃,在相同温度下搅拌4小时。此后,以和上述相同的方法定量分析IDFBT的残留量(%)。再将该溶液在-15℃放置在表2中表示的时间。此后,以和上述相同的方法定量分析IDFBT的残留量(%)。
从以上的分析结果,由下式算出2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂(LDFBT)的残留量(%)。
“LDFBT的残留量(%)”=“升温后经过确定时间后的IDFBT的残留量(%)”÷“在-50℃时的IDFBT的生成量(%)”×100
在表2中表示其结果。
[表2]
实施例7~10
除了将定量分析IDFBT生成量(%)后的溶液升温到0℃,在相同温度下搅拌4小时,再将该溶液在0℃放置在表3中表示的时间以外,以和试验方法B同样的方法进行反应。在表3中表示其结果。
[表3]
实施例11~13和比较例15
除了将定量分析IDFBT生成量(%)后的溶液升温到20℃,在相同温度下搅拌1小时,再将该溶液在20℃放置在表4中表示的时间以外,以和试验方法B同样的方法进行反应。在表4中表示其结果。
[表4]
实施例14
除了在己烷溶剂中进行反应以外,以和试验方法B同样的方法进行反应。
在表5中表示其结果。
[表5]
从和实施例5、实施例14的比较可知,不仅在四氢呋喃等非质子性极性溶剂中,而且即使在己烷等非极性溶剂中,也可以稳定地保持锂体。
实施例15
在氮气环境下,在具备搅拌子、温度计的100mL圆底烧瓶(反应器A)中,使3,4-二氟-三氟化苯(DFBT)(6.06g,33.3mmol)、双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚(5.87g,36.6mmol)溶解在30mL四氢呋喃中。冷却到10℃后,将正丁基锂(1.6mol/L己烷溶液)(21.9mL,14.5g,35.0mmol)保持在8~10℃,用时34分钟滴加,并搅拌60分钟。
另一方面,在反应器B中,加入将碘(16.8g,66.2mmol)和邻二甲苯(内部标准,6.01g)溶解在四氢呋喃(60mL,53.2g)中且将温度调整至-15℃的溶液。然后,从反应器A取出含有上述10℃的2,3-二氟-6-三氟甲基苯基锂(LDFBT)的全部量液体后,立即在该反应器B中将内温保持在-13~-17℃用时50分钟滴加。再在相同的温度范围内搅拌10分钟。由HPLC定量分析该反应液得知目的的2-碘-3,4-二氟-三氟化苯(IDFBT)的收率是74%。
1H-NMR(CDCl3)7.27ppm(q,J=8.3Hz,1H),7.48(ddd,J=8.9,4.8,1.7Hz,1H).
沸点49~55℃/7mmHg
比较例16
除了不加双[2-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚以外,和实施例15同样地进行反应。反应后,由HPLC定量分析,目的的2-碘-3,4-二氟-三氟化苯(IDFBT)的收率是1.4%。
实施例16
1-[2-(二甲基氨基)乙氧基]-N,N,2-三甲基丙烷-2-胺的制造
在甲苯(100mL)中添加氢氧化钠(16.7g,418mmol)和2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇(23.4g,200mmol),加热回流2小时。冷却到70℃后,添加β-二甲基氨基氯乙烷盐酸盐(28.8g,200mmol)。此后,加热回流5.5小时。冷却到室温后,滤出不溶物,减压浓缩有机相。减压蒸馏残渣,作为无色液体得到10.3g(收率27%)目的化合物。
1H-NMR(CDCl3)1.03ppm(s,6H),2.27(s,12H),2.53(t,J=6.0Hz,2H),3.29(s,2H),3.54(t,J=6.0Hz,2H).
沸点75~77℃/6mmHg
实施例17
1,1’-氧代双(N,N,2-三甲基丙烷-2-胺)的制造
在四氢呋喃(100mL)中添加油性氢化钠(纯度60wt%,6.6g,99mmol)后,在0℃滴加2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇(11.7g,99.8mmol)。升温到回流后,搅拌3小时。在回流温度下滴加对甲苯磺酰氯(9.53g,50mmol)的四氢呋喃(25mL)溶液。此后,添加碘化钾(3.75g,22.6mmol)和甲苯(100mL),回流过夜。放冷到室温后,加水,用乙酸乙酯萃取。用水清洗有机相后,以无水硫酸镁粉末干燥,减压浓缩。减压蒸馏残渣,作为无色液体得到4.69g(收率43%)目的化合物。
1H-NMR(CDCl3)1.06ppm(s,12H),2.29(s,12H),3.27(s,4H).
沸点85~88℃/7mmHg
实施例18
2-(2-(二甲基氨基)乙氧基)-N,N-二甲基环己胺的制造
在四氢呋喃(100mL)中添加油性氢化钠(纯度60wt%,18g,450mmol),在0℃滴加2-(二甲基氨基)乙醇(16.1g,180mmol)后,使之回流3小时。在该悬浊液中加入甲苯(80mL)和四氢呋喃(25mL)。在0~5℃滴加对甲苯磺酰氯(37.2g,195mmol)的甲苯(200mL)/四氢呋喃(25mL)的混合溶液后,在相同温度下搅拌1小时。加热回流下,再搅拌1小时后,放冷到室温。在室温下,滴加2-(二甲基氨基)环己醇(21.5g,150mmol)后,添加碘化锂(29.9g,180mmol)。此后,在加热回流下搅拌9小时后放冷到室温。加水,用乙酸乙酯萃取后,以水和饱和食盐水清洗有机相。以无水硫酸镁粉末使该有机相干燥后,减压浓缩。减压蒸馏残渣,作为黄色液体以2.3g(收率7%)得到目的化合物。
1H-NMR(CDCl3)
1.11-1.26ppm(m,4H),1.67-1.78(m,3H),2.09-2.12(m,1H),2.26(s,6H),2.36(s,6H),2.39-2.42(m,1H),2.51(td,J=6.4,1.3Hz,2H),3.25(td,J=9.4,4.1Hz,1H),3.53(dt,J=9.5,6.4Hz,1H),3.68(dt,J=9.5,6.4Hz,1H)
沸点91~93℃/5mmHg
工业上的可利用性
如果根据本发明的有机锂化合物的制造方法,可以大幅度提高通过由锂引起的金属化生成的有机锂化合物的稳定性。该方法可以在比较温和的条件下,大幅度减轻操作上、安全措施上的负担以高收率制造有机锂化合物。另外,如果根据本发明的取代芳香族化合物的制造方法,就可以在比较温和的条件下,大幅度减轻操作上、安全措施上的负担以高收率得到取代芳香族化合物。即,以微反应器等管型流通式反应器和级联方式,在比较温和条件下的连续反应中,不易产生管·反应器·批次之间的输送配管堵塞等不良问题。另外,在间歇式反应时,可以防止反应器的结垢发生,可以容易地控制反应。在有机锂化合物的稳定效果非常大时,可以避免连续化本身。如果根据本发明的制造方法,因为不需要用于冷却等特殊设备,所以,还可以大幅度降低制造成本。在管型流通式反应器中,因为可以加大管径,所以,可以大幅度降低制造成本。
Claims (14)
1.一种有机锂化合物的制造方法,其特征在于,包括:
在配位性化合物存在下,使芳香族化合物或卤化不饱和脂肪族化合物和锂化剂在-40℃~40℃的温度反应的工序,其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物,或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
2.如权利要求1所述的有机锂化合物的制造方法,其特征在于:
所述配位性化合物是以式(1)表示的化合物,
式(1)中,
L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团或包含氮元素的基团,其中,L1、L2和L3中的至少1个是包含氮元素的基团,或L1、L2和L3分别独立表示包含氧元素的基团,其中,L1和L3中至少1个是叔烷氧基,
n1和n2分别独立地表示1~3的整数,
R1~R8分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,可以在(R1或R2)和(R3或R4)之间形成环,可以在(R5或R6)和(R7或R8)之间形成环,可以在(R3或R4)和(R5或R6)之间形成环,可以在(R1或R2)和L1之间形成环,也可以在(R7或R8)和L3之间形成环。
3.如权利要求1所述的有机锂化合物的制造方法,其特征在于:
所述配位性化合物是以式(2)表示的化合物,
式(2)中,
L2a表示-O-或-N(-CH2-R11)-,
R11表示氢原子或C1-6烷基,
L1a表示-OR12或-N(R13)R14,
L3a表示-OR121或-N(R131)R141,
R12、R121分别独立地表示C1-6烷基,
R13、R131分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,
R14、R141分别独立地表示C1-6烷基,其中,L2a是-O-,L1a是-OR12时,L3a是-N(R131)R141,另外,L2a是-O-,L3a是-OR121时,L1a是-N(R13)R14,
n1a和n2a分别独立地表示1~3的整数,
R1a~R8a分别独立地表示氢原子、C1-6烷基或苯基,可以在(R1a或R2a)和(R3a或R4a)之间形成环,也可以在(R5a或R6a)和(R7a或R8a)之间形成环。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的有机锂化合物的制造方法,其特征在于:
在所述工序中,使芳香族化合物和锂化剂反应。
5.如权利要求4所述的有机锂化合物的制造方法,其特征在于:
在所述工序中,使芳香族化合物和锂化剂进行由脱质子引起的锂化反应。
6.一种取代芳香族化合物的制造方法,其特征在于,包括:
在配位性化合物存在下,使芳香族化合物和锂化剂在40℃以下的温度反应,得到有机锂化合物的工序,其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物;和
使在上述工序中得到的有机锂化合物与亲电子性化合物在-40℃~40℃的温度反应的工序。
7.如权利要求6所述的取代芳香族化合物的制造方法,其特征在于:所述配位性化合物是以式(1)表示的化合物,
式(1)中,
L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团或包含氮元素的基团,其中,L1、L2和L3中的至少1个是包含氮元素的基团,或L1、L2和L3分别独立地表示包含氧元素的基团,其中,L1和L3中的至少1个是叔烷氧基,
n1和n2分别独立地表示1~3的整数,
R1~R8分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,可以在(R1或R2)和(R3或R4)之间形成环,可以在(R5或R6)和(R7或R8)之间形成环,可以在(R3或R4)和(R5或R6)之间形成环,可以在(R1或R2)和L1之间形成环,也可以在(R7或R8)和L3之间形成环。
8.如权利要求6所述的取代芳香族化合物的制造方法,其特征在于:所述配位性化合物是以式(2)表示的化合物,
式(2)中,
L2a表示-O-或-N(-CH2-R11)-,
R11表示氢原子或C1-6烷基,
L1a表示-OR12或-N(R13)R14,
L3a表示-OR121或-N(R131)R141,
R12、R121分别独立地表示C1-6烷基,
R13、R131分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,
R14、R141分别独立地表示C1-6烷基,其中,L2a是-O-,L1a是-OR12时,L3a是-N(R131)R141,另外,L2a是-O-,L3a是-OR121时,L1a是-N(R13)R14,
n1a和n2a分别独立地表示1~3的整数,
R1a~R8a分别独立地表示氢原子、C1-6烷基或苯基,可以在(R1a或R2a)和(R3a或R4a)之间形成环,也可以在(R5a或R6a)和(R7a或R8a)之间形成环。
9.如权利要求6~8中的任一项所述的取代芳香族化合物的制造方法,其特征在于:
在使有机锂化合物和亲电子性化合物反应的工序中,包括保持亲电子性化合物比有机锂化合物过剩的状态的步骤。
10.如权利要求6~9中的任一项所述的取代芳香族化合物的制造方法,其特征在于:
在所述得到有机锂化合物的工序中,使芳香族化合物和锂化剂反应。
11.如权利要求10所述的取代芳香族化合物的制造方法,其特征在于:
在所述得到有机锂化合物的工序中,使芳香族化合物和锂化剂进行由脱质子引起的锂化反应。
12.配位性化合物在连续流通式反应装置中的有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物和亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物的制造中的作为堵塞防止剂或停留时间延长剂的使用,
其中,该配位性化合物是在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物,或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
13.配位性化合物在有机锂化合物的制造或通过有机锂化合物和亲电子性化合物的反应进行的取代芳香族化合物的制造中的作为反应失控抑制剂或阻垢剂的使用,
其中,该配位性化合物在1个分子中具有3个以上具有配位能力的元素且其中至少1个是氮元素的配位性化合物或在1个分子中具有3个以上具有配位能力的氧元素且包含该具有配位能力的氧元素的基团中至少1个是叔烷氧基的配位性化合物。
14.一种配位基,其特征在于:以式(3)表示,
式(3)中,
L2b表示-O-或-N(-CH2-R21)-,
R21表示氢原子或C1-6烷基,
L1b表示-OR22或-N(R23)R24,
L3b表示-OR221或-N(R231)R241,
R22、R221分别独立地表示C1-6烷基,
R23、R231分别独立地表示甲基、乙基或正丙基,
R24、R241分别独立地表示C1-6烷基,其中,L2b是-O-,L1b是-OR22时,L3b是-N(R231)R241,另外,L2b是-O-,L3b是-OR221时,L1b是-N(R23)R24,
n1b和n2b分别独立地表示1~3的整数,
R1b和R2b表示C1-6烷基,
R3b~R8b分别独立地表示氢原子或C1-6烷基,其中,L2b是-N-CH3,L1b和L3b是-N(CH3)CH3,n1b和n2b是1时,R1b~R8b不同时是甲基,
可以在(R1b或R2b)和(R3b或R4b)之间形成环,也可以在(R5b或R6b)和(R7b或R8b)之间形成环。
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