CN104450811A - 氨基甲酸酯化合物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供由胺化合物和碳酸酯化合物高收率地制造氨基甲酸酯化合物的,简便且适于工业化的制造方法。该氨基甲酸酯化合物的制造方法包括在选自饱和环状烃类、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,使用水解酶,使1分子中具有1个以上的氨基的选自可以被脂环式基团或芳香族基团所取代的或可以被脂环式基团或芳香族基团中断的脂肪族胺和可以被脂肪族基团取代的脂环式胺中的胺化合物,与碳酸酯化合物发生反应的工序。
Description
本发明是申请号为201180005560.0的专利申请的分案申请,母案申请日为2011年1月6日,优先权日为2010年1月8日,母案发明名称同上述名称。
技术领域
本发明涉及使碳酸酯化合物和胺化合物发生反应,制造氨基甲酸酯化合物的方法。
背景技术
通常,氨基甲酸酯化合物作为医农药品、有机材料或原料以及中间体,是在各种领域有用的化合物。特别是氨基甲酸酯化合物例如作为用来制造异氰酸酯化合物的原料是有用的。以往,作为不使用有毒的光气的氨基甲酸酯化合物的制造方法,已知使用了金属盐等固体催化剂的方法(例如,专利文献1、2)。
作为光气的替代者,已知使用卤甲酸酯化合物,使其与胺化合物反应,制造氨基甲酸酯化合物的方法(例如,非专利文献1)。
另外,已知在碱金属化合物存在下使胺化合物和碳酸二烷基酯反应,制造氨基甲酸酯化合物的方法(例如,非专利文献2,3)。
还已知在有机胺化合物的存在下,使碳酸二烷基酯反应,制造氨基甲酸酯化合物的方法(例如,非专利文献4)。
在上述的非专利文献1的方法中,反应后生成的卤素化合物残渣会混入氨基甲酸酯化合物中,将其用于电气、电子材料时,由于会影响材料特性,所以问题非常多。
另外,在上述的非专利文献2和3的方法中,碱金属化合物残渣会混入,将其作为电气、电子材料时也存在问题。
进而,在上述的非专利文献4的方法中,氨基甲酸酯化合物中会混入胺臭,存在制品会造成不快感的问题。
因此,相对于将这些残渣除去、防止混入的方法而言,现在也在研究反应方法、变更制造工序等,进行各种方法的搭配。
另一方面,近年来,使用了酶的合成反应,由于具有在温和的条件下可以立体选择性地进行反应的优点,所以报道了各种合成例。作为使用水解酶得到氨基甲酸酯化合物的方法,已知在水解酶的存在下,以及吡啶和四氢呋喃混合溶剂存在下,利用3’,5’-二氨基核苷(胺化合物)和二乙基碳酸酯的反应来合成氨基甲酸酯的方法(例如,非专利文献5)。但是,该制造方法存在相对于基质而言酶用量多,反应需要长时间,生成物的收率也较低的缺点,难以满足工业化要求。
另外,还报道了使用水解酶,利用基于外消旋的胺和碳酸酯的反应的氨基甲酸酯化反应来进行光学拆分的例子,但是都是相对于基质而言酶用量多,反应需要长时间(例如,非专利文献6、7)。
还有在水解酶存在下,在1,4-二烷溶剂中使二胺和碳酸烯丙酯反应,基于酶的非对称化的合成光学活性胺的例子,但是这种情况下也存在催化剂用量多,反应时间长的问题。而且溶剂中使用了有毒的1,4-二烷这一点在工业上也并非优选方法(例如,非专利文献8)。进而,非专利文献8的方法中由于酶的立体选择性,存在即使使用具有2个等价的环境的氨基的二胺化合物,也只能得到仅仅一个氨基被氨基甲酸酯化的单氨基甲酸酯化合物的问题。
由此,虽然已知在水解酶催化剂存在下,利用胺化合物和碳酸酯化合物的氨基甲酸酯的合成例,但是这些例子中,相对于原料胺化合物和碳酸酯化合物而言的催化剂用量多,反应时间也长,且生成物的收率低,至今为止,还没有报道高效的合成例。
专利文献
专利文献1:日本特开昭54-88201号公报
专利文献2:日本特开2004-262892号公报
非专利文献
非专利文献1:Synthetic Communications,2006,Vol.36 p.3537-3548
非专利文献2:Synthetic Communications,2005,Vol.35,p.2099-2105
非专利文献3:Synthetic Communications,1994,Vol.24,p.2441-2448
非专利文献4:Can.J.Chem.,1991,Vol.69,p.2059-2063
非专利文献5:J.Org.Chem.,2004,Vol.69,1748-1751
非专利文献6:Tetrahedron,1993,Vol.49,4321-4326
非专利文献7:Tetrahedron,2000,Vol.56,1387-1391
非专利文献8:J.Org.Chem.,2009,Vol.74,2571-2574
发明内容
本发明以提供能够由胺化合物和碳酸酯化合物高收率地制造氨基甲酸酯化合物的、简便且适于工业化的制造方法为课题。
本发明人等发现了通过在水解酶催化剂的存在下,使胺化合物和碳酸酯化合物在选自环状饱和烃类、环状不饱和烃和非环状醚类中的至少1种有机溶剂中反应,能够收率良好且适于工业化地制造目标氨基甲酸酯化合物的方法,从而完成了本发明。
即本发明涉及一种氨基甲酸酯化合物的制造方法,其包括在选自饱和环状烃类、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,使用水解酶,使1分子中具有1个以上氨基的胺化合物和碳酸酯化合物发生反应的工序,所述胺化合物是从可以被脂环式基团或芳香族基团所取代的或者可以被脂环式基团或芳香族基团所中断的脂肪族胺、以及可以被脂肪族基团取代的脂环式胺中选择的胺化合物。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,有机溶剂是选自非取代的环烷烃类、芳香族系烃类和二烷基醚类中的至少1种有机溶剂。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,水解酶被固定化于载体。
本发明涉及上述的氨基甲酸酯的制造方法,其中,水解酶是以固定床形式安装在反应容器内的固定化于载体的水解酶,反应是包括使胺化合物和碳酸酯化合物在该反应容器中流通的工序的反应。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,水解酶是脂肪酶。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,胺化合物是通式(1)所表示的单胺化合物。
[化1]
R1-(CH2)n-NH2 (1)
(式中,R1可以具有取代基,是碳原子数1~20的直链状或支链状的烷基、碳原子数2~20的直链状或支链状的烯基、碳原子数2~20的直链状或支链状的炔基、碳原子数4~24的环烷基烷基、碳原子数7~21的芳烷基、或碳原子数3~20的环烷基,
n是0或1)
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,胺化合物是通式(4)所表示的二胺化合物,
[化2]
H2N-(CH2)m-R3-(CH2)p-NH2 (4)
(式中,R3是可以具有取代基的碳原子数1~30的直链状或支链的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数6~20的亚芳基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数3~20的亚环烷基、或碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基,
m和p互相独立地为0或1)。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,二胺化合物是选自1,3-双(氨基甲基环己烷)、1,4-双(氨基甲基环己烷)、2,5-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷、2,6-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷、1,3-双(氨基甲基)苯、和1,4-双(氨基甲基)苯中的至少1种。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,胺化合物是通式(4a)所表示的二胺化合物,
[化3]
H2NH2C-Z-CH2NH2 (4a)
(式中,Z是可以具有取代基的主链的碳原子数为6以上的直链状或支链状的亚烷基)。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中Z是主链的碳原子数为6~18且总碳原子数为6~22的直链状或支链状的业烷基。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,通式(4a)所表示的二胺化合物是选自1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺中的至少1种二胺化合物。
本发明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,反应温度为55~90℃。
发明效果
根据本发明,可在温和的条件下,利用简便且适于工业化的方法,由胺化合物和碳酸酯化合物收率良好选择性良好地制造氨基甲酸酯化合物。
另外,本发明的氨基甲酸酯化合物的制造方法由于使用水解酶,所以出现以往的制造方法中能引起的向制品中混入金属盐、或卤素化物等杂质的可能性非常低,可以提供化学上更安全的制品。
具体实施方式
在发明中,在选自饱和环状烃类、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,使用水解酶,1分子中至少具有1个的氨基的胺化合物和碳酸酯化合物发生反应,由此得到氨基甲酸酯化合物,所述胺化合物是选自可以被脂环式基团或芳香族基团所取代的或者可以被脂环式基团或芳香族基团中断的脂肪族胺、和可以被脂肪族基团取代的脂环式胺中的胺化合物。
作为本发明的原料的1分子中具有1个以上的氨基的有机化合物(以下称为“胺化合物”),是具有1个以上伯氨基(NH2基)的含有氨基的有机化合物,可以从选自可以被脂环式基团或芳香族基团所取代的或者可以被脂环式基团或芳香族基团中断的脂肪族胺、和可以被脂肪族基团取代的脂环式胺中的胺化合物中选择。
在本发明中,所谓脂肪族胺,是指具有1个以上与脂肪族烃基的碳原子直接键合的伯氨基的化合物,脂肪族烃基可以被脂环式基团或芳香族基团所取代,也可以被脂环式基团或芳香族基团所中断。
脂肪族烃基是直链状或支链状的、可以具有不饱和键的烃基,可举出碳原子数1~20的烷基、碳原子数2~20的烯基、或碳原子数2~20的炔基。
被脂环式基团取代的脂肪族胺是上述定义的脂肪族胺的烃基被脂环式基团取代的化合物。脂环式基团是含有环结构的烃基,是总碳数3~20的饱和或不饱和的单环或多环(例如,2~4环)式的烃基,可举出碳原子数3~20的环烷基、碳原子数3~20的环烯基等。因此,作为被脂环式基团取代的脂肪族烃基,例如,可举出被碳原子数3~20的环烷基所取代的碳原子数1~20的烷基。
被芳香族基团所取代的脂肪族胺是上述定义的脂肪族胺的烃基被芳香族基团所取代的化合物,也称为芳香脂肪族。芳香族基团是碳原子数6~20的,具有单环或多环的苯环或萘环等的芳香环结构的烃基,例如,可举出碳原子数6~20的芳基。因此,作为被芳香族基团所取代的脂肪族烃基,例如,可举出被碳原子数6~20的芳基所取代的碳原子数1~20的烷基。
被脂环式基团所中断的脂肪族胺是上述定义的脂肪族胺的烃基的碳-碳键被2价的脂环式基团所中断的化合物。作为2价的脂环式基团,可举出从上述定义的脂环式基团去除1个氢原子而成的2价的基团,例如,可举出碳原子数3~20的亚环烷基、碳原子数3~20的亚环烯基等。因此,作为被脂环式基团所中断的脂肪族基团,例如,可举出碳原子数1~15的烷基-碳原子数3~20的亚环烷基-碳原子数1~15的亚烷基。
所谓被芳香族基团所中断的脂肪族胺,是指上述定义的脂肪族胺的烃基的碳-碳键被2价的芳香族基团所中断的化合物。作为2价的芳香族基团,可举出从上述定义的芳香族基团取出1个氢原子而成的2价的基团,例如,可举出碳原子数6~20的亚芳基。作为被芳香族基团所中断的脂肪族基团,例如,可举出碳原子数1~15的烷基-碳原子数6~20的亚芳基-碳原子数1~15的亚烷基。
在本发明中,所谓脂环式胺,是指具有1个以上直接键合于单环或多环式的脂环式基团的环上的碳原子的伯氨基的化合物,该脂环式基团可以被脂肪族基团取代。作为脂环式胺中的脂环式基团,可举出与上述定义的脂环式基团相同的基团。所谓被脂肪族基团所取代的脂环式胺,是指上述定义的脂环式胺的脂环式基团被脂肪族烃基所取代的化合物。作为脂肪族烃基,可举出上述定义的脂肪族烃基。作为被脂肪族基团所取代的脂环式胺,例如,可举出碳原子数1~20的烷基所取代的碳原子数3~20的环烷基。
在本发明中,被脂肪族基团所取代且具有直接键合于脂肪族基团的碳原子的伯氨基的脂环式胺,也包括在脂环式胺之内。
此外,胺化合物可以在其分子骨架中含有例如醚键、硫醚键等的稳定的键,也可以被卤素原子、烷氧基、二烷基氨基、氰基、硝基和乙酰基、直接键合于芳香环碳原子的氨基等稳定的取代基所取代。
在本发明中,胺化合物优选为具有1个或2个伯氨基的化合物。作为具有1个或2个伯氨基的胺化合物,例如,可举出通式(1)所表示的分子中具有1个的伯氨基的单胺化合物(以下,称为“单胺化合物”),
[化4]
R1-(CH2)n-NH2 (1)
(式中,R1和n与上述定义相同)
或通式(4)所表示的分子中具有2个氨基的二胺化合物(以下,称为“二胺化合物”):
[化5]
H2N-(CH2)m-R3-(CH2)p-NH2 (4)
(式中,R3、m和p与上述定义相同)。
作为R1中的碳原子数1~20(C1~C20)的直链状或支链的烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、异丙基、异丁基、叔丁基等。优选碳原子数1~12(C1~C12)的直链状或支链状的烷基,更优选甲基、乙基、正丙基、正丁基、正己基、正十二烷基、异丙基和叔丁基。
作为R1中的碳原子数2~20(C2~C20)的直链状或支链状的烯基,可举出烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、异丙烯基等。优选碳原子数2~12(C2~C12)的直链状或支链状的烯基,更优选烯丙基。
作为R1中的碳原子数2~20(C2~C20)的直链状或支链状的炔基,可举出乙炔基、炔丙基、丁炔基、1-甲基-2-丙炔基等。优选碳原子数2~12(C2~C12)的直链状或支链状的炔基,更优选乙炔基、炔丙基。
R1中的碳原子数3~20(C3~C20)的环烷基是可以被碳原子数1~4的直链状的烷基所取代的单环或多环的脂环式烃基,可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、双环[2.2.1]庚基、甲基环己基、二甲基环己基、乙基环己基等。优选碳原子数3~12(C3~C12)的环烷基,更优选环己基、双环[2.2.1]庚基。这里,所谓碳原子数1~4的直链状的烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、正丁基。
R1中的碳原子数4~24(C4~C24)的环烷基烷基是被上述定义的碳原子数3~20环烷基所取代的碳原子数1~4的直链状的烷基,例如可举出环己基甲基、环己基乙基、三甲基环己基甲基、降冰片基甲基等。优选作为碳原子数3~10的环烷基所取代的-碳原子数1~4的直链状的烷基的碳原子数4~14的环烷基烷基,更优选环己基甲基。
R1中的碳原子数7~21(C7~C21)的芳烷基,可举出被碳原子数6~20的芳基所取代的烷基。碳原子数6~20的芳基是具有单环或多环的芳香环结构的基团,可举出苯基、萘基、联苯基、三联苯基(例如,对三联苯基-4-基、间三联苯基-3-基)等。另外,烷基的碳原子数是从芳烷基的碳原子数减去芳基的碳原子数而得到的数。因此,作为碳原子数7~21(C7~C21)的芳烷基,可举出苄基、苯乙基、萘基甲基、间三联苯基-3-基-甲基等,优选碳原子数7~13的芳烷基,更优选苄基。
此外,作为R1所举出的基团包括各种异构体。
上述作为R1所举出的基团还可以具有取代基。作为R1中还具有的取代基,例如,可举出卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数1~4的烷氧基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基等被二个碳原子数1~6的烷基所取代的二烷基氨基、氰基、硝基和乙酰基,以及R1为芳烷基时的直接键合于苯环的氨基等。
进而,作为R1,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正十二烷基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氰基甲基、硝基甲基、氟乙基、三氟乙基、三氯乙基、氰基乙基、硝基乙基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、叔丁氧基乙基等可以具有取代基的碳原子数1~12的直链状或支链状的烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数4~14的环烷基烷基、苄基、氟苄基、氯苄基、溴苄基、碘苄基、甲氧基苄基、二甲氧基苄基、硝基苄基、二硝基苄基、氰基苄基和氨基苄基等可以具有取代基的碳原子数7~13的芳烷基;特别优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正十二烷基、环己基、环己基甲基和苄基。
进而,作为通式(1)所表示的单胺化合物,特别优选正己基胺、正十二烷基胺、环己基甲基胺、苄基胺。
作为R3中的碳原子数1~30的直链状或支链状的亚烷基,可举出亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基(即五亚甲基)、亚正己基(即六亚甲基)、亚正庚基(即七亚甲基)、亚正辛基(即八亚甲基)、亚正壬基(即九亚甲基)、亚正癸基(即十亚甲基)、亚正十二烷基(即十二亚甲基)等直链状亚烷基、和2-甲基亚丙基、2-甲基亚己基、四甲基亚乙基等支链状亚烷基。优选碳原子数1~20的直链状或支链状的亚烷基,更优选碳原子数1~20的直链状的亚烷基,进一步优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十二烷基。
R3中的碳原子数3~20的亚环烷基是单环或多环的烃基,可以被碳原子数1~4的直链状的烷基所取代,可举出亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、双环[2.2.1]庚烷-2,6-二基。优选碳原子数3~12的亚环烷基,更优选亚环己基、双环[2.2.1]庚烷-2,6-二基。
作为R3的碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基中的碳原子数1~4的直链状亚烷基,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基。作为碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基,可举出亚甲基-亚环戊基-亚甲基、亚乙基-亚环戊基-亚乙基、亚甲基-亚环己基-亚甲基等。优选碳原子数1~4的直链状亚烷基-碳原子数3~12的亚环己基-碳原子数1~4的直链状亚烷基,更优选亚甲基-亚环己基-亚甲基。
作为R3中的碳原子数1~4的直链状亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基,优选碳原子数1~4的直链状亚烷基-被碳原子数1~4的直链状的烷基所取代的碳原子数3~12的亚环烷基,更优选亚甲基-三甲基亚环己基。
作为R3中的碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数6~20的亚芳基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基,优选碳原子数1~4的直链状的亚烷基-亚苯基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基,更优选亚二甲苯基。
此外,这些基团包括各种异构体。
R3中的烃基可以具有取代基。作为R3中的取代基,可举出与R1中的烃基的取代基相同的基团。另外,R3是碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数6~20亚芳基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基时,作为R3中的取代基,可举出直接键合于亚芳基的芳香族碳原子的伯氨基。
进而,作为R3,优选为碳原子数1~30的直链状或支链的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数6~20的亚芳基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数3~20的亚环烷基、或碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基;更优选为碳原子数1~30的直链状或支链的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~12的亚环烷基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-亚苯基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数3~12的亚环烷基、和碳原子数1~4的直链状的亚烷基-被碳原子数1~4的直链状烷基所取代的碳原子数3~12的亚环烷基;特别优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十二亚甲基、亚环己基、亚甲基-三甲基亚环己基、亚环己基二亚甲基、亚二甲苯基。
另外,在本发明中,由于酶催化剂的相对于直链状二胺化合物的基质特异性,从与碳酸酯化合物的反应性显著提高的观点出发,特别优选m和p都为1且R3是主链的碳原子数为6以上的直链状或支链状的亚烷基的化合物。
因此,在本发明中,胺化合物特别优选为通式(4a)所表示的二胺化合物。
[化6]
H2NH2C-Z-CH2NH2 (4a)
(式中,Z与上述定义相同)
通式(4a)所表示的二胺化合物是在同一分子中具有2个氨基甲基(NH2CH2基),且该氨基甲基结合于主链的碳原子数为6以上的直链状或支链状的亚烷基的两末端的含有氨基的有机化合物。二胺化合物可以单独使用,或可以将多个二胺化合物制成混合物使用。在本发明中,所谓主链,是指连接2个氨基甲基最短的碳链。
在本发明中,Z是主链的碳原子数为6以上的直链状或支链状的亚烷基。作为主链的碳原子数为6以上的直链状或支链状的亚烷基,是非取代或被1个以上的直链状或者支链状的烷基所取代的碳原子数6以上的直链状的亚烷基,例如可举出非取代或被碳原子数1~16的直链状或者支链状的烷基所取代的碳原子数6以上的直链状的亚烷基。
作为碳原子数6以上的直链状的亚烷基,可举出六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、十三亚甲基、十四亚甲基、十五亚甲基、十六亚甲基、十七亚甲基、十八亚甲基、十九亚甲基、二十亚甲基等。
作为碳原子数1~16的直链状或支链状烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、异丙基、异丁基、叔丁基等。
在本发明中,从可用少量的酶,且更短的反应时间,收率良好地得到二氨基甲酸酯化合物的观点出发,主链的碳原子数优选为6~18,更优选为6~12,进一步优选为7~10。
因此,在通式(4a)所表示的二胺化合物中,Z优选主链的碳原子数为6~18且总碳原子数为6~22的直链状或支链的亚烷基,更优选主链的碳原子数为6~12且总碳原子数为6~16的直链状或支链的亚烷基,进一步优选主链的碳原子数为7~10且总碳原子数为7~14的直链状或支链状的亚烷基,进一步特别优选八亚甲基、十亚甲基。
在本发明中,Z可以具有取代基。作为Z中的取代基,可举出与R1中的烃基的取代基相同的基团。
因此,作为通式(4a)所表示的二胺化合物,特别优选选自1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺中的至少1个以上的二胺化合物。
作为本发明的原料的胺化合物中,优选能得到用于作为二异氰酸酯的原料的双氨基甲酸酯化合物的二胺化合物。在本发明中,二胺化合物更优选为选自1,6-己烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、1,10-癸烷二胺、1,12-十二烷二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双(氨基甲基环己烷)、1,4-双(氨基甲基环己烷)、4,4’-亚甲基双(环己烷胺)、2,5-双(氨基甲基)双环[2,2,1]庚烷、2,6-双(氨基甲基)双环[2,2,1]庚烷、1,3-双(氨基甲基)苯、1,4-双(氨基甲基)苯中的至少1种。
在本发明中,胺化合物为单胺化合物时,本发明的氨基甲酸酯化合物的制造方法如下述反应式〔I〕所示。反应式〔I〕中,通式(3)所表示的单氨基甲酸酯化合物是在选自饱和环状烃类、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,使用水解酶,使通式(1)所表示的单胺化合物和通式(2)所表示的碳酸酯化合物发生反应而得到的。
反应式〔I〕
(式中,R1、R2和n与上述定义相同)
通式(2)中,R2的可以具有取代基的一价的烃基,可举出与通式(1)中定义的R1同义的基团。作为R2中的烃基,优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等碳原子数1~20,更优选碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基,特别优选甲基或乙基。
上述R2中的烃基可以具有取代基。作为R2中的烃基的取代基,例如,可举出卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数1~4的烷氧基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基等被碳原子数1~4的烷基二取代的二烷基氨基、氰基和硝基。
进而,作为通式(2)所表示的碳酸酯化合物,优选碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。
〔反应式II〕
在本发明中,胺化合物为二胺化合物时,本发明的氨基甲酸酯化合物的制造方法如下述反应式〔II〕所示。反应式〔II〕中,通式(6)所表示的双氨基甲酸酯化合物是在选自饱和环状烃类、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,使用水解酶,使通式(4)所表示的二胺化合物和通式(2)所表示的碳酸酯化合物发生反应而得到的。
反应式〔II〕
(式中,R2、R3、m和p与上述定义相同)
另外,在本发明中,二胺化合物为通式(4a)所表示的二胺化合物时的氨基甲酸酯化合物的制造方法,如下述反应式〔IIa〕所示。反应式〔IIa〕中,通式(6a)所表示的二氨基甲酸酯化合物是使用水解酶使通式(4a)所表示的二胺化合物和通式(2)所表示的碳酸酯化合物发生反应而得到的。
反应式〔IIa〕
(式中,Z和R2与上述定义相同)
反应式〔I〕中,相对于通式(1)所表示的单胺化合物1摩尔,通式(2)所表示的碳酸酯化合物的量为1~100摩尔,优选为1~50摩尔,更优选为2~20摩尔,进一步优选2~15摩尔,特别优选2~10摩尔。
反应式〔II〕和〔IIa〕中,相对于通式(4)和通式(4a)所表示的二胺化合物1摩尔,通式(2)所表示的碳酸酯化合物的量为2~200摩尔,优选为2~100摩尔,更优选为4~40摩尔,进一步优选为4~30摩尔,特别优选为4~20摩尔。
作为本发明中可使用的水解酶,例如,可举出蛋白酶、酯酶、脂肪酶等,优选来自猪肝脏的酯酶(PLE)、来自猪肝脏的脂肪酶(PPL)、能从酵母或细菌中分离的微生物的脂肪酶;进一步优选来源于Burkholderiacepacia(Pseudomonas cepacia)的脂肪酶(例如,Amano PS(Amano-Enzyme公司制)等)、来源于南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶(例如,Novozym 435(Novozym公司制)等)、来源于Rhizomucor Miehei的脂肪酶(例如,Lipazyme RM IM(Novozym公司制)等)、来源于Thermomyces lanuginosus的脂肪酶(Lipase TL)、来源于Mucor Miehe的脂肪酶(Lipase MM),特别优选使用来源于南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶。此外,这些水解酶,可以直接使用天然的形态或固定化酶形式的市售品,可以单独或混合二种以上使用。
上述的水解酶,可以将天然的形态或固定化酶形式的市售品进行化学处理或物理处理之后再使用。在本发明中,水解酶优选被固定化于载体的酶,更优选将水解酶以固定床形式安装于反应容器内的固定化于载体的水解酶。
作为上述化学处理或物理处理方法,例如,可举出使水解酶在缓冲液中溶解(根据需要也可存在有机溶剂),将其直接或者搅拌后,进行冷冻干燥等的方法。此外,这里的冷冻干燥是指例如J.Am.Chem.Soc.,122(8),1565-1571(2000)所述的使水溶液或含有水分的物质急速冷冻至冰点以下的温度,将该冻结物减压至水蒸气压以下,使水升华除去,从而使物质干燥的方法。此外,通过该处理,能提高催化剂活性(反应性或选择性等)。
上述水解酶的使用量在为反应式〔I〕时,相对于通式(1)所表示的单胺化合物1g,优选为0.1~1000mg,更优选为1~200mg,特别优选为10~100mg。
为反应式〔II〕或反应式〔IIa〕时,相对于通式(4)或通式(4a)所表示的二胺化合物1g,优选为0.1~1000mg,更优选为1~200mg,特别优选为10~100mg。
本发明的反应是在选自饱和环状烃,不饱和环状烃类,和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,通式(1)所表示的单胺化合物或通式(4)或者通式(4a)所表示的二胺化合物与通式(2)所表示的碳酸酯化合物进行的反应。通过使用这些有机溶剂,能够收率良好地得到氨基甲酸酯化合物。
本发明的反应中可使用的选自饱和环状烃、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂,只要是不使酶失活的有机溶剂,就没有特别限定。
作为饱和环状烃类,可举出环戊烷、环己烷、环庚烷、异丙基环己烷等、碳原子数5~10的非取代的环烷烃类溶剂;氯环戊烷、氯环己烷等卤素所取代的碳原子数5~10的环烷烃类溶剂;等。优选碳原子数5~10的非取代的环烷烃类溶剂,更优选环己烷。
作为不饱和环状烃类,可举出苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香族烃类;环戊烯、环己烯等碳原子数5~10的环链烯类溶剂;等。优选芳香族系烃类,更优选甲苯、二甲苯。
非环状醚是脂肪族醚类,例如可举出二乙基醚、叔丁基甲基醚、二异丙基醚等碳原子数2~8的二烷基醚类、以及环戊基甲基醚、环戊基乙基醚等碳原子数5~18的环烷基烷基醚类;苄基苯基醚、苄基甲基醚、二苯基醚、二(对甲苯基)醚、二苄基醚等碳原子数7~18的芳香族醚类;等。优选脂肪族醚类,更优选二异丙基醚。
这些有机溶剂,可单独使用或二种以上混合使用。
上述选自饱和环状烃、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的使用量,相对于通式(1)所表示的单胺化合物或通式(4)或者通式(4a)所表示的二胺化合物1g,优选为2~200mL,更优选为2~50mL,特别优选5~20mL。
本发明的反应例如可以通过将通式(1)所表示的单胺化合物或通式(4)或者通式(4a)所表示的二胺化合物、通式(2)所表示的碳酸酯化合物、选自饱和环状烃、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂和水解酶混合,一边搅拌一边使其反应等的方法来进行。
本发明的反应中的反应温度只要是不使酶失活的温度,就没有特别限定,为了收率良好地得到所需的氨基甲酸酯化合物,优选55℃~90℃,更优选60℃~90℃,特别优选65℃~90℃。另外,反应压力没有特别限定,优选在常压下或减压下进行。
本发明的反应优选根据使用的各种酶的特性,在不使其失活的范围内进行。反应溶液的pH没有特别限定,优选pH值5~9,更优选pH值6~8.5,特别优选pH值6.5~8。
另外,本发明中,本发明的反应一般是均一系反应,这在能够进行催化剂再利用且后处理简便这方面是有利的。即,反应结束时通过过滤,去除催化剂,将得到的滤液浓缩,由此可以取得生成物。另外,通过从得到的滤液的晶析操作也能得到生成物。
为了本发明的反应而使用的制造装置没有特别限制,例如,可举出反应容器、加热(冷却)装置等一般的制造装置。在本发明中,优选水解酶被固定化于载体,以固定床形式安装在反应容器内的装置。因此,本发明的反应优选包括使通式(1)所表示的单胺化合物或通式(4)或者通式(4a)所表示的二胺化合物和通式(2)所表示的碳酸酯化合物在该反应容器中流通的工序。
进而,由本发明的制造方法得到的通式(3)所表示的单氨基甲酸酯化合物或通式(6)或者通式(6a)所表示的双氨基甲酸酯化合物,可以通过蒸馏、分液、萃取、晶析、重结晶和柱色谱等一般的方法进行进一步的精制。
利用本发明的制造方法得到的通式(3)所表示的单氨基甲酸酯化合物或通式(6)或者通式(6a)所表示的双氨基甲酸酯化合物使用水解酶进行制造。因此,如以往的氨基甲酸酯化合物的制造方法中能引起的向制品混入金属盐或卤素化物等杂质的可能性非常低,能得到化学上安全的制品。
实施例
以下,举出实施例具体地说明本发明,但是本发明的范围不受这些实施例限制。
得到的目标物利用IR、NMR波谱分析等进行结构确认。此外,使用高效液相色谱进行了纯度的测定。
实施例1(正己基单甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合正己基胺500mg(4.94mmol)、碳酸二甲酯2.67g(29.65mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应24小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到正己基单甲基氨基甲酸酯747mg(正己基胺为基准的分离收率;95%)。
得到的正己基单甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);159[M]。
CI-MS(m/z);160[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.94(3H,t,J=7.32Hz)、1.40(2H,tq,J=7.32,Hz)、1.66(2H,tt,J=6.59,Hz)、3.78(3H,s)、4.14(2H,t,J=6.59Hz)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));14.0、22.6、26.4、30.0、31.5、41.2、52.0、157.2。
IR(液膜法、cm-1);640、688、726、780、936、1017、1043、1113、1147、1193、1254、1343、1379、1466、1539、1704、2860、2931、2957、3338。
EA;Calcd:C,60.35%;H,10.76%;N,8.80%Found:C,59.54%;H,10.30%;N,8.63%
实施例2(正十二烷基单甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合正十二烷基胺500mg(2.70mmol)、碳酸二甲酯1.46g(16.19mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应5小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到正十二烷基单甲基氨基甲酸酯637mg(正十二烷基胺为基准的分离收率;97%)。
得到的正十二烷基单甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);243[M]。
CI-MS(m/z);244[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.94(3H,t,J=7.32Hz)、1.40(2H,tq,J=7.32,Hz)、1.66(2H,tt,J=6.59,Hz)、3.78(3H,s)、4.14(2H,t,J=6.59Hz)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));14.1、22.7、26.8、29.3、29.4、29.56、29.60、29.64、29.7、30.0、31.9、41.1、52.0、157.1。
IR(KBr法、cm-1);556、610、659、724、764、783、888、936、991、1005、1022、1046、1130、1145、1199、1229、1250、1270、1294、1320、1343、1372、1464、1479、1533、1692、2851、2922、2955、3351。
EA;Calcd:C,69.09%;H,12.01%;N,5.75%Found:C,68.78%;H,11.65%;N,5.74%。
实施例3(环己基单甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合环己基胺500mg(5.04mmol)、碳酸二甲酯2.73g(30.25mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶100mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应60小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到环己基单甲基氨基甲酸酯769mg(环己基胺为基准的分离收率;97%)。
得到的环己基单甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);157[M]。
CI-MS(m/z);158[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,6(ppm));3.68(3H,s)、4.35(2H、d、J=4.35Hz)、5.11(1H,s)、7.23-7.36(5H,m)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));45.1、52.2、125.8、127.5、128.7、138.6、157.1。
IR(KBr、cm-1);456、544、609、699、737、779、819、877、915、994、1029、1043、1081、1143、1195、1262、1342、1365、1434、1455、1497、1532、1605、1705、2843、2950、2995、3031、3065、3088、3333。
EA;Calcd:C,61.12%;H,9.62%;N,8.91%Found:C,61.09%;H,9.35%;N,8.82%。
实施例4(环己基甲基单甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合环己基甲基胺500mg(4.42mmol)、碳酸二甲酯2.23g(26.50mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应15小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到环己基甲基单甲基氨基甲酸酯741mg(环己基甲基胺为基准的分离收率;98%)。
得到的环己基甲基单甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);171[M]。
CI-MS(m/z);172[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.85-1.74(11H,m)、2.99-3.03(2H,m)、3.66(3H,m)、4.80(1H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));25.8、26.4、30.7、38.3、47.4、52.0、157.3。
IR(KBr、cm-1);455、536、570、655、708、784、845、892、941、973、1031、1057、1081、1144、1195、1225、1250、1264、1281、1301、1317、1341、1370、1380、1445、1464、1480、1546、1654、1687、1707、2789、2850、2895、2919、3020、3066、3312。
EA;Calcd:C,63.13%;H,10.01%;N,8.18%Found:C,63.08%;H,9.67%;N,8.17%。
实施例5(苄基单甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合苄基胺500mg(4.67mmol)、碳酸二甲酯2.36g(28.00mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应15小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以淡黄色液体形式得到苄基单甲基氨基甲酸酯763mg(苄基胺为基准的分离收率;99%)。
得到的苄基单甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);165[M]。
CI-MS(m/z);166[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.94(3H,t,J=7.32Hz)、1.40(2H,tq,J=7.32,Hz)、1.66(2H,tt,J=6.59,Hz)、3.78(3H,s)、4.14(2H,t,J=6.59Hz)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));13.7、18.9、30.7、54.6、680、155.9。
IR(液膜法、cm-1);794、957、1013、1103、1168、1200、1269、1363、1388、1443、1747、2866、2956。
EA;Calcd:C,65.44%;H,6.71%;N,8.48%Found:C,64.41%;H,6.44%;N,8.17%。
实施例6(1,6-六亚甲基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约100ml的玻璃制容器中,混合1,6-六亚甲基二胺2.32g(19.97nmol)、碳酸二甲酯10.81g(119.79mmol)、甲苯46.0g和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶120mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应88小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,6-六亚甲基二甲基氨基甲酸酯4.45g(1,6-六亚甲基二胺为基准的分离收率;96%)。
得到的1,6-六亚甲基二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);232[M]。
CI-MS(m/z);233[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.94(3H,t,J=7.32Hz)、1.40(2H,tq,J=7.32,Hz)、1.66(2H,tt,J=6.59,Hz)、3.78(3H,s)、4.14(2H,t,J=6.59Hz)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));26.2、29.9、40.8、52.0、157.1。
IR(KBr、cm-1);424、566、627、704、735、781、804、934、1009、1053、1141、1194、1224、1265、1341、1436、1480、1538、1691、2777、2871、2914、2944、3047、3339。
EA;Calcd:C,51.71%;H,8.68%;N,12.06%Found:C,51.77%;H,8.27%;N,12.02%。
实施例7(1,9-九亚甲基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,9-壬烷二胺250mg(1.58mmol)、碳酸二甲酯854mg(9.48mmol)、甲苯2.5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶13mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,9-九亚甲基二甲基氨基甲酸酯425mg(1,9-壬烷二胺为基准的分离收率;98%)。
得到的1,9-九亚甲基二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);274[M]。
CI-MS(m/z);275[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));1.29(10H,s(br))、1.48(4H,tq,J=6.59Hz)、3.16(4H,tt,J=6.59Hz)、3.66(6H,s)、4.73(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));26.7、29.1、29.4、30.0、41.1、52.0、157.1。
IR(KBr法、cm-1);464、563,612.668.705,724,746,784,881,931,980,1021,1056,1142,1201,1254,1288,1328,1352,1370,1479,1531,1693,2852,2921,3348。
EA;Calcd:C,56.91%;H,9.55%;N,10.21%Found:C,57.17%;H,9.45%;N,10.18%。
实施例8(1,12-十二亚甲基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,12-十二烷二胺500mg(2.50mmol)、碳酸二甲酯1.35g(14.97mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应19小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,12-十二亚甲基二甲基氨基甲酸酯774mg(1,12-十二烷二胺为基准的分离收率;98%)。
得到的1,12-十二亚甲基二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);316[M]。
CI-MS(m/z);317[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));1.26-1.29(16H,m)、1.48(4H,tq,J=6.59Hz)、3.16(4H,tt,J=6.59Hz)、3.66(6H,s)、4.71(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));26.7、29.3、29.5、30.0、41.1、52.0、157.1。
IR(KBr法、cm-1);442、485、559、619、708、724、767、785、933、983、1011、1033、1057、1097、1143、1197、1244、1273、1317、1355、1435、1466、1479、1532、1689、2852、2872、2923、2941、3044、3346。
EA;Calcd:C,60.73%;H,10.19%;N,8.85%Found:C,60.43%;H,9.90%;N,8.81%。
实施例9(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应42小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷872mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的分离收率;96%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
实施例10(间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合间亚二甲苯基二胺500mg(3.67mmol)、碳酸二甲酯1.98g(22.03mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应60小时。反应结束后,过滤反应液,用二甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯908mg(间亚二甲苯基二胺为基准的分离收率;98%)。
得到的间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);252[M]。
CI-MS(m/z);253[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.94(3H,t,J=7.32Hz)、1.40(2H,tq,J=7.32,Hz)、1.66(2H,tt,J=6.59,Hz)、3.78(3H,s)、4.14(2H,t,J=6,59Hz)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));45.0、52.3、126.6、129.0、139.1、157.1。
IR(KBr法、cm-1);434、542、558、579、671、689、789、895、917、941、1006、1048、1089、1140、1170、1197、1255、1299、1314、1353、1371、1448、1463、1494、1529、1548、1612、1695、2789、2846、2878、2948、3038、3066、3324。
EA;Calcd:C,57.03%;H,6.39%;N,11.10%Found:C,57.22%;H,6.20%;N,11.09%。
实施例11(异佛尔酮二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合异佛尔酮二胺500mg(3.67mmol)、碳酸二甲酯1.98g(22.03mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应120小时。再加入来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶75mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应400小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到异佛尔酮二甲基氨基甲酸酯807mg(异佛尔酮二胺为基准的分离收率;96%)。
得到的异佛尔酮二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);286[M]。
CI-MS(m/z);287[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.81-1.22(13H,m)、1.67-1.75(2H,m)、2.91(1H,s)、2.94(1H,s)、3.65-3.66(6H,m)、3.79(1H,s)、4.61(1H,s)、4.90(1H,s)
IR(液膜法、cm-1);668,738,779,866,893,954,1017,1043,1069,1139,1154,1193,1251,1311,1343,1365,1387,1463,1542,1696,2848,2922,2954,3069,3333、
实施例12(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,提取一部分反应液,使用高效液相色谱进行定量(内标法)的结果,反应液中含有作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷899mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;99%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0,52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
实施例13(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在65℃使其反应48小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷899mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;99%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
实施例14(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在60℃使其反应48小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷772mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;85%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
实施例15(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、环己烷5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷899mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;99%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm)):0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
实施例16(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、二异丙基醚5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷899mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;99%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr去、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
实施例17((1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成))
使来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶(Novozym 435(商品名);Novozym公司制)7.30g在甲苯中溶胀,将其填充于连接有微量脉动泵(山善制MSP-101-00型)的夹套的玻璃中压色谱柱(300m/m)。上述固定化酶填充后,向玻璃色谱柱的夹套内注入70℃温水,使内部保持在70℃,将混合有1,3-双(氨基甲基)环己烷91.1g、碳酸二甲酯345.6g、甲苯908g的溶液从玻璃色谱柱上部以每小时24ml的速度进行流液,流过了玻璃色谱柱内的反应液从玻璃色谱柱下部回收。回收后,浓缩反应液,得到白色固体的生成物(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;95%(用高效液相色谱进行的定量))。另外,固定床流通系中的初期的STY(Space Time Yield)是81.5(g/L-cat/h)。随着反应的进行,基质溶液以与初期相同的比率的方式随时追加。在60小时时刻,为STY80.8,收率94.2%。
实施例18(1,8-八亚甲基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,8-辛烷二胺500mg(3.47mmol)、碳酸二甲酯1.87g(20.80mmol)、甲苯5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,过滤反应液,用甲苯洗涤滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,8-八亚甲基二甲基氨基甲酸酯785mg(1,8-辛烷二胺为基准的分离收率;87%)。
得到的1,8-八亚甲基二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);260[M]
CI-MS(m/z);261[M+1]
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));1.30(6H,m)、1.48(4H,tt,J=6.35,6.35Hz)、3.12-3.19(4H,m)、3.66(6H,s)、4.77(2H,s)
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));26.6、29.1、30.0、41.0、52.0、157.1
IR(KBr法、cm-1);488、548、624、708、730、759、785、938、986、1037、1062、1080、1142、1197、1211、1260、1308、1363、1436、1464、1479、1531、1688、2854、2873、2924、2942、3044、3342
元素分析;Calcd:C,55.36%;H,9.29%;N,10.76%
Found:C,55.30%;H,9.12%;N,10.72%
实施例19~23(二氨基甲酸酯化合物的合成)
设定为与实施例18相同的二胺化合物的摩尔数,改变二胺化合物的种类和反应时间,除此以外,与实施例18相同地进行反应。结果示于表1。
表1
使用了各种二胺的二氨基甲酸酯的合成
实施例24(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷400mg(2.81mmol)、碳酸二甲酯3.04g(33.75mmol)、甲苯4mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶20mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应22小时。22小时后,对反应液通过高效液相色谱进行生成物的定量(内标法),结果含有1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷697mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的定量收率;96%)。
实施例25(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷400mg(2.81mmol)、碳酸二甲酯2.53g(28.12mmol)、甲苯4mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶8mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。48小时后,对反应液通过高效液相色谱进行生成物的定量(内标法),结果含有1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷712mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的定量收率;98%)。
实施例26(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯2.67g(29.67mmol)、甲苯2.5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应15.5小时。22小时后,对反应液通过高效液相色谱进行生成物的定量(内标法),结果含有1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷863mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的定量收率;95%)。
实施例27(间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合间亚二甲苯基二胺500mg(3.67mmol)、碳酸二甲酯3.31g(36.71mmol)、甲苯3.5mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶10mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应42小时。42小时后,对反应液通过高效液相色谱进行生成物的定量(内标法),结果含有间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯868mg(间亚二甲苯基二胺基准的定量收率;94%)。
得到的间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯的物性值与实施例10所示数据相同。
实施例28(间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约300ml的玻璃制容器中,混合间亚二甲苯基二胺10.00g(73.43mmol)、碳酸二甲酯39.69g(440.56mmol)、二甲苯150mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶250mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,加入50mL甲醇后,进行过滤,用甲醇清洗滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯17.62g(间亚二甲苯基二胺为基准的分离收率;95%)。
得到的间亚二甲苯基二甲基氨基甲酸酯的物性值与实施例10所示数据相同。
实施例29(1,10-十亚甲基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约100ml的玻璃制容器中,混合1,10-癸烷二胺4.0g(23.21mmol)、碳酸二甲酯12.55g(139.28mmol)、甲苯40mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶100mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,加入甲醇40mL后进行过滤,用甲醇清洗滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,10-十亚甲基二甲基氨基甲酸酯6.43g(1,10-癸烷二胺为基准的分离收率;96%)。
得到的1,10-十亚甲基二甲基氨基甲酸酯的物性值如下。
EI-MS(m/z);288[M]。
CI-MS(m/z);289[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));1.27(10H,m)、1.48(4H,tt,J=6.84,6.84Hz)、3.13-3.19(4H,m)、3.66(6H,s)、4.71(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));26.7、29.2、29.4、30.0、41.1、52.0、157.1。
IR(KBr法、cm-1);484、556、623、709、727、781、937、988、1011、1049、1064、1090、1142、1201、1249、1284、1339、1371、1435、1464、1479、1527、1690、2853、2873、2924、2943、3042、3346。
EA;Calcd:C,58.31%;H,9.79%;N,9.71%Found:C,58.15%;H,9.53%;N,9.56%。
实施例30(1,12-十二亚甲基二甲基氨基甲酸酯的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约300ml的玻璃制容器中,混合1,12-十二烷二胺10g(49.91mmol)、碳酸二甲酯26.98g(299.46mmol)、甲苯100mL和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶250mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应48小时。反应结束后,加入甲醇100mL后,进行过滤,用甲醇清洗滤渣。浓缩滤液,以白色固体形式得到1,12-十二亚甲基二甲基氨基甲酸酯15.48g(1,12-十二烷二胺为基准的分离收率;98%)。
得到的1,12-十二亚甲基二甲基氨基甲酸酯的物性值与实施例8所示的值相同。
比较例1(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、正己烷5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应72小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷209mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;23%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
比较例2(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、正庚烷5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应72小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷245mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;27%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Foun:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
比较例3(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、四氢呋喃5mL和来自南极假丝酵母(Candidaantarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在70℃使其反应72小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷554mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;61%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
IR(KBr法、cm-1);664、781、837、891、910、925、1008、1034、1053、1083、1095、1150、1
192、1261、1312、1450、1543、1701、2856、2922、2940、3068、3359。
EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
比较例4(1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的合成)
在具备搅拌装置、温度调节和上部冷却装置的内容积约19ml的玻璃制容器中,混合1,3-双(氨基甲基)环己烷500mg(3.52mmol)、碳酸二甲酯1.90g(21.09mmol)、和来自南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶25mg(Novozym 435(商品名);Novozym公司制),一边搅拌一边在50℃使其反应48小时。反应结束后,抽取一部分反应液,使用高效液相色谱进行了定量(内标法),结果在反应液中包含作为生成物的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷191mg(1,3-双(氨基甲基)环己烷为基准的收率;21%)。
得到的1,3-双(甲氧基羰基氨基甲基)环己烷的物性值如下。
EI-MS(m/z);258[M]。
CI-MS(m/z);259[M+1]。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm));0.52-1.83(10H,m)、3.00-3.14(4H,m)、3.66(6H,s)、4.99(2H,s)。
13C-NMR(CDCl3,δ(ppm));20.7、25.2、29.2、30.4、31.9、33.2、34.6、38.0、45.0、47.3、52.0、157.3、157.4。
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EA;Calcd:C,55.80%;H,8.58%;N,10.84%Found:C,55.53%;H,8.28%;N,10.75%。
产业上的可利用性
本发明涉及由胺化合物和碳酸酯化合物得到氨基甲酸酯化合物的方法。通过本发明的制造方法得到的氨基甲酸酯化合物,例如作为不使用有毒的光气的异氰酸酯的制造原料是有用的。
Claims (12)
1.一种氨基甲酸酯化合物的制造方法,其包括在选自饱和环状烃类、不饱和环状烃类和非环状醚类中的至少1种有机溶剂的存在下,使用水解酶,使1分子中具有1个以上氨基的胺化合物和碳酸酯化合物发生反应的工序,所述胺化合物是从可以被脂环式基团或芳香族基团所取代的或者可以被脂环式基团或芳香族基团中断的脂肪族胺、以及可以被脂肪族基团取代的脂环式胺中选择的胺化合物。
2.如权利要求1所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,
有机溶剂是选自非取代的环烷烃类、芳香族系烃类和二烷基醚类中的至少1种有机溶剂。
3.如权利要求1或2所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,水解酶固定化于载体。
4.如权利要求3所述的氨基甲酸酯的制造方法,
水解酶是以固定床形式安装于反应容器内的固定化于载体的水解酶,反应包括使胺化合物和碳酸酯化合物在该反应容器中流通的工序。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,水解酶是脂肪酶。
6.如权利要求1~5中的任一项所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,胺化合物是通式(1)所表示的单胺化合物,
R1-(CH2)n-NH2 (1)
式中,R1是可以具有取代基的碳原子数1~20的直链状或支链状的烷基、碳原子数2~20的直链状或支链状的烯基、碳原子数2~20的直链状或支链状的炔基、碳原子数4~24的环烷基烷基、碳原子数7~21的芳烷基、或碳原子数3~20的环烷基,
n是0或1。
7.如权利要求1~5中的任一项所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,胺化合物是通式(4)所表示的二胺化合物,
H2N-(CH2)m-R3-(CH2)p-NH2 (4)
式中,R3是可以具有取代基的碳原子数1~30的直链状或支链的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数6~20的亚芳基-碳原子数1~4的直链状的亚烷基、碳原子数3~20的亚环烷基、或碳原子数1~4的直链状的亚烷基-碳原子数3~20的亚环烷基,
m和p互相独立地为0或1。
8.如权利要求7所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,
二胺化合物是选自1,3-双(氨基甲基环己烷)、1,4-双(氨基甲基环己烷)、2,5-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷、2,6-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷、1,3-双(氨基甲基)苯和1,4-双(氨基甲基)苯中的至少1种。
9.如权利要求1~5或7中的任一项所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,胺化合物是通式(4a)所表示的二胺化合物,
H2NH2C—Z—CH2NH2 (4a)
式中,Z是可以具有取代基的主链的碳原子数为6以上的直链状或支链状的亚烷基。
10.如权利要求9所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,
Z是主链的碳原子数为6~18且总碳原子数为6~22的直链状或支链状的亚烷基。
11.如权利要求9或10所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,其中,通式(4a)所表示的二胺化合物是选自1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺中的至少1种二胺化合物。
12.如权利要求1~11中的任一项所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法,反应温度是55~90℃。
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