JP2000229934A - 13c含有尿素の製造法 - Google Patents
13c含有尿素の製造法Info
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Abstract
高純度で、しかも安全性よく製造し得る方法を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】 本発明の方法は、一般式 【化1】 [式中R1、R2、R3及びR4はそれぞれ水素原子又は低
級アルキル基を示す。C*は13Cを示す。]で表わされ
る環状カーボネート誘導体とアンモニアとを反応させる
ことを特徴とする13C含有尿素の製造法である。
Description
造法に関する。
ら濃縮分離する方法、(2)シアン酸アンモニウム又は
フェニル炭酸アンモニウムより製造する方法、(3)水
に石灰窒素(CaCN2)を加え、二酸化炭素を通じ、
得られたシアナミド(CNNH2)を硫酸酸性にして加
温し製造する方法、(4)二酸化炭素及びアンモニアを
石油中に通じて得られるカルバミン酸アンモニウム(N
H2COONH4)を高圧下加熱して製造する方法、
(5)二酸化炭素とアンモニアを直接150気圧、20
0℃で反応させる方法等が知られている(第十二改正日
本薬局方解説書,1991年東京廣川書店刊行)。
の方法を適用して本発明の13C含有尿素を製造しようと
すると、次のような欠点が生ずる。即ち、上記(1)の
方法では低収率で目的物が得られるに過ぎない。(2)
又は(3)の方法による場合には、合成し難く、入手が
困難な13C含有シアン酸アンモニウム、13C含有フェニ
ル炭酸アンモニウム、13CNNH2等を使用しなければ
ならない。(5)の方法による場合には、13CO2とア
ンモニアとが平衡反応のため、収率が悪く、高価で貴重
な13CO2を浪費し易い。また(4)又は(5)の方法
による場合には、高温、高圧下で反応させるため、安全
性、操作性の面で問題がある。
有尿素を下記一般式(1)の化合物から、簡便且つ高収
率、高純度で、しかも安全性よく製造し得る方法を提供
することにある。
素原子又は低級アルキル基を示す。C*は13Cを示
す。]で表わされる環状カーボネート誘導体とアンモニ
アとを反応させることを特徴とする13C含有尿素の製造
法に係る。
基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシ
ル基等の炭素数1〜6の直鎖又は分枝鎖状アルキル基を
挙げることができる。
一般式(1)の化合物は、例えば下記反応式−1の方法
に従って製造され得る。
に同じ。] 化合物(2)と化合物(3)との反応は、無溶媒下ルイ
ス酸とオニウム塩又は、ルイス酸とルイス塩基の存在下
に行なうことができる。
亜鉛、沃化亜鉛、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、沃化
アルミニウム、四塩化チタン、三塩化クロム、三塩化モ
リブデン、五塩化モリブデン、六塩化タングステン、二
塩化コバルト、二臭化ニッケル等のハロゲン化金属を挙
げることができる。
n−ブチルアンモニウム、臭化テトラ−n−ブチルアン
モニウム、塩化テトラ−n−ブチルアンモニウム、沃化
アセチル,トリメチルアンモニウム、沃化エチル,ジメ
チル,フェニルアンモニウム、沃化テトラエチルアンモ
ミウム、沃化−n−ブチル,トリエチルアンモニウム、
沃化トリ−n−ブチル,メチルアンモニウム、沃化トリ
−n−デシル,メチルアンモニウム、沃化(1−フェネ
チル)トリメチルアンモニウム等のアミノ基上に置換基
として炭素数1〜10の直鎖又は分枝鎖状アルキル基、
低級アルカノイル基、フェニル基及びフェニル低級アル
キル基なる群より選ばれた基を4個有するハロゲン化ア
ンモニウム類、塩化テトラ−n−ブチルホスホニウム、
臭化テトラ−n−ブチルホスホニウム、沃化テトラ−n
−ブチルホスホニウム等の同一又は異なった低級アルキ
ル基を4個有するハロゲン化ホスホニウム類、臭化テト
ラフェニルアンチモニウム等のフェニル基を4個有する
ハロゲン化アンチモニウム類、沃化トリエチルスルホニ
ウム等の同一又は異なった低級アルキル基を3個有する
ハロゲン化スルホニウム類等を挙げることができる。
ホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン等のリン化合
物、トリエチルアミン等の三級アミン類等を挙げること
ができる。
通常0℃〜室温付近、二酸化炭素圧が通常常圧〜10k
g/cm2、好ましくは常圧〜7kg/cm2にて行なわ
れ、該反応は一般に1〜10時間程度で終了する。化合
物(2)の使用量は、化合物(3)に対して少なくとも
当量、好ましくは当量〜1.5当量とするのがよい。ル
イス酸の使用量は、化合物(2)に対して通常0.00
1〜0.5倍モル、好ましくは0.001〜0.3倍モ
ル量とするのがよい。またオニウム塩の使用量は、化合
物(2)に対して通常0.01〜0.1倍モル量、好ま
しくは0.01〜0.07倍モル量とするのがよく、ル
イス塩基の使用量としては、化合物(2)に対して通常
0.01〜0.5倍モル量、好ましくは0.01〜0.
1倍モル量とするのがよい。
CO2を浪費することなく、簡便に且つ高収率、高純度
で、13C含有環状カーボネート誘導体(1)を得ること
ができる。
環状カーボネート誘導体(1)にアンモニアと反応させ
ることにより、目的とする13C含有尿素を容易に製造す
ることができる。
溶媒下、通常100〜180℃、好ましくは100〜1
50℃付近にて反応が進行し、一般に1〜15時間程度
で該反応は終了する。アンモニアの使用量は、一般式
(1)の化合物に対して通常大過剰量、好ましくは10
〜30倍モル量とするのがよい。この反応で用いられる
溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプ
ロパノール等のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロ
ホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類等を例示
できる。
酸や銅等を添加してもよい。ルイル酸としては、例えば
n−ブチルチンオキシド等のアルキルチンオキシド類、
アルミナムイソプロオキシド等のアルミナムアルコキン
ド類、酢酸銅等の銅化合物、塩化第二錫、蓚酸錫等の錫
化合物等を例示できる。
応系内に中間体として
く、最終化合物である13C含有尿素に誘導され得る。
を単離して、これらとアンモニアとを、前記化合物
(1)とアンモニアとの反応と同様の条件下に反応させ
ても、13C含有尿素を簡便に、且つ高収率、高純度で製
造することができる。
体の化合物(4)又は(5)をカーバメイト誘導体に変
換後、前記化合物(1)とアンモニアとの反応と同様の
条件下に反応させても、13C含有尿素を製造することが
できる。
に同じ。R5は低級アルキル基を示す。] 化合物(4)又は化合物(5)と化合物(6)との反応
及び化合物(7)とアンモニア(8)との反応は、いず
れも前記化合物(1)とアンモニアとの反応と同様の条
件下に行なわれる。13C含有カーバメイト誘導体(7)
は従来の種々の方法で合成され得るが、本発明の方法に
よれば13C含有カーバメイト誘導体(7)を高収率、高
純度で製造でき、また13C含有カーバメイト誘導体
(7)とアンモニア(8)とを反応させることにより13
C含有尿素を簡便に、且つ高収率、高純度で製造でき
る。
一般式(1)の化合物から、簡便且つ高収率、高純度
で、しかも安全性よく製造し得る。
り一層明らかにする。
チルアンモニウム16.9g及び塩化亜鉛1.56g
に、プロピレンオキシド200mlを加える。系内を減
圧にし脱気を行なう。そこに、13C−二酸化炭素を1.
5〜4.5kg/cm2で流入する。吸収が止まった
ら、リークし、再び系内を減圧にしてから13C−二酸化
炭素を流入する。この操作を繰り返し、プロピレンオキ
シドに対して約0.9当量の13C−二酸化炭素を吸収さ
せる。反応終了後、未反応のプロピレンオキシドを常圧
又は減圧下に留去した後、減圧蒸留して、2−13C−4
−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンを240.
2g(13C−二酸化炭素からの収率91.6%,プロピ
レンオキシドからの収率81.5%)得る(4mmHg
で90〜93℃)。
2−13C−4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オ
ン12.0gを溶解し、オートクレーブ中で130℃、
12時間反応する。反応後、冷却し、メタノール及びア
ンモニアを減圧留去する。残渣にアセトン60mlを加
え、0℃で30分攪拌する。析出晶を濾取する。濾液の
アセトンを減圧留去した後、プロピレングリコールを同
じく減圧留去する(bp.80℃/0.5mmHg)。
この残渣にアセトン10mlを加え、0℃で30分攪拌
する。結晶を濾取する。先の結晶と合わせエタノールよ
り再結晶して、13C含有尿素6.38gを得る。収率:
89.8% 融点:133〜134℃、無色プリズム状。
に溶解したアンモニア(アンモニア/メタノール=19
1g/900ml)17mlを加え、130℃で15時
間加熱する。反応液を取り出し、減圧濃縮後エタノール
より再結晶して13C含有尿素720mgを得る。収率:
91.5% 融点:133〜134℃、無色プリズム状。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 [式中R1、R2、R3及びR4はそれぞれ水素原子又は低
級アルキル基を示す。C*は13Cを示す。]で表わされ
る環状カーボネート誘導体とアンモニアとを反応させる
ことを特徴とする13C含有尿素の製造法。 - 【請求項2】 一般式 【化2】 [式中R1、R2、R3及びR4はそれぞれ水素原子又は低
級アルキル基を示す。]で表わされる化合物と13C−二
酸化炭素とを反応させて一般式 【化3】 [式中R1、R2、R3及びR4は前記に同じ。C*は13C
を示す。]で表わされる環状カーボネート誘導体を得る
ことを特徴とする環状カーボネート誘導体の製造法。 - 【請求項3】 一般式 【化4】 [式中R1、R2、R3及びR4はそれぞれ水素原子又は低
級アルキル基を示す。]で表わされる化合物と13C−二
酸化炭素とを反応させ、次いで得られる一般式 【化5】 [式中R1、R2、R3及びR4は前記に同じ。C*は13C
を示す。]で表わされる環状カーボネート誘導体とアン
モニアとを反応させることを特徴とする13C含有尿素の
製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03324599A JP4497572B2 (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 13c含有尿素の製造法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP4497572B2 JP4497572B2 (ja) | 2010-07-07 |
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---|---|---|---|
JP03324599A Expired - Lifetime JP4497572B2 (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 13c含有尿素の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4497572B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638837C1 (ru) * | 2016-07-08 | 2017-12-18 | Акционерное общество "Производственное объединение Электрохимический завод" (АО "ПО ЭХЗ") | Способ получения 13 С -мочевины |
CN115160284A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-11 | 嘉兴学院 | 一种环碳酸酯的合成方法 |
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WO1998021579A1 (es) * | 1996-11-12 | 1998-05-22 | Isomed, S.L. | METODO Y KIT PARA LA DETECCION DE $i(HELICOBACTER PYLORI) |
-
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- 1999-02-10 JP JP03324599A patent/JP4497572B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP4497572B2 (ja) | 2010-07-07 |
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