JP2002105058A - 1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素塩の製造方法 - Google Patents
1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素塩の製造方法Info
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Abstract
より、高収率に1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ
素塩を製造可能な製造方法を提供する。 【解決手段】 下記一般式(I)で表される化合物とヨ
ウ化アルキルを用いることを特徴とする下記一般式(I
I)で表される1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ
素塩の製造方法である。下記一般式(I)及び(II)
中、R1及びR2は各々置換又は無置換のアルキル基を表
し、R1及びR2は連結して環を形成してもよい。R3、
R4及びR5は各々水素原子又は置換若しくは無置換のア
ルキル基を表し、R6は置換又は無置換のアルキル基を
表す。 【化1】
Description
ルイミダゾリウムヨウ素塩の新規な製造方法に関する。
ム塩は、無置換イミダゾールを塩基触媒下、ハロゲン化
アルキルなどのアルキル化剤と反応させ、一旦、1−ア
ルキルイミダゾールに変換した後、再度アルキル化剤を
反応させる2段階により製造されている。
1位及び3位のアルキル化には、常に2段階の反応が必
要であり、例えば、1,3位が同一のアルキル基である
場合にも、2段階の反応が必要になる。また、1,3位
に導入するアルキル基の双方にアルカリ加水分解され易
い不安定な基が含まれている場合、前記従来の方法で製
造することは困難である。一方、Chem. Pharm. Bull.
31(4),1213(1983).には、1−(2’,2’−ジエトキ
シメチル)イミダゾールと臭化ペンチルをヨウ化ナトリ
ウム存在下で反応させ、1,2−ジペンチルイミダゾリ
ウムヨウ素塩を製造する方法が記載されているが、この
方法では、目的物のイミダゾリウム塩のアニオンに、臭
素イオンが混入し、それらを除去することが難しく、ま
た反応に用いたヨウ化ナトリウム、反応で副生した臭化
ナトリウムなどの塩の除去を必要とし、後処理が煩雑と
なる。
であって、塩基触媒を用いることなく、1段階の反応に
より、高収率に1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ
素塩を製造可能な製造方法を提供することを課題とす
る。
の手段は、以下の通りである。即ち、 <1> 下記一般式(I)で表される化合物とヨウ化ア
ルキルを用いることを特徴とする下記一般式(II)で表
される1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素塩の製
造方法である。
R2は各々置換又は無置換のアルキル基を表し、R1及び
R2は連結して環を形成してもよい。R3、R4及びR5は
各々水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表
し、R6は置換又は無置換のアルキル基を表す。
炭酸エステル基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ
基、ホスホニル基、トリアルコキシシリル基及びシリル
オキシ基から選ばれる少なくとも1種の置換基を含む<
1>に記載の1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素
塩の製造方法である。
本発明の1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素塩の
製造方法は、下記スキーム1で表すことができ、下記一
般式(I)で表される化合物に対して、2モル等量以上
のヨウ化アルキル(R6−I)を反応させることによ
り、一般式(II)で表される1,3−ジアルキルイミダ
ゾリウムヨウ素塩を製造する製造方法である。
換又は無置換のアルキル基を表す。前記アルキル基とし
ては、低級アルキル基(例えば、炭素数10以下、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチルな
ど)が好ましく、特に、メチル基もしくはエチル基が好
ましい。R1及びR2は同一でも異なっていてもよいが、
合成が容易な点で、同一であるのが好ましい。又、R1
及びR2は連結して環を形成してもよい。
物は、下記スキーム2の如く、トルエンスルホン酸や硫
酸などの酸触媒下で、下記一般式(III)で表されるイ
ミダゾール誘導体とオルトエステルとを反応させる方法
により、簡便に合成できる。
記一般式(1)中のR1及びR2と同義であり、好ましい
範囲も同様である。オルトエステルのR7は、R1及びR
2と同様、置換又は無置換のアルキル基を表す。R7は、
R1及びR2と同じであっても異なってもよく、対応する
オルトエステルが入手可能であれば特に限定されない。
経済性の観点から、R1、R2及びR7は全て同じである
ことが好ましい。R1、R2及びR7は前記一般式(I)
とヨウ化アルキルとの反応を妨げない限りにおいて、置
換基を有していてもよく、該置換基としては、後述する
R6が置換基を有する場合の置換基と同様のものが挙げ
られる。
は各々、水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基
を表す。前記アルキル基としては、炭素原子数(以下C
数)が1〜24であるのが好ましく、C数が1〜10で
あるのがより好ましい。前記アルキル基は直鎖状であっ
ても分岐鎖状であってもよく、具体的には、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、i−プロピル、i−ブチル、
ペンチル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル、
t−オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、2−
ヘキシルデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロ
ヘキシルメチル、オクチルシクロヘキシルが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。前記アルキル基
は、前記一般式(I)とヨウ化アルキルとの反応を妨げ
ない限りにおいて、置換基を有していてもよく、該置換
基としては、後述するR6が置換基を有する場合の置換
基と同様のものが挙げられる。
ルキル)中、R6は置換又は無置換のアルキル基を表
す。前記アルキル基としては、C数が1〜24であるの
が好ましく、C数が1〜10であるのがより好ましい。
前記アルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であっても
よく、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、i−プロピル、i−ブチル、ペンチル、ヘキシル、
オクチル、2−エチルヘキシル、t−オクチル、デシ
ル、ドデシル、テトラデシル、2−ヘキシルデシル、ヘ
キサデシル、オクタデシル、シクロヘキシルメチル、オ
クチルシクロヘキシルが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。前記アルキル基が置換基を有する場
合、好ましい置換基としては、ハロゲン原子(F、C
l、Br、I等)、シアノ基、アルコキシ基(メトキシ
基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、メトキシエトキ
シエトキシ基等)、アリーロキシ基(フェノキシ基
等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基
等)、アルコキシカルボニル基(エトキシカルボニル基
等)、炭酸エステル基(エトキシカルボニルオキシ基
等)、アシル基(アセチル基、プロピオニル基、ベンゾ
イル基等)、スルホニル基(メタンスルホニル基、ベン
ゼンスルホニル基等)、アシルオキシ基(アセトキシ
基、ベンゾイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタ
クリロイルオキシ等)、スルホニルオキシ基(メタンス
ルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基等)、
ホスホニル基(ジエチルホスホニル基等)、アミド基
(アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等)、カルバ
モイル基(N,N−ジメチルカルバモイル基等)、アル
キル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、シクロプロピル基、ブチル基、2−カルボキシエ
チル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、ト
ルイル基等)、複素環基(ピリジル基、イミダゾリル
基、フラニル基等)、アルケニル基(ビニル基、1-プロ
ペニル基等)、トリアルコキシシリル基(トリエトキシ
シリル基等)、シリルオキシ基等が挙げられる。
シカルボニル基、炭酸エステル基、アシルオキシ基、ス
ルホニルオキシ基、ホスホニル基、トリアルコキシシリ
ル基及びシリルオキシ基から選ばれる置換基は、塩基触
媒により加水分解され易い基であるため、従来の塩基触
媒を用いたアルキル化反応を利用した製造方法では、R
6上に前記置換基があると収率が低くなる。本発明の製
造方法は、塩基触媒を使用しないので、収率の低下を軽
減でき、R6上に前記置換基がある場合に特に有効であ
る。
も用いなくてもよい。前記溶媒としては、工業的に使用
されているほとんどの溶媒が使用可能であるが、中で
も、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、トルエ
ン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、アセトニトリル、ブチロニトリル、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、塩化メチレン等
の非プロトン性溶媒が好ましく用いられる。また、原料
のR6−I(ハロゲン化アルキル)を溶媒として用いて
もよい。前記溶媒の中でも、酢酸エチルまたはアセトニ
トリルがより好ましい。
質に応じて、適宜設定すればよく、、一般的に−20℃
〜200℃の範囲で行われるが、反応速度と副反応を考
慮すると30℃〜80℃の範囲で行われるのが好まし
い。
(I)で表される化合物の具体例(例示化合物R−1〜
5)及び生成物である前記一般式(II)で表される化合
物の具体例(例示化合物P−1〜15)を、表1及び表
2に各々示すが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
する。尚、以下の実施例において、合成した化合物の同
定は、H−NMR及びMSにより行った。また、実施例
2については、従来合成法(2段階アルキル法)による
生成物のH−NMRデータと比較し、同定、確認した。
トエチルエステル(236.8g、9.6mol)にパ
ラトルエンスルホン酸・H2O(2.5g)を加え、デ
ィーンシュタルクコンデンサーを用いて、エタノールを
留去しながら130℃に加熱還流した。エタノールが出
なくなるまで反応を行った後、反応混合物を室温にまで
冷却し、炭酸ナトリウム(2g)を加えた。減圧蒸留を
行い、80〜85℃(約133Pa〜266Pa(1〜
2mmHg))の留分を捕集し、29gの目的の例示化
合物R−1を得た。
とヨウ化エチル(15ml)を酢酸エチル(50ml)
に溶解し、室温下、30分間反応させた後、2時間加熱
還流を行った。反応混合物を減圧下濃縮し、目的の例示
化合物P−1を得た(収量 12.4g、収率 98
%)。
下記構造式で表されるヨウ化物Q−1(7.0g、0.
022mol)とを、アセトニトリル(40ml)に混
合し、5時間加熱還流した。反応液を濃縮し、シリカゲ
ルカラムクロマト(展開溶媒:塩化メチレン/メタノー
ル=10/1)にて精製し、目的の例示化合物P−8を
得た(収量 2.51g、収率45%)。
下記構造式で表されるヨウ化物Q−2(9.9g、0.
022mol)とを、酢酸エチル(40ml)に混合
し、2時間加熱還流した。反応液を濃縮し、シリカゲル
カラムクロマト(展開溶媒:塩化メチレン/メタノール
=8/1)にて精製し、目的の例示化合物P−9を得た
(収量 4.5g、収率 54%)。
下記構造式で表されるヨウ化物Q−3(7.3g、0.
022mol)とを、アセトニトリル(30ml)に混
合し、8時間加熱還流した。反応液を濃縮し、シリカゲ
ルカラムクロマト(展開溶媒:塩化メチレン/メタノー
ル=6/1)にて精製し、目的の例示化合物P−10を
得た(収量 1.53g、収率 33%)。
用いると、R6が単純なアルキルである場合にはほぼ定
量的に目的物を得ることができた。更に、実施例3〜5
で示したように、P−8〜P−10のような塩基に対し
て不安定な置換基を有するアルキル基が置換した化合物
を合成する際も、まずまずの収率で目的物を得ることが
可能であった。このことは、従来法では、塩基触媒を用
いていたため、不安定な置換基を有するアルキル基で、
イミダゾールの窒素アルキル化を行うことができなかっ
たのに対して、本発明の方法が格段に優れていることを
示している。
よれば、塩基触媒を用いることなく、一段階の反応によ
り、高収率に1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素
塩を製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で表される化合物とヨ
ウ化アルキルを用いることを特徴とする下記一般式(I
I)で表される1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ
素塩の製造方法。 【化1】 [一般式(I)及び(II)中、R1及びR2は各々置換又
は無置換のアルキル基を表し、R1及びR2は連結して環
を形成してもよい。R3、R4及びR5は各々水素原子又
は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、R6は置換
又は無置換のアルキル基を表す。] - 【請求項2】 R6がアルコキシカルボニル基、炭酸エ
ステル基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ基、ホス
ホニル基、トリアルコキシシリル基及びシリルオキシ基
から選ばれる少なくとも1種の置換基を含む請求項1に
記載の1,3−ジアルキルイミダゾリウムヨウ素塩の製
造方法。
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