JP2003529603A - 有機化合物の微小反応器中での１，３−双極付加環化のための方法 - Google Patents
有機化合物の微小反応器中での１，３−双極付加環化のための方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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-
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- C07B37/00—Reactions without formation or introduction of functional groups containing hetero atoms, involving either the formation of a carbon-to-carbon bond between two carbon atoms not directly linked already or the disconnection of two directly linked carbon atoms
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、反応を微小反応器において実施することを特徴とする、有機化合物の１，３−双極付加環化のための方法に関する。
Description
【０００１】
本発明は、有機化合物の１，３−双極付加環化のための方法に関する。
有機化合物の１，３−双極付加環化は、化学工業において極めて頻繁に実施さ
れており、この大きい重要性が、また、この主題についての多くの刊行物に反映
されている方法である。
れており、この大きい重要性が、また、この主題についての多くの刊行物に反映
されている方法である。
【０００２】
しかし、工業規模での有機化合物の１，３−双極付加環化の実行は、安全性の
問題および危険を伴う。先ず、しばしば、比較的大量の高度に毒性の化学物質が
用いられ、これは、単独でさえも、人および環境に顕著な危険を示し、第２に、
有機化合物の１，３−双極付加環化は、しばしば、極めて高度に発熱的に進行し
、これは、これらの反応を工業的規模で実施する際に、爆発の増大した危険があ
ることを意味する。従って、工業的規模における１，３−双極付加環化のための
プラントの作動についてのドイツ国連邦放出保護法令（ＢｉｍｓｃｈＧ）に従う
公式の承認の達成は、顕著な努力を伴う。
問題および危険を伴う。先ず、しばしば、比較的大量の高度に毒性の化学物質が
用いられ、これは、単独でさえも、人および環境に顕著な危険を示し、第２に、
有機化合物の１，３−双極付加環化は、しばしば、極めて高度に発熱的に進行し
、これは、これらの反応を工業的規模で実施する際に、爆発の増大した危険があ
ることを意味する。従って、工業的規模における１，３−双極付加環化のための
プラントの作動についてのドイツ国連邦放出保護法令（ＢｉｍｓｃｈＧ）に従う
公式の承認の達成は、顕著な努力を伴う。
【０００３】
従って、本発明の目的は、前述の欠点を回避する、有機化合物の１，３−双極
付加環化のための方法を提供することにある。この目的は、特に、この方法を、
人および環境に対し、増大した安全性および良好な収量で、簡単であり、再現可
能な方式で実施し、反応条件を容易に制御可能にすることを可能にすることにあ
る。
付加環化のための方法を提供することにある。この目的は、特に、この方法を、
人および環境に対し、増大した安全性および良好な収量で、簡単であり、再現可
能な方式で実施し、反応条件を容易に制御可能にすることを可能にすることにあ
る。
【０００４】
この目的は、驚異的なことに、有機化合物の１，３−双極付加環化のための本
発明の方法であって、液体形態または溶解した形態の少なくとも１種の有機化合
物を、液体形態または溶解した形態の少なくとも１種の双極子親和体(dipolarop
hile)と、少なくとも１つの微小反応器(microreactor)中で混合し、滞留時間に
わたり反応させ、生成した有機付加環化化合物を、所望により、反応混合物から
単離する、前記方法により、達成される。
発明の方法であって、液体形態または溶解した形態の少なくとも１種の有機化合
物を、液体形態または溶解した形態の少なくとも１種の双極子親和体(dipolarop
hile)と、少なくとも１つの微小反応器(microreactor)中で混合し、滞留時間に
わたり反応させ、生成した有機付加環化化合物を、所望により、反応混合物から
単離する、前記方法により、達成される。
【０００５】
本発明の方法の有利な態様は、従属請求項に記載されている。
本発明において、有機化合物またはこれらの化合物の少なくとも２種の混合物
を、クレームされた方法において用いることができる。好ましい態様において、
各々の場合において、１種のみの有機化合物を用いる。
を、クレームされた方法において用いることができる。好ましい態様において、
各々の場合において、１種のみの有機化合物を用いる。
【０００６】
本発明の目的のために、１，３−双極子特性を有する少なくとも１種の有機化
合物を、少なくとも１種の双極子親和体と反応させるか、または有機化合物は、
同時に、１，３−双極子特性を有する少なくとも１つの官能基および双極子親和
特性を有する少なくとも１つの官能基を含む。１，３−双極子および双極子親和
性官能基は、各々の場合において同一であっても異なっていてもよい。好ましく
は、各々の場合において、１つのみの１，３−双極子基および１つの双極子親和
性基が存在する。この結果、分子間および分子内付加環化の両方が、包含される
。
合物を、少なくとも１種の双極子親和体と反応させるか、または有機化合物は、
同時に、１，３−双極子特性を有する少なくとも１つの官能基および双極子親和
特性を有する少なくとも１つの官能基を含む。１，３−双極子および双極子親和
性官能基は、各々の場合において同一であっても異なっていてもよい。好ましく
は、各々の場合において、１つのみの１，３−双極子基および１つの双極子親和
性基が存在する。この結果、分子間および分子内付加環化の両方が、包含される
。
【０００７】
有機化合物を、純粋な化合物として用いるか、またはインサイチュ(in situ)
で、好適な前駆体化合物から製造し、１種または２種以上の対応する付加環化生
成物の生成に伴って、双極子親和体により直接除去することができる。有機化合
物は、好ましくは、インサイチュで製造し、双極子親和体により直接除去する。
で、好適な前駆体化合物から製造し、１種または２種以上の対応する付加環化生
成物の生成に伴って、双極子親和体により直接除去することができる。有機化合
物は、好ましくは、インサイチュで製造し、双極子親和体により直接除去する。
【０００８】
本発明の目的のために、微小反応器は、液体および／または溶液を、少なくと
も１回よく混合する、≦１０００μｌの容積を有する反応器である。反応器の容
積は、好ましくは≦１００μｌ、特に好ましくは≦５０μｌである。 微小反応器は、好ましくは、互いに連結された薄いシリコン構造から製造され
る。
も１回よく混合する、≦１０００μｌの容積を有する反応器である。反応器の容
積は、好ましくは≦１００μｌ、特に好ましくは≦５０μｌである。 微小反応器は、好ましくは、互いに連結された薄いシリコン構造から製造され
る。
【０００９】
微小反応器は、好ましくは、小型流動反応器、特に好ましくは静的マイクロミ
キサーである。微小反応器は、極めて特に好ましくは、国際公開番号WO 96/3011
3を有する特許出願に記載されている静的マイクロミキサーであり、これを、本
明細書中に、参照により組み込み、開示の一部と見なす。 このタイプの微小反応器は、液体および／または溶液の形態の化学化合物が、
互いに、流動する液体および／または溶液の運動エネルギーにより混合される、
小さいチャネルを有する。
キサーである。微小反応器は、極めて特に好ましくは、国際公開番号WO 96/3011
3を有する特許出願に記載されている静的マイクロミキサーであり、これを、本
明細書中に、参照により組み込み、開示の一部と見なす。 このタイプの微小反応器は、液体および／または溶液の形態の化学化合物が、
互いに、流動する液体および／または溶液の運動エネルギーにより混合される、
小さいチャネルを有する。
【００１０】
微小反応器のチャネルは、好ましくは、１０〜１０００μｍ、特に好ましくは
２０〜８００μｍおよび極めて特に好ましくは３０〜４００μｍの直径を有する
。 液体および／または溶液は、好ましくは、これらが、微小反応器を、０．０１
μｌ／分〜１００ｍｌ／分、特に好ましくは１μｌ／分〜１ｍｌ／分の流量で流
れるように、微小反応器中に圧送する。
２０〜８００μｍおよび極めて特に好ましくは３０〜４００μｍの直径を有する
。 液体および／または溶液は、好ましくは、これらが、微小反応器を、０．０１
μｌ／分〜１００ｍｌ／分、特に好ましくは１μｌ／分〜１ｍｌ／分の流量で流
れるように、微小反応器中に圧送する。
【００１１】
本発明において、微小反応器は、好ましくは、加熱可能である。
本発明において、微小反応器は、好ましくは、出口を介して、少なくとも１つ
の滞留帯域、好ましくは毛細管、特に好ましくは加熱可能な毛細管に連結されて
いる。微小反応器中で混合された後、液体および／または溶液は、この滞留帯域
または毛細管中に供給されて、これらの滞留時間を延長する。
の滞留帯域、好ましくは毛細管、特に好ましくは加熱可能な毛細管に連結されて
いる。微小反応器中で混合された後、液体および／または溶液は、この滞留帯域
または毛細管中に供給されて、これらの滞留時間を延長する。
【００１２】
本発明の目的のために、滞留時間は、出発物質の混合と、得られた反応溶液の
、１種または２種以上の所望の生成物の分析または単離のための作業(work-up)
との間の時間である。 本発明の方法において必要な滞留時間は、種々のパラメーター、例えば出発物
質の温度または反応性に依存する。当業者は、滞留時間を、これらの種々のパラ
メーターに適合させ、従って反応の最適な経過を達成することができる。
、１種または２種以上の所望の生成物の分析または単離のための作業(work-up)
との間の時間である。 本発明の方法において必要な滞留時間は、種々のパラメーター、例えば出発物
質の温度または反応性に依存する。当業者は、滞留時間を、これらの種々のパラ
メーターに適合させ、従って反応の最適な経過を達成することができる。
【００１３】
少なくとも１つの微小反応器および所望により、滞留帯域を含む、用いられる
システム中の反応溶液の滞留時間を、用いられる液体および／または溶液の流量
の選択により設定することができる。 反応混合物は、同様に、好ましくは、直列に連結された２つまたは３つ以上の
微小反応器を通過する。これにより、増大した流量においても滞留時間の延長が
達成され、用いられる１，３−双極付加環化成分は、１種または２種以上の所望
の付加環化生成物の最適な生成物収量が達成される程度に反応する。
システム中の反応溶液の滞留時間を、用いられる液体および／または溶液の流量
の選択により設定することができる。 反応混合物は、同様に、好ましくは、直列に連結された２つまたは３つ以上の
微小反応器を通過する。これにより、増大した流量においても滞留時間の延長が
達成され、用いられる１，３−双極付加環化成分は、１種または２種以上の所望
の付加環化生成物の最適な生成物収量が達成される程度に反応する。
【００１４】
他の態様において、反応混合物は、並列に配置された２つまたは３つ以上の微
小反応器を通過して、処理量を増大する。 本発明の方法の他の好ましい態様において、１つまたは２つ以上の微小反応器
中のチャネルの数および配置は、滞留時間が延長され、同様に、増大した流量に
おいて１種または２種以上の所望の付加環化生成物の最適な収量がもたらされる
ように、変化させる。
小反応器を通過して、処理量を増大する。 本発明の方法の他の好ましい態様において、１つまたは２つ以上の微小反応器
中のチャネルの数および配置は、滞留時間が延長され、同様に、増大した流量に
おいて１種または２種以上の所望の付加環化生成物の最適な収量がもたらされる
ように、変化させる。
【００１５】
微小反応器、適切な場合には微小反応器および滞留帯域における、反応溶液の
滞留時間は、好ましくは≦１５時間、特に好ましくは≦３時間、極めて特に好ま
しくは≦１時間である。 本発明の方法を、極めて広い温度範囲において実施することができ、これは、
本質的に、微小反応器、すべての滞留帯域および他の構成部材、例えば連結およ
び密封の構造に用いられる材料の耐熱性並びに用いられる溶液および／または液
体の物理的特性により制限される。本発明の方法は、好ましくは、−１００〜＋
２５０℃、特に好ましくは−７８〜＋１５０℃および極めて特に好ましくは０〜
＋４０℃の温度で実施する。
滞留時間は、好ましくは≦１５時間、特に好ましくは≦３時間、極めて特に好ま
しくは≦１時間である。 本発明の方法を、極めて広い温度範囲において実施することができ、これは、
本質的に、微小反応器、すべての滞留帯域および他の構成部材、例えば連結およ
び密封の構造に用いられる材料の耐熱性並びに用いられる溶液および／または液
体の物理的特性により制限される。本発明の方法は、好ましくは、−１００〜＋
２５０℃、特に好ましくは−７８〜＋１５０℃および極めて特に好ましくは０〜
＋４０℃の温度で実施する。
【００１６】
本発明の方法を、連続的にまたはバッチ式のいずれかで実施することができる
。これを、好ましくは、連続的に実施する。 有機化合物の１，３−双極付加環化のための本発明の方法を実施するために、
さもなければ微小反応器中に存在するチャネルが遮断されるため、付加環化を、
固体粒子を含まないかまたは極めて小さい固体粒子のみを含む均質な液体相にお
いて、可能な限り実施することが必要である。
。これを、好ましくは、連続的に実施する。 有機化合物の１，３−双極付加環化のための本発明の方法を実施するために、
さもなければ微小反応器中に存在するチャネルが遮断されるため、付加環化を、
固体粒子を含まないかまたは極めて小さい固体粒子のみを含む均質な液体相にお
いて、可能な限り実施することが必要である。
【００１７】
本発明の方法における１，３−双極付加環化反応の経過は、当業者に知られて
いる、種々の分析方法を用いて進行させることができ、所要に応じて調節される
。反応の経過は、好ましくは、クロマトグラフィー、特に好ましくは高圧液体ク
ロマトグラフィーにより進行し、所要に応じて調節される。反応の制御は、既知
の方法と比較して、本発明の方法において顕著に改善されている。 反応後、生成した有機化合物を、所望により単離する。１種または２種以上の
付加環化生成物を、好ましくは、反応混合物から、抽出により単離する。
いる、種々の分析方法を用いて進行させることができ、所要に応じて調節される
。反応の経過は、好ましくは、クロマトグラフィー、特に好ましくは高圧液体ク
ロマトグラフィーにより進行し、所要に応じて調節される。反応の制御は、既知
の方法と比較して、本発明の方法において顕著に改善されている。 反応後、生成した有機化合物を、所望により単離する。１種または２種以上の
付加環化生成物を、好ましくは、反応混合物から、抽出により単離する。
【００１８】
本発明の方法において用いることができる有機化合物は、当業者に知られてお
り、１，３−双極付加環化のための基質として適する、すべての１，３−双極子
有機化合物である。有機化合物は、好ましくは、脂肪族、芳香族または複素環式
芳香族ニトリルイリド、ニトリルイミン、ニトリルオキシド、ジアゾアルカン、
アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン、カルボニルイリド、
カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドから選択される。
り、１，３−双極付加環化のための基質として適する、すべての１，３−双極子
有機化合物である。有機化合物は、好ましくは、脂肪族、芳香族または複素環式
芳香族ニトリルイリド、ニトリルイミン、ニトリルオキシド、ジアゾアルカン、
アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン、カルボニルイリド、
カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドから選択される。
【００１９】
用いることができる脂肪族ニトリルイリド、ニトリルイミン、ニトリルオキシ
ド、ジアゾアルカン、アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン
、カルボニルイリド、カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドは、当業者に
知られており、１，３−双極付加環化のための基質として適する、前述の群の物
質からのすべての脂肪族化合物である。また、直鎖状、分枝状、環式、飽和およ
び不飽和化合物が、含まれる。
ド、ジアゾアルカン、アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン
、カルボニルイリド、カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドは、当業者に
知られており、１，３−双極付加環化のための基質として適する、前述の群の物
質からのすべての脂肪族化合物である。また、直鎖状、分枝状、環式、飽和およ
び不飽和化合物が、含まれる。
【００２０】
用いることができる芳香族ニトリルイリド、ニトリルイミン、ニトリルオキシ
ド、ジアゾアルカン、アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン
、カルボニルイリド、カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドは、当業者に
知られており、１，３−双極付加環化のための基質として適する、前述の群の物
質からのすべての芳香族化合物である。従って、本発明は、単環式および／また
は多環式ホモ芳香族基本構造または対応する部分を、例えば置換基の形態で有す
る化合物および／または誘導体を含む。
ド、ジアゾアルカン、アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン
、カルボニルイリド、カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドは、当業者に
知られており、１，３−双極付加環化のための基質として適する、前述の群の物
質からのすべての芳香族化合物である。従って、本発明は、単環式および／また
は多環式ホモ芳香族基本構造または対応する部分を、例えば置換基の形態で有す
る化合物および／または誘導体を含む。
【００２１】
用いることができるヘテロ芳香族ニトリルイリド、ニトリルイミン、ニトリル
オキシド、ジアゾアルカン、アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニ
トロン、カルボニルイリド、カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドは、当
業者に知られており、１，３−双極付加環化のための基質として適し、少なくと
も１つのヘテロ原子を含む、前述の群の物質からのすべてのヘテロ芳香族化合物
である。本発明の目的のために、ヘテロ芳香族化合物は、少なくとも１つの単環
式および／または多環式ヘテロ芳香族基本構造または対応する部分を、例えば置
換基の形態で含むヘテロ芳香族化合物および／またはこれらの誘導体を含む。ヘ
テロ芳香族基本構造または部分は、特に好ましくは、少なくとも１つの酸素、窒
素および／または硫黄原子を含む。
オキシド、ジアゾアルカン、アジド、アゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニ
トロン、カルボニルイリド、カルボニルイミンまたはカルボニルオキシドは、当
業者に知られており、１，３−双極付加環化のための基質として適し、少なくと
も１つのヘテロ原子を含む、前述の群の物質からのすべてのヘテロ芳香族化合物
である。本発明の目的のために、ヘテロ芳香族化合物は、少なくとも１つの単環
式および／または多環式ヘテロ芳香族基本構造または対応する部分を、例えば置
換基の形態で含むヘテロ芳香族化合物および／またはこれらの誘導体を含む。ヘ
テロ芳香族基本構造または部分は、特に好ましくは、少なくとも１つの酸素、窒
素および／または硫黄原子を含む。
【００２２】
本発明の方法において用いることができる双極子親和体は、当業者に知られて
おり、１，３−双極付加環化に適するすべての双極子親和体または少なくとも２
種の双極子親和体の混合物である。好ましくは、各々の場合において、１種のみ
の化合物を、本発明の方法において、双極子親和体として用いる。
おり、１，３−双極付加環化に適するすべての双極子親和体または少なくとも２
種の双極子親和体の混合物である。好ましくは、各々の場合において、１種のみ
の化合物を、本発明の方法において、双極子親和体として用いる。
【００２３】
他の好ましい態様において、用いられる双極子親和体は、オレフィン、アセチ
レン、アルデヒド、ケトン、イミン、ニトリル、フラン、チオフェンまたはこれ
らの双極子親和体の混合物から選択された少なくとも１種の化合物である。
レン、アルデヒド、ケトン、イミン、ニトリル、フラン、チオフェンまたはこれ
らの双極子親和体の混合物から選択された少なくとも１種の化合物である。
【００２４】
本発明の目的のために、１，３−双極付加環化において直接反応する、当業者
に知られているすべての双極子親和性官能基が、前述の種々の１，３−双極子有
機化合物中に存在する。これらの化合物は、これが立体的に可能である場合には
、分子内付加環化において反応する。ここで、各々の場合において同一であるか
または異なる、１つのみの１，３−双極性官能基または少なくとも２つの１，３
−双極性官能基の組み合わせおよび、１つのみの双極子親和性基または少なくと
も２つの双極子親和性基の組み合わせが、当該有機化合物中に存在することが可
能である。好ましくは、１つのみの１，３−双極性官能基および１つのみの双極
子親和性官能基が、存在する。
に知られているすべての双極子親和性官能基が、前述の種々の１，３−双極子有
機化合物中に存在する。これらの化合物は、これが立体的に可能である場合には
、分子内付加環化において反応する。ここで、各々の場合において同一であるか
または異なる、１つのみの１，３−双極性官能基または少なくとも２つの１，３
−双極性官能基の組み合わせおよび、１つのみの双極子親和性基または少なくと
も２つの双極子親和性基の組み合わせが、当該有機化合物中に存在することが可
能である。好ましくは、１つのみの１，３−双極性官能基および１つのみの双極
子親和性官能基が、存在する。
【００２５】
本発明の方法において用いられる有機化合物と双極子親和体とのモル比は、用
いられる有機化合物および双極子親和体の反応性に依存する。有機化合物と双極
子親和体とのモル比は、好ましくは等モルである。さらに好ましい態様において
、双極子親和体を、有機化合物を基準として、１．３倍〜２倍モル過剰、特に好
ましくは１．４倍〜１．９倍過剰、極めて特に好ましくは１．５倍〜１．８倍過
剰で用いる。
いられる有機化合物および双極子親和体の反応性に依存する。有機化合物と双極
子親和体とのモル比は、好ましくは等モルである。さらに好ましい態様において
、双極子親和体を、有機化合物を基準として、１．３倍〜２倍モル過剰、特に好
ましくは１．４倍〜１．９倍過剰、極めて特に好ましくは１．５倍〜１．８倍過
剰で用いる。
【００２６】
反応自体の選択性は、用いられる試薬の濃度に加えて、多数の他のパラメータ
ー、例えば温度、用いられる双極子親和体のタイプまたは滞留時間に依存する。
当業者は、種々のパラメーターを、１種または２種以上の所望の付加環化生成物
が得られるように、特定の１，３−双極付加環化に適合させることができる。
ー、例えば温度、用いられる双極子親和体のタイプまたは滞留時間に依存する。
当業者は、種々のパラメーターを、１種または２種以上の所望の付加環化生成物
が得られるように、特定の１，３−双極付加環化に適合させることができる。
【００２７】
本発明の方法には、用いられる有機化合物および双極子親和体が、これら自体
液体であるかまたは溶解した形態であることが必須である。従って、これらの化
合物が、すでにこれら自体液体形態ではない場合には、これらを、本発明の方法
を実施する前に好適な溶媒に溶解しなければならない。用いられる溶媒は、好ま
しくは、水、エーテル、特に好ましくはジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブ
チルエーテル、テトラヒドロフランまたはジオキサン、芳香族溶媒、特に好まし
くはトルエン、キシレン、リグロインまたはフェニルエーテル、ハロゲン化溶媒
、特に好ましくはジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンまた
は１，１，２，２−テトラクロロエタン、あるいはこれらの混合物である。
液体であるかまたは溶解した形態であることが必須である。従って、これらの化
合物が、すでにこれら自体液体形態ではない場合には、これらを、本発明の方法
を実施する前に好適な溶媒に溶解しなければならない。用いられる溶媒は、好ま
しくは、水、エーテル、特に好ましくはジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブ
チルエーテル、テトラヒドロフランまたはジオキサン、芳香族溶媒、特に好まし
くはトルエン、キシレン、リグロインまたはフェニルエーテル、ハロゲン化溶媒
、特に好ましくはジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンまた
は１，１，２，２−テトラクロロエタン、あるいはこれらの混合物である。
【００２８】
本発明の方法において、逃散する化学物質により生じる人および環境への危険
は、顕著に低減し、従って、危険物質の取り扱いに際しての安全性が増大する。
有機化合物の、本発明の方法による１，３−双極付加環化により、さらに、従来
の方法において可能であるよりも、反応条件、例えば反応継続時間および反応温
度の良好な制御が可能になる。さらに、高度に発熱的な付加環化における爆発の
危険は、本発明の方法を用いる際に、顕著に低減する。温度を、システムの各々
の容積単位において個別に、選択し、一定に保持することができる。１，３−双
極付加環化反応の経過を、本発明の方法において、極めて迅速かつ精密に調節す
ることができる。従って、付加環化生成物を、極めて良好かつ再現可能な収量で
得ることができる。
は、顕著に低減し、従って、危険物質の取り扱いに際しての安全性が増大する。
有機化合物の、本発明の方法による１，３−双極付加環化により、さらに、従来
の方法において可能であるよりも、反応条件、例えば反応継続時間および反応温
度の良好な制御が可能になる。さらに、高度に発熱的な付加環化における爆発の
危険は、本発明の方法を用いる際に、顕著に低減する。温度を、システムの各々
の容積単位において個別に、選択し、一定に保持することができる。１，３−双
極付加環化反応の経過を、本発明の方法において、極めて迅速かつ精密に調節す
ることができる。従って、付加環化生成物を、極めて良好かつ再現可能な収量で
得ることができる。
【００２９】
また、本発明の方法を、連続的に実施することができることは、特に有利であ
る。従って、これは、従来の方法と比較して、迅速かつ安価であり、任意の所望
の量の付加環化生成物を、主要な測定および調節の複雑さを伴わずに製造するこ
とが可能である。 本発明を、以下に、例を参照して説明する。この例は、単に、本発明を説明す
る役割を有し、一般的な本発明の構想を限定しない。
る。従って、これは、従来の方法と比較して、迅速かつ安価であり、任意の所望
の量の付加環化生成物を、主要な測定および調節の複雑さを伴わずに製造するこ
とが可能である。 本発明を、以下に、例を参照して説明する。この例は、単に、本発明を説明す
る役割を有し、一般的な本発明の構想を限定しない。
【００３０】
例５−ブロモ−２−アリルオキシベンズアルドキシムの５−ブロモ−２−アリルオ キシベンゾニトリルオキシドへの酸化および８−ブロモ−３α，４−ジヒドロ− ３Ｈ−［１］−ベンゾピラノ［４，３−ｃ］−２−イソオキサゾールへの１，３ −双極付加環化
５−ブロモ−２−アリルオキシベンゾニトリルオキシドを得るための、次亜塩
素酸ナトリウム溶液を用いた、５−ブロモ−２−アリルオキシベンズアルドキシ
ムの酸化およびその後の１，３−双極付加環化を、４０ｍｍ×２５ｍｍ×１ｍｍ
の物理的大きさを有し、各々が０．１２５μｌの容積を有する合計で１１の混合
段階を有する静的マイクロミキサー(Technical University of Ilmenau, Facult
y of Machine Construction, Dr. Norbert Schwesinger, Postfach 100565, D-9
8684 Ilmenau)中で実施した。合計の圧力損失は、約１０００Ｐａであった。
素酸ナトリウム溶液を用いた、５−ブロモ−２−アリルオキシベンズアルドキシ
ムの酸化およびその後の１，３−双極付加環化を、４０ｍｍ×２５ｍｍ×１ｍｍ
の物理的大きさを有し、各々が０．１２５μｌの容積を有する合計で１１の混合
段階を有する静的マイクロミキサー(Technical University of Ilmenau, Facult
y of Machine Construction, Dr. Norbert Schwesinger, Postfach 100565, D-9
8684 Ilmenau)中で実施した。合計の圧力損失は、約１０００Ｐａであった。
【００３１】
静的マイクロミキサーを、出口およびオムニフィット(Omnifit)中圧ＨＰＬＣ
コネクター(Omnifit, 英国)を介して、０．４９ｍｍの内径および０．５ｍの長
さを有するテフロン（登録商標）毛細管に連結した。反応を、室温、１０℃また
は０℃において実施した。２種の後者の温度の場合においては、静的マイクロミ
キサーおよびテフロン（登録商標）毛細管の温度を、１０℃または０℃に恒温に
した、エタノールを充填した二重壁容器において制御した。
コネクター(Omnifit, 英国)を介して、０．４９ｍｍの内径および０．５ｍの長
さを有するテフロン（登録商標）毛細管に連結した。反応を、室温、１０℃また
は０℃において実施した。２種の後者の温度の場合においては、静的マイクロミ
キサーおよびテフロン（登録商標）毛細管の温度を、１０℃または０℃に恒温に
した、エタノールを充填した二重壁容器において制御した。
【００３２】
２ｍｌの使い捨てシリンジを、０．５ｇ（２ｍｍｏｌ）の５−ブロモ−２−ア
リルオキシベンズアルドキシムおよび１０ｍｌのジクロロメタンの溶液の一部で
充填し、他の２ｍｌシリンジを、約１０％の水性次亜塩素酸ナトリウム溶液で充
填した。その後、２つのシリンジの内容物を、静的マイクロミキサー中に、計測
ポンプ(Harvard Apparatus Inc., Pump 22, South Natick, Massachusetts, USA
)を用いて移送した。反応を実施する前に、実験的配置を、滞留時間のポンプ流
量への依存性に関して校正した。ポンプ速度を、５、２．５および１．２５分の
滞留時間が達成されるように設定した。反応を、Merck Hitachi LaChrom HPLC機
器により監視した。また、出発物質の生成物に対する比率を、前述の機器上のＨ
ＰＬＣにより決定した。
リルオキシベンズアルドキシムおよび１０ｍｌのジクロロメタンの溶液の一部で
充填し、他の２ｍｌシリンジを、約１０％の水性次亜塩素酸ナトリウム溶液で充
填した。その後、２つのシリンジの内容物を、静的マイクロミキサー中に、計測
ポンプ(Harvard Apparatus Inc., Pump 22, South Natick, Massachusetts, USA
)を用いて移送した。反応を実施する前に、実験的配置を、滞留時間のポンプ流
量への依存性に関して校正した。ポンプ速度を、５、２．５および１．２５分の
滞留時間が達成されるように設定した。反応を、Merck Hitachi LaChrom HPLC機
器により監視した。また、出発物質の生成物に対する比率を、前述の機器上のＨ
ＰＬＣにより決定した。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ
Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ
，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，
ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ
Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ
，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，
ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ
Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ
，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(71)出願人 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250，
Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ
ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ
ｒｍａｎｙ
(72)発明者 ヴュルツィガー， ハンス
ドイツ連邦共和国 64291 ダルムシュタ
ット、グラインシュトラーセ ７ベー
(72)発明者 シュトルト， ヨエラン
ドイツ連邦共和国 64331 ヴァイテルシ
ュタット、クロイツシュトラーセ 11
(72)発明者 ピーパー， グイド
ドイツ連邦共和国 68199 マンハイム、
アドラーシュトラーセ 57
(72)発明者 シュヴェジンガー， ノルベルト
ドイツ連邦共和国 98693 イルムナウ、
シュトゥルムハイデ 10
Ｆターム(参考） 4C072 AA01 AA06 BB02 BB06 CC01
CC12 EE02 FF15 GG06
4G075 AA23 AA39 AA62 BA10 BD15
BD26 CA02 EA06 EC11 EE12
FA01
4H006 AA02 AC28 BC10 BC14 BC18
BC19 BC30 BD81
Claims (14)
- 【請求項１】 有機化合物の１，３−双極付加環化のための方法であって、
液体形態または溶解した形態の少なくとも１種の有機化合物を、液体形態または
溶解した形態の少なくとも１種の双極子親和体と、少なくとも１つの微小反応器
中で混合し、滞留時間にわたり反応させ、生成した有機付加環化生成物を、所望
により、反応混合物から単離することを特徴とする、前記方法。 - 【請求項２】 微小反応器が、小型流動反応器であることを特徴とする、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 微小反応器が、静的マイクロミキサーであることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 微小反応器を、出口を介して、毛細管、好ましくは加熱可能
な毛細管に連結することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】 微小反応器の容積が、≦１００μｌ、好ましくは≦５０μｌ
であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 微小反応器が、加熱可能であることを特徴とする、請求項１
〜５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】 微小反応器が、１０〜１０００μｍ、好ましくは２０〜８０
０μｍ、特に好ましくは３０〜４００μｍの直径を有するチャネルを有すること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】 反応混合物が、微小反応器を通って、０．０１μｌ／分〜１
００ｍｌ／分、好ましくは１μｌ／分〜１ｍｌ／分の流量で流れることを特徴と
する、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】 微小反応器、適切な場合には微小反応器および毛細管におい
て用いられる化合物の滞留時間が、≦１５時間、好ましくは≦３時間、特に好ま
しくは≦１時間であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の方法
。 - 【請求項１０】 方法を、−１００〜＋２５０℃、好ましくは−７８〜＋１
５０℃、特に好ましくは０〜＋４０℃の温度で実施することを特徴とする、請求
項１〜９のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１１】 反応の経過が、クロマトグラフィー、好ましくは高圧液体
クロマトグラフィーを伴い、所要に応じて調節されることを特徴とする、請求項
１〜１０のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１２】 有機化合物が、脂肪族、芳香族または複素環式芳香族ニト
リルイリド、ニトリルイミン、ニトリルオキシド、ジアゾアルカン、アジド、ア
ゾメチンイリド、アゾメチンイミン、ニトロン、カルボニルイリド、カルボニル
イミンまたはカルボニルオキシドから選択されることを特徴とする、請求項１〜
１１のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１３】 用いられる双極子親和体が、オレフィン、アセチレン、ア
ルデヒド、ケトン、イミン、ニトリル、フラン、チオフェンまたはこれらの双極
子親和体の混合物から選択された少なくとも１種の化合物であることを特徴とす
る、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１４】 有機化合物と双極子親和体とのモル比が、等モル量である
か、または双極子親和体を、有機化合物を基準として、１．３倍〜２倍モル過剰
、特に好ましくは１．４倍〜１．９倍過剰、極めて特に好ましくは１．５倍〜１
．８倍過剰で用いることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法
。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10015520.0 | 2000-03-30 | ||
| DE10015520A DE10015520A1 (de) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | Verfahren zur 1,3-dipolaren Cycloaddition organischer Verbindungen |
| PCT/EP2001/002515 WO2001074822A1 (de) | 2000-03-30 | 2001-03-06 | Verfahren zur 1,3-dipolaren cycloaddition organischer verbindungen in einem mikroreaktor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003529603A true JP2003529603A (ja) | 2003-10-07 |
Family
ID=7636784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001572512A Pending JP2003529603A (ja) | 2000-03-30 | 2001-03-06 | 有機化合物の微小反応器中での１，３−双極付加環化のための方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7009059B2 (ja) |
| EP (1) | EP1268485A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003529603A (ja) |
| AU (1) | AU2001244195A1 (ja) |
| DE (1) | DE10015520A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001074822A1 (ja) |
Cited By (2)
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