JP2005239603A - Method for producing 2-imidazolidinones - Google Patents

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Shoji Hirota
将司 広田
Toru Haga
徹 葉賀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a 2-imidazolidinone from a 1,2-diamino compound in a high yield in excellent operability. <P>SOLUTION: A 1,2-diamino compound is reacted with phosgene in a two phase-based solvent composed of a nitrile and water to produce a 2-imidazolidinone. An aliphatic nitrile such as butyronitrile or isobutyronitrile is suitably used as the nitrile solvent. The reaction may be carried out in the presence of a base such as a metal hydroxide, a nitrogen-containing heteroaromatic compound, a tertiary amine, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、1,2−ジアミノ化合物から2−イミダゾリジノン類を製造する方法に関する。2−イミダゾリジノン類は、医薬、農薬、電子材料や、それらの原料乃至中間体等として有用である。   The present invention relates to a method for producing 2-imidazolidinones from 1,2-diamino compounds. 2-Imidazolidinones are useful as pharmaceuticals, agricultural chemicals, electronic materials, raw materials or intermediates thereof, and the like.

2−イミダゾリジノン類を製造する方法としては、1,2−ジアミノ化合物とホスゲンを有機溶媒中や水中で反応させる方法が知られている(例えば特許文献1、2参照)。また、米国特許第5151525号明細書(特許文献3)には、メソ−2,3−ビス(ジベンジルアミノ)コハク酸のアルカリ金属塩とホスゲンを反応させる際、反応溶媒として、キシレン、トルエン、ジクロロメタン又はアニソールと水との二相系溶媒を用いることが記載されている。
特開昭61−109772号公報 特開昭62−265269号公報 米国特許第5151525号明細書
As a method for producing 2-imidazolidinones, a method in which a 1,2-diamino compound and phosgene are reacted in an organic solvent or water is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, in US Pat. No. 5,151,525 (Patent Document 3), when an alkali metal salt of meso-2,3-bis (dibenzylamino) succinic acid and phosgene are reacted, xylene, toluene, The use of a two-phase solvent of dichloromethane or anisole and water is described.
JP 61-109772 A JP-A-62-265269 US Pat. No. 5,151,525

特許文献3に記載のように、反応溶媒として有機溶媒/水の二相系溶媒を用いると、有機溶媒のみを用いた場合に比べて反応が進行し易く、また水のみを用いた場合に比べてホスゲンが加水分解し難いので、有利であるが、原料や有機溶媒の種類によっては、2−イミダゾリジノン類の収率が十分でないことがある。また、ジクロロメタンの如きハロゲン系溶媒を使用すると、環境面での配慮が特に必要となるため、操作の負担増を招く。そこで、本発明の目的は、1,2−ジアミノ化合物から良好な収率で操作性良く、2−イミダゾリジノン類を製造しうる方法を提供することにある。   As described in Patent Document 3, when an organic solvent / water two-phase solvent is used as a reaction solvent, the reaction is easier to proceed than when only an organic solvent is used, and compared with a case where only water is used. Although phosgene is difficult to hydrolyze, it is advantageous, but the yield of 2-imidazolidinones may not be sufficient depending on the type of raw materials and organic solvent. In addition, when a halogen-based solvent such as dichloromethane is used, environmental considerations are particularly necessary, which increases the operation burden. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of producing 2-imidazolidinones from a 1,2-diamino compound with good yield and good operability.

本発明者等は鋭意研究を行った結果、反応溶媒としてニトリル/水の二相系溶媒を用いて、1,2−ジアミノ化合物とホスゲンを反応させることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、1,2−ジアミノ化合物を、ニトリル及び水からなる二相系溶媒中で、ホスゲンと反応させることにより、2−イミダゾリジノン類を製造する方法を提供するものである。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by reacting a 1,2-diamino compound with phosgene using a nitrile / water two-phase solvent as a reaction solvent. The invention has been completed. That is, the present invention provides a method for producing 2-imidazolidinones by reacting a 1,2-diamino compound with phosgene in a two-phase solvent composed of nitrile and water.

本発明によれば、1,2−ジアミノ化合物から良好な収率で操作性良く、2−イミダゾリジノン類を製造することができる。 According to the present invention, 2-imidazolidinones can be produced from 1,2-diamino compounds with good yield and good operability.

本発明で原料に用いる1,2−ジアミノ化合物は、隣接する2つの炭素原子に、無置換又は一置換のアミノ基がそれぞれ1つずつ結合した構造を有するものであり、上記2つの炭素原子に結合するアミノ基以外の計4個の基はそれぞれ、水素原子又は適宜の置換基であることができる。   The 1,2-diamino compound used as a raw material in the present invention has a structure in which one unsubstituted or monosubstituted amino group is bonded to each of adjacent two carbon atoms, and the two carbon atoms are bonded to the two carbon atoms. A total of four groups other than the amino group to be bonded can each be a hydrogen atom or an appropriate substituent.

1,2−ジアミノ化合物の典型的な例は、次の式(1)で示すことができる。   A typical example of a 1,2-diamino compound can be represented by the following formula (1).

Figure 2005239603
Figure 2005239603

(式中、R1〜R6はそれぞれ水素原子又は炭化水素基を表すが、R2とR4は一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。) (In the formula, R 1 to R 6 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, but R 2 and R 4 may be combined to form a ring with the carbon atom to which they are bonded.)

式(1)中、R1〜R6の少なくとも1つが炭化水素基である場合、この炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることができる。 In the formula (1), when at least one of R 1 to R 6 is a hydrocarbon group, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group. it can.

ここで、脂肪族炭化水素基とは、脂肪族炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常1〜20程度である。その具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基のようなアルキル基;ビニル基、アリル基のようなアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基のようなアルキニル基等を挙げることができる。   Here, the aliphatic hydrocarbon group is a residue obtained by removing hydrogen from an aliphatic hydrocarbon, and its carbon number is usually about 1 to 20. Specific examples thereof include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n- Examples thereof include alkyl groups such as octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group and n-octadecyl group; alkenyl groups such as vinyl group and allyl group; alkynyl groups such as ethynyl group and propargyl group. .

また、脂環式炭化水素基とは、脂環式炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常3〜20程度である。この脂環式炭化水素基は、脂環式炭化水素の脂肪族環から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族鎖を有する脂環式炭化水素の脂肪族鎖から水素を除いた残基であってもよい。その具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のようなシクロアルキル基;シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基のようなシクロアルキルアルキル基等を挙げることができる。   Moreover, an alicyclic hydrocarbon group is the residue remove | excluding hydrogen from alicyclic hydrocarbon, and the carbon number is about 3-20 normally. The alicyclic hydrocarbon group may be a residue obtained by removing hydrogen from the aliphatic ring of the alicyclic hydrocarbon, or remove hydrogen from the aliphatic chain of the alicyclic hydrocarbon having an aliphatic chain. It may be a residue. Specific examples thereof include a cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group and an adamantyl group; a cycloalkylalkyl group such as a cyclopentylmethyl group and a cyclohexylmethyl group, etc. Can be mentioned.

また、芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常6〜20程度である。この芳香族炭化水素基は、芳香族炭化水素の芳香族環から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族鎖を含む芳香族炭化水素の該脂肪族鎖から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族環を含む芳香族炭化水素の該脂肪族環から水素を除いた残基であってもよい。その具体例としては、フェニル基、ナフチル基、インデニル基のようなアリール基;ベンジル基、4−フェニルブチル基のようなアリールアルキル基(アラルキル基)等を挙げることができる。   The aromatic hydrocarbon group is a residue obtained by removing hydrogen from an aromatic hydrocarbon, and the carbon number thereof is usually about 6 to 20. The aromatic hydrocarbon group may be a residue obtained by removing hydrogen from an aromatic ring of an aromatic hydrocarbon, or a residue obtained by removing hydrogen from the aliphatic chain of an aromatic hydrocarbon containing an aliphatic chain. It may be a group, or may be a residue obtained by removing hydrogen from an aliphatic ring of an aromatic hydrocarbon containing an aliphatic ring. Specific examples thereof include aryl groups such as phenyl, naphthyl and indenyl groups; arylalkyl groups (aralkyl groups) such as benzyl and 4-phenylbutyl groups.

なお、上記R1〜R6で表される炭化水素基は、置環基を有していてもよく、かかる置換基の例としては、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲノ基、オキソ基、シリル基、ジアゾ基、シアノ基等を挙げることができる。 The hydrocarbon group represented by R 1 to R 6 may have a ring-setting group. Examples of the substituent include an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a halogeno group, an oxo group. Group, silyl group, diazo group, cyano group and the like.

また、式(1)中、R2とR4が一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに環を形成している場合、環の員数は通常5〜12であり、環の種類としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環のような芳香族炭化水素環;シクロヘキサン環、シクロヘキセン環のような脂肪族炭化水素環等が挙げられる。 In the formula (1), when R 2 and R 4 are combined to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded, the number of rings is usually 5 to 12, and the type of ring is Examples thereof include aromatic hydrocarbon rings such as benzene ring and naphthalene ring; aliphatic hydrocarbon rings such as cyclohexane ring and cyclohexene ring.

1,2−ジアミノ化合物としては、次の式(2)で示されるようなジアミノコハク酸類やその誘導体も、典型的な例として挙げることができる。   Typical examples of the 1,2-diamino compound include diaminosuccinic acids and derivatives thereof represented by the following formula (2).

Figure 2005239603
Figure 2005239603

〔式中、R7及びR10はそれぞれ水素原子又は炭化水素基を表し、R8及びR9はそれぞれシアノ基又は下記式(3)
−COOR11 (3)
(式中、R11は水素原子、炭化水素基、アルカリ金属又はアンモニウムを表す。)
で示される基を表す。〕
[Wherein R 7 and R 10 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 8 and R 9 each represent a cyano group or the following formula (3)
-COOR 11 (3)
(In the formula, R 11 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group, an alkali metal or ammonium.)
Represents a group represented by ]

式(2)中、R7及びR10の少なくとも1つが炭化水素基である場合、また、R8及びR9の少なくとも1つが式(3)で示される基であって、そのR11が炭化水素基である場合、これらの炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることができる。そして、これら炭化水素基の例は、前記R1〜R6で表される炭化水素基の例と同様である。 In the formula (2), when at least one of R 7 and R 10 is a hydrocarbon group, at least one of R 8 and R 9 is a group represented by the formula (3), and R 11 is a carbon group. When it is a hydrogen group, these hydrocarbon groups can be aliphatic hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbon groups. And, examples of these hydrocarbon groups are the same as examples of the hydrocarbon group represented by R 1 to R 6.

また、式(2)中、R8及びR9の少なくとも1つが式(3)で示される基であって、そのR11がアルカリ金属である場合、このアルカリ金属は、例えばリチウムであってもよいし、ナトリウムであってもよいし、カリウムであってもよい。さらに、該R11がアンモニウムである場合、このアンモニウムは、アンモニアのアンモニウムであってもよいし、脂肪族、脂環式又は芳香族の第1級、第2級又は第3級のアミンのアンモニウムであってもよいし、第4級アンモニウムであってもよい。 In the formula (2), when at least one of R 8 and R 9 is a group represented by the formula (3) and R 11 is an alkali metal, the alkali metal may be, for example, lithium. It may be sodium, potassium, or potassium. Further, when R 11 is ammonium, the ammonium may be ammonium ammonium or aliphatic, alicyclic or aromatic primary, secondary or tertiary amine ammonium. It may be quaternary ammonium.

1,2−ジアミノ化合物の具体例としては、1,2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノプロパン、2,3−ジアミノブタン、3,4−ジアミノヘキサン、4,5−ジアミノオクタン、1,2−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、2,3−ジアミノ−2,3−ジメチルブタン、1,2−ビス(メチルアミノ)エタン、2,3−ビス(メチルアミノ)ブタン、3,4−ビス(メチルアミノ)ヘキサン、1,2−ビス(フェニルアミノ)エタン、1,2−ビス(ベンジルアミノ)エタン、1,2−ジアミノ−1,2−ジシアノエタン、1,2−ビス(メチルアミノ)−1,2−ジシアノエタン、1,2−ビス(ベンジルアミノ)−1,2−ジシアノエタン、1,2−ジアミノベンゼン、2,3−ビス(メチルアミノ)コハク酸、2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸、2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸ジメチル、2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸ジカリウム、2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸ジナトリウム等を挙げることができる。1,2−ジアミノ化合物は必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。   Specific examples of 1,2-diamino compounds include 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 2,3-diaminobutane, 3,4-diaminohexane, 4,5-diaminooctane, 1,2 -Diamino-1,2-diphenylethane, 2,3-diamino-2,3-dimethylbutane, 1,2-bis (methylamino) ethane, 2,3-bis (methylamino) butane, 3,4-bis (Methylamino) hexane, 1,2-bis (phenylamino) ethane, 1,2-bis (benzylamino) ethane, 1,2-diamino-1,2-dicyanoethane, 1,2-bis (methylamino) -1,2-dicyanoethane, 1,2-bis (benzylamino) -1,2-dicyanoethane, 1,2-diaminobenzene, 2,3-bis (methylamino) succinic acid, 2,3-bis Benzylamino) succinic acid, dimethyl 2,3-bis (benzylamino) succinate, dipotassium 2,3-bis (benzylamino) succinate, disodium 2,3-bis (benzylamino) succinate and the like. it can. Two or more kinds of 1,2-diamino compounds may be used as necessary.

上記1,2−ジアミノ化合物をホスゲンと反応させることにより、対応する2−イミダゾリジノン類を製造することができる。ホスゲンの使用量は、通常、1,2−ジアミノ化合物の0.8〜6モル倍程度である。   By reacting the 1,2-diamino compound with phosgene, the corresponding 2-imidazolidinones can be produced. The amount of phosgene used is usually about 0.8 to 6 moles of the 1,2-diamino compound.

例えば、1,2−ジアミノ化合物として、前記式(1)で示される化合物を用いることにより、2−イミダゾリジノン類として、次の式(4)   For example, by using a compound represented by the above formula (1) as a 1,2-diamino compound, as a 2-imidazolidinone, the following formula (4)

Figure 2005239603
Figure 2005239603

(式中、R1〜R6はそれぞれ前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物を製造することができる。
(In the formula, R 1 to R 6 each have the same meaning as described above.)
The compound shown by these can be manufactured.

また、1,2−ジアミノ化合物として、前記式(2)で示される化合物を用いることにより、2−イミダゾリジノン類として、次の式(5)   Further, by using the compound represented by the above formula (2) as the 1,2-diamino compound, as the 2-imidazolidinones, the following formula (5)

Figure 2005239603
Figure 2005239603

(式中、R7〜R10はそれぞれ前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物を製造することができる。
(In the formula, R 7 to R 10 each have the same meaning as described above.)
The compound shown by these can be manufactured.

得られる2−イミダゾリジノン類の例としては、2−イミダゾリジノン、4−メチル−2−イミダゾリジノン、4,5−ジメチル−2−イミダゾリジノン、4,5−ジエチル−2−イミダゾリジノン、4,5−ジプロピル−2−イミダゾリジノン、4,5−ジフェニル−2−イミダゾリジノン、4,4,5,5−テトラメチル−2−イミダゾリジノン、1,3,4,5−テトラメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−4,5−ジエチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジフェニル−2−イミダゾリジノン、1,3−ビス(ベンジルアミノ)−2−イミダゾリジノン、2−ベンズイミダゾリジノン、4,5−ジシアノ−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−4,5−ジシアノ−2−イミダゾリジノン、1,3−ビス(ベンジルアミノ)−4,5−ジシアノ−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸、1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸、1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸ジメチル、1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸二カリウム、1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸二ナトリウム等を挙げることができる。   Examples of the obtained 2-imidazolidinones include 2-imidazolidinone, 4-methyl-2-imidazolidinone, 4,5-dimethyl-2-imidazolidinone, 4,5-diethyl-2-imidazolidone. Lidinone, 4,5-dipropyl-2-imidazolidinone, 4,5-diphenyl-2-imidazolidinone, 4,4,5,5-tetramethyl-2-imidazolidinone, 1,3,4, 5-tetramethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-4,5-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diphenyl-2-imidazolidone Lidinone, 1,3-bis (benzylamino) -2-imidazolidinone, 2-benzimidazolidinone, 4,5-dicyano-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-4,5-dicyano- -Imidazolidinone, 1,3-bis (benzylamino) -4,5-dicyano-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone-4,5-dicarboxylic acid, 1,3- Dibenzyl-2-imidazolidinone-4,5-dicarboxylic acid, 1,3-dibenzyl-2-imidazolidinone-4,5-dicarboxylate dimethyl, 1,3-dibenzyl-2-imidazolidinone-4,5 -Dipotassium dicarboxylate, 1,3-dibenzyl-2-imidazolidinone-4,5-dicarboxylate disodium and the like.

本発明では、上記反応の際、反応溶媒として、水と分液可能なニトリル溶媒と水を用いて、二相系溶媒を構成する。かかる溶媒を用いることにより、反応を円滑に進行させることができ、2−イミダゾリジノン類を良好な収率で製造することができる。   In the present invention, a two-phase solvent is constituted using a nitrile solvent that can be separated from water and water as the reaction solvent in the above reaction. By using such a solvent, the reaction can proceed smoothly, and 2-imidazolidinones can be produced in good yield.

上記ニトリル溶媒としては、反応に実質的に不活性であって、常温で液体のもの、例えば、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、トリメチルアセトニトリル、イソバレロニトリル、ヘキサンニトリル、ヘプタンニトリル、オクタンニトリル、ノナンニトリル、ドデカンニトリル、ペンタデカンニトリル、アジポニトリルのような脂肪族ニトリル;シクロプロピルアセトニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、シクロヘプタンカルボニトリルのような脂環式ニトリル;ベンゾニトリル、o−トルニトリル、m−トルニトリル、2−エチルベンゾニトリル、4−エチルベンゾニトリル、フェニルアセトニトリル、o−トリルアセトニトリル、m−トリルアセトニトリル、p−トリルアセトニトリル、2−フェニルブチロニトリル、4−フェニルブチロニトリルのような芳香族ニトリル等が挙げられ、その炭素数は通常4〜15程度である。中でも、ブチロニトリルやイソブチロニトリルの如き脂肪族ニトリルが好ましい。これらニトリル溶媒は、単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。   The nitrile solvent is substantially inert to the reaction and is liquid at room temperature, for example, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, trimethylacetonitrile, isovaleronitrile, hexanenitrile, heptanenitrile, octanenitrile Aliphatic nitriles such as nonanenitrile, dodecanenitrile, pentadecanenitrile, adiponitrile; cycloaliphatic nitriles such as cyclopropylacetonitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, cycloheptanecarbonitrile; benzonitrile, o-tolunitrile, m-tolunitrile, 2-ethylbenzonitrile, 4-ethylbenzonitrile, phenylacetonitrile, o-tolylacetonitrile, m-tolylacetonitrile, p-tolylaceto Tolyl, 2-phenyl-butyronitrile, aromatic nitriles such as 4-phenyl-butyronitrile and the like, the number of carbon atoms thereof is usually about 4 to 15. Of these, aliphatic nitriles such as butyronitrile and isobutyronitrile are preferable. These nitrile solvents may be used alone or in combination of two or more.

上記二トリル溶媒の使用量は、通常、1,2−ジアミノ化合物の0.5〜100重量倍、好ましくは1〜20重量倍である。水の使用量は、通常、1,2−ジアミノ化合物の0.5〜100重量倍、好ましくは1〜20重量倍であり、また、通常、上記二トリル溶媒の0.1〜10重量倍、好ましくは0.2〜5重量倍である。なお、必要により、上記二トリル溶媒及び水以外の溶媒を併用することもできるが、かかる溶媒の使用量は、上記二トリル溶媒及び水の合計量100重量部に対し、通常20重量部までである。   The amount of the nitrile solvent used is usually 0.5 to 100 times by weight, preferably 1 to 20 times by weight of the 1,2-diamino compound. The amount of water used is usually 0.5 to 100 times by weight of the 1,2-diamino compound, preferably 1 to 20 times by weight, and usually 0.1 to 10 times by weight of the nitrile solvent. Preferably it is 0.2-5 weight times. If necessary, a solvent other than the nitrile solvent and water can be used in combination, but the amount of the solvent used is usually up to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the nitrile solvent and water. is there.

反応は、1,2−ジアミノ化合物とホスゲンとの反応により発生する塩化水素を中和しうる塩基(脱酸剤)の存在下に行うのが好ましく、かかる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムのような金属水酸化物;ピリジン、4−エチルピリジン、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンのような含窒素複素芳香族化合物;トリエチルアミン、N,N−ジエチルアニリンのような第3級アミン等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いることもできる。かかる塩基の使用量は、通常、1,2−ジアミノ化合物の10モル倍以下である。   The reaction is preferably performed in the presence of a base (deoxidizing agent) that can neutralize hydrogen chloride generated by the reaction of a 1,2-diamino compound and phosgene. Examples of such base include sodium hydroxide, Metal hydroxides such as potassium hydroxide and calcium hydroxide; nitrogen-containing heteroaromatic compounds such as pyridine, 4-ethylpyridine and 4- (N, N-dimethylamino) pyridine; triethylamine, N, N-diethyl There may be mentioned tertiary amines such as aniline, and two or more of them may be used as necessary. The amount of such base used is usually 10 moles or less of the 1,2-diamino compound.

反応は、1,2−ジアミノ化合物、ホスゲン、前記溶媒及び必要に応じて塩基等を混合して行い、その混合方法は適宜選択することができるが、1,2−ジアミノ化合物と前記溶媒の混合物の中に、ホスゲンを加えながら反応させるのが好ましい。また、塩基の添加により、反応液のpHを所定の範囲、例えばpH6〜12に保持するもの有効な方法である。   The reaction is carried out by mixing 1,2-diamino compound, phosgene, the solvent and, if necessary, a base, etc., and the mixing method can be selected as appropriate, but a mixture of the 1,2-diamino compound and the solvent The reaction is preferably carried out while adding phosgene. Further, it is an effective method for maintaining the pH of the reaction solution in a predetermined range, for example, pH 6 to 12, by adding a base.

反応温度は、通常−10〜150℃程度であり、好ましくは0〜80℃である。反応の経過は、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル等で追跡することができる。   The reaction temperature is usually about −10 to 150 ° C., preferably 0 to 80 ° C. The progress of the reaction can be followed by gas chromatography, high performance liquid chromatography, thin layer chromatography, nuclear magnetic resonance spectrum, or the like.

反応後の後処理操作は適宜選択されるが、反応混合物を油水分離することにより、有機層として2−イミダゾリジノン類のニトリル溶液を、又は水層として2−イミダゾリジノン類の水溶液を得ることができる。これらの溶液は、さらに濃縮、抽出、晶析、蒸留等の分離精製操作に付してもよい。上記油水分離において、2−イミダゾリジノン類の油水分配割合は、2−イミダゾリジノン類やニトリル溶媒の種類、条件等により異なるが、分離精製の操作性の点からは、副生塩を多く含みうる水層よりも、有機層に分配され易い方が有利である。   The post-treatment operation after the reaction is appropriately selected. By separating the reaction mixture into oil and water, a nitrile solution of 2-imidazolidinones as an organic layer or an aqueous solution of 2-imidazolidinones as an aqueous layer is obtained. be able to. These solutions may be further subjected to separation and purification operations such as concentration, extraction, crystallization, and distillation. In the above oil-water separation, the oil-water distribution ratio of 2-imidazolidinones varies depending on the type and conditions of 2-imidazolidinones and nitrile solvents, but from the standpoint of separation and purification, there are many by-product salts. It is advantageous that the organic layer is more easily distributed than the water layer that can be contained.

本発明の方法は、ビオチン中間体として有用な1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸乃至そのアルカリ金属塩〔前記式(5)において、R7及びR10がベンジル基であり、R8及びR9が前記式(3)で示される基(−COOR11)で、このR11が水素原子又はアルカリ金属である化合物〕の製造、すなわち2,3−ジベンジルビス(ベンジルアミノ)コハク酸乃至そのアルカリ金属塩〔前記式(2)において、R7及びR10がベンジル基であり、R8及びR9が前記式(3)で示される基(−COOR11)で、このR11が水素原子又はアルカリ金属である化合物〕とホスゲンとの反応に、好適に採用することができる。かかる反応を油水二相系溶媒中で行うことは、前記のとおり、特許文献3にも記載されているが、有機溶媒がキシレン、トルエン、ジクロロメタン又はアニソールであるため、反応混合物の油水分離で、目的物の2,3−ジベンジルビス(ベンジルアミノ)コハク酸乃至そのアルカリ金属塩が有機層よりも水層に分配され易い。これに対し、本発明の方法によれば、有機溶媒としてニトリル溶媒、特にブチロニトリル又はイソブチロニトリルを用いることで、目的物の2,3−ジベンジルビス(ベンジルアミノ)コハク酸乃至そのアルカリ金属塩が水層よりも有機層に分配され易くなり、分離精製の操作性の点で有利である。 The method of the present invention is a 1,3-dibenzyl-2-imidazolidinone-4,5-dicarboxylic acid or its alkali metal salt useful as a biotin intermediate [wherein R 7 and R 10 are benzyl And R 8 and R 9 are groups represented by the above formula (3) (—COOR 11 ), and R 11 is a hydrogen atom or an alkali metal], that is, 2,3-dibenzylbis (benzyl Amino) succinic acid or an alkali metal salt thereof [in the above formula (2), R 7 and R 10 are benzyl groups, R 8 and R 9 are groups (—COOR 11 ) represented by the above formula (3); The compound wherein R 11 is a hydrogen atom or an alkali metal] and phosgene can be suitably employed. Performing such a reaction in an oil-water two-phase solvent is also described in Patent Document 3 as described above. However, since the organic solvent is xylene, toluene, dichloromethane, or anisole, The desired 2,3-dibenzylbis (benzylamino) succinic acid or its alkali metal salt is more easily distributed to the aqueous layer than to the organic layer. On the other hand, according to the method of the present invention, by using a nitrile solvent, particularly butyronitrile or isobutyronitrile as the organic solvent, the desired 2,3-dibenzylbis (benzylamino) succinic acid or its alkali metal salt can be obtained. It is easier to distribute to the organic layer than the aqueous layer, which is advantageous in terms of operability in separation and purification.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

実施例1
300mlフラスコに、1,2−ジアミノプロパン14.1g、水15g、及びブチロニトリル40gを入れて攪拌し、この中に、ホスゲン23.7gを30℃にて4時間かけて吹き込んだ後、30℃にて0.5時間保持した。また、この吹き込みと保持の間、反応液のpHが8.5に保たれるように、25重量%水酸化ナトリウム水溶液を加えた。得られた反応液を有機層と水層に分液し、水層を液体クロマトグラフィーで分析した結果、4−メチル−2−イミダゾリジノンの含量は18.0g(収率94%)であった。
Example 1
Into a 300 ml flask, 14.1 g of 1,2-diaminopropane, 15 g of water, and 40 g of butyronitrile were stirred, and 23.7 g of phosgene was blown into the flask at 30 ° C. over 4 hours. For 0.5 hour. Further, a 25 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added so that the pH of the reaction solution was maintained at 8.5 during the blowing and holding. The obtained reaction solution was separated into an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer was analyzed by liquid chromatography. As a result, the content of 4-methyl-2-imidazolidinone was 18.0 g (yield 94%). It was.

実施例2
500mlフラスコに、メソ−2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸21.3g、49重量%水酸化カリウム水溶液18.1g、及び水30.3g入れて攪拌し、均一溶液とした後、ブチロニトリル87.2gを混合した。この中に、ホスゲン20.3gを32℃にて4時間かけて吹き込んだ後、20℃にて0.5時間保持した。また、この吹き込みと保持の間、反応液のpHが10.5に保たれるように、49重量%水酸化カリウム水溶液79.8gを加えた。得られた反応液を有機層と水層に分液し、有機層を液体クロマトグラフィーで分析した結果、1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸二カリウムの含量は25.0g(収率95%)であった。
Example 2
In a 500 ml flask, 21.3 g of meso-2,3-bis (benzylamino) succinic acid, 18.1 g of 49% by weight potassium hydroxide aqueous solution and 30.3 g of water were stirred to obtain a homogeneous solution. .2 g was mixed. Into this, 20.3 g of phosgene was blown at 32 ° C. over 4 hours, and then held at 20 ° C. for 0.5 hour. Further, 79.8 g of a 49 wt% aqueous potassium hydroxide solution was added so that the pH of the reaction solution was maintained at 10.5 during the blowing and holding. The obtained reaction solution was separated into an organic layer and an aqueous layer, and the organic layer was analyzed by liquid chromatography. As a result, the content of dipotassium 1,3-dibenzyl-2-imidazolidinone-4,5-dicarboxylate was It was 25.0 g (yield 95%).

比較例1
500mlフラスコに、メソ−2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸21.3g、49重量%水酸化カリウム水溶液18.1g、及び水30.3g入れて攪拌し、均一溶液とした後、トルエン87.2gを混合した。この中に、ホスゲン20.3gを32℃にて4時間かけて吹き込んだ後、20℃にて0.5時間保持した。また、この吹き込みと保持の間、反応液のpHが10.5に保たれるように、49重量%水酸化カリウム水溶液79.3gを加えた。得られた反応液を有機層と水層に分液した後、水層を濾過して無機塩15gを除去し、濾液を液体クロマトグラフィーで分析した結果、1,3−ジベンジル−2−イミダゾリジノン−4,5−ジカルボン酸二カリウムの含量は20.9g(収率91%)であった。

Comparative Example 1
In a 500 ml flask, 21.3 g of meso-2,3-bis (benzylamino) succinic acid, 18.1 g of 49% by weight potassium hydroxide aqueous solution, and 30.3 g of water were stirred to obtain a homogeneous solution. .2 g was mixed. Into this, 20.3 g of phosgene was blown at 32 ° C. over 4 hours, and then held at 20 ° C. for 0.5 hour. Further, 79.3 g of a 49 wt% potassium hydroxide aqueous solution was added so that the pH of the reaction solution was maintained at 10.5 during the blowing and holding. The obtained reaction solution was separated into an organic layer and an aqueous layer, and then the aqueous layer was filtered to remove 15 g of inorganic salt, and the filtrate was analyzed by liquid chromatography. As a result, 1,3-dibenzyl-2-imidazolidine was obtained. The content of non-potassium non-4,5-dicarboxylate was 20.9 g (yield 91%).

Claims (6)

1,2−ジアミノ化合物を、ニトリル及び水からなる二相系溶媒中で、ホスゲンと反応させることを特徴とする2−イミダゾリジノン類の製造方法。   A process for producing 2-imidazolidinones, which comprises reacting a 1,2-diamino compound with phosgene in a two-phase solvent comprising nitrile and water. 1,2−ジアミノ化合物が下記式(1)
Figure 2005239603
(式中、R1〜R6はそれぞれ水素原子又は炭化水素基を表すが、R2とR4は一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。)
で示される化合物である請求項1に記載の製造方法。
The 1,2-diamino compound is represented by the following formula (1)
Figure 2005239603
(In the formula, R 1 to R 6 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, but R 2 and R 4 may be combined to form a ring with the carbon atom to which they are bonded.)
The manufacturing method of Claim 1 which is a compound shown by these.
1,2−ジアミノ化合物が下記式(2)
Figure 2005239603
〔式中、R7及びR10はそれぞれ水素原子又は炭化水素基を表し、R8及びR9はそれぞれシアノ基又は下記式(3)
−COOR11 (3)
(式中、R11は水素原子、炭化水素基、アルカリ金属又はアンモニウムを表す。)
で示される基を表す。〕
で示される化合物である請求項1に記載の製造方法。
The 1,2-diamino compound is represented by the following formula (2)
Figure 2005239603
[Wherein R 7 and R 10 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 8 and R 9 each represent a cyano group or the following formula (3)
-COOR 11 (3)
(In the formula, R 11 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group, an alkali metal or ammonium.)
Represents a group represented by ]
The manufacturing method of Claim 1 which is a compound shown by these.
1,2−ジアミノ化合物が2,3−ビス(ベンジルアミノ)コハク酸又はそのアルカリ金属塩である請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the 1,2-diamino compound is 2,3-bis (benzylamino) succinic acid or an alkali metal salt thereof. ニトリルがブチロニトリル又はイソブチロニトリルである請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the nitrile is butyronitrile or isobutyronitrile. 金属水酸化物、含窒素複素芳香族化合物又は第3級アミンの存在下に反応を行なう請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the reaction is carried out in the presence of a metal hydroxide, a nitrogen-containing heteroaromatic compound or a tertiary amine.
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