JP2010202638A - N,n,n’,n’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法 - Google Patents
N,n,n’,n’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】トリアリールアミン類を溶解することができる溶媒Aと、酸化剤を溶解することができる溶媒Bの共溶媒中に、該トリアリールアミン類と該酸化剤を溶解させ、酸化反応により、N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体を製造する。
【選択図】なし
Description
しかしながらこの方法は多量の銅触媒を使用することが必要であり、これを除去することが精製操作の際の大きな負担となり、実用化への妨げとなっている。また、高温かつ長い反応時間がしばしば必要とされ、反応物の着色が著しく、副生物も多量に生成することから、N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の収率が低くなり、また用途に応じて精製の手間がかかるという欠点がある。
しかしながら、この反応系は、高価な配位子を使用する必要があるという工業面での課題を有する。
しかしながら、生成したN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体がアセトニトリル溶媒中に溶存するため、過反応によりオリゴマーが生成し、N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の得量が減少し、また不純物である該オリゴマーが再結晶などでは除去できないなどの生産効率・品質的な問題がある。
さらに塩化鉄を用い2量化する方法も報告されているが、やはり同様な問題点を有している。(非特許文献3)
すなわち、本発明は次の[1]〜[11]の構成を有する。
下記一般式(1)で表されるトリアリールアミン類、酸化剤および少なくとも2種類以上の溶媒を用いてトリアリールアミン類を酸化反応させることを特徴とする下記一般式(2)で表されるN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記溶媒が前記トリアリールアミン類を溶解することができる溶媒Aと、前記酸化剤を溶解することができる溶媒Bからなる共溶媒であり、該トリアリールアミン類と該酸化剤とが該共溶媒に溶解した状態で酸化反応することを特徴とする、[1]に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記酸化剤が、過塩素酸銅、過塩素酸鉄およびテトラフルオロほう酸銅から選ばれる1種であることを特徴とする、[1]または[2]に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記溶媒Aが、SP値が8〜9であり、ラジカルのクエンチ効果の弱い溶媒から選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記溶媒Aが、トルエン、キシレン類、シクロヘキサンから選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかに記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記溶媒Bが、SP値が10〜18であり、ラジカルのクエンチ効果の弱い溶媒から選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記溶媒Bが、ニトリル系溶媒であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記ニトリル系溶媒が、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルおよびベンゾニトリルから選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、[1]〜[7]のいずれかに記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法において、生成したN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体を塩基、酸または水でクエンチすることを特徴とする[1]〜[8]のいずれかに記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法において、前記酸化剤が過塩素酸銅およびテトラフルオロほう酸銅から選ばれる1種である場合、アンモニア水でクエンチすることを特徴とする[9]に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
前記N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法において、前記酸化剤が過塩素酸鉄である場合、希塩酸でクエンチすることを特徴とする[9]に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
本発明において、使用するトリアリールアミン類は、窒素原子に芳香族炭化水素が3つ結合した化合物であり、各芳香族炭化水素は無置換でも置換したものでもよく、これら芳香族炭化水素は、そのうちの少なくとも一つがベンゼン環であれば、互いに異なったものでも同一のものでもよい。具体例してはトリフェニルアミン、4,4’−ジメチルトリフェニルアミン、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン、N−(3−メチルフェニル)−ビス(4−ビフェニリル)アミン、N,N−ジフェニル(4−ビフェニリル)アミン、N−(3,5−ジメチルフェニル)−ビス(4−ビフェニリル)アミン、N−3−ビフェニリル−ビス(4−ビフェニリル)アミン、N−3−フルオロフェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン、N,N−ジフェニル(1−ナフチル)アミン、N−1−ナフチル−ビス(4−ビフェニリル)アミンなどが挙げられる。
ここでSP値とは、溶解度パラメーターのことであり、2成分系溶液の溶解度の目安となるものである。
温度計を備えた100mlの三つ口フラスコに、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン1.74g(3ミリモル)、トルエン40mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物2.22g(6ミリモル)をアセトニトリル20mlに溶解した溶液を加え、室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。HPLC分析にて、原料残存は0.8%、オリゴマーは0.2%であった。o−ジクロロベンゼン60mlにて再結晶し、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン990mg(収率85%)を得た。
温度計を備えた100mlの三つ口フラスコに、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン1.74g(3ミリモル)、トルエン40mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸鉄・7水和物2.8g(6ミリモル)をアセトニトリル20mlに溶解した溶液を加え、室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%塩酸10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%塩酸、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。o−ジクロロベンゼン60mlに加熱溶解後熱時濾過した。濾液を室温まで放冷することにより析出した結晶を濾取後、乾燥し、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン950mg(収率81%)を得た。
温度計を備えた100mlの三つ口フラスコに、N,N−ジフェニル(4−ビフェニリル)アミン0.96g(3ミリモル)、シクロヘキサン40mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物2.2g(6ミリモル)をアセトニトリル20mlに溶解した溶液を加え、室温にて8時間攪拌後、一夜(16時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。カラムクロマトにより精製(担体:富士シリシア化学(株)製 NHシリカゲル 50g、溶離液:シクロヘキサン/クロロホルム=10/1)して、N,N’−ジ(4−ビフェニリル)−N,N’−ジフェニルベンジジン830mg(収率86.5%)を得た。
温度計を備えた100mlの三つ口フラスコに、トルエン20ml、アセトニトリル10mlを加え混合した。この中にN−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン0.59g(1.5ミリモル)、過塩素酸銅・6水和物1.11g(3ミリモル)を加え室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。o−ジクロロベンゼン30mlにて再結晶し、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン440mg(収率75%)を得た。
温度計を備えた500mlの三つ口フラスコに、N−(3−メチルフェニル)−ビス(4−ビフェニリル)アミン6.17g(15ミリモル)、トルエン200mlを加え、50℃にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物11.12g(30ミリモル)をアセトニトリル100mlに溶解した溶液を加え、40℃にて8時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水100mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。o−ジクロロベンゼン100mlにて2回再結晶し、2,2’−ジメチル−N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン4.07g(収率66.1%)を得た。
温度計を備えた500mlの三つ口フラスコに、N−(3,5−ジメチルフェニル)−ビス(4−ビフェニリル)アミン6.38g(15ミリモル)、トルエン200mlを加え、50℃にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物9.26g(25ミリモル)をアセトニトリル100mlに溶解した溶液を加え、50℃にて1時間攪拌後室温まで冷却した。室温にて3%アンモニア水100mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。クロロベンゼン75mlにて再結晶し、2,2’,6,6’−テトラメチル−N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン6.0g(収率94.2%)を得た。
温度計を備えた50mlの三つ口フラスコに、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン294mg(0.75ミリモル)、トルエン10mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物556mg(1.5ミリモル)をブチロニトリル5mlに溶解した溶液を加え、室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水、メタノールにて洗浄後、40℃で減圧乾燥し、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン264mg(収率90.3%)を得た。
温度計を備えた50mlの三つ口フラスコに、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン294mg(0.75ミリモル)、トルエン10mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物556mg(1.5ミリモル)をプロピオニトリル5mlに溶解した溶液を加え、室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水、メタノールにて洗浄後、40℃で減圧乾燥し、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン271mg(収率92.5%)を得た。
温度計を備えた50mlの三つ口フラスコに、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン294mg(0.75ミリモル)、トルエン10mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物556mg(1.5ミリモル)をベンゾニトリル5mlに溶解した溶液を加えるとゲル化した様相を呈するが、そのまま室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水、メタノールにて洗浄後、40℃で減圧乾燥し、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン263mg(収率89.7%)を得た。
温度計を備えた200mlの三つ口フラスコに、N−3−ビフェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン2.37g(5ミリモル)、トルエン80mlを加え、45℃にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物3.70g(10ミリモル)をアセトニトリル40mlに溶解した溶液を加え45℃にて8時間半攪拌後、同温度にて3%アンモニア水80mlを加え、30分攪拌した。一夜(13時間)放置後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水、メタノールにて洗浄後、40℃で減圧乾燥し、2,2’−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン2.03g(収率85.9%)を得た。
温度計を備えた200mlの三つ口フラスコに、N−3−フルオロフェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン2.91g(7ミリモル)、トルエン50mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物5.19g(14ミリモル)をアセトニトリル20mlに溶解した溶液を加え室温にて8時間半攪拌後、同温度にて3%アンモニア水100mlを加え、30分攪拌した。一夜(13時間)放置後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水、メタノールにて洗浄後、40℃で減圧乾燥し、2,2’−ジフルオロ−N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン1.09g(収率37.6%)を得た。
温度計を備えた50mlの三つ口フラスコに、N−1−ナフチル−ビス(4−ビフェニリル)アミン179mg(0.4ミリモル)、トルエン20mlを加え、室温にて溶解した。この中に過塩素酸銅・6水和物222mg(0.6ミリモル)をアセトニトリル10mlに溶解した溶液を加え室温にて8時間攪拌後、同温度にて3%アンモニア水20mlを加え、30分攪拌した後不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水、メタノールにて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。カラムクロマトにより精製(担体:富士シリシア化学(株)製 NHシリカゲル 100g、溶離液:シクロヘキサン/クロロホルム=25/1)して、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)−1,1’−ビナフチル−4,4’−ジアミン110mg(収率61.5%)を得た。
温度計を備えた50mlの三つ口フラスコに、N−フェニル−ビス(4−ビフェニリル)アミン0.59g(1.5ミリモル)、アセトニトリル20mlを加え、室温にて攪拌した。この中に過塩素酸銅・6水和物1.11g(3ミリモル)をアセトニトリル10mlに溶解した溶液を加え、室温にて9時間攪拌後、一夜(15時間)放置した。室温にて3%アンモニア水10mlを加え、30分攪拌した後、不溶物を濾取した。3%アンモニア水、続いて水にて洗浄後、40℃で減圧乾燥した。HPLC分析にて、原料残存は6.1%、オリゴマーは11.5%であった。
Claims (11)
- 下記一般式(1)で表されるトリアリールアミン類、酸化剤および少なくとも2種類以上の溶媒を用いてトリアリールアミン類を酸化反応させることを特徴とする下記一般式(2)で表されるN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記溶媒が前記トリアリールアミン類を溶解することができる溶媒Aと、前記酸化剤を溶解することができる溶媒Bからなる共溶媒であり、該トリアリールアミン類と該酸化剤とが該共溶媒に溶解した状態で酸化反応することを特徴とする、請求項1に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記酸化剤が、過塩素酸銅、過塩素酸鉄およびテトラフルオロほう酸銅から選ばれる1種であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記溶媒Aが、SP値が8〜9であり、ラジカルのクエンチ効果の弱い溶媒から選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記溶媒Aが、トルエン、キシレン類、シクロヘキサンから選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記溶媒Bが、SP値が10〜18であり、ラジカルのクエンチ効果の弱い溶媒から選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記溶媒Bが、ニトリル系溶媒であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記ニトリル系溶媒が、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルおよびベンゾニトリルから選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、請求項7に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法において、生成したN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体を塩基、酸または水でクエンチする工程を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法において、前記酸化剤が過塩素酸銅またはテトラフルオロほう酸銅である場合、アンモニア水でクエンチすることを特徴とする請求項9に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
- 前記N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法において、前記酸化剤が過塩素酸鉄である場合、希塩酸でクエンチすることを特徴とする請求項9に記載のN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン誘導体の製造方法。
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