JP2010235527A - 2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】温和な反応条件で2,6−ジアミノピリジン化合物を製造しうる方法を提供。
【解決手段】金属触媒存在下において、ジブチルアミン等の化合物と2,6−ジクロロー3−シアノ−4−メチルピリジン等の化合物とを反応させることを特徴とする、一般式(III)で表される2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
Figure 2010235527

[一般式(III)中、R11、R12及びR13は、互いに独立して、水素原子または置換基を表す。Xは脱離基を表し、R及びRは、互いに独立して水素原子、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基を表す。これらの基はさらに置換されていてもよい。また、R及びRは互いに結合して含窒素環を形成しても良い。]
【選択図】なし

Description

本発明は、2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、2,6−ジアミノピリジン化合物を高収率かつ高純度に製造する方法に関する。
ピリジン化合物は、写真用添加剤,増感色素,染料,顔料,電子材料,医農薬品などの機能性化合物の中間体として有用な化合物であり、古くから種々の合成方法が知られている。
2,6―ジアミノピリジン化合物は、2,6−ジハロゲンピリジン化合物とアミン又はアニリン化合物とを反応させることで得ることができる。例えば、3,5−ジシアノ−2,6−ジクロロピリジンとp−トルイジンをN−メチルピロリジノン中、1−エチルピペリジン存在下に120℃に加熱することで2,6−ビス―p−トリルアミノ−3,5−ジシアノピリジンが得られることが報告されている(非特許文献1)。また、3−シアノ−2,6−ジクロロピリジンと過剰の2−メトキシエチルアミンを100℃に加熱することで2,6−ビス−(2−メトキシ−エチルアミノ)−3−シアノピリジンが得られることが報告されている(非特許文献2)。
類似の合成例としては、2,6−ジクロロ3−シアノ−4−メチルピリジンと2−(ジイソプロピルアミノ)エチルアミンをピリジン溶媒中、加熱還流することで、6−クロロ−3−シアノ−2−〔〔2−(ジイソプロピルアミノ)−エチル〕アミノ〕−4−メチルピリジンと2−クロロ−3−シアノ−6−〔〔2−(ジイソプロピルアミノ)−エチル〕アミノ〕−4−メチルピリジンがおおよそ1:1の混合物で得られ、これを硫酸中で加熱することで6−クロロ−2−〔〔2−(ジイソプロピルアミノ)−エチル〕アミノ〕−4−メチルピリジンが得られることが報告されている(非特許文献3)。
また、2,6−ジクロロー3−シアノー4−メチルピリジンとメシチルアニリンを220℃にて加熱攪拌することで2,6−ジアニリノピリジン誘導体が得られることが報告されている(特許文献1)。
しかしながら、これら従来の製造方法では、反応が高温条件下で行なわれることが多く、コストの点で問題があった。また、反応性が低く収率の点でも問題があった。
特開2003―335759号公報
Synthetic Communication,1993年,2605頁 Angew.Chem.1980年、390頁 Journal of Medical Chemistry,1983年,26巻、538頁
本発明は、温和な反応条件で2,6−ジアミノピリジン化合物を製造しうる方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を克服すべく鋭意検討した結果、特定の金属触媒を用いることで、従来の方法よりも温和な条件で、2,6−ジアミノピリジン化合物が効率よく得られることを見出した。
本発明の上記課題は、以下の方法によって達成された。
<1>金属触媒存在下において、一般式(I)で表される化合物と一般式(II)で表される化合物とを反応させることを特徴とする、一般式(III)で表される2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
Figure 2010235527
[一般式(I)中、R11、R12及びR13は、互いに独立して、水素原子または置換基を表す。Xは脱離基を表す。]
Figure 2010235527
[一般式(II)中、R及びRは、互いに独立して水素原子、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基を表す。これらの基はさらに置換されていてもよい。また、R及びRは互いに結合して含窒素環を形成しても良い。]
Figure 2010235527
<2>前記金属触媒が、周期表の1族及び2族の典型金属、並びに第3周期及び第4周期の遷移金属からなる群より選ばれた金属を含むものであることを特徴とする<1>項に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
<3>前記金属触媒が、Mg、Ca、Fe、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pdからなる群より選ばれた金属を含むものであることを特徴とする<1>または<2>項に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
<4>前記一般式(I)において、R11、R12、R13のうち少なくとも1つが電子求引性基であることを特徴とする、<1>〜<3>項いずれか1項に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
<5>前記一般式(I)において、R11、R12、R13のうち少なくとも1つがニトロ基またはシアノ基であることを特徴とする、<1>〜<4>項いずれか1項に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
本発明の目的は医薬中間体、画像形成材料、光記録素子および光学フイルム材料等として有用な2,6−ジアミノピリジン類の製造方法に関する。更に詳しくは温和な条件で高収率な2,6−ジアミノピリジン類の製造方法を提供することにある。
以下、本発明について詳細に説明する。
本明細書において、脂肪族基はアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、アラルキル基および置換アラルキル基を意味する。アルキル基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。アルキル基の炭素原子数は1〜20であることが好ましく、1〜18であることが更に好ましい。置換アルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アルケニル基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。アルケニル基の炭素原子数は2〜20であることが好ましく、2〜18であることが更に好ましい。置換アルケニル基のアルケニル部分は、上記アルケニル基と同様である。アルキニル基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。アルキニル基の炭素原子数は2〜20であることが好ましく、2〜18であることが更に好ましい。置換アルキニル基のアルキニル部分は、上記アルキニル基と同様である。アラルキル基および置換アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基および置換アラルキル基のアリール部分は下記アリール基と同様である。
置換アルキル基、置換アルケニル基、置換アルキニル基および置換アラルキル基のアルキル部分の置換基(以下Rとする)の例にはハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基〔直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基を表す。それらは、アルキル基(好ましくは炭素数1から30のアルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、t−ブチル、n−オクチル、エイコシル、2−クロロエチル、2−シアノエチル、2―エチルヘキシル)、シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3から30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4−n−ドデシルシクロヘキシル)、ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イル)、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基(例えばアルキルチオ基のアルキル基)もこのような概念のアルキル基を表す。]、
アルケニル基[直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。それらは、アルケニル基(好ましくは炭素数2から30の置換または無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル)、シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数3から30のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル)、ビシクロアルケニル基(置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−1−イル、ビシクロ[2,2,2]オクト−2−エン−4−イル)を包含するものである。]、アルキニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基、
アリール基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル)、ヘテロ環基(好ましくは5または6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、2−フリル、2−チエニル、2−ピリミジニル、2−ベンゾチアゾリル)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、n−オクチルオキシ、2−メトキシエトキシ)、アリールオキシ基(好ましくは、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフェノキシ、3−ニトロフェノキシ、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ)、シリルオキシ基(好ましくは、炭素数3から20のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、t−ブチルジメチルシリルオキシ)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基、1−フェニルテトラゾールー5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、
アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ)、カルバモイルオキシ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N−ジ−n−オクチルアミノカルボニルオキシ、N−n−オクチルカルバモイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、t−ブトキシカルボニルオキシ、n−オクチルカルボニルオキシ)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p−メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p−n−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ)、アミノ基(好ましくはアミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアニリノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N-メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ)、
アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5−トリ−n−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t−ブトキシカルボニルアミノ、n−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N−メチルーメトキシカルボニルアミノ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p-クロロフェノキシカルボニルアミノ、m-n−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ)、
スルファモイルアミノ基(好ましくは、炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノスルホニルアミノ、N−n−オクチルアミノスルホニルアミノ)、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルスルホニルアミノ、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p−メチルフェニルスルホニルアミノ)、メルカプト基、アルキルチオ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、n−ヘキサデシルチオ)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、p−クロロフェニルチオ、m−メトキシフェニルチオ)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2から30の置換または無置換のヘテロ環チオ基、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオ)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイル基、例えば、N−エチルスルファモイル、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N−ジメチルスルファモイル、N−アセチルスルファモイル、N−ベンゾイルスルファモイル、N−(N‘−フェニルカルバモイル)スルファモイル)、
スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基(好ましくは、炭素数1から30の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、6から30の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p−メチルフェニルスルフィニル)、アルキル及びアリールスルホニル基(好ましくは、炭素数1から30の置換または無置換のアルキルスルホニル基、6から30の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、p−メチルフェニルスルホニル)、アシル基(好ましくはホルミル基、炭素数2から30の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、炭素数4から30の置換もしくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基、例えば、アセチル、ピバロイル、2−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p−n−オクチルオキシフェニルカルボニル、2―ピリジルカルボニル、2―フリルカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、o−クロロフェノキシカルボニル、m−ニトロフェノキシカルボニル、p−t−ブチルフェノキシカルボニル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、n−オクタデシルオキシカルボニル)、カルバモイル基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル、N−(メチルスルホニル)カルバモイル)、
アリール及びヘテロ環アゾ基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールアゾ基、炭素数3から30の置換もしくは無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、p−クロロフェニルアゾ、5−エチルチオ−1,3,4−チアジアゾール−2−イルアゾ)、イミド基(好ましくは、N−スクシンイミド、N−フタルイミド)、ホスフィノ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ)、ホスフィニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル)、ホスフィニルオキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ)、ホスフィニルアミノ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ)、シリル基(好ましくは、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル)を表わす。
上記の官能基の中で、水素原子を有するものは、これを取り去り更に上記の基で置換されていても良い。そのような官能基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基が挙げられる。その例としては、メチルスルホニルアミノカルボニル、p−メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。
置換アラルキル基のアリール部分の置換基の例は、下記置換アリール基の置換基の例と同様である。
本明細書において芳香族基は、アリール基および置換アリール基を意味する。またこれらの芳香族基は脂肪族環、他の芳香族環または複素環が縮合していてもよい。芳香族基の炭素原子数は6〜40が好ましく、6〜30が更に好ましく、6〜20が更に好ましい。またその中でもアリール基としてはフェニルまたはナフチルであることが好ましく、フェニルが特に好ましい。
置換アリール基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。置換アリール基の置換基の例としては、先に置換アルキル基、置換アルケニル基、置換アルキニル基及び置換アラルキル基のアルキル部分の置換基(上述の置換基R)の例として挙げたものと同様である。
本発明において用いられる前記一般式(I)で表される化合物及び前記一般式(II)で表される化合物、並びに本発明の方法において製造される前記一般式(III)で表される2,6−ジアミノピリジン化合物について説明する。
前記一般式(I)及び前記一般式(III)において、R11、R12、R13は、互いに独立して水素原子または置換基を表す。置換基としては上述の置換基Rの例が挙げられる。また、置換基は更に置換されていても良く、置換基が複数ある場合は、同じでも異なっても良い。その際、置換基の例としては、上述の置換基Rを挙げることができる。
11、R12、R13として好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基、アルキルおよびアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基であり、更に好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、イミド基、シリル基であり、更に好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、アミノ基であり、最も好ましくはアルキル基またはアリール基である。
11、R12、R13のうち少なくとも1つが電子求引性基であることが好ましい。より好ましくは、R11、R13のうち少なくとも1つが電子求引性基であることである。R11、R12及び/又はR13に電子求引性を有することで、前記一般式(I)で表される化合物の反応性を向上させることができる。
本発明における電子求引性基とは、電子効果で電子求引的な性質を有する置換基であり、置換基の電子求引性や電子供与性の尺度であるハメットの置換基定数σp値を用いれば、σp値が大きい置換基である。本発明における電子求引性基としてはハメットの置換基定数σp値が0.20以上の電子求引性基であることが好ましく、σp値が0.30以上の電子求引性基であることがより好ましい。上限値としては、特に制限はないが、好ましくは0.85である。
σp値が0.20以上の電子求引性基である場合のR11、R12、R13の具体例としては、アシル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルホスホノ基、ジアリールホスホノ基、ジアリールホスフィニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、アシルチオ基、スルファモイル基、チオシアネート基、チオカルボニル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基、ハロゲン化アルキルアミノ基、ハロゲン化アルキルチオ基、σp値が0.20以上の他の電子求引性基で置換されたアリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、アゾ基、又はセレノシアネート基が挙げられる。
11、R12、R13の電子求引性基としては、好ましくはニトロ基、シアノ基、又は−CO−Rであり(Rは水素原子、脂肪族基、芳香族基、アルコキシ基、アミノ基を表す。)、特に好ましくはシアノ基、ニトロ基である。
ハメットの置換基定数σp値について若干説明する。ハメット則は、ベンゼン誘導体の反応又は平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるため、1935年にL.P.Hammettより提唱された経験則であるが、これは今日広く妥当性が認められている。ハメット則に求められた置換基定数にはσp値とσm値があり、これらの値は多くの一般的な成書に見出すことができるが、例えば、J.A.Dean編“Lange’s Handbook of Chemistry”第12版、1979年(McGraw-Hill)や「化学の領域」増刊、122号、96〜103頁、1979年(南光堂)に詳しく記載されている。
前記一般式(I)において、Xは脱離基を表す。本発明における脱離基とは、反応により脱離する置換基であればいずれであってもよく、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、シアノ基、ニトロ基、スルホネート基などが挙げられる。
Xとしては、好ましくはハロゲン原子、ニトロ基であり、より好ましくは塩素原子、臭素原子、ニトロ基である。
前記一般式(II)及び前記一般式(III)において、R、Rは、互いに独立して水素原子、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基を表す。これらの基はさらに置換されていてもよく、その際、置換基の例としては、上述の置換基Rを挙げることができる。また、R及びRは互いに結合して含窒素環を形成しても良い。
、Rの脂肪族基および芳香族基は、上述の脂肪族基および芳香族基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
、Rのヘテロ環基としては、好ましくは5または6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。
また、R及びRが互いに結合して形成される含窒素環の具体例としては、ピペリジン環、インドール環、モルホリン、ジヒドロキノリン等が挙げられる
前記一般式(I)で表される化合物と前記一般式(II)で表される化合物とを反応させて得られる前記一般式(III)で表される2,6−ジアミノピリジン化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2010235527
Figure 2010235527
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Figure 2010235527
Figure 2010235527
Figure 2010235527
Figure 2010235527
前記一般式(II)で表される化合物は、下記一般式(IV)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2010235527
一般式(IV)中、R21、R22、R23、R24、R25は、互いに独立して水素原子または置換基を表す。置換基としては上述の置換基Rの例が挙げられる。
21、R22、R23、R24、R25は、それぞれ前記一般式(I)のR11、R12、R13と同義であり、好ましい場合も同じである。
前記一般式(III)で表される化合物は、下記一般式(V)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2010235527
本発明の製造方法では、前記一般式(IV)で表されるような嵩高い基を有するアニリン化合物を、反応性を低下させることなく好適に用いて、前記一般式(V)で表されるような2,6位に嵩高い基を有する2,6−ジアミノピリジン化合物を製造することができる。
本発明に用いる前記一般式(I)、前記一般式(II)および前記一般式(IV)で表される化合物は市販されており、また容易に合成することもできる。
また、本発明では、前記一般式(I)から前記一般式(V)で表される化合物は、構造中に同位元素(例えば、H、H、13C、15N)を含有していてもよい。
本発明に用いられる前記化合物には、その合成過程や単離法などによって対塩を伴っているものも含まれる。対塩はいずれのものでもよいが、例えば、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン、スルホン酸イオン、リン酸イオン、酢酸イオン、金属イオン、アンモニウムイオンなどが挙げられる。構造によっては分子内塩を形成しても良い。
次に、本発明の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、金属触媒存在下で、前記一般式(I)で表されるピリジン化合物と前記一般式(II)で表されるアミノ化合物を反応させ、前記一般式(III)で表される2,6−ジアミノピリジン化合物を得るものである。
本発明の製造方法において、反応温度は特に限定されないが、−30〜350℃であることが好ましく、より好ましくは50〜300℃、特に好ましくは120〜270℃である。
反応混合物中に含まれる1モルの前記一般式(I)で表されるピリジン化合物の量に対する前記一般式(II)で表されるアミノ化合物は好ましくは2.0〜8.0モル、更に好ましくは2.0〜6.0モルであり最も好ましくは2.0〜4.0モルの範囲である。一般的にアミノ化合物は酸化分解すること、また安価であるため過剰量添加する方が好ましい。
本発明の製造方法において、前記一般式(I)で表される化合物と前記一般式(II)で表される化合物の反応系内への添加順序は任意であり、特に限定されない。
本発明の製造方法において、前記一般式(I)で表される化合物と前記一般式(II)で表される化合物との反応は、金属触媒の存在下に行われる。金属を触媒として添加することにより一般式(II)で表される化合物の反応活性を向上させることができる。
本発明に用いられる前記金属触媒としては、周期表の1族及び2族の典型金属、周期表の第3周期及び第4周期の遷移金属、並びにそれらの金属塩および金属錯体を用いることが好ましい。より好ましくはMg、Ca、Fe、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pd、並びにそれらの金属塩および金属錯体を用いることであり、特に好ましくはMg、Zn、Ni、Cu、Pdを用いることである。本発明の製造方法では、Mg、Zn等を金属触媒として用いることができるため、製造時の環境的な負荷を軽減することができる。
本発明の製造方法では、金属触媒として上述した金属の無機および有機金属化合物を用いることができ、例えばハロゲン化金属(例えば塩素化物、臭素化物)、硫酸塩、硝酸塩、シアン化塩、酢酸塩、アセチルアセトナート、トリフルオロメタンスルホネート、パラトルエンスルホネート、メタンスルホネート、トリフルオロアセテート等を挙げることができる。
さらに、本発明の製造方法では、上述した金属の金属酸化物も同等の反応性を有するため、前記金属と同様に触媒として使用することができる。
本発明の製造方法では、金属触媒として上記金属の1種のみを用いてもよく、また、2種以上を併用して用いてもよい。
本発明の製造方法において、使用する前記金属触媒の量は特に制限されないが、好ましくは前記一般式(I)で表される化合物に対して0.01〜10当量であり、より好ましくは0.1〜3当量である。
反応には溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては例えば水、アミド系溶媒(例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチルー2−ピロリドン)、スルホン系溶媒(例えばスルホラン)スルホキシド系溶媒(例えばジメチルスルホキシド)、ウレイド系溶媒(例えばテトラメチルウレア)、エーテル系溶媒(例えばジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル)、ケトン系溶媒(例えばアセトン、シクロヘキサノン)、炭化水素系溶媒(例えばトルエン、キシレン、n−デカン)、ハロゲン系溶媒(例えばテトラクロロエタン,クロロベンゼン)、アルコール系溶媒(例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、シクロヘキサノール、フェノール)、ピリジン系溶媒(例えばピリジン、γ―ピコリン、2,6−ルチジン)、エステル系溶媒(例えば酢酸エチル、酢酸ブチル)、カルボン酸系溶媒(例えば酢酸、プロピオン酸)およびニトリル系溶媒(例えばアセトニトリル)を単独或いは併用して用いる。このうち好ましくはアミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキシド系溶媒、ウレイド系溶媒、ハロゲン系溶媒、ピリジン系溶媒およびニトリル系溶媒であり、更に好ましくはアミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、ピリジン系溶媒およびニトリル系溶媒であり最も好ましくはアミド系溶媒、スルホキシド系溶媒である。
前記一般式(I)で表される化合物に対する溶媒量は質量比で100倍以下であり、より好ましくは50倍以下であり、更に好ましくは10倍以下である。上記の範囲であると生産性がよく経済性が高くなる。また、前記一般式(II)で表される化合物は一般的に液体のものが多く、その場合無溶媒でも良い。
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
(例示化合物(9)の合成)
ジブチルアミン48.8gおよびN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)5mlに、2,6−ジクロロー3、5−ジシアノ−4−メチルピリジン20gと酸化マグネシウム190mgを添加し、オイルバスにて120℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら120℃にて3時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(9)33.0g(収率88%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=372であった。
実施例2
(例示化合物(12)の合成)
ジブチルアミン41.5gおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)5mlに、2,6−ジクロロー3−シアノ−4−フェニルピリジン20gと酸化マグネシウム323mgを添加し、オイルバスにて180℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら180℃にて5時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(12)28.6g(収率82%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=434であった。
実施例3
(例示化合物(25)の合成)
アニリン39.8gおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)5mlに、2,6−ジクロロー3−シアノ−4−メチルピリジン20gと酸化マグネシウム431mgを添加し、オイルバスにて120℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら120℃にて3時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(25)29.2g(収率91%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=300であった。
実施例4
(例示化合物(28)の合成)
メシチルアニリン57.8gおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)5mlに、2,6−ジクロロー3−シアノ−4−メチルピリジン20gと酸化亜鉛870mgを添加し、オイルバスにて180℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら180℃にて4時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(28)36.6g(収率89%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=384であった。
実施例5
(例示化合物(29)の合成)
ベンジルアミン43.3gおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)5mlに、2,6−ジクロロー3、5−ジシアノピリジン20gと酸化亜鉛822mgを添加し、オイルバスにて120℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら120℃にて2時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(29)29.1g(収率92%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=314であった。
実施例6
(例示化合物(66)の合成)
2,4−ジメトキシアニリン65.5gおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)5mlに、2,6−ジクロロー3−シアノ−4−メチルピリジン20gと塩化マグネシウム1.0gを添加し、オイルバスにて210℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら210℃にて5時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(66)38.4g(収率80%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=448であった。
実施例7
(例示化合物(73)の合成)
2,6−ジエチルー4−メチルアニリン69.9gおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)5mlに、2,6−ジクロロー3−シアノ−4−メチルピリジン20gと塩化亜鉛1.46gを添加し、オイルバスにて230℃に昇温した。反応中に生成する水を留去しながら230℃にて5時間加熱攪拌した。その後、80℃まで冷却し、水500mlに30分かけて反応液を滴下し、さらに室温まで冷却後ろ過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、目的の例示化合物(73)41.0g(収率87%)を得た。なお、この化合物のマススペクトルを測定したところM=441であった。
比較例1〜3
比較例1〜3として、金属触媒の有無、反応温度、反応時間をそれぞれ下記の表1のように変更した以外は上述の実施例4、6、7と同様の手法で、各化合物を調製した。
Figure 2010235527
表1から明らかなように、金属触媒を用いた実施例4、6、7では低温の反応条件下であっても短い時間で反応が進行し、しかも高い収率で目的化合物を得ることができた。これに対し、金属触媒を用いていない比較例1〜3では、目的の化合物を得るのに高い反応温度を必要とし、反応に時間がかかり、かつ収率も低かった。

Claims (5)

  1. 金属触媒存在下において、一般式(I)で表される化合物と一般式(II)で表される化合物とを反応させることを特徴とする、一般式(III)で表される2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
    Figure 2010235527
    [一般式(I)中、R11、R12及びR13は、互いに独立して、水素原子または置換基を表す。Xは脱離基を表す。]
    Figure 2010235527
    [一般式(II)中、R及びRは、互いに独立して水素原子、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基を表す。これらの基はさらに置換されていてもよい。また、R及びRは互いに結合して含窒素環を形成しても良い。]
    Figure 2010235527
  2. 前記金属触媒が、周期表の1族及び2族の典型金属、並びに第3周期及び第4周期の遷移金属からなる群より選ばれた金属を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
  3. 前記金属触媒が、Mg、Ca、Fe、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pdからなる群より選ばれた金属を含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
  4. 前記一般式(I)において、R11、R12、R13のうち少なくとも1つが電子吸引性基であることを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
  5. 前記一般式(I)において、R11、R12、R13のうち少なくとも1つがニトロ基またはシアノ基であることを特徴とする、請求項1〜4いずれか1項に記載の2,6−ジアミノピリジン化合物の製造方法。
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