JP2011116747A - 固体状のアンモニウム塩化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水と相分離する1種又は2種以上の溶媒を、液状の式(I)で表される化合物と接触させることを特徴とする固体状の式(I)で表される化合物の製造方法〔式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。Rは、有機基を表す。Z1〜Z3は、互いに独立に、水素原子、C1-12脂肪族炭化水素基等を表す。〕。
【選択図】なし
Description
[1] 水と相分離する1種又は2種以上の溶媒を、液状の式(I)で表される化合物と接触させることを特徴とする固体状の式(I)で表される化合物の製造方法。
〔式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。Rは、有機基を表す。Z1〜Z3は、互いに独立に、水素原子;炭素原子の一部が酸素原子と置き換わっていてもよい直鎖状、分枝鎖状又は環状のC1-12脂肪族炭化水素基;置換されていてもよいC7-12アラルキル基;置換されていてもよいC6-10芳香族炭化水素基;又は置換されていてもよいC6-10芳香族複素環基を表すか、或いはZ1〜Z3のうち、少なくとも2つが一緒になって形成された環を表す。但し、前記のZ1〜Z3のうち少なくとも2つが一緒になって形成された環は置換されていてもよく、またその環内の炭素原子の一部は、ヘテロ原子で置き換わっていてもよい。〕
〔式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。
Rは、有機基を表す。
Z1〜Z3は、互いに独立に、水素原子;炭素原子の一部が酸素原子と置き換わっていてもよい直鎖状、分枝鎖状又は環状のC1-12脂肪族炭化水素基;置換されていてもよいC7-12アラルキル基;置換されていてもよいC6-10芳香族炭化水素基;又は置換されていてもよいC6-10芳香族複素環基を表すか、或いはZ1〜Z3のうち、少なくとも2つが一緒になって形成された環を表す。但し、前記のZ1〜Z3のうち少なくとも2つが一緒になって形成された環は置換されていてもよく、またその環内の炭素原子の一部は、ヘテロ原子で置き換わっていてもよい。〕
以下では、まずこの化合物(I)(アンモニウム塩化合物)について説明する。なお本明細書において「アンモニウム塩化合物」は、カチオンとしてNH4 +を有する狭義のアンモニウム塩、並びに第1級アミン塩、第2級アミン塩及び第3級アミン塩を包含する。
環状の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式に分けられる。単環式の脂肪族炭化水素基として、例えばシクロプロピル基、シクロヘプチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基として、ノルボルニル基、2つのノルボルナン環が縮合した縮合ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。これらの環状炭化水素基は、さらにメチル基等の置換基を有していてもよい。
炭素原子の一部が酸素原子で置き換わっている脂肪族炭化水素基としては、例えば、メトキシメチル基(CH3OCH2−)、エトキシメチル基(C2H5OCH2−)等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピラジル基等が挙げられる。
これらアラルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、さらにメチル基やハロゲン原子(例えばフッ素原子)等の置換基を有していてもよい。
(1)式(II)で表されるアルコールと式(III)で表される化合物とを反応させて、式(IV)で表される化合物を合成し、
(2)この化合物(IV)を、式(V)で表されるアンモニア又はアミンを含有する水で加水分解する
ことによって、製造できる。
なお以下では「式(V)で表されるアンモニア又はアミン」を「アミン(V)」と、「アンモニア又はアミンを含有する水」を「アミン水」と略称することがある。
(3)式(VI)で表される化合物と、アルコール(II)とを反応させる
ことによっても製造できる。
以下のようにして、テトラフルオロβ−サルトンを合成した。
以下のようにして、2−(フルオロスルホニル)ジフルオロアセチルフルオリドを合成した。
以下のようにして、4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホニルフルオリドを合成し、これをカラム精製した。
実験例3と同様にして、4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホニルフルオリドを合成した。得られた合成物は、カラム精製せずに次工程(実験例5)に用いた。
以下のようにして、4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを合成した。
13C−NMR(CDCl3、内部標準物質CDCl3):δ(ppm)214.477、160.078(t,J=28.9Hz)、112.248(t,J=288.1Hz)、81.529、46.623、46.574、40.267、39.221、37.652、29.578、8.471
19F−NMR(CDCl3、内部標準物質CFCl3):δ(ppm)−110.8(s,CF2)
以下のようにして、4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホニルフルオリドを合成した。
以下のようにして、4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを合成した。
以下のようにして、4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。
シリカゲル:Wako−gel C−300(和光純薬工業(株)製)
シリカゲル使用量:200g
溶出溶媒 塩化メチレン:メタノール=20:1(体積比)
以下のようにして、固体状の4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを製造した。
[M+]102.2(C6H16N+=102.13)
[M-]323.0(C12H13F2O6S-=323.04)
カラム :TSKgelODS−80Tm(15cm×4.6mmID)
溶離液 :5mMテトラブチルアンモニウムリン酸塩(TBA−P)
in 50mMリン酸緩衝液:メタノール=1:1(体積比)
カラム温度:40℃
流速 :0.8mL/min
検出波長 :220nm
注入量 :試料0.01gを1mLの溶離液に溶解したものを5μL
実施例1と同様にして、固体状の4−オキソアダマンタン−1−イル−オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを製造した。使用溶媒及び操作を表1及び2に示す。表1に示す実施例2〜12は、実験例8と同様にしてカラム精製した液状のアンモニウム塩化合物を使用し、表2に示す実施例13〜17はカラム精製していない実験例5又は実験例7の液状のアンモニウム塩化合物を使用した。なお、実施例9では、種晶を添加し0〜5℃で30分間攪拌しても結晶は析出せず、貧溶媒であるヘプタンを添加し0〜5℃で30分間攪拌すると、種晶を核として結晶が析出した。
◎:収率が90%以上
○:収率が80%以上
×:固体結晶が取り出せなかった
実験例3と同様にして、(アダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホニルフルオリドを合成し、これをカラム精製した。
実験例5と同様にして、(アダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを合成した。
19F−NMR(CDCl3、内部標準物質C6H5CF3):δ(ppm)−110.4(s,CF2)
以下のようにして、(アダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。
シリカゲル:Wako−gel C−300(和光純薬工業(株)製)
シリカゲル使用量:260g
溶出溶媒 塩化メチレン:メタノール=20:1(体積比)
カラム :TSKgelODS−80Tm(15cm×4.6mmID)
溶離液 :5mMテトラブチルアンモニウムリン酸塩(TBA−P)
in 50mMリン酸緩衝液:メタノール=1:1(体積比)
カラム温度:40℃
流速 :0.8mL/min
検出波長 :220nm
注入量 :試料0.01gを1mLの溶離液に溶解したものを5μL
以下のようにして、固体状の(アダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを製造した。
カラム :TSKgelODS−80Tm(15cm×4.6mmID)
溶離液 :5mMテトラブチルアンモニウムリン酸塩(TBA−P)
in 50mMリン酸緩衝液:メタノール=1:1(体積比)
カラム温度:40℃
流速 :0.8mL/min
検出波長 :220nm
注入量 :試料0.01gを1mLの溶離液に溶解したものを5μL
以下のようにして、(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホニルフルオリドを合成した。また、化合物の構造はNMR(ブルカー・バイオスピン製、AV400型)、質量分析(GCは島津製作所製GC−2010型、Massは島津製作所製GCMS−QP2010Plus型)、フーリエ変換赤外分光分析装置(島津製作所製、FTIR−8400S型)で確認した。なお、液状のアンモニウム塩化合物の残存溶媒量は、1H−NMRの積分値より算出した。溶媒のピークは、δ(ppm)3.35(メタノール)、5.35(塩化メチレン)及び7.25(クロロホルム)である。化合物の融点は、Yanaco MP型ミクロ融点測定器で測定した。
19F−NMR(CDCl3、内部標準物質CFCl3):δ(ppm)−103.49(d、J=3.8Hz、CF2)、40.74(t、J=3.8Hz、SO2F)
GC−MS:342(M+、2.9%)、207(5.2%)、165(4.3%)、164(4.5%)、151(19%)、107(100%)、95(41%)
IR(KBr、cm-1):3327、2920、2899、2853、1778、1445、1331、1312、1231、1173、797
以下のようにして、(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを合成した。
以下のようにして、固体状の(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルメチル)オキシカルボニル(ジフルオロ)メタンスルホン酸トリエチルアミンを製造した。
19F−NMR(CDCl3、内部標準物質CFCl3):δ(ppm)−110.36(s、CF2)
IR(KBr、cm-1):3316、2918、2855、2753、1759、1452、1317、1300、1269、1244、1144、1074、995、658
Claims (18)
- 水と相分離する1種又は2種以上の溶媒を、液状の式(I)で表される化合物と接触させることを特徴とする固体状の式(I)で表される化合物の製造方法。
〔式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。
Rは、有機基を表す。
Z1〜Z3は、互いに独立に、水素原子;炭素原子の一部が酸素原子と置き換わっていてもよい直鎖状、分枝鎖状又は環状のC1-12脂肪族炭化水素基;置換されていてもよいC7-12アラルキル基;置換されていてもよいC6-10芳香族炭化水素基;又は置換されていてもよいC6-10芳香族複素環基を表すか、或いはZ1〜Z3のうち、少なくとも2つが一緒になって形成された環を表す。但し、前記のZ1〜Z3のうち少なくとも2つが一緒になって形成された環は置換されていてもよく、またその環内の炭素原子の一部は、ヘテロ原子で置き換わっていてもよい。〕 - 前記水と相分離する溶媒が、式(I)で表される化合物の貧溶媒と式(I)で表される化合物の良溶媒との混合溶媒、式(I)で表される化合物の貧溶媒及び式(I)で表される化合物の良溶媒からなる群から選択される1種の溶媒である請求項1に記載の製造方法。
- 前記貧溶媒が、水と相分離する非極性溶媒である請求項2に記載の製造方法。
- 前記貧溶媒が、炭化水素系溶媒である請求項3に記載の製造方法。
- 前記貧溶媒が、C5-8脂肪族炭化水素系溶媒である請求項4に記載の製造方法。
- 前記良溶媒が、水と相分離する極性溶媒である請求項2〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 前記良溶媒が、非プロトン性極性溶媒である請求項6に記載の製造方法。
- 前記良溶媒が、C3-10エステル系溶媒である請求項7に記載の製造方法。
- 前記貧溶媒又は貧溶媒と良溶媒との混合溶媒から、液状の式(I)で表される化合物をオイルアウトさせた2層液に、種晶を添加する請求項2〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 前記良溶媒に、液状の式(1)で表される化合物を溶解させた後、さらに前記貧溶媒を添加する請求項2〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 前記良溶媒に、液状の式(I)で表される化合物を溶解させた後、種晶を添加し、さらに前記貧溶媒を添加する請求項10に記載の製造方法。
- 前記良溶媒に、液状の式(I)で表される化合物を加熱して溶解させた後、冷却しながら種晶を添加する請求項2〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 前記水と相分離する溶媒の合計量が、式(I)で表される化合物1質量部に対して、1〜10質量部である請求項1〜12のいずれかに記載の製造方法。
- 前記液状の式(I)で表される化合物が、予めカラムクロマトグラフィーによって精製されたものである請求項1〜13のいずれかに記載の製造方法。
- 前記Q1及びQ2が、互いに独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である請求項1〜14のいずれかに記載の製造方法。
- 前記Rが、置換されていてもよいC1-30炭化水素基であって、この炭化水素基は環を含んでいてもよく、炭化水素基中の炭素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、イミノ基、及びC1-6アルキルイミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種で置き換えられていてもよく、前記炭化水素基の置換基は、C1-6脂肪族炭化水素基、C1-6アルコキシ基、C1-4ペルフルオロアルキル基、C1-6ヒドロキシアルキル基、C2-6アルコキシカルボニル基、C2-6アルキルカルボニルオキシ基、ヒドロキシ基及びシアノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜15のいずれかに記載の製造方法。
- 前記Z1〜Z3が、直鎖状又は分枝鎖状のC1-4脂肪族炭化水素基である請求項1〜16のいずれかに記載の製造方法。
- 前記Rが、シクロヘキサン環、置換シクロヘキサン環、シクロペンタン環、置換シクロペンタン環、アダマンタン環、置換アダマンタン環、ノルボルナン環、置換ノルボルナン環、ヘキサヒドロ−3,5−メタノ−2H−シクロペンタ[b]フラン−2−オン環、置換ヘキサヒドロ−3,5−メタノ−2H−シクロペンタ[b]フラン−2−オン環、ベンゼン環、置換ベンゼン環、ナフタレン環、又は置換ナフタレン環を含む基である請求項1〜17のいずれかに記載の製造方法。
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