JP2011140476A

JP2011140476A - ２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物

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Publication number: JP2011140476A
Application number: JP2010022873A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Murai; 孝行村井; Masayuki Miyazaki; 真幸宮崎; Hirohiko Hirao; 浩彦平尾
Original assignee: Shikoku Chemicals Corp
Current assignee: Shikoku Chemicals Corp
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: JP5398076B2

Abstract

【課題】銅表面の酸化防止剤、エポキシ樹脂の硬化剤あるいは医農薬中間体として有用なイミダゾール化合物の提供。
【解決手段】化学式(I)で示される２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物であり、２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物及びブロモフェニルアセトアミジン化合物を脱ハロゲン化水素剤の存在下、反応溶媒中で加熱反応させることにより合成することができる。

【選択図】なし

Description

本発明は、新規な２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物に関するものである。

本発明に類似のイミダゾール化合物として、例えば特許文献１に、２−（２，４−ジクロロ−ベンジル）−５−（３，４−ジクロロ−フェニル）−１Ｈ−イミダゾールが開示されている。しかしながら、この文献には本願発明のイミダゾール化合物の開示はない。

特表２００３−５００３５７号公報（第７頁）

本発明は、新規な２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物を提供することを目的とする。

本発明者等は、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、化１の化学式(I)で示される新規な２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物を合成し得ることを認め、本発明を完成するに至ったものである。

本発明の２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物は、金属、特に銅（銅合金を含む）の表面の酸化防止剤や、エポキシ樹脂の硬化剤または硬化促進剤として、また医農薬分野の中間原料としても有用なものである。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物は、化２の化学式(I)で示されるものであり、当該イミダゾール化合物としては、
２−（２−ブロモベンジル）−４−（２−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（２−ブロモベンジル）−４−（３−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（２−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（３−ブロモベンジル）−４−（２−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（３−ブロモベンジル）−４−（３−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（３−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（４−ブロモベンジル）−４−（２−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール、
２−（４−ブロモベンジル）−４−（３−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールおよび
２−（４−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールが挙げられる。

本発明の２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物は、公知の方法に準拠して合成することができる。例えば、化３の反応式に示されるように、２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物と、ブロモフェニルアセトアミジン化合物とを脱ハロゲン化水素剤の存在下、反応溶媒中で加熱反応させることにより合成することができる。

（但し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。）

前述の反応において、ブロモフェニルアセトアミジン化合物の使用量は、２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物に対して、０．８〜１．５倍モルが好ましく、より好ましくは０．９〜１．１倍モルの割合とすればよい。脱ハロゲン化水素剤の使用量は、２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物に対して、１〜１０倍当量の割合が好ましい。

前記の２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物としては、
２′−ブロモ−２−クロロプロピオフェノン、
２，２′−ジブロモプロピオフェノン、
２′−ブロモ−２−ヨードプロピオフェノン、
３′−ブロモ−２−クロロプロピオフェノン、
２,３′−ジブロモプロピオフェノン、
３′−ブロモ−２−ヨードプロピオフェノン、
４′−ブロモ−２−クロロプロピオフェノン、
２，４′−ジブロモプロピオフェノンおよび
４′−ブロモ−２−ヨードプロピオフェノンが挙げられる。

これらの２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物は、ブロモプロピオフェノン化合物の２位をハロゲン化することにより得られる。ハロゲン化としては、塩素化またはヨウ素化も可能であるが、ブロモプロピオフェノン化合物１モルに対し、１モルの臭素を反応させる臭素化反応が最も簡便である。

ブロモプロピオフェノン化合物は、試薬として市販されているものを使用することができる。

前記のブロモフェニルアセトアミジン化合物は、ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩とアルカリ剤とを反応させて塩酸を除くことにより得ることができ、前述のイミダゾール化合物の合成反応においては、ブロモフェニルアセトアミジン化合物に代えてブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩や、ブロモフェニルアセトアミジン化合物と従来知られた無機酸または有機酸との塩も使用可能である。

ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩は、公知の方法に準拠して合成することができる。例えば、化４の反応式に示されるように、ブロモベンジルシアニド化合物を塩化水素ガスおよびエタノール等の低級アルコールと反応させ、ブロモフェニルアセトイミデート塩酸塩に変換し、更にアンモニアと反応させることによって、ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩を合成することができる。

このような反応で得られるブロモフェニルアセトアミジン化合物の塩酸塩としては、
（２−ブロモフェニル）アセトアミジン塩酸塩、
（３−ブロモフェニル）アセトアミジン塩酸塩および
（４−ブロモフェニル）アセトアミジン塩酸塩が挙げられる。

前記の脱ハロゲン化水素剤は公知のものを制限なく使用できる。このような脱ハロゲン化水素剤としては、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、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムのような無機アルカリ類、トリエチルアミン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）のような有機塩基類、ナトリウムメトキシド、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドのような金属アルコキシド化合物などが挙げられる。

前記の反応溶媒は、２位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物と、ブロモフェニルアセトアミジン化合物またはその塩を溶解することができ、かつ反応に関与しないものであれば公知のものを制限なく使用できる。このような溶媒として、例えば、イソプロピルアルコール、ｔｅｒｔ−ブタノールなどのアルコール類、ヘキサン、トルエンなどの炭化水素類、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、酢酸エチルなどのエステル類、アセトニトリルなどのニトリル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）などのアミド類、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などが挙げられ、これらの溶媒を組み合わせて使用してもよい。

反応温度は室温〜還流温度が好ましく、反応時間は１〜１０時間が好ましい。反応は、通常大気圧下で行えばよい。

以上の反応条件下で生成した２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物は、通常の後処理によって単離することができる。
例えば、反応終了後の反応混合物を水層と有機溶媒層に分配し、有機溶媒層を水洗浄後、当該イミダゾール化合物のシュウ酸塩等として有機溶媒から析出させ、必要に応じて再結晶操作等により精製した後、アルカリ条件下でフリー化して当該イミダゾール化合物を得ることができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、４−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩および２，４′−ジブロモプロピオフェノンの合成例を、各々参考例１と参考例２に示す。

〔参考例１〕
＜４−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩の合成＞
４−ブロモベンジルシアニド５０．０ｇ（０．２５５ｍｏｌ）及び脱水エタノール１２．６ｇ（０．２７３ｍｏｌ）を脱水クロロホルム６０．５ｇに溶解し、３〜１１℃にて塩化水素ガス１０．６ｇ（０．２９１ｍｏｌ）を３０分間かけて吹き込んだ。同温度にて反応液の撹拌を続けると、２時間後に結晶が析出した。この反応液を水冷下にて一晩放置後、クロロホルムと過剰のエタノール及び塩化水素を減圧留去して、白色粉末状の４−ブロモフェニルアセトイミド酸エチル塩酸塩７０．８ｇ（０．２５４ｍｏｌ、収率９９．７％）を得た。
このものを粉砕し、氷冷下に振とうしながら、脱水エタノール８２ｇにアンモニア９．１ｇ（０．５３５ｍｏｌ）を吸収させた溶液を少量ずつ注ぎ加え、氷冷下にて５時間、更に室温に戻して一晩撹拌した。溶媒を減圧留去して得られた固体状の粗生成物をクロロホルムで洗浄後、減圧乾燥して、白色粉末状の４−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩６０．０ｇ（０．２４０ｍｏｌ、収率９４．３％対４−ブロモベンジルシアニド）を得た。

〔参考例２〕
＜２,４′−ジブロモプロピオフェノンの合成＞
４−ブロモプロピオフェノン４９．８ｇ（０．２３３ｍｏｌ）をメタノール５１ｇに溶解し、４８〜５５℃にて、臭素４３．３ｇ（０．２７１ｍｏｌ）を６５分間かけて滴下した。反応液を減圧下に９０ｇまで濃縮し、濃縮液をトルエン１３５ｇ及び水３１０ｇに分配し、トルエン層を水洗、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、硫酸マグネシウムをろ去し、淡黄色透明液状の２,４′−ジブロモプロピオフェノンを含むトルエン溶液を得た。

〔実施例１〕
＜２−（４−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールの合成＞
４−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩５９．４ｇ（０．２３８ｍｏｌ）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド２０１ｇに４５℃にて溶解し、炭酸カリウム８７．９ｇ（０．６３６ｍｏｌ）を加えて、同温度にて５０分間撹拌後、４５〜５０℃にて、参考例２で調製した２,４′−ジブロモプロピオフェノンを含むトルエン溶液の全量を５３分間かけて滴下し、さらに６０℃にて２時間撹拌した。
次いで、反応懸濁液を水１０００ｍｌで２回洗浄し、トルエン層を減圧下に濃縮して、アメ状の濃縮物９１ｇを得た。この濃縮物をアセトン２２０ｇに加温溶解させ、２０重量％のシュウ酸二水和物−アセトン溶液８１ｇを加え、弱酸性にすると結晶が析出した。この結晶をろ取し、アセトンで洗浄した後、乾燥して淡桃色粉末状の粗製シュウ酸塩７０ｇを得た。この粗製シュウ酸塩をエタノール−水溶液から２回再結晶し、更にメタノール−ＤＭＦ溶液から１回再結晶して、乳白色粉末状の精製シュウ酸塩３１ｇを得た。
続いて、この精製シュウ酸塩をメタノール１５０ｇに加温下にて懸濁させ、２８％ソジウムメチラート−メタノール溶液２１ｇを加えてアルカリ性にし、加温下にて５０分間撹拌した後、不溶物を減圧ろ去し、ろ液を減圧濃縮して、褐色アメ状の濃縮物３２ｇを得た。この濃縮物を洗液が中性になるまで熱水で洗浄した後、アセトニトリルを加えて撹拌処理すると、結晶が析出した。この結晶をろ取し、さらにアセトニトリルより再結晶して、乳白色粉末状の結晶１９．７ｇ（０．０４９ｍｏｌ、収率２０．８％）を得た。

得られた結晶の融点、薄層クロマトグラフィーのＲｆ値、^１Ｈ−ＮＭＲ及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.166−167℃
・TLC (シリカゲル，ヘキサン：酢酸エチル＝1：1)： Rf = 0.38
・¹H-NMR (CDCl₃) δ： 2.32(s,
3H), 3.93(s, 2H), 7.04−7.49(m, 8H).
・MS m/z(%) ： 408(M+4, 48), 406(M+2, 100), 404(M⁺, 52),
325(8), 245(5), 204(3), 169(8), 156(6), 143(2), 130(6), 123(10), 102(16),
89(6), 77(5).
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化５の化学式で示される２−（４−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールであるものと同定した。

〔実施例２〕
＜２−（４−ブロモベンジル）−４−（３−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールの合成＞
まず、参考例２の４−ブロモプロピオフェノンを３−ブロモプロピオフェノンに代えて、参考例２の方法に準拠して２,３′−ジブロモプロピオフェノンを合成した。
次いで、実施例１の２,４′−ジブロモプロピオフェノンを２,３′−ジブロモプロピオフェノンに代えて、実施例１の方法に準拠して合成試験を実施し、淡ベージュ色粉末状結晶を得た。

得られた結晶の融点、薄層クロマトグラフィーのＲｆ値、^１Ｈ−ＮＭＲ及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.176−178℃
・TLC (シリカゲル，アセトン) ： Rf = 0.69
・¹H-NMR (DMSO-d6) δ： 2.36(s, 3H),
3.94(s, 2H), 7.23−7.81(m, 8H).
・MS m/z(%) ： 408(M+4, 51), 406(M+2, 100), 404(M⁺, 52),
325(10), 281(2), 245(6), 207(4), 183(4), 169(10), 159(8), 143(3), 123(13),
102(19), 89(9), 77(6).
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化６の化学式で示される２−（４−ブロモベンジル）−４−（３−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールであるものと同定した。

〔実施例３〕
＜２−（２−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールの合成＞
まず、参考例１の４−ブロモベンジルシアニドを２−ブロモベンジルシアニドに代えて、参考例１の方法に準拠して２−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩を合成した。
次いで、実施例１の４−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩を２−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩に代えて、実施例１の方法に準拠して合成試験を実施し、淡黄色粉末状結晶を得た。

得られた結晶の融点、薄層クロマトグラフィーのＲｆ値、^１Ｈ−ＮＭＲ及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.90−93℃
・TLC (シリカゲル，アセトン) ： Rf = 0.69
・¹H-NMR (DMSO-d6) δ： 2.34(s, 3H),
4.07(s, 2H), 7.17−7.63(m, 8H).
・MS m/z(%) ： 408(M+4, 18), 406(M+2, 39), 404(M⁺, 19),
327(92), 325(100), 246(15), 231(3), 218(3), 203(4), 183(5), 169(6), 155(4),
143(3), 123(14), 102(19), 89(8), 77(9).
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化７の化学式で示される２−（２−ブロモベンジル）−４−（４−ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾールであるものと同定した。

〔実施例４〕
実施例１〜３において合成したイミダゾール化合物と、これとは別に２−フェニルイミダゾールを有効成分（酸化防止剤）とする表面処理液を各々調製し、該処理液に銅を接触させることにより銅の表面に化成皮膜を形成させ、銅に対する溶融半田の濡れ時間を測定して、イミダゾール化合物が作用する銅表面への酸化防止性能を評価した。この場合、濡れ時間が短い程、イミダゾール化合物の酸化防止性能が優れているものと判定される。
評価試験の詳細は、次のとおりである。
（１）表面処理液の調製
イミダゾール化合物、酸、金属塩およびハロゲン化合物を、表１記載の組成となるようにイオン交換水に溶解させた後、アンモニア水でｐＨを調整して表面処理液を調製した。
（２）表面処理方法
材質が金属銅の試験片（５ｍｍ×５０ｍｍ×０．３ｍｍの銅板）を脱脂し、次いでソフトエッチングを行い、所定温度の表面処理液に所定時間浸漬して、銅の表面に化成皮膜を形成させた後、水洗して乾燥した。
（３）濡れ時間の測定
表面処理を行った試験片を、ポストフラックス〔商品名「ＪＳ−６４ＭＳＳ」（株）弘輝製〕に浸漬して、半田濡れ性試験器（ＳＡＴ−２０００、（株）レスカ製）を使用して半田濡れ時間（秒）を測定した。使用した半田は錫−鉛系共晶半田（商品名：Ｈ６３Ａ、千住金属工業製）であり、測定条件は半田温度２４０℃，浸漬深さ２ｍｍ，浸漬スピード１６ｍｍ／秒とした。
なお、半田濡れ時間を測定した試験片は、（Ａ）表面処理直後のものと、（Ｂ）温度４０℃、湿度９０％ＲＨの恒温恒湿器に入れて９６時間放置したものと、（Ｃ）さらに（Ｂ）を２００℃で１０分間加熱したものである。
得られた試験結果は、表１に示したとおりであった。

表１に示した試験結果によれば、本願発明の２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物を有効成分として含有する表面処理液は、銅の表面に耐湿性および耐熱性に優れた化成皮膜を形成させることができるので、銅表面の酸化防止に有用である。

本発明によれば、金属、特に銅（銅合金を含む）の表面の酸化防止剤や、エポキシ樹脂
の硬化剤または硬化促進剤として、また医農薬分野の中間原料としても有用な２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物を提供することができる。

Claims

化１の化学式(I)で示される２−（ブロモベンジル）−４−（ブロモフェニル）−５−メチルイミダゾール化合物。