JP2014224052A - アミジニウム塩の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の課題は、高純度のアミジニウム塩を高収率で製造する方法を提供することである。
(1)飽和炭化水素基
アルキル基:メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチルなどの直鎖アルキル基、イソプロピル、sec−ブチル、tert−ブチルなどの分岐アルキル基等、
脂環式炭化水素基:シクロプロピル、シクロペンチル、シクロブチル等。
(2)不飽和炭化水素基
アルケニル基:ビニル、アリル、プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル等、
アルキニル基:エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル等、
芳香族炭化水素基:フェニル、トリル、ナフチル、アントラセニル、ベンジル、フラニル、チエニル等複素環芳香族化合物基等。
(1)鎖状:N,N−ジメチル−N′−ベンジルフォルムアミジン、N−メチル−N,N′−ジベンジルフォルムアミジン、N,N−ジメチル−N′−ベンジルアセトアミジン、N,N−ジメチル−N′−フェニルアセトアミジン、N−メチル−N,N′−ジベンジルアセトアミジンなど。
(2−1)イミダゾール環化合物:
・イミダゾール同族体:イミダゾール、1−メチルイミダゾール、1−フェニルイミダゾール、1−ベンジルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−エチル−2−メチルイミダゾール、1−フェニル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−メチル−2−フェニルイミダゾール、1−メチル−2−ベンジルイミダゾール、1,4−ジメチルイミダゾール、1,5−ジメチルイミダゾール、1,2,4−トリメチルイミダゾール、1,4−ジメチル−2−エチルイミダゾールなど。
・オキシアルキル誘導体:1−メチル−2−オキシメチルイミダゾール、1−メチル−2−オキシエチルイミダゾール、1−メチル−4−オキシメチルイミダゾール、1−(β−オキシエチル)−イミダゾール、1−メチル−2−エトキシメチルイミダゾール、1−エトキシメチル−2−メチルイミダゾールなど。
・ニトロおよびアミノ誘導体:1−メチル−4(5)−ニトロイミダゾール、1,2−ジメチル−4(5)−ニトロイミダゾール、1,2−ジメチル−5(4)−アミノイミダゾール、1−メチル−4(5)−(2−アミノエチル)イミダゾール、1−(β−アミノエチル)イミダゾールなど。
(2−3)2−イミダゾリン環を有する化合物:2−イミダゾリン、1−メチル−2−イミダゾリン、1,2−ジメチル−2−イミダゾリン、1,2,4−トリメチル−2−イミダゾリン、1,4−ジメチル−2−エチル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−フェニル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−ベンジル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−オキシエチル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−ヘプチル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−ウンデシル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−ヘプタデシル−2−イミダゾリン、1−(β−オキシエチル)−2−メチル−2−イミダゾリン、1−メチル−2−エトキシメチル−2−イミダゾリン、1−エトキシメチル−2−メチル−2−イミダゾリンなど。
テトラヒドロピリミジン環を有する化合物:1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン−5など。
(A)は、(A)の沸点以下の温度に温調したものを(B)に対して分割投入する。(A)の分割投入の速度は系内の温度より決定する。
反応は密閉系または開放系で反応させてもよいが、いずれの方法においても不活性気体(窒素など)の雰囲気下で行うことが好ましい。
反応圧力は0〜3MPaが好ましく、0.1〜0.9MPaが最も好ましく、圧力は系内の気体を系外へ除去する、反応槽を冷却することにより制御する。
(A)と(B)の仕込みモル比率はモル比で(A)/(B)=1/10〜1/1であり、好ましくは1/5〜1/1である。
(A)と(B)の反応において副生する化合物は必要に応じて除去する。副生する気体は系外へ除去、副生する液体や固体は沸点以上の温度で留出させて除去する方法などが挙げられる。
(1)極性溶媒
プロトン性溶媒:
・1価アルコール;炭素数1〜6の1価アルコール(メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコールなど)、炭素数7以上の1価アルコール(ベンジルアルコール、オクタノールなど)、2価アルコール;炭素数2〜6の2価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコールなど)、炭素数7以上の2価アルコール(オクチレングリコールなど)、
3価アルコール;炭素数3〜6の3価アルコール(グリセリンなど)、
4価から6価またはそれ以上のアルコール;炭素数1〜6の4価から6価またはそれ以上のアルコール(ヘキシトールなど)
・アミド類;
ホルムアミド類(N−メチルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、など)、アセトアミド類(N−メチルアセトアミド、N−エチルアセトアミドなど)
・水
・アミド類;
ホルムアミド類(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなど)、アセトアミド類(N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなど)、プロピオンアミド類(N,N−ジメチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホリルアミドなど)、オキサゾリジノン類(N−メチル−2−オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノンなど)、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなど
・ラクトン類;
α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなど
・ケトン類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノンなど
・ニトリル類;
アセトニトリル、アクリロニトリルなど
・カーボネート類;
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど
・その他の有機極性溶剤;
ジメチルスルホキシド、スルホランなど
・炭化水素類:ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等)
・エーテル類
モノエーテル(エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフランなど)、ジエーテル(エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなど)
これらのなかで好ましくは極性溶媒であり、さらに好ましくはプロトン性溶媒であり、最も好ましくはアルコールである。
溶媒(C)としてアルコールを使用する場合、アルキル化剤(B)のアルキル基と同じアルキル基を有する1価アルコールを使用するのが好ましい。例えば、アルキル化剤(B)としてメチル化剤を使用する場合は溶媒(C)としてはメタノールが好適であり、エチル化剤を使用する場合は(C)はエタノールが好適である。
有機酸の具体例は以下の通りであり、2種以上併用することもできる。
(1)カルボン酸たとえばモノカルボン酸{C1〜30の脂肪族モノカルボン酸[飽和モノカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ベラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸など);不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸など)];C7〜34の脂環式モノカルボン酸[シクロヘキサンカルボン酸など];C7〜15の芳香族モノカルボン酸[安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など];C2〜31の脂肪族オキシモノカルボン酸[グリコール酸、乳酸、酒石酸など];C7〜15の芳香族オキシカルボン酸[サリチル酸、マンデル酸など];アルキル(C1〜20)エーテルモノカルボン酸}およびポリカルボン酸(2〜4価のポリカルボン酸){C2〜31の脂肪族ポリカルボン酸[飽和ポリカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸など);不飽和ポリカルボン酸(マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、フラン−2,3−ジカルボン酸、フラン−3,4−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸など)];C8〜16の芳香族ポリカルボン酸[フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など];S含有ポリカルボン酸[チオジプロピオン酸など];C7〜34の脂環式ポリカルボン酸[シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸など];カルボキシル基含有ポリマー(Mw:200〜5000)[ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸と他のビニルモノマーとのコポリマー、カルボキシル基含有ポリウレタン、]など}
(2)フェノール類、たとえば1価フェノール(フェノールおよびナフトールを含む)[フェノール;モノおよびジアルキル(C1〜20)フェノール類(クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、n−およびイソ−プロピルフェノール、n−およびイソ−アミルフェノール、イソノニルフェノール、イソドデシルフェノールなど);メトキシフェノール類(オイゲノール、グアヤコールなど);ナフトールおよびシクロヘキシルフェノールなど]および多価(2〜4価)フェノール[カテコール、レゾルシン、ピロガロールおよびフロログリシンなど]
(3)モノ−およびジ−アルキル(C1〜20)リン酸エステル[モノ−およびジ−メチルリン酸エステル、モノ−およびジ−イソプロピルリン酸エステル、モノ−およびジ−ブチルリン酸エステル、モノ−およびジ−2−エチルヘキシルリン酸エステル、モノ−およびジ−イソデシルリン酸エステルなど]
2,4−ジメチル−2−イミダゾリンの合成
SUS製オートクレーブに1,2−プロパンジアミン(BASFジャパン製)120部と酢酸ブチル(ダイセル製)140部を仕込み、反応温度170℃で5時間攪拌下反応させ、温度140℃、圧力0.6kPaで減圧蒸留により精製し、2,4−ジメチル−2−イミダゾリン100部を得た。2,4−ジメチル−2−イミダゾリンは常温で液状であった。
1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル(宇部興産製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。)234部とメタノール(信越化学工業製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。)64部を仕込み、温度120℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとメタノールに対して、製造例1で得た2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部を16時間かけて滴下させながら、反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.8MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度120℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応16時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩196部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル225部を仕込み、温度60℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルに対して、2−メチル−2−イミダゾリン(和光純薬工業製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。常温で固体である。)84部とメタノール64部の混合溶液を20時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.3MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度60℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応16時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩182部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,3−ジメチルイミダゾリウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル243部とメタノール96部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとメタノールに対して、温度110℃で溶融させたイミダゾール(和光純薬工業製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。常温で固体である。)68部を15時間かけて滴下させながら、反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.6MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度130℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応15時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,3−ジメチルイミダゾリウムメチル炭酸塩167部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル360部を仕込み、温度80℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルに対して、製造例1で得た2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部を22時間かけて滴下させながら、反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.5MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度80℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応18時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルを除去し、1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩189部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル硫酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、硫酸ジメチル(辻本化学工業製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。)277部を仕込み、温度150℃まで昇温した後、仕込んだ硫酸ジメチルに対して、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール96部の混合溶液を20時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.9MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度150℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応10時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の硫酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル硫酸塩216部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル234部とエタノール(和光純薬工業製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。)92部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとエタノールに対して、製造例1で得た2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部を14時間かけて滴下させながら、反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.8MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度130℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応13時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度90℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびエタノールを除去し、1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩194部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,3−ジエチル−2,4−ジメチル−2−イミダゾリニウムエチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジエチル(キシダ化学製、以下の実施例、比較例も同社の製品を使用した。)319部とエタノール92部を仕込み、温度140℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジエチルとエタノールに対して、2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部を15時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.8MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度150℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応15時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度90℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジエチルおよびエタノールを除去し、1,3−ジエチル−2,4−ジメチル−2−イミダゾリニウムエチル炭酸塩237部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル243部とメタノール74部を仕込み、温度110℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとメタノールに対して、2−メチル−2−イミダゾリンの粉体84部を20時間かけて分割投入させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.5MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度110℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応15時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩181部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル225部とメタノール32部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとメタノールに対して、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール32部の混合溶液を15時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.7MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度130℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応13時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩182部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル270部とメタノール100部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとメタノールに対して、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール100部の混合溶液を14時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.7MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度130℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応10時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩182部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル225部とメタノール32部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルとメタノールに対して、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール32部の混合溶液を14時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.7MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度130℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応10時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩181部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、炭酸ジメチル270部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、仕込んだ炭酸ジメチルに対して、温度110℃で溶融させた2−メチル−2−イミダゾリン84部を14時間かけて滴下させながら反応させた。生成した炭酸ガスを除去しながら、反応槽の圧力を0.7MPa以下に保持しながら反応させた。
滴下後温度130℃でさらに熟成反応を行い、熟成反応10時間後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩155部を得た。化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムフタル酸塩の合成
実施例1にて得られた1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩197部をメタノール130部に溶解させ、フタル酸(川崎化成工業製)162部を除々に添加しながら反応させた。生成した炭酸ガスおよびメタノールを除去して1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムフタル酸塩280部を得た。
1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、製造例1で得た2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部、メタノール64部と炭酸ジメチル234部を仕込み、温度120℃まで昇温した後、反応槽の圧力を生成した炭酸ガスを除去しながら圧力を0.8MPa以下に保持し温度120℃で32時間反応させた。32時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩155部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール64部、炭酸ジメチル225部を仕込み、温度60℃まで昇温した後、圧力0.3MPaで36時間反応させた。36時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩147部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,3−ジメチルイミダゾリウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、イミダゾール68部、メタノール96部と炭酸ジメチル243部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、圧力0.6MPaで30時間反応させた。30時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、
1,3−ジメチルイミダゾリウムメチル炭酸塩131部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、製造例1で得た2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部、炭酸ジメチル360部を仕込み、温度80℃まで昇温した後、圧力0.5MPaで40時間反応させた。40時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行っ
た。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルを除去し、1,2,3,4−テトラメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩150部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル硫酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、2−メチル−2−イミダゾリン84部、メタノール96部、硫酸ジメチル277部を仕込み、温度150℃まで昇温した後、圧力0.9MPaで30時間反応させた。30時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の硫酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル硫酸塩208部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、製造例1で得た2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部、エタノール92部、炭酸ジメチル234部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、圧力0.8MPaで27時間反応させた。27時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度90℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびエタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩154部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,3−ジエチル−2,4−ジメチル−2−イミダゾリニウムエチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、2,4−ジメチル−2−イミダゾリン98部とエタノール92部、炭酸ジエチル319部を仕込み、温度140℃まで昇温した後、圧力0.8MPaで30時間反応させた。30時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度90℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジエチルおよびエタノールを除去し、1,3−ジエチル−2,4−ジメチル−2−イミダゾリニウムエチル炭酸塩184部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール74部、炭酸ジメチル243部を仕込み、温度110℃まで昇温した後、圧力0.7MPaで35時間反応させた。35時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩152部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
SUS製オートクレーブに、2−メチル−2−イミダゾリン84部とメタノール200部、炭酸ジメチル270部を仕込み、温度130℃まで昇温した後、圧力0.7MPaで28時間反応させた。28時間反応後、高速液体クロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その後、温度80℃、圧力0.05MPa減圧下で未反応の炭酸ジメチルおよびメタノールを除去し、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩170部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
比較例8の反応時間を24時間にする以外は比較例8と同様にして、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩170部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
比較例9の炭酸ジメチル270部を225部、メタノール200部を64部に変更する以外は比較例9と同様にして、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩138部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩の合成
比較例9のメタノールを使用しない以外は比較例9と同様にして、1,2,3−トリメチル−2−イミダゾリニウムメチル炭酸塩128部を得た。化合物(A’)の転化率、アミジニウム塩(D’)の純度および収率は表1に示した。
化合物(A)の転化率、アミジニウム塩(D)の純度、およびアミジニウム塩(D)の収率は以下の方法で測定、計算した。その結果を表1に示した。
測定条件
機器名:高速液体クロマトグラフ、型番LC−10A 島津製作所製
移動相:10mMリン酸/100mM過塩素酸ナトリウム水溶液
カラム:ODSカラム、検出器:UV210nm
(A)から転化した化合物のモル数を(A)の当初仕込みモル数で除した数値に100を乗じた数値であって、下記の式から求めた。
(A)の転化率=[(d)の面積+(e)群の面積の合計]/[(a)の面積+(d)の面積+(e)群の面積の合計]×100
(A)の転化物における(D)の割合=[(d)の面積]/[(d)の面積+(e)群の面積の合計]×100
(D)のモル数を(A)の当初仕込みモル数で除した数値に100を乗じた数値であって、下記の式から求めた。
(A)基準の(D)の収率=[(d)の面積]/[(a)の面積+(d)の面積+(e)群の面積の合計]×100
アルキル化剤(B)基準の(D)の収率
=[(A)基準の(D)の収率]×[(A)が(D)へ転化するのに必要な(B)の理論量]/[(B)の仕込量]
また、本発明である実施例9〜12の製造方法は、アミジン基を有する化合物(A)を分割投入しないで一括仕込みする比較例9〜12と比較すると、アミジニウム塩(D)の純度および収率が、いずれも高いことがわかった。
比較例9,10において、(A)に対して(B)や溶媒(C)を多量に使用すると、化合物(A)の転化率は実施例と同レベルに改善されるが、実施例11では(A)に対して(B)や(C)を多量に使用しなくとも、化合物(A)の転化率は高いことがわかる。また実施例12では溶媒(C)を使用しなくとも化合物(A)の転化率は高いことがわかる。
Claims (15)
- 化合物(A)とアルキル化剤(B)との反応時の反応圧力が、0.1〜0.9MPaである請求項1に記載の製造方法。
- 化合物(A)とアルキル化剤(B)との反応時の反応温度が、50〜150℃である請求項1または2に記載の製造方法。
- 化合物(A)が常温で固体であって、アルキル化剤(B)に対して(A)の粉体を分割投入させながら反応させて、アミジニウム塩(D)を得る請求項1〜3のいずれか1項に記載のアミジニウム塩の製造方法。
- アルキル化剤(B)に対して、常温の液状の化合物(A)または加熱溶融された化合物(A)の溶融物を滴下させながら反応させて、アミジニウム塩(D)を得る請求項1〜3のいずれか1項に記載のアミジニウム塩の製造方法。
- 溶媒(C)存在下で、化合物(A)をアルキル化剤(B)に対して分割投入させながら反応させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 化合物(A)を溶媒(C)に溶解させた溶液を、アルキル化剤(B)に対して滴下させながら反応させる請求項6に記載の製造方法。
- 溶媒(C)が極性溶媒(C1)である請求項6または7に記載の製造方法。
- 極性溶媒(C1)がプロトン性溶媒(C11)である請求項8に記載の製造方法。
- プロトン性溶媒(C11)がアルコール(C111)である請求項9に記載の製造方法。
- 2−イミダゾリン(A1)が、2−メチル−2−イミダゾリン、2,4−ジメチル−2−イミダゾリン、2,4,5−トリメチル−2−イミダゾリン、2−エチル−2−イミダゾリン、2−エチル−4−メチル−2−イミダゾリン、2−イソプロピル−2−イミダゾリン、2−フェニル−2−イミダゾリン、および2−ベンジル−2−イミダゾリンからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項11に記載の製造方法。
- 炭酸ジアルキルが、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジイソプロピル、炭酸ジブチルからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 硫酸ジアルキルが、ジメチル硫酸、エチルメチル硫酸、ジエチル硫酸、ジイソプロピル硫酸、ジブチル硫酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法により得られたアミジニウム塩と有機酸を反応させるアミジニウム有機酸塩の製造方法。
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