JP2021031457A - ヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩及びその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下式で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
(Xは、各々独立に、水素原子又はハロゲン原子。R1、R2、R3及びR4は、各々独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロアルキル基、及び炭素数6〜10のアリール基であって、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数6〜10のアリールオキシ基、炭素数2〜12のジアルキルアミノ基、炭素数6〜10のモノアリールアミノ基、及び炭素数12〜20のジアリールアミノ基の中の1つ以上で置換されていてもよい。Y−は、各々独立に、ハロゲン化物イオン、スルホン酸イオン、カルボン酸イオン又は水酸化物イオン。)
【選択図】なし
Description
[1] 一般式(1)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
R1、R2、R3及びR4は、各々独立に、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、又は炭素数6から10のアリール基を表し、これらの置換基は、水酸基、炭素数1から6のアルキル基、炭素数6から10のアリール基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基、炭素数6から10のモノアリールアミノ基及び炭素数12から20のジアリールアミノ基からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
R5は、炭素数1から9のアルキル基、炭素数1から9のフルオロアルキル基、又はフェニル基を表し、該フェニル基は、炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
[2] 一般式(1)におけるY−が、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン又は水酸化物イオンである[1]に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
[3] 一般式(1)におけるXが、水素原子である[1]又は[2]に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
[4] 一般式(1)におけるR1、R2、R3及びR4が、各々独立に、炭素数1から6のアルキル基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基及び炭素数1から6のアルコキシ基からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい炭素数1から6のアルキル基、又は炭素数1から6のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基である[1]乃至[3]のいずれか一項に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
[5] 一般式(1)における、R1、R2、R3及びR4が、各々独立に、メチル基又はエチル基であり、Y−が塩化物イオン又は臭化物イオンである[1]乃至[3]のいずれか一項に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
[6] [1]に記載の一般式(1)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩、シリカ源、アルミナ源、アルカリ源及び水を含む組成物を結晶化させる結晶化工程、を有することを特徴とするゼオライトの製造方法。
R1、R2、R3及びR4は、同一又は相異なっていてもよく、メチル基又はエチル基を表し、
Y−は、同一又は相異なって、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン又は水酸化物イオンであり、このうち殊更好ましくは塩化物イオン、臭化物イオン又は水酸化物イオンである。
本発明のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩(1)の製造方法として、一般式(2)で表される芳香族化合物と、一般式(3)で表される第二級アミンとを反応させる工程、を含む、一般式(1a)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩の製造方法(以下、「製法1」ともいう。)を挙げることができる。
本実施形態のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩の製造方法の別の実施形態として、一般式(4a)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロールと、一般式(5a)で表されるアルキル化剤とを反応させる工程、を有することを特徴とする、一般式(1c)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩の製造方法(以下、「製法2」ともいう。)が挙げられる。
Yaは、ハロゲン原子又はR5SO2Oで表される有機スルホニルオキシ基を表す。
製法2に供するヘキサヒドロベンゾジピロール(4a)の製造方法の実施形態の一例として、一般式(6a)で表されるピロメリット酸ジイミドと、還元剤とを反応させる工程、を有することを特徴とする、ヘキサヒドロベンゾジピロール(4a)の製造方法(以下、「原料製法1」ともいう。)、を挙げることができる。
本実施形態のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩(1)の製造方法の別の実施形態として、一般式(4b)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロールと、一般式(5a)で表されるアルキル化剤とを反応させる工程、を有することを特徴とする、一般式(1f)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩の製造方法(以下、「製法3」ともいう。)を挙げることができる。
R11は、同一又は相異なって、水素原子又はR12C(O)で表されるアシル基を表し、
R12は、炭素数1から10のハロアルキル基を表す。
製法3に供する一般式(4c)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロールの製造方法の実施形態の一例として、芳香族化合物(2)と、一般式(3b)で表されるアミド化合物とを反応させる工程、を有することを特徴とする、一般式(4c)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロールの製造方法(以下、「原料製法2」ともいう。)、を挙げることができる。
好ましくは10以上、50以下、
より好ましくは15以上、40以下
OH/SiO2 : 0.06以上、1.0以下、
好ましくは0.08以上、0.60以下、
より好ましくは0.10以上、0.40以下
M/SiO2 : 0.06以上、1.0以下、
好ましくは0.08以上、0.60以下、
より好ましくは0.10以上、0.40以下
SDA/SiO2 : 0.01以上、2.0以下
好ましくは0.02以上、0.50以下
より好ましくは0.03以上、0.30以下
H2O/SiO2 : 5以上、60以下、
好ましくは10以上、50以下、
より好ましくは15以上、40以下
上記組成において、SiO2/Al2O3は原料組成物中のアルミナに対するシリカのモル比であり、OH/SiO2、M/SiO2、SDA/SiO2及びH2O/SiO2は、それぞれ、原料組成物中のシリカに対する水酸化物イオン、アルカリ金属、SDA又は水のモル比である。なお、Mはアルカリ金属であり、例えば、アルカリ金属がナトリウムである場合、又は、アルカリ金属がナトリウムとカリウムである場合、M/SiO2は、それぞれ、Na/SiO2、又は(Na+K)/SiO2となる。
処理時間 :2時間以上500時間以下
処理圧力 :自生圧
結晶化における原料組成物の状態は任意であり、静置下又は攪拌下のいずれでもよいが、攪拌下であることが好ましい。
(H1−NMR)
AscendTM 400(400MHz、Bruker製)又はUltraShieldTM Plus 400(400MHz、Bruker製)を使用して、試料のH1−NMRスペクトルを測定した。測定溶媒として、重クロロホルム(CDCl3)、重ジメチルスルホキシド−d6(DMSO−d6)、重アセトン(Acetone−d6)又は重水(D2O)を、内部標準物質としてテトラメチルシラン(TMS)を用いて試料のH1−NMRスペクトルを測定した。測定データは、化学シフト、多重度、カップリング定数(Hz)及び積分値の順に記載した。
(粉末X線回折)
一般的なX線回折装置(装置名:Ultima IV、RIGAKU製)を使用し、試料のXRDを測定した。測定条件は以下のとおりである。
測定モード : ステップスキャン
スキャン幅 : 0.02°
発散スリット: 1.00deg
散乱スリット: 開放
受光スリット: 開放
計測時間 : 1.0分
測定範囲 : 2θ=3.0°〜43.0°
得られたXRDのパターンとIZAのStructure Commissionのホーム−ページに掲載されたXRDパターンとを比較することによって、試料の結晶相及びXRDピーク強度比を確認した。
(ケイ素、アルミニウムの定量)
一般的な誘導結合プラズマ発光分析装置(装置名:OPTIMA3300DV、PERKIN ELMER製)を用いて、試料の組成分析を行った。試料をフッ酸と硝酸の混合溶液に溶解させ、測定溶液を調製した。得られた測定溶液を装置に投入して試料の組成を分析した。得られたケイ素(Si)、アルミニウム(Al)のモル濃度から、SiO2/Al2O3を算出した。
(ヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩の合成)
実施例1−1
(2,6−ジヘキシル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロールの合成)
(2,2,6,6−テトラヘキシル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロリウム=ジブロミドの合成)
(2,6−ビス(トリフルオロアセチル)−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロールの合成)
(2,2,6,6−テトラエチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロリウム=ジブロミドの合成)
実施例2−1
実施例1−3で得られた2,2,6,6−テトラエチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロリウム=ジブロミドを構造規定剤(SDA)とし、48%NaOH及びY型ゼオライト(商品名:HSZ−350HUA、東ソー製、シリカ及びアルカリ源)を混合し組成物を得た。得られた組成物の組成を示す。
OH/SiO2 = 0.35
Na/SiO2 = 0.35
SDA/SiO2 = 0.10
H2O/SiO2 = 25
組成物の種晶含有量が3.0重量%となるように、組成物に種晶AFX型ゼオライトを添加した後、十分に撹拌した。攪拌後の組成物をステンレス製オートクレーブに密閉し、当該オートクレーブを回転させながら、180℃で184時間加熱して生成物を得た。
実施例1−13で得られた2,2,6,6−テトラエチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロリウム=ジクロリドを構造規定剤(SDA)として使用したこと以外は実施例2−1と同様の方法で生成物を得、これを濾過、洗浄及び乾燥した。
Claims (6)
- 一般式(1)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
R1、R2、R3及びR4は、各々独立に、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、又は炭素数6から10のアリール基を表し、これらの置換基は、水酸基、炭素数1から6のアルキル基、炭素数6から10のアリール基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基、炭素数6から10のモノアリールアミノ基及び炭素数12から20のジアリールアミノ基からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
Y−は、同一又は相異なって、ハロゲン化物イオン、R5SO2O−で表されるスルホン酸イオン、R6COO−で表されるカルボン酸イオン又はOH−(水酸化物イオン)を表し、
R5は、炭素数1から9のアルキル基、炭素数1から9のフルオロアルキル基、又はフェニル基を表し、該フェニル基は、炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
R6は、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、又はフェニル基を表し、該フェニル基は、炭素数1から4のアルキル基で置換されていてもよい。) - 前記一般式(1)におけるY−が、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン又は水酸化物イオンである請求項1に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
- 前記一般式(1)におけるXが、水素原子である請求項1又は2に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
- 前記一般式(1)におけるR1、R2、R3及びR4が、各々独立に、炭素数1から6のアルキル基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基及び炭素数1から6のアルコキシ基からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい炭素数1から6のアルキル基、又は炭素数1から6のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基である請求項1乃至3のいずれか一項に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
- 前記一般式(1)における、R1、R2、R3及びR4が、各々独立に、メチル基又はエチル基であり、Y−が塩化物イオン又は臭化物イオンである請求項1乃至3のいずれか一項に記載のヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩。
- 請求項1に記載の一般式(1)で表されるヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩、シリカ源、アルミナ源、アルカリ源及び水を含む組成物を結晶化させる結晶化工程、を有することを特徴とするゼオライトの製造方法。
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