JP2021107388A - Method for producing hydroxyalkylcarboxamide compound and hydroxyalkylcarboxamide compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有するヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法およびヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物に関する。 The present invention relates to a method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound having a blocked isocyanate group and a hydroxy group, and a hydroxyalkylcarboxamide compound.
カルバミン酸エステルのうち、一般にブロックイソシアネートと呼ばれているものは、イソシアネートと、イソシアナト基(−NCO)のブロック化剤とを反応させる方法により合成される。従来、イソシアナト基のブロック化剤としては、ピラゾール類、ケトオキシム類など、イソシアナト基に活性水素を付加する化合物が用いられている。ピラゾール類またはケトオキシム類から得られたカルバミン酸エステルは、加熱されることにより、ブロック化剤が解離されてイソシアナト基が再生され、イソシアネートとなる。このようなカルバミン酸エステルは、イソシアナト基がブロック化剤で保護されたブロックイソシアナト基を有する化合物として広く使用されている。 Among the carbamic acid esters, those generally called blocked isocyanates are synthesized by a method of reacting isocyanate with an isocyanato group (-NCO) blocking agent. Conventionally, as a blocking agent for an isocyanato group, compounds such as pyrazoles and ketooximes that add active hydrogen to an isocyanato group have been used. When the carbamic acid ester obtained from pyrazoles or ketooximes is heated, the blocking agent is dissociated and the isocyanato group is regenerated to become an isocyanate. Such carbamic acid esters are widely used as compounds having a blocked isocyanate group in which the isocyanate group is protected by a blocking agent.
ブロックイソシアナト基を有する化合物としては、多様な化合物の材料として使用できる汎用性の高いものが要求されている。このような化合物として、分子中にブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物が挙げられる。
ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物は、ヒドロキシ基を用いて種々の反応を行い、多様な化合物と反応させることができる。しかも、ブロックイソシアト基およびヒドロキシ基を有する化合物は、ブロック化剤が解離されることにより、ウレタン結合(−NH−CO−O−)を形成することができるため、自己重合できる。
As a compound having a block isocyanate group, a highly versatile compound that can be used as a material for various compounds is required. Examples of such a compound include compounds having a blocked isocyanate group and a hydroxy group in the molecule.
Compounds having a block isocyanate group and a hydroxy group can undergo various reactions using a hydroxy group and can be reacted with various compounds. Moreover, the compound having a blocking isocyanate group and a hydroxy group can self-polymerize because a urethane bond (-NH-CO-O-) can be formed by dissociating the blocking agent.
ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物の合成方法としては、例えば、特許文献1および特許文献2に記載された方法がある。特許文献1および特許文献2には、原料としてホスゲンまたはクロロギ酸化合物を用いて、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物を合成する方法が記載されている。
As a method for synthesizing a compound having a block isocyanate group and a hydroxy group, for example, there are the methods described in
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載されたブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物の製造方法では、原料として、ホスゲンまたはクロロギ酸化合物を用いている。ホスゲンおよびクロロギ酸は、有毒物質であるため取り扱いが難しい。また、ホスゲンおよびクロロギ酸化合物は、ハロゲンを含む化合物である。ハロゲンを含む化合物が、電子部品に用いられる化合物中に不純物として残留していると、電子部品に支障を来す恐れがある。このため、ハロゲンを含む化合物は、電子部品に用いられる化合物の原料として、使用しないことが望ましい。
However, in the method for producing a compound having a blocked isocyanate group and a hydroxy group described in
また、ハロゲンを含む化合物を用いることなく、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物を合成する方法として、ヒドロキシ基を有するイソシアネートを合成し、そのイソシアナト基をブロック化剤で保護する方法を用いることが考えられる。 Further, as a method for synthesizing a compound having a blocked isocyanato group and a hydroxy group without using a compound containing a halogen, a method of synthesizing an isocyanate having a hydroxy group and protecting the isocyanato group with a blocking agent is used. Can be considered.
しかしながら、イソシアナト基は、ヒドロキシ基との反応性が高い。このため、イソシアナト基とヒドロキシ基の両方を化合物中に存在させることは難しい。また、イソシアナト基とヒドロキシ基との反応性は、イソシアナト基とブロック化剤の活性水素との反応性よりも高い。これらのことから、ヒドロキシ基を有するイソシアネートを合成し、そのイソシアナト基をブロック化剤で保護する方法を用いて、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物を合成することは困難である。 However, the isocyanato group is highly reactive with the hydroxy group. For this reason, it is difficult to have both an isocyanato group and a hydroxy group present in the compound. Further, the reactivity of the isocyanato group and the hydroxy group is higher than the reactivity of the isocyanato group and the active hydrogen of the blocking agent. From these facts, it is difficult to synthesize a blocked isocyanate group and a compound having a hydroxy group by using a method of synthesizing an isocyanate having a hydroxy group and protecting the isocyanato group with a blocking agent.
したがって、従来の技術では、ハロゲンを含む化合物を用いることなく、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する化合物を合成することは困難であった。
また、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有し、ハロゲンを含む化合物を用いることなく製造できる新規のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が望まれていた。
Therefore, in the conventional technique, it has been difficult to synthesize a compound having a blocked isocyanate group and a hydroxy group without using a compound containing a halogen.
Further, a novel hydroxyalkylcarboxamide compound which has a block isocyanate group and a hydroxy group and can be produced without using a halogen-containing compound has been desired.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ハロゲンを含む化合物を用いることなく、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有するヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を合成するヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法、およびヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound for synthesizing a hydroxyalkylcarboxamide compound having a blocked isocyanate group and a hydroxy group without using a compound containing a halogen, and a hydroxy. It is an object of the present invention to provide an alkylcarboxamide compound.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した。
その結果、溶媒の存在下で、特定のカルバミン酸エステル(および/またはその環化体)と、特定のブロック化剤と反応させることにより、ハロゲンを含む化合物を用いることなく、ヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が得られることを見出し、本発明を想到した。
すなわち、本発明は以下の事項に関する。
The present inventors have diligently studied to solve the above problems.
As a result, by reacting a specific carbamic acid ester (and / or a cyclized product thereof) with a specific blocking agent in the presence of a solvent, the hydroxyalkylcarboxamide compound can be obtained without using a compound containing a halogen. We found that it could be obtained and came up with the present invention.
That is, the present invention relates to the following matters.
[1] 溶媒の存在下で、下記一般式(3)で示されるカルバミン酸エステルと下記一般式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方と、下記一般式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤とを反応させることにより、下記一般式(6)で示される化合物を合成する第1工程を含むことを特徴とするヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。 [1] In the presence of a solvent, one or both of the carbamic acid ester represented by the following general formula (3) and the cyclized compound of the carbamic acid ester represented by the following general formula (4), and the following general formula ( A method for producing a hydroxyalkyl carboxamide compound, which comprises a first step of synthesizing a compound represented by the following general formula (6) by reacting with a blocking agent containing a pyrazole ring represented by 5).
[2] 前記第1工程の前に、
下記一般式(1)で示されるジアルキルカーボネートと、下記一般式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物とを反応させることにより、下記一般式(3)で示されるカルバミン酸エステルと下記一般式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方を合成する第2工程を行うことを特徴とする[1]に記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。
[2] Before the first step,
By reacting the dialkyl carbonate represented by the following general formula (1) with the compound having an amino group and a hydroxy group represented by the following general formula (2), the carbamic acid ester represented by the following general formula (3) can be obtained. The method for producing a hydroxyalkyl carboxamide compound according to [1], which comprises performing a second step of synthesizing one or both of the cyclized compounds of the carbamic acid ester represented by the following general formula (4).
[3] 式(3)において、R1が−CH3を示し、式(3)、式(4)および式(6)において、R2が−CH2−CH2−を示し、式(5)および式(6)において、R3およびR5は−CH3を示し、R4は−Hを示すことを特徴とする[1]または[2]に記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。 [3] In the formula (3), R 1 represents −CH 3 , and in the formulas (3), (4) and (6), R 2 represents −CH 2 −CH 2 −, and the formula (5). ) And the method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound according to [1] or [2] , wherein R 3 and R 5 represent −CH 3 and R 4 represents −H in the formula (6).
[4] 前記第1工程において、塩基化合物からなる活性化剤の存在下で、前記カルバミン酸エステルと前記環化体のいずれか一方または両方と、前記ブロック化剤とを反応させることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。 [4] The first step is characterized in that one or both of the carbamic acid ester and the cyclized product is reacted with the blocking agent in the presence of an activator composed of a basic compound. The method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound according to any one of [1] to [3].
[5] 前記活性化剤が、アルカリ金属の水素化物、アルカリ土類金属の水素化物、第一級〜第三級アルコキシド、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のリン酸塩から選ばれるいずれか1種または2種以上であることを特徴とする[4]に記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。
[6] 前記活性化剤が、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムtert−ブトキシドから選ばれるいずれか1種であることを特徴とする[4]に記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。
[5] The activator is selected from alkali metal hydrides, alkaline earth metal hydrides, primary to tertiary alkoxides, alkali metal hydroxides, and alkali metal phosphates. The method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound according to [4], which comprises one kind or two or more kinds.
[6] The method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound according to [4], wherein the activator is any one selected from lithium methoxide, sodium methoxide, and sodium tert-butoxide.
[7] 前記第1工程において、前記カルバミン酸エステルと前記環化体のいずれか一方または両方と、前記ブロック化剤とを、アミド系溶媒中で反応させることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。
[8] 前記アミド系溶媒がN,N−ジメチルホルムアミドであることを特徴とする[7]に記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。
[7] In the first step, one or both of the carbamic acid ester and the cyclized compound are reacted with the blocking agent in an amide-based solvent [1] to [1] to [ 6] The method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound according to any one of.
[8] The method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound according to [7], wherein the amide-based solvent is N, N-dimethylformamide.
[9] 下記一般式(60)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物。 [9] A hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the following general formula (60).
本発明のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法によれば、ハロゲンを含む化合物を用いることなく、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有するヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を製造できる。
本発明によれば、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する新規のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を提供できる。
According to the method for producing a hydroxyalkylcarboxamide compound of the present invention, a hydroxyalkylcarboxamide compound having a blocked isocyanate group and a hydroxy group can be produced without using a compound containing a halogen.
According to the present invention, it is possible to provide a novel hydroxyalkylcarboxamide compound having a blocked isocyanate group and a hydroxy group.
以下、本発明の化合物の製造方法について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the method for producing the compound of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the embodiments shown below.
<化合物の製造方法>
本実施形態のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法は、カルバミン酸エステル合成工程(特許請求の範囲における「第2工程」に相当する。)と、カルボキサミド化合物合成工程(特許請求の範囲における「第1工程」に相当する。)とを含む。
<Compound manufacturing method>
The method for producing the hydroxyalkyl carboxamide compound of the present embodiment includes a carbamic acid ester synthesis step (corresponding to the "second step" in the claims) and a carboxamide compound synthesis step (the "first step" in the claims. ”.) And is included.
カルバミン酸エステル合成工程は、例えば、以下に示す工程とすることができる。まず、下記一般式(1)で示されるジアルキルカーボネートと、下記一般式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物とを反応させる。このことにより、下記一般式(3)で示されるカルバミン酸エステルと下記一般式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方を合成する。 The carbamic acid ester synthesis step can be, for example, the step shown below. First, the dialkyl carbonate represented by the following general formula (1) is reacted with a compound having an amino group and a hydroxy group represented by the following general formula (2). As a result, either or both of the carbamic acid ester represented by the following general formula (3) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the following general formula (4) are synthesized.
カルボキサミド化合物合成工程では、溶媒の存在下で、式(3)で示されるカルバミン酸エステルと式(4)で示される環化体のいずれか一方または両方と、下記一般式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤とを反応させる。このことにより、下記一般式(6)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を合成する。 In the carboxamide compound synthesis step, in the presence of a solvent, one or both of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product represented by the formula (4) are represented by the following general formula (5). React with a blocking agent containing a pyrazole ring. As a result, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the following general formula (6) is synthesized.
(カルバミン酸エステル合成工程)
カルバミン酸エステル合成工程において、原料として使用される式(1)で示されるジアルキルカーボネートは、式(1)中の2つのR1が両方とも−CH3であるジメチルカーボネートまたは式(1)中の2つのR1が両方とも−CH2−CH3であるジエチルカーボネートであり、ジメチルカーボネートであることが好ましい。式(1)で示されるジアルキルカーボネートが、ジメチルカーボネートであると、一般式(6)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の合成に伴って原料から脱離する生成物が、メタノールとなる。メタノールは、沸点が低い化合物であるため、反応生成物との分離が容易であり、好ましい。
(Carbamic acid ester synthesis step)
In carbamate synthesis step, dialkyl carbonate represented by formula is used as a raw material (1) has the formula (1) two in R 1 are both dimethyl carbonate or formula (1) in a -CH 3 least two of R 1 both are diethyl carbonate is -CH 2 -CH 3, is preferably dimethyl carbonate. When the dialkyl carbonate represented by the formula (1) is a dimethyl carbonate, the product desorbed from the raw material with the synthesis of the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the general formula (6) is methanol. Since methanol is a compound having a low boiling point, it is easy to separate from the reaction product and is preferable.
カルバミン酸エステル合成工程において、原料として使用される式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物は、式(2)中のR2が炭素原子数2〜6の直鎖状アルキレン基または炭素原子数4〜6のシクロアルキレン基である。式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物としては、式(6)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が汎用性の高いものとなるため、R2が−CH2−CH2−であるエタノールアミン、またはR2が−CH2−CH2−CH2−である3−アミノ−1−プロパノールを用いることが好ましい。また、R2が炭素原子数4〜6のシクロアルキレン基である場合、シクロヘキセン基であることが好ましい。 In the carbamic acid ester synthesis step, the compound having an amino group and a hydroxy group represented by the formula (2) used as a raw material has a linear alkylene group in which R 2 in the formula (2) has 2 to 6 carbon atoms. Alternatively, it is a cycloalkylene group having 4 to 6 carbon atoms. As the compound having an amino group and a hydroxy group represented by the formula (2), the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (6) has high versatility, and therefore R 2 is −CH 2 −CH 2 −. It is preferable to use some ethanolamine, or 3-amino-1-propanol in which R 2 is -CH 2- CH 2- CH 2-. When R 2 is a cycloalkylene group having 4 to 6 carbon atoms, it is preferably a cyclohexene group.
カルバミン酸エステル合成工程において、式(1)で示されるジアルキルカーボネートと、式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物とを反応させる条件としては、式(1)で示されるジアルキルカーボネートおよび式(2)で示される化合物の種類に応じて適宜決定でき、特に限定されない。
例えば、式(1)で示されるジアルキルカーボネートがジメチルカーボネートであって、式(2)で示される化合物がエタノールアミンである場合、密閉容器中、無溶媒の条件下で反応させることが好ましい。
この場合、反応温度は、25℃〜150℃の範囲であることが好ましく、35℃〜120℃の範囲であることがより好ましく、50℃〜100℃の範囲であることがさらに好ましく、60〜95℃の範囲であることがより好ましく、70℃〜90℃の範囲であることが特に好ましい。また、反応時間は、0.5時間〜24時間であることが好ましく、1時間〜12時間であることがより好ましく、2時間〜6時間であることがさらに好ましい。
In the carbamic acid ester synthesis step, the conditions for reacting the dialkyl carbonate represented by the formula (1) with the compound having an amino group and a hydroxy group represented by the formula (2) are the dialkyl carbonate represented by the formula (1). And, it can be appropriately determined according to the type of the compound represented by the formula (2), and is not particularly limited.
For example, when the dialkyl carbonate represented by the formula (1) is a dimethyl carbonate and the compound represented by the formula (2) is ethanolamine, it is preferable to react in a closed container under a solvent-free condition.
In this case, the reaction temperature is preferably in the range of 25 ° C. to 150 ° C., more preferably in the range of 35 ° C. to 120 ° C., further preferably in the range of 50 ° C. to 100 ° C., and 60 to 60 to 100 ° C. The range of 95 ° C. is more preferable, and the range of 70 ° C. to 90 ° C. is particularly preferable. The reaction time is preferably 0.5 hours to 24 hours, more preferably 1 hour to 12 hours, and even more preferably 2 hours to 6 hours.
カルバミン酸エステル合成工程における式(3)で示されるカルバミン酸エステルと式(4)で示される環化体のいずれか一方または両方を合成する反応は、反応を促進するために触媒の存在下で行ってもよい。
触媒としては、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、カルシウムメトキシド、リチウムtert−ブトキシド、ナトリウムtert−ブトキシド、カリウムtert−ブトキシド、トリエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、水酸化ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸リチウムなどを用いることができる。これらの中でも特に、ナトリウムメトキシド、ナトリウムtert−ブトキシドを用いることが、反応収率の点で好ましい。
触媒の含有量は、例えば、式(2)で示される化合物に対して、0.01〜0.1モル当量とすることができる。
The reaction for synthesizing either or both of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product represented by the formula (4) in the carbamic acid ester synthesis step is carried out in the presence of a catalyst to promote the reaction. You may go.
As catalysts, lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride, lithium methoxide, sodium methoxide, potassium methoxide, calcium methoxide, lithium tert-butoxide, sodium tert-butoxide, potassium tert-butoxide, triethylamine, diah Zabicycloundecene, sodium hydroxide, potassium phosphate, sodium phosphate, lithium phosphate and the like can be used. Among these, it is particularly preferable to use sodium methoxide and sodium tert-butoxide in terms of reaction yield.
The content of the catalyst can be, for example, 0.01 to 0.1 molar equivalent with respect to the compound represented by the formula (2).
カルバミン酸エステル合成工程においては、式(3)で示されるカルバミン酸エステルと、式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方を合成する。カルバミン酸エステル合成工程においては、式(3)で示されるカルバミン酸エステルと、式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方のみを選択的に合成してもよいし、これらを任意の割合で含有する混合物として合成してもよい。 In the carbamic acid ester synthesis step, one or both of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) are synthesized. In the carbamic acid ester synthesis step, only one of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) may be selectively synthesized. These may be synthesized as a mixture containing them in an arbitrary ratio.
(カルボキサミド化合物合成工程)
カルボキサミド化合物合成工程において使用する式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤は、式(5)中のR3およびR5がそれぞれ−H、−CH3、−CH2−CH3のいずれかであって、R4が−Hを示し、Xが水素原子、アルカリ金属原子のいずれかを示すものである。
式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤としては、R3およびR5が−CH3であるものが好ましい。R3およびR5が−CH3である場合、製造した式(6)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、加熱されることにより容易にブロック化剤が解離されて、イソシアナト基が再生される汎用性の高いものとなる。
(Carboxamide compound synthesis step)
The blocking agent containing the pyrazole ring represented by the formula (5) used in the carboxamide compound synthesis step has R 3 and R 5 in the formula (5) of -H, -CH 3 , and -CH 2- CH 3 , respectively. In any of these, R 4 indicates −H, and X indicates either a hydrogen atom or an alkali metal atom.
As the blocking agent containing the pyrazole ring represented by the formula (5), those in which R 3 and R 5 are −CH 3 are preferable. When R 3 and R 5 are −CH 3 , the produced hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (6) is easily dissociated from the blocking agent by heating, and the isocyanato group is regenerated. It will be highly sexual.
また、式(5)中のXは、水素原子であってもよいし、アルカリ金属原子であってもよい。Xがアルカリ金属原子である場合、活性化剤を用いることなく、式(6)で示される化合物が高い収率で得られる。Xがアルカリ金属原子である場合のアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられ、安価で入手が容易であるため、ナトリウムが好ましい。 Further, X in the formula (5) may be a hydrogen atom or an alkali metal atom. When X is an alkali metal atom, the compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield without using an activator. Examples of the alkali metal when X is an alkali metal atom include lithium, sodium, potassium and the like, and sodium is preferable because it is inexpensive and easily available.
カルボキサミド化合物合成工程において使用する、式(3)で示されるカルバミン酸エステルと式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方と、式(5)で示されるブロック化剤との割合は、式(6)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が高い収率で得られるため、モル比(式(3)(および/または式(4)):ブロック化剤)で1:1〜1:10の範囲であることが好ましく、1:1〜1:5の範囲であることがより好ましい。 One or both of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) used in the carboxamide compound synthesis step, and the blocking represented by the formula (5). The ratio with the agent is 1: 1 in molar ratio (formula (3) (and / or formula (4)): blocking agent) because the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield. It is preferably in the range of 1 to 1:10, and more preferably in the range of 1: 1 to 1: 5.
カルボキサミド化合物合成工程においては、溶媒の存在下で、式(3)で示されるカルバミン酸エステルと式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方と、ブロック化剤とを反応させる。カルボキサミド化合物合成工程において用いる溶媒は、高沸点の極性溶媒であることが好ましい。
具体的には、溶媒として、例えば、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、アセトニトリル、ホルムアミド、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アニソール、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどを用いることができる。これらの中でも溶媒としては、式(6)で示される化合物が高い収率で得られるため、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド系溶媒を用いることが好ましく、特に、N,N−ジメチルホルムアミドを用いることがより好ましい。
In the carboxamide compound synthesis step, in the presence of a solvent, one or both of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4), and a blocking agent To react. The solvent used in the carboxamide compound synthesis step is preferably a polar solvent having a high boiling point.
Specifically, as the solvent, for example, N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetonitrile, formamide, dimethyl sulfoxide (DMSO). , Hexamethylphosphoric acid triamide, anisole, dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether and the like can be used. Among these, as the solvent, since the compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield, an amide-based solvent such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be obtained. Is preferable, and in particular, it is more preferable to use N, N-dimethylformamide.
溶媒中に含まれる式(3)で示されるカルバミン酸エステル、および/または式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体、式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤の合計含有量は、式(6)で示される化合物が高い収率で得られるため、0.2mol/L〜4.0mol/Lの範囲であることが好ましく、0.5mol/L〜1.5mol/Lの範囲であることがより好ましい。 The sum of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and / or the cyclized compound of the carbamic acid ester represented by the formula (4) and the blocking agent containing the pyrazole ring represented by the formula (5) contained in the solvent. The content is preferably in the range of 0.2 mol / L to 4.0 mol / L, preferably 0.5 mol / L to 1.5 mol / L, because the compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield. It is more preferably in the range of L.
カルボキサミド化合物合成工程において、式(3)で示されるカルバミン酸エステルと式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方と、式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤とを反応させて、式(6)で示される化合物を合成する条件は、目的物である式(6)で示される化合物の種類、使用する溶媒の種類などに応じて適宜決定でき、特に限定されない。 In the carboxamide compound synthesis step, one or both of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) and the pyrazole ring represented by the formula (5) are included. The conditions for synthesizing the compound represented by the formula (6) by reacting with the blocking agent can be appropriately determined according to the type of the target compound represented by the formula (6), the type of solvent used, and the like. , Not particularly limited.
例えば、式(6)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、R2が−CH2−CH2−であり、R3およびR5が−CH3であり、R4が−Hである場合、以下に示す反応温度および反応時間であることが好ましい。
すなわち、反応温度は、副生物である2−オキサゾリドンの生成を抑制し、式(6)で示される化合物が高い収率で得られるように、100℃〜200℃の範囲であることが好ましく、130℃〜160℃の範囲であることがより好ましい。
For example, when the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (6) has R 2 of −CH 2 −CH 2 −, R 3 and R 5 of −CH 3 , and R 4 of −H, the following It is preferable that the reaction temperature and reaction time are as shown in.
That is, the reaction temperature is preferably in the range of 100 ° C. to 200 ° C. so as to suppress the formation of 2-oxazolidone, which is a by-product, and obtain a compound represented by the formula (6) in a high yield. More preferably, it is in the range of 130 ° C to 160 ° C.
カルボキサミド化合物合成工程における反応時間は、式(6)で示される化合物が高い収率で得られるため、3時間〜20時間の範囲であることが好ましく、4時間〜10時間の範囲であることがより好ましい。反応時間が3時間〜20時間であると、オリゴマーおよび/または重合物が副生物として生成することを抑制できるとともに、生産性が良好となる。 The reaction time in the carboxamide compound synthesis step is preferably in the range of 3 hours to 20 hours, preferably in the range of 4 hours to 10 hours, because the compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield. More preferred. When the reaction time is 3 to 20 hours, it is possible to suppress the formation of oligomers and / or polymers as by-products, and the productivity is improved.
カルボキサミド化合物合成工程における反応は、上記の反応を促進するために、塩基化合物からなる活性化剤の存在下で行うことが好ましい。塩基化合物からなる活性化剤としては、アルカリ金属の水素化物、アルカリ土類金属の水素化物、第一級〜第三級アルコキシド、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のリン酸塩、有機塩基などから選ばれるいずれか1種または2種以上を用いることができる。活性化剤としては、トリフルオロメタンスルホン酸(TfOH)などの酸性触媒を用いてもよい。 The reaction in the carboxamide compound synthesis step is preferably carried out in the presence of an activator composed of a base compound in order to promote the above reaction. Activators composed of basic compounds include alkali metal hydrides, alkaline earth metal hydrides, primary to tertiary alkoxides, alkali metal hydroxides, alkali metal phosphates, organic bases, etc. Any one or two or more selected from the above can be used. As the activator, an acidic catalyst such as trifluoromethanesulfonic acid (TfOH) may be used.
具体的には、活性化剤として、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、カルシウムメトキシド、リチウムtert−ブトキシド、ナトリウムtert−ブトキシド、カリウムtert−ブトキシド、トリエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、水酸化ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸リチウムなどを用いることができる。これらの中でも、式(6)で示される化合物が高い収率で得られるため、活性化剤として、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムtert−ブトキシド、リン酸カリウムから選ばれるいずれか1種を用いることが好ましい。特に、式(6)で示される化合物が高い収率で得られるとともに、容易に入手できるため、ナトリウムtert−ブトキシドを用いることが好ましい。 Specifically, as an activator, lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride, lithium methoxide, sodium methoxide, potassium methoxide, calcium methoxide, lithium tert-butoxide, sodium tert-butoxide, potassium tert. -Butoxide, triethylamine, diazabicycloundecene, sodium hydroxide, potassium phosphate, sodium phosphate, lithium phosphate and the like can be used. Among these, since the compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield, any one selected from lithium methoxide, sodium methoxide, sodium tert-butoxide, and potassium phosphate can be used as the activator. It is preferable to use it. In particular, it is preferable to use sodium tert-butoxide because the compound represented by the formula (6) can be obtained in a high yield and is easily available.
カルボキサミド化合物合成工程における活性化剤の使用量は、式(3)で示されるカルバミン酸エステル、および/または式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体の種類と、式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤の種類などに応じて適宜変更できる。例えば、式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤が3,5−ジメチルピラゾールである場合、ブロック化剤1当量に対して活性化剤を1当量〜5当量の範囲で用いることが好ましく、1当量〜2当量の範囲で用いることがより好ましい。ブロック化剤1当量に対する活性化剤の使用量が1当量以上であると、活性化剤を用いることによる反応促進効果が顕著となる。また、ブロック化剤1当量に対する活性化剤の使用量が5当量以下であると、活性化剤の使用量が多いことにより、使用する溶媒種(例えばN,N−ジメチルホルムアミド(DMF))によっては溶媒が分解されやすくなることを防止できる。 The amount of the activator used in the carboxamide compound synthesis step is determined by the type of the carbamic acid ester represented by the formula (3) and / or the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) and the formula (5). It can be appropriately changed depending on the type of blocking agent containing the pyrazole ring shown. For example, when the blocking agent containing the pyrazole ring represented by the formula (5) is 3,5-dimethylpyrazole, the activator may be used in the range of 1 equivalent to 5 equivalents with respect to 1 equivalent of the blocking agent. Preferably, it is more preferably used in the range of 1 equivalent to 2 equivalents. When the amount of the activator used is 1 equivalent or more with respect to 1 equivalent of the blocking agent, the reaction promoting effect by using the activator becomes remarkable. Further, when the amount of the activator used is 5 equivalents or less with respect to 1 equivalent of the blocking agent, the amount of the activator used is large, and therefore, depending on the solvent type used (for example, N, N-dimethylformamide (DMF)). Can prevent the solvent from being easily decomposed.
本実施形態の製造方法では、カルバミン酸エステル合成工程は、下記式(11)で示されるジメチルカーボネートと、下記式(12)で示されるエタノールアミンとを反応させる工程であることが好ましい。このことにより、下記式(13)で示されるカルバミン酸エステルを合成してもよいし、下記式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体を合成してもよい。また、カルボキサミド化合物合成工程は、式(13)および式(14)で示される化合物の両方が混在していても実施できる。したがって、カルバミン酸エステル合成工程において、特にいずれか一方のみを合成する必要が無ければ、式(13)および式(14)で示される化合物の両方を同時に合成してもよい。 In the production method of the present embodiment, the carbamic acid ester synthesis step is preferably a step of reacting the dimethyl carbonate represented by the following formula (11) with the ethanolamine represented by the following formula (12). As a result, the carbamic acid ester represented by the following formula (13) may be synthesized, or the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the following formula (14) may be synthesized. Further, the carboxamide compound synthesis step can be carried out even when both the compounds represented by the formulas (13) and (14) are mixed. Therefore, in the carbamic acid ester synthesis step, if it is not necessary to synthesize only one of them, both the compounds represented by the formulas (13) and the formula (14) may be synthesized at the same time.
式(13)で示されるカルバミン酸エステルを、式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体よりも優先して合成する場合、例えば、式(11)で示されるジアルキルカーボネートを、式(12)で示されるエタノールアミンに対して1.1倍当量以上過剰に供給し、アルカノール(メタノール)が系外に出ないように密閉系で50〜150℃で1〜10時間反応させる。その後、熱源を取り除き、減圧雰囲気下で過剰のジアルキルカーボネートを除去すればよい。反応温度から室温に冷却されるまでの間(例えば100℃に冷却されるまでの間)に、減圧雰囲気下で過剰のカーボネートを除去してもよいし、室温付近まで冷却された後、減圧雰囲気下で過剰のカーボネートを除去してもよい。
また、式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体を、ほぼ選択的に合成する場合、例えば、以下に示す方法を用いる。まず、式(11)で示されるジアルキルカーボネートを、式(12)で示されるエタノールアミンに対して1.0〜1.3倍当量供給し、前述の塩基化合物からなる活性化剤を添加して、生成するアルカノールが留去しやすい開放系で70〜150℃で2〜20時間反応させる。反応により式(12)で示されるエタノールアミンが略消失した後、残存する式(11)で示されるジアルキルカーボネートを留去する。それと同時に、反応系に含まれる式(13)で示されるカルバミン酸エステルを加熱(80〜150℃)して脱アルカノール反応(脱メタノール反応)を促進し、式(14)で示される環化体に変換する。
When the carbamic acid ester represented by the formula (13) is synthesized in preference to the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (14), for example, the dialkyl carbonate represented by the formula (11) is used in the formula (11). It is supplied in excess of 1.1 times equivalent to the ethanolamine shown in 12), and reacted at 50 to 150 ° C. for 1 to 10 hours in a closed system so that alkanol (methanol) does not come out of the system. Then, the heat source may be removed and excess dialkyl carbonate may be removed under a reduced pressure atmosphere. Excess carbonate may be removed under a reduced pressure atmosphere between the reaction temperature and cooling to room temperature (for example, until cooled to 100 ° C.), or after cooling to around room temperature, a reduced pressure atmosphere. Excess carbonate may be removed below.
Further, when the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (14) is synthesized almost selectively, for example, the method shown below is used. First, the dialkyl carbonate represented by the formula (11) is supplied in an amount of 1.0 to 1.3 times the ethanolamine represented by the formula (12), and an activator composed of the above-mentioned basic compound is added. The reaction is carried out at 70 to 150 ° C. for 2 to 20 hours in an open system in which the produced alkanol is easily distilled off. After the ethanolamine represented by the formula (12) is substantially eliminated by the reaction, the remaining dialkyl carbonate represented by the formula (11) is distilled off. At the same time, the carbamic acid ester represented by the formula (13) contained in the reaction system is heated (80 to 150 ° C.) to promote the dealkanol reaction (demethanolation reaction), and the cyclized product represented by the formula (14) is promoted. Convert to.
式(13)および式(14)で示される化合物の両方を同時に合成する場合、例えば、以下に示す方法を用いればよい。まず、式(11)で示されるジアルキルカーボネートと、式(12)で示されるエタノールアミンとを、等モルで反応させる。反応により式(12)で示されるエタノールアミンを略消失させた後、加熱する。このことにより、反応系に含まれる式(13)で示されるカルバミン酸エステルの一部を脱メタノール反応して、式(14)で示される環化体に変換する。このとき、式(13)で示される化合物と式(14)で示される化合物との混合割合が所定の範囲となるように、式(13)で示されるカルバミン酸エステルを脱メタノール反応するための加熱条件を適宜調整する。加熱温度は高いほど、加熱時間は長いほど、式(13)で示される化合物が、式(14)で示される環化体に変換されやすい。 When both the compounds represented by the formula (13) and the compound represented by the formula (14) are synthesized at the same time, for example, the method shown below may be used. First, the dialkyl carbonate represented by the formula (11) and the ethanolamine represented by the formula (12) are reacted in equimolar amounts. After the ethanolamine represented by the formula (12) is substantially eliminated by the reaction, heating is performed. As a result, a part of the carbamic acid ester represented by the formula (13) contained in the reaction system is subjected to a demethanol reaction to be converted into a cyclized product represented by the formula (14). At this time, for demethanolizing the carbamic acid ester represented by the formula (13) so that the mixing ratio of the compound represented by the formula (13) and the compound represented by the formula (14) is within a predetermined range. Adjust the heating conditions as appropriate. The higher the heating temperature and the longer the heating time, the more easily the compound represented by the formula (13) is converted into the cyclized product represented by the formula (14).
カルバミン酸エステル合成工程において、R2が炭素原子数2である一般式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物を用いる場合には、触媒を使用しなくても反応は進行するが、触媒を使用することにより反応速度を高めることができる。R2が炭素原子数3以上である一般式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物を用いる場合には、触媒を使用する。触媒を使用する場合、式(3)で示される化合物と式(4)で示される化合物との混合割合は、触媒の種類および使用量によって調整できる。例えば、触媒として、NaOMe、NaOtBuなどの強塩基を用いる場合、式(3)で示される化合物と比較して、式(4)で示される化合物が多く生成されやすくなる。
上記の通り、式(13)で示される化合物および式(14)で示される化合物は、それぞれ優先的に合成できる。
本実施形態では、式(12)で示されるエタノールアミンが、ほぼ式(13)で示される化合物および/または式(14)で示される化合物に転換された段階で、カルバミン酸エステル合成工程を終了し、カルボキサミド化合物合成工程に移る。
In the carbamic acid ester synthesis step, when a compound having an amino group and a hydroxy group represented by the general formula (2) in which R 2 has 2 carbon atoms is used, the reaction proceeds without using a catalyst. , The reaction rate can be increased by using a catalyst. When a compound having an amino group and a hydroxy group represented by the general formula (2) in which R 2 has 3 or more carbon atoms is used, a catalyst is used. When a catalyst is used, the mixing ratio of the compound represented by the formula (3) and the compound represented by the formula (4) can be adjusted according to the type and amount of the catalyst used. For example, when a strong base such as NaOMe or NaOtBu is used as the catalyst, more compounds represented by the formula (4) are more likely to be produced as compared with the compound represented by the formula (3).
As described above, the compound represented by the formula (13) and the compound represented by the formula (14) can be synthesized preferentially.
In the present embodiment, the carbamate ester synthesis step is completed at the stage where the ethanolamine represented by the formula (12) is converted into the compound represented by the formula (13) and / or the compound represented by the formula (14). Then, the process moves to the carboxamide compound synthesis step.
本実施形態の製造方法では、カルボキサミド化合物合成工程は、カルバミン酸エステル合成工程で製造された式(13)で示されるカルバミン酸エステルと、下記式(15)で示される3,5−ジメチルピラゾールまたは下記式(25)で示される3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩とを反応させる工程であることが好ましい。このことにより、下記式で示されるように、下記式(16)で示される化合物が得られる。
また、カルボキサミド化合物合成工程は、カルバミン酸エステル合成工程で製造された式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体である2−オキサゾリジノンと、式(15)で示される3,5−ジメチルピラゾールまたは下記式(25)で示される3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩とを反応させる工程であってもよい。この場合においても、下記式で示されるように、式(16)で示される化合物が得られる。
In the production method of the present embodiment, the carboxamid compound synthesis step is the carbamic acid ester represented by the formula (13) produced in the carbamic acid ester synthesis step and 3,5-dimethylpyrazole represented by the following formula (15). The step of reacting with the sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole represented by the following formula (25) is preferable. As a result, as represented by the following formula, the compound represented by the following formula (16) is obtained.
Further, in the carboxamide compound synthesis step, 2-oxazolidinone, which is a cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (14) produced in the carbamic acid ester synthesis step, and 3,5-dimethyl represented by the formula (15). It may be a step of reacting with pyrazole or a sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole represented by the following formula (25). Also in this case, as shown by the following formula, the compound represented by the formula (16) is obtained.
カルボキサミド化合物合成工程は、式(13)で示されるカルバミン酸エステルと3,5−ジメチルピラゾール(および/または3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩)との反応と同時に、式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体と3,5−ジメチルピラゾール(および/または3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩)との反応を行う工程であってもよい。すなわち、カルボキサミド化合物合成工程では、原料として、式(13)で示されるカルバミン酸エステルと式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体との混合物を用いてもよい。この場合においても、式(16)で示される化合物が得られる。 The carboxamide compound synthesis step is represented by the formula (14) at the same time as the reaction of the carbamic acid ester represented by the formula (13) with 3,5-dimethylpyrazole (and / or the sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole). It may be a step of reacting a cyclized product of a carbamic acid ester with 3,5-dimethylpyrazole (and / or a sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole). That is, in the carboxamide compound synthesis step, a mixture of the carbamic acid ester represented by the formula (13) and the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (14) may be used as a raw material. Also in this case, the compound represented by the formula (16) can be obtained.
本実施形態の化合物の製造方法によれば、ハロゲンを含む化合物を用いることなく、式(6)で示される化合物を製造できる。一般式(6)で示される化合物は、ウレタン結合を形成している炭素原子に、一般式(5)で示されるピラゾール環を含むブロック化剤の窒素原子が結合し、ウレタン結合を形成している窒素原子に、アルキル基を介してヒドロキシ基が結合した構造を有する。このため、一般式(6)で示される化合物は、以下に示すように、多様な化合物の材料として使用できる。 According to the method for producing a compound of the present embodiment, the compound represented by the formula (6) can be produced without using a compound containing a halogen. In the compound represented by the general formula (6), a nitrogen atom of a blocking agent containing a pyrazole ring represented by the general formula (5) is bonded to a carbon atom forming a urethane bond to form a urethane bond. It has a structure in which a hydroxy group is bonded to a nitrogen atom via an alkyl group. Therefore, the compound represented by the general formula (6) can be used as a material for various compounds as shown below.
すなわち、一般式(6)で示される化合物は、化合物中のヒドロキシ基と、例えば、イソシアナト基、エポキシ基、カルボキシ基、エステル基などの官能基を有する化合物の官能基とを反応させることにより、多様な化合物と反応する。したがって、一般式(6)で示される化合物は、汎用性が高く、多官能基を有する多様な化合物の材料として使用できる。
また、一般式(6)で示される化合物は、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有する。このため、下記式で示されるように、一般式(6)で示される化合物は、自己重合できる。
That is, the compound represented by the general formula (6) is obtained by reacting the hydroxy group in the compound with the functional group of the compound having a functional group such as an isocyanato group, an epoxy group, a carboxy group and an ester group. Reacts with various compounds. Therefore, the compound represented by the general formula (6) is highly versatile and can be used as a material for various compounds having a polyfunctional group.
In addition, the compound represented by the general formula (6) has a blocked isocyanate group and a hydroxy group. Therefore, as shown by the following formula, the compound represented by the general formula (6) can be self-polymerized.
(式(27)および式(28)において、R2は、式(6)と同じである。)
(In equations (27) and (28), R 2 is the same as in equation (6).)
上記式で示されるように、一般式(6)で示される化合物は、加熱されることにより、一般式(5)で示されるブロック化剤を解離して、イソシアナト基(−NCO)を再生する。再生したイソシアナト基を有する一般式(27)で示される化合物は、他の分子(式(27)で示される化合物)の有するヒドロキシ基と反応し、ウレタン結合(−NH−CO−O−)を形成して重合する。このことにより、一般式(28)で示される重合体(式中のnは繰り返し数である)を形成する。 As shown by the above formula, the compound represented by the general formula (6) dissociates the blocking agent represented by the general formula (5) by heating to regenerate the isocyanate group (-NCO). .. The compound represented by the general formula (27) having a regenerated isocyanato group reacts with the hydroxy group having another molecule (the compound represented by the formula (27)) to form a urethane bond (-NH-CO-O-). Form and polymerize. As a result, the polymer represented by the general formula (28) (n in the formula is the number of repetitions) is formed.
本実施形態の製造方法により製造された一般式(6)で示される化合物の構造は、例えば、核磁気共鳴(NMR)分光法、質量分析法(MS)、赤外分光法(IR)、紫外・可視分光法(UV−VIS吸収スペクトル)、元素分析法等の公知の手法を用いて構造を確認できる。 The structure of the compound represented by the general formula (6) produced by the production method of the present embodiment includes, for example, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, mass spectrometry (MS), infrared spectroscopy (IR), and ultraviolet. -The structure can be confirmed by using known methods such as visible spectroscopy (UV-VIS absorption spectrum) and elemental analysis.
<化合物>
本実施形態のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、下記一般式(60)で示される。
<Compound>
The hydroxyalkylcarboxamide compound of the present embodiment is represented by the following general formula (60).
式(60)中のR30およびR50は、それぞれ−H、−CH3、−CH2−CH3のいずれかであり、式(6)中のR3およびR5と同じである。式(60)中のR30およびR50は、加熱されることにより容易にブロック化剤が解離されて、イソシアナト基が再生される汎用性の高いものとなるため、−CH3であることが好ましい。
本実施形態のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、ブロックイソシアナト基およびヒドロキシ基を有し、多官能基を有する多様な化合物の材料として有用であり、汎用性が高い。
R 30 and R 50 in the formula (60) are any of -H, -CH 3 , and -CH 2- CH 3 , respectively, and are the same as R 3 and R 5 in the formula (6). R 30 and R 50 in the formula (60) are −CH 3 because the blocking agent is easily dissociated by heating and the isocyanato group is regenerated into a highly versatile product. preferable.
The hydroxyalkylcarboxamide compound of the present embodiment has a block isocyanate group and a hydroxy group, is useful as a material for various compounds having a polyfunctional group, and is highly versatile.
[他の例]
本実施形態の製造方法では、カルバミン酸エステル合成工程を行うことにより、式(3)で示されるカルバミン酸エステルおよび/または式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体を合成した。しかし、式(3)で示されるカルバミン酸エステルおよび/または式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体の合成方法は、上述した方法に限定されるものではなく、如何なる方法を用いてもよい。
[Other examples]
In the production method of the present embodiment, a carbamic acid ester represented by the formula (3) and / or a cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) was synthesized by carrying out a carbamic acid ester synthesis step. However, the method for synthesizing the carbamic acid ester represented by the formula (3) and / or the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (4) is not limited to the above-mentioned method, and any method may be used. May be good.
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
「実施例1〜実施例11」
以下に示す方法により、式(16)で示される化合物を合成した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The present invention is not limited to the following examples.
"Examples 1 to 11"
The compound represented by the formula (16) was synthesized by the method shown below.
(カルバミン酸エステル合成工程)
ジメチルカーボネート55g[0.60モル](東京化成工業社製)とエタノールアミン31g[0.50モル](東京化成工業社製)とを、密閉容器(ガラス栓付きナスフラスコ(200mL))に仕込み無溶媒の条件下、80℃で4時間反応させた。
得られた反応液を減圧濃縮して未反応のジメチルカーボネートを除去し、ガスクロマトグラフィー(GC2014;島津製作所社製)を用いて分析した。その結果、反応液中の生成物は、式(13)で示されるカルバミン酸エステルを95質量%、式(14)で示されるカルバミン酸エステルの環化体を5質量%含むものであった。得られた生成物55.4gは、精製せず、そのままカルボキサミド化合物合成工程において原料として使用した。
(Carbamic acid ester synthesis step)
55 g [0.60 mol] of dimethyl carbonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 31 g [0.50 mol] of ethanolamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are placed in a closed container (eggplant flask with glass stopper (200 mL)). The reaction was carried out at 80 ° C. for 4 hours under solvent-free conditions.
The obtained reaction solution was concentrated under reduced pressure to remove unreacted dimethyl carbonate, and analyzed using gas chromatography (GC2014; manufactured by Shimadzu Corporation). As a result, the product in the reaction solution contained 95% by mass of the carbamic acid ester represented by the formula (13) and 5% by mass of the cyclized product of the carbamic acid ester represented by the formula (14). The obtained product (55.4 g) was not purified and was used as it was as a raw material in the carboxamide compound synthesis step.
(カルボキサミド化合物合成工程)
表1に示す活性化剤および溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(東京化成工業社製)の存在下で、カルバミン酸エステル合成工程で製造した生成物(カルバミン酸エステル)と、ブロック化剤としての式(15)で示される3,5−ジメチルピラゾール(東京化成工業社製)とを、表1に示す反応温度および反応時間で反応させた。このことにより、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を得た。
表1に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量をそれぞれ示す。
(Carboxamide compound synthesis step)
The product (carbamic acid ester) produced in the carbamic acid ester synthesis step in the presence of N, N-dimethylformamide (DMF) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as the activator and solvent shown in Table 1 and a block. 3,5-Dimethylpyrazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) represented by the formula (15) as an agent was reacted at the reaction temperature and reaction time shown in Table 1. As a result, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was obtained.
Table 1 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, and solvents used in the carboxamide compound synthesis step.
表1に示す活性化剤としては、以下に示すものを用いた。
MeOLi:リチウムメトキシド(SIGMA−ALDRICH社製)
MeONa:ナトリウムメトキシド(東京化成工業社製)
MeOK:カリウムメトキシド(SIGMA−ALDRICH社製)
(MeO)2Ca:カルシウムメトキシド(SIGMA−ALDRICH社製)
tBuOLi:リチウムtert−ブトキシド(SIGMA−ALDRICH社製)
tBuONa:ナトリウムtert−ブトキシド(富士フイルム和光純薬社製)
tBuOK:カリウムtert−ブトキシド(東京化成工業社製)
トリエチルアミン:(富士フイルム和光純薬社製)
ジアザビシクロウンデセン:(東京化成工業社製)
NaOH:水酸化ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製)
K3PO4:リン酸カリウム(富士フイルム和光純薬社製)
As the activator shown in Table 1, those shown below were used.
MeOLi: Lithium methoxyde (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
MeONa: Sodium methoxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
MeOK: Potassium methoxyde (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
(MeO) 2 Ca: Calcium methoxyde (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
tBuOLi: Lithium tert-butoxide (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
tBuONa: Sodium tert-butoxide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
tBuOK: Potassium tert-butoxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Triethylamine: (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Diazabicycloundesen: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
NaOH: Sodium hydroxide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
K 3 PO 4 : Potassium Phosphate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
実施例1〜実施例11の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、内部標準物質としてビフェニルを用いてガスクロマトグラフィー(GC2014;島津製作所社製)により分析し、以下の計算式により、収率を算出した。その結果を表1に示す。
収率(%)=(目的化合物の生成量(モル)/カルバミン酸エステルの使用量(モル))×100
The hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 1 to 11 were analyzed by gas chromatography (GC2014; manufactured by Shimadzu Corporation) using biphenyl as an internal standard substance, and yielded by the following formula. The rate was calculated. The results are shown in Table 1.
Yield (%) = (Production amount of target compound (mol) / Amount of carbamic acid ester used (mol)) x 100
実施例1〜実施例11の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、それぞれNMR(核磁気共鳴)装置(Bruker AvanceIII)を用いて、1H−NMRおよび13C−NMRの測定を行い、以下の結果により構造を特定した。図1は、実施例1の1H−NMR測定チャートである。図2は、実施例1の13C−NMR測定チャートである。
その結果、実施例1〜実施例11の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、いずれも式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
The hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 1 to 11 were measured by 1 H-NMR and 13 C-NMR using an NMR (Nuclear Magnetic Resonance) apparatus (Bruker Avance III), respectively. The structure was identified by the following results. FIG. 1 is a 1 H-NMR measurement chart of Example 1. FIG. 2 is a 13 C-NMR measurement chart of Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 1 to 11 were all hydroxyalkylcarboxamide compounds represented by the formula (16).
1H−NMR(600MHz、CDCl3、300K)δ(ppm):2.21(S、3H、Me)、2.22(S、3H、Me)、3.70(q、J=5.7、2H、−CH2−)、4.09(t、J=5.6、2H、−CH2−)、5.81(S、1H、CH)、6.54(S、1H、OH)、8.17(S、1H、NH)
13C{1H}−NMR(125MHz、CDCl3、300K)δ(ppm):10.9(S)、13.2(S)、37.8(S)、46.9(S)、105.5(S)、140.1(S)、147.8(S)、161.4(S)
1 1 H-NMR (600MHz, CDCl 3 , 300K) δ (ppm): 2.21 (S, 3H, Me), 2.22 (S, 3H, Me), 3.70 (q, J = 5.7) , 2H, -CH 2 -), 4.09 (t, J = 5.6,2H, -CH 2 -), 5.81 (S, 1H, CH), 6.54 (S, 1H, OH) , 8.17 (S, 1H, NH)
13 C {1 H} -NMR ( 125MHz,
表1に示すように、表1に示す活性化剤を使用した実施例1〜実施例11では、いずれも式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が得られた。
特に、活性化剤としてリチウムメトキシドを使用した実施例1、ナトリウムメトキシドを使用した実施例2、ナトリウムtert−ブトキシドを使用した実施例6、リン酸カリウムを使用した実施例11では、式(16)で示される化合物が40%以上の高い収率で得られた。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 11 using the activator shown in Table 1, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was obtained.
In particular, in Example 1 using lithium methoxide as an activator, Example 2 using sodium methoxide, Example 6 using sodium tert-butoxide, and Example 11 using potassium phosphate, the formula ( The compound represented by 16) was obtained in a high yield of 40% or more.
「実施例12〜実施例22」
(カルバミン酸エステル合成工程)
実施例1と同様にしてカルバミン酸エステル合成工程を行った。
"Example 12 to 22"
(Carbamic acid ester synthesis step)
The carbamic acid ester synthesis step was carried out in the same manner as in Example 1.
(カルボキサミド化合物合成工程)
活性化剤としてのナトリウムtert−ブトキシドの存在下、溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)中で、カルバミン酸エステル合成工程で製造した生成物(カルバミン酸エステル)と、ブロック化剤としての式(15)で示される3,5−ジメチルピラゾールとを、表2に示す反応温度および反応時間で反応させた。このことにより、式(16)で示される化合物を得た。
表2に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量をそれぞれ示す。
(Carboxamide compound synthesis step)
In the presence of sodium tert-butoxide as an activator, in N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent, the product (carbamic acid ester) produced in the carbamic acid ester synthesis step and as a blocking agent. The 3,5-dimethylpyrazole represented by the formula (15) was reacted at the reaction temperature and reaction time shown in Table 2. As a result, the compound represented by the formula (16) was obtained.
Table 2 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, and solvents used in the carboxamide compound synthesis step.
実施例12〜実施例22の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表2に示す。 The yields of the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 12 to 22 were calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、実施例12〜実施例22の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、それぞれ実施例1と同様にして構造を特定した。
その結果、実施例12〜実施例22の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、いずれも式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
In addition, the structures of the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 12 to 22 were specified in the same manner as in Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 12 to 22 were all hydroxyalkylcarboxamide compounds represented by the formula (16).
表2に示すように、実施例12〜実施例22では、いずれも式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が得られた。
ブロック化剤1当量に対する活性化剤量の使用量が1.5当量である実施例12では、活性化剤量が2.0当量である実施例14、活性化剤量の使用量が1.0当量である実施例13と比較して、高い収率が得られた。
As shown in Table 2, in each of Examples 12 to 22, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was obtained.
In Example 12 in which the amount of the activator used was 1.5 equivalents with respect to 1 equivalent of the blocking agent, Example 14 in which the amount of the activator was 2.0 equivalents, and the amount of the activator used was 1. Higher yields were obtained as compared to Example 13, which is 0 equivalents.
表2に示すように、溶媒使用量が4.0mlである実施例18では、溶媒使用量が0.5mlである実施例12、溶媒使用量が1.0mlである実施例16、溶媒使用量が2.0mlである実施例17と比較して、高い収率が得られた。
表2に示すように、反応時間が5時間である実施例12では、反応時間が4時間である実施例14と比較して、高い収率が得られた。また、反応時間が5時間である実施例17では、反応時間が17時間である実施例19と比較して、高い収率が得られた。
As shown in Table 2, in Example 18 in which the amount of solvent used is 4.0 ml, Example 12 in which the amount of solvent used is 0.5 ml, Example 16 in which the amount of solvent used is 1.0 ml, and the amount of solvent used. Higher yields were obtained as compared to Example 17 in which the volume was 2.0 ml.
As shown in Table 2, in Example 12 having a reaction time of 5 hours, a higher yield was obtained as compared with Example 14 having a reaction time of 4 hours. Further, in Example 17 having a reaction time of 5 hours, a higher yield was obtained as compared with Example 19 having a reaction time of 17 hours.
「実施例23〜実施例26」
(カルバミン酸エステル合成工程)
実施例1と同様にしてカルバミン酸エステル合成工程を行った。
"Example 23-Example 26"
(Carbamic acid ester synthesis step)
The carbamic acid ester synthesis step was carried out in the same manner as in Example 1.
(カルボキサミド化合物合成工程)
活性化剤としてのナトリウムtert−ブトキシドの存在下、表3に示す溶媒中で、カルバミン酸エステル合成工程で製造した生成物(カルバミン酸エステル)と、ブロック化剤としての式(15)で示される3,5−ジメチルピラゾールとを、表3に示す反応温度および反応時間で反応させた。このことにより、式(16)で示される化合物を得た。
表3に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量をそれぞれ示す。
(Carboxamide compound synthesis step)
In the presence of sodium tert-butoxide as an activator, the product (carbamic acid ester) produced in the carbamic acid ester synthesis step in the solvent shown in Table 3 is represented by the formula (15) as a blocking agent. 3,5-Dimethylpyrazole was reacted at the reaction temperature and reaction time shown in Table 3. As a result, the compound represented by the formula (16) was obtained.
Table 3 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, and solvents used in the carboxamide compound synthesis step.
表3に示す溶媒としては、以下に示すものを用いた。
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド(東京化成工業社製)
DMAc:N,N−ジメチルアセトアミド(富士フイルム和光純薬社製)
NMP:N−メチル−2−ピロリドン(富士フイルム和光純薬社製)
アセトニトリル:(富士フイルム和光純薬社製)
DMSO:ジメチルスルホキシド(富士フイルム和光純薬社製)
As the solvent shown in Table 3, the solvent shown below was used.
DMF: N, N-dimethylformamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
DMAc: N, N-dimethylacetamide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Acetonitrile: (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
DMSO: Dimethyl sulfoxide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
実施例23〜実施例26の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表3に示す。比較のため、表3には表2に示す実施例13の結果を併せて示す。 The yields of the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 23 to 26 were calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3. For comparison, Table 3 also shows the results of Example 13 shown in Table 2.
また、実施例23〜実施例26の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、それぞれ実施例1と同様にして構造を特定した。
その結果、実施例23〜実施例26の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、いずれも式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
In addition, the structures of the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 23 to 26 were specified in the same manner as in Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compounds obtained by the production methods of Examples 23 to 26 were all hydroxyalkylcarboxamide compounds represented by the formula (16).
表3に示すように、実施例23〜実施例26では、いずれも式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が得られた。
特に、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を使用した実施例13では、式(16)で示される化合物が高い収率で得られた。
As shown in Table 3, in each of Examples 23 to 26, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was obtained.
In particular, in Example 13 using N, N-dimethylformamide (DMF) as the solvent, the compound represented by the formula (16) was obtained in a high yield.
「実施例27」
(カルバミン酸エステル合成工程)
実施例1と同様にしてカルバミン酸エステル合成工程を行った。
"Example 27"
(Carbamic acid ester synthesis step)
The carbamic acid ester synthesis step was carried out in the same manner as in Example 1.
(カルボキサミド化合物合成工程)
活性化剤を用いずに、表4に示す溶媒中で、カルバミン酸エステル合成工程で製造した生成物(カルバミン酸エステル)と、ブロック化剤としての式(25)で示される3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩とを、表4に示す反応温度および反応時間で反応させた。このことにより、式(16)で示される化合物を得た。
(Carboxamide compound synthesis step)
The product (carbamic acid ester) produced in the carbamic acid ester synthesis step and the 3,5-dimethyl represented by the formula (25) as a blocking agent in the solvent shown in Table 4 without using an activator. The sodium salt of pyrazole was reacted at the reaction temperature and reaction time shown in Table 4. As a result, the compound represented by the formula (16) was obtained.
ブロック剤としての3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩は、以下の方法により合成したものを用いた。
3,5−ジメチルピラゾール(東京化成工業社製)1.9g(20mmol)をテトラヒドロフラン(THF)2mLに溶解し、ナトリウムメトキシド(東京化成工業社製)1.1g(20mmol)を加え、1時間還流した。その後、減圧下で濃縮することにより、白色結晶として2.3gの3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩を得た。
As the sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole as a blocking agent, one synthesized by the following method was used.
Dissolve 1.9 g (20 mmol) of 3,5-dimethylpyrazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 2 mL of tetrahydrofuran (THF), add 1.1 g (20 mmol) of sodium methoxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and add 1 hour. Refluxed. Then, by concentrating under reduced pressure, 2.3 g of sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole was obtained as white crystals.
表4に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、溶媒の種類および使用量を示す。 Table 4 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, and solvents used in the carboxamide compound synthesis step.
実施例27の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表4に示す。
また、実施例27の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして構造を特定した。
その結果、実施例27の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
The yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 27 was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
Further, the structure of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 27 was specified in the same manner as in Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 27 was the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16).
表4に示すように、ブロック化剤として式(25)で示される3,5−ジメチルピラゾールのナトリウム塩を用いた実施例27では、活性化剤を用いることなく、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、50%以上の高い収率で得られた。 As shown in Table 4, in Example 27 using the sodium salt of 3,5-dimethylpyrazole represented by the formula (25) as the blocking agent, it is represented by the formula (16) without using an activator. The hydroxyalkylcarboxamide compound was obtained in a high yield of 50% or more.
「実施例28」
ブロック化剤として式(15)で示される3,5−ジメチルピラゾールに代えて、ピラゾール(東京化成工業株式会社製)を用いたこと以外は、実施例21と同様にして、ヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を製造した。
表4に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量、反応温度、反応時間を示す。
実施例28の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表4に示す。
"Example 28"
A hydroxyalkylcarboxamide compound was prepared in the same manner as in Example 21 except that pyrazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of 3,5-dimethylpyrazole represented by the formula (15) as a blocking agent. Manufactured.
Table 4 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, solvents used in the carboxamide compound synthesis step, reaction temperature, and reaction time.
The yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 28 was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
実施例28の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、NMR(核磁気共鳴)装置(Bruker AvanceIII)を用いて、1H−NMRおよび13C−NMRの測定を行い、以下の結果により構造を特定した。図3は、実施例28の1H−NMR測定チャートである。図4は、実施例28の13C−NMR測定チャートである。
その結果、実施例28の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
The hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 28 was measured by 1 H-NMR and 13 C-NMR using an NMR (Nuclear Magnetic Resonance) apparatus (Bruker Availability III), and the structure was obtained according to the following results. Was identified. FIG. 3 is a 1 H-NMR measurement chart of Example 28. FIG. 4 is a 13 C-NMR measurement chart of Example 28.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 28 was the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16).
1H−NMR(600MHz、CDCl3、300K)δ(ppm):3.78(dd、J=11、5.7Hz、2H、−CH2−)、4.32(t、J=5.7Hz、2H、−CH2−)、6.30(t、J=2.1Hz、1H、CH)、7.42(d、J=2.1Hz、1H、CH)、7.57(d、J=2.1Hz、1H、CH)、8.18(S、1H、NH)
13C{1H}−NMR(125MHz、CDCl3、300K)δ(ppm):38.3(S)、50.7(S)、106.0(S)、130.5(S)、139.4(S)、161.3(S)
1 1 H-NMR (600MHz, CDCl 3 , 300K) δ (ppm): 3.78 (dd, J = 11, 5.7Hz, 2H, -CH 2- ), 4.32 (t, J = 5.7Hz) , 2H, -CH 2- ), 6.30 (t, J = 2.1Hz, 1H, CH), 7.42 (d, J = 2.1Hz, 1H, CH), 7.57 (d, J) = 2.1Hz, 1H, CH), 8.18 (S, 1H, NH)
13 C {1 H} -NMR ( 125MHz,
表4に示すように、ブロック化剤としてピラゾールを用いた実施例28では、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、60%以上の高い収率で得られた。 As shown in Table 4, in Example 28 using pyrazole as a blocking agent, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was obtained in a high yield of 60% or more.
「実施例29」
アミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物として、エタノールアミンに代えて、3−アミノ−1−プロパノール(東京化成工業株式会社製)を用いたこと以外は、実施例21と同様にして、ヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を製造した。
表4に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量、反応温度、反応時間を示す。
実施例29の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表4に示す。
"Example 29"
Hydroxyalkylcarboxamide compounds in the same manner as in Example 21 except that 3-amino-1-propanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of ethanolamine as the compound having an amino group and a hydroxy group. Manufactured.
Table 4 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, solvents used in the carboxamide compound synthesis step, reaction temperature, and reaction time.
The yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 29 was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
実施例29の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、NMR(核磁気共鳴)装置(Bruker AvanceIII)を用いて、1H−NMRおよび13C−NMRの測定を行い、以下の結果により構造を特定した。図5は、実施例29の1H−NMR測定チャートである。図6は、実施例29の13C−NMR測定チャートである。
その結果、実施例29の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、式(60)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物(式(60)において、R20は−CH2−CH2−CH2−を示す。R30およびR50はそれぞれ−CH3を示し、R40は−Hを示す。)であることが確認できた。
The hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 29 was measured by 1 H-NMR and 13 C-NMR using an NMR (Nuclear Magnetic Resonance) apparatus (Bruker Availability III), and the structure was obtained according to the following results. Was identified. FIG. 5 is a 1 H-NMR measurement chart of Example 29. FIG. 6 is a 13 C-NMR measurement chart of Example 29.
As a result, hydroxyalkyl carboxamide compound obtained by the method of Example 29, hydroxyalkyl carboxamide compound represented by the formula (60) in (equation (60), R 20 is -CH 2 -CH 2 -CH 2 - R 30 and R 50 each indicate -CH 3 , and R 40 indicates -H).
1H−NMR(600MHz、CD3OD、300K)δ(ppm):1.96(quint、J=7.1Hz、2H、−CH2−)、2.16(s、3H、CH3)、2.24(s、3H、CH3)、3.20(t、J=7.1Hz、2H、−CH2−)、5.83(s、1H、CH)、8.05(s、1H、NH)
13C{1H}−NMR(125MHz、CD3OD、300K)δ(ppm):10.8(S)、13.2(S)、30.9(S)、36.3(S)、46.7(S)、106.1(S)、141.1(S)、148.7(S)、163.9(S)
1 1 H-NMR (600 MHz, CD 3 OD, 300 K) δ (ppm): 1.96 (quint, J = 7.1 Hz, 2H, -CH 2- ), 2.16 (s, 3H, CH 3 ), 2.24 (s, 3H, CH 3 ), 3.20 (t, J = 7.1Hz, 2H, -CH 2- ), 5.83 (s, 1H, CH), 8.05 (s, 1H) , NH)
13 C { 1 H} -NMR (125 MHz, CD 3 OD, 300 K) δ (ppm): 10.8 (S), 13.2 (S), 30.9 (S), 36.3 (S), 46.7 (S), 106.1 (S), 141.1 (S), 148.7 (S), 163.9 (S)
表4に示すように、アミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物として、3−アミノ−1−プロパノールを用いた実施例29では、式(60)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、39%の高い収率で得られた。 As shown in Table 4, in Example 29 using 3-amino-1-propanol as the compound having an amino group and a hydroxy group, the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (60) had a high yield of 39%. Obtained at a rate.
「実施例30」
表5に示す反応温度で反応させたこと以外は、実施例13と同様にして、ヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を製造した。
表5に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量、反応温度、反応時間を示す。
実施例30の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表5に示す。比較のため、表5には表2に示す実施例13の結果を併せて示す。
"Example 30"
A hydroxyalkylcarboxamide compound was produced in the same manner as in Example 13 except that the reaction was carried out at the reaction temperatures shown in Table 5.
Table 5 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, solvents used in the carboxamide compound synthesis step, reaction temperature, and reaction time.
The yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 30 was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5. For comparison, Table 5 also shows the results of Example 13 shown in Table 2.
実施例30の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして構造を特定した。
その結果、実施例30の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
The structure of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 30 was specified in the same manner as in Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 30 was the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16).
表5に示すように、反応温度が150℃である実施例13では、反応温度が130℃である実施例30と比較して、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、高い収率で得られた。 As shown in Table 5, in Example 13 having a reaction temperature of 150 ° C., the yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was higher than that in Example 30 having a reaction temperature of 130 ° C. Obtained in.
「実施例31」
表5に示す反応温度で反応させたこと以外は、実施例12と同様にして、ヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を製造した。
表5に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量、反応温度、反応時間を示す。
実施例31の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表5に示す。比較のため、表5には表2に示す実施例12の結果を併せて示す。
"Example 31"
A hydroxyalkylcarboxamide compound was produced in the same manner as in Example 12 except that the reaction was carried out at the reaction temperatures shown in Table 5.
Table 5 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, solvents used in the carboxamide compound synthesis step, reaction temperature, and reaction time.
The yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 31 was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5. For comparison, Table 5 also shows the results of Example 12 shown in Table 2.
実施例31の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして構造を特定した。
その結果、実施例31の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
The structure of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 31 was specified in the same manner as in Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 31 was the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16).
表5に示すように、反応温度が150℃である実施例12では、反応温度が100℃である実施例31と比較して、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物が、高い収率で得られた。 As shown in Table 5, in Example 12 having a reaction temperature of 150 ° C., the yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16) was higher than that in Example 31 having a reaction temperature of 100 ° C. Obtained in.
「実施例32」
活性化剤として、トリフルオロメタンスルホン酸(TfOH)(東京化成工業社製)を用いたこと以外は、実施例12と同様にして、ヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物を製造した。
表5に、カルボキサミド化合物合成工程で使用したカルバミン酸エステル、ブロック化剤、活性化剤、溶媒の種類および使用量、反応温度、反応時間を示す。
実施例32の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして収率を算出した。その結果を表5に示す。
"Example 32"
A hydroxyalkylcarboxamide compound was produced in the same manner as in Example 12 except that trifluoromethanesulfonic acid (TfOH) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the activator.
Table 5 shows the types and amounts of carbamic acid esters, blocking agents, activators, solvents used in the carboxamide compound synthesis step, reaction temperature, and reaction time.
The yield of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 32 was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5.
実施例32の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物について、実施例1と同様にして構造を特定した。
その結果、実施例32の製造方法により得られたヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物は、式(16)で示されるヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物であることが確認できた。
The structure of the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 32 was specified in the same manner as in Example 1.
As a result, it was confirmed that the hydroxyalkylcarboxamide compound obtained by the production method of Example 32 was the hydroxyalkylcarboxamide compound represented by the formula (16).
本発明は、多官能基を有する多様な化合物の材料、およびその製造方法として利用可能である。 The present invention can be used as a material for various compounds having a polyfunctional group and a method for producing the same.
Claims (9)
下記一般式(1)で示されるジアルキルカーボネートと、下記一般式(2)で示されるアミノ基およびヒドロキシ基を有する化合物とを反応させることにより、下記一般式(3)で示されるカルバミン酸エステルと下記一般式(4)で示されるカルバミン酸エステルの環化体のいずれか一方または両方を合成する第2工程を行うことを特徴とする請求項1に記載のヒドロキシアルキルカルボキサミド化合物の製造方法。
By reacting the dialkyl carbonate represented by the following general formula (1) with the compound having an amino group and a hydroxy group represented by the following general formula (2), the carbamic acid ester represented by the following general formula (3) can be obtained. The method for producing a hydroxyalkyl carboxamide compound according to claim 1, wherein the second step of synthesizing one or both of the cyclized compounds of the carbamic acid ester represented by the following general formula (4) is carried out.
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