JP3223377B2 - 対称的な2,2’−メチレンビスベンゾトリアゾリル フェノール類の製造方法 - Google Patents
対称的な2,2’−メチレンビスベンゾトリアゾリル フェノール類の製造方法Info
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- C07D249/16—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D249/18—Benzotriazoles
- C07D249/20—Benzotriazoles with aryl radicals directly attached in position 2
Description
スベンゾトリアゾリルフェノール類の製造の新規な方法
に関する。
公開第180993号に開示されている。この方法にお
いて、ベンゾトリアゾリルフェノールを第一段階で、ア
ミンとホルムアルデヒドと有機溶媒中で反応させて、相
当するマンニッヒ塩基を得る。第二段階で、単離された
マンニッヒ塩基をさらにベンゾトリアゾリルフェノール
と他の有機溶媒中で反応させて、望ましい2,2’−メ
チレンビスベンゾトリアゾリルフェノールを得る。
チレンビスベンゾトリアゾリルフェノール類は、有機溶
媒の存在なしでベンゾトリアゾリルフェノール、アミン
及びホルムアルデヒドを反応させることにより従来の反
応よりも、より単純に、より早く得られるということが
見い出された。
(1)
ルキル基またはアルコキシ基、フェニル基、アルキル基
部分に1ないし4個の炭素原子を含むフェニルアルキル
基、またはハロゲン原子を表わし、R2は炭素原子数1
ないし12のアルキル基、CO2H基により置換された
炭素原子数1ないし12のアルキル基、フェニル基、ア
ルキル基部分に1ないし4個の炭素原子を含むフェニル
アルキル基、または炭素原子数5ないし8のシクロアル
キル基を表わす)で表わされる対称的な2,2’−メチ
レンビスベンゾトリアゾリル フェノールの製造方法に
おいて、次式(2)
わされる化合物を次式(3)
数1ないし4のアルキル基を表わす)で表わされる化合
物及び、次式(4)CH2Oで表わされる化合物、また
はそのポリマーと反応させて、相当するマンニッヒ塩基
を得て、そして該マンニッヒ塩基を塩基で処理すること
からなり、両反応は中間体を分離することなく、同じ反
応容器中で連続的に行われる方法に関する。
れた欧州特許公開第180993号で公知である。式
(2)の出発化合物もまた、その製造方法と共に、米国
特許第4642350号明細書及び欧州特許公開第31
302号で公知であり、開示されている。式(1)の
2,2’−メチレンビスベンゾトリアゾリル フェノー
ルは、有機ポリマーにおいて光安定剤として使用されう
る。
化合物における置換基R1 は、水素原子に加えて、炭素
原子数1ないし12のアルキル基、代表的にはメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オ
クチル基、ノニル基、デシル基、及びドデシル基、並び
に相当する分枝状異性体である。適当なアルコキシ官能
基の例は、この詳細から推論できる。さらに、R1 はフ
ェニル基、またはアルキル基部分に1ないし4個の炭素
原子を含むフェニルアルキル基である。実例はフェニル
エチル基、フェニルプロピル基、α−メチルベンジル
基、α,α−ジメチルベンジル基、及び好ましくはベン
ジル基である。R1 はハロゲン原子、例えば、塩素原子
または臭素原子でありうる。好ましくは、R1 は水素原
子、炭素原子数1ないし4のアルキル基、または塩素原
子である。
されたものと同じである。これらのアルキル置換基はC
O2 H基により置換されて、−CH2 CH2 CO2 Hの
ような基を形成する。フェニル基、及びアルキル基部分
に1ないし4個の炭素原子を含むフェニルアルキル基
(R1 のときの例)に加えて、R2 は炭素原子数5ない
し8のシクロアルキル基、代表的にはシクロペンチル
基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基でありう
る。
4 は、それぞれ独立して他の炭素原子数1ないし4のア
ルキル基、例えば、メチル基、プロピル基、及びブチル
基、並びに相当する分枝状異性体である。
アルキル基、またはハロゲン原子、好ましくは塩素原子
を表わし、R2 が炭素原子数1ないし12のアルキル基
を表わし、さらに好ましくはR1 が水素原子を表わし、
R2 が炭素原子数6ないし12のアルキル基を表わす式
(2)の化合物を使用することは好ましい。特に好まし
いアルキル官能基R2 は第三オクチル基である。
好ましくは、同じ意味を表わし、好ましくはメチル基ま
たはブチル基を表わす。
合物として、ホルムアルデヒドのポリマー、例えば、パ
ラホルムアルデヒド〔(CH2 O)n ,n=12〜3
0〕またはトリオキサンを使用することができる。
ルフェノール及びホルムアルデヒドを反応器に好都合に
は圧力下、代表的には1ないし50mbarで置き、こ
の混合物を溶融物に転換することにより行われる。ジア
ルキルアミンをこの溶融物中に通し、次いで反応混合物
を多少高めな温度、代表的には120ないし150℃で
反応させ続ける。反応器中の圧力はこの状態で約170
0〜1900mbarに高められうる。通常、反応は2
ないし4時間後に中断することができる。
リルベンゼンを含んでいる溶融物を冷却させ、反応水お
よび過剰のアミンを減圧することにより除去する。マン
ニッヒ塩基は単離されず、さらに同じ反応器中で反応す
る。脱アミン反応のため、塩基、例えば、ナトリウム
メタノレートまたはナトリウム エタノレートのような
アルカリ金属アルコレート、または水酸化ナトリウム若
しくは水酸化カリウムのようなアルカリ金属水酸化物
が、反応混合物に添加され、そしてバッチは圧力下、代
表的には150ないし200mbarで、約280ない
し220℃に加熱される。
停止される。塩基を中和するため、溶融物はより高温の
沸点をもつ溶媒、例えば、キシレンに溶解され、カルボ
ン酸、好ましくはギ酸または酢酸で処理される。ろ過に
より不純物を除去した後、慣用の方法、例えば、結晶
化、蒸留または抽出により反応生成物が生じる。析出に
よる溶融物の結晶化、または精製段階は、カルボン酸で
の中和後、引続き直接起こる。この場合、有機溶媒の添
加は不要である。
より高温の沸点をもつ有機溶媒から蒸留により、例え
ば、薄いフィルムエバポレータにより回収され、消費さ
れたベンゾトリアゾリルフェノールに基づいた収量は、
通常4ないし10%まで増加する。溶媒は再利用されう
る。
しでワン ポット方法(one-pot process)として行われ
ることである。
て、この方法は欧州特許公開第180993号に開示さ
れた先行技術の方法よりさらに意味のある有利な点を提
供する。この先行技術と比較して、本発明の方法は34
時間の全反応時間(第一段階で24時間、第二段階で1
0時間)を4ないし8時間に短縮する。これは、本発明
の方法が生成物の純度を損なうことなく、欧州特許公開
第180993号の第一反応段階に必要とされた時間の
6ないし8分の1だけで、生成物の収量をより高めるこ
とを意味する。空時収量は少なくとも因子5により本発
明の実施において、改善された。
体の精製でさえ、また必要ない。
種々の有機溶媒は第一及び第二反応段階に使用される。
その方法に関連した問題、すなわち、溶媒の精製または
処理の問題が本発明の方法において生じない。これらの
利点は、本発明の方法が単純で、非常に実利的な2,
2’−メチレンビスベンゾトリアゾリル フェノール類
の製造方法であることを明確にした。
いし220℃の温度範囲で本発明の方法が行われるのが
好ましい。マンニッヒ塩基を製造するまでの第一段階は
60ないし150℃、好ましくは120ないし150℃
の温度範囲で行われ、そして最終生成物を形成するまで
の第二段階は180ないし300℃、好ましくは180
ないし220℃の温度範囲で行われる。塩基、例えば、
アルカリ金属アルコレートまたはアルカリ金属水酸化物
の存在下に第二段階が行われる必要がある。式(2),
(3)及び(4)の化合物のモル比は好ましくは2:
1:1ないし2:3:3、特に2:2.5:1.5であ
る。
子を表わし、R2 が第三オクチル基を表わす}で表わさ
れる化合物を、式(3){R3 及びR4 が同時にメチル
基またはブチル基を表わす}で表わされる化合物および
ホルムアルデヒドとを反応させ、これらの化合物をモル
比2:2:1ないし2:2.2:1.1で使用し、そし
て反応温度が130ないし220℃の範囲である、2,
2’−メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメ
チルブチル)−6−ベンゾトリアゾリルフェノール〕の
製造に特に適する。
に説明され、パーセントは重量による。
体吸入チューブ、受け用フラスコをもつ降下冷却器及び
真空ポンプへの冷却トラップをもつ真空接続チューブを
備え付けた0.75lの二重ジャケットフラスコ(doub
le-jacket flask)に、323.2g(1.0モル)の4
−(1,1,3,3−テトラメチル)ブチル−6−ベン
ゾトリアゾール−2−イルフェノールおよび16.5g
(0.55モル)のパラホルムアルデヒドを入れる。
後、混合物を120℃のジャケット温度で溶融し、その
結果、圧力は約270mbarに上がる。その後、2
4.8g(0.55モル)の気体状ジメチルアミンを容
易に攪拌できる溶融物に100〜105℃、30分かけ
て混入する。最終圧力は900〜1000mbarに上
がる。反応混合物を135℃に加熱し、この温度で2な
いし4時間、1800mbarに高められた圧力で攪拌
する。90℃に冷却後、未反応アミンと一緒に反応水
を、減圧し及び、130℃に加熱することにより除去す
る。圧力は窒素でゆるめ、次いで2.2g(0.04モ
ル)のナトリウムメチレートを触媒として反応塊に添加
し、200mbarの減圧にした後、素早く200℃に
加熱する。
分離が観察される。200℃及び約200mbarで2
ないし4時間攪拌した後、脱アミン反応は終り、反応が
完了する。200gのキシレン混合物に溶融物を溶解し
た後、アルカリ触媒を3.2mlのギ酸(85%)で中
和し、溶液を130℃でろ過することにより不純物を除
去し、ろ液を75gのキシレン混合物で洗浄する。約0
℃に冷却することにより結晶化する。
レン混合物で洗浄し、生成物を120℃の真空乾燥オー
ブン中で乾燥する。 収量:黄色粉末の形態で294gの生成物(消費された
ベンゾトリアゾリルフェノールに基づいて理論値の8
9.3%)、融点197.6℃、 450nmで透過(クロロホルム中5%):96.4% 500nmで透過:97.7%。
され、残渣は、未反応ベンゾトリアゾリルフェノールが
量的収量で回収されるように薄いフィルムエバポレータ
で蒸留される。この方法で、未反応ベンゾトリアゾリル
フェノールの4ないし10%は回収され、次のバッチで
使用される。消費されたベンゾトリアゾリルフェノール
に基づいた収量は、理論値の90〜92%である。
ー、窒素吸入チューブ及び油浴を備え付けた0.75l
のスルホン化フラスコに、323.2g(1.0モル)
の4−(1,1,3,3−テトラメチル)ブチル−6−
ベンゾトリアゾール−2−イルフェノールおよび16.
5g(0.55モル)のパラホルムアルデヒドを14
2.2g(1.1モル)のジブチルアミンと一緒に入れ
る。
02℃で6時間攪拌する。過剰のジブチルアミン及び反
応水は5mbar及び120℃での蒸留により除去され
る。引続き、析出は、5mbarの圧力下および反応時
間がたった1ないし2時間であること以外は、実施例1
に記載されたように行われる。 収量:黄色粉末の形態で277〜290gの生成物(消
費されたベンゾトリアゾリルフェノールに基づいて理論
値の84〜88%)、融点197℃、 450nmで透過(クロロホルム中5%):97.0% 500nmで透過:98.8%。 母液は実施例1のように調製される。収量は理論値の8
8〜92%まで高まる。
ャケット圧力反応器に、323.2g(1.0モル)の
4−(1,1,3,3−テトラメチル)ブチル−6−ベ
ンゾトリアゾール−2−イルフェノール、15.6g
(0.52モル)のパラホルムアルデヒドおよび13
4.4g(1.04モル)のジブチルアミンを入れる。
る。懸濁液を135℃に加熱し、この温度で1時間、約
1.7barに高められた圧力で攪拌する。他の段階
は、触媒量が0.54gまたは1モル%に相当する0.
01モルに減少されること以外、実施例1で記載された
一般手順に従って行われる。
の生成物(使用されたベンゾトリアゾリルフェノールに
基づいて理論値の84〜88%、または消費されたベン
ゾトリアゾリルフェノールに基づいて理論値の88〜9
2%)、融点197.5℃、 450nmで透過(クロロホルム中5%):97.9% 500nmで透過:99.4%。
Claims (8)
- 【請求項1】 次式(1) 【化1】 (式中、R1 は水素原子、炭素原子数1ないし12のア
ルキル基またはアルコキシ基、フェニル基、アルキル基
部分に1ないし4個の炭素原子を含むフェニルアルキル
基、またはハロゲン原子を表わし、 R2 は炭素原子数1ないし12のアルキル基、CO2 H
基により置換された炭素原子数1ないし12のアルキル
基、フェニル基、アルキル基部分に1ないし4個の炭素
原子を含むフェニルアルキル基、または炭素原子数5な
いし8のシクロアルキル基を表わす)で表わされる対称
的な2,2’−メチレンビスベンゾトリアゾリル フェ
ノールの製造方法において、 次式(2) 【化2】 (式中、R1 及びR2 は与えられた意味を表わす)で表
わされる化合物を次式(3) 【化3】 (式中、R3 及びR4 はそれぞれ独立して他の炭素原子
数1ないし4のアルキル基を表わす)で表わされる化合
物及び、次式(4)CH2 Oで表わされる化合物、また
はそのポリマーと反応させて、相当するマンニッヒ塩基
を得て、そして該マンニッヒ塩基を塩基で処理すること
からなり、両反応は中間体を分離することなく、有機溶
媒の不存在下で同じ反応容器中で連続的に行われる方
法。 - 【請求項2】 R1 が水素原子、炭素原子数1ないし4
のアルキル基またはハロゲン原子を表わし、R2 が炭素
原子数1ないし12のアルキル基を表わす請求項1記載
の方法。 - 【請求項3】 R1 が水素原子を表わし、R2 が炭素原
子数6ないし12のアルキル基を表わす請求項2記載の
方法。 - 【請求項4】 R2 が第三オクチル基を表わす請求項3
記載の方法。 - 【請求項5】 R3 及びR4 がメチル基またはブチル基
を表わす請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 反応が60ないし300℃、好ましくは
130ないし220℃の温度範囲で行われる請求項1記
載の方法。 - 【請求項7】 式(2),(3)及び(4)の化合物が
モル比2:1:1ないし2:3:3、好ましくは2:
2.5:1.5で反応する請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 式(2){R1 が水素原子を表わし、R
2 が4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)を表
わす}で表わされる化合物を、式(3){R3及びR4
がメチル基またはブチル基を表わす}で表わされる化合
物およびホルムアルデヒドと、モル比2:2:1ないし
2:2.2:1.1及び130ないし220℃の温度範
囲で反応させることにより、請求項1記載の2,2’−
メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブ
チル)−6−ベンゾトリアゾリルフェノール〕を製造す
る方法。
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