JP4202148B2

JP4202148B2 - Method for producing 2-aminotropone

Info

Publication number: JP4202148B2
Application number: JP2003003003A
Authority: JP
Inventors: 勘二久保; 章森
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-01-09
Also published as: JP2004217526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンモニア水中で一段階でトロポロンから２−アミノトロポンを製造する方法に関する。
２−アミノトロポンは、ゲル化剤、医薬品，レーザー吸収色素，液晶素子，電子写真感光体等の光学記録材料，有機伝導体，触媒配位子，染料，キレート試薬等として有用なトロポン誘導体の合成原料である，
【０００２】
【従来の技術】
２−アミノトロポンは、トロポンとヒドラジンとの反応により合成され、合成された２−アミノトロポンはアルカリ分解してトロポロンを製造する中間体として利用されていた。しかしながら、２−アミノトロポンおよびその誘導体は、特に、抗炎症剤などの医薬品合成中間体、有機低分子ゲル化剤など各種ファインケミカルズの重要な合成中間体であり、その簡便かつ工業的生産に適した製造方法が要望されている。前記２−アミノトロポンの製造方法は、危険な試薬であるヒドラジンが用いられること、また、比較的扱いやすい試薬を用いたものとして利用されている汎用されている２−アミノトロポンの製造方法は、トロポロンから２段階の工程を経て製造する方法であり、製造方法のより合理化が必要である。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭２９−６２３号公報、特許請求の範囲、２頁（３）
【特許文献２】
特公昭３２−５９２４号公報、特許請求の範囲、実施例１，３
【非特許文献１】
J. Am. Chem. Soc., 74, 5688 (1952);
【非特許文献２】
J. Am. Chem. Soc., 74, 5683 (1952);
【非特許文献３】
J. Am. Chem. Soc., 73, 828 (1951);
【０００４】
特許文献１には、アンモニア水を用いて、置換トロポン類を原料として置換２−アミノトロポンを製造する方法であり、２−アミノトロポンの製造については、トロポロンから２−アミノトロポンを製造する方法は記載されておらず、トロポロンのアルキルエーテル体である２−メトキシトロポンにアンモニアを反応させ、２段階で２−アミノトロポンを得る方法（反応式３）に言及しているにすぎない。特許文献２には、トロポン類にアンモニア類を反応させてアミノトロポンを製造する方法が記載されている（実施例３）がトロポン類は不安定であり、アンモニアは融点がマイナス７７．７℃、沸点がマイナス３３．４℃であり、毒性，刺激性を有し、ヒドラジン（実施例１）は刺激性などの毒性を有し，熱，火気，酸化剤や鉄さびなどの金属酸化物と反応すると激しく爆発するなど取り扱いが困難な薬剤を使用するという問題がある。
また、非特許文献１〜３には、それぞれ、トロポロンから２−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）トロポンを作り、これをアミノ化してアミノトロポン類を合成する方法（非特許文献１）、トロポロンから２−クロロトロポンを作り、これをアミノ化してアミノトロポン類を合成する方法（非特許文献２）、およびトロポロンから２−メトキシトロポンを作り、これをアミノ化してアミノトロポン類を合成する方法（非特許文献３）が記載されているが、これらは２段工程による２−アミノトロポンの製造方法である。
【０００５】
以上のように、トロポロンから直接２−アミノトロポンを製造する例はない。２−アミノトロポンはアルカリや酸で加水分解するため、短時間で高い純度の２−アミノトロポンを得ることのできる製造法を開発する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記従来技術の持つ問題点を取り除いた、新規な２−アミノトロポンを合成する方法を提供することである。そのためには、前記２−アミノトロポンの特性を考慮した製造条件、すなわち加水分解を受けない安定な製造条件を見出す必要がある。前記条件を満足する製造方法を見出すべく、トロポンを原料とする、１工程で安定的に２−アミノトロポンを合成する方法を見出すべく鋭意検討する中で、アミノ化にアンモニアを利用し、前記２−アミノトロポンの特性を考慮した製造条件を見出すべく、多くの試行錯誤をする中で、トロポンのアミノ化の反応媒体としてアンモニア水溶液を用い、耐圧容器を用いてアンモニアの飛散を防ぐ密閉下に、前記反応媒体を加熱し、アミノ化反応を試みる中で、前記反応を生成する２−アミノトロポンの分解なしに２−アミノトロポンを製造できる条件を見出し、前記課題を解決することができた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トロポロンをアンモニア水からなる反応媒体中で、反応媒体を加熱し、反応原料および２−アミノトロポンの分解しない時間で、式１の工程により反応が進行する条件で反応させ一段階で２−アミノトロポンを生成させることを特徴とする２−アミノトロポンの製造方法である。
【０００８】
【化２】

【０００９】
好ましくは、反応工程の反応条件が、加熱温度を１００℃以上３００℃以下とし、反応時間を原料および生成物が分解することがない１時間以上の時間として進行させることを特徴とする前記２−アミノトロポンの製造方法であり、より好ましくは、反応媒体のアンモニア水の濃度が１％〜３５％であることを特徴とする前記各２−アミノトロポンの製造方法である。
【００１０】
【本発明の実施の態様】
本発明をより詳細に説明する。
Ａ．本発明の特徴は基本的には、反応媒体のアンモニア水溶液の条件、反応温度、従って、前記アンモニア水溶液の濃度と反応温度に対応する反応圧力下で、所定時間反応させることである。
本発明の特徴は、非常に単純であるが、トロポロンから２−アミノトロポンを簡易な方法により製造できる条件があることを見出したことである。
Ｂ．本発明の特徴の、アンモニア水溶液の濃度の条件は限定されないが、特に好ましくは１％〜３５％の水溶液である。
Ｃ．本発明の製造工程において、反応温度は少なくとも１００℃であり、最高温度は、所望の反応を、所望の条件で進行すれば良く、反応スケールを考えれば、前記反応溶媒の条件を考慮しつつ、また、反応時間を考慮して決定しうる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、この例示により本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００１２】
実施例１
トロポロン１２．２１ｇ（０．１００ｍｏｌ）と２８％アンモニア水(５０ｍＬ)を耐圧容器中，１時間１６０〜１８０℃で加熱した。放冷後，クロロホルム２５０ｍＬで３回抽出し，抽出液に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥後，乾燥剤をろ別した。抽出液は濃縮して２−アミノトロポン１２．０５ｇ（０．０９９５ｍｏｌ、純度９９％以上）を得た。
生成物の特性；
黄色結晶，融点、１０６−１０７℃
^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ_３、４００ＭＨｚ、δ／ｐｐｍ）
６．０１（２Ｈ，ｂｒｓ）、６．７４（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝９．５，９．４Ｈｚ）、
６．８６（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝１０．２Ｈｚ）、７．１４（１Ｈ，ｄｄｄ，Ｊ＝１０．２，９．５，１．４Ｈｚ）、７．２０（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．４Ｈｚ）、
７．２８（１Ｈ，ｄｄｄ，Ｊ＝１１．４，９．４，１．４Ｈｚ）
この結果から，トロポロンから直接２−アミノトロポンが高純度且つ高収率で得られたことが分かった。
アミノトロポンはアルカリや酸で加水分解することが知られているが、本発明の条件によれば、耐圧アンプル中のアンモニア水反応媒体を用いると、従来の技術からの考えからは、加熱するという加水分解する条件にも関わらず、２−アミノトロポン安定に製造することができたことは、全く驚くべきことであった。反応媒体のアンモニア水はアルカリである。
【００１３】
実施例２
トロポロン１．２１ｇ（０．０１ｍｏｌ）と２８％アンモニア水(５ｍＬ)を耐圧容器中、表１に記載した条件で加熱した。放冷後，クロロホルム２５ｍＬで３回抽出し，抽出液に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥後，乾燥剤をろ別した。抽出液は濃縮して２−アミノトロポンを得た。生成物の収率、融点、純度を表１に示した。
【００１４】
【表１】

【００１５】
前記のことから、原料および生成物が分解することがない時間は反応温度との相関する条件であり、要はアンモニア水を、密閉条件で所望の濃度に維持して、加熱下に反応を進行させることが重要である。
【００１６】
実施例３
トロポロン０．１２１ｇ〜１．２１ｇ（０．００１ｍｏｌ〜０．０１ｍｏｌ）と１％〜３５％のアンモニア水(５ｍＬ〜１０ｍＬ)を表２に記載した条件で、耐圧容器中、１８０℃で加熱した。放冷後，クロロホルム２５ｍＬで３回抽出し，抽出液に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥後，乾燥剤をろ別した。抽出液は濃縮して２−アミノトロポンを得た。生成物の収率、融点、純度を表２に示した。
【００１７】
【表２】

【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば，工業的な製造が困難であった２−アミノトロポンをトロポロンとアンモニア水から一段階で、かつ、短時間で高純度の２−アミノトロポンを高収率で製造することができる工業的工程の設計が容易な方法を提供できた、という優れた効果がもたすものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for producing 2-aminotropone from tropolone in one step in aqueous ammonia.
2-Aminotropone is a raw material for synthesizing tropone derivatives useful as gelling agents, pharmaceuticals, laser-absorbing dyes, liquid crystal elements, optical recording materials such as electrophotographic photoreceptors, organic conductors, catalytic ligands, dyes, chelating reagents, etc. Is,
[0002]
[Prior art]
2-Aminotropone was synthesized by the reaction of tropone and hydrazine, and the synthesized 2-aminotropone was used as an intermediate for producing tropolone by alkali decomposition. However, 2-aminotropone and derivatives thereof are important synthetic intermediates of various fine chemicals such as pharmaceutical synthesis intermediates such as anti-inflammatory agents and organic low-molecular gelling agents, and are simple and suitable for industrial production. A method is desired. The method for producing 2-aminotropone uses hydrazine, which is a dangerous reagent, and the method for producing 2-aminotropone that is widely used as a relatively easy-to-use reagent is obtained from tropolone. It is a method of manufacturing through a two-step process, and more rationalization of the manufacturing method is necessary.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 29-623, Claims, page 2 (3)
[Patent Document 2]
Japanese Examined Patent Publication No. 32-5924, Claims, Examples 1 and 3
[Non-Patent Document 1]
J. Am. Chem. Soc., 74, 5688 (1952);
[Non-Patent Document 2]
J. Am. Chem. Soc., 74, 5683 (1952);
[Non-Patent Document 3]
J. Am. Chem. Soc., 73, 828 (1951);
[0004]
Patent Document 1 discloses a method for producing a substituted 2-aminotropone using aqueous ammonia and using a substituted tropone as a raw material. Regarding the production of 2-aminotropone, a method for producing 2-aminotropone from tropolone is described. However, it only refers to a method (reaction formula 3) in which ammonia is reacted with 2-methoxytropone, which is an alkyl ether form of tropolone, to obtain 2-aminotropone in two steps. Patent Document 2 describes a method for producing aminotropone by reacting ammonia with tropone (Example 3). Tropons are unstable, and ammonia has a melting point of minus 77.7 ° C. and a boiling point. Is minus 33.4 ° C, toxic and irritating, and hydrazine (Example 1) has irritating and toxic properties, and reacts violently with metal oxides such as heat, fire, oxidizers and iron rust. There is a problem of using a drug that is difficult to handle, such as an explosion.
In Non-Patent Documents 1 to 3, 2- (p-toluenesulfonyloxy) tropone is prepared from tropolone, and this is aminated to synthesize aminotropones (Non-patent Document 1). A method of synthesizing aminotropones by making chlorotropone and amination thereof (Non-patent Document 2), and a method of synthesizing aminotropones by making 2-methoxytropone from tropolone and amination thereof (Non-patent Document 3) Are described, but these are methods for producing 2-aminotropone by a two-stage process.
[0005]
As described above, there is no example of producing 2-aminotropone directly from tropolone. Since 2-aminotropone is hydrolyzed with an alkali or an acid, it is necessary to develop a production method capable of obtaining high-purity 2-aminotropone in a short time.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for synthesizing a novel 2-aminotropone that eliminates the problems of the prior art. For this purpose, it is necessary to find production conditions that take into consideration the characteristics of the 2-aminotropone, that is, stable production conditions that are not subject to hydrolysis. In order to find a production method satisfying the above conditions, while intensively studying to find a method for stably synthesizing 2-aminotropone in one step using tropone as a raw material, ammonia is used for amination, In order to find out the production conditions considering the characteristics of aminotropone, in many trials and errors, an aqueous ammonia solution was used as a reaction medium for the amination of tropone, and the above reaction was carried out in a sealed state using a pressure vessel to prevent ammonia scattering. While attempting the amination reaction by heating the medium, the inventors have found a condition under which 2-aminotropone can be produced without the decomposition of 2-aminotropone that generates the reaction, and have solved the above problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, tropolone is heated in a reaction medium consisting of aqueous ammonia, and the reaction medium is heated and reacted under the conditions such that the reaction proceeds according to the process of Formula 1 in a time during which the reaction raw material and 2-aminotropone are not decomposed. -A method for producing 2-aminotropone, wherein aminotropone is produced.
[0008]
[Chemical 2]

[0009]
Preferably, the reaction conditions of the reaction step are such that the heating temperature is 100 ° C. or more and 300 ° C. or less, and the reaction time is advanced as a time of 1 hour or more in which the raw materials and products are not decomposed. A method for producing aminotropone, more preferably the method for producing each 2-aminotropone, wherein the concentration of aqueous ammonia in the reaction medium is 1% to 35%.
[0010]
[Embodiments of the present invention]
The present invention will be described in more detail.
A. The feature of the present invention is basically that the reaction is carried out for a predetermined time under the conditions of the aqueous ammonia solution in the reaction medium, the reaction temperature, and therefore the reaction pressure corresponding to the concentration of the aqueous ammonia solution and the reaction temperature.
The feature of the present invention is that it is very simple, but it has been found that there are conditions under which 2-aminotropone can be produced from tropolone by a simple method.
B. The concentration condition of the aqueous ammonia solution, which is a feature of the present invention, is not limited, but a 1% to 35% aqueous solution is particularly preferable.
C. In the production process of the present invention, the reaction temperature is at least 100 ° C., and the maximum temperature may be that the desired reaction proceeds under the desired conditions, and considering the reaction scale, considering the reaction solvent conditions, It can also be determined in consideration of the reaction time.
[0011]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not interpreted limitedly by this illustration.
[0012]
Example 1
Tropolone 12.21 g (0.100 mol) and 28% aqueous ammonia (50 mL) were heated in a pressure vessel at 160-180 ° C. for 1 hour. After allowing to cool, the mixture was extracted 3 times with 250 mL of chloroform, dried over anhydrous sodium sulfate, and the desiccant was filtered off. The extract was concentrated to obtain 12.05 g (0.0995 mol, purity 99% or more) of 2-aminotropone.
Product characteristics;
Yellow crystals, melting point, 106-107 ° C
¹ H-NMR spectrum (CDCl ₃ , 400 MHz, δ / ppm)
6.01 (2H, brs), 6.74 (1H, dd, J = 9.5, 9.4 Hz),
6.86 (1H, d, J = 10.2 Hz), 7.14 (1 H, ddd, J = 10.2, 9.5, 1.4 Hz), 7.20 (1 H, d, J = 1.11. 4Hz),
7.28 (1H, ddd, J = 11.4, 9.4, 1.4 Hz)
From this result, it was found that 2-aminotropone was obtained directly from tropolone with high purity and high yield.
Aminotropone is known to hydrolyze with alkali or acid. However, according to the conditions of the present invention, when an aqueous ammonia reaction medium in a pressure-resistant ampoule is used, it is considered to be heated from the viewpoint of the prior art. It was quite surprising that 2-aminotropone could be produced stably despite the degradation conditions. The aqueous ammonia in the reaction medium is alkali.
[0013]
Example 2
Tropolone 1.21 g (0.01 mol) and 28% aqueous ammonia (5 mL) were heated in a pressure vessel under the conditions described in Table 1. After allowing to cool, the mixture was extracted 3 times with 25 mL of chloroform, dried over anhydrous sodium sulfate, and the desiccant was filtered off. The extract was concentrated to give 2-aminotropone. The yield, melting point and purity of the product are shown in Table 1.
[0014]
[Table 1]

[0015]
From the above, the time during which the raw materials and products are not decomposed is a condition that correlates with the reaction temperature. In short, the ammonia water is maintained at a desired concentration under sealed conditions, and the reaction proceeds under heating. It is important to let
[0016]
Example 3
0.121 g to 1.21 g (0.001 mol to 0.01 mol) of tropolone and 1% to 35% aqueous ammonia (5 mL to 10 mL) were heated at 180 ° C. in a pressure vessel under the conditions described in Table 2. After allowing to cool, the mixture was extracted 3 times with 25 mL of chloroform, dried over anhydrous sodium sulfate, and the desiccant was filtered off. The extract was concentrated to give 2-aminotropone. The yield, melting point and purity of the product are shown in Table 2.
[0017]
[Table 2]

[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, 2-aminotropone, which has been difficult to produce industrially, can be obtained in one step from tropolone and aqueous ammonia, and high-purity 2-aminotropone can be obtained in a high yield in a short time. This has an excellent effect that a method capable of easily designing an industrial process that can be manufactured has been provided.

Claims

The reaction medium is heated in a reaction medium composed of aqueous ammonia, and the reaction raw material and 2-aminotropone are not decomposed, and the reaction is carried out under the conditions under which the reaction proceeds according to the process of Formula 1 to produce 2-aminotropone in one step. A process for producing 2-aminotropone, characterized in that

The reaction conditions of the reaction step are such that the heating temperature is 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and the reaction time is advanced as a time of 1 hour or longer so that the raw materials and products do not decompose. A process for producing 2-aminotropone.

The method for producing 2-aminotropone according to claim 1 or 2, wherein the concentration of aqueous ammonia in the reaction medium is 1% to 35%.