JP4788313B2 - キノロノキノロン系顔料の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、高収率でキノロノキノロン系化合物を製造することができるキノロノキノロン化合物を製造するための方法に関する。
キノロノキノロン系顔料は、耐光性と同様に優れた耐熱性を有する高品質な顔料としてよく知られている。従来、数種類のタイプの顔料が開発されており、例えば、特許文献１（特開平10-17783号公報）では、上記物性に加えて、良好な光沢性と着色力を有するキノロノキノロン顔料の新しいタイプを開示する。
しかしながら、一般に、工業規模のキノロノキノロン系顔料のための製造方法は多くの合成ステップを必要とし、その上、各ステップでは、収率がかなり低い。そのため、目的化合物の最終的な収率は、ある程度低くならざるを得なかった。
しかしながら、一般に、工業規模のキノロノキノロン系顔料のための製造方法は多くの合成ステップを必要とし、その上、各ステップでは、収率がかなり低い。そのため、目的化合物の最終的な収率は、ある程度低くならざるを得なかった。
従って、本発明は、キノロノキノロン系化合物を高い収率で得られる、キノロノキノロン化合物の新しい製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明者らは、アリールアミノ酢酸エステルをシュウ酸ジエステルと反応させた後に、副生成物の加水分解反応を行うことによって、キノロノキノロン化合物の収率が大きく向上することを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の工程（ステップ）１〜６を含む、キノロノキノロン化合物の製造方法を提供するものであり、
工程１）
以下の式1で表される芳香族アミン化合物を、
工程１）
以下の式1で表される芳香族アミン化合物を、
以下の式2で表わされるハロゲン化酢酸エステルと反応させて、
以下の式3によって表わされるアリールアミノ酢酸エステルを生成する工程と、
工程２）
アルカリ触媒存在下、以下の式4によって表されたシュウ酸ジエステルとアリールアミノ酢酸エステルを反応させて、
以下の式5で表わされる化合物を生成する工程と、
工程３）
前記工程２で得られた反応混合物の中へ酸触媒または塩基触媒を添加した後、水中で前記工程２における反応の副生成物の加水分解反応を行う工程と、
工程４)
以下の式6によって表わされる芳香族アミン化合物を、前記工程３）で得られた反応混合物に添加し、
それらを水性の酸性条件下で反応させて、以下の式7で表わされる1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルを生成する工程と、
工程５）
前記式7で表わされる1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルの環化反応を行ない、3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン（例えば、3-アニリノ-2-エトキシカルボニル-4-キノロン）を生成する工程と、
工程６）
3-アニリノ-2-エトキシカルボニル-4-キノロンの環化反応を行い、キノロノキノロンを生成する工程と、
を含む。
本発明の製造方法によれば、高い収率でキノロノキノロン化合物を得ることができる。本発明の製造方法による化合物は、顔料の調製に使用可能である。さらに、本発明で得られるキノロノキノロン化合物で調製された顔料は、隠蔽性（隠蔽力）、着色力、分散性、耐候性、耐光性、色の分離性、および光沢（グロス）等で表わされる、優れた顔料物性を有する。
上記したように、本発明の製造方法は工程1〜6を含むものである。
〈工程１〉
まず第１に、工程１では、以下の式1によって表された芳香族アミン化合物と
〈工程１〉
まず第１に、工程１では、以下の式1によって表された芳香族アミン化合物と
式1で表される芳香族アミン化合物の具体例としては、
その中で、色彩的特性に優れるという観点からは、クロルアニリン、トルイジン、およびアニリンなどが好ましい。
工程1で用いられる下記式２で表されるハロゲン化酢酸エステルの具体例としては、
工程1で用いられる下記式２で表されるハロゲン化酢酸エステルの具体例としては、
クロロ酢酸メチルエステル、クロロ酢酸エチルエステル、クロロ酢酸n-プロピルエステル、クロロ酢酸i-プロピルエステル、クロロ酢酸t-ブチルエステル、ブロム酢酸メチルエステル、ブロム酢酸エチルエステル、ブロム酢酸n-プロピルエステル、ブロム酢酸i-プロピルエステル、ブロム酢酸t-ブチルエステルなどが挙げられる。
この工程1では、以下の通り反応を示すことができる。
ここで、弱酸性の条件を保つために、いくつかの有機あるいは無機の塩基触媒を用いることができる。特に、Na2CO3、K2CO3、NaOHは経済性と強い塩基性の観点から、好ましい。次に、工程1で使用される溶剤の具体例としては、エタノール、メタノール、トルエン等、および水が挙げられる。
しかしながら、本発明では、目的化合物の高収率と反応時間の短縮の観点から、特にｐH3〜5の範囲内に反応系のpH値を調整している間に水中で反応を行うことが好ましい。すなわち、従来の方法で溶剤としてエタノール又はメタノールを用いる際には、生成する塩の高温におけるフィルタリングが必須であり、このフィルタリングが目的化合物の損失をもたらしていた。一方、溶剤として水を用いて、3〜5の範囲内でpH値を選択する場合には、そのようなフィルタリングは必要とされない。ペーハー範囲を調整するためには、必要に応じて、塩基化合物(NaOH又はNa2CO3など)を反応混合物に滴状で添加可能である。
芳香族アミンとハロゲン化酢酸エステルのモル比については何ら限定されるものではないが、［芳香族アミン］／［ハロゲン化酢酸エステル］＝通常0.5〜2.5、好ましくは1.0〜1.2 の範囲でモル比を選択できる。反応温度は通常50〜140℃、好ましくは90〜100℃の範囲から選択する。反応の終了により、目的とするアリールアミノ酢酸エステルを得ることができる。
芳香族アミンとハロゲン化酢酸エステルのモル比については何ら限定されるものではないが、［芳香族アミン］／［ハロゲン化酢酸エステル］＝通常0.5〜2.5、好ましくは1.0〜1.2 の範囲でモル比を選択できる。反応温度は通常50〜140℃、好ましくは90〜100℃の範囲から選択する。反応の終了により、目的とするアリールアミノ酢酸エステルを得ることができる。
〈工程２〉
次に、工程2では、上記反応で得られた以下の式3で表わされるアリールアミノ酢酸エステルと
次に、工程2では、上記反応で得られた以下の式3で表わされるアリールアミノ酢酸エステルと
以下の式4で表わされるシュウ酸ジエステル
との反応が、アルカリ触媒存在下で行われる。ここで使用されるシュウ酸ジエステルとしては、シュウ酸ジメチルエステル、シュウ酸ジエチルエステル、およびシュウ酸ジ-t-ブチルエステルなどが挙げられる。
シュウ酸ジエステルとアリールアミノ酢酸エステルとのモル比については何ら限定されるものではないが、添加されるシュウ酸ジエステルの量は、アリールアミノ酢酸エステルの1モルあたり、通常0.8〜2.5モル、好ましくは1.0〜2.0モルである。
ここで、工程2の反応は、以下のように示すことができる。
ここで、工程2の反応は、以下のように示すことができる。
使用可能なアルカリ触媒の具体例としては、ナトリウムエトキシド、ナトリウム・メトキシド、およびカリウムt-ブトキシレート等が挙げられ、溶剤の具体例としては、エタノール、メタノール、トルエン、ヘキサンおよびシクロヘキサン等のアルコールなどが挙げられる。アルカリ触媒とアリールアミノ酢酸エステルとのモル比については何ら限定されるものではないが、添加されるアルカリ触媒の量は、アリールアミノ酢酸エステルの1モルあたり、通常0.8〜2.5モル、好ましくは1.0〜2.0モルである。
反応温度は、通常0〜50℃、好ましくは10〜40℃の範囲から選ばれ、反応時間は好ましくは4〜24時間である。
この工程2では、反応を行なうために厳格な手順を規定する必要はなく、種々の手順で実施することが可能であるが、目的化合物の収率を高めるためには、アリールアミノ酢酸エステルとシュウ酸ジエステルが予め混合されてから(ステップ2-a)、その後、アルカリ触媒を反応混合物に滴下して加える(ステップ2-b)ことが望ましい。
反応温度は、通常0〜50℃、好ましくは10〜40℃の範囲から選ばれ、反応時間は好ましくは4〜24時間である。
この工程2では、反応を行なうために厳格な手順を規定する必要はなく、種々の手順で実施することが可能であるが、目的化合物の収率を高めるためには、アリールアミノ酢酸エステルとシュウ酸ジエステルが予め混合されてから(ステップ2-a)、その後、アルカリ触媒を反応混合物に滴下して加える(ステップ2-b)ことが望ましい。
〈工程３〉
次に、工程3では、工程2で得られた反応混合物に酸触媒または塩基触媒を添加した後、工程2で得られた副生成物の加水分解反応を水中で行なう。より詳細には、工程2における反応では、必然的に、以下の式8又は式9によって表わされる化合物を含む副生成物が生じる。
次に、工程3では、工程2で得られた反応混合物に酸触媒または塩基触媒を添加した後、工程2で得られた副生成物の加水分解反応を水中で行なう。より詳細には、工程2における反応では、必然的に、以下の式8又は式9によって表わされる化合物を含む副生成物が生じる。
ここで、Arは上記式1で定義された芳香族基を示し、R1およびR2は、メチル基、エチル基、プロピル基、t-ブチル基などのアルキル基を示す。
従来の方法では、そのような副生成物はキノロノキノロン化合物を生成する際の低収率の原因であった。
これに対して、本発明では、上記の式8又は９で表わされる副生成物を酸処理もしくは塩基処理することによって、効果的に以下の目的化合物に変換することができる。それにより、目的化合物の収率は極めて高くなる。
従来の方法では、そのような副生成物はキノロノキノロン化合物を生成する際の低収率の原因であった。
これに対して、本発明では、上記の式8又は９で表わされる副生成物を酸処理もしくは塩基処理することによって、効果的に以下の目的化合物に変換することができる。それにより、目的化合物の収率は極めて高くなる。
水中で酸触媒を伴うことにより、ステップ3の加水分解反応は有利に処理が行われる。
酸触媒としての具体例は、HCl、H2SO4、H3PO4およびHNO3などが挙げられる。本発明では、目的化合物の高収率の観点から、特にｐH2〜5の範囲内に反応系のpH値を調整している間に水中で加水分解反応を行うことが好ましい。その結果、上記した酸処理を行うことによって、目的化合物を高収率で得ることができる。反応温度は通常-30〜50℃、好ましくは-10〜30℃の範囲から選択する。そして、反応時間は通常2〜40時間、好ましくは6〜18時間である。反応の終了により、目的化合物を得ることができる。
この工程3では、望ましくは、加水分解反応を高速液体クロマトグラフィHPLCで実質的に前記した副生成物が検出できなくなるまで、水中で行なう。
酸触媒としての具体例は、HCl、H2SO4、H3PO4およびHNO3などが挙げられる。本発明では、目的化合物の高収率の観点から、特にｐH2〜5の範囲内に反応系のpH値を調整している間に水中で加水分解反応を行うことが好ましい。その結果、上記した酸処理を行うことによって、目的化合物を高収率で得ることができる。反応温度は通常-30〜50℃、好ましくは-10〜30℃の範囲から選択する。そして、反応時間は通常2〜40時間、好ましくは6〜18時間である。反応の終了により、目的化合物を得ることができる。
この工程3では、望ましくは、加水分解反応を高速液体クロマトグラフィHPLCで実質的に前記した副生成物が検出できなくなるまで、水中で行なう。
ここで、図1は、工程2で得られた混合物にHClが添加されたときのサンプルのHPLC-MASSチャートを示す。図1Aは高速液体クロマトグラフィのチャートであり、図1BはMsチャートである。図2は、酸を添加した2時間経過後のサンプルのHPLC-MASSチャートを示す。図2Aは高速液体クロマトグラフィのチャートであり、図2BはMsチャートである。図3と図4は、酸を添加した18時間後のサンプルのHPLC-MASS図を示す。
図1〜4に示されるように、時間経過とともに、副生成物は、酸処理のみ（又は塩基処理）で目的化合物に容易に変換できる。
図1〜4に示されるように、時間経過とともに、副生成物は、酸処理のみ（又は塩基処理）で目的化合物に容易に変換できる。
〈工程４〉
次に、工程４では、以下の式６で表わされる芳香族アミン化合物が
次に、工程４では、以下の式６で表わされる芳香族アミン化合物が
ここで、式６では、Arがフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、芳香環上の置換基として炭素原子数C1〜4のアルキル基を有するフェニル基、ナフチル基、クロロナフチル基、ブロモナフチル基、芳香環上の置換基として炭素原子数C1〜4のアルキル基を有するナフチル基、を示す。
式６によって表わされる芳香族アミン化合物に関する具体例としては、クロロアニリン、トルイジン、アニリン、および以下の化学構造式によって表わされる化合物などが挙げられる。
これらの中で、生産性と経済的効率の観点から、クロロアニリン、トルイジン、およびアニリンが好ましい。
式６によって表わされる芳香族アミン化合物と式5によって表わされる化合物とのモル比については何ら限定されるものではないが、添加される式６によって表わされる芳香族アミン化合物の量は、式5によって表わされる化合物の1モルあたり、通常0.8〜2.0モル、好ましくは1.0〜1.5モルである。
工程4の反応は、以下のように示すことができる。
式６によって表わされる芳香族アミン化合物と式5によって表わされる化合物とのモル比については何ら限定されるものではないが、添加される式６によって表わされる芳香族アミン化合物の量は、式5によって表わされる化合物の1モルあたり、通常0.8〜2.0モル、好ましくは1.0〜1.5モルである。
工程4の反応は、以下のように示すことができる。
工程4における反応は、アルコールに混合された水中にて、酸触媒による処理によって有利に行われる。酸触媒に関する具体例としては、HCl、H2SO4、H3PO4およびHNO3などが挙げられる。本発明では、前記式７で表わされる1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルを高収率で得る観点から、特にｐH3〜8の範囲内に反応系のpH値を調整している間に水性アルコール中で反応を行うことが好ましい。ここで、前記式７で表わされる1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルは、シス形若しくはトランス形、又はその両方の形を含むものである。通常、本発明の工程で生成するエステルはシス形およびトランス形の混合物である。
反応温度は通常50〜120℃、好ましくは60〜100℃の範囲から選択する。そして、反応時間は好ましくは3〜10時間である。反応の終了により、目的化合物を得ることができる。
反応温度は通常50〜120℃、好ましくは60〜100℃の範囲から選択する。そして、反応時間は好ましくは3〜10時間である。反応の終了により、目的化合物を得ることができる。
ここで本発明では、前記の工程2)〜4)は、生産性の観点から望ましくは、ワンポット反応により連続的に行うのがよい。本発明では、既に知られているように、水との強い水素結合のために、水から式5で表わされる工程3の生成物を抽出するのが非常に難しいので、ワンポット反応は非常に有利な方法（工程）である。前記式７で表わされる生成物は、反応系における塩によって反応系から容易に沈澱させることができる。その理由から、ワンポット反応によれば、工程2)〜4)における反応は、各工程の分離によって生じる損失なしに連続して実施することができるので、より高収率で式７によって表わされる生成物が得られる。さらに工程の内容的な長所に加えて、ワンポットからなる連続反応の場合、複数工程のための反応ポットとしてポットに余分なスペースを割く必要がないので、ワンポット反応には実用上の長所もある。
〈工程５〉
次に、工程５では、前記1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルの環化反応を行ない、3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロンを生成する。工程5における環化反応は、以下のように示すことができる。
次に、工程５では、前記1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルの環化反応を行ない、3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロンを生成する。工程5における環化反応は、以下のように示すことができる。
ここで上記式7’および式10において、R3は水素原子、1〜4の炭素原子数を有するアルキル基を示し、nは0又は1の整数に示す。
工程5の環化反応は、不活性溶媒中、高温での処理により有利に行われる。
ここで、溶剤に関する具体例としては、DOWTHERM(ダウケミカル社の登録商標)Aとして知られるビフェニルとジフェニール酸化物の共融混合物、あるいはAlkene56N(日本石油株式会社製)として知られる高沸点アルキルベンゼンなどが挙げられる。本発明では特に、環化反応温度は通常150〜350℃の範囲から選択され、反応時間は好ましくは0.5〜8時間である。反応の終了により、ＮＣＱを得ることができる。
工程5の環化反応は、不活性溶媒中、高温での処理により有利に行われる。
ここで、溶剤に関する具体例としては、DOWTHERM(ダウケミカル社の登録商標)Aとして知られるビフェニルとジフェニール酸化物の共融混合物、あるいはAlkene56N(日本石油株式会社製)として知られる高沸点アルキルベンゼンなどが挙げられる。本発明では特に、環化反応温度は通常150〜350℃の範囲から選択され、反応時間は好ましくは0.5〜8時間である。反応の終了により、ＮＣＱを得ることができる。
〈工程６〉
次に、工程6は、3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロンの環化反応であり、キノロノキノロン化合物を生成する。工程6は、以下のような環化反応として示すことができる。
次に、工程6は、3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロンの環化反応であり、キノロノキノロン化合物を生成する。工程6は、以下のような環化反応として示すことができる。
工程6)では、この反応に用いることができる触媒について何ら限定されるものではなく、環化反応における常用の酸触媒を用いることができる。特に本発明では、触媒として、リン酸(以下、「PO」と略記する)を用いるのが好ましい。
キノロノキノロン化合物を生成するための従来の方法では、触媒としてポリリン酸(以下、「PPO」と略記する)が環化反応工程で用いられていた。PPOは、その強酸性度と吸収脱水性により、環化反応における共通の試薬として使用されており、原料の変換率を向上できる。しかしながら、POの使用は、本発明においてPPOを用いるより好ましい場合がある。PO自体はPPOより低い粘着性であり、水との接触で熱をほとんど発生させない。すなわち、本発明では、POがより簡単に且つ安全に操作可能であり、環化反応の触媒として十分な能力を有している。
特に本発明では、環化反応時間は1〜6時間が好ましい。
キノロノキノロン化合物を生成するための従来の方法では、触媒としてポリリン酸(以下、「PPO」と略記する)が環化反応工程で用いられていた。PPOは、その強酸性度と吸収脱水性により、環化反応における共通の試薬として使用されており、原料の変換率を向上できる。しかしながら、POの使用は、本発明においてPPOを用いるより好ましい場合がある。PO自体はPPOより低い粘着性であり、水との接触で熱をほとんど発生させない。すなわち、本発明では、POがより簡単に且つ安全に操作可能であり、環化反応の触媒として十分な能力を有している。
特に本発明では、環化反応時間は1〜6時間が好ましい。
次に、得られたキノロノキノロン化合物は、以下のようにして反応系から単離できる。すなわち、反応の間に、キノロノキノロン化合物は沈殿によって得られる。通常の濾過方法によって、対象とするキノロノキノロン化合物の粒子は容易にフィルターにかけられる。それはまた、粒子径を温度条件の変化で制御可能であると特徴付けることができる。すなわち、温度が約60℃まで下がるなら、約150℃で反応を開始することができるが、粒径は小さくなり過ぎる。一方、反応の終わりまで温度が150℃で維持されるなら、粒径が大きくなり過ぎる。
このようにして得られたままのキノロノキノロン化合物は、そこからキノロノキノロン顔料にするように顔料化処理を行なうことができる。この顔料化処理では、塩粉砕法もしくは溶剤法などの従来の方法を適用可能である。
このようにして得られたままのキノロノキノロン化合物は、そこからキノロノキノロン顔料にするように顔料化処理を行なうことができる。この顔料化処理では、塩粉砕法もしくは溶剤法などの従来の方法を適用可能である。
顔料化処理で得られる顔料は、隠蔽性、着色力、分散性、耐候性、耐光性、色の分離性、光沢などで表わされる優れた顔料適性を有するとともに、10〜30m.sup.2 /gの比表面積を有することによって特徴付けられる。10 m.sup.2 /g未満の比表面積を有する顔料が顔料化処理により得られるが、そのような顔料は、優れた隠蔽性や耐光性などを有する一方、着色力に劣る傾向がある。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。これらの実施例では、すべての部とパセンテージが重量換算によるものである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。これらの実施例では、すべての部とパセンテージが重量換算によるものである。
［実施例１］
〈工程１： N-トリルグリシンエチルエステルの合成〉
p-トルイジン129重量部を、水200重量部に撹拌しながら加えた。温度は窒素パージで90℃まで上昇させた。クロロ酢酸エチルエステル123重量部を2.5時間滴状で添加し、その間、Na2CO3aq（2mol/l）200重量部を反応pH値3〜5に調整するために滴状で添加した。反応温度は90℃に維持した。次に、混合物を100℃まで加熱して、さらに1時間撹拌した。氷水浴内で冷却を行い、固体生成物は冷却エタノール50重量部で洗い、40℃にて真空オーブン中で乾燥した。GC純度99.2%で、収率は82.0%であった。
〈工程１： N-トリルグリシンエチルエステルの合成〉
p-トルイジン129重量部を、水200重量部に撹拌しながら加えた。温度は窒素パージで90℃まで上昇させた。クロロ酢酸エチルエステル123重量部を2.5時間滴状で添加し、その間、Na2CO3aq（2mol/l）200重量部を反応pH値3〜5に調整するために滴状で添加した。反応温度は90℃に維持した。次に、混合物を100℃まで加熱して、さらに1時間撹拌した。氷水浴内で冷却を行い、固体生成物は冷却エタノール50重量部で洗い、40℃にて真空オーブン中で乾燥した。GC純度99.2%で、収率は82.0%であった。
〈工程２： 2-オクソ-3-p-トリルアミノコハク酸ジエチルエステル(またはアリールアミノ-ヒドロキシフマル酸エステル)の合成〉
無水エタノール500重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸218重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)650重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物は室温で、さらに20時間撹拌した。
〈工程３： 加水分解反応〉
氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)220重量部を当該混合物に滴下して加え、次いで室温にて一晩中、撹拌した。
無水エタノール500重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸218重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)650重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物は室温で、さらに20時間撹拌した。
〈工程３： 加水分解反応〉
氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)220重量部を当該混合物に滴下して加え、次いで室温にて一晩中、撹拌した。
〈工程４： ジエチル-p-トリルアミノフマル酸塩の合成〉
次に、p-トルイジン214gを混合物に添加し、その後、6時間還流した。それを一晩、撹拌なしに室温で冷却した後、当該混合物を10時間，-10℃で冷却した。濾過後に水で洗浄してから、70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度95.2%で、収率は65.7%であった。
〈工程５： 環化反応〉
1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステル100重量部を、130℃にて「Dowtherm A」（登録商標：ダウケミカル（株）製）500重量部に溶解した。125〜130℃に温度を維持しながら、この溶液を30分間で250〜256℃に保った「Dowtherm A」300重量部にゆっくり加えた。この混合物は、さらに15分間この温度で撹拌された後、冷却してから濾過した。リグロインで「Dowtherm A」を洗浄し、最後に真空オーブンで乾燥させて、目的生成物77重量部(収率86%)を得た。
次に、p-トルイジン214gを混合物に添加し、その後、6時間還流した。それを一晩、撹拌なしに室温で冷却した後、当該混合物を10時間，-10℃で冷却した。濾過後に水で洗浄してから、70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度95.2%で、収率は65.7%であった。
〈工程５： 環化反応〉
1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステル100重量部を、130℃にて「Dowtherm A」（登録商標：ダウケミカル（株）製）500重量部に溶解した。125〜130℃に温度を維持しながら、この溶液を30分間で250〜256℃に保った「Dowtherm A」300重量部にゆっくり加えた。この混合物は、さらに15分間この温度で撹拌された後、冷却してから濾過した。リグロインで「Dowtherm A」を洗浄し、最後に真空オーブンで乾燥させて、目的生成物77重量部(収率86%)を得た。
〈工程６： 環化反応〉
3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン100重量部を、リン酸(85%)700重量部に添加して、撹拌した。よく撹拌された混合物を150℃まで加熱した後、4時間150℃で維持した。60℃まで冷却後、過剰な水の添加の後に活発な反応が止むまで、水を徐々に添加した。混合物をよく撹拌してから、フィルターで濾過した。それを水で洗浄してから乾燥させて、黄色粉体70重量部(定量的収率)を得た。
3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン100重量部を、リン酸(85%)700重量部に添加して、撹拌した。よく撹拌された混合物を150℃まで加熱した後、4時間150℃で維持した。60℃まで冷却後、過剰な水の添加の後に活発な反応が止むまで、水を徐々に添加した。混合物をよく撹拌してから、フィルターで濾過した。それを水で洗浄してから乾燥させて、黄色粉体70重量部(定量的収率)を得た。
［実施例２］
〈工程１： N-トリルグリシンエチルエステルの合成〉
工程1の反応は、実施例1と同様の方法で行なった。
〈工程２： 2-オキソ-3-p-トリルアミノコハク酸ジエチルエステルの合成〉
無水エタノール800重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸205重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)453重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物を室温で、さらに20時間撹拌した。
〈工程３： 加水分解反応〉
氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)141重量部を当該混合物に滴下して加え、次いで室温にて18時間、撹拌した。
〈工程１： N-トリルグリシンエチルエステルの合成〉
工程1の反応は、実施例1と同様の方法で行なった。
〈工程２： 2-オキソ-3-p-トリルアミノコハク酸ジエチルエステルの合成〉
無水エタノール800重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸205重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)453重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物を室温で、さらに20時間撹拌した。
〈工程３： 加水分解反応〉
氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)141重量部を当該混合物に滴下して加え、次いで室温にて18時間、撹拌した。
〈工程４： ジエチル-p-トリルアミノフマル酸塩の合成〉
次に、p-トルイジン150重量部を混合物に添加し、その後、6時間還流した。それを一晩、撹拌なしで室温にて冷却した後、当該混合物を10時間，-10℃で冷却した。濾過後に水で洗浄してから、70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は73%であった。
〈工程５： 環化反応〉
1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステル100重量部を、130℃にて「Dowtherm A」（登録商標：ダウケミカル（株）製）500重量部に溶解した。125〜130℃に温度を維持しながら、この溶液を30分間で250〜256℃に保った「Dowtherm A」300重量部にゆっくり加えた。この混合物は、さらに15分間この温度で撹拌した後、冷却してから濾過した。リグロインで「Dowtherm A」を洗浄し、最後に真空オーブンで乾燥させて、目的生成物80重量部(収率89%)を得た。
〈工程６： 環化反応〉
3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン100重量部を、リン酸(85%)700重量部に添加して、撹拌した。よく撹拌された混合物を150℃まで加熱した後、4時間150℃で維持した。60℃まで冷却後、過剰な水添加の後の活発な反応が止むまで、水を徐々に添加した。混合物をよく撹拌してから、フィルターで濾過した。それを水で洗浄してから乾燥させて、黄色粉体70重量部(定量的収率)を得た。
次に、p-トルイジン150重量部を混合物に添加し、その後、6時間還流した。それを一晩、撹拌なしで室温にて冷却した後、当該混合物を10時間，-10℃で冷却した。濾過後に水で洗浄してから、70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は73%であった。
〈工程５： 環化反応〉
1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステル100重量部を、130℃にて「Dowtherm A」（登録商標：ダウケミカル（株）製）500重量部に溶解した。125〜130℃に温度を維持しながら、この溶液を30分間で250〜256℃に保った「Dowtherm A」300重量部にゆっくり加えた。この混合物は、さらに15分間この温度で撹拌した後、冷却してから濾過した。リグロインで「Dowtherm A」を洗浄し、最後に真空オーブンで乾燥させて、目的生成物80重量部(収率89%)を得た。
〈工程６： 環化反応〉
3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン100重量部を、リン酸(85%)700重量部に添加して、撹拌した。よく撹拌された混合物を150℃まで加熱した後、4時間150℃で維持した。60℃まで冷却後、過剰な水添加の後の活発な反応が止むまで、水を徐々に添加した。混合物をよく撹拌してから、フィルターで濾過した。それを水で洗浄してから乾燥させて、黄色粉体70重量部(定量的収率)を得た。
［比較例１］
N-トリルグリシンエチルエステルを、上記実施例1の工程1と同じ方法で得た。
〈工程２〉
ナトリウムエトキシド溶液(21%)650重量部を、50℃にてジエチルシュウ酸218重量部に添加した。そして、工程1と同じ方法で得られたN-トリルグリシンエチルエステル193部を、25℃で撹拌している間に添加した。当該混合物は25℃で、さらに20時間撹拌された。そして、激しく撹拌しながら、酢酸を添加した。この混合物を水中に注ぎ込んだ後、トルエンで抽出した。有機層を3回水で洗浄してから、溶剤を蒸留して、次工程（ステップ）の反応のために赤色油を得た。この赤色油に、エタノール130g、HCL1.0ミリリットル（ml）およびp-トルイジン214重量部を添加した。その反応混合物を6時間還流し、撹拌なしに室温で一晩冷却した後、10時間，-10℃で冷却した。これを濾過してから乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は50%であった。
N-トリルグリシンエチルエステルを、上記実施例1の工程1と同じ方法で得た。
〈工程２〉
ナトリウムエトキシド溶液(21%)650重量部を、50℃にてジエチルシュウ酸218重量部に添加した。そして、工程1と同じ方法で得られたN-トリルグリシンエチルエステル193部を、25℃で撹拌している間に添加した。当該混合物は25℃で、さらに20時間撹拌された。そして、激しく撹拌しながら、酢酸を添加した。この混合物を水中に注ぎ込んだ後、トルエンで抽出した。有機層を3回水で洗浄してから、溶剤を蒸留して、次工程（ステップ）の反応のために赤色油を得た。この赤色油に、エタノール130g、HCL1.0ミリリットル（ml）およびp-トルイジン214重量部を添加した。その反応混合物を6時間還流し、撹拌なしに室温で一晩冷却した後、10時間，-10℃で冷却した。これを濾過してから乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は50%であった。
［比較例２］
無水エタノール800重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸205重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)453重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物を室温で、さらに20時間撹拌した。氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)140重量部を当該混合物に滴下して加えた。次に、p-トルイジン150重量部を当該混合物に添加し、その後、6時間還流した。それを一晩、撹拌なしで室温にて冷却した後、当該混合物を10時間，-10℃で冷却した。これを濾過後に水で洗浄してから、70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は58%であった。
無水エタノール800重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸205重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)453重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物を室温で、さらに20時間撹拌した。氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)140重量部を当該混合物に滴下して加えた。次に、p-トルイジン150重量部を当該混合物に添加し、その後、6時間還流した。それを一晩、撹拌なしで室温にて冷却した後、当該混合物を10時間，-10℃で冷却した。これを濾過後に水で洗浄してから、70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は58%であった。
［実施例３］
〈工程１： N-トリルグリシンエチルエステルの合成〉
工程1の反応は、実施例1と同様の方法で行なった。
〈工程２： 2-オキソ-3-p-トリルアミノコハク酸ジエチルエステルの合成〉
無水エタノール800重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸219重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)453重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物を室温で、さらに20時間撹拌した。
〈工程３： 加水分解反応〉
氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)140重量部を当該混合物に滴下して加え、次いで18時間撹拌した。この混合物を水中に注ぎ込んだ後、トルエンで３回抽出した。有機層を3回水で洗浄してから、溶剤を蒸留して、次工程の反応のために赤色油を得た。
〈工程４： ジエチル-p-トリルアミノフマル酸塩の合成〉
この赤色油に、エタノール1300重量部、p-トルイジン150重量部およびHCL(36.5%〜38%)2重量部を添加し、当該混合物を6時間還流した。撹拌なしに室温で一晩冷却した後、その混合物を-10℃で10時間冷却し、濾過してから水で洗浄した。70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は56%であった。
〈工程１： N-トリルグリシンエチルエステルの合成〉
工程1の反応は、実施例1と同様の方法で行なった。
〈工程２： 2-オキソ-3-p-トリルアミノコハク酸ジエチルエステルの合成〉
無水エタノール800重量部、N-トリルグリシンエチルエステル193重量部およびジエチルシュウ酸219重量部に、ナトリウムエトキシド溶液(21%)453重量部を室温(25℃)にて4時間で滴下して加えた。当該混合物を室温で、さらに20時間撹拌した。
〈工程３： 加水分解反応〉
氷水浴中で0〜5℃に冷却後、HCl(36%〜38%)140重量部を当該混合物に滴下して加え、次いで18時間撹拌した。この混合物を水中に注ぎ込んだ後、トルエンで３回抽出した。有機層を3回水で洗浄してから、溶剤を蒸留して、次工程の反応のために赤色油を得た。
〈工程４： ジエチル-p-トリルアミノフマル酸塩の合成〉
この赤色油に、エタノール1300重量部、p-トルイジン150重量部およびHCL(36.5%〜38%)2重量部を添加し、当該混合物を6時間還流した。撹拌なしに室温で一晩冷却した後、その混合物を-10℃で10時間冷却し、濾過してから水で洗浄した。70℃にて真空オーブンで乾燥させて、黄色の生成物を得た。高速液体クロマトグラフィHPLCの純度98%で、収率は56%であった。
〈工程５： 環化反応〉
1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステル100重量部を、130℃にて「Dowtherm A」（登録商標：ダウケミカル（株）製）500重量部に溶解した。125〜130℃に温度を維持しながら、この溶液を30分間で250〜256℃に保った「Dowtherm A」300重量部にゆっくり加えた。この混合物を、さらに15分間この温度で撹拌した後、冷却してから濾過した。リグロインで「Dowtherm A」を洗浄し、最後に真空オーブンで乾燥させて、目的生成物81重量部(収率90%)を得た。
〈工程６： 環化反応〉
3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン100重量部を、リン酸(85%)700重量部に添加して、撹拌した。よく撹拌された混合物を150℃まで加熱した後、4時間150℃で維持した。60℃まで冷却後、過剰な水添加の後の活発な反応が止むまで、水を徐々に添加した。混合物をよく撹拌してから、フィルターで濾過した。それを水で洗浄してから乾燥させて、黄色粉体70重量部(定量的収率)を得た。
1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステル100重量部を、130℃にて「Dowtherm A」（登録商標：ダウケミカル（株）製）500重量部に溶解した。125〜130℃に温度を維持しながら、この溶液を30分間で250〜256℃に保った「Dowtherm A」300重量部にゆっくり加えた。この混合物を、さらに15分間この温度で撹拌した後、冷却してから濾過した。リグロインで「Dowtherm A」を洗浄し、最後に真空オーブンで乾燥させて、目的生成物81重量部(収率90%)を得た。
〈工程６： 環化反応〉
3-アリールアミノ-2-アルコキシカルボニル-4-キノロン100重量部を、リン酸(85%)700重量部に添加して、撹拌した。よく撹拌された混合物を150℃まで加熱した後、4時間150℃で維持した。60℃まで冷却後、過剰な水添加の後の活発な反応が止むまで、水を徐々に添加した。混合物をよく撹拌してから、フィルターで濾過した。それを水で洗浄してから乾燥させて、黄色粉体70重量部(定量的収率)を得た。
本発明は、その技術的思想および本質的特徴から外れない範囲内において、他の実施の形態でも十分に実施可能である。したがって、上記実施の形態および実施例は、あらゆる点において例示としてのみ考慮されるべきものであり、何ら本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の製造方法で得られたキノロノキノロン化合物から調製される顔料は、塗料、印刷用インクおよびプラスチックの着色などに好適である。それらは従来のイソインドレニン顔料と比較して、極めて優れた隠蔽性や耐候性を有するので、外装や自動車の塗料としての使用に特に適している。さらに、本発明の製造方法では主溶剤として水が用いられるので、工業上の作業において非常に有利である。
Claims (8)
- 下記の工程１〜６を含むキノロノキノロン化合物の製造方法であって、
工程１)
以下の式1で表される芳香族アミン化合物を、
以下の式2で表わされるハロゲン化酢酸エステルと反応させて、
以下の式3によって表わされるアリールアミノ酢酸エステルを生成する工程と、
工程２）
アルカリ触媒存在下、以下の式4によって表されたシュウ酸ジエステルと前記アリールアミノ酢酸エステルを反応させて、
以下の式5で表わされる化合物を生成する工程と、
工程３）
前記工程２）で得られた反応混合物の中へ酸触媒または塩基触媒を添加した後、水中で前記工程２）における反応の副生成物の加水分解反応を行う工程と、
工程４)
以下の式6によって表わされる芳香族アミン化合物を、前記工程３）で得られた反応混合物に添加し、
それらを水性の酸性条件下で反応させて、以下の式7で表わされる1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルを生成する工程と、
工程５）
前記式7で表わされる1,2-ジアリールアミノ-1,2-エチレンジカルボン酸エステルの環化反応を行ない、3-アニリノ-2-エトキシカルボニル-4-キノロンを生成する工程と、
工程６）
3-アニリノ-2-エトキシカルボニル-4-キノロンの環化反応を行い、キノロノキノロンを生成する工程と、
を含むことを特徴とするキノロノキノロン化合物の製造方法。 - 前記副生成物が下記式８又は９
で表わされる、請求項１記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。 - 前記工程１における反応が、溶剤として水の存在下で行なわれる請求項１記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。
- 前記工程２）の反応において、
2-a) 下記式３
下記式４
で表わされるシュウ酸ジエステルと、を混合してから、
2-b) アルカリ触媒を混合物に滴下して加えることで反応させる
請求項１記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。 - 前記工程３）が、酸性条件下の処理で行われる請求項１記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。
- 前記工程３）が、-10〜30℃の温度範囲で行われる請求項１〜５のいずれか１項に記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。
- 前記工程６）が、リン酸の存在下で行われる請求項１〜６のいずれか１項に記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。
- 前記工程２）〜工程４）が、ワンポット反応で連続的に行われる請求項１〜５のいずれか１項に記載のキノロノキノロン化合物の製造方法。
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