JP5209183B2 - 不純物の低減された2−シアノフェニルボロン酸又はそのエステル体の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) ベンゾニトリル、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドおよびトリアルコキシボランを反応させ、得られた2−シアノフェニルボロン酸を含む反応液を鉱酸水溶液に加えて、水に非混和性のカルボン酸エステルの存在下pH7未満で接触処理した後、有機層を水、飽和食塩水、または酸性の水溶液で洗浄して2−シアノフェニルボロン酸を得ることを特徴とする化学純度が98%以上の高純度2−シアノフェニルボロン酸の製造方法。
(2) ベンゾニトリル、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドおよびトリアルコキシボランを反応させ、得られた2−シアノフェニルボロン酸を含む反応液を鉱酸水溶液に加えて、水に非混和性のカルボン酸エステルの存在下pH7未満で接触処理した後、有機層を水、飽和食塩水、または酸性の水溶液で洗浄して有機層に含まれる2−シアノフェニルボロン酸をエステル化することを特徴とする化学純度が98%以上の高純度2−シアノフェニルボロン酸エステルの製造方法。
(3) トリアルコキシボランがトリイソプロポキシボランであることを特徴とする(1)又は(2)に記載の製造方法。
(4) 接触処理に用いる鉱酸水溶液が、塩酸及び/又は硫酸の水溶液であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の製造方法。
(5) 2−シアノフェニルボロン酸エステルが2−シアノフェニルボロン酸の1,3−プロパンジオールエステルである(2)に記載の製造方法。
以下実施例にて、本発明の効果を示すが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
液体クロマトグラフィー分析
試料溶液:2−シアノフェニルボロン酸が1mg/1ml以下の濃度となるように、サンプルを水/アセトニトリル=40:60(V/V)混合溶液に溶解した。
検出器:UV−8020 (東ソー(株)製)
カラム:YMC A−302 (4.6mmφ×150mmL)
温度:35℃
移動相:A液: 水/アセトニトリル/70%過塩素酸(900/100/1 V/V/V)
B液:水/アセトニトリル/70%過塩素酸(100/900/1 V/V/V)
グラジエント法:B液 30%→(3分)→30%→(12分)→100%→(5分)→100%
流量:0.7ml/min
検出波長:UV 267nm
注入量:5μl
窒素置換した 300mlフラスコ中で、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン 21.6g(0.153mol)をTHF 130mlに溶解したのち、−10℃で15%−n−ブチルリチウムヘキサン溶液 96ml(0.153mol)を滴下してリチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドを調製した。この液を−78℃に冷却した後、トリイソプロポキシボラン 67ml(0.291mol)を滴下し、続いてベンゾニトリル 15g(0.146mol)を滴下した後、同温度で2時間熟成した。 反応液を室温まで昇温し、2N−HCl 225mlで加水分解を行った。 酢酸エチル150mlを加えて攪拌した後、酸相(pH<1)を分離した。 水相を酢酸エチル105mlで抽出した後、2つの有機相を混合し、飽和食塩水90mlで洗浄した後、得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥しエバポレーターで濃縮した。 濃縮液にジクロロメタン100mlを加えた後ヘキサン50mlを0℃で添加し析出した結晶を濾別・乾燥し、7.3gの2−シアノフェニルボロン酸の結晶を得た。2−シアノフェニルボロン酸の純度は98.7%であり、0.3mol%の1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンが含まれていた。
窒素置換した 3リットルフラスコ中で2,2,6,6−テトラメチルピペリジン 264g(1.87mol)をTHF 535mlに溶解したのち、−10℃で15%−n−ブチルリチウムヘキサン溶液 1150ml(1.87mol)を滴下してリチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドを調製した。この液を−50℃に冷却した後、トリイソプロポキシボラン 492ml(2.13mol)とベンゾニトリル 177ml(1.73mol)の混合液を滴下し、 同温度で2時間熟成した。ベンゾニトリルの転化率は96%、2−シアノフェニルボロン酸反応収率71.5%、15.4mol%の1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンの副生が確認された。この反応液を3N−HCl溶液1540mlに添加し加水分解を行った。2層分離を行った後、酸相(pH=1)を715mlの酢酸エチルで 3回洗浄した。これらの有機相を混合した液には仕込みベンゾニトリル基準で61.5mol%の2−シアノフェニルボロン酸と7.5mol%の1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンが含まれていた。この有機相を0.2N−HClで14mlで洗浄した。 その後100mlの水と714mlの飽和食塩水で2回洗浄することにより、2−シアノフェニルボロン酸を溶解した有機相2.94kgを得た。この溶液は146gの2−シアノフェニルボロン酸及び、2−シアノフェニルボロン酸に対し1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンを0.4mol%含有していた。
実施例2で得られた有機相に1,3−プロパンジオール77mlを添加し、室温で2時間攪拌した。遊離した水相を分離した後、エバポレーターにて溶媒を留去した。 残留油状物をジクロロメタン700mlに溶解し、水153mlで洗浄した後、得られる有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで減圧乾固した。 残留油状物にマグネチックスターラーで攪拌しながらヘキサン450mlを氷冷下ゆっくりと滴下して結晶を析出させた。得られた結晶を冷ヘキサン500mlで洗浄し、室温にて減圧下12時間乾燥し、2−シアノフェニルボロン酸の1,3−プロパンジオールエステル(2−(1,3,2−ジオキサボリナン−2−イル)ベンゾニトリル)184gを得た。純度は99.4%で、この結晶には、1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンが0.45mol%含有していた。
窒素置換した 300mlフラスコ中で2,2,6,6−テトラメチルピペリジン11.6g(0.082mol)をTHF 63mlに溶解したのち、−20℃で15%−n−ブチルリチウムヘキサン溶液53ml(0.082mol)を滴下してリチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドを調製した。この液を−80℃に冷却した後、トリイソプロポキシボラン 22ml(0.933mol)を添加し、その後ベンゾニトリル 8ml(0.0756mol)を滴下した。同温度で15分熟成したのち−40℃まで昇温した。この反応液を3N−HCl溶液69mlに添加し、ジクロロメタン73mlを加え2層分離を行った。有機相を73mlの飽和食塩水で2回洗浄した後、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。有機相を減圧濃縮した後、濃縮液をジクロロメタン40mlに溶解し、1,3−プロパンジオール4ml(0.056mol)を加え、室温で2時間反応した。反応液を無水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、エバポレーターにて濃縮乾固した。濃縮液に室温でトルエン10mlを加えて析出した結晶を濾過、ヘキサンで洗浄した後減圧下室温で一晩乾燥し白色結晶1.6gを得た。 以下の分析結果よりこの化合物は1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンであると同定した。
1H−NMR(300MHz、CDCl3) 9.1(b,2H), 7.66(m,1H), 7.61−7.57(m,2H),7.52−7.45(m,2H), 1.92(m,6H), 1.52(s,12H)
LC−MS (m/z=245)
IR (KBr) 1650−1700cm−1にカルボニルの吸収なし。
濾液にヘプタン 50mlを添加し氷冷することにより6.93gの白色結晶を得た。 この結晶は1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンを8.4%含む2−シアノフェニルボロン酸のプロパンジオールエステルであった。
窒素置換した 300mlフラスコ中で、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン 21.6g(0.153mol)をTHF 130mlに溶解したのち、−10℃で15%−n−ブチルリチウムヘキサン溶液 96ml(0.153mol)を滴下してリチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドを調製した。この液を−78℃に冷却した後、トリイソプロポキシボラン67ml(0.291mol)を滴下し、続いてベンゾニトリル 15g(0.146mol)を滴下した後、同温度で2時間熟成した。反応液を室温まで昇温し、2N−H2SO4 230mlで加水分解を行った。 酢酸エチル150mlを加えて攪拌した後、酸相(pH<1)を分離した。 水相を酢酸エチル100mlで抽出した後、2つの有機相を混合し、飽和食塩水90mlで洗浄した後、得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥しエバポレーターで濃縮した。 濃縮液にジクロロメタン100mlを加えた後ヘキサン50mlを0℃で添加し析出した結晶を濾別・乾燥し、6.8gの2−シアノフェニルボロン酸の結晶を得た。2−シアノフェニルボロン酸の純度は98.5%であり、0.4mol%の1−フェニル−1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イル)メチルイミンが含まれていた。
ネオペンタンジオールの代わりに1,3−プロパンジオールを用いる以外は前述の非特許文献1に記載の方法に従って2−(1,3,2−ジオキサボリナン−2−イル)ベンゾニトリルの合成を行った。
Claims (5)
- ベンゾニトリル、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドおよびトリアルコキシボランを反応させ、得られた2−シアノフェニルボロン酸を含む反応液を鉱酸水溶液に加えて、水に非混和性のカルボン酸エステルの存在下pH7未満で接触処理した後、有機層を水、飽和食塩水、または酸性の水溶液で洗浄して2−シアノフェニルボロン酸を得ることを特徴とする化学純度が98%以上の高純度2−シアノフェニルボロン酸の製造方法。
- ベンゾニトリル、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジドおよびトリアルコキシボランを反応させ、得られた2−シアノフェニルボロン酸を含む反応液を鉱酸水溶液に加えて、水に非混和性のカルボン酸エステルの存在下pH7未満で接触処理した後、有機層を水、飽和食塩水、または酸性の水溶液で洗浄して有機層に含まれる2−シアノフェニルボロン酸をエステル化することを特徴とする化学純度が98%以上の高純度2−シアノフェニルボロン酸エステルの製造方法。
- トリアルコキシボランがトリイソプロポキシボランであることを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。
- 接触処理に用いる鉱酸水溶液が、塩酸及び/又は硫酸の水溶液であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 2−シアノフェニルボロン酸エステルが2−シアノフェニルボロン酸の1,3−プロパンジオールエステルである請求項2に記載の製造方法。
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