JP5483979B2 - N−置換イミダゾール系化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、高純度のN−置換イミダゾール系化合物を効率良く製造でき、更には省資源化にも対応した製造方法を提供することを目的とする。
以下、式(1)に示すN−置換イミダゾール系化合物を単に「N−置換イミダゾール系化合物」と記し、式(2)に示すN−無置換イミダゾール系化合物を単に「N−無置換イミダゾール系化合物」と記すことがある。
なお、本発明における常圧とは1atmのことをさす。
本発明においてはN−無置換イミダゾール系化合物(A)とアルキル化剤(B)とを反応させて、N−アルキル置換イミダゾール系化合物を合成するものである。
以下、下記式(1)に示すN−アルキル置換イミダゾール系化合物を製造する方法を一例として説明する。
N−無置換イミダゾール系化合物は、典型的には、下記式(2)の構造を有するイミダゾール化合物である。
アルキル化剤としては、アルキルハライド、アルキレンオキサイド、末端に脱離基を有する1級アルキルアルコール、2位に脱離基を有するエチルアミン誘導体等が挙げられる。
本発明においては、特定有機溶剤として上記アルコール系溶剤が用いられる。
以下、アルキル化反応に用いられる特定有機溶剤や低沸点溶媒を総括して反応溶媒とも言う。
N−無置換イミダゾール系化合物(A)とアルキル化剤(B)との反応が終了し、反応溶媒などの低沸点成分や無機塩等を除去した後、目的物であるN−置換イミダゾール系化合物を蒸留により分留する。
(1)低沸点成分(除去し切れなかった低沸点溶媒等)を留出させる。
(2)N−無置換イミダゾール系化合物(A)と特定有機溶剤との混合物を留出させる。
(3)目的物(N−置換イミダゾール系化合物)を留出させる。
なお、上記(1)(2)の各段階では、全留出(留出した液を蒸留缶に戻さずに留出側に流すこと)で蒸留を実施し、上記(3)の段階では、精留効果を上げるために、後述する還流比で蒸留を実施することが好ましい。
なお、上記の温度範囲や減圧度は例示であって、反応液中の各成分の組み合わせや含有量等によって、適切な温度範囲や減圧度範囲は異なってくるが、前記方法の要領で蒸留操作を実施すれば、他の系でも蒸留精製は可能である。
次に、N−置換イミダゾール系化合物を分留する前に留出した、N−無置換イミダゾール系化合物と特定有機溶剤との留出液を、N−無置換イミダゾール系化合物とアルキル化剤との反応系に再利用する。N−無置換イミダゾール系化合物と特定有機溶剤との混合物を留出させる際には、通常、全留出が行なわれるので、蒸留の際に配合した特定有機溶剤を高い回収率で回収することができる。したがって、N−無置換イミダゾール系化合物とアルキル化剤との反応系に、この留出液を配合し、再利用することによって、かかるアルキル化反応に際して、あるいはアルキル化反応液を蒸留するに際して配合する特定有機溶剤の配合量を大幅に削減することができ、生産効率を向上させ、省資源化に対応することができる。なお、再利用の方式は、連続式、バッチ式のいずれでも良い。
昇温条件:100℃(保持0min)〜20℃/min〜220℃(保持19min)
注入口温度:230℃、スプリットレス
検出器温度:230℃、FID(水素炎イオン検出器)
キャリアガス:ヘリウム、90kPa
注入量:1μL
分析サンプル調製法:N−置換イミダゾール系化合物200mgを10mLメスフラスコに量り取り、メタノールでメスアップし、分析サンプルとした。
1Lの反応器に2−メチルイミダゾール(沸点267℃)250.0g(3.05mol)、メタノール(沸点65℃)63.5g、ジエチレングリコール(沸点245℃)46.9g(0.44mol)を仕込み、窒素置換した後、液温を120℃まで昇温し、エチレンオキシド161.0g(3.65mol)を反応液温が130℃を越えないように滴下仕込みした。滴下終了後、1時間反応させた後、反応液を50℃まで冷却し、減圧下濃縮することで粗1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール445.6g〔1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール含量:272.3g、2−メチルイミダゾール含量:23.5g〕を取得した。収率は70.8%であった。
1Lの反応器に2−メチルイミダゾール(沸点267℃)454.0g(5.53mol)、メタノール113.5gを仕込み、窒素置換した後、液温を120℃まで昇温し、エチレンオキシド292.0g(6.63mol)を反応液温が130℃を越えないように滴下仕込みした。滴下終了後、1時間反応させた後、反応液を50℃まで冷却し、減圧下濃縮することで粗1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール776.1g〔1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール含量:495.2g、2−メチルイミダゾール含量:42.6g〕を取得した。
Claims (1)
- 下記式(2)に示すN−無置換イミダゾール系化合物とアルキル化剤との反応により得られた下記式(1)に示すN−置換イミダゾール系化合物を含む混合物を蒸留して前記式(1)に示すN−置換イミダゾール系化合物を分留する工程を有する、N−置換イミダゾール系化合物の製造方法であって、
前記蒸留を、常圧での沸点が前記式(2)に示すN−無置換イミダゾール系化合物の常圧での沸点に対して±30℃の温度範囲内であるアルコール系溶剤の共存下でおこない、
前記式(1)に示すN−置換イミダゾール系化合物を分留する前に留出した、前記式(2)に示すN−無置換イミダゾール系化合物と前記アルコール系溶剤との留出液を、前記式(2)に示すN−無置換イミダゾール系化合物とアルキル化剤との反応系に再利用することを特徴とする、N−置換イミダゾール系化合物の製造方法。
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