JP5549847B2 - Process for producing N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines - Google Patents
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Description
本発明はN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の製造方法に関する。
N−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類は、医農薬中間体、光褪色防止剤、有機合成用触媒、染色剤、化学吸着剤、抗菌剤等への利用が期待される化合物である。
The present invention relates to a method for producing N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines.
N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines are compounds that are expected to be used for medical and agrochemical intermediates, anti-fading agents, catalysts for organic synthesis, staining agents, chemical adsorbents, antibacterial agents, and the like.
一般にN−(2−ヒドロキシメチル)トリエチレンジアミンを得る製造法としては、ピペラジンと2,3−ジブロモプロピオン酸エチルとを、例えば、トルエン又はベンゼンのような不活性溶媒中で反応させて、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン−2−カルボン酸エチルを調製し、次いで得られたエステルを、例えば、水素化リチウムアルミニウムを用いて還元する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In general, as a production method for obtaining N- (2-hydroxymethyl) triethylenediamine, piperazine and ethyl 2,3-dibromopropionate are reacted in an inert solvent such as toluene or benzene. A method is known in which ethyl 4-diazabicyclo [2.2.2] octane-2-carboxylate is prepared, and then the obtained ester is reduced using, for example, lithium aluminum hydride (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、この製造方法では、原料として用いる2,3−ジブロモプロピオン酸エチルが非常に高価であり、またピペラジンと2,3−ジブロモプロピオン酸エチルとを低い基質濃度で反応させる必要があるため生産性に劣るという欠点を有する。更に第二工程では、還元剤として発火の危険性が高い水素化リチウムアルミニウムを使用するため、工業的に好ましい方法とは言えない。 However, in this production method, ethyl 2,3-dibromopropionate used as a raw material is very expensive, and it is necessary to react piperazine with ethyl 2,3-dibromopropionate at a low substrate concentration. Have the disadvantage of being inferior. Furthermore, in the second step, lithium aluminum hydride, which has a high risk of ignition, is used as the reducing agent.
他に、トリエチレンジアミン類の一般的な製法として、ヒドロキシエチルピペラジンを酸触媒の存在下で環化させる方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as a general method for producing triethylenediamines, a method of cyclizing hydroxyethylpiperazine in the presence of an acid catalyst is known (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、これと同様の製法を用いて、N−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類からの環化反応により、N−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を合成した例は、これまで報告されていない。 However, an example of synthesizing N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine by a cyclization reaction from N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines using the same production method is shown below. Not reported until.
更に、特許文献3によれば、N−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類は、2−ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンからのエーテル化反応で得られるものと推測される。 Furthermore, according to Patent Document 3, it is presumed that N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines are obtained by an etherification reaction from 2-hydroxymethyltriethylenediamine.
ところで、この方法で用いられる中間体であるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類の製造法に関して課題が残されていた。 By the way, the subject remained regarding the manufacturing method of N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine which is an intermediate body used by this method.
即ち、N−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類は、エポキシ化合物とピペラジンとの付加反応で得られることが知られているが(例えば、非特許文献1参照)、ジ置換体が多量に副生するため選択的にモノ置換体を得ることは難しい。 That is, N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines are known to be obtained by an addition reaction between an epoxy compound and piperazine (see, for example, Non-Patent Document 1). It is difficult to selectively obtain a mono-substituted product because it is a by-product of a large amount.
同様に、エタノール中で1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−tert−ブトキシプロパンとピペラジンとを水酸化カリウム存在下反応させた例があるが(例えば、非特許文献2参照)、1,4−位が二ヶ所とも置換されたN,N’−ビス(2−ヒドロキシ−3−tert−ブトキシプロピル)ピペラジンを得た例のみが示されている。 Similarly, there is an example in which 1-chloro-2-hydroxy-3-tert-butoxypropane and piperazine are reacted in the presence of potassium hydroxide in ethanol (see, for example, Non-Patent Document 2). Only an example of obtaining N, N′-bis (2-hydroxy-3-tert-butoxypropyl) piperazine substituted at both positions is shown.
更に、一般にN−モノ置換ピペラジン類を選択的に得る方法として、ジエタノールアミンとN−置換アミンとをゼオライト触媒を用いて環化させる方法が知られているが(例えば、非特許文献3参照)、この方法でも選択的にN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類が得られたという報告例はない。 Furthermore, generally, as a method for selectively obtaining N-monosubstituted piperazines, a method of cyclizing diethanolamine and N-substituted amine using a zeolite catalyst is known (for example, see Non-patent Document 3). There is no reported example that N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines were selectively obtained by this method.
以上のように、ピペラジン環の一方のアミノ基のみが置換されたN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を選択的に合成し、それを環化させることにより、N−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を効率的に合成することは極めて困難であった。 As described above, N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines in which only one amino group of the piperazine ring is substituted are selectively synthesized and cyclized to produce N- (2 It has been extremely difficult to efficiently synthesize (alkoxymethyl) triethylenediamines.
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、発火の危険性が高い還元剤を用いることなく、簡便且つ安全にN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を製造する方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described background art, and its purpose is to easily and safely use N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines without using a reducing agent with a high risk of ignition. It is to provide a method of manufacturing.
本発明者らは、上記課題を解決すべく、検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。 As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.
すなわち、本発明は以下に示すとおりのN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の製造方法に関するものである。 That is, this invention relates to the manufacturing method of N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine as shown below.
[1]下記式(1) [1] The following formula (1)
で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を酸触媒の存在下で分子内脱水縮合反応させることを特徴とする下記式(2)
N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by formula (2) are subjected to an intramolecular dehydration condensation reaction in the presence of an acid catalyst.
で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の製造方法。
The manufacturing method of N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine shown by these.
[2]酸触媒が、金属リン酸塩及び有機リン化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物を含むことを特徴とする上記[1]に記載の製造方法。 [2] The production method according to [1], wherein the acid catalyst contains one or more compounds selected from the group consisting of metal phosphates and organic phosphorus compounds.
本発明の製造方法によれば、発火の危険性が高い還元剤を用いることなく、簡便且つ安全にN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を製造する方法を提供することができる。 According to the production method of the present invention, it is possible to provide a method for producing N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine simply and safely without using a reducing agent having a high risk of ignition.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の製造方法は、上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を酸触媒の存在下で分子内脱水縮合反応させることにより上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を得ることをその特徴とする。 In the production method of the present invention, N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by the above formula (1) are subjected to an intramolecular dehydration condensation reaction in the presence of an acid catalyst. It is characterized by obtaining the N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines shown.
上記式(1)中、Rは、メチル基、エチル基、直鎖状若しくは分枝状の炭素数3〜12のアルキル基、又はベンジル基を表す。 In the above formula (1), R represents a methyl group, an ethyl group, a linear or branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or a benzyl group.
上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類としては、特に限定するものではないが、例えば、N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−エトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−プロポキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−secブトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−イソブトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ペンチルオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ヘキシルオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ペプチルオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−オクチルオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ノナオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−デカンオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ノナデカンオキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−ドデカンオキシプロピル)ピペラジン等が挙げられる。これらのうち、原料のアルコールの入手し易さと経済性から、N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−エトキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−プロポキシプロピル)ピペラジン、N−(2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロピル)ピペラジ、N−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)ピペラジンが好ましい。 N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by the above formula (1) are not particularly limited, and examples thereof include N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine, N -(2-hydroxy-3-ethoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-propoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-isopropoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3) -Butoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-secbutoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-isobutoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-pentyloxypropyl) piperazine N- (2-hydroxy-3-hexyloxypropyl) piperazine, N- ( -Hydroxy-3-peptyloxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-octyloxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-nonoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3) -Decaneoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-nonadecanoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-dodecanoxypropyl) piperazine and the like. Of these, N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-ethoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy) are available because of the availability of raw material alcohol and economy. -3-Propoxypropyl) piperazine, N- (2-hydroxy-3-isopropoxypropyl) piperazine, and N- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) piperazine are preferred.
また、上記式(2)中、Rは、上記と同じ定義、すなわち、メチル基、エチル基、直鎖状若しくは分枝状の炭素数3〜12のアルキル基、又はベンジル基を表す、
上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類としては、特に限定するものではないが、例えば、N−(2−ヒドロキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−エトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−プロポキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−イソプロポキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ブトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−secブトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2イソブトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ペンチルオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ヘキシルオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−へプチルオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−オクチルオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ノナオキシメチル)トリエチレンジアミン、N―(2−デカンオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ノナデカンオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ドデカンオキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ベンジルオキシメチル)トリエチレンジアミン等が挙げられる。これらのうち、原料のアルコールの入手し易さと経済性から、N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−エトキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−イソプロポキシメチル)トリエチレンジアミン、N−(2−ブトキシメチル)トリエチレンジアミンが好ましい。
In the formula (2), R represents the same definition as described above, that is, a methyl group, an ethyl group, a linear or branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or a benzyl group.
The N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine represented by the above formula (2) is not particularly limited, and examples thereof include N- (2-hydroxymethyl) triethylenediamine and N- (2-methoxymethyl). ) Triethylenediamine, N- (2-ethoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-propoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-isopropoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-butoxymethyl) triethylenediamine, N -(2-secbutoxymethyl) triethylenediamine, N- (2isobutoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-pentyloxymethyl) triethylenediamine, N- (2-hexyloxymethyl) triethylenediamine, N- (2 -Heptyloxymethyl) trie Range amine, N- (2-octyloxymethyl) triethylenediamine, N- (2-nonoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-decanoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-nonadecanoxymethyl) tri Examples include ethylenediamine, N- (2-dodecanoxymethyl) triethylenediamine, and N- (2-benzyloxymethyl) triethylenediamine. Of these, N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-ethoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-isopropoxymethyl) triethylenediamine, N- (2-butoxymethyl) triethylenediamine is preferred.
本発明の製造方法において、上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を酸触媒の存在下で分子内脱水縮合反応させることにより上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を得る場合の酸触媒としては、特に限定するものではなく、例えば、金属リン酸塩や有機リン化合物等のリン含有物質、窒素含有物質、硫黄含有物質、ニオブ含有物質、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−チタニア、ゼオライト、ヘテロポリ酸、第4B族金属酸化物縮合触媒、第6B族金属含有縮合触媒、ブレンステッド酸、ルイス酸、リンアミド等が挙げられるが、これらのうちリン含有物質が特に好ましい。 In the production method of the present invention, an N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine represented by the above formula (1) is subjected to an intramolecular dehydration condensation reaction in the presence of an acid catalyst, whereby the above formula (2) The acid catalyst for obtaining the indicated N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamines is not particularly limited, and examples thereof include phosphorus-containing substances such as metal phosphates and organic phosphorus compounds, nitrogen-containing substances, and sulfur. Containing material, niobium containing material, silica, alumina, silica-alumina, silica-titania, zeolite, heteropoly acid, Group 4B metal oxide condensation catalyst, Group 6B metal containing condensation catalyst, Bronsted acid, Lewis acid, phosphoramide, etc. Of these, phosphorus-containing substances are particularly preferred.
本発明の製造方法において、金属リン酸塩としては、例えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等の金属塩が挙げられる。リン酸と塩を形成する金属としては、特に限定するものではないが、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、パラジウム、銀、スズ、鉛等が挙げられる。 In the production method of the present invention, examples of the metal phosphate include metal salts such as phosphoric acid, phosphorous acid, and hypophosphorous acid. The metal that forms a salt with phosphoric acid is not particularly limited. For example, sodium, potassium, lithium, calcium, barium, magnesium, aluminum, titanium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, zirconium, palladium , Silver, tin, lead and the like.
また、有機リン化合物としては、従来公知のものでよく、特に制限はないが、例えば、リン酸メチル等のリン酸エステル、リン酸ジメチル等のリン酸ジエステル、リン酸トリフェニル等のリン酸トリエステル、亜リン酸メチル、及び亜リン酸フェニル等の亜リン酸エステル、亜リン酸ジフェニル等の亜リン酸ジエステル、亜リントリフェニル等の亜リン酸トリエステル、フェニルホスホン酸等のアリールホスホン酸、メチルホスホン酸等のアルキルホスホン酸、メチル亜ホスホン酸等のアルキル亜ホスホン酸、フェニル亜ホスホン酸等のアリール亜ホスホン酸、ジメチルホスフィン酸等のアルキルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸等のアリールホスフィン酸、フェニルメチルホスフィン酸等のアルキルアリールホスフィン酸、ジメチル亜ホスフィン酸等のアルキル亜ホスフィン酸、ジフェニル亜ホスフィン酸等のアリール亜ホスフィン酸、フェニルメチル亜ホスフィン酸等のアルキルアリール亜ホスフィン酸、ラウリルアシッドホスフェイト、トリデシルアシッドホスフェイト、ステアリルアシッドホスフェイト等の酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルの塩類等が挙げられる。 Further, the organic phosphorus compound may be a conventionally known one, and is not particularly limited. For example, a phosphoric acid ester such as methyl phosphate, a phosphoric acid diester such as dimethyl phosphate, and a triphosphate such as triphenyl phosphate. Phosphorous esters such as esters, methyl phosphite and phenyl phosphite, phosphorous diesters such as diphenyl phosphite, phosphorous triesters such as phosphorus triphenyl, arylphosphonic acids such as phenylphosphonic acid Alkylphosphonic acid such as methylphosphonic acid, alkylphosphonic acid such as methylphosphonic acid, arylphosphonic acid such as phenylphosphonic acid, alkylphosphinic acid such as dimethylphosphinic acid, arylphosphinic acid such as diphenylphosphinic acid, phenyl Alkylarylphosphinic acids such as methylphosphinic acid, dimethyl Alkylphosphinic acids such as phosphinic acid, arylphosphinic acids such as diphenylphosphinic acid, alkylarylphosphinic acids such as phenylmethylphosphinic acid, lauryl acid phosphate, tridecyl acid phosphate, stearyl acid phosphate, etc. Acid phosphate ester, salt of acid phosphate ester, etc. are mentioned.
本発明においては、これらから選ばれる一種又は二種以上を用いることができる。 In this invention, 1 type, or 2 or more types chosen from these can be used.
本発明の製造方法において、酸触媒の使用量は、特に限定するものではないが、原料である、上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類の使用量に対し、通常0.01〜20重量%の範囲、好ましくは0.1〜10重量%の範囲である。0.01重量%よりも少ない場合、反応が著しく遅くなるおそれがあり、20重量%を超えて使用しても経済的に不利となるおそれがある。 In the production method of the present invention, the amount of the acid catalyst to be used is not particularly limited, but the use of N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by the above formula (1), which is a raw material, is used. The amount is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, based on the amount. If it is less than 0.01% by weight, the reaction may be remarkably slow, and even if it exceeds 20% by weight, it may be economically disadvantageous.
本発明の製造方法において、反応は気相で行っても液相で行っても良い。また、反応は懸濁床による回分、半回分、連続式でも、また固定床流通式でも実施できるが、工業的には、固定床流通式が操作、装置、経済性の面から有利である。 In the production method of the present invention, the reaction may be performed in a gas phase or a liquid phase. In addition, the reaction can be carried out by batch, semi-batch, continuous, or fixed bed flow type using a suspended bed, but industrially, the fixed bed flow type is advantageous in terms of operation, equipment, and economy.
本発明の製造方法においては、希釈剤として、窒素ガス、水素ガス、アンモニアガス、水蒸気、炭化水素等の不活性ガスや、水、不活性な炭化水素等の不活性溶媒を用いて、原料である、上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を希釈し、反応を進行させることができる。これらの希釈剤は任意の量で使用でき、特に限定するものではないが、[上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類]/[希釈剤]のモル比は0.01〜1の範囲とすることが好ましく、0.05〜0.5の範囲とすることがさらに好ましい。モル比0.01以上とすると、上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の生産性が向上する。また、モル比1以下とすると、上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の選択性が向上する。 In the production method of the present invention, as a diluent, an inert gas such as nitrogen gas, hydrogen gas, ammonia gas, water vapor or hydrocarbon, or an inert solvent such as water or inert hydrocarbon is used as a raw material. A certain N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine represented by the above formula (1) can be diluted to allow the reaction to proceed. These diluents can be used in any amount, and are not particularly limited, but are [N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by the above formula (1)] / [Diluent] The molar ratio is preferably in the range of 0.01 to 1, and more preferably in the range of 0.05 to 0.5. When the molar ratio is 0.01 or more, the productivity of N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine represented by the above formula (2) is improved. When the molar ratio is 1 or less, the selectivity of N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine represented by the above formula (2) is improved.
本発明の製造方法において、希釈剤は、上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類と同時に反応器内に導入してもよいし、予め上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を希釈剤に溶解させた後に、原料溶液として反応器に導入してもよい。 In the production method of the present invention, the diluent may be introduced into the reactor at the same time as the N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine represented by the above formula (1), or the above formula ( The N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine represented by 1) may be dissolved in a diluent and then introduced into the reactor as a raw material solution.
本発明の製造方法において、反応が気相で行われる場合、通常は、窒素ガス、アルゴンガス等の反応に不活性なガスの共存下で行われる。かかるガスの使用量は上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類1モルに対して、通常1〜20モル、好ましくは2〜10モルの範囲である。 In the production method of the present invention, when the reaction is carried out in the gas phase, it is usually carried out in the presence of a gas inert to the reaction such as nitrogen gas or argon gas. The amount of the gas used is usually in the range of 1 to 20 mol, preferably 2 to 10 mol, with respect to 1 mol of N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine represented by the above formula (1). .
本発明の製造方法において、反応温度は、通常150〜500℃、好ましくは200〜400℃の範囲である。500℃以下とすることで、原料及び生成物の分解が抑制されるため、上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の選択率が向上し、150℃以上とすることで十分な反応速度が得られる。 In the production method of the present invention, the reaction temperature is usually in the range of 150 to 500 ° C, preferably 200 to 400 ° C. Since the decomposition of the raw material and the product is suppressed by setting the temperature to 500 ° C. or lower, the selectivity of N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine represented by the above formula (2) is improved, and is 150 ° C. or higher. By doing so, a sufficient reaction rate can be obtained.
本発明の製造方法においては、反応が気相で行われる場合、反応終了後、上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を含有する反応混合ガスを、水又は酸性水溶液に通じて溶解させ、上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を含有する反応混合液を得る。そして、得られた反応混合液から、抽出、濃縮等の所望の分離精製操作により、上記式(2)で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類を得ることができる。また、ハロゲン化水素酸を用いて、ハロゲン化水素酸塩として得ることもできる。 In the production method of the present invention, when the reaction is carried out in a gas phase, after completion of the reaction, a reaction mixed gas containing N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine represented by the above formula (2) is added to water or It is made to melt | dissolve through acidic aqueous solution and the reaction liquid mixture containing N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine shown by the said Formula (2) is obtained. Then, N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine represented by the above formula (2) can be obtained from the obtained reaction mixture by a desired separation and purification operation such as extraction and concentration. Moreover, it can also obtain as a hydrohalide salt using hydrohalic acid.
一方、上記式(1)で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類は、例えば、上記式(3)で示される1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロパンを、脱ハロゲン化水素剤の存在下又は不存在下、ピペラジンと反応させることで得られる。 On the other hand, N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by the above formula (1) are, for example, 1-chloro-2-hydroxy-3-alkoxypropane represented by the above formula (3), It can be obtained by reacting with piperazine in the presence or absence of a dehydrohalogenating agent.
その際、反応に使用するピペラジンの量は、1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロパンと等モル以上が好ましく、それよりも少ないと収率の低下が見られ、等モル以上あれば選択的に目的の2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピルピペラジン類が得られる。更にピペラジンの量を増やすと選択率及び収率の向上が認められる。しかし、10倍モルを超えてピペラジンを加えても、収率は100%近くなるため差異が少なくなり、却ってピペラジンの回収等の操作が煩雑となるため、工業的な意味は小さい。 At that time, the amount of piperazine used in the reaction is preferably equimolar or more to 1-chloro-2-hydroxy-3-alkoxypropane, and if it is less than that, a decrease in yield is observed, and if it is equimolar or more, it is selected. In particular, the desired 2-hydroxy-3-alkoxypropylpiperazines are obtained. Further increase in the amount of piperazine is observed to improve selectivity and yield. However, even if piperazine is added in excess of 10-fold mol, the yield is nearly 100%, so the difference is reduced, and on the contrary, the operation such as recovery of piperazine becomes complicated, so the industrial meaning is small.
本発明の製造方法において、脱ハロゲン化水素剤を使用すると転化率及び収率の向上が認められる。用いられる脱ハロゲン化水素剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属ナトリウム等のアルカリ金属、水素化ナトリウム、水素化カルシウム等のアルカリ水素化物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、酸化バリウム等のアルカリ土類金属酸化物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物を挙げることができる。これらのうち、工業的に容易に入手可能な水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムが好ましく、特に経済的に有利な水酸化ナトリウムが好ましい。 In the production method of the present invention, when a dehydrohalogenating agent is used, the conversion rate and the yield are improved. The dehydrohalogenating agent used is not particularly limited. For example, alkali metal such as sodium metal, alkali hydride such as sodium hydride and calcium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, water Alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as lithium oxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, Mention may be made of one or more compounds selected from the group consisting of alkali metal hydrogen carbonates such as potassium hydrogen carbonate and alkaline earth metal oxides such as barium oxide. Of these, industrially easily available sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium carbonate are preferred, and particularly economically advantageous sodium hydroxide is preferred.
反応に使用する脱ハロゲン化水素剤の量としては、用いられる1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロパンに対し、当量以上あればよい。 The amount of the dehydrohalogenating agent used for the reaction may be equal to or greater than the amount of 1-chloro-2-hydroxy-3-alkoxypropane used.
反応に用いられる溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、又は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノニルアルコール、デカノール、ドデカノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドヘキサメチルホスホロアミド等の双極性非プロトン溶媒、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリペンチルアミン、トリオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリイソブチルアミン、ジメチルブチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシル、N,N−ジシクロヘキシルメチルアミン、トリフェニルアミン、N,N,N’、N’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエチレンジアミン等の第三級アミン類、及びピリジン類からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a solvent used for reaction, For example, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, sec-butanol, isobutanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, heptanol, Octanol, nonyl alcohol, decanol, dodecanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol and other alcohols, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran and other ethers, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide hexa Dipolar aprotic solvents such as methyl phosphoramide, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, Ributylamine, tripentylamine, trihexylamine, tripentylamine, trioctylamine, tridodecylamine, triisobutylamine, dimethylbutylamine, N, N-dimethylcyclohexyl, N, N-dicyclohexylmethylamine, triphenylamine, N , N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tertiary ethanol such as triethanolamine, triisopropanolamine, and triethylenediamine, and one or more compounds selected from the group consisting of pyridines. It is done.
反応温度として好適な温度は、用いる溶媒の沸点により異なるが、通常0℃〜200℃であり、好ましくは30℃〜100℃であり、更に好ましくは50℃〜80℃である。
0℃よりも低い温度では、十分な反応速度が得られず、また、200℃以上の温度では、
目的生成物の分解等が起きる可能性がある。
精製法としては、溶媒を濃縮後、減圧蒸留で目的物を精製単離することができる。
The temperature suitable as the reaction temperature varies depending on the boiling point of the solvent to be used, but is usually 0 ° C to 200 ° C, preferably 30 ° C to 100 ° C, and more preferably 50 ° C to 80 ° C.
At a temperature lower than 0 ° C, a sufficient reaction rate cannot be obtained, and at a temperature of 200 ° C or higher,
Decomposition of the target product may occur.
As the purification method, the target product can be purified and isolated by distillation under reduced pressure after concentrating the solvent.
本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。なお、本実施例における生成物の収率は、ガスクロマトグラフィーで確認した。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention should not be construed as being limited thereto. In addition, the yield of the product in a present Example was confirmed with the gas chromatography.
ガスクロマトグラフィーには、ガスクロマトグラフ(島津製作所製 GC−2014)、キャピラリーカラム(J&W Scientific社製 DB−1)、及び検出器(FID)を使用した(昇温)。 A gas chromatograph (Shimadzu GC-2014), a capillary column (J & W Scientific DB-1), and a detector (FID) were used for gas chromatography (temperature increase).
また、化合物の1H−NMR及び13C−NMRの測定には、Varian社製Gemini−200を使用した。 Further, for the measurement of 1 H-NMR and 13 C-NMR of the compound, Gemini-200 manufactured by Varian was used.
合成例(1)1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロパンの合成.
本化合物は三フッ化ホウ素ジエチルエーテルを錯体触媒に用いたアルコールとエピクロロヒドリンの反応〔例えば、工業化学雑誌,66(12),1827(1963)参照〕、又は、硫酸触媒を用いた方法(例えば、非特許文献3参照)に従って合成した。
Synthesis Example (1) Synthesis of 1-chloro-2-hydroxy-3-methoxypropane.
This compound is a reaction of alcohol and epichlorohydrin using boron trifluoride diethyl ether as a complex catalyst [see, for example, Industrial Chemical Journal, 66 (12), 1827 (1963)], or a method using a sulfuric acid catalyst (For example, refer nonpatent literature 3).
1000mlの反応器に、メタノール320.4g(10.0モル)と三フッ化ホウ素
ジエチルエーテル錯体1.6g(0.01モル)を仕込み、撹拌しながら内温を20℃とした。そこに、内温を25℃以下に保ちながらエピクロロヒドリン370.1g(4.0モル)を1時間かけて滴下し、更に同温度条件のまま還流撹拌を20時間継続し、無色透明の反応液676.8gを得た。得られた反応液から57.1gを秤取し、常圧で蒸留したところ、沸点172〜175℃の留出物32.7gを得た。得られた留出物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度96.8%であり、1H−NMR及び13C−NMRから1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロパンであることが確認できた。
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、1−クロ
ロ−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロパンの収率は、90.1%であった。
A 1000 ml reactor was charged with 320.4 g (10.0 mol) of methanol and 1.6 g (0.01 mol) of boron trifluoride diethyl ether complex, and the internal temperature was adjusted to 20 ° C. while stirring. Thereto, 370.1 g (4.0 mol) of epichlorohydrin was added dropwise over 1 hour while maintaining the internal temperature at 25 ° C. or lower, and reflux stirring was continued for 20 hours while maintaining the same temperature condition. 676.8 g of reaction solution was obtained. When 57.1 g was weighed from the obtained reaction liquid and distilled at normal pressure, 32.7 g of a distillate having a boiling point of 172 to 175 ° C. was obtained. The resulting distillate is 96.8% pure by analysis by gas chromatography, confirming that the 1 H-NMR and 13 C-NMR is 1-chloro-2-hydroxy-3-methoxypropane did it.
Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of 1-chloro-2-hydroxy-3-methoxypropane was 90.1%.
1H−NMR(CDCl3,200MHz),
δ:3.98(m,1H),3.63(m,1H),3.59(m,1H),3.51(d,2H),3.41(s,3H),2.65(bs,1H)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.98 (m, 1H), 3.63 (m, 1H), 3.59 (m, 1H), 3.51 (d, 2H), 3.41 (s, 3H), 2.65 (Bs, 1H).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:73.35(CH),70.23(CH2),59.34(CH3),46.04(CH2)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 73.35 (CH), 70.23 (CH 2 ), 59.34 (CH 3 ), 46.04 (CH 2 ).
合成例(2)1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−エトキシプロパンの合成.
合成例(1)と同様に、300mlの反応器に、エタノール115.2g(2.5モル)と濃硫酸3.7g(0.038モル)を仕込み、撹拌しながら内温を30℃とした。
Synthesis Example (2) Synthesis of 1-chloro-2-hydroxy-3-ethoxypropane.
As in Synthesis Example (1), 115.2 g (2.5 mol) of ethanol and 3.7 g (0.038 mol) of concentrated sulfuric acid were charged into a 300 ml reactor, and the internal temperature was adjusted to 30 ° C. while stirring. .
そこに、内温を32℃以下に保ちながらエピクロロヒドリン92.5g(1.0モル)を3時間かけて滴下し、エタノール4.4gで洗い込んだ後、更に濃硫酸5.5g(0.055モル)を追加して同温度条件のまま還流撹拌を52時間継続し、無色透明の反応液221.4gを得た。得られた液から1.0gを秤取し、炭酸水素ナトリウムで中和後、生成塩をろ過して濃縮したところ、油状物0.6gを得た。得られた油状物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度88.2%であり、1H−NMR及び13C−NMRから1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−エトキシプロパンであることが確認できた。 Then, 92.5 g (1.0 mol) of epichlorohydrin was added dropwise over 3 hours while keeping the internal temperature at 32 ° C. or less, washed with 4.4 g of ethanol, and further 5.5 g of concentrated sulfuric acid ( 0.055 mol) was added and reflux stirring was continued for 52 hours under the same temperature conditions to obtain 221.4 g of a colorless and transparent reaction solution. 1.0 g was weighed out from the obtained liquid, neutralized with sodium bicarbonate, and then the produced salt was filtered and concentrated to obtain 0.6 g of an oily substance. The resulting oil is 88.2% pure by analysis by gas chromatography, confirming that the 1 H-NMR and 13 C-NMR is 1-chloro-2-hydroxy-3-ethoxy propane It was.
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、1−クロ
ロ−2−ヒドロキシ−3−エトキシプロパンの収率は、77.6%であった。
Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of 1-chloro-2-hydroxy-3-ethoxypropane was 77.6%.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:3.97(m,1H),3.64〜3.48(m,6H),2.62(bs,1H),1.22(t,3H,J=7.0)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.97 (m, 1H), 3.64 to 3.48 (m, 6H), 2.62 (bs, 1H), 1.22 (t, 3H, J = 7.0).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:73.31(CH),70.34(CH2),67.05(CH2),46.12(CH2),15.19(CH3)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 73.31 (CH), 70.34 (CH 2 ), 67.05 (CH 2 ), 46.12 (CH 2 ), 15.19 (CH 3 ).
合成例(3)1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロパンの合成.
合成例(1)と同様に、100mlの反応器に、イソプロパノール15.0g(0.25モル)と三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体0.04g(0.28ミリモル)を仕込み、撹拌しながら内温を20℃とした。そこに、内温を25℃以下に保ちながらエピクロロヒドリン9.3g(0.1モル)を1時間かけて滴下し、同温度条件のまま還流撹拌を20時間継続し、無色透明の液24.3gを得た。得られた液に32%苛性水溶液0.3g(2.4ミリモル)を添加し中和後、蒸留したところ、沸点105℃/5.5KPaの留出物2.3g(収率15.2%)を得た。得られた留出物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度95.7%であり、1H−NMR及び13C−NMRから1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロパンであることが確認できた。
Synthesis Example (3) Synthesis of 1-chloro-2-hydroxy-3-isopropoxypropane.
As in Synthesis Example (1), 15.0 g (0.25 mol) of isopropanol and 0.04 g (0.28 mmol) of boron trifluoride diethyl ether complex were charged into a 100 ml reactor, and the internal temperature was stirred. Was set to 20 ° C. 9.3 g (0.1 mol) of epichlorohydrin was added dropwise over 1 hour while keeping the internal temperature at 25 ° C. or lower, and reflux stirring was continued for 20 hours while maintaining the same temperature condition. 24.3 g was obtained. When 0.3 g (2.4 mmol) of 32% caustic aqueous solution was added to the obtained liquid, neutralized and distilled, 2.3 g of a distillate having a boiling point of 105 ° C./5.5 KPa (yield 15.2%). ) The resulting distillate is 95.7% pure by analysis by gas chromatography, it from 1 H-NMR and 13 C-NMR is 1-chloro-2-hydroxy-3-isopropoxy-propane It could be confirmed.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:3.93(m,1H),3.64〜3.52(m,5H),2.64(bs,1H),1.17(d,6H,J=6.2)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.93 (m, 1H), 3.64 to 3.52 (m, 5H), 2.64 (bs, 1H), 1.17 (d, 6H, J = 6.2).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:72.45(CH),70.49(CH2),68.60(CH),46.06(CH2),22.13(CH3)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 72.45 (CH), 70.49 (CH 2 ), 68.60 (CH), 46.06 (CH 2 ), 22.13 (CH 3 ).
また同様に、反応用サンプルの合成を行った。 Similarly, a reaction sample was synthesized.
合成例(1)と同様に、1000mlの反応器に、イソプロパノール150.3g(2.5モル)と濃硫酸4.0g(0.041モル)を仕込み、撹拌しながら内温を30℃とした。そこに、内温を35℃以下に保ちながらエピクロロヒドリン92.5g(1.0モル)を4時間かけて滴下し、更に濃硫酸5.3g(0.053モル)を追加して同温度条件のまま96時間撹拌を継続し、無色透明の液249.2gを得た。得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロパンの収率は、56.0%であった。 As in Synthesis Example (1), 150.3 g (2.5 mol) of isopropanol and 4.0 g (0.041 mol) of concentrated sulfuric acid were charged into a 1000 ml reactor, and the internal temperature was adjusted to 30 ° C. while stirring. . There, 92.5 g (1.0 mol) of epichlorohydrin was dropped over 4 hours while maintaining the internal temperature at 35 ° C. or lower, and 5.3 g (0.053 mol) of concentrated sulfuric acid was further added. Stirring was continued for 96 hours while maintaining the temperature condition to obtain 249.2 g of a colorless and transparent liquid. As a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of 1-chloro-2-hydroxy-3-isopropoxypropane was 56.0%.
合成例(4)1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロパンの合成.
合成例(1)と同様に、100mlの反応器に、ベンジルアルコール27.3g(0.25モル)と濃硫酸0.4g(4ミリモル)を仕込み、撹拌しながら内温を20℃とした。そこに、内温を25℃以下に保ちながらエピクロロヒドリン9.3g(0.10モル)を1時間かけて滴下し、同温度条件のまま還流撹拌を14時間継続し、無色透明の液34.4gを得た。得られた液に6%炭酸水素ナトリウム水溶液11.4g(8ミリモル)を添加し中和後、蒸留したところ、沸点108℃/0.1KPaの留出物5.6g(収率25.5%)を得た。得られた油状物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度90.7%であり、1H−NMR及び13C−NMRから1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロパンであることが確認できた。
Synthesis Example (4) Synthesis of 1-chloro-2-hydroxy-3-benzyloxypropane.
As in Synthesis Example (1), 27.3 g (0.25 mol) of benzyl alcohol and 0.4 g (4 mmol) of concentrated sulfuric acid were charged into a 100 ml reactor, and the internal temperature was adjusted to 20 ° C. while stirring. 9.3 g (0.10 mol) of epichlorohydrin was added dropwise over 1 hour while maintaining the internal temperature at 25 ° C. or lower, and reflux stirring was continued for 14 hours while maintaining the same temperature condition. 34.4 g was obtained. When the obtained liquid was neutralized by adding 11.4 g (8 mmol) of 6% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and distilled, 5.6 g of a distillate having a boiling point of 108 ° C./0.1 KPa (yield 25.5%). ) The resulting oil is 90.7% pure by analysis by gas chromatography, confirming that the 1 H-NMR and 13 C-NMR is 1-chloro-2-hydroxy-3-benzyloxy-propane did it.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:7.40〜7.24(m,5H),4.51(S,2H),3.99(m,1H),3.68〜3.57(m,4H),2.59(bs,1H)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 7.40 to 7.24 (m, 5H), 4.51 (S, 2H), 3.99 (m, 1H), 3.68 to 3.57 (m, 4H), 2.59 ( bs, 1H).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:137.58(ベンゼン核CH),128.50〜127.77(ベンゼン核CH),73.62(CH2),70.87(CH),70.30(CH2),46.15(CH
2)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 133.58 (benzene nucleus CH), 128.50 to 127.77 (benzene nucleus CH), 73.62 (CH 2 ), 70.87 (CH), 70.30 (CH 2), 46.15 ( CH
2).
また同様に、反応用サンプルの合成を行った。 Similarly, a reaction sample was synthesized.
合成例(1)と同様に、300mlの反応器に、ベンジルアルコール136.3g(1.26モル)と濃硫酸2.0g(0.02モル)を仕込み、撹拌しながら内温を20℃とした。そこに、内温を40℃以下に保ちながらエピクロロヒドリン46.6g(0.50モル)を3時間かけて滴下し、同温度条件のまま還流撹拌を20時間継続し、無色透明の液185.5gを得た。得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロパンの収率は、61.9%であった。 As in Synthesis Example (1), 136.3 g (1.26 mol) of benzyl alcohol and 2.0 g (0.02 mol) of concentrated sulfuric acid were charged into a 300 ml reactor, and the internal temperature was adjusted to 20 ° C. while stirring. did. Thereto, 46.6 g (0.50 mol) of epichlorohydrin was added dropwise over 3 hours while maintaining the internal temperature at 40 ° C. or lower, and reflux stirring was continued for 20 hours while maintaining the same temperature condition. 185.5 g was obtained. As a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of 1-chloro-2-hydroxy-3-benzyloxypropane was 61.9%.
次いで得られた種々の1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロパン類を用いたN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジンの合成について示す。 Next, synthesis of N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazine using the various 1-chloro-2-hydroxy-3-alkoxypropanes obtained will be described.
合成例(5).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
窒素雰囲気下、100mlの反応器に、ピペラジン28.7g(0.28モル)とメタノール25.8gを仕込み、撹拌しながら内温を60℃とした。そこに、内温を72℃以下に保ちながら,合成例(1)で得られた1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロパン反応液16.2g(0.086モル含有)を2時間かけて滴下し、更に同温度条件のまま還流撹拌を14時間継続し、無色透明の反応液70.7gを得た。得られた液を濃縮し、32%苛性水溶液13.0g(0.1モル)を添加し中和後、ろ過、濃縮、蒸留したところ、沸点133℃/27Pa以下での留出物9.7g(収率65.1%)を得た。得られた留出物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度98.9%であり、1H−NMR及び13C−NMRからN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンであることが確認できた。
Synthesis example (5) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
Under a nitrogen atmosphere, 28.7 g (0.28 mol) of piperazine and 25.8 g of methanol were charged into a 100 ml reactor, and the internal temperature was adjusted to 60 ° C. while stirring. While maintaining the internal temperature at 72 ° C. or lower, 16.2 g (containing 0.086 mol) of 1-chloro-2-hydroxy-3-methoxypropane reaction solution obtained in Synthesis Example (1) was taken over 2 hours. Then, reflux stirring was continued for 14 hours while maintaining the same temperature condition to obtain 70.7 g of a colorless and transparent reaction solution. The liquid obtained was concentrated, 13.0 g (0.1 mol) of a 32% caustic aqueous solution was added, neutralized, filtered, concentrated, and distilled to obtain 9.7 g of a distillate having a boiling point of 133 ° C./27 Pa or less. (Yield 65.1%) was obtained. The obtained distillate had a purity of 98.9% as analyzed by gas chromatography and was N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine from 1 H-NMR and 13 C-NMR. It could be confirmed.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:3.89(m,1H),3.43〜3.32(m,5H),2.89(m,2H),2.61(bs,1H),2.43〜2.31(m,6H)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.89 (m, 1H), 3.43 to 3.32 (m, 5H), 2.89 (m, 2H), 2.61 (bs, 1H), 2.43 to 2.31 ( m, 6H).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:75.06(CH),65.67(CH2),61.18(CH3),59.24(CH2),54.57(CH2),46.11(CH2)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 75.06 (CH), 65.67 (CH 2 ), 61.18 (CH 3 ), 59.24 (CH 2 ), 54.57 (CH 2 ), 46.11 (CH 2 ).
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの収率は、86.2%であった。他の例と共に合成例(5)の結果を表1に示す。 Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine was 86.2%. The results of Synthesis Example (5) are shown in Table 1 along with other examples.
合成例(6).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)でピペラジン28.7g(0.28モル)を使用した代りに、ピペラジン7.4g(0.09モル)を使用した以外は全て合成例(5)と同様に反応を行った。他の例と共に合成例(6)の結果を表1に示す。
Synthesis example (6) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
The reaction was conducted in the same manner as in Synthesis Example (5) except that piperazine (7.4 g, 0.09 mol) was used instead of piperazine (28.7 g, 0.28 mol) in Synthesis Example (5) . . The results of Synthesis Example (6) are shown in Table 1 along with other examples.
合成例(7).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)でピペラジン28.7g(0.28モル)を使用した代りに、ピペラジン7.4g(0.09モル)を使用し、更に脱ハロゲン化水素剤として96%苛性2.9g(0.09モル)を使用した以外は全て合成例(5)と同様に反応を行った。他の例と共に合成例(7)の結果を表1に示す。
Synthesis example (7) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
Instead of using 28.7 g (0.28 mol ) of piperazine in Synthesis Example (5) , 7.4 g (0.09 mol) of piperazine was used, and 2.9 g of 96% caustic as a dehydrohalogenating agent ( All reactions were carried out in the same manner as in Synthesis Example (5) except that 0.09 mol) was used. The results of Synthesis Example (7) are shown in Table 1 along with other examples.
合成例(8).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)でピペラジン28.7g(0.28モル)を使用した代りに、ピペラジン14.9g(0.17モル)を使用した以外は全て合成例(5)と同様に反応を行った。他の例と共に合成例(8)の結果を表1に示す。
Synthesis example (8) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
The reaction was conducted in the same manner as in Synthesis Example (5) except that 14.7 g (0.17 mol) of piperazine was used instead of 28.7 g (0.28 mol) of piperazine in Synthesis Example (5) . . The results of Synthesis Example (8) are shown in Table 1 along with other examples.
合成例(9).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)と同様に、窒素雰囲気下、1000mlの反応器に、ピペラジン286.8g(3.33モル)とメタノール258.1gを仕込み、撹拌しながら内温を60℃とした。そこに、内温を70℃以下に保ちながら,合成例(1)と同様にして得られた1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−メトキシプロパン反応液162.4g(0.86モル含有)を2時間かけて滴下し、更に同温度条件のまま還流撹拌を24時間継続した。得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの収率は、87.6%であった。他の例と共に合成例(9)の結果を表1に示す。また、得られた反応液を合成例(5)と同様に処理して、純度97.7%以上のN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンを80.0g(収率52.2%)を得た。他の例と共に合成例(9)の結果を表1に示す。
Synthesis example (9) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
In the same manner as in Synthesis Example (5) , 286.8 g (3.33 mol) of piperazine and 258.1 g of methanol were charged into a 1000 ml reactor under a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was adjusted to 60 ° C. while stirring. Thereto, 162.4 g (containing 0.86 mol) of a 1-chloro-2-hydroxy-3-methoxypropane reaction solution obtained in the same manner as in Synthesis Example (1) while keeping the internal temperature at 70 ° C. or lower. The mixture was added dropwise over 2 hours, and the reflux stirring was continued for 24 hours while maintaining the same temperature condition. As a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine was 87.6%. The results of Synthesis Example (9) are shown in Table 1 along with other examples. The obtained reaction solution was treated in the same manner as in Synthesis Example (5) to obtain 80.0 g (yield 52.2%) of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine having a purity of 97.7% or more. %). The results of Synthesis Example (9) are shown in Table 1 along with other examples.
合成例(10).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)でピペラジン28.7g(0.28モル)を使用した代りに、ピペラジン74.3g(0.86モル)を使用した以外は全て合成例(5)と同様に反応を行った。他の例と共に合成例(10)の結果を表1に示す。
Synthesis example (10) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
The reaction was conducted in the same manner as in Synthesis Example (5) , except that 74.3 g (0.86 mol) of piperazine was used instead of 28.7 g (0.28 mol) of piperazine in Synthesis Example (5) . . The results of Synthesis Example (10) are shown in Table 1 along with other examples.
比較合成例(1).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)でピペラジン28.7g(0.28モル)を使用した代りに、ピペラジン6.0g(0.07モル)を使用した以外は全て合成例(5)と同様に反応を行った。他の例と共に比較合成例(1)1の結果を表1に示す。
Comparative synthesis example (1) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
The reaction was performed in the same manner as in Synthesis Example (5) except that piperazine (6.0 g, 0.07 mol) was used instead of piperazine (28.7 g, 0.28 mol) in Synthesis Example (5) . . Table 1 shows the results of Comparative Synthesis Example (1) 1 together with other examples.
比較合成例(2).N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)でピペラジン28.7g(0.28モル)を使用した代りに、ピペラジン6.0g(0.07モル)を使用し、更に脱ハロゲン化水素剤として96%苛性2.9g(0.07モル)を使用した以外は全て合成例(5)と同様に反応を行った。他の例と共に比較合成例(2)の結果を表1に示す。
Comparative synthesis example (2) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine.
Instead of using 28.7 g (0.28 mol) of piperazine in Synthesis Example (5), 6.0 g (0.07 mol) of piperazine was used, and 2.9 g of 96% caustic as a dehydrohalogenating agent ( All reactions were performed in the same manner as in Synthesis Example (5) except that 0.07 mol) was used. The results of Comparative Synthesis Example (2) along with other examples are shown in Table 1.
合成例(5)と同様に、窒素雰囲気下、1000mlの反応器に、ピペラジン331.6g(3.85モル)とエタノール298.5gを仕込み、撹拌しながら内温を60℃とした。そこに、内温を70℃以下に保ちながら,合成例(2)で得られた1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−エトキシプロパン反応液221.4g(0.78モル含有)を2時間かけて滴下し、更に同温度条件のまま還流撹拌を24時間継続した。また、得られた反応液を実施例1と同様に32%の苛性水溶液83.8g(0.67mol)を加え中和後、ろ過、濃縮、蒸留処理して、沸点136℃/1KPa以下での留出物113.0g(収率71.4%)を得た。得られた留出物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度92.2%以上であり、1H−NMR及び13C−NMRからN−(2−ヒドロキシ−3−エトキシプロピル)ピペラジンであることが確認できた。
In the same manner as in Synthesis Example (5) , 331.6 g (3.85 mol) of piperazine and 298.5 g of ethanol were charged into a 1000 ml reactor under a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was adjusted to 60 ° C. while stirring. While maintaining the internal temperature at 70 ° C. or lower, 221.4 g (containing 0.78 mol) of the 1-chloro-2-hydroxy-3-ethoxypropane reaction solution obtained in Synthesis Example (2) was taken over 2 hours. Then, the mixture was further stirred under reflux at the same temperature for 24 hours. Further, the obtained reaction solution was neutralized by adding 83.8 g (0.67 mol) of a 32% aqueous caustic solution in the same manner as in Example 1, followed by filtration, concentration, and distillation treatment to obtain a boiling point of 136 ° C./1 KPa or less. 113.0 g (yield 71.4%) of distillate was obtained. The obtained distillate has a purity of 92.2% or more by gas chromatography analysis, and is N- (2-hydroxy-3-ethoxypropyl) piperazine from 1 H-NMR and 13 C-NMR. Was confirmed.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:3.89(m,1H),3.52〜3.36(m,4H),2.87(m,2H),2.56(bs,1H),2.44〜2.31(m,2H),1.21(t,3H,J=7.0)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.89 (m, 1H), 3.52 to 3.36 (m, 4H), 2.87 (m, 2H), 2.56 (bs, 1H), 2.44 to 2.31 ( m, 2H), 1.21 (t, 3H, J = 7.0).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:73.11(CH),66.94(CH2),65.97(CH2),61.44(CH2),54.72(CH2),46.25(CH2),15.22(CH3)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 73.11 (CH), 66.94 (CH 2 ), 65.97 (CH 2 ), 61.44 (CH 2 ), 54.72 (CH 2 ), 46.25 (CH 2 ), 15 .22 (CH 3 ).
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、N−(2
−ヒドロキシ−3−エトキシプロピル)ピペラジンの収率は、79.4%であった。
Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, N- (2
The yield of (hydroxy-3-ethoxypropyl) piperazine was 79.4%.
合成例(12).N−(2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)と同様に、窒素雰囲気下、1000mlの反応器に、ピペラジン186.9g(2.17モル)とイソプロパノール180.0gを仕込み、撹拌しながら内温を60℃とした。そこに、内温を75℃以下に保ちながら,合成例(3)で得られた1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロパン反応液249.2g(0.56モル含有)を2時間かけて滴下し、更に同温度条件のまま還流撹拌を72時間継続した。また、得られた反応液を合成例(5)と同様に32%の苛性水溶液83.8g(0.67mol)を加え中和後、ろ過、濃縮、蒸留処理して、沸点103℃/40Pa以下での留出物58.2g(収率28.2%)を得た。得られた留出物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度97.7%以上であり、1H−NMR及び13C−NMRからN−(2−ヒドロキシ−3−エトキシプロピル)ピペラジンであることが確認できた。
Synthesis example (12) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-isopropoxypropyl) piperazine.
In the same manner as in Synthesis Example (5) , 186.9 g (2.17 mol) of piperazine and 180.0 g of isopropanol were charged into a 1000 ml reactor under a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was adjusted to 60 ° C. while stirring. While maintaining the internal temperature at 75 ° C. or lower, 249.2 g (containing 0.56 mol) of 1-chloro-2-hydroxy-3-isopropoxypropane reaction solution obtained in Synthesis Example (3) was added for 2 hours. Then, the mixture was further stirred under reflux for 72 hours while maintaining the same temperature condition. In addition, the obtained reaction solution was neutralized by adding 83.8 g (0.67 mol) of a 32% caustic aqueous solution in the same manner as in Synthesis Example (5) , followed by filtration, concentration and distillation treatment, and a boiling point of 103 ° C./40 Pa or less. 58.2 g (yield 28.2%) was obtained. The obtained distillate has a purity of 97.7% or more as analyzed by gas chromatography and is N- (2-hydroxy-3-ethoxypropyl) piperazine from 1 H-NMR and 13 C-NMR. Was confirmed.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:3.87(m,1H),3.60(q,1H,J=6.2),3.44〜3.40(m,2H),2.87(m,4H),2.62〜2.35(m,7H),1.17(d,6H,J=6.2)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.87 (m, 1H), 3.60 (q, 1H, J = 6.2), 3.44 to 3.40 (m, 2H), 2.87 (m, 4H), 2. 62-2.35 (m, 7H), 1.17 (d, 6H, J = 6.2).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:72.14(CH),70.73(CH2),66.21(CH),61.61(CH2),54.71(CH2),46.15(CH2),22.09(CH3)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 72.14 (CH), 70.73 (CH 2 ), 66.21 (CH), 61.61 (CH 2 ), 54.71 (CH 2 ), 46.15 (CH 2 ), 22.09 (CH 3 ).
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、N−(2
−ヒドロキシ−3−イソプロポキシプロピル)ピペラジンの収率は、44.3%であった。
Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, N- (2
The yield of -hydroxy-3-isopropoxypropyl) piperazine was 44.3%.
合成例(13).N−(2−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロピル)ピペラジンの合成.
合成例(5)と同様に、窒素雰囲気下、1000mlの反応器に、ピペラジン104.2g(1.21モル)とメタノール100.4gを仕込み、撹拌しながら内温を60℃とした。そこに、内温を70℃以下に保ちながら,合成例(4)で得られた1−クロロ−2−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロパン反応液85.3g(0.26モル含有)を2時間かけて滴下し、更に同温度条件のまま還流撹拌を24時間継続した。次いで、得られた反応液から1.0gをサンプリングし、96%の苛性0.1g(2.4ミリモル)で中和後、ろ過、濃縮して、シリカゲルカラム(和光純薬工業株式会社製、C−300)で精製後、0.1gの粘調物を得た。得られた粘調物は、ガスクロマトグラフィーでの分析で純度83.4%であり、1H−NMR及び13C−NMRからN−(2−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロピル)ピペラジンであることが確認できた。
Synthesis example (13) . Synthesis of N- (2-hydroxy-3-benzyloxypropyl) piperazine.
Similarly to Synthesis Example (5) , 104.2 g (1.21 mol) of piperazine and 100.4 g of methanol were charged into a 1000 ml reactor under a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was adjusted to 60 ° C. while stirring. While maintaining the internal temperature at 70 ° C. or less, 85.3 g (containing 0.26 mol) of 1-chloro-2-hydroxy-3-benzyloxypropane reaction solution obtained in Synthesis Example (4) was added for 2 hours. Then, the mixture was further stirred under reflux at the same temperature for 24 hours. Next, 1.0 g was sampled from the obtained reaction liquid, neutralized with 96 g of caustic 0.1 g (2.4 mmol), filtered and concentrated, and then a silica gel column (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., After purification at C-300), 0.1 g of a viscous product was obtained. The resulting viscous product has a purity of 83.4% as analyzed by gas chromatography and is N- (2-hydroxy-3-benzyloxypropyl) piperazine from 1 H-NMR and 13 C-NMR. Was confirmed.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:7.35〜7.27(m,5H),4.57(S,2H),3.91(m,1H),3.50〜3.46(m,2H),2.86(m,4H),2.64〜2.34(m,7H)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 7.35 to 7.27 (m, 5H), 4.57 (S, 2H), 3.91 (m, 1H), 3.50 to 3.46 (m, 2H), 2.86 ( m, 4H), 2.64-2.34 (m, 7H).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:138.11(ベンゼン核CH),128.37〜127.64(ベンゼン核CH),73.55(CH2),72.65(CH),66.15(CH2),61.37(CH2),54.94(CH2),46.15(CH2)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 138.11 (benzene nucleus CH), 128.37 to 127.64 (benzene nucleus CH), 73.55 (CH 2 ), 72.65 (CH), 66.15 (CH 2 ), 61.37 (CH 2), 54.94 (CH 2), 46.15 (CH 2).
また、反応液は合成例(5)と同様に32%の苛性水溶液40.6g(0.31mol)を加え中和後、ろ過、濃縮して、粘調物97.2g(収率28.2%)を得た。 Further, the reaction solution was neutralized by adding 40.6 g (0.31 mol) of a 32% caustic aqueous solution in the same manner as in Synthesis Example (5) , filtered and concentrated to 97.2 g (yield 28.2). %).
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、N−(2
−ヒドロキシ−3−ベンジルオキシプロピル)ピペラジンの収率は、49.3%であった。
Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, N- (2
The yield of -hydroxy-3-benzyloxypropyl) piperazine was 49.3%.
実施例1.N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミンの合成.
市販のリン酸アルミニウム(和光純薬工業株式会社製、化学用)20mlを充填した石英管(内径23mm、長さ590mm)を固定床反応器とし、窒素を60ml/minの流量で流しながら380℃に昇温後、水を30ml/hr−1で1時間流通させた。環化反応は、固定床反応器に合成例(9)で得られたN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの20wt%水溶液を、同温度でガス空間速度(GHSV:溶液がガス化した際の供給速度を見かけ触媒体積で除した値)1,534hr−1の流量で流通させて、反応器から留出する溶液をフラスコで受けた。得られた液をGC−MS分析したところ、分子量156のピークが検出された。更に、反応液5.1gを濃縮し得られた粘調物をシリカゲルカラム(和光純薬工業株式会社製、C−300)で単離精製したところ、目的のピークを示す化合物を0.1g得た。得られた精製品はガスクロマトグラフィーでの分析で純度94.7%であり、1H−NMR及び13C−NMRからN−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミンであることが確認できた。
Example 1 . Synthesis of N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine.
A quartz tube (inner diameter: 23 mm, length: 590 mm) filled with 20 ml of commercially available aluminum phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for chemical use) was used as a fixed bed reactor, and 380 ° C. while flowing nitrogen at a flow rate of 60 ml / min. Then, water was circulated at 30 ml / hr −1 for 1 hour. In the cyclization reaction, a 20 wt% aqueous solution of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine obtained in Synthesis Example (9) was fixed in a fixed bed reactor at the same temperature and gas space velocity (GHSV) A value obtained by dividing the apparent supply rate by the catalyst volume) was allowed to flow at a flow rate of 1,534 hr −1 , and the solution distilled from the reactor was received in the flask. When the obtained liquid was analyzed by GC-MS, a peak with a molecular weight of 156 was detected. Furthermore, when the viscous product obtained by concentrating 5.1 g of the reaction solution was isolated and purified with a silica gel column (C-300, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.1 g of a compound having a target peak was obtained. It was. The purified product obtained had a purity of 94.7% as analyzed by gas chromatography, and was confirmed to be N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine from 1 H-NMR and 13 C-NMR.
1H−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:3.53(m,1H),3.35〜2.29(m,12H),3.38(s,3H)。
1 H-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 3.53 (m, 1H), 3.35 to 2.29 (m, 12H), 3.38 (s, 3H).
13C−NMR(CDCl3,200MHz)、
δ:73.07(CH3),59.16(CH),54.30(CH2),50.26(CH2),49.50(CH2),47.17(CH2),46.30(CH2),41.30(CH2)。
13 C-NMR (CDCl 3 , 200 MHz),
δ: 73.07 (CH 3 ), 59.16 (CH), 54.30 (CH 2 ), 50.26 (CH 2 ), 49.50 (CH 2 ), 47.17 (CH 2 ), 46 .30 (CH 2 ), 41.30 (CH 2 ).
また、得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで定量を行った結果、N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミンの収率は、37.4%であった。他の例と共に実施例1の結果を表2に示す。 Moreover, as a result of quantifying the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine was 37.4%. The results of Example 1 are shown in Table 2 together with other examples.
実施例2.N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミンの合成.
実施例1で380℃でN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの20wt%水溶液を流通した代りに、360℃で流通した以外は全て実施例1と同様に反応を行った。他の例と共に実施例2の結果を表2に示す。
Example 2 . Synthesis of N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine.
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the 20 wt% aqueous solution of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine was passed at 380 ° C. in Example 1 except that it was passed at 360 ° C. The results of Example 2 are shown in Table 2 along with other examples.
実施例3.N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミンの合成.
実施例1で380℃でN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの20wt%水溶液を流通した代りに、340℃で流通した以外は全て実施例1と同様に反応を行った。他の例と共に実施例3の結果を表2に示す。
Example 3 . Synthesis of N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine.
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that in Example 1 , the 20 wt% aqueous solution of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine was passed at 380 ° C., except that it was passed at 340 ° C. The results of Example 3 are shown in Table 2 along with other examples.
実施例4.
200mlオートクレーブに、合成例(9)と同様にして得られたN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジン18.5g(純度94.5%、0.10モル)と溶媒として水100g、触媒としてフェニルホスホン酸(和光純薬工業社製、化学用)5.0gを充填し、窒素雰囲気下で280℃に加熱した。この時の反応容器圧力は8.0MPaであった。反応時間は2時間であった。
Example 4 .
In a 200 ml autoclave, 18.5 g (purity 94.5%, 0.10 mol) of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine obtained in the same manner as in Synthesis Example (9) and 100 g of water as a solvent, As a catalyst, 5.0 g of phenylphosphonic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for chemical use) was charged and heated to 280 ° C. in a nitrogen atmosphere. The reaction vessel pressure at this time was 8.0 MPa. The reaction time was 2 hours.
得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(2−メトキシメチル)トリエチレンジアミンの収率は1.0%であった。他の例と共に実施例4の結果を表2に示す。 As a result of analyzing the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of N- (2-methoxymethyl) triethylenediamine was 1.0%. The results of Example 4 are shown in Table 2 along with other examples.
比較例1.
200mlオートクレーブに、合成例(9)と同様にして得られたN−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジン18.5g(純度94.5%、0.10モル)と溶媒として水100gを充填し、触媒を添加せずに、窒素雰囲気下で280℃に加熱した。この時の反応容器圧力は8.0MPaであった。反応時間は2時間であった。
Comparative Example 1
In a 200 ml autoclave, 18.5 g (purity 94.5%, 0.10 mol) of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine obtained in the same manner as in Synthesis Example (9) and 100 g of water as a solvent were added. Filled and heated to 280 ° C. under nitrogen atmosphere without addition of catalyst. The reaction vessel pressure at this time was 8.0 MPa. The reaction time was 2 hours.
得られた反応液についてガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル)ピペラジンの収率は0%であった。他の例と共に比較例1の結果を表2に示す。 As a result of analyzing the obtained reaction liquid by gas chromatography, the yield of N- (2-hydroxy-3-methoxypropyl) piperazine was 0%. The results of Comparative Example 1 are shown in Table 2 together with other examples.
Claims (2)
で示されるN−(2−ヒドロキシ−3−アルコキシプロピル)ピペラジン類を酸触媒の存在下で分子内脱水縮合反応させることを特徴とする下記式(2)
で示されるN−(2−アルコキシメチル)トリエチレンジアミン類の製造方法。 Following formula (1)
N- (2-hydroxy-3-alkoxypropyl) piperazines represented by formula (2) are subjected to an intramolecular dehydration condensation reaction in the presence of an acid catalyst.
The manufacturing method of N- (2-alkoxymethyl) triethylenediamine shown by these.
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