JP6669159B2 - ジアミン化合物及びその中間体の製造方法 - Google Patents
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Description
このポリアミック酸やポリイミドは、一般的に、テトラカルボン酸二水物などのテトラカルボン酸誘導体と、ジアミンとの縮重合反応によって製造されている。
1.p−フルオロニトロベンゼンと、4−(アミノメチル)ピペリジンとを、ジメチルアセトアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド及びN−メチルピロリドンからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒中で反応させる、4−(p−ニトロフェニルアミノメチル)−N−(p−ニトロフェニル)ピペリジン(C)の製造方法。
3.4−(アミノメチル)ピペリジン1モルに対して、p−フルオロニトロベンゼンを2〜10モル反応させる上記1又は2に記載の製造方法。
4.前記溶媒が、N−メチルピロリドンである上記1〜3のいずれかに記載の製造方法。
7.前記ターシャリーブチルオキシカルボニル化剤の使用量が式(C)で表される化合物1モルに対して1〜10モルである上記5又は6に記載の製造方法。
8.前記ターシャリーブチルオキシカルボニル化をテトラヒドロフランの溶媒中行う上記5〜7のいずれかに記載の製造方法。
本発明では、p−フルオロニトロベンゼン(D)と、4−(アミノメチル)ピペリジン(E)とを反応させることにより、4−(p−ニトロフェニルアミノメチル)−N−(p−ニトロフェニル)ピペリジン(C)が得られる。
中でも、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩が好ましい。特に、微粉末炭酸カリウムを用いると、反応性が向上するので好ましい。市販されている微粉末炭酸カリウムとしては、FG-F20(旭硝子社商品名)等が挙げられる。
溶媒の使用量は、特に限定されないが、式(C)で表される化合物1質量部に対し、1〜10質量倍の溶媒を用いることが好ましい。より好ましくは、3〜5質量倍であり、さらに好ましくは3.1〜3.3質量倍である。
反応温度は、例えば、−10〜200℃、好ましくは40〜100℃である。反応時間は、バッチ処理の場合には、0.5〜20時間、好ましくは1〜15時間である。
ターシャリーブチルオキシカルボニル化剤としては、N−tert−ブトキシカルボニルイミダゾール、炭酸tert−ブチルフェニル、カルバジン酸tert−ブチル、クロロギ酸tert−ブチル、二炭酸ジ−tert−ブチル等が挙げられ、特に好ましいのは二炭酸ジ−tert−ブチルである。
塩基の使用量は、上記式(C)で表される化合物に対して、好ましくは0.01〜5.0当量、より好ましくは0.01〜0.10当量である。
例えば、非プロトン性極性有機溶媒(ジメチルホルムアミド(DMF)、DMSO、DMAc、NMPなど);エーテル類(ジエチルエーテル(Et2O)、ジイソプロピルエーテル(i−Pr2O)、ターシャリーブチルメチルエーテル(TBME)、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサンなど);脂肪族炭化水素類(ペンタン、へキサン、ヘプタン、石油エーテルなど);芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、テトラリンなど);ハロゲン系炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタンなど);低級脂肪酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等);ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等);等が使用できる。これらの溶媒は、反応の起こり易さなどを考慮して適宜選択することができる。また、1種単独で又は2種以上混合して用いることができる。必要に応じて、適当な脱水剤や乾燥剤を用いて溶媒を乾燥し、非水溶媒として用いることもできる。
THFと水は、通常は、混合し合って均一な溶液となるが、本発明の製造方法においては、縮合工程で副生したフッ化カリウムが、水相に溶解することにより水相の塩濃度が高いこと、目的物である式(B)で表される化合物が水に難溶性であること等から、両者は良好に分液する。その際のTHFと水の比率としては、THF1質量部に対して、水0.1〜0.5質量部が好ましく、0.3〜0.4質量部がより好ましい。
反応温度は特に限定されないが、−100℃から使用する溶媒の沸点までの範囲、好ましくは、−50〜150℃の範囲である。
反応時間は、通常0.05〜200時間、好ましくは0.5〜100時間である。
反応終了後は、上記の通り、水を加えて分液することで、式(B)で表される化合物を含むTHF溶液が得られる。
本発明では、式(B)のニトロ化合物を単離せずに、これを含む溶液をそのまま、次工程の還元反応に供することができ、この場合、反応効率の向上や収率の向上等の点で、好ましい。
触媒の使用量は特に限定されないが、反応性の点から、上記式(B)で表される化合物1モルに対して、好ましくは0.0001〜0.1モル、より好ましくは0.001〜0.01モルである。
例えば、非プロトン性極性有機溶媒(DMF、DMSO、DMAc、NMPなど);エーテル類(Et2O、i−Pr2O、TBME、CPME、THF、ジオキサンなど);脂肪族炭化水素類(ペンタン、へキサン、ヘプタン、石油エーテルなど);芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、テトラリンなど);ハロゲン系炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタンなど);低級脂肪酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等);ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等);などが使用できる。なかでも、THF、ジオキサン、酢酸エチルが好ましい。
これらの溶媒は、反応の起こり易さなどを考慮して、適宜選択できる。また、1種単独で又は2種以上混合して用いることができる。必要に応じて、適当な脱水剤や乾燥剤を用いて溶媒を乾燥し、非水溶媒として用いることもできる。
装置:Varian NMR system 400NB(400MHz)(Varian社製)、及びJMTC−500/54/SS(500MHz)(JEOL社製)
測定溶媒:CDCl3(重水素化クロロホルム),DMSO−d6(重水素化ジメチルスルホキシド)
基準物質:TMS(テトラメチルシラン)(δ:0.0ppm,1H)及びCDCl3(δ:77.0ppm,13C)
装置 :LC-20AD(島津製作所社製)
カラム:X Bridge BEHC18 5μm,4.6×250mm Column (Waters)
検出器:SPD-M20A(島津製作所社製) (検出波長:254nm)
溶離液:MeOH / 0.2%AcOH、0.8%Et3N aq. = 70/30 [vol/vol]
1L(リットル)の四つ口フラスコに、4−(アミノメチル)ピペリジン(15.0g,131.4mmol)、炭酸カリウム(21.8g、157.7mmol)及びN−メチルピロリドン(40.5g)を仕込み、羽攪拌下に75℃にまで昇温した。その後、p−フルオロニトロベンゼン(38.9g、275.9mmol)、及びN−メチルピロリドン(7.5g)を2時間かけて滴下し、75℃にて6時間撹拌した。HPLCにて反応終了を確認した後、反応液をそのまま用いて、次工程へと進んだ。
前工程の反応液にテトラヒドロフラン(270.0g)、及びDMAP(N,N-dimethyl-4-aminopyridine)(0.80g,6.57mmol)を仕込み、Boc2O (二炭酸ジ−tert−ブチル)(57.3g,262.5mmol)を30分かけて滴下した後,1時間攪拌した。HPLCにて反応終了を確認し、その後、テトラヒドロフラン(15.0g)、及び水(90.0g)を加えて撹拌した(1時間)。次いで、分液して水層を除去し、THF溶液をそのまま用いて、次工程へ進んだ。
前記THF溶液に5質量%Pd/C(50質量%含水型)(3.0g)、及び活性炭(白鷺WP−H(6.0g))を仕込んだ。その後、水素置換を行い、50℃に昇温した後、5時間撹拌した。HPLCにて反応終了を確認した後、メンブレンフィルターによりろ過を行い、Pd/C等を除去した。その後、内容量が210.0gになるまで濃縮した。次いで、2−プロパノール(420.0g)を滴下し、5℃に冷却して、さらに、1時間撹拌した。析出した結晶を減圧濾過し、2−プロパノール(27.0g)で洗浄した後、乾燥し、粉末結晶として、4−(N−p−アミノフェニル−N−ターシャリーブトキシカルボニルアミノ)メチル−N−(p−アミノフェニル)ピペリジンを得た(収量44.3g,収率85.0%)。
1H−NMR(DMSO-d6):δ=6.83(d,2H, J=8.0), 6.65(d,2H J=8.4), 6.50(d,2H, J=8.4), 6.45(d,2H, J=8.4), 5.05(br, 2H), 4.54(br,2H), 3.41(d,2H, J=6.8), 3.29(d,2H,J=12.4), 2.36(t,2H, J=10.8), 1.64(d,2H, J=11.6), 1.42−1.19(br,12H).
なお、2015年3月9日に出願された日本特許出願2015−045862号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (11)
- 塩基の存在下に反応させる請求項1に記載の製造方法。
- 4−(アミノメチル)ピペリジン1モルに対して、p−フルオロニトロベンゼンを2〜10モル反応させる請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記溶媒が、N−メチルピロリドンである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記ターシャリーブチルオキシカルボニル化を塩基の存在下にて行う請求項5に記載の製造方法。
- 前記ターシャリーブチルオキシカルボニル化剤の使用量が式(C)で表される化合物1モルに対して1〜5モルである請求項5又は6に記載の製造方法。
- 前記ターシャリーブチルオキシカルボニル化をテトラヒドロフランの溶媒中で行う請求項5〜7のいずれかに記載の製造方法。
- 触媒の存在下における水素添加反応により還元する請求項9に記載の製造方法。
- 活性炭担持触媒の存在下に還元する請求項9又は10に記載の製造方法。
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