JP6964867B2 - ２−オキサゾリジノン類の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、２−オキサゾリジノン類の製造方法に関し、より詳しくは四級アンモニウム塩を利用した２−オキサゾリジノン類の製造方法に関する。
２−オキサゾリジノン類は、医農薬中間体として有用であることが知られている。二酸化炭素は、無毒で安価なため、２−オキサゾリジノン類の合成において、その利用が求められている。例えば、二酸化炭素を炭素源とし遷移金属錯体を触媒とした、プロパルギルアミン類を原料とした２−オキサゾリジノン類の製造方法が報告されている（非特許文献１、２，３参照）。
二酸化炭素は反応性に乏しいが、近年グリーンケミストリーの観点から、有機触媒を用い二酸化炭素を活性化し、プロパルギルアミン類を原料とした２−オキサゾリジノン類の製造方法も報告されている（非特許文献４参照）。また最近、有機触媒として含窒素複素環カルベンを用い、プロパルギルアミン類を原料とした２−オキサゾリジノン類の製造方法も報告されているが、有機触媒である含窒素複素環カルベンは、プロパルギルアミン類に対し５ｍｏｌ％必要とされ、高い活性を有する有機触媒を用いた２−オキサゾリジノン類の製造方法が求められている（非特許文献５参照）。
「ビュレタン・オブ・ケミカル・ソサイアティー・オブ・ジャパン（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ）」、２０１１年、第８４巻、ｐ．６９８
「オルガノメタリクス（Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ）」、２０１３年、第３２巻、ｐ．５２８５
「テトラヘドロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ）」、２０１６年、第７２巻、ｐ．１２０５
「ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイアティー・パーキン・トランスアクション（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１）」、１９９８年、ｐ．１５４１
「テトラヘドロン・レターズ（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．）」、２０１６年、第５７巻、ｐ．１２８２
本発明は、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類を製造することができる新規な製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、四級アンモニウム塩存在下で、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から２−オキサゾリジノン類が生成することを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は以下の通りである。
＜１＞下記一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩存在下、下記一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類と二酸化炭素から下記一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類を生成させる環化反応工程を含む２−オキサゾリジノン類の製造方法。
（一般式（Ａ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ独立して窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を、Ｘ−は陰イオンを表す。）
（一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ独立して水素原子、又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。Ｒ６、及びＲ７は互いに結合して環を形成していてもよい。）
＜２＞前記一般式（Ａ）中のＸ−が、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、及び酢酸イオンからなる群より選択される少なくとも１種である、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜３＞前記環化反応工程がアルコール中で行われる、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜４＞前記環化反応工程における反応系の二酸化炭素の初期分圧が０．０１〜１．０ＭＰａである、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜５＞前記環化反応工程における反応温度が８０℃から１２０℃である、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
即ち、本発明は以下の通りである。
＜１＞下記一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩存在下、下記一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類と二酸化炭素から下記一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類を生成させる環化反応工程を含む２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜２＞前記一般式（Ａ）中のＸ−が、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、及び酢酸イオンからなる群より選択される少なくとも１種である、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜３＞前記環化反応工程がアルコール中で行われる、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜４＞前記環化反応工程における反応系の二酸化炭素の初期分圧が０．０１〜１．０ＭＰａである、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
＜５＞前記環化反応工程における反応温度が８０℃から１２０℃である、＜１＞に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
本発明によれば、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類を製造することができる。
本発明を説明するに当たり、具体例を挙げて説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り以下の内容に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。
なお、本明細書において数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
なお、本明細書において数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
＜２−オキサゾリジノン類の製造方法＞
本発明の２−オキサゾリジノンの製造方法（以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。）は、下記一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩（以下、「四級アンモニウム塩」と略す場合がある。）存在下、下記一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類（以下、「プロパルギルアミン類」と略す場合がある。）と二酸化炭素から下記一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類を生成させる環化反応工程を含むことを特徴とする。
（一般式（Ａ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ独立して窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を、Ｘ−は陰イオンを表す。）
（一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ独立して水素原子、又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。Ｒ６、及びＲ７は互いに結合して環を形成していてもよい。）
本発明者らは、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類を製造することができる新規な製造方法を求めて検討を重ねた結果、四級アンモニウム塩存在下で、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から２−オキサゾリジノン類が生成する環化反応工程を見出したのである。
即ち、無毒で安価、さらに地球温暖化の原因の１つとして考えられている二酸化炭素を利用して、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類を製造することができるのである。
因みに、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から２−オキサゾリジノン類が生成する環化反応は、四級アンモニウムイオンによる３重結合の活性化、及び陰イオンの塩基性によるものと思われる。例えば四級アンモニウム塩が関与する反応機構として、下記式で示されるように、四級アンモニウムイオンとのカチオン−π相互作用によるプロパルギルアミン類の３重結合の活性化、及び陰イオンとの水素結合によるカルバミン酸の活性化により、環化反応が進行するものが考えられる。
（式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ独立して水素原子、又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。Ｒ６、及びＲ７は互いに結合して環を形成していてもよい。）
本発明の２−オキサゾリジノンの製造方法（以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。）は、下記一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩（以下、「四級アンモニウム塩」と略す場合がある。）存在下、下記一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類（以下、「プロパルギルアミン類」と略す場合がある。）と二酸化炭素から下記一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類を生成させる環化反応工程を含むことを特徴とする。
本発明者らは、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類を製造することができる新規な製造方法を求めて検討を重ねた結果、四級アンモニウム塩存在下で、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から２−オキサゾリジノン類が生成する環化反応工程を見出したのである。
即ち、無毒で安価、さらに地球温暖化の原因の１つとして考えられている二酸化炭素を利用して、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類を製造することができるのである。
因みに、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から２−オキサゾリジノン類が生成する環化反応は、四級アンモニウムイオンによる３重結合の活性化、及び陰イオンの塩基性によるものと思われる。例えば四級アンモニウム塩が関与する反応機構として、下記式で示されるように、四級アンモニウムイオンとのカチオン−π相互作用によるプロパルギルアミン類の３重結合の活性化、及び陰イオンとの水素結合によるカルバミン酸の活性化により、環化反応が進行するものが考えられる。
環化反応工程は、下記一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩存在下で行われる工程であるが、一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩の具体的種類は特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。
（一般式（Ａ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ独立して窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を、Ｘ−は陰イオンを表す。）
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ独立して窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表しているが、「窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい」とは、アミノ基（−ＮＨ２）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又はハロゲン原子を含む官能基の少なくとも１種を含んでいてもよいことを意味するほか、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等の窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を含む連結基を炭素骨格の内部に含んでいてもよいことを意味する。また、「炭化水素基」とは、直鎖状の飽和炭化水素基に限られず、炭素−炭素不飽和結合、分岐構造、環状構造のそれぞれを有していてもよいことを意味する。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４それぞれの炭素数は、好ましくは２以上、より好ましくは３以上であり、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下である。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４それぞれに含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４それぞれとしては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、トリメチルフェニル基、ジ−ｉ−プロピルフェニル基、メトキシフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基等が挙げられるが、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が特に好ましい。
Ｘ−は陰イオンであり、例えばハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、有機カルボン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロアンチモネートイオン、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）炭素酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、硝酸イオン、硫酸水素イオン、テトラクロロ鉄（ＩＩＩ）酸イオン、テトラブロモ鉄（ＩＩＩ）酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、チオシアン酸イオン、シアン化物イオン、アジ化物イオン、又はビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミデートイオン等が挙げられるが、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、酢酸イオンが特に好ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ独立して窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表しているが、「窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい」とは、アミノ基（−ＮＨ２）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又はハロゲン原子を含む官能基の少なくとも１種を含んでいてもよいことを意味するほか、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等の窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を含む連結基を炭素骨格の内部に含んでいてもよいことを意味する。また、「炭化水素基」とは、直鎖状の飽和炭化水素基に限られず、炭素−炭素不飽和結合、分岐構造、環状構造のそれぞれを有していてもよいことを意味する。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４それぞれの炭素数は、好ましくは２以上、より好ましくは３以上であり、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下である。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４それぞれに含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４それぞれとしては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、トリメチルフェニル基、ジ−ｉ−プロピルフェニル基、メトキシフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基等が挙げられるが、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が特に好ましい。
Ｘ−は陰イオンであり、例えばハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、有機カルボン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロアンチモネートイオン、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）炭素酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、硝酸イオン、硫酸水素イオン、テトラクロロ鉄（ＩＩＩ）酸イオン、テトラブロモ鉄（ＩＩＩ）酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、チオシアン酸イオン、シアン化物イオン、アジ化物イオン、又はビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミデートイオン等が挙げられるが、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、酢酸イオンが特に好ましい。
環化反応工程における四級アンモニウム塩の存在量（使用量）は、プロパルギルアミン類に対して、通常０．１ｍｏｌ％以上、好ましくは０．５ｍｏｌ％以上、より好ましくは１ｍｏｌ％以上であり、通常５００ｍｏｌ％以下、好ましくは５０ｍｏｌ％以下、より好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。上記範囲内であると、２−オキサゾリジノン類が生成し易くなる。
環化反応工程は、下記一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類と二酸化炭素から下記一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類を生成させる工程であるが、一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類は、即ち目的生成物であり、製造目的に応じて適宜選択することができる。なお、一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類は、一般式（ＩＩ）で表される２−オキサゾリジノン類に応じて選択される。
（一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ独立して水素原子、又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。）
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ独立して水素原子、又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表しているが、「窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい」及び「炭化水素基」は、前述のものと同義である。
Ｒ５が炭化水素基である場合のＲ５の炭素数は、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは４以上であり、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下である。
Ｒ５が炭化水素基である場合のＲ５に含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ５の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基が挙げられるが、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基が好ましく、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基が特に好ましい。
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ独立して水素原子、又は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表しているが、「窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含んでいてもよい」及び「炭化水素基」は、前述のものと同義である。
Ｒ５が炭化水素基である場合のＲ５の炭素数は、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは４以上であり、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下である。
Ｒ５が炭化水素基である場合のＲ５に含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ５の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基が挙げられるが、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基が好ましく、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基が特に好ましい。
Ｒ６及びＲ７が炭化水素基である場合のＲ６及びＲ７の炭素数は、好ましくは１５以下、より好ましくは１２以下、さらに好ましくは６以下である。Ｒ６、及びＲ７は互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ６及びＲ７が炭化水素基である場合のＲ６及びＲ７に含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ６及びＲ７としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ジフェニルメチル基、ベンジル基等のアラルキル基が挙げられるが、水素原子以外としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基やベンジル基等のアラルキル基が好ましく、メチル基、ベンジル基が特に好ましい。
Ｒ６及びＲ７が炭化水素基である場合のＲ６及びＲ７に含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ６及びＲ７としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ジフェニルメチル基、ベンジル基等のアラルキル基が挙げられるが、水素原子以外としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基やベンジル基等のアラルキル基が好ましく、メチル基、ベンジル基が特に好ましい。
Ｒ８が炭化水素基である場合のＲ８の炭素数は、好ましくは１５以下、より好ましくは１２以下、さらに好ましくは６以下である。
Ｒ８が炭化水素基である場合のＲ８に含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ８としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ベンジル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基が挙げられるが、メチル基、ベンジル基が特に好ましい。
Ｒ８が炭化水素基である場合のＲ８に含まれる官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）、フルオロ基（−Ｆ）、クロロ基（−Ｃｌ）、ブロモ基（−Ｂｒ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、エーテル基（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、チオエーテル基（−Ｓ−）等が挙げられる。
Ｒ８としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、シアノフェニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、クロロフェニル基等のアリール基、ベンジル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基が挙げられるが、メチル基、ベンジル基が特に好ましい。
環化反応工程は、四級アンモニウム塩存在下、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から２−オキサゾリジノン類を生成させるものであれば、具体的な操作手順、反応条件等は特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。なお、二酸化炭素は、室温〜反応温度・常圧で気体であるため、通常、反応容器内に気相として投入して、気液反応として行うことが挙げられる。例えば、回分式反応容器で反応を行う場合、反応容器にプロパルギルアミン類、四級アンモニウム塩、溶媒を投入し、反応容器内の温度を所定の反応温度に昇温した後、反応容器内に二酸化炭素を充填して圧力を設定し、撹拌しながら所定の反応時間反応させる方法が挙げられる。但し、環化反応工程では、二酸化炭素が反応によって消費されるため、反応の進行とともに圧力が低下することになる。従って、反応容器内に絶えず二酸化炭素を供給して圧力を保持する態様、或いは予め十分な二酸化炭素を充填する態様のどちらであってもよい。
なお、反応容器は、反応圧力を高く設定することができるため、耐圧性の金属製反応容器（オートクレーブ）を使用することが好ましい。また、気相には二酸化炭素のほかに、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス等が共存していてもよい。
反応温度は、通常５０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上であり、通常２００℃以下、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１２０℃以下である。上記範囲内であると、２−オキサゾリジノン類が生成し易くなる。
反応圧力は、前述のように二酸化炭素が反応によって消費され、反応の進行とともに圧力が低下することになるため、初期圧（反応開始時点の反応系の圧力。例えば、反応温度で二酸化炭素を充填する場合は、その充填時点の反応系の圧力）として表現すると、通常１０ＭＰａ以下、好ましくは１ＭＰａ以下、特に好ましくは０．５ＭＰａ以下であり、下限は反応スケールや反応容器の体積にもよるが、通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上である。また窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを含有する場合、二酸化炭素の初期分圧も、通常１０ＭＰａ以下、好ましくは１ＭＰａ以下、より好ましくは０．５ＭＰａ以下であり、下限は反応スケールや反応容器の体積にもよるが、通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上である。なお、「二酸化炭素の分圧」は、反応系の全圧力に二酸化炭素のモル分率を乗じた値と考えることができる。
溶媒は、使用しても、無溶媒であってもよいが、溶媒を使用する場合、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノール等のアルコール系溶媒が好ましいが、水でもよい。アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの非プロトン性溶媒でもよい。
反応時間は、通常１時間以上、好ましくは３時間以上、より好ましくは６時間以上であり、通常７２時間以下、好ましくは４８時間以下、より好ましくは２４時間以下である。
反応溶液を一部取り出し、この１Ｈ−ＮＭＲ測定より、２−オキサゾリジノン類が生成したことが確認される。
なお、反応容器は、反応圧力を高く設定することができるため、耐圧性の金属製反応容器（オートクレーブ）を使用することが好ましい。また、気相には二酸化炭素のほかに、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス等が共存していてもよい。
反応温度は、通常５０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上であり、通常２００℃以下、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１２０℃以下である。上記範囲内であると、２−オキサゾリジノン類が生成し易くなる。
反応圧力は、前述のように二酸化炭素が反応によって消費され、反応の進行とともに圧力が低下することになるため、初期圧（反応開始時点の反応系の圧力。例えば、反応温度で二酸化炭素を充填する場合は、その充填時点の反応系の圧力）として表現すると、通常１０ＭＰａ以下、好ましくは１ＭＰａ以下、特に好ましくは０．５ＭＰａ以下であり、下限は反応スケールや反応容器の体積にもよるが、通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上である。また窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを含有する場合、二酸化炭素の初期分圧も、通常１０ＭＰａ以下、好ましくは１ＭＰａ以下、より好ましくは０．５ＭＰａ以下であり、下限は反応スケールや反応容器の体積にもよるが、通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上である。なお、「二酸化炭素の分圧」は、反応系の全圧力に二酸化炭素のモル分率を乗じた値と考えることができる。
溶媒は、使用しても、無溶媒であってもよいが、溶媒を使用する場合、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノール等のアルコール系溶媒が好ましいが、水でもよい。アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの非プロトン性溶媒でもよい。
反応時間は、通常１時間以上、好ましくは３時間以上、より好ましくは６時間以上であり、通常７２時間以下、好ましくは４８時間以下、より好ましくは２４時間以下である。
反応溶液を一部取り出し、この１Ｈ−ＮＭＲ測定より、２−オキサゾリジノン類が生成したことが確認される。
また目的物を単離する場合、反応終了後、反応溶液を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーにより目的物が得られ、１Ｈ−ＮＭＲ測定より２−オキサゾリジノン類が生成したことが確認される。
カラムクロマトグラフィーの溶離液としては、酢酸エチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチルなどのエステル系溶媒、ヘキサン、トルエン等の炭化水素系溶媒、またはメタノール、エタノール等のアルコール系溶媒などの混合溶媒が使用されるが、単独でもよい。溶離液はハロゲン系溶媒でもよく、制限されない。
カラムクロマトグラフィーの溶離液としては、酢酸エチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチルなどのエステル系溶媒、ヘキサン、トルエン等の炭化水素系溶媒、またはメタノール、エタノール等のアルコール系溶媒などの混合溶媒が使用されるが、単独でもよい。溶離液はハロゲン系溶媒でもよく、制限されない。
本発明により、四級アンモニウム塩存在下で、プロパルギルアミン類と二酸化炭素から、医農薬中間体として有用な２−オキサゾリジノン類が製造される、２−オキサゾリジノン類の新規な製造方法が提供された。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
（実施例１、２）
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（ＩＩＩ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１１０℃に加熱し（ゲージ圧０．０８ＭＰａ）、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し（ゲージ圧０．５８ＭＰａ）、溶液を撹拌しながら１２時間反応させた。
得られた反応液の溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン−酢酸エチル）を用いて生成物２−オキサゾリジノン類（IＶ）を単離した。１Ｈ ＮＭＲにより、生成物の構造を特定し、収率を算出した。結果を以下に示す。
実施例１ Ｚ＝Ｈ： 収率９９％ １Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ／ｐｐｍ ７．３９−７．３１（ｍ，３Ｈ），７．２９−７．２６（ｍ，２Ｈ），４．７４（ｔｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．１，２．６Ｈｚ），４．４７（ｓ，２Ｈ），４．２４（ｔｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．２，２．２Ｈｚ），４．０２（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝２．４Ｈｚ）．
実施例２ Ｚ＝Ｍｅ： 収率９４％ １Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ／ｐｐｍ ７．３５−７．２６（ｍ，５Ｈ），４．６７（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．３Ｈｚ），４．４５（ｓ，２Ｈ），４．２２（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．３Ｈｚ），１．３０（ｓ，６Ｈ）．
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（ＩＩＩ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１１０℃に加熱し（ゲージ圧０．０８ＭＰａ）、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し（ゲージ圧０．５８ＭＰａ）、溶液を撹拌しながら１２時間反応させた。
得られた反応液の溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン−酢酸エチル）を用いて生成物２−オキサゾリジノン類（IＶ）を単離した。１Ｈ ＮＭＲにより、生成物の構造を特定し、収率を算出した。結果を以下に示す。
実施例２ Ｚ＝Ｍｅ： 収率９４％ １Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ／ｐｐｍ ７．３５−７．２６（ｍ，５Ｈ），４．６７（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．３Ｈｚ），４．４５（ｓ，２Ｈ），４．２２（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．３Ｈｚ），１．３０（ｓ，６Ｈ）．
（実施例ａ〜ｇ）反応時間・触媒濃度検討
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して０．５ｍｏｌ％または１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスを１．０ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら３、６、１２、または２４時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、それぞれの反応時間における収率を算出した。フッ化テトラブチルアンモニウムを０．５ｍｏｌ％、及び１ｍｏｌ％用いた場合の収率と反応時間の関係を表したグラフを図１に示す。フッ化テトラブチルアンモニウムを０．５ｍｏｌ％用いた場合、２４時間で収率が１００％となるが、１ｍｏｌ％用いた場合、１２時間で収率が１００％に到達した。
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して０．５ｍｏｌ％または１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスを１．０ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら３、６、１２、または２４時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、それぞれの反応時間における収率を算出した。フッ化テトラブチルアンモニウムを０．５ｍｏｌ％、及び１ｍｏｌ％用いた場合の収率と反応時間の関係を表したグラフを図１に示す。フッ化テトラブチルアンモニウムを０．５ｍｏｌ％用いた場合、２４時間で収率が１００％となるが、１ｍｏｌ％用いた場合、１２時間で収率が１００％に到達した。
（実施例３〜１１）溶媒検討
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、下記表１に記載の溶媒（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して０．５ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスを１．０ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら１２時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。各溶媒での収率を表１に示す。溶媒としてアルコールを用いた場合に高い収率が得られ、特に炭素数２〜４のアルコールの場合に顕著であり、さらに、分岐を有するアルコールの場合にはより一層顕著であった。
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、下記表１に記載の溶媒（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して０．５ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスを１．０ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら１２時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。各溶媒での収率を表１に示す。溶媒としてアルコールを用いた場合に高い収率が得られ、特に炭素数２〜４のアルコールの場合に顕著であり、さらに、分岐を有するアルコールの場合にはより一層顕著であった。
（実施例１２〜１７）二酸化炭素圧力検討
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスをそれぞれ０．２−５．０ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら６時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。二酸化炭素圧力（初期分圧）に対する収率を表２と図２に示す。二酸化炭素圧力が１．０ＭＰａ以下である場合に高い収率が得られた。特に、０．５ＭＰａ以下である場合に顕著であった。
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスをそれぞれ０．２−５．０ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら６時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。二酸化炭素圧力（初期分圧）に対する収率を表２と図２に示す。二酸化炭素圧力が１．０ＭＰａ以下である場合に高い収率が得られた。特に、０．５ＭＰａ以下である場合に顕著であった。
（実施例１８〜２５）反応温度・反応時間検討
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、それぞれ８０−１１０℃に加熱し、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら３時間または６時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。各反応温度での、反応時間３時間と６時間それぞれの収率を表３と図３に示す。同じ反応時間である場合、温度が高い方が高い収率が得られ、反応温度１１０℃の場合、６時間の反応時間で１００％に近い９６％の高収率が得られた。
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、それぞれ８０−１１０℃に加熱し、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら３時間または６時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。各反応温度での、反応時間３時間と６時間それぞれの収率を表３と図３に示す。同じ反応時間である場合、温度が高い方が高い収率が得られ、反応温度１１０℃の場合、６時間の反応時間で１００％に近い９６％の高収率が得られた。
（比較例１、実施例２６〜３８）触媒構造検討
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、下記表４に記載の四級アンモニウム塩（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、それぞれ１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら３時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。各触媒を用いたときの収率を表４に示す。比較例１の四級アンモニウム塩を全く用いない場合には、２−オキサゾリジノン類（ＶI）の収率は０．７％であったが、四級アンモニウム塩を用いた全ての場合において２−オキサゾリジノン類（ＶI）は２〜３７％の収率で得られた。特に、前述の一般式（Ａ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４の炭化水素基が炭素数１〜６のアルキル基であり、かつ、Ｘ−の陰イオンがフッ化物イオン、酢酸イオン、又は水酸化物イオンである場合に高い収率が得られた。
アルゴン雰囲気下、下式に記載のプロパルギルアミン類（Ｖ）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、下記表４に記載の四級アンモニウム塩（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、それぞれ１００℃に加熱し、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら３時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコールを加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（ＶI）の構造を特定し、収率を算出した。各触媒を用いたときの収率を表４に示す。比較例１の四級アンモニウム塩を全く用いない場合には、２−オキサゾリジノン類（ＶI）の収率は０．７％であったが、四級アンモニウム塩を用いた全ての場合において２−オキサゾリジノン類（ＶI）は２〜３７％の収率で得られた。特に、前述の一般式（Ａ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４の炭化水素基が炭素数１〜６のアルキル基であり、かつ、Ｘ−の陰イオンがフッ化物イオン、酢酸イオン、又は水酸化物イオンである場合に高い収率が得られた。
（実施例３９〜４５）基質展開
アルゴン雰囲気下、下記表５に記載のプロパルギルアミン類（I）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、それぞれ１１０℃に加熱し、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら表５に示した時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコール（実施例３９，４０，４１，４２，４４）またはベンゾインメチルエーテル（実施例４３，４５）を加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（II）の構造を特定し、収率を算出した。結果を表５に示す。表５から明らかなように、各種の構造のプロパルギルアミン類からその構造に対応した２−オキサゾリジノン類を製造することができ、ほとんどの場合、８０％を超える高い収率が得られた。
実施例４３のように基質の種類によって収率が低い場合もある。表４の比較例１と実施例２６〜３８との比較から明らかなように、触媒を用いない場合の収率は、触媒を用いる場合よりも大幅に低いから、実施例４３と同じ基質を用い触媒を用いない場合の収率は０．４％よりずっと低いと考えられる。
アルゴン雰囲気下、下記表５に記載のプロパルギルアミン類（I）（０．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブタノール（０．８ｍＬ）、フッ化テトラブチルアンモニウム−THF溶液（プロパルギルアミン類に対して１ｍｏｌ％）をそれぞれ反応容器（オートクレーブ）に投入し密閉した後、それぞれ１１０℃に加熱し、二酸化炭素ガスを０．５ＭＰａ充填し、溶液を撹拌しながら表５に示した時間反応させた。
反応後、反応液にジクロロメタンと内部標準として３、５−ジメトキシベンジルアルコール（実施例３９，４０，４１，４２，４４）またはベンゾインメチルエーテル（実施例４３，４５）を加え均一とした後、一部取り出し減圧下で溶媒留去し、１Ｈ ＮＭＲより生成物２−オキサゾリジノン類（II）の構造を特定し、収率を算出した。結果を表５に示す。表５から明らかなように、各種の構造のプロパルギルアミン類からその構造に対応した２−オキサゾリジノン類を製造することができ、ほとんどの場合、８０％を超える高い収率が得られた。
実施例４３のように基質の種類によって収率が低い場合もある。表４の比較例１と実施例２６〜３８との比較から明らかなように、触媒を用いない場合の収率は、触媒を用いる場合よりも大幅に低いから、実施例４３と同じ基質を用い触媒を用いない場合の収率は０．４％よりずっと低いと考えられる。
Claims (5)
- 下記一般式（Ａ）で表される四級アンモニウム塩存在下、下記一般式（Ｉ）で表されるプロパルギルアミン類と二酸化炭素から下記一般式（II）で表される２−オキサゾリジノン類を生成させる環化反応工程を含む２−オキサゾリジノン類の製造方法。
- 前記Ｒ １ 、前記Ｒ ２ 、前記Ｒ ３ 、及び前記Ｒ ４ が同じ炭化水素基である、請求項１に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
- 前記環化反応工程がアルコール中で行われる、請求項１に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
- 前記環化反応工程における反応系の二酸化炭素の初期分圧が０．０１〜１．０ＭＰａである、請求項１に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
- 前記環化反応工程における反応温度が８０℃から１２０℃である、請求項１に記載の２−オキサゾリジノン類の製造方法。
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