JP7394773B2 - ビス-コリンテトラチオモリブデートの製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/630,964号からの優先権を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、ビス‐コリンテトラチオモリブデート(BC-TTM)を製造するための改良された方法に関する。
化合物(II):
(NH4)2MoS4(III)
と反応させることを含み、
式中、
X-1はOH-1、酢酸塩、またはハロゲン化物であり、
方法は、
化合物(II)を水中の化合物(III)の第1の混合物と混合することであって、第1の反応混合物を提供するための第1の反応期間の間に、化合物(III)に対するモル過剰量の化合物(II)が使用される、
第2の反応混合物を提供するための第2の反応期間の間に、第1の反応混合物を減圧に供することと、
第2の反応混合物から化合物(I)を単離することであって、化合物(I)を単離することは第2の反応混合物にエタノールを添加することを含む、単離することと、を含む、方法を提供する。
化合物(I)はビス-コリンテトラチオモリブデートであり、化合物(II)はコリン塩類であり、化合物(III)はアンモニウムテトラチオモリブデートである。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。競合する場合には、定義を含めて、本文書が優先する。例示的な方法および材料が以下に記載されるが、本明細書に記載されるものと類似または均等な方法および材料が、実際に使用され得るか、または試験され得る。本明細書中で言及される全ての刊行物、特許出願、特許および他の参考文献は、その全体が参考として援用される。本明細書に開示される材料、方法、および実施例は、単に例示的なものであり、限定することを意図するものではない。本開示の他の特徴および利点は、以下の説明、実施例、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
[NH4]2[MoS4]+2[N(Me)3(CH2CH2OH)][OH]⇔[N(Me)3(CH2CH2OH)]2[MoS4]+2NH3+2H2O
NH3(g)⇔NH3(1)
NH3(1)+H2O⇔[NH4][OH]
a)任意のフォームのビス-コリンテトラチオモリブデートの水溶液にエタノールを加え、約10~約40℃に溶液の温度を保つ;
b)溶液を前述の温度で少なくとも約5分間撹拌する;
c)ビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1をろ過により単離し、続いてビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1をアルコールで洗浄し;
d)ビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1を乾燥する。
代替A
・酢酸エチル、ヘプタン、キュメン、アニソール、酢酸ブチル、イソプロピルアセテート、酢酸プロピル、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ヘキサン、シクロヘキサン、1、4ジオキソラン、トルエン、テトラリン、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、アセトニトリル、ジメチルアミン、シクロヘキサノン、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン+約5%H2O、イソプロピルアルコール+約5%H2O、アセトン+約5%H2O、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、モルホリン、メシチレン、エチルギ酸、テトラデカフルオロヘキサン、アセトフェノン、o-キシレン、トリメチルアミン、エチレンジアミン、およびピリジンのうちの少なくとも1つから選択される溶媒または溶媒の組み合わせにおいて、約3日間、ビス-コリンテトラチオモリブデートのいずれかの結晶形態の懸濁液を約5℃に保つ;
・懸濁液をろ過し、ビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1の結晶質材料の固体を単離する。
・酢酸エチル、ヘプタン、クメン、アニソール、酢酸ブチル、イソプロピルアセテート、酢酸プロピル、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ヘキサン、シクロヘキサン、1、4-ジオキソラン、トルエン、テトラリン、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、アセトニトリル、ジメチルアミン、シクロヘキサノン、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン+約5%H2O、イソプロピルアルコール+約5%H2O、アセトン+約5%H2O、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、モルホリン、メシチレン、ギ酸エチル、テトラデカフルオロヘキサン、アセトフェノン、o-キシレン、トリメチルアミン、エチレンジアミン、およびピリジンのうちの少なくとも1つから選択される溶媒または溶媒の組合せ中で、約3日間、ビス-コリンテトラチオモリブデートの任意の結晶形態の懸濁液を約5~25℃(約4時間サイクル)に保ち、
・懸濁液をろ過し、ビス-コリンテトラチオモリブデート形態1の結晶物質の 固形物を単離する。
・ビス-コリンテトラチオモリブデートのいずれかの結晶形態の懸濁液を酢酸エチル中で約37℃に保ち、
・懸濁液をろ過し、ビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1の結晶材料の固体を単離する。
a)ビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1は、約10℃/分の温度上昇で約25℃から約80℃まで加熱し、
b)約55℃~57℃の温度域でのビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム2を単離する。
ジェネラルな実験の詳細
特に明記しない限り、全ての試薬/溶媒は、商業的供給源から購入し、さらに純化することなく使用した。ジェネラルな反応スキームを図1に示すフローチャートに示す。
ビス-コリンテトラチオモリブデートを140gスケールで製造するために、以下の装置を使用した:
反応:4Lの3首丸底フラスコ、デジタル温度計、メカニカルスターラー(固定式)、セプタム、添加漏斗(500mL)、凝縮器(ウォータートラップ)、ガストラップ(2トラップ、直列接続、-78℃)、減圧ポンプ(メンブランポンプ、密閉空系の減圧能力=5ミリバール)、pH指示薬ペーパー。
テトラチオモリブデートアンモニウム(2.8kg、10.8mol)および水(16.8kg)をハステロイ反応器に加えた。得られた暗色スラリー液を<5℃に冷却し、次いで水酸化コリン(18kg、148.5モル)を、5℃を超えないような速度で50分かけて添加した。水酸化コリンの添加後、混合物を30℃に加熱した。
テトラチオモリブデートアンモニウム(9.0kg、34.6モル)および水(54kg)をハステロイ反応器に加えた。得られた暗色スラリー液を<5℃に冷却し、次いで水酸化コリン(55.0kg、454.5mol)を、5℃を超えない速度で添加した。添加には90分を要した。水酸化コリンの添加後、混合物を30℃に加熱した。
テトラチオモリブデートアンモニウム(9kg)および水(54L)を攪拌下で混合して、腐食抵抗性のジャケット付きで温度制御された反応器(ハステロイ)中で暗色スラリー液を形成し、予めN2気体でパージし、低N 2流下で維持した。混合物を冷水で15±5℃に冷却した。
-30μm~70μmのD50と75μm~100μmのD90の粒径計測;
-重量試験で0.5%(w/w)未満の不溶性不純物;
-HPLCによる93~102%のBC-TTM、および以下の不純物プロファイル:
水中のビス-コリンテトラチオモリブデートの溶液を約20℃に冷却した。昇温を避けるためにエタノール(3vol/vol水)をゆっくりと添加し、エタノール添加時にビス‐コリンテトラチオモリブデートの結晶化を開始した。
CuKα放射線(40kY,40mA)、θ~2θ接触角計、およびV4の発散と受光スリット、GeモノクロメータおよびLynxeye検出部を用いて、Bruker D8回折装置(Broker AXS D8 Advance)上でX線紛体回折パターンを収集した。機器は、認定されたCorundum標準(NIST 1976)を用いて性能チェックされる。データ収集に使用したソフトウェアは、Diffrac Plus XRD Commander v2.6.1であり、データは、Diffrac Plus EVA vl3.0.0.2またはvl5.0.0.0を使用して分析し、提示した。
・角度範囲:2~42°2θ
・ステップサイズ:0.05°2θ
・回収時間:0.5s/工程。
ビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1の熱解析は、56.8℃で鋭い吸熱の存在を示した。ホットステージ顕微鏡は、吸熱が溶融物に関連せず、固体転移に関連することを示した。室温から80℃までの間でのサイクル差走査は、変換が可逆的であり、吸熱より高い温度で見出された新しいビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム2が、室温でビス-コリンテトラチオモリブデートフォーム1に戻ることを示した。
Claims (22)
- 化合物(I):
化合物(II):
を、水中の化合物(III):
(NH4)2MoS4(III)
の第1の混合物と混合し反応させることであって、
第1の反応混合物を提供するための第1の反応期間の間に、化合物(III)に対するモル過剰量の化合物(II)が使用される、前記混合し反応させることと;
第2の反応混合物を提供するための第2の反応期間の間に、前記第1の反応混合物を減圧に供することと;
前記第2の反応混合物から化合物(I)を単離することであって、化合物(I)を単離することは前記第2の反応混合物にエタノールを添加することを含む、前記単離することと;
を含む、前記方法。 - X-1がOH-1である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の反応混合物を減圧に供する工程の間、アンモニアの発生をモニタリングする
ことをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記アンモニアの発生をモニタリングすることが、前記第1の反応混合物に接する気相の蒸気のpHを測定することを含む、請求項3に記載の方法。
- 7のpHの達成が、前記第2の反応期間が完了したことを示す、請求項4に記載の方法。
- 化合物(I)を単離することが、2~4容量のエタノールを前記第2の反応混合物に添加することを含む、請求項1~5のいずれかに記載の方法。
- 化合物(II)の化合物(III)に対するモル比が、4~20、5~20、または5~15の範囲である、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
- 前記方法の全反応時間が、化合物(II)がモル過剰で使用されない方法と比較して、少なくとも50%減少する、請求項7に記載の方法。
- 化合物(III)が、前記方法の間に有意に分解しない、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
- 水中の化合物(III)の前記第1の混合物が、水中の化合物(III)のスラリーである、請求項1~9のいずれかに記載の方法。
- 化合物(II)を水中の化合物(III)の前記第1の混合物と混合する工程が、10℃以下の温度で行われる、請求項1~10のいずれかに記載の方法。
- 化合物(II)が、水溶液として化合物(III)の前記第1の混合物と混合される、請求項1~11のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の反応混合物を減圧に供する工程が、35℃以下の温度で行われる、請求項1~12のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の反応混合物を減圧に供する工程が、前記第1の反応混合物を100mbar以下の圧力に供することを含む、請求項1~13のいずれかに記載の方法。
- 化合物(I)を前記第2の反応混合物から単離する工程が、化合物(I)を前記第2の反応混合物から沈殿させ、任意に、前記第2の反応混合物をろ過して、化合物(I)を固形物として得ることを含む、請求項1~14のいずれかに記載の方法。
- 再結晶工程と、それに続く任意の研磨ろ過と、任意のエタノールでの洗浄と、得られた固形物の乾燥と、該得られた固形物の粒径の計測とをさらに含む、請求項1~15のいずれかに記載の方法。
- 前記得られた固形物が、少なくとも30μm、または少なくとも40μmの50パーセンタイルの粒径(D50)を有する、請求項16に記載の方法。
- 前記得られた固形物が、30μm~90μm、または30μm~70μmの50パーセンタイルの粒径(D50)を有する、請求項16に記載の方法。
- 前記得られた固形物が、60μm~550μm、400μm~550μm、75μm~
135μm、または75μm~100μmの90パーセンタイル粒径(D90)を有する、請求項16~18のいずれか一項に記載の方法。 - 前記得られた固形物が、35μm未満のD50を有する、請求項16に記載の方法。
- 前記得られた固形物が、75μm未満のD90を有する、請求項16または20に記載の方法。
- 前記得られた固形物が、3.0未満、任意に2.5以下、または任意に2.0未満のD90のD50に対する比率を有する、請求項16または請求項20もしくは21に記載の方法。
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