JP7525112B2 - Method for producing urea derivatives - Google Patents
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Description
本発明は、尿素誘導体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a urea derivative.
尿素誘導体は、医薬、農薬、各種ファインケミカルズ、およびこれらの合成原料として広範な用途を有する有用な化合物である。例えば、非プロトン性極性溶媒である、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノンやＮ，Ｎ’－ジメチルプロピレンウレア等は、発がん性のあるＨＭＰＡ（ヘキサメチルリン酸トリアミド）の代替溶媒として用いることができる。また、エチレンウレアは織物仕上材、塗料などに使用されている。また、医薬品の基本骨格としては、例えば、抗ＨＩＶ薬の以下の構造の尿素誘導体が報告されている。
従来、工業的には、尿素誘導体はアミンと尿素又はホスゲンとの反応によって製造されている。しかしながら、尿素を使用した場合はアンモニウム塩が副生する。また、ハンドリングの観点から、ホスゲンを用いる合成法の代替が求められている。一方、尿素誘導体の合成方法として、カルボニル源としてのアミンとＣＯ２との反応からin situ合成され
たカルバミン酸アンモニウム、当量のトリフェニルホスフィン、当量のトリクロロイソシアヌル酸（ＴＣＣＡ）を用いる多成分合成が検討されている（非特許文献１参照。）。
Conventionally, urea derivatives are industrially produced by reacting amines with urea or phosgene. However, when urea is used, ammonium salts are produced as by-products. In addition, from the viewpoint of handling, an alternative synthesis method using phosgene is required. On the other hand, as a synthesis method for urea derivatives, a multi-component synthesis using ammonium carbamate synthesized in situ from the reaction of an amine as a carbonyl source with CO2 , an equivalent amount of triphenylphosphine, and an equivalent amount of trichloroisocyanuric acid (TCCA) has been investigated (see Non-Patent Document 1).
非特許文献１に報告されている方法はカルバミン酸塩を原料とするが、高価な試薬も使用し、化学量論反応を用いるものである。すなわち、当量の犠牲試薬が必要となる上、副生成物が大量に発生するなどの問題がある。
本発明は、カルバミン酸塩を原料として、犠牲試薬を必要としない触媒反応で尿素誘導体を製造する方法を提供することを課題とする。
The method reported in Non-Patent Document 1 uses carbamates as raw materials, but also uses expensive reagents and employs stoichiometric reactions, which necessitate an equivalent amount of sacrificial reagent and produce large amounts of by-products.
An object of the present invention is to provide a method for producing a urea derivative by a catalytic reaction using a carbamate as a raw material without requiring a sacrificial reagent.
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、金属含有触媒または有機塩基触媒の存在下、カルバミン酸塩を加熱することで尿素誘導体が生成することを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、以下の具体的態様等を提供する。
［１］ 触媒の存在下、カルバミン酸塩を加熱することで、下記式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体を生成する反応工程を含み、前記触媒が金属含有触媒または有機塩基触媒であることを特徴とする、尿素誘導体の製造方法。
（式（ｂ）中、Ｒ１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。ただし、２つのＲ２が互いに連結して環を形成してもよい。）
［２］前記カルバミン酸塩が式（Ａ－１）で表されるカルバミン酸塩であり、前記式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体が式（Ｂ－１）で表される尿素誘導体である、［１］に記載の尿素誘導体の製造方法。
（式（Ａ－１）、（Ｂ－１）中、Ｒ１１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２１はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。）
［３］前記カルバミン酸塩が式（Ａ－２）で表されるカルバミン酸塩であり、前記式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体が式（Ｂ－２）で表される尿素誘導体である、［１］に記載の尿素誘導体の製造方法。
（式（Ａ－２）、（Ｂ－２）中、Ｒ１２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２２は無置換もしくは置換基を有する２価の炭化水素基を表し、Ｒ３２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。）
［４］前記触媒が、チタン系触媒、スズ系触媒、ハフニウム系触媒、アルカリ金属系触媒、亜鉛系触媒、ニッケル系触媒、及び有機塩基からなる群より選択される少なくとも1種
である、［１］～［３］のいずれかに記載の尿素誘導体の製造方法。
［５］前記反応工程が非プロトン性極性溶媒の存在下で行われる、［１］～［４］のいずれかに記載の尿素誘導体の製造方法。
［６］溶媒中で、アミノ基含有有機化合物を二酸化炭素含有混合ガスと接触させることにより、前記カルバミン酸塩を生成するカルバミン酸塩生成工程を更に含み、前記二酸化炭素含有混合ガス中の二酸化炭素の体積が０．０１％以上である、［１］～［５］のいずれかに記載の尿素誘導体の製造方法。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive research to solve the above problems and have found that a urea derivative can be produced by heating a carbamate in the presence of a metal-containing catalyst or an organic base catalyst, thereby completing the present invention.
The present invention provides the following specific embodiments.
[1] A method for producing a urea derivative, comprising a reaction step of heating a carbamate in the presence of a catalyst to produce a urea derivative having a structure represented by the following formula (b), wherein the catalyst is a metal-containing catalyst or an organic base catalyst:
(In formula (b), R 1 's each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 2 's each independently represent an unsubstituted or substituted hydrocarbon group. However, two R 2 's may be bonded to each other to form a ring.)
[2] The method for producing a urea derivative according to [1], wherein the carbamate is a carbamate represented by formula (A-1), and the urea derivative having a structure represented by formula (b) is a urea derivative represented by formula (B-1).
(In formulas (A-1) and (B-1), R 11 each independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 21 each independently represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.)
[3] The method for producing a urea derivative according to [1], wherein the carbamate is a carbamate represented by formula (A-2), and the urea derivative having a structure represented by formula (b) is a urea derivative represented by formula (B-2).
(In formulae (A-2) and (B-2), R 12 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, R 22 represents an unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group, and R 32 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.)
[4] The method for producing a urea derivative according to any one of [1] to [3], wherein the catalyst is at least one selected from the group consisting of a titanium-based catalyst, a tin-based catalyst, a hafnium-based catalyst, an alkali metal-based catalyst, a zinc-based catalyst, a nickel-based catalyst, and an organic base.
[5] The method for producing a urea derivative according to any one of [1] to [4], wherein the reaction step is carried out in the presence of an aprotic polar solvent.
[6] The method for producing a urea derivative according to any one of [1] to [5], further comprising a carbamate production step of producing the carbamate by contacting an amino group-containing organic compound with a carbon dioxide-containing mixed gas in a solvent, wherein a volume of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing mixed gas is 0.01% or more.
本発明によれば、尿素誘導体を、カルバミン酸塩を原料として触媒反応により製造することができる。 According to the present invention, a urea derivative can be produced by a catalytic reaction using a carbamate as a raw material.
本発明の詳細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。 Specific examples will be given to explain the details of the present invention, but the invention is not limited to the following content and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.
１．尿素誘導体の製造方法
本発明の一実施形態に係る尿素誘導体の製造方法は、触媒の存在下、カルバミン酸塩を加熱することで、下記式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体を生成する反応工程（以下、「反応工程」と略す場合がある。）を含み、前記触媒が金属含有触媒または有機塩基触媒であることを特徴とする。
（式（ｂ）中、Ｒ１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。ただし、２つのＲ２が互いに連結して環を形成してもよい。）
1. Method for Producing Urea Derivative A method for producing a urea derivative according to one embodiment of the present invention includes a reaction step (hereinafter, may be abbreviated as "reaction step") of producing a urea derivative having a structure represented by the following formula (b) by heating a carbamate in the presence of a catalyst, and is characterized in that the catalyst is a metal-containing catalyst or an organic base catalyst.
(In formula (b), R 1 's each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 2 's each independently represent an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, provided that two R 2 's may be bonded to each other to form a ring.)
カルバミン酸塩を加熱することで、下記式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体を生成する反応としては、具体的には、例えば、以下に示す反応が挙げられる。
本発明の尿素誘導体の製造方法の反応機構は、例えば、反応基質としてＮ－（２－アンモニオエチル）カルバメートを用い、触媒として金属含有触媒を用いた場合、Ｎ－（２－アンモニオエチル）カルバメートは金属含有触媒の配位を受けることでカルボニル炭素の求電子性が増大し、そのカルボニル炭素へのアミン部位の求核攻撃が起こった後、脱水を経てエチレンウレアが生成すると考えられる（下記反応スキーム参照）。
反応基質としてＮ－（２－アンモニオエチル）カルバメートを用い、触媒として有機塩基触媒を用いた場合、有機塩基触媒がＮ－（２－アンモニオエチル）カルバメートのアンモニウム部位を脱プロトン化させることで求核性が増大し、カルボニル炭素への求核攻撃が起こった後、脱水を経てエチレンウレアが生成すると考えられる（下記式反応スキーム参照）。
Regarding the reaction mechanism of the method for producing a urea derivative of the present invention, for example, when N-(2-ammonioethyl)carbamate is used as a reaction substrate and a metal-containing catalyst is used as a catalyst, it is considered that N-(2-ammonioethyl)carbamate is coordinated with the metal-containing catalyst to increase the electrophilicity of the carbonyl carbon, and then nucleophilic attack of the amine moiety on the carbonyl carbon occurs, followed by dehydration to produce ethyleneurea (see the reaction scheme below).
When N-(2-ammonioethyl)carbamate is used as the reaction substrate and an organic base catalyst is used as the catalyst, the organic base catalyst deprotonates the ammonium moiety of N-(2-ammonioethyl)carbamate, thereby increasing its nucleophilicity, and it is believed that nucleophilic attack on the carbonyl carbon occurs, followed by dehydration to produce ethyleneurea (see the reaction scheme below).
本実施形態に係る製造方法は、ホスゲンを用いる合成法の代替となり得る。また、後述するように、１級または２級のアミノ基を１つ以上有するアミノ基含有有機化合物と二酸化炭素とを反応させて得られるカルバミン酸塩を原料とすることで、二酸化炭素の有効利用にもつながり、温室効果ガスの排出削減に寄与できる。このようなカルバミン酸塩としては、具体的には、式（Ａ－１）又は（Ａ－２）で表されるカルバミン酸塩が挙げられる。
すなわち、本実施形態においては、前記カルバミン酸塩が式（Ａ－１）又は（Ａ－２）で表されるカルバミン酸塩であり、前記式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体が式（Ｂ－１）又は（Ｂ－２）で表される尿素誘導体であることが好ましい。
式（Ａ－１）、（Ｂ－１）中、Ｒ１１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２１はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
式（Ａ－２）、（Ｂ－２）中、Ｒ１２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２２は無置換もしくは置換基を有する２価の炭化水素基を表し、Ｒ３２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
The production method according to this embodiment can be an alternative to a synthesis method using phosgene. As described later, the use of a carbamate obtained by reacting an amino-group-containing organic compound having one or more primary or secondary amino groups with carbon dioxide as a raw material leads to effective utilization of carbon dioxide, and can contribute to reducing greenhouse gas emissions. Specific examples of such carbamates include carbamates represented by formula (A-1) or (A-2).
That is, in the present embodiment, it is preferable that the carbamate is a carbamate represented by formula (A-1) or (A-2), and the urea derivative having a structure represented by formula (b) is a urea derivative represented by formula (B-1) or (B-2).
In formulae (A-1) and (B-1), R 11 each independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 21 each independently represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
In formulas (A-2) and (B-2), R 12 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, R 22 represents an unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group, and R 32 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
以下、「式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体」、「カルバミン酸塩」、「触媒」等について詳細に説明する。 The following provides a detailed explanation of the "urea derivative having a structure represented by formula (b)," the "carbamate," the "catalyst," and so on.
（式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体）
本発明の一実施形態に係る製造方法により、式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体が得られる。
式（ｂ）中、Ｒ１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。ただし、２つのＲ２が互いに連結して環を形成してもよい。
(Urea derivative having a structure represented by formula (b))
According to the production method according to one embodiment of the present invention, a urea derivative having a structure represented by formula (b) can be obtained.
In formula (b), R 1 's each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 2 's each independently represent an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, provided that two R 2 's may be bonded to each other to form a ring.
（Ｒ１）
Ｒ１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
本明細書において、「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。
Ｒ１の炭素数は特に限定されないが、通常１以上であり、また、通常３０以下、好ましくは２４以下、より好ましくは２０以下である。
Ｒ１で表される無置換の炭化水素基としては、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉｓｏ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｉｓｏ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基、ｎ－ウンデシル基、ｎ－ドデシル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、ｎ－オクタデシル基、ｎ－ノナデシル基、ｎ－ドコシル基等のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、１－フェナントリル基、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、４－フェナントリル基、９－フェナントリル基、１－アントリル基、２－アントリル基、９－アントリル基、１－ピレニル基、２－ピレニル基、４－ピレニル基、１－トリフェニレニル基、２－トリフェニレニル基等の芳香族炭化水素基；等が挙げられる。
Ｒ１で表される炭化水素基が置換基を有する場合、前記置換基としては、重水素原子；メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等の炭素数１～４のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基等の炭素数３～４のシクロアルキル基；フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基等の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基；フラニル基等の含酸素複素環基、チエニル基等の含硫黄複素環基、ピロリル基、ピリジル基等の含窒素複素環等の複素環基；水酸基；アルコキシ基等が挙げられる。したがって、Ｒ１で表される炭化水素基が置換基を有する場合、Ｒ１としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基等のアラルキル基；シクロヘキシルメチル基等のシクロアルキルアルキル基；フルフリル基等の含酸素複素環を有する炭化水素基；チエニルメチル基等の含硫黄複素環を有する炭化水素基；ピリジルメチル基等の含窒素複素環を有する炭化水素基等を好ましく挙げることができ、特に好ましくは、ベンジル基である。
なお、炭化水素基が置換基を有する場合、前記炭素数は、置換基の炭素数と炭化水素基の炭素数との合計の炭素数を意味する。
Ｒ１としては、尿素誘導体化合物の有用性の点から、水素が特に好ましい。
(R 1 )
Each R 1 independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
In this specification, the term "hydrocarbon group" is not limited to a linear saturated hydrocarbon group, but may have a carbon-carbon unsaturated bond, a branched structure, or a cyclic structure.
The number of carbon atoms in R 1 is not particularly limited, but is usually 1 or more, and is usually 30 or less, preferably 24 or less, and more preferably 20 or less.
Examples of the unsubstituted hydrocarbon group represented by R1 include an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, an n-nonyl group, an n-decyl group, an n-undecyl group, an n-dodecyl group, an n-tridecyl group, an n-tetradecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group, an n-octadecyl group, an n-nonadecyl group, an n-octyl group, an n-pentyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group, an n-octadecyl group, an n-nonadecy group, an n-octyl ... cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl groups; aromatic hydrocarbon groups such as phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, 9-phenanthryl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-pyrenyl, 2-pyrenyl, 4-pyrenyl, 1-triphenylenyl, and 2-triphenylenyl groups; and the like.
When the hydrocarbon group represented by R1 has a substituent, examples of the substituent include a deuterium atom; an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, or a tert-butyl group; a cycloalkyl group having 3 to 4 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, or a cyclobutyl group; an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, such as a phenyl group, a 1-naphthyl group, or a 2-naphthyl group; an oxygen-containing heterocyclic group, such as a furanyl group, a sulfur-containing heterocyclic group, such as a thienyl group, or a nitrogen-containing heterocyclic group, such as a pyrrolyl group or a pyridyl group; a hydroxyl group; and an alkoxy group. Therefore, when the hydrocarbon group represented by R1 has a substituent, preferred examples of R1 include aralkyl groups such as a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, and a 2-naphthylmethyl group; a cycloalkylalkyl group such as a cyclohexylmethyl group; a hydrocarbon group having an oxygen-containing heterocycle such as a furfuryl group; a hydrocarbon group having a sulfur-containing heterocycle such as a thienylmethyl group; and a hydrocarbon group having a nitrogen-containing heterocycle such as a pyridylmethyl group, with a benzyl group being particularly preferred.
When the hydrocarbon group has a substituent, the number of carbon atoms means the total number of carbon atoms of the substituent and the number of carbon atoms of the hydrocarbon group.
From the viewpoint of the usefulness of the urea derivative compound, hydrogen is particularly preferred as R1 .
（Ｒ２）
Ｒ２はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。ただし、２つのＲ２が互いに連結して環を形成してもよい。
Ｒ２の炭素数は特に限定されないが、通常１以上であり、また、通常３０以下、好ましくは２４以下、より好ましくは２０以下である。
Ｒ２で表される無置換の炭化水素基としては、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉｓｏ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｉｓｏ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基、ｎ－ウンデシル基、ｎ－ドデシル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、ｎ－オクタデシル基、ｎ－ノナデシル基、ｎ－ドコシル基等のアル
キル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、１－フェナントリル基、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、４－フェナントリル基、９－フェナントリル基、１－アントリル基、２－アントリル基、９－アントリル基、１－ピレニル基、２－ピレニル基、４－ピレニル基、１－トリフェニレニル基、２－トリフェニレニル基等の芳香族炭化水素基；等が挙げられる。
Ｒ２で表される炭化水素基が置換基を有する場合、前記置換基としては、重水素原子；メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等の炭素数１～４のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基等の炭素数３～４のシクロアルキル基；フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基等の炭素数６～１０の芳香族炭化水素基；フラニル基等の含酸素複素環基、チエニル基等の含硫黄複素環基、ピロリル基、ピリジル基等の含窒素複素環等の複素環基等が挙げられる。したがって、Ｒ２で表される炭化水素基が置換基を有する場合、Ｒ２としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、１－ナフチルメチル基、２－ナフチルメチル基等のアラルキル基；シクロヘキシルメチル基等のシクロアルキルアルキル基；フルフリル基等の含酸素複素環を有する炭化水素基；チエニルメチル基等の含硫黄複素環を有する炭化水素基；ピリジルメチル基等の含窒素複素環を有する炭化水素基等を好ましく挙げることができ、特に好ましくは、ベンジル基である。
なお、炭化水素基が置換基を有する場合、前記炭素数は、置換基の炭素数と炭化水素基の炭素数との合計の炭素数を意味する。また、２つのＲ２が連結して環を形成していてもよいが、その環の炭素数は２０以下となるものとする。環の炭素数は、好ましくは２以上であり、また、好ましくは１０以下であり、より好ましくは７以下である。
Ｒ２としては、原料の入手の容易さの点から、ベンジル基が特に好ましい。また、Ｒ２が連結して環を形成している場合、尿素誘導体化合物の有用性の点から、エチレン基であることが好ましい。
( R2 )
Each R2 independently represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, provided that two R2s may be bonded to each other to form a ring.
The number of carbon atoms in R2 is not particularly limited, but is usually 1 or more, and is usually 30 or less, preferably 24 or less, and more preferably 20 or less.
Examples of the unsubstituted hydrocarbon group represented by R2 include an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, an n-nonyl group, an n-decyl group, an n-undecyl group, an n-dodecyl group, an n-tridecyl group, an n-tetradecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group, an n-octadecyl group, an n-nonadecyl group, an n-octyl group, an n-pentyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group, an n-octadecyl group, an n-nonadecy group, an n-octyl ... cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl groups; aromatic hydrocarbon groups such as phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, 9-phenanthryl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-pyrenyl, 2-pyrenyl, 4-pyrenyl, 1-triphenylenyl, and 2-triphenylenyl groups; and the like.
When the hydrocarbon group represented by R2 has a substituent, examples of the substituent include a deuterium atom; an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, or a tert-butyl group; a cycloalkyl group having 3 to 4 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, or a cyclobutyl group; an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, such as a phenyl group, a 1-naphthyl group, or a 2-naphthyl group; an oxygen-containing heterocyclic group, such as a furanyl group, a sulfur-containing heterocyclic group, such as a thienyl group, or a nitrogen-containing heterocyclic group, such as a pyrrolyl group or a pyridyl group, and other heterocyclic groups. Therefore, when the hydrocarbon group represented by R2 has a substituent, preferred examples of R2 include aralkyl groups such as a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, and a 2-naphthylmethyl group; a cycloalkylalkyl group such as a cyclohexylmethyl group; a hydrocarbon group having an oxygen-containing heterocycle such as a furfuryl group; a hydrocarbon group having a sulfur-containing heterocycle such as a thienylmethyl group; and a hydrocarbon group having a nitrogen-containing heterocycle such as a pyridylmethyl group, with a benzyl group being particularly preferred.
In addition, when the hydrocarbon group has a substituent, the number of carbon atoms means the total number of carbon atoms of the substituent and the hydrocarbon group. In addition, two R2 may be bonded to form a ring, but the number of carbon atoms of the ring is 20 or less. The number of carbon atoms of the ring is preferably 2 or more, and preferably 10 or less, and more preferably 7 or less.
R2 is particularly preferably a benzyl group from the viewpoint of availability of raw materials, and when R2 is linked to form a ring, it is preferably an ethylene group from the viewpoint of usefulness of the urea derivative compound.
式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体としては、式（Ｂ－１）で表される化合物、式（Ｂ－２）で表される化合物が好ましい。
式（Ｂ－１）中、Ｒ１１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２１はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
式（Ｂ－２）中、Ｒ１２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２２は無置換もしくは置換基を有する２価の炭化水素基を表し、Ｒ３２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
As the urea derivative having a structure represented by formula (b), a compound represented by formula (B-1) or a compound represented by formula (B-2) is preferable.
In formula (B-1), R 11 each independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 21 each independently represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
In formula (B-2), R 12 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, R 22 represents an unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group, and R 32 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ３２）
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ３２はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ３２の詳細は、上述のＲ１の説明が適用される。
(R 11 , R 12 , R 32 )
R 11 , R 12 and R 32 each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
For details of R 11 , R 12 and R 32 , the above description of R 1 applies.
（Ｒ２１）
Ｒ２１はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
Ｒ２１の詳細は、上述のＲ２の説明が適用される。
( R21 )
Each R21 independently represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
For details of R 21 , the above description of R 2 applies.
（Ｒ２２）
Ｒ２２は無置換もしくは置換基を有する２価の炭化水素基を表す。
２価の炭化水素基としては、メチレン基；エチレン基；炭素数３以上の直鎖状、分岐状若しくは環式のアルキレン基；又は炭素数６以上のアリーレン基等が挙げられる。
２価の炭化水素基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは２以上であり、また、好ましくは２０以下であり、より好ましくは１０以下である。また、２価の炭化水素基は不飽和結合を有していてもよい。なお、２価の炭化水素基が置換基を有する場合、２価の炭化水素基の炭素数は、置換基の炭素数も含めた炭素数を意味する。置換基としては、項目（Ｒ１）の説明で例示したものが挙げられる。
Ｒ２２としては、具体的には、メチレン基、エチレン基、テトラメチルエチレン基、ｎ－プロピレン基（トリメチレン基）、１－メチルプロピレン基、１，１－ジメチルプロピレン基、２－メチルプロピレン基、１，２－ジメチルプロピレン基、２，２－ジメチルプロピレン基、１，１，２－トリメチルプロピレン基、１，１，３－トリメチルプロピレン基、ｎ－ブチレン基（テトラメチレン基）、２－メチル－１，４－ブチレン基、３－メチル－１，４－ブチレン基、２，２－ジメチル－１，４－ブチレン基、２，３－ジメチル－１，４－ブチレン、２，２，３－トリメチル－１，４－ブチレン基、ｎ－ペンチレン基（ペンタメチレン基）、ｎ－ヘキサニレン基（ヘキサメチレン基）等の鎖状炭化水素基；１，４－シクロへキシレン基等の脂環式炭化水素基、ベンゼン環から水素原子を２つ除いた１，４－フェニレン基、１，２－フェニレン基、１，３－フェニレン基；キシレンのベンゼン環から水素原子を２つ除いたジメチルフェニレン基（キシリル基）、トルエンのベンゼン環から水素原子を２つ除いたメチルフェニレン基（トリレン基）、ナフタレンから水素原子を２つ除いたナフタニレン基などの芳香族炭化水素基、１，４－フェニレンビス（メチレン）基、１，４－フェニレンビス（エチレン）基、ビフェニルの２つのベンゼン環から水素原子を１つずつ除いた基、ジフェニルメタンの２つのベンゼン環から水素原子を１つずつ除いた基等の脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基からなる二価の基が挙げられる。
( R22 )
R22 represents an unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group.
Examples of the divalent hydrocarbon group include a methylene group; an ethylene group; a linear, branched or cyclic alkylene group having 3 or more carbon atoms; and an arylene group having 6 or more carbon atoms.
The number of carbon atoms in the divalent hydrocarbon group is not particularly limited, but is preferably 2 or more, and is preferably 20 or less, and more preferably 10 or less. The divalent hydrocarbon group may have an unsaturated bond. When the divalent hydrocarbon group has a substituent, the number of carbon atoms in the divalent hydrocarbon group means the number of carbon atoms including the number of carbon atoms in the substituent. Examples of the substituent include those exemplified in the explanation of item (R 1 ).
Specific examples of R 22 include chain hydrocarbon groups such as methylene, ethylene, tetramethylethylene, n-propylene (trimethylene), 1-methylpropylene, 1,1-dimethylpropylene, 2-methylpropylene, 1,2-dimethylpropylene, 2,2-dimethylpropylene, 1,1,2-trimethylpropylene, 1,1,3-trimethylpropylene, n-butylene (tetramethylene), 2-methyl-1,4-butylene, 3-methyl-1,4-butylene, 2,2-dimethyl-1,4-butylene, 2,3-dimethyl-1,4-butylene, 2,2,3-trimethyl-1,4-butylene, n-pentylene (pentamethylene), and n-hexanylene (hexamethylene); and divalent groups consisting of aliphatic and aromatic hydrocarbon groups such as alicyclic hydrocarbon groups such as -cyclohexylene group; 1,4-phenylene group, 1,2-phenylene group, and 1,3-phenylene group obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring; aromatic hydrocarbon groups such as dimethylphenylene group (xylyl group) obtained by removing two hydrogen atoms from the benzene ring of xylene, methylphenylene group (tolylene group) obtained by removing two hydrogen atoms from the benzene ring of toluene, and naphthalene group obtained by removing two hydrogen atoms from naphthalene; and 1,4-phenylenebis(methylene) group, 1,4-phenylenebis(ethylene) group, a group obtained by removing one hydrogen atom each from the two benzene rings of biphenyl, and a group obtained by removing one hydrogen atom each from the two benzene rings of diphenylmethane.
式（Ｂ－１）で表される化合物としては、具体的には、Ｎ，Ｎ’－ジエチル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｎ－プロピル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｎ－ブチル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｔ－ブチル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｎ－ペンチル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｎ－ヘキシル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｎ－オクチル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｉ－プロピル尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－エチルヘキシル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシル尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－ヒドロキシエチル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（３－ヒドロキシ－ｎ－プロピル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－ヒドロキシ－ｎ－プロピル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２，３－ジヒドロキシ－ｎ－プロピル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－メトキシエチル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－エトキシエチル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－アミノエチル）尿素、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジベンジル尿素、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－フェニルエチル）尿素が挙げられる。本実施形態の製造方法は、特に、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｔ－ブチル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシル尿素、Ｎ，Ｎ’－ジベンジル尿素の製造に好適である。
また、式（Ｂ－２）で表される化合物としては、具体的には、エチレンウレア、Ｎ，Ｎ’－ジメチルプロピレンウレア、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン等が挙げられる。本実施形態の製造方法は、特に、エチレンウレアの製造に好適である。
Specific examples of the compound represented by formula (B-1) include N,N'-diethylurea, N,N'-di-n-propylurea, N,N'-di-n-butylurea, N,N'-di-t-butylurea, N,N'-di-n-pentylurea, N,N'-di-n-hexylurea, N,N'-di-n-octylurea, N,N'-di-i-propylurea, N,N'-bis-(2-ethylhexyl)urea, N,N'-dicyclohexylurea, and N,N'-bis-(2-hydroxyethyl)urea. Examples of the urea include urea, N,N'-bis-(3-hydroxy-n-propyl)urea, N,N'-bis-(2-hydroxy-n-propyl)urea, N,N'-bis-(2,3-dihydroxy-n-propyl)urea, N,N'-bis-(2-methoxyethyl)urea, N,N'-bis-(2-ethoxyethyl)urea, N,N'-bis-(2-aminoethyl)urea, N,N'-diphenylurea, N,N'-dibenzylurea, and N,N'-bis-(2-phenylethyl)urea. The production method of this embodiment is particularly suitable for the production of N,N'-di-t-butylurea, N,N'-dicyclohexylurea, and N,N'-dibenzylurea.
Specific examples of the compound represented by formula (B-2) include ethylene urea, N,N'-dimethylpropylene urea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. The production method of the present embodiment is particularly suitable for producing ethylene urea.
（カルバミン酸塩）
反応工程におけるカルバミン酸塩の具体的種類は、特に限定されず、目的とする尿素誘導体に応じて適宜選択されるべきであるが、式（Ａ－１）で表されるカルバミン酸塩および式（Ａ－２）で表されるカルバミン酸塩が好ましく挙げられる。
式（Ａ－１）中、Ｒ１１はそれぞれ独立して水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２１はそれぞれ独立して無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
式（Ａ－２）中、Ｒ１２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ２２は無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表し、Ｒ３２は水素原子または無置換もしくは置換基を有する炭化水素基を表す。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ３２の詳細は、「式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体」の項におけるＲ１１、Ｒ１２、Ｒ３２の説明が適用される。
Ｒ２１の詳細は、「式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体」の項におけるＲ２１の説明が適用される。
Ｒ２２の詳細は、「式（ｂ）で表される構造を有する尿素誘導体」の項におけるＲ２２の説明が適用される。
(Carbamate)
The specific type of carbamate in the reaction step is not particularly limited and should be appropriately selected depending on the target urea derivative. Preferred examples of the carbamate are carbamates represented by formula (A-1) and carbamates represented by formula (A-2).
In formula (A-1), R 11 each independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 21 each independently represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
In formula (A-2), R 12 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, R 22 represents an unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and R 32 represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group.
For details of R 11 , R 12 and R 32 , the explanation of R 11 , R 12 and R 32 in the section "Urea derivative having a structure represented by formula (b)" applies.
For details of R 21 , the description of R 21 in the section "Urea derivative having a structure represented by formula (b)" applies.
For details of R 22 , the description of R 22 in the section "Urea derivative having a structure represented by formula (b)" applies.
カルバミン酸塩の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、１級または２級のアミノ基を１つ以上有するアミノ基含有有機化合物、より具体的には、ベンジルアミン、ヘキシルアミン等の脂肪族モノアミン、エチレンジアミン等の脂肪族ジアミンと二酸化炭素との反応によって製造したものを用いることができる。また、反応に用いる二酸化炭素としては、純粋な二酸化炭素ガスを用いることができるが、分圧１気圧以下で二酸化炭素を含む混合ガス、例えば二酸化炭素含有率が体積比で０．０１％以上の混合ガスを用いることもできる。
本発明の一実施形態においては、溶媒中で、アミノ基含有有機化合物を二酸化炭素含有混合ガスと接触させることにより、カルバミン酸塩を生成するカルバミン酸塩生成工程を更に含むことが好ましい。二酸化炭素含有混合ガス中の二酸化炭素の体積は、通常０．０１％以上、好ましくは１％以上、より好ましくは１５％以上であり、好ましくは５０％以下である。カルバミン酸塩生成工程に用いられる溶媒としては特に限定されないが、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒を好ましく用いることができる。反応時間は、二酸化炭素含有混合ガス中の二酸化炭素分圧、反応スケールに応じて適宜調整すればよい。例えば、二酸化炭素含有混合ガス中の二酸化炭素の体積が１５％の場合、アミノ基含有有機化合物１ｍｍｏｌを原料として、５分以上１０分以内で反応させることで、収率８０％以上でカルバミン酸塩を合成することができる。また、アミノ基含有有機化合物４０ｍｍｏｌを用いる場合、１８０分程度の反応時間で９０分以上の収率を達成可能である。生成したカルバミン酸塩は、ろ過によって容易に単離可能である。
The method for producing the carbamate is not particularly limited, but for example, a carbamate produced by reacting an amino group-containing organic compound having one or more primary or secondary amino groups, more specifically, an aliphatic monoamine such as benzylamine or hexylamine, or an aliphatic diamine such as ethylenediamine, with carbon dioxide can be used. In addition, as the carbon dioxide used in the reaction, pure carbon dioxide gas can be used, but a mixed gas containing carbon dioxide at a partial pressure of 1 atmosphere or less, for example, a mixed gas having a carbon dioxide content of 0.01% or more by volume, can also be used.
In one embodiment of the present invention, it is preferable to further include a carbamate production step in which a carbamate is produced by contacting an amino group-containing organic compound with a carbon dioxide-containing mixed gas in a solvent. The volume of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing mixed gas is usually 0.01% or more, preferably 1% or more, more preferably 15% or more, and preferably 50% or less. The solvent used in the carbamate production step is not particularly limited, but a hydrocarbon solvent such as hexane, benzene, or toluene can be preferably used. The reaction time may be appropriately adjusted according to the carbon dioxide partial pressure in the carbon dioxide-containing mixed gas and the reaction scale. For example, when the volume of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing mixed gas is 15%, a carbamate can be synthesized with a yield of 80% or more by reacting 1 mmol of an amino group-containing organic compound as a raw material for 5 to 10 minutes. In addition, when 40 mmol of an amino group-containing organic compound is used, a yield of 90 minutes or more can be achieved with a reaction time of about 180 minutes. The produced carbamate can be easily isolated by filtration.
カルバミン酸塩生成工程として、具体的には、例えば以下のスキームで示す反応により、例えば９９％以上という高収率でカルバミン酸塩を生成できることが確認できた。また、後述の実施例で示すように、低分圧二酸化炭素の混合ガスを用いた合成においても、単離収率９３％という高収率でカルバミン酸塩が得られることがわかった。
これまでに、アミンと二酸化炭素を原料とした尿素誘導体の製造方法が報告されているが、高圧の二酸化炭素を用いる製造方法である（例えば、C. Wu, H. Cheng, R. Liu, Q. Wang, Y. Hao, Y. Yu, F. Zhao, Green Chem. 2010, 12, 1811-1816.）。また、常圧の二酸化炭素を利用して尿素誘導体を製造方法する方法も提案されている（例えば、M. J. Fuchter, C. J. Smith, M. W. S. Tsang, A. Boyer, S. Saubern, J. H. Ryan, A. B. Holmes, Chem. Commun.2008, 2152-2154.、M. T. Zoeckler, R. M. Laine, J. Org. Chem. 1983, 48, 2539-2543.、M. Xu, Andrew R. Jupp, D. W. Stephan, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 14277-14281.）。
一方、本実施形態の製造方法では、二酸化炭素が低分圧の混合ガスも用いることができる。火力発電所の排気ガスは、通常約１５％の二酸化炭素を含んでおり、このような二酸化炭素含有混合ガスを用いてカルバミン酸塩を製造し、尿素誘導体を製造する方法は、温室効果ガスの排出削減にも有効である。
Methods for producing urea derivatives using amines and carbon dioxide as raw materials have been reported, but these methods use high-pressure carbon dioxide (e.g., C. Wu, H. Cheng, R. Liu, Q. Wang, Y. Hao, Y. Yu, F. Zhao, Green Chem. 2010, 12, 1811-1816). In addition, methods for producing urea derivatives using carbon dioxide at normal pressure have also been proposed (e.g., MJ Fuchter, CJ Smith, MWS Tsang, A. Boyer, S. Saubern, JH Ryan, AB Holmes, Chem. Commun. 2008, 2152-2154.; MT Zoeckler, RM Laine, J. Org. Chem. 1983, 48, 2539-2543.; M. Xu, Andrew R. Jupp, DW Stephan, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 14277-14281.).
On the other hand, in the production method of this embodiment, a mixed gas containing low partial pressure carbon dioxide can also be used. Exhaust gas from a thermal power plant usually contains about 15% carbon dioxide, and the method of producing a carbamate and a urea derivative using such a mixed gas containing carbon dioxide is also effective in reducing greenhouse gas emissions.
（触媒）
反応工程における触媒としては、金属含有触媒または有機塩基触媒が用いられる。
金属含有触媒としては、好ましくは、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、ハフニウム系触媒、パラジウム系触媒、アルミニウム系触媒、アルカリ金属系触媒および亜鉛系触媒が挙げられ、より好ましくは、チタン系触媒、スズ系触媒、ハフニウム系触媒、アルカリ金属系触媒が挙げられる。スズ系触媒としては、好ましくは、ジブチルスズオキシド（Ｂｕ２ＳｎＯ）、ジブチルスズジアセテート（Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＡｃ）２）、ジブチルスズジラウレート（Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＯＣ（ＣＨ２）１０ＣＨ３）２）、ジブチルスズジメトキシド（Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＭｅ）２）等の有機スズ化合物が挙げられる。チタン系触媒としては、好ましくは、Ｔｉ（ＯＭｅ）４、Ｔｉ（Ｃｐ）２Ｃｌ２、Ｔｉ（Ｃｐ）２（ＯＴｆ）２等のチタン錯体が挙げられる。ジルコニウム系触媒としては、例えば、Ｚｒ（Ｃｐ）２Ｃｌ２、Ｔｉ（Ｃｐ）２（ＯＴｆ）２等のジルコニウム錯体が挙げられる。ハフニウム系触媒としては、好ましくは、ハフニウム（ＩＶ）エトキシド、ハフニウム（ＩＶ）イソプロポキシド、トリフルオロメタンスルホン酸ハフニウム（ＩＶ）（Ｈｆ（ＯＴｆ）４）等の有機ハフニウム化合物；アセチルアセトナトハフニウム（ＩＶ）、ハフノセンジクロリド等のハフニウム錯体が挙げられる。パラジウム系触媒としては、テトラキス（アセトニトリル）パラジウム（ＩＩ）ビス（テトラフルオロほう酸塩）（［Ｐｄ（ＭｅＣＮ）４］（ＢＦ４）２）、テトラキス（ペンゾニトリル）パラジウム（ＩＩ）ビス（テトラフルオロほう酸塩）（［Ｐｄ（ＰｈＣＮ）４］（ＢＦ４）２）等のパラジウム錯体が挙げられる。アルミニウム系触媒としては、ＡlＣｌ３、Ａl（ＯＴｆ）３等が挙げられる。アルカリ金属系触媒としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩が挙げられる。亜鉛系触媒としては、酢酸亜鉛等の有機亜鉛化合物；亜鉛（ＩＩ）－１，１０－フェナントロリン錯体等の亜鉛錯体が挙げられる。金属含有触媒は、例えば、２種以上の化合物から生成させて用いてもよい。例えば、酢酸亜鉛と１，１０－フェナントロリンとを反応容器に投入し、亜鉛（ＩＩ）－１，１０－フェナントロリン（ｐｈｅｎ）錯体を形成して触媒として用いてもよい。金属含有触媒の中でも、特に好ましくは、Ｂｕ２ＳｎＯ、Ｔｉ（ＯＭｅ）４、Ｔｉ（Ｃｐ）２Ｃｌ２、Ｔｉ（Ｃｐ）２（ＯＴｆ）２、Ｈｆ（ＯＴｆ）４、Ｋ２ＣＯ３が挙げられる。
有機塩基触媒としては、好ましくは、アミン系触媒およびホスフィン系触媒が挙げられ、より好ましくは、アミン系触媒である。アミン系触媒としては、例えば、１，１，３，３－テトラメチルグアニジン、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン、７－メチル－１，５，７－トリアザビシクロ［４．４．０］デカ－５－エン、１,５－
ジアザビシクロ[４．３．０]ノン－５－エン、１，５，７－トリアザビシクロ［４．４．０］デカ－５－エン、４－ジメチルアミノピリジン、１，８－ビス（ジメチルアミノ）ナフタレンが挙げられる。ホスフィン系触媒としては、例えば、ｔ－ブチルイミノ－トリス（ジメチルアミノ）ホスホラン、フォスファゼン塩基Ｐ１－ｔＢｕ－トリス（テトラメチレン）、フォスファゼン塩基Ｐ２－Ｅｔ（Ｐ２－Ｅｔ）、２,８,９－トリイソブチル－２
,５,８,９－テトラアザ－１－ホスファビシクロ[３．３．３]ウンデカン等が挙げられる
。
反応工程における触媒の使用量（仕込量）は、特に限定されず、目的とする尿素誘導体に応じて適宜選択されるべきであるが、カルバミン酸塩の物質量に対して、好ましくは１０ｍｏｌ％以上、７０ｍｏｌ％以下、より好ましくは５０ｍｏｌ％以下である。また、触媒は１種を用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
(catalyst)
As the catalyst in the reaction step, a metal-containing catalyst or an organic base catalyst is used.
The metal-containing catalyst preferably includes titanium catalyst, tin catalyst, zirconium catalyst, hafnium catalyst, palladium catalyst, aluminum catalyst, alkali metal catalyst and zinc catalyst, more preferably includes titanium catalyst, tin catalyst, hafnium catalyst and alkali metal catalyst.The tin catalyst preferably includes dibutyltin oxide (Bu 2 SnO), dibutyltin diacetate (Bu 2 Sn(OAc) 2 ), dibutyltin dilaurate (Bu 2 Sn(OOC(CH 2 ) 10 CH 3 ) 2 ), dibutyltin dimethoxide (Bu 2 Sn(OMe) 2 ) and other organic tin compounds.The titanium catalyst preferably includes titanium complexes such as Ti(OMe) 4 , Ti(Cp) 2 Cl 2 , Ti(Cp) 2 (OTf) 2 . Examples of zirconium catalysts include zirconium complexes such as Zr(Cp) 2Cl2 and Ti(Cp) 2 (OTf) 2 . Examples of hafnium catalysts include organic hafnium compounds such as hafnium(IV) ethoxide, hafnium(IV) isopropoxide, and hafnium(IV) trifluoromethanesulfonate (Hf(OTf) 4 ); and hafnium complexes such as hafnium(IV) acetylacetonate and hafnocenedichloride. Examples of palladium catalysts include palladium complexes such as tetrakis(acetonitrile)palladium(II) bis(tetrafluoroborate) ([Pd(MeCN) 4 ]( BF4 ) 2 ) and tetrakis(benzonitrile)palladium(II) bis(tetrafluoroborate) ([Pd(PhCN) 4 ]( BF4 ) 2 ). Examples of aluminum-based catalysts include AlCl 3 and Al(OTf) 3. Examples of alkali metal-based catalysts include alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate (K 2 CO 3 ), and cesium carbonate. Examples of zinc-based catalysts include organic zinc compounds such as zinc acetate; and zinc complexes such as zinc (II)-1,10-phenanthroline complex. The metal-containing catalyst may be formed from two or more compounds. For example, zinc acetate and 1,10-phenanthroline may be added to a reaction vessel to form a zinc (II)-1,10-phenanthroline (phen) complex, which may be used as a catalyst. Among the metal-containing catalysts, particularly preferred are Bu 2 SnO, Ti(OMe) 4 , Ti(Cp) 2 Cl 2 , Ti(Cp) 2 (OTf) 2 , Hf(OTf) 4 , and K 2 CO 3 .
The organic base catalyst is preferably an amine catalyst or a phosphine catalyst, more preferably an amine catalyst. Examples of the amine catalyst include 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene, 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 1,5-
Examples of the phosphine catalyst include diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene, 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 4-dimethylaminopyridine, and 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene. Examples of the phosphine catalyst include t-butylimino-tris(dimethylamino)phosphorane, phosphazene base P1-tBu-tris(tetramethylene), phosphazene base P2-Et (P2-Et), and 2,8,9-triisobutyl-2
, 5,8,9-tetraaza-1-phosphabicyclo[3.3.3]undecane, and the like.
The amount of catalyst used (charged amount) in the reaction step is not particularly limited and should be appropriately selected depending on the target urea derivative, but is preferably 10 mol % or more and 70 mol % or less, more preferably 50 mol % or less, based on the amount of the carbamate. In addition, one type of catalyst may be used, or two or more types may be used.
（反応溶媒）
反応工程は、反応溶媒を使用してもよいし、使用しなくてもよいが、反応溶媒を使用することが好ましい。反応溶媒の種類は特に限定されないが、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類；ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’－ジメチルプロピレンウレア、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、Ｎ－メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒；が好ましい。この中でも非プロトン性極性溶媒がより好ましく、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、Ｎ－メチル－２－ピロリドンがさらに好ましい。上記の反応溶媒を用いると、より効率良く尿素誘導体を製造することができる。また、溶媒の沸点と生成物の沸点は差が大きい場合には、容易に精製でき、溶媒の再利用も可能である。反応溶媒は１種を用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
反応溶媒の使用量は、特に限定されず、目的とする尿素誘導体に応じて適宜選択することができる。
(Reaction Solvent)
In the reaction step, a reaction solvent may or may not be used, but it is preferable to use a reaction solvent. The type of reaction solvent is not particularly limited, but ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; nitriles such as acetonitrile and propionitrile; and aprotic polar solvents such as dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N,N'-dimethylpropyleneurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and N-methylpyrrolidone are preferable. Among these, aprotic polar solvents are more preferable, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methyl-2-pyrrolidone are even more preferable. When the above reaction solvent is used, the urea derivative can be produced more efficiently. In addition, when the difference between the boiling point of the solvent and the boiling point of the product is large, purification can be easily performed, and the solvent can be reused. One type of reaction solvent may be used, or two or more types may be used.
The amount of the reaction solvent used is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the desired urea derivative.
（反応温度）
本実施形態はカルバミン酸塩を加熱することで、尿素誘導体を生成させる。反応工程の温度（「反応温度」と表記することがある。）は、通常１４０℃以上、好ましくは１６０℃以上、より好ましくは１８０℃以上であり、通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下である。
(Reaction temperature)
In this embodiment, the urea derivative is produced by heating the carbamate. The temperature of the reaction step (sometimes referred to as "reaction temperature") is usually 140° C. or higher, preferably 160° C. or higher, more preferably 180° C. or higher, and usually 250° C. or lower, preferably 200° C. or lower.
（反応時間）
反応時間は特に限定されず、反応温度、反応スケール等によって適宜調整すればよい。通常、３０分以上、好ましくは１時間以上であり、また、通常４８時間以下、好ましくは２４時間以下、より好ましくは２０時間以下である。
(Reaction Time)
The reaction time is not particularly limited and may be appropriately adjusted depending on the reaction temperature, reaction scale, etc. It is usually 30 minutes or more, preferably 1 hour or more, and usually 48 hours or less, preferably 24 hours or less, more preferably 20 hours or less.
（反応雰囲気）
反応工程の雰囲気は、空気雰囲気であってもよいし、或いは窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であってもよい。また、反応工程は加圧下および減圧下のいずれの条件下で行われてもよく、通常０．０１ａｔｍ以上、好ましくは０．０５ａｔｍ以上、より好ましくは０．１ａｔｍ以上であり、通常１０ａｔｍ以下、好ましくは５ａｔｍ以下、より好ましくは２ａｔｍ以下である。
(Reaction atmosphere)
The atmosphere in the reaction step may be an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, etc. The reaction step may be carried out under either pressurized or reduced pressure conditions, and the pressure is usually 0.01 atm or more, preferably 0.05 atm or more, more preferably 0.1 atm or more, and usually 10 atm or less, preferably 5 atm or less, more preferably 2 atm or less.
（反応容器）
反応容器は、特に限定されず、連続プロセス若しくはバッチプロセスに応じて適宜選択されるべきである。本発明の一実施形態においては、連続プロセスとしてもよいし、バッチプロセスとしてもよい。バッチプロセスの場合、好ましくは密閉型の反応容器（密閉反応容器）を用い、より好ましくはカルバミン酸塩、触媒、反応溶媒の混合物と体積を等しくする密閉型の反応容器を用いる。
(Reaction vessel)
The reaction vessel is not particularly limited and should be appropriately selected depending on whether the process is a continuous process or a batch process. In one embodiment of the present invention, the process may be a continuous process or a batch process. In the case of a batch process, a sealed reaction vessel (sealed reaction vessel) is preferably used, and more preferably, a sealed reaction vessel having a volume equal to that of the mixture of the carbamate, the catalyst, and the reaction solvent is used.
（その他工程）
本実施形態に係る尿素誘導体の製造方法においては、上記反応工程の他、任意の工程を含んでいてもよい。任意の工程としては、（カルバミン酸塩）の項で説明したカルバミン酸塩生成工程や、尿素誘導体の純度を高めるための精製工程が挙げられる。精製工程にお
いては、ろ過、吸着、カラムクロマトグラフィー、蒸留等の有機合成分野で通常行われる精製方法を採用することができる。
(Other processes)
The method for producing a urea derivative according to the present embodiment may include any other steps in addition to the reaction steps. Examples of the optional steps include the carbamate production step described in the (Carbamate) section and a purification step for increasing the purity of the urea derivative. In the purification step, a purification method commonly used in the field of organic synthesis, such as filtration, adsorption, column chromatography, and distillation, can be used.
以下に実施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。化合物の確認は各種分光学的分析の解析により行った。具体的には、プロトン、炭素１３核磁気共鳴スペクトル（１Ｈ－ＮＭＲ、１３Ｃ－ＮＭＲ）の解析により行った。核磁気共鳴スペクトルには、メシチレンを内部標準として用いた。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the examples may be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the specific examples shown below. The compounds were identified by various spectroscopic analyses. Specifically, proton and carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR, 13 C-NMR) analyses were performed. Mesitylene was used as an internal standard for the nuclear magnetic resonance spectroscopy.
＜合成例１：Ｎ－ベンジルカルバミン酸ベンジルアンモニウムの合成＞
反応容器にベンジルアミン（４０ｇ，２．０ｍｍｏｌ）、ヘキサン（１Ｌ）を加え、二酸化炭素／窒素混合ガス（ｖ：ｖ＝１５：８５）を０．５Ｌ／ｍｉｎの流速で３時間通気させた。反応終了後、発生した白色沈殿をろ別し、ヘキサンで洗浄した後、真空乾燥することで、Ｎ－ベンジルカルバミン酸ベンジルアンモニウムを収率９３％で得た。
Synthesis Example 1: Synthesis of benzylammonium N-benzylcarbamate
Benzylamine (40 g, 2.0 mmol) and hexane (1 L) were added to a reaction vessel, and a carbon dioxide/nitrogen mixed gas (v:v=15:85) was passed through the vessel at a flow rate of 0.5 L/min for 3 hours. After the reaction was completed, the generated white precipitate was filtered off, washed with hexane, and then vacuum dried to obtain benzylammonium N-benzylcarbamate in a yield of 93%.
＜合成例２：Ｎ－（２－アンモニオエチル）カルバメートの合成＞
反応容器にエチレンジアミン（３．０ｇ，４９．９ｍｍｏｌ）、エタノール（３０ｍＬ）を加え、二酸化炭素ガスを０．３Ｌ／ｍｉｎの流速で５分間通気させた。反応終了後、発生した白色沈殿をろ別し、エタノールで洗浄した後、真空乾燥することで、収率９３％でＮ－（２－アンモニオエチル）カルバメートを得た。
<Synthesis Example 2: Synthesis of N-(2-ammonioethyl)carbamate>
Ethylenediamine (3.0 g, 49.9 mmol) and ethanol (30 mL) were added to a reaction vessel, and carbon dioxide gas was passed through the vessel at a flow rate of 0.3 L/min for 5 minutes. After the reaction was completed, the generated white precipitate was filtered off, washed with ethanol, and then vacuum dried to obtain N-(2-ammonioethyl)carbamate in a yield of 93%.
＜実施例１＞
容積５ｍＬの密閉反応容器に合成例１で得たＮ－ベンジルカルバミン酸ベンジルアンモニウム（６０８ｍｇ，２．３４ｍｍｏｌ）、ジブチルスズオキシド（１００ｍｇ，０．４ｍｍｏｌ）、アセトニトリル（４．３ｍＬ）を加え、１８０℃で１時間反応させた。反応終了後、エバポレーターで溶媒を除去し、シリカゲルカラムにてジクロロメタン／メタノール混合溶媒（ｖ：ｖ＝９８／２）を用いて精製した。エバポレーターで溶媒を除去し、ジクロロメタンとヘキサンを用いて再結晶を行うことで、収率４７％でＮ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。なお、表に示すように、精製前のＮ，Ｎ’－ジベンジルウレアの収率
は５４％であった。収率はメシレン（５０ｍｇ）を内部標準として用いた１Ｈ ＮＭＲによって決定した。
Example 1
N-benzylcarbamic acid benzylammonium (608 mg, 2.34 mmol) obtained in Synthesis Example 1, dibutyltin oxide (100 mg, 0.4 mmol), and acetonitrile (4.3 mL) were added to a sealed reaction vessel having a volume of 5 mL, and reacted at 180° C. for 1 hour. After the reaction was completed, the solvent was removed with an evaporator, and the product was purified with a dichloromethane/methanol mixed solvent (v:v=98/2) in a silica gel column. The solvent was removed with an evaporator, and recrystallization was performed with dichloromethane and hexane to obtain N,N'-dibenzylurea with a yield of 47%. As shown in the table, the yield of N,N'-dibenzylurea before purification was 54%. The yield was determined by 1 H NMR using mesilene (50 mg) as an internal standard.
＜実施例２、３＞
反応時間を表１の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
<Examples 2 and 3>
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 1 except that the reaction time was changed as shown in Table 1. The yield is shown in Table 1.
＜実施例４＞
ジブチルスズオキシドの使用量を表１の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
Example 4
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of dibutyltin oxide used was changed as shown in Table 1. The yield is shown in Table 1.
＜実施例５＞
溶媒を表１の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
Example 5
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 1, except that the solvent was changed as shown in Table 1. The yield is shown in Table 1.
＜実施例６＞
溶媒を使用しなかった以外は実施例１と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
Example 6
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 1, except that no solvent was used. The yield is shown in Table 1.
＜実施例７＞
溶媒を表１の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
Example 7
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 1, except that the solvent was changed as shown in Table 1. The yield is shown in Table 1.
＜実施例８＞
容積５ｍＬの密閉反応容器に合成例１で得たＮ－ベンジルカルバミン酸ベンジルアンモニウム（５１７ｍｇ，２．００ｍｍｏｌ）、ジブチルスズオキシド（５０ｍｇ，０．２０ｍｍｏｌ）、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（ＤＭＩ（登録商標））（４．５ｍＬ）を加え、１７０℃で１５時間反応させた。反応終了後、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアの収率は５９％であった。収率はメシレン（５０ｍｇ）を内部標準として用いた１Ｈ ＮＭＲによって決定した。
Example 8
Benzylammonium N-benzylcarbamate (517 mg, 2.00 mmol) obtained in Synthesis Example 1, dibutyltin oxide (50 mg, 0.20 mmol), and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI (registered trademark)) (4.5 mL) were added to a 5 mL sealed reaction vessel, and the mixture was reacted at 170° C. for 15 hours. After completion of the reaction, the yield of N,N'-dibenzylurea was 59%. The yield was determined by 1 H NMR using mesilene (50 mg) as an internal standard.
＜実施例９～１４＞
触媒を表１の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
<Examples 9 to 14>
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 1, except that the catalyst was changed as shown in Table 1. The yield is shown in Table 1.
＜実施例１５＞
触媒を表１の通りに変更した以外は実施例８と同様にして、Ｎ，Ｎ’－ジベンジルウレアを得た。収率を表１に示す。
Example 15
N,N'-dibenzylurea was obtained in the same manner as in Example 8, except that the catalyst was changed as shown in Table 1. The yield is shown in Table 1.
以上の結果から、スズ系触媒及びチタン系触媒は、尿素誘導体を特に高収率で与えることがわかった。また、アセトニトリル及び１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノンを反応溶媒として用いた場合に、尿素誘導体を特に高収率で得られたことがわかった。 These results show that tin-based and titanium-based catalysts give urea derivatives in particularly high yields. In addition, it was found that urea derivatives were obtained in particularly high yields when acetonitrile and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone were used as reaction solvents.
＜実施例１６＞
容積５ｍＬの密閉反応容器に合成例２で得たＮ－（２－アンモニオエチル）カルバメート（２０８ｍｇ，２．００ｍｍｏｌ）、ジブチルスズオキシド（５０ｍｇ，０．２０ｍｍｏｌ）、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（４．５ｍＬ）を加え、１７０℃で１５時間反応させた。反応終了後、エチレンウレアの収率は９９％であった。収率はメシレン（５０ｍｇ）を内部標準として用いた１Ｈ ＮＭＲによって決定した。不溶沈殿をろ過で取り除いた後、溶媒を減圧留去し、得られた固体をヘキサン（５０ ｍＬ）で洗浄することでエチレンウレアを無色固体として収率８８％で得た。
<Example 16>
N-(2-ammonioethyl)carbamate (208 mg, 2.00 mmol) obtained in Synthesis Example 2, dibutyltin oxide (50 mg, 0.20 mmol), and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (4.5 mL) were added to a 5 mL sealed reaction vessel, and the mixture was reacted at 170° C. for 15 hours. After completion of the reaction, the yield of ethyleneurea was 99%. The yield was determined by 1 H NMR using mesilene (50 mg) as an internal standard. After removing the insoluble precipitate by filtration, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained solid was washed with hexane (50 mL), to obtain ethyleneurea as a colorless solid in a yield of 88%.
＜実施例１７＞
溶媒を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。
<Example 17>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16, except that the solvent was changed as shown in Table 2. The yield is shown in Table 2.
＜実施例１８＞
反応時間を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得
た。収率を表２に示す。
<Example 18>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16 except that the reaction time was changed as shown in Table 2. The yield is shown in Table 2.
＜実施例１９＞
仕込み量を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。
<Example 19>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16 except that the amounts charged were changed as shown in Table 2. The yields are shown in Table 2.
＜実施例２０＞
触媒、反応時間を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。
<Example 20>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16, except that the catalyst and reaction time were changed as shown in Table 2. The yield is shown in Table 2.
＜実施例２１＞
触媒、溶媒、反応時間を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。
<Example 21>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16, except that the catalyst, solvent, and reaction time were changed as shown in Table 2. The yield is shown in Table 2.
＜実施例２２＞
仕込み量、触媒、反応時間を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。
<Example 22>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16, except that the charged amounts, catalyst, and reaction time were changed as shown in Table 2. The yields are shown in Table 2.
＜実施例２３＞
触媒、反応時間を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。
<Example 23>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16, except that the catalyst and reaction time were changed as shown in Table 2. The yield is shown in Table 2.
＜実施例２４＞
触媒、反応時間を表２の通りに変更した以外は実施例１６と同様にして、エチレンウレアを得た。収率を表２に示す。なお、ＤＢＵ（登録商標）は１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセンである。
<Example 24>
Ethylene urea was obtained in the same manner as in Example 16, except that the catalyst and reaction time were changed as shown in Table 2. The yield is shown in Table 2. DBU (registered trademark) is 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene.
本発明によれば、カルバミン酸塩を原料として触媒反応で尿素誘導体を製造することができる。また、本発明は二酸化炭素を原料としてカルバミン酸塩を製造し、尿素誘導体を製造することも可能であり、二酸化炭素の有効活用を可能とする反応である。本発明によると、医薬品、工業的化成品などの各種用途に用いられ得る尿素誘導体が提供される。 According to the present invention, a urea derivative can be produced by a catalytic reaction using a carbamate as a raw material. The present invention also makes it possible to produce a carbamate using carbon dioxide as a raw material, and produce a urea derivative, which is a reaction that allows for the effective use of carbon dioxide. The present invention provides a urea derivative that can be used for various applications such as pharmaceuticals and industrial chemical products.
Claims (5)
前記触媒がジブチルスズオキシド（Ｂｕ ２ ＳｎＯ）、酢酸亜鉛、亜鉛（ＩＩ）－１，１０－フェナントロリン（ｐｈｅｎ）錯体、酢酸ニッケル、Ｔｉ（ＯＭｅ） ４ 、Ｔｉ（Ｃｐ） ２ Ｃｌ ２ 、Ｔｉ（Ｃｐ） ２ （ＯＴｆ） ２ 、トリフルオロメタンスルホン酸ハフニウム（ＩＶ）（Ｈｆ（ＯＴｆ） ４ ）、アルカリ金属炭酸塩、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）、及び１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノン－５－エンからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする、尿素誘導体の製造方法。
The method for producing a urea derivative is characterized in that the catalyst is at least one selected from the group consisting of dibutyltin oxide (Bu 2 SnO), zinc acetate, zinc(II)-1,10-phenanthroline (phen) complex, nickel acetate, Ti(OMe) 4 , Ti(Cp) 2 Cl 2 , Ti(Cp) 2 (OTf) 2 , hafnium(IV) trifluoromethanesulfonate (Hf(OTf) 4 ), alkali metal carbonates, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene (DBU), and 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene.
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