JPH01186847A - ジターシャリーブチルジカーボネートの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアミノ基保護剤として有用で、通称Ｄｉ−ＢＯ
Ｃと呼ばれるジターシャリ−ブチルジカーボネート（以
下、Ｄｉ−ＢＯＣと言う）を工業的有利に製造するため
の方法に関するものである。

（従来の技術） Ｄｉ−ＢＯＣは各種のアミノ基をＢＯＣ化（ターシャリ
−ブトキシカルボニル化）して保護スるためのアミノ基
保護剤として知られており、ＢＯＣ化の際の反応性が良
好である上、副生物の殆んどがターシャリ−ブタノール
と炭酸ガスであるので、反応の後処理が簡単であり、理
想的なアミノ基保護剤である。

ところが、Ｄｉ−ＢＯＣを工業的に製造しようとする場
合、反応面及び操作面での問題があり、従来、安価に製
造することができなかった。そツタめ、Ｄｉ−ＢＯＣは
実験室レベルでは利用されているものの、工業的レベル
では広くは利用されていなかりた。

Ｄｉ−ＢＯＣの製造法としては、例えば、下記反応式に
示すように、アルカリ金属ターシャリ−ブトキサイドを
テトラヒドロフランなどの有機溶媒中で炭酸ガスと反応
させてモノカーボネート体を生成させ、 （ＣＨ３）５ＣｏＫ＋Ｃ０２→（ＣＨ３）３ＣｏδｏＫ
・曲・■引き続き、これにホスゲンを反応させトリカー
ボネート体を得、 ＋２ＫＣＩ　　・・・■ 次いで、これを単離した後、トリカーボネート体を／、
　４１１−ジアザビシクロ−Ｃ’ｔ　’ｅ　’　］オク
タンなどの第３級アミンと接触させ脱炭酸することによ
り、 （Ｄｉ−ＢＯＣ） ＋　Ｃｏ、　　　　　・・・■ 目的とするＤｉ−ＢＯＣを回収する方法が知られている
。（例えば、Ｏｒｇ、　５ｙｎｔｈ、　ｊ−７，＃ｊ−
（／９７７）参照） 而し乍ら、上記の公知ルートでは弐〇の反応で得られる
トリカーボネートを経由し、更に、単離して式■の反応
に供している為、収率が不満足である他操作が極めて繁
雑かつ面倒である。

即ち、上記文献によれば、式■の反応で得られるトリカ
ーボネート体の収率は６１Ｉ〜７３％とされており、更
に式■の反応へ供する為には精製が必要でトリカーボネ
ート体の精製後の収率はｓｑ〜６２％とされている。

式■の反応で得た反応液中には未反応のホスゲンの他に
、ターシャリ−ブチルクロロホーメート等の多くの酸性
物質を含んでおり、この反応液Ｋｚ、＜＜−ジアザビシ
クロ〔コ、コ、コ〕オクタンを添加しても式■の脱炭酸
は進行しない。上記文献では、収率ＡＩＩ〜７５％で、
結晶化により単離されたトリカーボネート体でも共存酸
性物質の存在の為、反応が順調に進行しないとされてお
り、トリカーボネート体の更なる精製が勧められている
。

また、弐〇の反応で得られる反応混合物は微細な副生塩
の結晶を含有しており、全体的に強い糊状を呈する。こ
の糊状反応液からのトリカーボネート体の分離操作は極
めて面倒である。

要するに、副生塩は水溶性塩であるから通常水洗による
分離手法を適用できれば工業操作としては簡単であるが
、トリカーボネート体は水に対して不安定である為、長
時間かけ、しかもやっかいな濾過で副生塩を分離するよ
り仕方なかった。

この様に、公知の方法ではトリカーボネート体を単離、
経由する為操作が極めて繁雑面倒である他トリカーボネ
ート体の収率が良くない為Ｄｉ−ＢＯＣとしての一貫収
率も当然満足できるものではなかった。また、毒性の強
いホスゲンを原料として使用する必要があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等は上記実情に鑑み、上述のモノカーボネート
体を原料として、工業的有利にＤｉ−ＢＯＣを製造する
方法につき検討した結果、先に、モノカーボネート体と
ホスゲンとの反応時に第３級アミンを存在させることに
より、直接、Ｄｉ−ＢＯＣを製造する方法を見い出し特
許出願を行なった。（特願昭＆／−１９！、０２７号参
照）この方法によれば、公知法の如く、トリカーボネー
ト体の分離操作が不要となる上、得られる混合物は副生
塩を含む糊状物であるものの、Ｄｉ−ＢＯＣは水に対し
て安定であるため、水洗によって簡単に副生塩を除去す
ることができる。

ところが、この方法においても、一方の反応原料として
ホスゲンを用いる必要があるが、ホスゲンは毒性の強い
特殊な化合物であるため、その使用範囲がかなり制約さ
れると言う問題がある。

そこで、本発明者等はホスゲンを用いず、同様な反応内
容を得ることができないかと、更に検討を続けた結果、
ホスゲンの代りに塩化チオニルを用いても、収率は若干
、劣るものの、目的とするＤｉ−ＢＯＣが確実に得られ
ることを見い出した。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明の要旨は、炭酸モノターシャリ−ブチ
ルモノアルカリ金属塩を有機溶媒中、第３級アミンの存
在下、塩化チオニルと反応させることを特徴とするＤｉ
−ＢＯＣの製法に存する。

本発明の原料となる炭酸モノターシャリ−ブチルモノア
ルカリ金属塩は通常、アルカリ金属のターシャリ−ブト
キサイドを炭酸ガスと反応させることにより得ることが
できる。この反応は通常、有機溶媒に溶解又は懸濁した
アルカリ金属ターシャリ−ブトキサイドに−・！ｆＯ℃
以下、好ましくは一一〇〜３０℃の温度で、アルカリ金
属ターシャリ−ブトキサイドに対して、０．５〜ｌＯモ
ル倍、好ましくは７〜３モル倍の炭酸ガスを導通するこ
とにより行なわれる。ここで用いる有機溶媒としては、
例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エ
ーテル、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジ
ブチルエーテル、ジメトキシエタンなどの脂肪族エーテ
ル、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、ヘキサ
ン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、塩化メチレン、四
塩化炭素などのハロゲン化脂肪族炭化水素−及びこれら
の混合物が挙げられる。この反応では有機溶媒中に炭酸
モノターシャリ−ブチルモノアルカリ金属塩の結晶が分
散した、全体が糊状となった混合物が得られるので、本
発明ではこの混合物をそのまま原料として用いるのが望
ましい。勿論、この混合物より前記モノアルカリ金属塩
の結晶を分離してから用いても差し支えない。なお、前
記モノアルカリ金属塩のアルカリ金属としては通常、カ
リウム又はナトリウムが挙げられる。

本発明では上述のよ５な炭酸モノターシャリ−ブチルモ
ノアルカリ金属塩を有機溶媒中、第３級アミンの存在下
、塩化チオニルと反応させＤｉ−ＢＯＣを製造するもの
であるが、ホスゲンの代りに、塩化チオニルを用いても
、目的とするＤｉ−ＢＯＣが生成すると言うことは従来
技術にくらべ、予想外のことである。

塩化チオニルの使用量としては通常、前記モノアルカリ
金属塩に対して、Ｏ１ａ〜３モル倍、好ましくはＯ０Ｓ
〜／、５モル倍である。この使用量があまり少ないと、
反応が良好に進行せず反応混合物中に未反応成分が多（
含まれることとなり、逆に、あまり多すぎても、反応内
容には変りはないので経済的でない。塩化チオニルは通
常、液状であるので、そのまま又は有機溶媒で希釈して
用いられる。

本発明の反応は有機溶媒中にて実施するが、この溶媒と
しては、上述したアルカリ金属ターシャリ−ブチル炭酸
エステルの製造に用いられるものと同様なものが挙げら
れる。有機溶媒の使用量は通常、前記モノアルカリ金属
塩に対して、−〜１００重量倍、好ましくはダル２〇重
量倍である。

また、本発明で反応系に存在させる第３級アミンとして
は、通常、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ
ブチルアミンなどの脂肪族アミン、ジメチルアニリン、
ジエチルアニリンなどの芳香族アミン、／、４Ｉ−ジア
ザビシクロ〔λｍ’、’）オクタンＬ　　’Ｉざ一ジア
ザビシクロ（ｊ、　”ｔ　ｏ　〕ウンデセン−７、ヘキ
サメチルテトラミン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−メチ
ルピペリジン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモル
ホリン、Ｎ、Ｎ’−ジアルキルピペラジンなどの脂環式
アミン、ピリジン、キノリン、イソキノリンなどの複素
環式アミンなどが挙げられ、なかでも、ｌ、ｌＩ−ジア
ザビシクロ〔コ、λ、コ〕オクタンが好ましい。これら
第３級アミンの使用量としては前記モノアルカリ金属塩
に対して、通常、ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜ＳＯモル％、好ま
しくはｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜Ｓモル％であり、この使用量
があまり少な過ぎると、目的とするＤｉ−ＢＯＣを効率
的に得ることができず、逆にあまり多過ぎても効果に変
りはないので経済的でない。

本発明における反応温度は通常、１００℃以下、好まし
くは−Ｊ　Ｏ−！；θ℃であり、この温度が極端に低い
場合には、冷却設備に多大な経費がかかり得策でなく、
一方、あまり温度が高いと原料及び生成物の分解が起り
高収率でＤｉ　−ＢＯＣを得、ることかできない。

また、反応時間は通常、Ｏ，Ｓ〜２０時間程度である。

本発明の反応を実施するには、通常、炭酸モノターシャ
リ−ブチルモノアルカリ金属塩を含む有機溶媒中に、所
定量の第３級アミンを添加した後、攪拌下、系内の温度
が所定範囲に保持されるように外部より冷却しながら、
塩化チオニルを徐々に供給することにより実施される。

塩化チオニルの供給速度は反応が発熱反応であるため、
系内の除熱程度に応じて決定される。

また、反応原料として、アルカリ金属ターシャリ−ブト
キサイドと炭酸ガスとの反応混合物を引き続き用いる場
合は、第３級アミンは前段の反応時から添加しておいて
も差し支えない。

反応後の混合物は通常、不活性ガスの流通又は溶媒の一
部留去などの手段により残存するガス成分を除去し、次
いで、混合物中に析出している副生塩である塩化アルカ
リの結晶を分離する必要がある。この分離操作は濾過に
よっても可能であるが、通常、この混合物も全体的に糊
状を呈しているので、水洗により塩化アルカリを除去す
るのが望ましい。この場合、有機溶媒が水不溶性のもの
であるときには、これに直接、水を混合して水洗すれば
よいが、水溶性のものであるときには、−旦、例えば、
ジブチルエーテル、ヘプタンなどの水不溶性のものにそ
の大部分を溶媒置換をしてから水洗した方が望ましい。

水洗によって塩化アルカリ及びその他不純物が除去され
た、Ｄｉ−ＢＯＣを溶解する有機溶媒溶液が得られ、次
いで、これを減圧下、蒸留することによりＤｉ−ＢＯＣ
を回収することができる。゛ （実施例） 次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１ 攪拌機、ガス導入管及び冷却用ジャケットを備えた３１
ガラス製反応器に、カリウムターシャリ−ブトキサイド
／　Ａ　ｆｆ　９　（／、　３モル）及びテトラヒドロ
フラン２０　Ａ　Ｏｗｔを仕込み、これニ、ｌ、ｌＩ−
ジアザビシクロ（’ｙ　’＊コ〕オクタンコ９　（０，
０／　ｆｆモル）を添加し、この混合物を５℃に保持し
、攪拌下、炭酸ガス／３コＩ（Ａ　７．Ｊ　ｌ　）を３
時間かけて吹き込むことにより炭酸モノターシャリ−ブ
チルモノカリウム塩の製造を行なった。（この反応にお
ける反応混合物は糊状のスラリーであったが、炭酸モノ
ターシャリ−ブチルモノカリウム塩は定量的に生成して
いた） 次いで、上記の反応混合物に対し、系内の温度を３℃に
保持しながら、攪拌下、塩化チオニル９　ｌＩ、　Ａ　
！ｉ（０，７？　５モル）をダ時間かけて滴下すること
によりＤｉ−ＢＯＣの製造を行なった。

反応終了後、混合物を減圧下、５０℃以下の温度に保持
してジブチルエーテルの供給を行ないつつ、テトラヒド
ロフランの留去を行ない、ジブチルエーテルの合計添加
量を２０００ｔｄとし、はぼ初めの液高までテトラヒド
ロフランを留去した。そして、この混合物を３０℃に冷
却し、水ｓ　ｏ　ｏａｔで一回水洗した後、有機相に硫
酸マグネシウムを添加し乾燥し、次いで、減圧下、ジブ
チルエーテルの大半を留去し、更Ｋ。

０．３　ＨＨｇで蒸留を行ない、Ｄｉ−ＢＯＣＡＯ，ｌ
ｉｔを留出回収した。（なお、ここで回収したＤｉ−Ｂ
ＯＣをＮＭＲ測定及びＩＲ測測定同定したところ、構造
的に間違いな（Ｄｉ−ＢＯＣであった。）このようにし
て得たＤｉ−ＢＯＣの炭酸モノターシャリ−ブチルモノ
カリウム塩に対する収率及び純度を液体クロマトグラフ
ィーにより分析し、その結果を第１表に示す。

実施例コ 第３級アミンの使用量を第１表に示すように変えた他は
実施例／の方法と全く同様な方法で反応を行なった結果
、第７表に示した通りのＤｉ−ＢＯＣの収率及び純度を
得た。

第７表 比較例！ 実施例１の方法において、第３級アミンである／、　ｌ
Ｉ−ジアザビシクロ（Ａｓ　Ｊ＊コ〕オクタンの添加を
省略して同様な反応を実施したところ、Ｄｉ−ＢＯＣの
生成は殆んど認められなかった。

なお、この反応混合物に実施例１と同量の／、弘−ジア
ザビシクロ〔λ、λｔ’）オクタンを直接、加え、更に
反応を継続させたが、この場合も、Ｄｉ−ＢＯＣの生成
は殆んど認められなかった。

（発明の効果） 本発明によれば、炭酸モノターシャリ−ブチルモノアル
カリ金属塩を原料として、−段の反応で直接、Ｄｉ−Ｂ
ＯＣを高収率で得ることができる。そのため、反応工程
が短縮されている上、公知法の如く、中間体であるトリ
カーボネート体の単離、精製操作が不要となり、副生ず
る塩化アルカリの結晶は水に対して安定なり１−ＢＯＣ
との混合物より水洗により除去することができるので、
Ｄｉ−ＢＯＣの単離操作が簡単である。

また、本発明の反応においては、取扱上の制約が多いホ
スゲンを用いる必要がないので、製造場所及び製造設備
の面での制約を受けず、工業的に極めて簡単に製造する
ことができる。

特許出願人　三菱化成工業株式会社 代　理　人　弁理士　長谷用　　− （ほか７名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）炭酸モノターシャリーブチルモノアルカリ金属塩
   を有機溶媒中、第３級アミンの存在下、塩化チオニルと
   反応させることを特徴とするジターシャリーブチルジカ
   ーボネートの製法。 （２）反応温度が−２０〜５０℃であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の製法。 （３）第３級アミンの使用量が炭酸モノターシャリーブ
   チルモノアルカリ金属塩に対して、 ０．００５〜５０モル％であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の製法。