JPH03169870A - 多窒素含有化合物及びその製造方法 - Google Patents

多窒素含有化合物及びその製造方法

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JPH03169870A
JPH03169870A JP2301253A JP30125390A JPH03169870A JP H03169870 A JPH03169870 A JP H03169870A JP 2301253 A JP2301253 A JP 2301253A JP 30125390 A JP30125390 A JP 30125390A JP H03169870 A JPH03169870 A JP H03169870A
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formula
group
compound
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carbon atoms
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JP2301253A
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English (en)
Inventor
Roger Guilard
ロジエ・グイラル
Isabelle Meunier
イザベル・ムニエ
Christophe Jean
クリストフ・ジヤン
Brigitte Boisselier-Cocolios
ブリジツト・ボワセリエ―ココリオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D257/00Heterocyclic compounds containing rings having four nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D257/02Heterocyclic compounds containing rings having four nitrogen atoms as the only ring hetero atoms not condensed with other rings

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

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】 本発明は環式多窒素含有化合物(cyclicpoly
nitrogenatad compound)の新規
な製造方法に関する. 一般式(■): (式中、X,)’yj及び2は2〜4の整数である)で
表わされるこれらの化合物は、モノ又はポリ置換された
環式多窒素含有化合物を製造するための原料化合物であ
る. これらの多窒素含有化合物の中、モノー置換化合物は欧
州特許出願EP &0287436号明細書に記載され
るごとく、式(1)の化合物に置換法を適用することに
より調製し得る. しかしながら、この置換化合物の調製に使用される原料
化合物すなわち、式(1)のマクロサイクル(macr
ocycle)は、収率が低くかつ高価である。
例えば、x=z=3であり、y=t=2である式(1)
のサイクラム(cyclam)の合或方法がBaref
ield E. K.により提案されており、この方法
は今日まで最も有効な方法と考えられている(”Ino
rg. Cherg. 〃(1972), 11. 2
273参照〕;この方法は下記の工程からなる: −第1工程; ジ置換反応は完全には行われずかつこの反応により2種
の生成物の混合物が得られる。合或されたテトラミンは
、この反応中に副生物として生或したトリアミンから蒸
留により分離されるが,そ の収率は39%である。
一第2工程; この工程におけるサイクラムの収率は20%である. 収率を低下させる反応は、 ラニーニッケルの存 在下、水素圧下で行われる還元反応であり,その反応速
度は非常に遅い(2日後の転化率20%)。
1,2−ジブロムメタンから出発してサイクラムを調製
する場合について上記2つの工程の通算収率は7.8%
である。
本発明は、場合によりl個又はそれ以上の置換基により
置換されている式(1)のマクロサイクルの合戊方法に
関するゆ本発明の方法によれば、従来の方法に比較して
製造収率が増大する.本発明によれば、特に、下記の工
程(1)〜(6)すなわち、 (1)式: }!2N−A−NH. (式中、Aは後記
の意義を有する)の化合物と式: }I,C:CH−C
Nのアクリロニトリルとを反応させて,式(■): の化合物を形成させる工程: (2)場合により行われる下記の工程、すなわち、式(
III)の化合物と式: R’1Xa及びR’,Xb 
(式中. Xa及びXbは同一であるか又は異るもので
ありかつCl.Br及びIのごときハロゲン原子を表わ
し、R/1及びR/,は同一であるか又は異なるもので
ありかつこれらの基の少なくとも一方は基P又はp2(
p及びP1は後記の意義を有する)を表わし、一方、上
記2つの基R/1及びR/,の他方は上記の基P又はP
8を表わすか又は水素原子を表わす)のハライドの一つ
又は2つとを反応させて、式(■):の化合物を形或さ
せる工程; 上記式(III)及び(IV)の化合物は以下において
は,式(■): (式中、A,Rエ及びR2は後記の意義を有する)の化
合物として示される; (3)式(V)の化合物(式中の基A.R1及びR2ハ
、場合により、1種又はそれ以上の適当な保護基により
保護されている)を,塩基の存在下、ラニー合金により
還元して、式(■): の化合物を形或させる工程; (4)式(VI)の化合物と式(■):(式中,Bエは
後記の意義を有する)の化合物とを、式MX (式中、
Mは、好ましくは下記の金属、Ni、CO、Cu. F
e, Mn. Cr. V, Znから選ばれた遷移金
属を表わし、Xは、好ましくはCl−、CIO4−、5
04−. NO3−、Cll, Co1から選ばれたア
ニオンを表わす)の金属塩,好ましくはニッケル塩の存
在下で反応させて、式(■): (式中、nは金属の酸化、状態を表わし、mはアニオン
の電荷を表わす)の化合物を形成させる工程; (5)式(■)の化合物を水酸化ナトリウム(NaOt
{)又は水酸化カリウム(KQI{)のごとき塩基の存
在下、ラニー合金により還元して、式(■):の化合物
を形成させる工程;及び (6)式(IX)の化合物と化合物Z−CN (ここで
ZはNa又はKを表わす)とを、後記式(II)の化合
物を生成する条件下で反応させる工程;からなることを
特徴とする、式(■): {式中、 構成成分Aは、 下記(a)〜(C)を表わす; ?なわち、 (a)アルキル鎖=(CH.)。ー(ここでXは2〜4
の整数を表わす);このアルキル鎖は1個又はそれ以上
の基P又は1個又はそれ以上のj!P■により置換され
ているか又は置換されいてない;基Pエは1個又はそれ
以上の基Pにより場合により置換されている、炭素数1
〜5個のアルキル基を表わし,基Pは下記の基を表わす
: ☆ 基−COR (ここで、Rはヒドロキシル基(−O
H);第1アミン基又は炭素数1〜4のアルキル基の1
個又2個により置換されたアミン基; −OR’基(R
’は炭素数1〜4のアルキル基である);又は炭素数6
〜14の芳香族環;を表わす〕; ★ 炭素数6〜14の芳香族環(aromatic c
ycle) ;この芳香族環は、そのオルソ及び/又は
メタ及び/又はパラ位がハロゲン原子、炭素数1〜4の
アルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基,ヒドロキシ
基、アリール基、芳香族複素環、ニトロ基、−(CH2
)u− COR基(Rは前記と同一の意義を有し、Uは
O〜4の整数である),第1アミン基又は炭素数l〜4
のアルキル基の1個又は2個により置換されているアミ
ン基;により場合により置換されている; ★ 炭素数4〜12の芳香族複素環(aromatic
heterocycla)、特に、窒素含有複素環;こ
の複素環は,そのオルソ及び/又はメタ及び/及びバラ
位がハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数
l〜4のアルコキシ基,ヒドロキシ基、芳香族複素環、
アリール基、ニトロ基、 − (CH2)u−COR基(Rは前記と同一の意義を
有し、UはO〜4の整数である)又は第1アミン基又は
炭素数工〜4のアルキル基の1個又は2個により置換さ
れているアミン基:により場合により置換されている ☆ 第1アミン基又は炭素数1〜4のアルキル基の1個
又は2個により置換されているアミン基;☆ −CN基
; ☆ 炭素数1〜4のアルキル基; ☆ 炭素数1〜4のアルコキシ基; ☆ ヒドロキシ基; ? ニトロ基; ★ ハロゲン原子; (b)2個の炭素原子が,それぞれ、式(n)中の構或
成分Aの各々の側の2個の窒素原子との結合に参加して
いる、炭素数6〜14の芳香族環。この芳香族環は基P
及び/又はp, (p及びP■は前記の意義を有する)
の1個又はそれ以上により置換され得る;及び (c) − (C}12 ),−E− (CHz E 
(式中、EはP及び又はP1(P及びP1は前記と同一
の意義を有する)の1個又はそれ以上により置換され得
る、炭素数6〜14の芳香族環を表わす)によって表わ
される基。
構或成分Bは、式−CH,−B■一CH,一の分子鎖を
表わし、そして上記式中のBエは下記Cd)及び(e)
を表わす。; (d)アルキル鎖−(CH■)X一(ここでXはO〜2
の整数を表わす); このアルキル鎖は,基P及び/又はPエ(P及びP■は
前記と同一の意義を有する)の1個又はそれ以上により
置換されているか又は置換されていない;?e)2個の
炭素原子が、構成或分B1の各々の側の−Cl{2一基
の炭素原子との結合に参加している炭素数6〜l4の芳
香族環;この芳香族環は場合により、基P及び/又はP
■(P及びPエは前記の意義を有する)の1個又はそれ
以上により置換され得る。
R1及びR2は、同一であるか又は異るものであり、か
つ、水素原子又は基P又はp1(p及びP■は前記の意
義を有する)を表わす}で表わされる多窒含有化合物の
製造方法が提供される。
本発明の別の要旨によれば、前記式(II)において、
Rエl RZ及びAが前記と同一の意義を有するもので
あり、Bが炭素数6〜14の芳香族環であって、その2
個の炭素原子が構或或分Bの各々の側の2個の窒素原子
との結合に参加している芳香族環(この芳香族環は、場
合により、基P又はPエ(P及びPエは前記と同一の意
義を有する)の1個又はそれ以上により置換されている
)である、式(II)の多窒素含有化合物の製造方法が
提供される。この方法は、前記式(VI)の化合物と、
2個の炭素原子が酸素原子と二重結合している、キノン
型の前記?素数6〜14の芳香族環化合物である弐〇=
8=0 (式■ビス)の化合物とを反応させることによ
り環化工程を行うこと以外、前記の工程に従って行われ
る。
本発明の方法の第1工程においてはジニ1・リル化合物
〔式(m)の化合物〕が60%程度の収率で得られる。
この反応を行う条件はBUC, S, REIにょりJ
,Am,Chem,Soc., 67. 92(194
5)に記載されている。
ついで式(III)のジニトリル化合物を蒸留により精
製することが有利である.反応混合物中のジアミンI1
■N−A−NH2 とアクリロニトリルとのモル比は1
/3程度であることが好ましい。
ジニトリル化合物(m)又は(■)〔又は式(V)の化
合物〕をラニー合金で還元する工程においては、式(V
I)のジアミンが30〜80%の収率で得られる。
前記Barefieldの方法の第l工程の収率は39
%であるのに対して、上記2つの工程の通算収率は50
%でありそして本発明の方法で使用される反応剤の価格
はBarefield法で使用されるものより、はるか
に低い。
第1工程で得られたジニトリル化合物(III)及び(
IV)を精製することなしに第2工程で使用することに
より、式(VI)のジアミン化合物が40〜60%の収
率で得られる. 更に、本発明の方法によれば、有利なことに、Bare
fieldの方法とは異なり、トリアミンのごとき中間
体化合物の形成を伴うことなしに、式(Vl)のジアミ
ンを得ることができる。
式(VI)の化合物から出発する式([I)のマクロサ
イクルの!1112は、イミンのアミンへの還元を行う
のに、ラニーニッケルの存在下で水素を用いる代りに、
ラニー合金(Raney alloy) (Stask
un,B.,J.Chem.Soc. (C) , (
1986) ,531参照〕を使用して行うこと以外、
Barefialdによって報告されている方法と同一
の方法に従って行われる。
ラニーニッケルの代りにラニー合金を使用することによ
り4つの利点が得られる: 一加圧下で水素を取扱うことから生ずる問題が全て排除
される; ー反応速度が著しく増大する;還元反応は室温で1時間
後に完結する; 一ラニー合金はラニーニッケル触媒より安価である; −Ri及びR2が水素原子であり、A及びBがーCH2
−CH2一鎖である式(II)のサイダラムを式(Vl
)の化合物を製造する工程の収率は60%である。アク
リロニトリルから出発して前記サイクラムを調製する工
程の通算収率は22%である;これに対してBaref
ieldの方法に従って1,2−ジブロムメタンから出
発した場合の通算収率は8%である。
式(Vl)の化合物から出発して、式(II)の置換化
合物を合成する反応の通算収率は少なくとも20%であ
り,70%に達し得る。
本発明は、更に、本発明の方法で製造された前記式(n
)の化合物に関する。
本発明は更に、前記本発明の方法の種々の工程で得られ
る式(m)〜(IX)の中間体化合物〔但し、式(■)
及び(■ビス)の化合物を除く〕、特に、式(VI)の
化合物に関する。
本発明は、更に、一八及びBが同一であるか又は異るも
のであり,かつ,下記の基: 有するが,但し基−CORは除外される)を表わす;T
は特に基−CCHx )qNHz ( qはl〜5の整
数である)を表わす〕 ;又は ・基 ?表わし, −R,及びR2は同一であるか又は異るものであり,か
つ, ・水素原子 ・基P又はp2(p及びP■は前記の意義を有するが、
但し一COR基は除去される;P及びP■は特に分子鎖
一(CL )q−Nl{z ( qは前記の意義を有す
る)である);又は ・基 を表わす、式(n)の化合物に関する。
本発明は、更に、A,R,及びR2 が式(II)の化
合物について述べたものと同一の意義を有する式(W)
の化合物に関する。
本発明は,特に、前記の方法に従って,式(n)の化合
物を製造しついで式(n)の化合物と、式:R, Xc
及びR4Xdは(式中, Xc及びXdは、同一である
か又は異るものであり、かつ、ハロゲン原子,例えばC
l,Br又は工を表わし,R,及びR4は後記の意義を
有する)のハライドの1種又は2種と反応させることを
特徴とする,式(X): ?式中、A,B,R■及びR2は前記の意義を有し、基
R3及びR4の少なくとも一方は基P又はp2(p及び
Pエは前記の意義を有する)を表わし、基R,及びR4
の他方は上記P又はP1又は水素原子を表わす〕の化合
物の製造方法に関する. 本発明は、更に本発明の方法によって得られる,上記式
(X)の化合物に関する. 本発明は、特に.−A及びBが同一であるか又は異るも
のであり、かつ,下記の基: ?分子鎖一CH■一CM,−又は一CH, −CI−C
H. − [ここで、Tは水T 素原子又は基P又はp1(p及びPよは前記の意義を有
するが,但し基−CORは除外される)を表わす;Tは
特に基−CCH* )qNHt ( qは1〜5の整数
である)を表わす〕 ; ・基 を表わし, −81及びR4は水素原子を表わし、 一R,及びR,は同一であるか又は異るものであり,?
つ、 ・基P又はp,Cp及びP1は前記の意義を有するが,
但し,−COR基は除去される;P及びP■は特に分子
鎖一(CHz )qNIlz ( qは前記の意義を有
する)である〕; を表わす、式(X)の化合物に関する.本発明は、更に
,重金属カチオンを錯化するための上記化合物の使用に
関する. 通常、本発明の化合物は金属と係合させて、ガスの分離
及び/又は抽出に使用される.本発明の化合物は、コバ
ルトのごとき金属を用いて錯化した場合,二原子酸素(
分子状酸素)(dioxygan)の結合、特に空気中
の二原子酸素の結合に使用する場合に興味のある化合物
である.本発明の実施例を以下に示す I:サイクラムのA −工程1 1モルのエチレンジアミンに3モルのアクリロニトリル
を2〜4時間、好ましくは、3時間に亘って滴下した.
温度が室温から最高で45℃まで上昇することが認めら
れた.24〜48時間、好ましくは32時間、撹拌を行
いついで過剰の出発物質を減圧下(60a+m}Ig)
での蒸留により除去しついで残留生成物を減圧下(0.
1+u+Hg)で蒸留した.目的化合物が60%の収率
で単離された.−工程2 工程1で得られたジニトリル10gを110〜330m
ffi、好ましくは200−のエタノールに溶解した後
、18gのラニー合金を添加した.激しく撹拌しなから
200−の2N NaOHを滴下することにより温度が
上昇した.添加終了後,l時間撹拌を行いついで反応混
合物を室温になるまで放置した. 残留合金をセライト●上で濾過した後,濾液を蒸発させ
た.得られた固体を400社の水に溶解しついで有機生
成物をクロロホルムで抽出した.硫酸マグネシウム上で
乾燥しついで有機溶剤を蒸発させて8.5gの黄色油秋
物を得た;これは式(VI)のテトラミンと同定された
(収率60%).一工程3 232mlの水中に上記テトラミン10gを溶解した後
、15gの塩化ニッケル6水和物を添加した。紫色の溶
液を6℃まで冷却した後、グリオキサールの40%水溶
液9 . 6+aflを滴下した。反応混合物を撹拌下
、室温で一夜保持しついで6.5〜20g、好ましくは
12.8gのラニー合金を添加しついで130〜400
−、好ましくは256−の2N NaOHを滴下した.
室温でl時間撹拌した後、ラニー合金をセライト●上で
の濾過により除去しついで濾液を19.2gのシアン化
ナトリウムと混合した。ついで反応混合物を還流下,3
時間加熱した。
この溶液をクロロホルムで抽出した後. MgSO.上
で乾燥しついで溶剤を蒸発させて、白色固体を単離した
. 上記の固体を50a+1のアセトニトリル中で還流下,
20分撹拌することにより精製した.濾過し、工一テル
で洗浄して、7.1gのサイクラムを得た.収率60%
. 1H NMR(CDCl3):  1.73(g,4H); 
 2.48(s,4H);2.68(s,8H); 2
.75(t,4H);通算収率2l.6%。
−工程1a 下記の化合物の合戊: 5℃に冷却した550tQの無水アルコールに、実施例
lの工程1で得られた,70gのジニトリルを添加しつ
いで50mUの臭化ベンジルを滴下した。反応混合物を
1〜2時間、好ましくは1.5時間、還流下で加熱しつ
いで周囲温度になるまで放置した。
反応しなかった原料アミンをHBrでプロトン化し(p
rotonate)ついで濾過により白色固体として除
去しついでエタノールを蒸発させた.得られた橙色油状
物を220dの水に溶解しついで100mflのクロロ
ホルムを添加した, Nailを添加してpl+を8ま
で上昇させついで2つの相を20分間激しく撹拌した.
有機相を分離しついで硫酸マグネシウム上で乾燥して黄
一橙色油状物を得た。加圧下、シリカ力ラム上でクロマ
トグラフィーにかけて、モノベンジル化ジニトリルを6
0%の収率で得た。クロマトグラフィーに使用した溶剤
は塩化メチレン/ペプタンの5/1の比率の混合物であ
った。
一工程2 下記の化合物の合或: 30〜loom息、好ましくは,64−のエタノールに
溶解した、工程1aで得られた化合物3.2gに、3〜
9g、好ましくは、5.8gのラニー合金を添加しつ?
で3〜100lIIQ,好ましくは、64mmの2N 
NaOH溶液を短時間で添加した61〜2時間、好まし
くは1.5時間、激しく撹拌しついでラニー合金をセラ
イトΦ上で濾別した。溶剤を蒸発させ、固体を水に溶解
しついで溶液をクロロホルムで抽出した。
有機相を硫酸マグネシウム上で乾燥しついで溶剤を蒸発
させて、目的化合物を76%の収率で得た。
−工程3 A=−(CI+■)1、R1:−CH,−C,H,. 
R,=Hである式(If)の化合物の合成: 前記のテトラミン2gを21mQの水に溶解した後,1
.8gの塩化ニッケル6水和物を添加した.得られた暗
緑色溶液を6℃に冷却した後,グリオキサールの40%
溶液1.3+IQを添加した。反応混合物を室温で1夜
撹拌した後、0.9〜2.5g、好ましくは、1.7g
のラニー合金を添加しついでl7〜50d.好ましくは
、34mflの2N NaOH溶液を迅速に滴下した。
室温で1時間撹拌した後、ラニー合金をセライト●上で
の濾過により除去しついで濾液を2.6gのシアン化ナ
トリウムで処理した。ついで反応混合物を還流下で3時
間加熱した.この溶液をクロロホルムで抽出し,有機相
を硫酸マグネシウム上で乾燥しついで蒸発させて褐色油
状物を得た。この油状物を40mflの純エタノールで
稀釈しついで濃硫酸でプロトン化した.ついで捕集した
褐色ゴム状物を50−の2.5%NaOH溶液中で撹拌
することにより脱プロトン化した(deprotona
te)。塩化メチレンで抽出し、有機相を硫酸マグネシ
ウム上で乾燥しついで蒸発させてモノベンジル化サイク
ラムを得た。収率50%。通算収率は23%程度であっ
た。
ー工程1 下記の化合物の合成: 3〜7tQのエタノールと1〜3mMの水(好ましくは
5mQのエタノールと2ml2の水)に溶解した3ーピ
コリルクロライド塩酸塩(0.01モル)を、30〜5
0一、好ましくは40rtrQのエタノール中の0.0
32モルのジニトリル(サイクラムの合成の工程上で得
られたもの)の、4℃に冷却された溶液に滴下した.反
応混合物を還流下で6時間加熱した。溶剤を減圧下で蒸
発させて油状物質を得、これを50−の水に再び溶解し
ついでクロロホルムで抽出した(20〜40mQ.好ま
しくは30muのクロロホルムで3回)。
有機相を硫酸マグネシウム上で乾燥し、濾別しついで減
圧下で蒸発させた.得られた粗油状物質を精製すること
なしに次の工程で使用した。
18 NMR(D20):  62.72(t,2H,
CH,);2.89(t,2H,CI{2); 2.90(t,4H,JM料ジニトリルのシグナル):
3.01(t.2H,CH2); 3.05(t,2}
1,CI.);3.29(t,2}1,CH,); 3
.34(t,2HICl12);3.37(t,4H,
原料物質のシグナル);3.42(s,4H,原料物質
のシグナル);4.10(s,2H,−CH,−Py)
;7.98(t,LH,}I,−Py); 8,58(
d,IH,H4−Py);g. 65(d ,1B ,
Hi−Py) ; 8.79 (s,1t+ ,Fl2
 −Py) 6一工程2 下記の化合物の合成: 工程1で得られた油状物質2gを70〜90mQ、好ま
しくは、80−のエタノールに溶解した後、6.3gの
ラニ一合金を添加した. 70〜90dl、好ましくは
、80mQの2N NaOH溶液を激しく撹拌しながら
滴下している間に、反応混合物の温度が僅かに上昇する
ことが認められた。水酸化ナトリウムの添加後、反応混
合物を工〜3時間、好ましくは1.5時間撹拌した。残
留合金をセライト●上での濾過により除去した後、溶液
を蒸発させた6得られた残留物を100mQの水に再び
溶解しついで得られた溶液をクロロホルムで抽出した.
有機相を硫酸マグネシウム上で乾燥しついで蒸発させて
、1.2gの明色の油状物を得た;これは式(VI)に
相当するテトラミンと同定された.収率は45%であっ
た.”H NMR(D,0):  δ: 1.84(q
,2H,CH,−C}l,−CH2);1.99(q,
2}1,Co,−CH,−CH,); 2.81(t,
2H,CH.);2.83(t,2H,Cl; 2.9
8(t,2H,Cl;3.12(t,2}1,CH,)
; 3.38(t,2H,CH2)’,3 . 4 0
 (t = 2H T CHx ) ; 4 , 5 
2 ( s − 28 ,C}Iz −P y ) :
7.96(dd,IH,H,−Py); 8.59(d
,ltl,H,−Py):8.67(d,IH,l{,
−Py) .一工程3 下記の化合物の合成: 20〜40d,好ましくは28 . 5mRの水中の,
2.37gの塩化ニッケル6水和物の溶液に、前の工程
で得られたN−置換テトラミン2.65gを添加した。
室温で数分間撹拌した後、グリオキサールの40%水溶
液1 . 7mnを添加した。ついで反応混合物を一夜
撹拌した。ついでこの溶液に1.19〜3.28g、好
ましくは2.24gのラニー合金を添加しついで20〜
60mL好ましくは45−の2N水酸化ナトリウム溶液
を迅速に滴下した。反応混合物を室温で1〜2時間、好
ましくは1.5時間撹拌した後、残留合金をセライトの
上で濾別しついで過塩素酸H(j204 を添加するこ
とにより溶液をpH=3に酸性化した。ついで溶液をニ
トロメタンで抽出し,有機相を硫酸マグネシウム上で乾
燥させた.濾過後、溶剤を減圧下で蒸発させた.  N
−(3−ピコリルー1.4,8.11−テトラアザシク
ローテトラデカンの過塩素酸塩が固体として70%の収
率で得られた。
アクリロニトリルから出発した合戒の通算質率は19%
であった。
1II NMR(D,O):  δ: 2.06(五重項, 2H , Cl, −CH, −
CH. ) ;2.24(五重項, 2}1 , CH
a−C}I, −C}I. ) :2.7(t,2B)
; 2.91(t,21{); 2.24−3.72(
m,121{);4.03(s,2H,CI,−Py)
; 8.09(t,IH,H,−Py);8−55 (
d,to,u4−py) ; 8, 60 (d.LH
,H1Py) ;8,83(s,LH,H,−Py). −工程1 下記の化合物の合或: 実施例■の工程1と全く同一の方法に従って、ジニトリ
ルを油状物質として単離し,精製することなしに次の工
程で使用した。
18 NMR(D,O): δ: 2.70(t,2H
,CHI);2.89 (t , 2H ,cH2);
2.90(t,4H,CH.)(原料ジニトリル)3.
02(t,2H,cH,); 3.06(t,21{,
cH,)3.30(t,2N,CH,); 3.34(
t,2H,CH,)3.37(t,4}1,C}I.)
(原料ジニトリル)3.42(s,48,CHz)(J
jff料ジニトリル)4.12(s=2H,−CHz−
Py); 8−01(dd−LH,II4−Py);8
.06(dd,IH,}I,−Py); 8.56(t
d,IH,H1Py);8.76(dd,IH,H,−
Py).一工程2 下記の化合物の合fi: 実施例■の工程2と全く同一の方法に従って、上記のN
一置換線状テトラミンを明色の油状物質として単離した
。収率45%. ”H NMR(D,O): δ: 1.85(Q,2H
.CH2−CL−CH2):2.00(q,2H,C}
l.−CH.−Cl2): 2.81(t,2H,C}
l2);2.84(t,2}1,CH2): 2.99
(t,2H,CH2);3.11(t,2H,CH,)
; 3.38(t,2H,C}1!);3.41(t,
2H,CH2); 4−48(st2Htc}It−P
y);8− 00 (dd = IH−L−Py) =
 8− 07 (dd ,1}1 ,+43−P y)
 ;8− 60 (td = LH ,H1Py) ;
 8− 78 (dd ,LH ,H1P y) .−
工程3 下記の化合物の合成: 実施例■の工程3と全く同一の方法に従って、N一(2
−ビコリル)−1.4,8.11−テトラアザシク口テ
トラデカン過塩素酸塩を白色固体として単離した。収率
70%. アクリロニトリルから出発した、このリガンドの合成の
通算収率は19%であった。
”H NMR(Did): δ: 2.04(五重項,
211):2.14(五重項,2H); 2.76(t
,2f{); 2.92(t,210;3.17−3.
43(m,10}1); 3.48(t,2H);4.
10(s,211,CI,−Py); 7−92(m,
2}1); 8.54(t,LH);8.87 (d 
, IH). 実施例■:14−ジベンジル−1 4 8 11−− 
トラアザシクロー ラーカンニ ケルパー l』リ仁二上逗口E夜 一工程1 下記の化合物の合或: 5℃に冷却された無水エタノール550mMに、サイク
ラムの合成(実施例I)の工程1で得られたジニトリル
70gを添加しついで50−の塩化ベンジルを滴下した
。反応混合物を1〜2時間、好ましくは、1.5時間加
熱しついで室温まで冷却した.未反応の原料アミンをI
{Brでプロトン化しついで白色固体として濾別しつい
でエタノールを蒸発させた.かく得られた橙色油状物質
を200〜240ram、好ましくは220−の水に再
び溶解しついで80〜120mA.好ましくは、100
amのク?ロホルムを添加した.ついで水酸化ナトリウ
ムを添加することによりpHを8に上昇させついで2つ
の相を20分間、激しく撹拌した.有機相を分離しつい
で硫酸マグネシウム上で乾燥して、黄一橙色油状物質を
得た.加圧下、シリカ力ラム上でのクロマトグラフィー
にかけ,塩化メチレン/ヘプタン5/1混合物で溶離す
ることにより、ジベンジル誘導体を30%の収率で得た
”H NMR(D,O):  δ: 2.87(t,4
11,CI1,−CH■一CN);3.36(s,4H
2NH−CH,−CH2−NH);3.41(t,4H
2Nl,=CH,−CH2); 4.25(S,4}!
,C}l,−Ph);7.27(鵬,IOH,Ph). −工程2 30mfl”100mM、好ましくは、64−のエタノ
ールで稀釈された,工程1で得られたジベンジル誘導体
3gに,3〜9g.好ましくは5.8gのラニー合金を
添加しついで30〜100−、好ましくは64mMの2
N水酸化ナトリウムを迅速に添加した.ついで反応混合
物をl〜2時間好ましくは1.5時激しく撹拌しついで
残留合金をセライト●上で濾別した。ついで溶液を蒸発
、乾固させて粗生或物を得,これを水に再び溶解しつい
で最後にクロロホルムで抽出した。有機相を硫酸マグネ
シウム上で乾燥しついで溶剤を蒸発させて、所望のジベ
ンジル化線状テトラミンを76%の収率で得た. ”H NMR(D,O): δ: 1.96(q,4H
.CI2−CH,−CH,);2.82(t,4H,C
H,−CH,−NH, );3.08(t,4H2NH
−(jl,−CH,);3. 28 ($ , 4H 
, NH−CH,−CH2−NH) ;4.17(s,
4H,CH,−Ph); 7,25(m,10}!,P
h).一工程3 A=− (C}I,)−、R1:R, =−CH2C,
 H.である式(W)の化合物の合威 20〜40−,好ましくは28.5m+2の水に2.1
5gの塩化ニッケル6水和物を溶解させた後、工程2で
得られたN, N’−ジ置換テトラミン3gを添加した
.ついで混合物を65〜70℃で15分間加熱した.全
ての不溶物質を濾別した後,溶液を蒸発、乾固させた.
粗生成物の緑色固体をl5〜25d.好ましくは20m
ffのクロロホルムに溶解し,不溶物質を濾別し,溶液
を硫酸マグネシウム上で乾燥しついで減圧下で蒸発、乾
固させた.かく得られた緑色固体をエーテルで洗浄しつ
いで真空下で乾燥させた。この反応の収率は50%であ
った. この固体1gをio〜30ml2、好ましくは20−の
水に溶解させた溶液に0.23mflの40%グリオキ
サール水溶液を滴下した.ついで反応混合物を一夜撹拌
した.この溶液に1.08〜2.98g、好ましくは、
2.03gのラニー合金を添加しついで20〜60−、
好ましくは、40−の2N水酸化ナトリウムを迅速に添
加した.室温で1〜2時間、好ましくは、1.5時間撹
拌した後、残留合金をセライトΦ上で濾別しついで濃過
塩素酸HCI204 を添加することにより、溶液をp
i{=3に酸性化した。
1,4−ジベンジル−1.4,8.11−テトラアザシ
ク口テトラデカンニッケル錯体を過塩素酸塩として75
%の収率で得た。この錯体は“InorganicCh
emistry” , 15(6), 1370(19
76)にBarefield等により同一の式について
報告されているものに類似する物理化学的性質を有する
実施例Iで述べたものと同様の方法に従ってシアンイオ
ンを使用して上記錯体について脱金属(demetal
ation)反応を行うことにより,遊離のジベンジル
化リガンドを得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記の工程(1)〜(6)すなわち、 (1)式:H_2N−A−NH_2(式中、Aは後記の
    意義を有する)の化合物と式:H_2C=CH−CNの
    アクリロニトリルとを反応させて、式(III): ▲数式、化学式、表等があります▼(III) の化合物を形成させる工程; (2)場合により行われる下記の工程、すなわち、式(
    III)の化合物と式:R′_1Xa及びR′_2Xb(
    式中、Xa及びXbは同一であるか又は異るものであり
    かつCl、Br及び I のごときハロゲン原子を表わし
    、R′_1及びR′_2は同一であるか又は異なるもの
    でありかつこれらの基の少なくとも一方は基P又はP_
    1(P及びP_2は後記の意義を有する)を表わし、一
    方、上記2つの基R′_1及びR′_2の他方は上記の
    基P又はP_1を表わすか又は水素原子を表わす)のハ
    ライドの一つ又は2つとを反応させて、式(IV): ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) の化合物を形成させる工程; 上記式(III)及び(IV)の化合物は以下においては、
    式(V): ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (式中、A、R_1及びR_2は後記の意義を有する)
    の化合物として示される; (3)式(V)の化合物(式中の基A、R_1及びR_
    2は、場合により、1種又はそれ以上の適当な保護基に
    より保護されている)を、塩基の存在下、ラニー合金に
    より還元して、式(VI): ▲数式、化学式、表等があります▼(VI) の化合物を形成させる工程; (4)式(VI)の化合物と式(VII): ▲数式、化学式、表等があります▼(VII) (式中、B_1は後記の意義を有する)の化合物とを、
    式MX(式中、Mは、好ましくは下記の金属、Ni、C
    o、Cu、Fe、Mn、Cr、V、Znから選ばれた遷
    移金属を表わし、Xは、好ましくはCl^−、ClO_
    4^−、SO_4^−^−、NO_3^−、CH_3C
    O_2^−から選ばれたアニオンを表わす)の金属塩、
    好ましくはニッケル塩の存在下で反応させて、式(VII
    I): ▲数式、化学式、表等があります▼(VIII) (式中、nは金属の酸化状態を表わし、mはアニオンの
    電荷を表わす)の化合物を形成させる工程;(5)式(
    VIII)の化合物を水酸化ナトリウム(NaOH)又は水
    酸化カリウム(KOH)のごとき塩基の存在下、ラニー
    合金により還元して、式(IX): ▲数式、化学式、表等があります▼(IX) の化合物を形成させる工程;及び (6)式(IX)の化合物と化合物Z−CN(ここでZは
    Na又はKを表わす)とを、後記式(II)の化合物を生
    成する条件下で反応させる工程;からなることを特徴と
    する、式(II): ▲数式、化学式、表等があります▼(II) {式中、構成成分Aは、下記(a)〜(c)を表わす;
    すなわち、 (a)アルキル鎖−(CH_2)_x−(ここでxは2
    〜4の整数を表わす);このアルキル鎖は1個又はそれ
    以上の基P又は1個又はそれ以上の基P_1により置換
    されているか又は置換されいてない;基P_1は1個又
    はそれ以上の基Pにより場合により置換されている、炭
    素数1〜5個のアルキル基を表わし、基Pは下記の基を
    表わす: ☆基−COR〔ここで、Rはヒドロキシル基(−OH)
    ;第1アミン基又は炭素数1〜4のアルキル基の1個又
    2個により置換されたアミン基;−OR′基(R′は炭
    素数1〜4のアルキル基である);又は炭素数6〜14
    の芳香族環;を表わす〕; ☆炭素数6〜14の芳香族環(aromatic cy
    cle);この芳香族環は、そのオルソ及び/又はメタ
    及び/又はパラ位がハロゲン原子、炭素数1〜4のアル
    キル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ヒドロキシ基、
    アリール基、芳香族複素環、ニトロ基、−(CH_2)
    _u−COR基(Rは前記と同一の意義を有し、uは0
    〜4の整数である)、第1アミン基又は炭素数1〜4の
    アルキル基の1個又は2個により置換されているアミン
    基;により場合により置換されている; ☆炭素数4〜12の芳香族複素環(aromatic 
    heterocycle)、特に、窒素含有複素環;こ
    の複素環は、そのオルソ及び/又はメタ及び/及びパラ
    位がハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数
    1〜4のアルコキシ基、ヒドロキシ基、芳香族複素環、
    アリール基、ニトロ基、 −(CH_2)_u−COR基(Rは前記と同一の意義
    を有し、uは0〜4の整数である)又は第1アミン基又
    は炭素数1〜4のアルキル基の1個又は2個により置換
    されているアミン基;により場合により置換されている ☆第1アミン基又は炭素数1〜4のアルキル基の1個又
    は2個により置換されているアミン基;☆−CN基; ☆炭素数1〜4のアルキル基; ☆炭素数1〜4のアルコキシ基; ☆ヒドロキシ基; ☆ニトロ基; ☆ハロゲン原子; (b)2個の炭素原子が、それぞれ、式(II)中の構成
    成分Aの各々の側の2個の窒素原子との結合に参加して
    いる、炭素数6〜14の芳香族環。この芳香族環は基P
    及び/又はP_1(P及びP_1は前記の意義を有する
    )の1個又はそれ以上により置換され得る;及び (c)−(CH_2)−E−(CH_2)−〔式中、E
    はP及び又はP_1(P及びP_1は前記と同一の意義
    を有する)の1個又はそれ以上により置換され得る、炭
    素数6〜14の芳香族環を表わす〕によって表わされる
    基。 構成成分Bは、式−CH_2−B_1−CH_2−の分
    子鎖を表わし、そして上記式中のB_1は下記(d)及
    び(e)を表わす。; (d)アルキル鎖−(CH_2)_x−(ここでxは0
    〜2の整数を表わす);このアルキル鎖は、基P及び/
    又はP_1(P及びP_1は前記と同一の意義を有する
    )の1個又はそれ以上により置換されているか又は置換
    されていない; (e)2個の炭素原子が、構成成分B_1の各々の側の
    −CH_2−基の炭素原子との結合に参加している炭素
    数6〜14の芳香族環;この芳香族環は場合により、基
    P及び/又はP_1(P及びP_1は前記の意義を有す
    る)の1個又はそれ以上により置換され得る。 R_1及びR_2は、同一であるか又は異るものであり
    、かつ、水素原子又は基P又はP_1(P及びP_1は
    前記の意義を有する)を表わす}で表わされる各窒含有
    化合物の製造方法。 2、前記式(VI)の化合物と、2個の炭素原子が酸素原
    子と二重結合している、キノン型の前記炭素数6〜14
    の芳香族環化合物である式O=B=O(式VIIビス)の
    化合物とを反応させることにより環化工程を行うこと以
    外、請求項1と同一の工程を行うことを特徴とする、前
    記式(II)においてR_1、R_2及びAが請求項1と
    同一の意義を有するものであり、Bが炭素数6〜14の
    芳香族環であって、その2個の炭素原子が構成成分Bの
    各々の側の2個の窒素原子との結合に参加している芳香
    族環(この芳香族環は、場合により、基P及び/又はP
    _1(P及びP_1は請求項1に記載の意義を有する)
    の1個又はそれ以上により置換されている)である、式
    (II)の多窒素含有化合物の製造方法。 3、反応媒体中の式H_2N−A−NH_2の化合物と
    アクリロニトリルとのモル比は好ましくは、1/3程度
    である請求項1又は2に記載の方法。 4、−A及びBが同一であるか又は異るものであり、か
    つ、下記の基: ・分子鎖−CH_2−CH_2−又は▲数式、化学式、
    表等があります▼〔ここで、Tは水素原子又は基P又は
    P_1(P及びP_1は前記の意義を有するが、但し基
    −CORは除外される)を表わす;Tは特に基−(CH
    _2)_qNH_2(qは1〜5の整数である)を表わ
    す〕;又は ・基 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼ を表わし、 −R_1及びR_2は同一であるか又は異るものであり
    、かつ、 ・水素原子 ・基P又はP_1〔P及びP_1は前記の意義を有する
    が、但し−COR基は除去される;P及びP_1は特に
    分子鎖−(CH_2)_q−NH_2(qは前記の意義
    を有する)である〕;又は ・基 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等がありま
    す▼ を表わす、式(II)の化合物の製造に適用される請求項
    1〜3のいずれかに記載の方法。5、−A及びBが同一
    であるか又は異るものであり、かつ、下記の基: ・分子鎖−CH_2−CH_2−又は▲数式、化学式、
    表等があります▼〔ここで、Tは水素原子又は基P又は
    P_1(P及びP_1は前記の意義を有するが、但し基
    −CORは除外される)を表わす;Tは特に基−(CH
    _2)_q−NH_2(qは1〜5の整数である)を表
    わす〕;又は ・基 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼ を表わし、 −R_1及びR_2は同一であるか又は異るものであり
    、かつ、 ・水素原子 ・基P又はP_1〔P及びP_1は前記の意義を有する
    が、但し−COR基は除去される;P及びP_1は特に
    分子鎖−(CH_2)_q−NH_2(qは前記の意義
    を有する)である〕;又は ・基 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等がありま
    す▼ を表わす、式(II)の化合物。 6、請求項1に記載の方法に従って式(II)の化合物を
    製造しついで式(II)の化合物と、式:R_3Xc及び
    R_4Xd(式中、Xc及びXdは、同一であるか又は
    異るものであり、かつ、ハロゲン原子を表わし、R_3
    及びR_4は後記の意義を有する)のハライドの1種又
    は2種と反応させることを特徴とする、式(X)▲数式
    、化学式、表等があります▼(X) 〔式中、A、B、R_1及びR_2は請求項1に記載の
    意義を有し、基R_3及びR_4の少なくとも一方は基
    P又はP_1(P及びP_1は前記の意義を有する)を
    表わし、基R_3及びR_4の他方は上記P又はP_1
    又は水素原子を表わす〕の化合物の製造方法。 7、−A及びBが同一であるか又は異るものであり、か
    つ、下記の基: ・分子鎖−CH_2−CH_2−又は▲数式、化学式、
    表等があります▼〔ここで、Tは水素原子又は基P又は
    P_1(P及びP_1は前記の意義を有するが、但し基
    −CORは除外される)を表わす;Tは特に基−(CH
    _2)_qNH_2(qは1〜5の整数である)を表わ
    す〕; ・基 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼ を表わし、 −R_1及びR_4は水素原子を表わし、 −R_2及びR_3は同一であるか又は異るものであり
    、かつ、 ・基P又はP_1〔P及びP_1は前記の意義を有する
    が、但し、−COR基は除去される;P及びP_1は特
    に分子鎖−(CH_2)_qNH_2(qは前記の意義
    を有する)である〕; ・基 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等がありま
    す▼ を表わす、式(X)の化合物。
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