JPH0629225B2 - ジタ−シヤリ−ブチルジカ−ボネ−トの製法 - Google Patents

ジタ−シヤリ−ブチルジカ−ボネ−トの製法

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JPH0629225B2
JPH0629225B2 JP61195027A JP19502786A JPH0629225B2 JP H0629225 B2 JPH0629225 B2 JP H0629225B2 JP 61195027 A JP61195027 A JP 61195027A JP 19502786 A JP19502786 A JP 19502786A JP H0629225 B2 JPH0629225 B2 JP H0629225B2
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    • C07C69/96Esters of carbonic or haloformic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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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−BOCと
呼ばれるジターシヤリー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(ターシヤリーブトキ
シカルボニル化)して保護す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ヤリー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
ることができなかつた。そのため、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
は利用されていない。
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ヤリー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、 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、 次いで、これを単離した後、トリカーボネート体を1,
4−ジアザビシクロ−〔2,2,2〕オクタンなどの第3級
アミンと接触させ脱炭酸すことにより、 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.Synth,57,45(1977)参照) 而し乍ら、上記の公知ルートでは式の反応で得られる
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煩
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64〜75%
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59〜62%
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、ターシヤリー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、この反応液に1,4−ジアザビシ
クロ〔2,2,2〕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64〜75%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、式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、しかもやつかいな過で副
生塩を分離するより仕方なかつた。
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煩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つた。
(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
体とホスゲンとよりDi−BOCを合成するに当り、より高
収率でDi−BOCを回収するための方法を提供しようとす
るものである。すなわち、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と、驚くべき
ことにDi−BOCが直接、高収率で得られ、また、その結
果、当然のことながら、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、水洗によつて簡単に副生塩を除去するこ
とができる。
(問題点を解決するための手段) すなわち、本発明の要旨は、炭酸モノターシヤリーブチ
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、ホスゲン又はトリクロロメチルクロロホーメート
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ヤリーブチルモノア
ルカリ金属塩は通常、アルカリ金属のターシヤリーブト
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ヤリーブトキサイドに、50℃以
下、好ましくは−20〜30℃の温度でアルカリ金属タ
ーシヤリーブトキサイドに対して、0.5〜10モル
倍、好ましくは1〜3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
ノターシヤリーブチルモノアルカリ金属塩の結晶が分散
した、全体が糊状となつ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うな炭酸モノターシヤリーブチルモ
ノアルカリ金属塩を有機溶媒中、第3級アミンの存在
下、ホスゲン又はトリクロロメチルクロロホーメートと
反応させ実施するが、トリクロロメチルクロロホーメー
トは反応系内で容易に分解しホスゲンとなつて反応する
ので、以下、ホスゲンを例にとつて説明する。
ホスゲン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、0.4〜5モル倍、好ましくは0.5〜
1.5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く含
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ホスゲンのコスト及び後の無害化の
ためのコストが高くなり経済的でない。ホスゲンは通
常、液状あるいは有機溶媒に溶解した溶液状又はガス状
で用いられるが、ガス状で用いる場合は、窒素ガス又は
炭酸ガスなどの不活性ガスで適宜希釈してもよい。
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ヤリーブチル炭酸
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、2〜100重量倍、好ましくは4〜20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、ジメチルアリニン、
ジエチルアリニンなどの芳香族アミン、1,4−ジアザ
ビシクロ〔2,2,2〕オクタン、1,8−ジアザビシクロ
〔5,4,0〕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−エチルピペリジン、N−メ
チルモノホリン、N−エチルモノホリン、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、トリエチルアミン及び1,4−ジアザ
ビシクロ〔2,2,2〕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、0.005〜50モル%、好ましくは0.0
05〜5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−20〜50℃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を得ることができない。
また、反応時間は通常、0.5〜20時間程度である。
本発明の反応を実施するには、通常、炭酸モノターシヤ
リー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、
ホスゲンを徐々に供給することにより実施される。ホス
ゲン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
ルカリ金属ターシヤリー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ホスゲンを除去し、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。この分離操作は過に
よつても可能であるが、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、一旦、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。
水洗によつ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ヤケツトを備えた3
ガラス製反応器に、カリウムターシヤリーブトキサイド
168g(1.5モル)及びテトラヒドロフラン206
0mlを仕込み、これに、1,4−ジアザビシクロ〔2,2,
2〕オクタン2g(0.018モル)を添加し、この混
合物を5℃に保持し、攪拌下、炭酸ガス132g(6
7.2)を3時間かけて吹き込むことにより炭酸モノ
ターシヤリーブチルモノカリウム塩の製造を行なつた。
(この反応における反応混合物は糊状のスラリーであつ
たが、炭酸モノターシヤリー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5℃に
保持しながら、攪拌下、ホスゲン223g(2.25モ
ル)を4時間かけて吹き込むことによりDi−BOCの製造
を行なつた。
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2000mlとし、ほぼ始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500mlで2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、更に、0.5mmHgで蒸留を行な
い、Di−BOC149gを留出回収した。
このようにして得たDi−BOCの炭酸モノターシヤリーブ
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
トグラフイーにより分析し、その結果を第1表に示す。
実施例2〜5 第3級アミン及び反応溶媒を第1表に示すように変えた
他は実施例1の方法と全く同様な方法で反応を行なつた
結果、第1表に示した通りのDi−BOCの収率及び純度を
得た。
比較例1 実施例1の方法において、第3級アミンである1,4−
ジアザビシクロ〔2,2,2〕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
められなかつた。
なお、この反応混合物に実施例1と同量の1,4−ジア
ザビシクロ〔2,2,2〕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
認められなかつた。
比較例2 比較例1の方法において、ホスゲンの吹き込みを終えた
混合物を減圧下、10時間かけて過した後、この液
に実施例1と同量の1,4−ジアザビシクロ〔2,2,2〕
オクタンを添加し、25℃の温度で60分間、反応させ
たが、Di−BOCの生成は殆んど認められなかつた。
(発明の効果) 本発明によれば、炭酸モノターシヤリーブチルモノアル
カリ金属塩を原料として、一段の反応で直接、Di−BOC
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、副生する塩
化アルカリの結晶は水に対して安定なDi−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
の単離操作が簡単となり工業的に極めて有利な方法と言
える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢羽田 敏彦 福岡県北九州市八幡西区大字藤田2447番地 の1 三菱化成工業株式会社黒崎工場内 (56)参考文献 特公 昭42−7526(JP,B1) 特公 昭43−27094(JP,B1)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭酸モノターシヤリーブチルモノアルカリ
    金属塩を有機溶媒中、第3級アミンの存在下ホスゲン又
    はトリクロロメチルクロロホーメートと反応させること
    を特徴とするジターシヤリーブチルジカーボネートの製
    法。
  2. 【請求項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. 【請求項3】第3級アミンの使用量が炭酸モノターシヤ
    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。
JP61195027A 1986-08-20 1986-08-20 ジタ−シヤリ−ブチルジカ−ボネ−トの製法 Expired - Fee Related JPH0629225B2 (ja)

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