JPH11511740A - 求電子性芳香族化合物の代償性求核置換によるアミノ化 - Google Patents

求電子性芳香族化合物の代償性求核置換によるアミノ化

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JPH11511740A JP8534272A JP53427296A JPH11511740A JP H11511740 A JPH11511740 A JP H11511740A JP 8534272 A JP8534272 A JP 8534272A JP 53427296 A JP53427296 A JP 53427296A JP H11511740 A JPH11511740 A JP H11511740A
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    • C07C209/02Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of hydrogen atoms by amino groups

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Abstract

(57)【要約】 本発明は求電子性芳香族化合物を第4ヒドラジニウム塩を用いた水素の代償性求核置換によりアミノ化する方法に関する。トリメチルヒドラジニウムヨウ化物並びにヒドロキシルアミン、アルコキシルアミン及び4−アミノ−1,2,4−トリアゾールを用いてアミノ化芳香族構造、例えば1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DATB)、1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TATB)及び3,5−ジアミノ−2,4,6−トリニトロトルエン(DATNT)を製造することを記述する。DATB及びTATBは有用な低感受性の高度な爆発物である。TATBはまた、ベンゼンヘキサミンの製造、新規物質(光映像装置、液晶、強磁性化合物)の合成用の出発物質に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 求電子性芳香族化合物の代償性求核置換によるアミノ化 発明の背景 関連出願 この国際出願は、1995年5月12日出願の米国特許出願第08/440, 017号の一部継続出願であり、1995年5月12日出願の米国特許出願第0 8/440,024号の一部継続出願であり、これら双方の出願の内容全体を参 照のため本明細書中に加入する。発明の起源 米国政府は、米国エネルギー省とカリホルニア大学との間の契約 No.W-7405- ENG-48に拠って、米国カリフォルニア州リバーモア所在のLawrence Livermore N ational Laboratoryの本発明の実施に関して正当な権限を有する。アミノ化の発明の分野 本発明は求電子性芳香族化合物のモノ及び/又はポリアミノ化に関する。特に 、本発明は第4級ヒドラジニウム塩、例えば1,1,1−三置換ヒドラジニウム 塩の水素による代償性求核置換(VNS)への発見及び使用に関し、これにより モノ及び/又はポリアミノ芳香族化合物、例えば1,3−ジアミノ−2,4,6 −トリニトロベンゼン(DATB)及び1,3,5−トリアミノ−2,4,6− トリニトロベンゼン(TATB)の新規な優れた合成方法を提供する。本発明は また、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール並びにヒドロキシルアミン及びそ のO−アルキル誘導体を用いて、VNS反応による芳香族アミン化合物、例えば DATB及びTATBの新規な優れた合成方法を提供することに関する。問題点及び関連技術の記載 有機芳香族化合物(炭素環式化合物と複素環式化合物との双方)のアミノ化は 、業界において知られている多くの反応に従って進行する。しかし、業界におけ るこれ等の方法はしばしば危険であり、特別の装置を必要とし、副反応を生じ、 分離問題、危険試薬、環境問題等を含む。 若干の爆発物は、同様の構造を有する他の物質よりも、衝撃及び熱に対して感 受性が高い。ベンゼン環に基づいた爆発物の研究には、例えば1,3,5−トリ ニトロベンゼン(TNB)、2,4,6−トリニトロトルエン(TNT)、1− アミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TNA)(別名ピクラミド)、1, 3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DATB)及び1,3,5− トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TATB)が含まれる。これら の化合物は一般的であるが、衝撃開始限界、即ち試験の50%でデトネーション を発生するのに必要な衝撃は、広範囲に変化する。表1にそのパターンを示す。 理論に束縛されることを望んではいないが、アミノ基をニトロ置換ベンゼン環 に加えると、衝撃開始限界が上昇すると考えられる。このパターンは、水素結合 のネットワークが増加するに従って、ネットワークが衝撃前面からエネルギーを 吸収し、環自体に伝達される衝撃の量が減少するために発生する。さらに検討す る為には、W.Worthy の"Shock Sensitivity of Explosives Clarified",Chemi cal and Engineering News,第25頁(1987 年8 月10日)を参照。 DATB及びTATBは、主に特別の用途に用いるのに高度に望ましい感受性 の低い爆発物である。これらが一般的な爆発物の用途に対して特別な用途に用い られる理由の一部は、高価であることである。これらは、他の比較的価格の低い 爆発物を用いることができる通常の用途に用いるには、高価過ぎる。TATBが 高価である理由の1つはTATBが通常、高価であり一般的には国内供給者から 入手できない1,3,5−トリクロロベンゼンから製造されることである。副生 成物の塩化アンモニウム(NH4Cl)は完全に除去するのは困難であり、或る 種の兵器において適合性の問題を生じる(例えば米国特許第4,032,377 号明細書)。 アミノ芳香族化合物の他の製造方法が探求され、これには以下のものが含まれ る。 T.M.Benziger の米国特許第4,032,377 号明細書には、TATBを製造するに あたり、1,3,5−トリクロロベンゼンを1,3,5−トリクロロ−2,4, 6−トリニトロベンゼンにニトロ化し、次にアンモニアで処理してTATBを得 る方法が開示さている。この特許明細書にはまた、水を用いて副生成物の塩化ア ンモニウムを除去することが開示されている。 D.G.Ott及びT.M.Benzigerの米国特許第4,952,733 号明細書及びJournal of E nergetic Materials,第5巻、第343〜354頁(1987)には、TATBを製造 するにあたり、3,5−ジクロロアニソールをニトロ化して3,5−ジクロロ− 2,4,6−トリニトロアニソールを得、これを塩素化して1,3,5−トリク ロロ−2,4,6−トリニトロベンゼンを得、これをアンモノリシスしてTAT Bを得る方法が開示されている。 他の関連する技術には、例えば以下のものが含まれる。 R.L.Atkins 等の米国特許第4,248,798 号明細書には、ペンタニトロアニリン (PNA)及びトリアミノトリニトロベンゼン(TATB)をTNTから製造す る新規な方法が開示されている。先ずTNTをH2Sを用いて4−アミノ−2, 6−ジニトロトルエンに還元し、次に硝酸/硫酸を用いてニトロ化してペンタニ トロアニリンを得、次にアンモニアと反応させてTATBを得る。 M.Makosza等は、Accounts of Chemical Research,第20巻、第282〜9頁( 1987)中の”Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen”について批評 し、検討し、ポリニトロベンゼン構造を多くの非窒素含有代償性求核置換試薬で 置換することを教示している。窒素含有試薬は開示又は示唆されていない。 A.R.Katritzky及びK.S.Laurenzo,Journal of Organic Chemistry,第51巻 、第5039〜5040頁(1986)には、ニトロベンゼン及び若干の置換ニトロベ ンゼンをモノアミノ化して4−ニトロアニリンをVNS反応により得ることが開 示 されている。同じ著者等は、Journal of Organic Chemistry,第53巻、第3978〜 3982頁(1988)に、一連の4−(アルキルアミノ)−1,2,4−トリアゾールを 用いてアルキルアミノ基をニトロベンゼンの4位及び3−置換ニトロベンゼンに VNSにより転位させることを開示している。モノアミノ化のみが教示又は示唆 されている。 T.Urbanski 等、Journal of Scientific and Industrial Research(インド )第37巻、第250〜5頁(1978)には、DATB及びTATBを含む若 干の耐熱性爆発物の標準的製造方法及び特性が開示されている。 J.R.Holden 等、U.S.Naval Ordnance Laboratory,米国メリーランド州ホワ イトオーク、NAVORD Report 6299(1959 年3 月)には、DATBの特性が開示さ れている。 S.K.Yasuda 等、Journal of Chromatography,第71巻、第484〜86頁(19 72)には、TATBの12種の不純物を2次元薄膜クロマトグラフィーにより分 離し、同定することが記載されている。 M.Makosza等、Journal of Organic Chemistry,第57巻、第4784〜5頁(1 992)には、ニトロベンゼンをスルフェンアミドを用いて水素の代償性求核置換に よりモノアミノ化することが開示されている。米国特許第5,262,539 号明細書を も参照。 W.P.Norris 等、"CL-14,A New Dense,Insensitive,High Explosive",Nav al Weapons Center,米国カリフォルニア州チャイナレーク、Report No.TP 6597 (未分類)、1985年5月には、ヒドロキシルアミンを用いて4,6−ジニト ロベンゾフロキサン(DNBF)をジアミノ化し、これにより5,7−ジアミノ −4,6−ジニトロベンゾフロキサン(CL−14)を生成することが開示され ている。 R.L.Atkins 等、Journal of Organic Chemistry,第51巻、第3261〜3266頁(1 986)には、TATBを含む多くのポリニトロ化合物の合成が開示されている。ペ ンタニトロアニリンをアンモニアと反応させてTATBを得る。 T.R.Gibbs等、LASL Explosives Properties Data(University of California Press,米国カリフォルニア州バークレー、1980。 B.M.Dobratz,LLNL Explosives Handbook: Properties of Chemical Explosi ves and Explosive Simulants,Lawrence Livermore National Laboratory,米 国カリフォルニア州リバーモア、UCRL-52997(1981 年3 月16日)。 ドイツ国特許出願公開第DE 3,612,238号明細書には、TATBを用いて、表示 装置に用いるリオトロピック液晶相の成分を製造することが教示されている。 TATBはまた、非爆発性用途において貴重である。K.Praefake 及びB.Koh ne,Ger.Offen,DE3,612,238 には、TATBを用いて、表示装置に用いること ができるリオトロピック液晶相の成分として用いられるヘキサアミノベンゼン誘 導体を製造することが開示されている。 他の関連する技術には、例えば以下のものが含まれる。 J.Meisenheimer 等、Chemische Berichte,第39巻、第2533〜2542頁 (1906)には、1,3−ジニトロベンゼンをヒドロキシルアミンで塩基性条件下で ジアミノ化して2,4−ジニトロ−1,3−フェニレンジアミンを得ることが記 載されている。S.Sekoの米国特許第5,466,871 号明細書では、Meisenheimerの作 業が拡張され、O−アルキルヒドロキシルアミンを用いて置換ニトロベンゼン誘 導体をモノアミノ化し、これにより種々のニトロアニリンを提供している。 J.A.Hoffman 及びC.F.McDonough の米国特許第3,278,604 号明細書とJ.C.Daco ns等の米国特許第3,394,183 号明細書には共に、DATBの製造にあたり1,3 −ジメトキシ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DMTNB)をスルホン化及 びニトロ化(2段階)、これを次にアミノ化してDATBを得ることが開示され ている。 J.G,Kaey 及びE.F.V.ScrivenのChemical Specialties USA 91 Symposium に は、4−アミノ−1,2,4−トリアゾールを用いた1−置換−1,2,4−ト リアゾールのレジオ選択的合成が開示されている。 これらの参考文献のいずれにも、本発明は個別的又は組合せて教示又は示唆さ れていない。 特許、出願、論文、規格、参考文献等はすべて本出願で引用し、参照のため本 明細書中に加入する。 芳香族化合物をモノ及び/又はポリアミノ芳香族化合物、例えばDATB,T ATB又はこれらの混合物に転化する比較的穏やかであり比較的環境に温和であ る新たな方法が必要とされている。本発明は強酸(H2SO4,HNO3)を回避 し、高温(100〜150℃)を回避し、アンモニア、塩化チオニル又は硫化水 素等の有害物質の必要を回避する有用な方法を提供する。本発明は環境的に温和 である有用な方法を提供する。 発明の要約 本発明は求電子性芳香族化合物のモノアミノ化又はポリアミノ化に関する。特 に、用いられる試薬は、1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(例えばハ ロゲン化物)又は4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、ヒドロキシルアミン 又はO−アルキルヒドロキシルアミンであり、ここでアルキル基は1〜10個の 炭素原子を有する基から選択される。 本発明は1種又は2種以上のモノアミノ、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合 物を製造するにあたり、 (a)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、トリニトロ芳香族 出発物質化合物V (式中のQ1、Q2、Q3、X1、Y1及びZ1は−H,−NO2,−CH3,−COO H,−OCH3及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選択したものを示し 、ただしQ1、Q2、Q3、X1、Y1及びZ1のうち少なくとも1つは水素原子を示 す)を、 (i)有効量の第4級ヒドラジニウム塩、例えば1,1,1−トリアルキルヒ ドラジニウム塩(ここでアルキル基はメチル、エチル、プロピル、ブチル又はベ ンジル基から成る群から選択したものを示し、陰イオンは塩化物、臭化物、ヨウ 化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラート、トリフラート又はテトラフル オロホウ酸塩から成る群から選択したものを示す)又は (ii)アルキル基が1〜10個の炭素原子を有する4−アミノ−1,2,4 −トリアゾール、ヒドロキシルアミン又はO−アルキルヒドロキシルアミンと、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択した 強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ(ただしアルコールが存在するときには主にDATB及びピクラミドが生成 する)、 (b)生成したモノアミノ、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合物を単離する ことを特徴とする方法に関する。 好適な一例においては、4−アミノ−1,2,4−トリアゾを、ジアミノ又は ポリアミノ芳香族化合物のみが生成するという条件付きで用いる。 他の好適例においては、ヒドロキシルアミン及びO−アルキルヒドロキシルア ミンを、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合物のみが生成するという条件付きで 用いる。 本発明はまた、1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DAT B)、1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TATB) 又は3,5−ジアミノ−2,4,6−トリニトロトルエン(DATNT)を製造 するにあたり、 (a)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、出発物質であるト リニトロ芳香族化合物 (式中のX、Y及びZは−H,−CH3及び−NH2から成る群からそれぞれ独立 して選択したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子 を示す)を、 DATB、TATB又はDATNTを得るのに有効な量の1,1,1−トリア ルキルヒドラジニウム塩(ここでアルキル基はメチル、エチル、プロピル、ブチ ル又はベンジル基から成る群から選択したものを示し、塩の陰イオンは塩化物、 臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラート、トリフラート又 はテトラフルオロホウ酸塩等から成る群から選択したものを示す)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択した 強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ(ただしアルコールが存在するときには主にDATB及びピクラミドが生成 する)、 (b)生成したDATB、TATB又はDATNTを単離する ことを特徴とする方法に関する。 好ましくは、X、Y及びZを−H,−CH3又は−NH2から成る群からそれぞ れ独立して選択する。 本発明は他の観点において、1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベン ゼン(DATB)又は1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼ ン(TATB)を製造するにあたり、 (a)次式 で表される芳香族化合物又はこれらの混合物を市販の給源から得るか又は (i) を約0〜約50℃の温度で約0.1〜24時間、化合物III又は化合物IVを 得るのに有効な量の1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(ここでアルキ ル基はメチル、エチル、プロピル、ブチル又はベンジル基から成る群から選択し たものを示し、塩の陰イオンは塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸塩、 水酸化物、メシラート、トリフラート、テトラフルオロホウ酸塩等から成る群か ら選択したものを示す)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択した 強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ、化合物III及び/又はIVである生成物を単離するか、又は、 (ii)アニリンを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して化合物III又 はIVを生成するか、又は (iii)アセトアニリドを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して4−ニ トロアセトアニリドを生成し、これをさらに硝酸と硫酸との混合物を用いてニト ロ化して化合物VIを生成し、 (b)2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン又はこれらの混合物を硝酸と硫 酸との混合物と2,4,6−トリニトロアニリン(VI)を生成する条件下で反 応させ、 (c)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次式 (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選択 したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子である) で表されるトリニトロ芳香族化合物を、 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(ここでアルキル基はメチル、エ チル、プロピル、ブチル又はベンジル基から成る群から選択したものを示し、塩 の陰イオンは塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラ ート、トリフラート、テトラフルオロホウ酸塩等から成る群から選択したものを 示す)の有効量と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択した 塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ、 (d)生成したDATB又はTATBを単離する ことを特徴とする方法に関する。 好ましくは、1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1モルの化合物V あたり約1.9〜2.3モル当量で存在する場合に、DATBを生成する。 好ましくは、出発物質を1,3,5−トリニトロベンゼン、2,4,6−トリ ニトロアニリン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンから成 る群から選択する。 好ましくは、1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩は1,1,1−トリ メチルヒドラジニウムヨウ化物である。 好ましくは、強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから 選択する。 好ましくは、アルコールが存在して主にDATB及びピクラミドが生成する場 合には、溶媒をメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチル スルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホ ルムアミド、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択する 。 好ましくは、1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1モルの化合物V あたり約3.9〜5.5モル当量で存在する場合に、TATBを生成する。 他の例において、本発明の方法は、 (式中のX、Y及びZは−H,−CH3及び−NH2から成る群からそれぞれ独立 して選択したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子 を示す)を、 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(ここでアルキル基はメチル、エ チル、プロピル又はブチルから成る群から選択したものを示し、陰イオンは塩化 物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラート、トリフラー ト、テトラフルオロホウ酸塩等から成る群から選択したものを示す)の有効量と 、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した塩基 の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ、 (B)生成したDATB又はTATBを単離する ことを特徴とする。 この方法の他の例において、反応温度は約10〜30℃である。 本発明は他の観点において、アミノ化芳香族化合物を製造するにあたり、 (A)ベンゼン、ナフタレン、キノリン、キノキサリン、ピリジン、ピラジン、 ピリミジン、ピラゾール、イミダゾール等から成る群から選択した求電子性芳香 族化合物を得ることを特徴とする方法に関する。求電子性芳香族化合物は、アミ ノ化を促進する1種又は2種以上の電子求引性基、例えば−SO3H,−NO2、 −CN、−CF3、−COOR、−COR、Cl、Br、−NO2で置換していて もよい。 ニトロベンゼンからの例には、 (式中のR2、R3及びR4は−H、−CH3、−F、−Cl、−Br、−I,−C N、−COOH、−COOR11から成る群からそれぞれ独立して選択したものを 示し、R11はC1〜C10アルキル又は−OCH3から成る群から選択したものを示 し、 R5〜R9は−H、−CH3、−F、−Cl、−Br、−I、−CN、−COO H又は−OCH3及びこれらの混合物から成る群からそれぞれ独立して選択した ものを示す)が含まれる。 (B)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、ニトロ芳香族化合 物を、 有効量の1,1−ジアルキル−1,2−ジ−R−(式中のRは水素原子、アル キル基又はアリール基を示す)ヒドラジニウム塩(ここでジアルキルはメチル、 エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、(−CH2(CH2n CH2−),−(CH2CH2)O(CH2CH2)−,ヘキシル、ドデシル又はピ リジル基から成る群から選択したものを示し、nは1〜10であり、RはH,C1 〜C20アルキル基又はアリール基から成る群から選択したものを示し、陰イオ ンは塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラート、ト リフラート、テトラフルオロホウ酸塩等から成る群から選択したものを示す)と 、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した塩基 の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ、 (C)生成したモノアミノ、ジアミノ又はトリアミノ置換ニトロ芳香族化合物を 単離する ことを特徴とする方法に関する。 本発明は他の観点において、1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベン ゼン(DATB)又は1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼ ン(TATB)を製造するにあたり、 (a)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次の構造式V (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選択 したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子を示す) で表されるトリニトロ芳香族化合物を、 DATB又はTATBを生成するのに有効な量の4−アミノ−1,2,4−ト リアゾール(ATA)又は主としてDATBを生成するのに有効な量のヒドロキ シルアミン又はO−アルキルヒドロキシルアミン(ここでアルキル基は1〜10 個の炭素原子を有する)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択した 強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ、ただし、アルコールが存在するか又はATAの代わりにヒドロキシルアミ ン又はそのO−アルキル誘導体が用いられた場合には主にDATBを生成し、 (b)生成したDATB又はTATBを単離する ことを特徴とする方法に関する。 本発明は他の観点において、1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベン ゼン(DATB)又は1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼ ン(TATB)を製造するにあたり、 (a)次の構造式 で表される芳香族化合物又はこれらの混合物を市販の給源から得るか、又は (i) を約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、モノ又はジアミノ化を生じるのに 有効な量のATA、ヒドロキシルアミン又はO−アルキルヒドロキシルアミンと 、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択した 強塩基の存在下で、 ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、 ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から成る群か ら選択した溶媒中で反応させ、化合物IIIである生成物を単離するか、又は、 (ii)アニリンを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して化合物III及 びIVを生成するか、又は (iii)アセトアニリドを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して4−ニ トロアセトアニリドを生成し、これを硝酸と硫酸の混合物を用いてさらにニトロ 化して化合物VIを生成し、 (b)2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン又はこれらの混合物を硝酸と硫 酸との混合物と2,4,6−トリニトロアニリン(VI)を生成する条件下で反 応させ、 (c)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次の構造式 (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選択 したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子を示す) で表されるトリニトロ芳香族化合物を、 有効量の4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、ヒドロキシルアミン又はO −アルキルヒドロキシルアミン(ここでアルキル基は1〜10個の炭素原子を有 する)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナトリ ウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した塩基 の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反応 させ、ただし、アルコールが存在するか又はATAの代わりにヒドロキシルアミ ン及びそのO−アルキル誘導体が用いられた場合には主にDATBを生成し、 (d)生成したDATB又はTATBを単離する ことを特徴とする方法に関する。 好ましくは、ATA、ヒドロキシルアミン又はO−アルキルヒドロキシルアミ ンが1モルの化合物Vあたり約1.9〜2.3モル当量で存在する場合に、DA TBを生成する。 好ましくは、構造式Vを1,3,5−トリニトロベンゼン、2,4,6−トリ ニトロアニリン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンから成 る群から選択する。 好ましくは、強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから 選択する。 好ましくは、アルコールが存在するか又はATAの代わりにヒドロキシルアミ ン及びそのO−アルキル誘導体を用い、主にDATB及びピクラミドが生成する 場合には、溶媒をメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチ ルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチル ホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択す る。 好ましくは、ATAが1モルの出発化合物Vあたり約3.9〜5.5モル当量 で存在する場合に、TATBを生成する。 好ましくは、本明細書中に記載したすべての例において、ジアミノ又はポリア ミノ芳香族化合物を生成する場合には、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール 、ヒドロキシルアミン又はO−アルキルヒドロキシルアミンを用いる。 発明の詳細な説明及び好適例 定義 本発明の試薬を用いた芳香族化合物のアミノ化に用いる用語の意味は以下の通 りである。 「アルキル」とは、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を云い、これには アルキルアリール基、例えばベンジル基又はエチレンフェニル基(−CH2CH2 −フェニル)が含まれる。 「芳香族化合物」とは、共役環構造を有し、芳香族構造特性を示す全ての有機化 合物を云う。これには、本明細書中に列挙されている全ての電子求引基を含む置 換基を有する炭素原子のみが存在する炭素環式構造を含む。これには、本明細書 中で定義したように、複素環式芳香族化合物が含まれる。 「ATA」とは、4−アミノ−1,2,4−トリアゾールを云う。 「DMF」とは、ジメチルホルムアミドを云う。 「DMAC」とは、ジメチルアセトアミドを云う。 「DATB」とは、1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンを云う 。 「DMSO」とは、ジメチルスルホキシドを云う。 「複素環式芳香族化合物」とは、共役環構造として少なくとも1つのヘテロ原子 、例えばN,O.S等を環中に含み、芳香族構造特性を示す全ての有機化合物を 云う。窒素含有環が好ましい。 「HMPA」とは、ヘキサメチルホスホラミドを云う。 「NB」とは、ニトロベンゼンを云う。 「NMP」とは、N−メチルピロリドンを云う。 「NT」とは、ニトロトルエンを云う。 「ピクラミド」又は「TNA」とは、1−アミノ−2,4,6−トリニトロベン ゼンを云う。 「塩」とは、本明細書中に記載する陰イオンをいう。ハロゲン化物が好ましい。 「TATB」とは、1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン を云う。 「TAHI」とは、トリアルキルヒドラジウムヨウ化物を云う。 「TMHI」とは、トリアメチルヒドラジニウムヨウ化物を云う。 「TNA」とは、1−アミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンを云う。 「TNB」とは、1,3,5−トリニトロベンゼンを云う。 「TNT」とは、2,4,6−トリニトロトルエンを云う。 「DATNT」とは、3,5−ジアミノ−2,4,6−トリニトロトルエンを云 う。 本発明はモノアミノ、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合物、例えばDATB 、TATB及びDATNTの製造を含む。TATBはまた、液晶の製造に有用で ある。 本発明において、出発物質、求電子性芳香族化合物、例えばモノニトロ化、ジ ニトロ化又はトリニトロ化芳香族化合物又は複素環式化合物を、溶媒の存在下で 、約0〜50℃で周囲圧で約0.1〜24時間、好ましくは約1〜5時間強塩基 と 接触させる。好ましくは、温度は約10〜30℃であり、さらに好ましくはほぼ 周囲温度(即ち20℃)である。求電子性芳香族化合物を1,1,1−トリアル キルヒドラジニウム塩と反応させて、VNSによりアミノ置換芳香族化合物を提 供する。 特定の芳香族基質のVNSに用いる反応条件を、以下にDATB及び/又はT ATBに関して記載する。例には、3−置換ニトロベンゼンを相応するニトロア ニリンに転化することと、トリニトロアレーンを相応するポリアミノトリニトロ アレーンに転化することが含まれる。 Chemical and Engineering News,1995 年5 月 8日、第21頁には、Defense Nu clear AgencyがThiokol Corp.に、液体状推進剤ジメチルヒドラジン(ロシアの 大陸間弾道弾ミサイルからの燃料でありトリメチルヒドラジニウム塩の出発物質 )を、燃料を市場で有用な化学物質に転化することにより処置する契約を締結し たことが開示されている。H.H.Szmant,Organic Building Blocks of the Chem ical Industry,米国ニューヨークの John Wiley and Sons社発行,1989、第83頁 をも参照。 G.M.Omietanski 等、Journal of the American Chemical Society,第78巻、 第1211〜1213頁(1956)には、アルキル及びシクロアルキルヒドラ ジニウムクロリドの製造が開示されている。O.Westphal のChem.Ber.,第74巻 、759ff(1941)には、第4級ヒドラジンの製造が開示されている。 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩を用いる炭素環式芳香族化合物又 は複素環式芳香族化合物のアミノ化の程度は、通常当業者が温度、時間、溶媒、 強塩基及び1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩の量を賢明に選択するこ とにより制御する。アルコール溶媒は通常、アルコールが完全なアミノ化を減速 させるか又は停止させると考えられるので、ニトロ芳香族化合物、例えばDAT B及びピクラミドの生成反応を抑制する。試薬の量はまたDATBを生成するの に重要であり、即ちその量は構造Vの1モルあたり約1.9〜2.3モル当量、 好ましくは約2.1モル当量である。 溶媒−本発明において好ましい溶媒には、1〜6個の炭素原子を有する脂肪族 アルコール(全ての異性体)、1〜6個の炭素原子を有するシクロアルキルアル コール等が含まれる。有用な双極子中性溶媒には、ジメチルスルホキシド、N− メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、ジエチ ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が含まれる。溶媒はまた、条件及び生 成物収率を最適にするために必要な希釈剤(ベンゼン、クロロホルム)を含むこ とができる。溶媒の混合物もまた、本発明の範囲内である。 強塩基−本発明において、強塩基は通常アルコールのアルカリ金属塩である。 1〜15個の炭素原子を有するアルコールが好ましく、1〜10個の炭素原子を 有するアルコールが一層好ましく、1〜6個の炭素原子を有するアルコールが最 も好ましい。特に好ましいアルコールには、メタノール、エタノール、プロパノ ール(n−又はイソ)及びブタノール(n−、イソ、第2又は第3)が含まれる 。 この方法論は、アルキル又はアリール置換アミンの求電子性芳香族及び複素芳 香環への導入に拡張される。このことは、求電子性芳香環をDMSO中で1,1 −ジアルキル−1,2−ジ−R(Rはアルキル基又はアリール基)ヒドラジニウ ム塩と、塩基の存在下で反応させることにより達成することができる。 1,1−ジアルキル−1,2−ジ−R(Rはアルキル基又はアリール基)ヒド ラジニウム塩は、2種の一般的方法により合成される。即ち、 1.アルキル基又はアリール基を有する対称ヒドラジンをヨウ化メチルと反応さ せることにより、1,1−ジメチル−1,2−ジアルキル(又はアリール)ヒド ラジニウムヨウ化物が生成する。VNS反応で転位する置換アミンの同一性は、 出発物質対称ヒドラジン上のR基の選択により決定される。従って、 (O.Westphal のChem.Ber.,(1941),1362参照)。 2.トリアルキルヒドラジニウム塩とアルキル又はアシルハロゲン化物とを塩基 の存在下で反応させると、1,1,1−トリアルキル−2−(R)−ヒドラジニ ウムハロゲン化物又は相応するイリドが得られる。従って、 (J.N.Ashley等、J.Chemical Soc.,(1947),第60頁参照)。 VNS反応は少なくとも1つの電子求引基、例えばニトロ基を有する置換芳香 族化合物に用いられる。この芳香族化合物には複素環式化合物、例えば置換及び 未置換ピリジン、ピリミジン、ピラジン、キノリン、キノキサリン、イミダゾー ル、トリアゾール及びピラゾールが含まれる。 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩及び1,1−ジアルキル−1,2 −ジ−R(Rはアルキル基又はアリール基)ヒドラジニウム塩、例えばハロゲン 化物を、アミノ基を求電子性芳香環に加えるVNS試薬として用いることは、未 だ記載されていない。アミノ基を求電子性芳香族化合物に付加するこれらの試薬 の一般的使用もまた本発明の範囲内である。 3.この方法論は、アミノ基を求電子性芳香環上に導入するためのポリマーVN S試薬の合成に拡張される。従って、クロロメチル置換ポリスチレンを1,1− ジメチルヒドラジンと反応させてポリマー1,1,1−トリアルキルヒドラジニ ウムクロリドを得、これを、アミノ基を求電子性芳香環上に導入するためのVN S反応に用いる。 次に、消費されたポリマーVNS試薬を、クロラミンと反応させることにより 再生する。 (G.M.Omietanski 等、J.Chemical Society,(1956),第1211〜13頁参 照)。 本発明において出発物質、例えばトリニトロ化ベンゼン構造を強塩基と、1種 又は2種以上の溶媒の存在下で約0〜50℃で周囲圧で約0.1〜24時間、好 ましくは約1〜12時間、さらに好ましくは約1〜5時間接触させる。好ましく は、温度は約10〜30℃であり、さらに好ましくはほぼ周囲温度(即ち約20 ℃)である。トリニトロ化芳香族化合物をATAと反応させる。 4−アミノ−1,2,4−トリアゾールを用いたアミノ化の程度は、通常当業 者が温度、時間、溶媒、強塩基及びATAの量を賢明に選択することにより制御 する。ATA試薬の量はまた、DATBを生成するのに重要であり、即ちその量 は、構造Vの1モルあたり約1.9〜2.3モル当量、好ましくは約2.1モル 当量である。 ヒドロキシルアミン及びそのO−アルキル誘導体はまた、化学量論的量のAT Aに代用するのに用いられ、これらの試薬は主にDATBを生成する。 本発明において、出発物質、求電子性芳香族化合物、例えばトリニトロ化ベン ゼン構造を強塩基と、1種又は2種以上の溶媒の存在下で約0〜50℃で周囲圧 で約0.1〜24時間、好ましくは約1〜12時間、さらに好ましくは約1〜5 時間接触させる。好ましくは、温度は約10〜30℃であり、さらに好ましくは ほぼ周囲温度(即ち約20℃)である。求電子性芳香族化合物をATAと反応さ せる。 A.Katritzky等、Journal of Organic Chemistry,第51巻、第5039〜50 40頁(1986)には、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール(ATA)を置換モ ノニトロベンゼンの直接モノアミノ化に用いることが開示されている。ATAを 2又は3以上のニトロ置換基を有するニトロベンゼンの多重アミノ化に用いるこ とは、教示又は示唆されていない。 1−アミノ−1,2,4−トリアゾールを用いたアミノ化の程度は、通常温度 、時間、溶媒、強塩基及びATAの量を賢明に選択することにより制御する。A TA試薬の量はまた、DATBを生成するのに重要であり、即ちその量は、構造 Vの1モルあたり約1.9〜2.3モル当量、好ましくは約2.1モル当量であ る。 ヒドロキシルアミン及びそのO−アルキル誘導体はまた、化学量論的量のAT Aに代用するのに用いられ、これらは主にDATBを生成する。 本発明により製造される芳香族構造には以下のものがあるが、これらには限定 されない。 ベンゼンに関しては、R21〜R26のうち少なくとも1つは電子求引基であり、 R21〜R26のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ピリジンに関しては、R31〜R35のうち少なくとも1つは電子求引基であり、 R31〜R35のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ナフタレンに関しては、R21〜R28のうち少なくとも1つは電子求引基であり 、R21〜R28のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ビフェニルに関しては、R21〜R30のうち少なくとも1つは電子求引基であり 、R21〜R30のうち少なくとも1つはアミン、アミノ基であり、 キノリンに関しては、R31〜R37のうち少なくとも1つは電子求引基であり、 R31〜R37のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 1,4−キノキサリンに関しては、R31〜R36のうち少なくとも1つは電子求 引基であり、R31〜R36のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ジアミノ6員環に関しては、R41〜R44のうち少なくとも1つは電子求引基で あり、R41〜R44のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 3個の窒素原子を有する6員環に関しては、R41〜R44のうち少なくとも1つ は電子求引基であり、R41〜R43のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 1個、2個又は3個の窒素原子を有する5員環複素環に関しては、R51〜R54 のうち少なくとも1つは電子求引基であり、R51〜R54のうち少なくとも1つは アミノ基であり、 インドールに関しては、R61〜R65のうち少なくとも1つは電子求引基であり 、R61〜R65のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 2個の6員環を有する縮合ピリジンに関しては、R71〜R76のうち少なくとも 1つは電子求引基であり、R71〜R76のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 R80は1〜6個の炭素原子を有するアルキル基であり、 電子求引基は−CN,−NO2,−COR,−CO21,−CONR2,−SO2 R,−SO3H,−CF3,−F,−Cl,−Br,−I及び−NH2から成る群 から選択したものであり、R1及びR2はC1〜C6アルキル基である。 他の置換基は電子求引基又は電子供与基のいずれかから選択することができ、 以下の基から選択することができるが、これらには限定されない:−NO2,− CN,−CO2R,−SO2R,−CF3,−F,−Cl,−Br,−I,−CO R,−CONR2,−OR,−SR,−アルキル,−アリール,−複素環式芳香 環,−SO3H。 求電子性芳香族化合物が1個より多い電子求引基を有する場合には、環に加え ることができるアミノ基の数は、電子求引基の数と等しくすることができる。 溶媒−本発明において、好ましい溶媒には、双極子中性溶媒が含まれ、これに は、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド 、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が含 まれるが、これらには限定されない。溶媒はまた、条件及び生成物収率を最適に するために必要な希釈剤(ベンゼン、クロロホルム)を含むことができる。溶媒 の混合物もまた含まれる。一般的方法 ピクラミドは市販の源から得るか、又はE.Y.Spencer 等、Canadian Journal Research,第24B 巻、第204〜207頁(1946)に従って製造する。 1,3,5−トリニトロベンゼンは市販の給源から得るか、又はOrganic Synt hesis に従って製造する。 2,4,6−トリニトロトルエンは市販の給源から得るか、又は基となる任意 の文献に従って製造する。 DMSOは、乾燥し、4A分子ふるいの上に保存する。 4−アミノ−1,2,4−トリアゾール(ATA)は、米国インディアナ州イ ンディアナポリス 1500 サウス チブス アヴェニュー所在、46242 −0912、Reilly Industries,Inc.から市場で入手できる。 反応はテフロン(登録商標)製のふた付き反応容器中で、又はVNS反応を大 気水分から保護する無水硫酸カルシウムを有する乾燥管を備えた反応容器中で実 施した。 以下の実施例は本発明を説明し、記載するためのものである。これらの実施例 は、いかなる場合にも限定的であると解釈すべきではない。 実施例1 1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物(TMHI)の製造 (a)1,1−ジメチルヒドラジン(5.1ml、67ミリモル)を60mlの テトラヒドロフラン(THF)に溶解した。ヨウ化メチル(4ml、67ミリモ ル)を氷浴で冷却し、機械的に掻き混ぜながら加えた。生成したスラリーをTH Fで希釈して掻き混ぜを促進した。反応混合物を周囲温度で2時間掻き混ぜ、白 色固体を濾過により捕集した。エタノール(100ml)からの再晶出により、 11.6gのTMHI(86%)が白色プレートとして得られた。融点230〜 232℃(223℃で軟化)、1H−nmr(D2O) δ 3.42(−CH3 )、4.55ppm(−NH2交換可能)。 (b)同様に、1,1−ジメチルヒドラジンの代わりに化学量論的当量の1,2 −ジ−R(Rはアルキル基又はアリール基)ヒドラジンを用いた以外は実施例1 (a)の操作を繰り返し、同様の量の1,1−ジメチル−1,2−ジ−R−ヒド ラジニウムヨウ化物を得た。 (c)同様に、ヨウ化メチルの代わりに化学量論的当量の塩化エチルを用い、1 ,1−ジエチルヒドラジンと反応させた以外は実施例1(a)の操作を繰り返し 、同様の量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを得た。 実施例2 ピクラミドからのDATBの製造 (a)ピクラミド(0.30g、1.3ミリモル)及びTMHI(0.56g、 2.8ミリモル)を10mlの乾燥ジメチルスルホキシド(DMSO)に、大気 水分から保護しながら溶解した。ナトリウムメトキシド(0.31g、5.7ミ リモル)を1回で掻き混ぜながら加え、生成した赤色スラリーを周囲温度で3時 間掻き混ぜた。反応混合物を氷水(25ml)中に注入し、塩酸でpH4に酸性 化した。生成物を濾過により捕集し、水洗し、乾燥して、0.24g(75%) のベージュ−黄色固体を得た。この物質のIRスペクトルとDATBの参照試料 のIRスペクトルは同じであった。 (b)同様に、1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物の代わりに化学 量論的当量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを用いた以外は実 施例2(a)の操作を繰り返し、同様の量のDATBを得た。 (c)同様に、DMSOの代わりに等容積のメタノール、エタノール、n−プロ パノール、イソプロパノール又はノルマルブタノールを用い、塩基としてナトリ ウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリ ウムイソプロポキシド又はカリウムt−ブトキシドを用いた以外は実施例2(a )の操作を繰り返し、ピクラミドとDATBとの混合物を得た。DATBをDM F又はDMSOからの晶出により精製した。 実施例3 ピクラミドからのTATBの製造 (a)ピクラミド(1.00g、4.38ミリモル)及びTMHI(3.54g 、17.5ミリモル)を乾燥DMSO(34ml)に溶解した。ナトリウムメト キシド(1.89g、35.0ミリモル)を1回で加え、生成した赤色スラリー を16時間周囲温度で乾燥雰囲気中で掻き混ぜた。反応混合物を氷水中に注入し 、濃塩酸でpH4に酸性化した。生成した沈殿物を捕集し、水(20ml)及び アセトン(10ml)で洗浄して、1.07g(95%)のベージュ−黄色固体 を得た。融点355℃で分解を伴った。この物質のIRスペクトルとTATBの IRスペクトルは同一であった。 (b)同様に、1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物の代わりに化学 量論的当量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを用いた以外は実 施例3(a)の操作を繰り返し、同様の量のTATBを得た。 (c)同様に、DMSOの代わりに等容積のDMF又はDMACを用い、ナトリ ウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエトキシド、ナトリウム n−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリウムt−ブトキシドを それぞれ用いた以外は実施例3(a)の操作を繰り返し、同様の量のTATBを 得た。 実施例4 TNBからのDATBの製造 (a)DMSO(5ml)を急速に掻き混ぜながらTNB(0.148g、0. 695ミリモル)、TMHI(1.03g、5.10ミリモル)及びナトリウム メトキシド(0.609g、11.3ミリモル)の混合物に加えた。暗い茶色の 懸濁液を周囲温度で2時間掻き混ぜた。反応混合物を冷却した0.12N−HC l水溶液(200ml)に注入した。生成した沈殿物を捕集し、水洗し、乾燥し て、0.148g(61%)の暗いオレンジ色の固体を得た。この物質のIRス ペクトルとDATBのIRスペクトルは同じであった。 (b)同様に、1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物の代わりに化学 量論的当量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを用いた以外は実 施例4(a)の操作を繰り返し、同様の量のDATBを得た。 (c)同様に、DMSOの代わりに等容積のDMF又はDMACを用い、ナトリ ウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエトキシド、ナトリウム n−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリウムt−ブトキシドを それぞれ用いた以外は実施例4(a)の操作を繰り返し、ピクラミドとDATB との混合物を得た。DATBをDMF及びDMSOからの晶出により精製した。 実施例5 TNBからのTATBの製造 (a)TNB(0.148g、0.693ミリモル)及びTMHI(1.03g 、5.10ミリモル)をDMSO(10ml)に溶解した後、ナトリウムメトキ シド(0.600g、11.1ミリモル)を加えた。暗い茶色の懸濁液を周囲温 度で20時間掻き混ぜた。反応混合物を冷却した0.12N−HCl水溶液(2 00ml)に注入した。生成した沈殿物を水洗し、乾燥して、0.158g(6 1%)の明るい茶色の粉末を得、これはTATBのIRスペクトルを有していた 。 (b)同様に、1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物の代わりに化学 量論的当量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを用いた以外は実 施例5(a)の操作を繰り返し、同様の量のTATBを得た。 (c)同様に、DMSOの代わりに等容積のDMF、DMACを用い、ナトリウ ムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエトキシド、ナトリウムn −プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリウムt−ブトキシドをそ れぞれ用いた以外は実施例5(a)の操作を繰り返し、同様の量のTATBを得 た。 実施例6 ニトロベンゼンからのニトロアニリンの製造 (a)ニトロベンゼン(0.133ml、1.29ミリモル)及びTMHI(0 .283g、1.40ミリモル)を7mlのDMSOに溶解した。カリウムt− ブトキシド(0.348g、3.10ミリモル)を1回で加え、生成した暗い赤 −オレンジ色溶液を4時間周囲温度で掻き混ぜた。反応混合物を5gの氷上に注 入し、10%塩酸で酸性化し、0.5時間掻き混ぜた。生成した溶液を酢酸エチ ル(3×20ml)で抽出した。一緒にした有機層を水洗し、乾燥し(MgSO4 )、蒸発させた。生成した茶色固体を、シリカゲルを用い、9:1の石油エー テル−アセトンで溶離させクロマトグラフィー分離して、0.096gのo−ニ トロアニリン及び0.062gのp−ニトロアニリン(合計0.158g、全体 の収率86%)を、相対異性体比率61:39で得た。 (b)同様に、1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物の代わりに化学 量論的当量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを用いた以外は実 施例6(a)の操作を繰り返し、同様の量のニトロアニリンを得た。 (c)同様に、DMSOの代わりに等容積のDMF又はDMACを用い、カリウ ムセ−ブトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムメトキシド、ナトリウ ムエトキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又は ナトリウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例6(a)の操作を繰り 返し、同様の量のニトロアニリンを得た。 実施例7 TMHIを用いての3−置換ニトロベンゼンのアミノ化 TMHIを、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール(ATA)を用いた場合 と同様に、3−置換ニトロベンゼン基質と、A.R.Katritzky 及びK.S.Lauren zo,Journal of Organic Chemistry,第51巻、第5039〜5040頁(1986)に 報告されたように反応させた。ニトロ芳香族基質(1.3ミリモル)及びTMH I(1.4〜1.9ミリモル)を乾燥DMSO(7ml)中に溶解し、固体アル コキシド(ナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシド)を掻き混ぜなが ら加えた。溶液は直ちにほぼ黒色となった。4〜17時間室温で掻き混ぜた後、 反応を10%HClで抑止した。沈殿固体を濾過により捕集し、冷水で洗浄した 。濾液を酢酸エチルで抽出し、溶媒の蒸発により得られた粗製生成物を、シリカ でクロマトグラフィー分離した。すべての生成物の同一性を、融点及び/又は1 H NMRを真正の標準物質と比較することにより確認した。結果を表1にまと めた。 表1はTMHIがATAと同等の選択性を有せず、ほとんどの場合に複数のレ ジオ異性体生成物を生成することを示す。TMHIは2位においてアミノ化する 傾向を示し、これとは対照的に、ATAの場合には専ら4位においてアミノ化さ れる。TMHIの極めて高い反応性は興味深く、m−ジニトロベンゼンでのジア ミノ化は化学量論的条件下でも生じる。 実施例8 TNTからのジアミノTNT(DATNT)の製造 (a)TNT(0.227g、1.00ミリモル)及びTMHI(1.03g、 5.10ミリモル)を、DMSO(10ml)に溶解した。ナトリウムメトキシ ド(0.600g、11.1ミリモル)を1回で掻き混ぜながら加えた。暗い茶 色の懸濁液を周囲温度で23時間掻き混ぜた。反応混合物を冷却した0.12N −HCl水溶液(200ml)に注入し、沈殿物を捕集する前に20分間掻き混 ぜた。生成物を水洗し、乾燥して0.212g(82%)のDATNTを暗いオ リーブ緑色固体として得た。1H−nmr(DMSO−d6) δ 8.08(b r,s,4,NH2)及び2.18(s,3,ArCH3)。 (b)同様に、1,1,1−トリメチルヒドラジニウムヨウ化物の代わりに化学 量論的当量の1,1,1−トリエチルヒドラジニウムクロリドを用いた以外は実 施例8(a)の操作を繰り返し、同様の量のDATNTを得た。 (c)同様に、DMSOの代わりに等容積のDMF又はDMACを用い、ナトリ ウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエトキシド、ナトリウム n−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリウムt−ブトキシドを それぞれ用いた以外は実施例5(a)の操作を繰り返し、同様の量のDATNT を得た。 実施例9 ヒドロキシルアミンを用いるピクラミドからのDATBの製造 (a)ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.709g、10.2ミリモル)及びピク ラミド(0.477g、2.09ミリモル)を17mlのDMSOに溶解した。 ナトリウムメトキシド(1.28g、23.6ミリモル)をメタノール(5.4 0ml)に溶解した溶液を掻き混ぜながら加え、生成した茶色懸濁液を周囲温度 で4時間掻き混ぜた。反応混合物を200mlの飽和塩化アンモニウム水溶液に 注入した。生成物を濾過により捕集し、水洗し冷却アセトンで洗浄して、0.1 39g(27%)の黄色固体を得た。この物質のIRスペクトルとDATBのI Rスペクトルは同じであった。 (b)同様に、メタノールの代わりに等容積のエタノール、n−プロパノール、 イソプロパノール又はt−ブタノールを用い、ナトリウムメトキシドの代わりに 化学量論的当量のナトリウムエトキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリ ウムイソプロポキシド又はカリウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施 例9(a)の操作を繰り返し、同様の量のDATBを得た。 実施例10 O−メチルヒドロキシルアミンを用いるピクラミドからのDATBの製造 (a)DMSO(10ml)を急速に掻き混ぜながらピクラミド(0.477g 、2.09ミリモル)、O−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩(0.709g、 10.2ミリモル)及びナトリウムメトキシド(1.27g、23.6ミリモル )の混合物に加えた。暗い茶色の懸濁液を周囲温度で2時間掻き混ぜた。反応混 合物を冷却した0.12N−HCl水溶液(200ml)に注入した。生成した 沈殿物を捕集し、水洗し、乾燥して、0.454g(89%)の黄色固体を得た 。この物質のIRスペクトルとDATBのIRスペクトルは同じであった。 (b)同様に、ナトリウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエ トキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリ ウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例10(a)の操作を繰り返し 、同様の量のDATBを得た。 実施例11 O−ベンジルヒドロキシルアミンを用いるピクラミドからのDATBの製造 (a)DMSO(15ml)を急速に掻き混ぜながらピクラミド(0.477g 、2.09ミリモル)、O−ベンジルヒドロキシルアミン(1.64g、10. 3ミリモル)及びナトリウムメトキシド(1.91g、35.4ミリモル)の混 合物に加えた。茶色の懸濁液を周囲温度で15時間掻き混ぜた。反応混合物を冷 却した0.12N−HCl水溶液(200ml)に注入した。生成した沈殿物を 捕集し、水洗し、乾燥して、0.444g(87%)のDATBを得た。 (b)同様に、ナトリウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエ トキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリ ウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例11(a)の操作を繰り返し 、同様の量のDATBを得た。 実施例12 ATAを用いるTNBからのTATBの製造 (a)ナトリウムメトキシド(1.19g、22.2ミリモル)をDMSO(1 5ml)に懸濁させた懸濁液を、TNB(0.296g、1.39ミリモル)及 びATA(0.853g、10.2ミリモル)を4mlのDMSOに溶解した溶 液に、急速に掻き混ぜながら加えた。茶色の懸濁液を周囲温度で2時間掻き混ぜ た。反応混合物を冷却した0.12N−HCl水溶液(200ml)に注入した 。生成した沈殿物を捕集し、水洗し、乾燥して、0.353g(98%)の黄色 固体を得た。この物質のIRスペクトルとTATBのIRスペクトルは同じであ った。 (b)同様に、ナトリウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエ トキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリ ウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例12(a)の操作を繰り返し 、同様の量のTATBを得た。 実施例13 ATAを用いるDATBからのTATBの製造 (a)ナトリウムメトキシド(0.600g、11.1ミリモル)を、DATB (0.25g、1.05ミリモル)及びATA(0.429g、5.10ミリモ ル)を15mlのDMSOに溶解した溶液に加えた。赤茶色の懸濁液を周囲温度 で2.5時間掻き混ぜた。反応混合物を冷却した0.12N−HCl水溶液(2 00ml)に注入した。生成した沈殿物を捕集し、水洗し、乾燥して、0.27 0g(100%)のTATBを得た。 (b)同様に、ナトリウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエ トキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリ ウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例13(a)の操作を繰り返し 、同様の量のTATBを得た。 実施例14 ATAを用いるピクラミドからのTATBの製造 (a)ナトリウムメトキシド(1.19g、22.0ミリモル)を、ピクラミド (0.228g、1.00ミリモル)及びATA(0.841g、10.0ミリ モル)を15mlのDMSOに溶解した溶液に加えた。赤味を帯びたオレンジ色 の懸濁液を周囲温度で3時間掻き混ぜた。反応混合物を冷却した0.12N−H Cl水溶液に注入した。生成した沈殿物を捕集し、水洗し、乾燥して、0.23 6g(91%)のTATBを得た。 (b)同様に、ナトリウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエ トキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリ ウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例14(a)の操作を繰り返し 、同様の量のTATBを得た。 実施例15 ジアミノTNT(DATNT)のTNTからの製造 (a)ナトリウムメトキシド(1.19g、22.2ミリモル)を13mlのD MSOに懸濁させた懸濁液を、TNT(0.476g、2.10ミリモル)及び ATA(0.853g、10.2ミリモル)を4mlのDMSOに溶解した溶液 に加えた。茶色の懸濁液を周囲温度で3時間掻き混ぜ、次に塩化アンモニウムの 飽和水溶液(200ml)に注入した。深い黄色の固体を捕集し、水洗し、乾燥 して、0.337g(62%)のDATNTを得た。1H−nmr(CDCl3+ DMSO−d6) δ 8.44(br,s,4,NH2)及び2.35(s,3 ,ArCH3)。 (b)同様に、ナトリウムメトキシドの代わりに化学量論的当量のナトリウムエ トキシド、ナトリウムn−プロポキシド、ナトリウムイソプロポキシド又はカリ ウムt−ブトキシドをそれぞれ用いた以外は実施例15(a)の操作を繰り返し 、同様の量のDATNTを得た。 実施例16 アミノ複素環式化合物の合成 (a)ピクラミドの代わりに化学量論的当量のモノニトロ又はジニトロピリジン を用いた以外は実施例2(a)の操作を繰り返した。相応するモノアミノ及びジ アミノニトロピリジンが得られた。 (b)ピクラミドの代わりに化学量論的当量のモノニトロ又はジニトロピラゾー ルを用いた以外は実施例2(a)の操作を繰り返し、相応するモノアミノ及びジ アミノニトロピラゾールが得られた。 本発明のいくつかの例のみを本明細書中に示し記載したが、当業者には、求電 子性芳香族化合物のモノアミノ化及び/又はポリアミノ化のこれらの新規な代償 性求核置換方法の種々の修整及び変更、例えば1,1,1−トリアルキルヒドラ ジニウム塩又は4−アミノ−1,2,4−トリアゾールを用いてアミン化合物、 例えばDATB又はTATBを製造することが、本発明の精神と範囲を逸脱する ことなく可能であることは明らかである。添付した請求の範囲内にあるこのよう な修整及び変更は、全て請求の範囲に含まれることを意図する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 229/56 C07C 229/56 253/30 253/30 255/58 255/58 C07D 213/73 C07D 213/73 241/44 241/44 249/14 249/14 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),JP,US (72)発明者 バゴリア フィリップ エフ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550 リヴァーモア カナリー コート 93 (72)発明者 シュミット ロバート ディー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550 リヴァーモア ミル スプリング ス コモン 1889 ナンバー 301

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.モノアミノ、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合物を製造するにあたり、 (a)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次式の求電子性 芳香族化合物 (式中のQ1、Q2、Q3、X1、Y1及びZ1は−CN、−NO2、−COR、− CO21、−CONR2、−SO2R、−SO3H、−CF3、−F、−Cl、−B r、−I及び−NH2が含まれるがこれらには限定されない種々の電子求引基か ら成る群からそれぞれ独立して選択したものを示し、ただしQ1、Q2、Q3、X1 、Y1及びZ1のうち少なくとも1つは水素原子を示す)を、 (i)1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(ここでアルキル基はメ チル、エチル、プロピル、ブチル又はベンジル基から成る群から選択したものを 示し、陰イオンは塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メ シラート、トリフラート、テトラフルオロホウ酸塩等から成る群から選択したも のを示す)、 (ii)ヒドロキシルアミン、 (iii)O−アルキルヒドロキシルアミン(ここでアルキル基はC1〜C1 0 である)、又は (v)4−アミノ−1,2,4−トリアゾール から成る群から選択した有効量の試薬と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウメ トキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選 択した強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシド 、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド、 ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物(ただしアルコールが存在するときに は主にDATB及びピクラミドが生成する)から成る群から選択した溶媒中で反 応させ、 (b)生成したモノアミノ、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合物を単離する ことを特徴とするモノアミノ、ジアミノ又はポリアミノ芳香族化合物の製造方法 。 2.反応温度が約10〜30℃である請求の範囲1記載の方法。 3.生成したアミノ化芳香族化合物が以下の化合物 (ベンゼンに関しては、R21〜R26のうち少なくとも1つは電子求引基であり 、R21〜R26のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ピリジンに関しては、R31〜R35のうち少なくとも1つは電子求引基であり 、R31〜R35のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ナフタレンに関しては、R21〜R28のうち少なくとも1つは電子求引基であ り、R21〜R28のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ビフェニルに関しては、R21〜R30のうち少なくとも1つは電子求引基であ り、R21〜R30のうち少なくとも1つはアミン、アミノ基であり、 キノリンに関しては、R31〜R37のうち少なくとも1つは電子求引基であり 、R31〜R37のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 1,4−キノキサリンに関しては、R31〜R36のうち少なくとも1つは電子 求引基であり、R31〜R36のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 ジアミノ6員環に関しては、R41〜R44のうち少なくとも1つは電子求引基 であり、R41〜R44のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 3個の窒素原子を有する6員環に関しては、R41〜R43のうち少なくとも1 つは電子求引基であり、R41〜R43のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 1個、2個又は3個の窒素原子を有する5員環複素環に関しては、R51〜R54 のうち少なくとも1つは電子求引基であり、R51〜R54のうち少なくとも1つ はアミノ基であり、 インドールに関しては、R61〜R65のうち少なくとも1つは電子求引基であ り、R61〜R65のうち少なくとも1つはアミノ基であり、 2個の6員環を有する縮合ピリジンに関しては、R71〜R76のうち少なくと も1つは電子求引基であり、R71〜R76のうち少なくとも1つはアミノ基であり 、 R80は1〜6個の炭素原子を有するアルキル基であり、 電子求引基は−CN,−NO2,−COR,−CO21,−CONR2,−S O2R,−SO3H,−CF3,−F,−Cl,−Br,−I及び−NH2から成る 群から選択したものを示し、R1及びR2はC1〜C6アルキル基から成る群から選 択したものを示す)から成る群から選択したものである請求の範囲1記載の方法 。 4.出発物質化合物が炭素環式化合物であり、 試薬が1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(アルキル基はメチル、 エチル、プロピル又はブチル基を示す)であり、出発物質の約1.9〜2.3モ ル当量で存在し、 塩の陰イオンがハロゲン化物であり、 温度が約10〜30℃であり、 強塩基がナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシ ド及びこれらの組み合わせから成る群から選択したものであり、 溶媒がアルコールを含まない 請求の範囲1記載の方法。 5.出発物質化合物が複素環式芳香族化合物であり、 試薬が1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(アルキル基はメチル、 エチル、プロピル又はブチル基を示す)であり、出発物質の約1.9〜2.3モ ル当量で存在し、 温度が約10〜30℃であり、 強塩基がナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシ ド及びこれらの組み合わせから成る群から選択したものであり、 溶媒がアルコールを含まない 請求の範囲1記載の方法。 6.1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DATB)又は1, 3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TATB)を製造する にあたり、 (a)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、トリニトロ芳香 族出発物質化合物V (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選 択したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子を示す )を、 DATB又はTATBを得るのに有効な量の1,1,1−トリアルキルヒド ラジニウム塩(アルキル基はメチル、エチル、プロピル又はブチル基から成る群 から選択したものを示し、陰イオンは塩化物、臭化物、フッ化物、硫酸塩、水酸 化物、メシラート、トリフラート、テトラフルオロホウ酸塩及びこれらの組み合 わせから成る群から選択したものを示す)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウム メトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択し た強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシ ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド 、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物(ただしアルコールが存在するとき には主にDATB及びピクラミドが生成する)から成る群から選択した溶媒中で 反応させ、 (b)生成したDATB又はTATBを単離する 請求の範囲1記載の方法。 7.反応温度が約10〜30℃である請求の範囲6記載の方法。 8.DATBを生成し、1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1モルの 出発物質化合物Vあたり約1.9〜2.3モル当量で存在する請求の範囲7記 載の方法。 9.出発物質化合物Vを1,3,5−トリニトロベンゼン、2,4,6−トリニ トロアニリン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンから成る 群から選択する請求の範囲7記載の方法。 10.1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1,1,1−トリメチルヒド ラジニウムヨウ化物である請求の範囲7記載の方法。 11.強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択する請 求の範囲7記載の方法。 12.溶媒がメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール又はこれらの混 合物である請求の範囲7記載の方法。 13.出発物質化合物Vを1,3,5−トリニトロベンゼン、2,4,6−トリニ トロアニリンから選択し、 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1,1,1−トリメチルヒド ラジニウムヨウ化物であり、 強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択し、 溶媒をメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスル ホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルム アミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から成る群から選択する請求 の範囲7記載の方法。 14.TATBを生成し、1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1モルの 化合物Vあたり約3.9〜5.5モル当量で存在する請求の範囲7記載の方法。 15.出発物質を1,3,5−トリニトロベンゼン、2,4,6−トリニトロアニ リン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンから成る群から選 択する請求の範囲14記載の方法。 16.1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1,1,1−トリメチルヒド ラジニウムヨウ化物である請求の範囲14記載の方法。 17.強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択する請 求の範囲14記載の方法。 18.溶媒がジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホ ラミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から 成る群から選択された双極子中性溶媒である請求の範囲14記載の方法。 19.出発物質を1,3,5−トリニトロベンゼン、2,4,6−トリニトロアニ リン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼンから成る群から選 択し、 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩が1,1,1−トリメチルヒド ラジニウムヨウ化物であり、 強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択し、 溶媒をジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホ ラミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から 成る群から選択する 請求の範囲14記載の方法。 20.1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DATB)又は1, 3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TATB)を製造する にあたり、 (a)出発物質として、次式 で表される芳香族化合物又はこれらの混合物を市販の給源から得るか、又は (i) を、約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、有効量の1,1,1−トリア ルキルヒドラジニウム塩(アルキル基はメチル、エチル、プロピル又はブチル基 から成る群から選択したものを示し、塩は塩化物、臭化物又はヨウ化物から選択 したものを示す)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウム メトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択し た塩基の存在下で、 ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド 、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から成る群 から選択した溶媒中で反応させ、化合物III及び/又はIVである生成物を単 離するか、又は、 (ii)アニリンを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して化合物III 又はIVを生成するか、又は (iii)アセトアニリドを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して4− ニトロアセトアニリドを生成し、これをさらに硝酸と硫酸との混合物を用いてニ トロ化して化合物VIを生成し、 (b)2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン又はこれらの混合物を2,4 ,6−トリニトロアニリン(VI)を生成する条件下で硝酸と硫酸との混合物と 反応させ、 (c)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次式 (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選 択したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子を示す )で表されるトリニトロ芳香族化合物を、 1,1,1−トリアルキルヒドラジニウム塩(アルキル基はメチル、エチル 、プロピル又はブチル基から成る群から選択したものを示し、陰イオンは塩化物 、臭化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラート、トリフラート、テトラフ ルオロホウ酸塩等から成る群から選択したものを示す)の有効量と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウム メトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの組み合わせから成る群から選択し た塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシ ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド 、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反 応させ、 (d)生成したDATB又はTATBを単離する ことを特徴とする1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DA TB)又は1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TAT B)の製造方法。 21.反応温度が約10〜30℃である請求の範囲16記載の方法。 22.モノ又はポリアミノ、モノ又はポリニトロベンゼンを製造するにあたり、 (a)出発物質として、以下の構造 (式中のR2、R3及びR4は−H、−CH3、−F、−Cl、−Br、−I、− CN、−COOH、−COOR又は−OCH3から成る群からそれぞれ独立して 選択したものを示し、 R5〜R9は−H,−CH3,−F,−Cl,−Br,−I,−CN又は−O CH3又はこれらの混合物から成る群からそれぞれ独立して選択したものを示し 、ただしR5〜R9のうち少なくとも1つはHを示す)から成る群から選択した芳 香族化合物を得、 (b)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、ニトロ芳香族化 合物を、 有効量の1,1−ジアルキル−1,2−ジ−R−ヒドラジニウム塩(ここで ジアルキルはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、 ドデシル、ピリジル、−CH2(CH2nCH2−,−(CH2CH2)O(CH2 CH2)−から成る群から選択したものを示し、nは1〜10であり、RはH、 C1〜C20アルキル基又はアリール基から成る群から選択したものを示し、陰イ オンは塩化物、臭化物、フッ化物、硫酸塩、水酸化物、メシラート、トリフラー ト、テトラフルオロホウ酸塩等から成る群から選択したものを示す)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウム メトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した塩 基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシ ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド 、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反 応させ、 (C)生成したモノアミノ、ジアミノ又はトリアミノ置換ニトロ芳香族化合物 を単離する ことを特徴とするモノ又はポリアミノ、モノ又はポリニトロベンゼンの製造方 法。 23.温度が約10〜30℃であり、 時間が約0.1〜24時間であり、 出発物質が置換又は未置換モノニトロ又はジニトロベンゼンであり、 Rが水素原子であり、 ハロゲン化物がヨウ化物である 請求の範囲22記載の方法。 24.出発物質Vにおいて、X、Y及びZはH又はNHRからそれぞれ独立して選 択したものを示し、 反応温度が約10〜30℃である 請求の範囲20記載の方法。 25.溶媒がアルコールではなく、TATBを生成する請求の範囲24記載の方法 。 26.1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DATB)又は1, 3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TATB)を製造する にあたり、 (a)周囲圧及び約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次の構造式 (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選 択したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子を示す )で表されるトリニトロ芳香族出発物質を、 有効量の4−アミノ−1,2,4−トリアゾール又はヒドロキシルアミン又 はO−アルキルヒドロキシルアミン(アルキル基は1〜10個の炭素原子を有す るものを示し、ただしヒドロキシルアミン及びO−アルキルヒドロキシルアミン を用いた場合には主にDATBを生成する)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウム メトキシド、カリウムメトキシド又はこれらの組み合わせから成る群から選択し た強塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタ ノール、イソブタノール、第2ブタノール、第3ブタノール、ジメチルスルホキ シド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミ ド、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で 反応させ、ただし、アルコールが存在する場合には主にDATBを生成し、 (b)生成したDATB又はTATBを分離する 請求の範囲1記載の方法。 27.反応温度が約10〜30℃であり、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール を用いる請求の範囲26記載の方法。 28.DATBが生成し、4−アミノ−1,2,4−トリアゾールが工程(a)で 1モルの出発物質トリニトロ芳香族化合物あたり約1.9〜2.3モル当量で 存在する請求の範囲26記載の方法。 29.出発物質トリニトロ芳香族化合物を1,3,5−トリニトロベンゼン、2, 4,6−トリニトロアニリン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベ ンゼンから成る群から選択する請求の範囲26記載の方法。 30.4−アミノ−1,2,4−トリアゾールが約2.1モル当量で存在する請求 の範囲26記載の方法。 31.強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択する請 求の範囲26記載の方法。 32.溶媒をメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール及びこれらの混 合物から成る群から選択し、ヒドロキシルアミン又はそのO−アルキル誘導体を 用いてDATBを生成する請求の範囲26記載の方法。 33.出発物質化合物を1,3,5−トリニトロベンゼン又は2,4,6−トリニ トロアニリンから選択し、 強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択し、 溶媒がDMSO、アルコール又はこれらの混合物及びヒドロキシルアミン及 びO−アルキルヒドロキシルアミンである 請求の範囲26記載の方法。 34.TATBを生成し、4−アミノ−1,2,4−トリアゾールが1モルの出発 物質トリニトロ芳香族化合物あたり約3.9〜5.5モル当量で存在する請求の 範囲27記載の方法。 35.出発物質トリニトロ芳香族化合物を1,3,5−トリニトロベンゼン、2, 4,6−トリニトロアニリン又は1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベ ンゼンから成る群から選択する請求の範囲34記載の方法。 36.4−アミノ−1,2,4−トリアゾールが約4.5モル当量で存在する請求 の範囲34記載の方法。 37.強塩基がナトリウムメトキシドである請求の範囲34記載の方法。 38.溶媒がジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホ ラミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から 成る群から選択した双極子中性溶媒である請求の範囲34記載の方法。 で表される芳香族出発物質化合物又はこれらの混合物を市販の給源から得るか 、又は (i) を化合物III又はIVを得るのに有効な量の4−アミノ−1,2,4−トリ アゾール、ヒドロキシルアミンと、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウム メトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した塩 基の存在下で、 ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド 、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から成る群 から選択した溶媒中で反応させるか、又はIIIである生成物を単離するか、又 は、 (ii)アニリンを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して化合物III 又はIVを生成するか、又は (iii)アセトアニリドを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して4− ニトロアセトアニリドを生成し、これを硝酸と硫酸の混合物を用いてさらにニト ロ化して化合物VIを生成し、 (b)2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン又はこれらの混合物を2,4 , ムメトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した 塩基の存在下で、 ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド 、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から成る群 から選択した溶媒中で反応させるか、又はIIIである生成物を単離するか、又 は、 (ii)アニリンを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して化合物III 又はIVを生成するか、又は (iii)アセトアニリドを硝酸と硫酸との混合物を用いてニトロ化して4− ニトロアセトアニリドを生成し、これを硝酸と硫酸の混合物を用いてさらにニト ロ化して化合物VIを生成し、 (b)2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン又はこれらの混合物を2,4 ,6−トリニトロアニリンを生成する条件下で硝酸と硫酸との混合物と反応させ 、 (A)約0〜50℃の温度で約0.1〜24時間、次式 (式中のX、Y及びZは−H及び−NH2から成る群からそれぞれ独立して選 択したものを示し、ただしX、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子を示す )で表される出発物質トリニトロ芳香族化合物を、 有効量の4−アミノ−1,2,4−トリアゾール又はヒドロキシルアミン又 はO−アルキルヒドロキシルアミン(アルキル基は1〜10個の炭素原子を有す る)と、 ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、カリウムプロポキシド、ナト リウムプロポキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウ ムメトキシド、カリウムメトキシド及びこれらの混合物から成る群から選択した 塩基の存在下で、 メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジメチルスルホキシ ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホラミド、ジメチルホルムアミド 、ジメチルアセトアミド及びこれらの混合物から成る群から選択した溶媒中で反 応させ、ただし、アルコールが存在するか又は4−アミノ−1,2,4−トリア ゾールの代わりにヒドロキシルアミン又はそのO−アルキルヒドロキシルアミン が用いられた場合には主にDATBを生成し、 (B)生成したDATB又はTATBを単離する ことを特徴とする1,3−ジアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(DA TB)又は1,3,5−トリアミノ−2,4,6−トリニトロベンゼン(TAT B)の製造方法。 41.反応温度が約10〜30℃である請求の範囲36記載の方法。 42.4−アミノ−1,2,4−トリアゾールを1モルの化合物Vあたり約1.9 〜2.3モル当量又は約3.9〜5.5モル当量で用い、 温度が10〜30℃であり、 時間が0.1〜24時間であり、 強塩基がナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドであり、 溶媒がジメチルスルホキシドを含む 請求の範囲26記載の方法。 43.ヒドロキシルアミンを1モルの化合物Vあたり約1.9〜2.3モル当量又 は約3.9〜5.5モル当量で用い、 温度が約10〜30℃であり、 強塩基がナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドであり、 溶媒がジメチルスルホキシド、アルコール又はこれらの混合物を含む 請求の範囲26記載の方法。 44.O−アルキルヒドロキシルアミンを1モルの前記出発物質トリニトロ芳香族 化合物あたり約1.9〜2.3モル当量又は約3.9〜5.5モル当量で用い、 強塩基をナトリウムメトキシド又はカリウムt−ブトキシドから選択し、 溶媒がジメチルスルホキシドを含む 請求の範囲26記載の方法。 45.O−アルキルヒドロキシアミンのO−アルキル基のアルキルがメチル、エチ ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ベンジル又は−CH2CH2−フェ ニルである請求の範囲44記載の方法。
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