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7034916アミデート化合物、ポリウレタン製造用触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-04
(45)【発行日】2022-03-14
(54)【発明の名称】アミデート化合物、ポリウレタン製造用触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法
(51)【国際特許分類】
   C07D 233/90 20060101AFI20220307BHJP
   C08G 18/20 20060101ALI20220307BHJP
【FI】
C07D233/90 C CSP
C08G18/20
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2018531986
(86)(22)【出願日】2017-08-03
(86)【国際出願番号】 JP2017028314
(87)【国際公開番号】W WO2018025970
(87)【国際公開日】2018-02-08
【審査請求日】2020-06-26
(31)【優先権主張番号】P 2016153676
(32)【優先日】2016-08-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2017072940
(32)【優先日】2017-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000167646
【氏名又は名称】広栄化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宮城 元嘉
(72)【発明者】
【氏名】新田 晋吾
(72)【発明者】
【氏名】坪井 ひとみ
(72)【発明者】
【氏名】高橋 彰吾
【審査官】二星 陽帥
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2011/0046301(US,A1)
【文献】特開平05-045763(JP,A)
【文献】BAIOCCHI, L. et al.,1,2,4‐Oxadiazoles. X(I). An intermediate in the isomerization from nitrones to amides,J. Heterocyclic Chem,1979年,Vol. 16,pp. 1477-1481
【文献】STURALA, Jiri et al.,Electron-Deficient Heteroarenium Salts: An Organocatalytic Tool for Activation of Hydrogen Peroxide,Journal of Organic Chemistry,2015年,Vol.80, No.5,pp.2676-2699,ISSN:0022-3263, DOI:10.1021/jo502865f
【文献】SCHMIDT, Andreas et al.,Imidazol-2-and-4-ylidene by decarboxylation. Studies on the cross-conjugated mesomeric betaine-alkal,Organic & Biomolecular Chemistry,2008年,Vol.6, No.2,pp.287-295,ISSN:1477-0520, DOI:10.1039/B716508K
【文献】COUTELIER, Olivier et al.,Polymer Preprints,2011年,Vol.52, No.2,pp.290-291
【文献】BANTU, Bhasker et al.,European Journal of Inorganic Chemistry,2009年,pp.1970-1976
【文献】BANTU, Bhasker et al.,CO2 and SnII adducts of N-heterocyclic carbenes as delayed-action catalysts for polyurethane synthes,Chemistry - A European Journal,2009年,Vol.15, No.13,pp.3103-3109,ISSN:0947-6539, DOI:10.1002/chem.200802670
【文献】WINKLER, Andrea et al.,Preparation and reactivity of an isolable N-heterocyclic carbene-borane,Journal of Organometallic Chemistry,2015年,Vol.775,pp.164-168,ISSN:0022-328X, DOI:10.1016/j.jorganchem.2014.04.037
【文献】LI, Chia-Yi et al.,Amine-Linked N-Heterocyclic Carbenes: The Importance of an Pendant Free-Amine Auxiliary in Assisting,Chemistry - An Asian Journal,2011年,Vol.6, No.6,pp.1520-1524,ISSN:1861-4728, DOI:10.1002/asia.201000829
【文献】WANG, Xiaojie et al.,High-Spin Iron(II) Alkynyl Complexes with N-Heterocyclic Carbene Ligation: Synthesis, Characterizati,Organometallics,2015年,Vol.34, No.12,pp.2775-2782,ISSN:0276-7333, DOI:10.1021/acs.organomet.5b00028
【文献】TEMPLADO, M. et al.,Synthesis, structure, and thermochemistry of adduct formation between N-heterocyclic carbenes and isocyanates or mesitylnitrile oxide,Structural Chemistry,2013年,Vol. 24,pp. 2059-2068
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D 233/90
C08G 18/20
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1):
【化1】
(式中、Aは置換若しくは無置換の炭素数1~50の炭化水素基を示す。nは1~6の整数である。
Dは、下記式(2-1)、式(2-2)、又は式(2-3)のいずれかで表される含窒素有機基である:
式(2-1):
【化2】
(式中、R1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示す。Xは窒素原子を示す。aは1を示す。R6及びR7は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基である。)
式(2-2):
【化3】
(式中、R1、X及びaは前記に同じ、R8及びR9は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
式(2-3):
【化4】
(式中、R1、X及びaは前記に同じ、R10、R11、R12及びR13は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
で表されるアミデート化合物(ただし、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-N-(p-クロロフェニル)アミデート、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-N-(3',5'-ジクロロフェニル)アミデートを除く。)。
【請求項2】
Aが無置換の炭素数1~50の炭化水素基、又は、フッ素原子、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、シアノ基、スルホニル基又はイソシアネート基から選択される少なくとも1種の置換基を有する炭素数1~50の炭化水素基である、請求項1に記載のアミデート化合物。
【請求項3】
式(1)で表されるアミデート化合物が下記式(1-1)、式(1-2)、又は式(1-3)のいずれかで表されるアミデート化合物である請求項1又は2に記載のアミデート化合物。
式(1-1):
【化5】
(式中、R4は置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-2):
【化6】
(式中、R5は置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-3):
【化7】
(式中、mは0~4の整数を示す。Dは前記に同じ。)
【請求項4】
前記アミデート化合物が下記のいずれか1つである、請求項1に記載のアミデート化合物。
【化8】
【化9】
【請求項5】
式(1):
【化10】
(式中、Aは置換若しくは無置換の炭素数1~50の炭化水素基を示す。nは1~6の整数である。
Dは、下記式(2-1)、式(2-2)、又は式(2-3)のいずれかで表される含窒素有機基である:
式(2-1):
【化11】
(式中、R1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示す。Xは窒素原子を示す。aは1を示す。R6及びR7は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基である。)
式(2-2):
【化12】
(式中、R1、X及びaは前記に同じ、R8及びR9は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
式(2-3):
【化13】
(式中、R1、X及びaは前記に同じ、R10、R11、R12及びR13は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
で表されるアミデート化合物を含有するポリウレタン製造用触媒。
【請求項6】
Aが無置換の炭素数1~50の炭化水素基、又は、フッ素原子、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、シアノ基、スルホニル基又はイソシアネート基から選択される少なくとも1種の置換基を有する炭素数1~50の炭化水素基である、請求項5に記載のポリウレタン製造用触媒。
【請求項7】
式(1)で表されるアミデート化合物が下記式(1-1)、式(1-2)、又は式(1-3)のいずれかで表されるアミデート化合物である請求項5又は6に記載のポリウレタン製造用触媒。
式(1-1):
【化14】
(式中、R4は置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-2):
【化15】
(式中、R5は置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-3):
【化16】
(式中、mは0~4の整数を示す。Dは前記に同じ。)
【請求項8】
前記アミデート化合物が下記のいずれか1つである、請求項5に記載のポリウレタン製造用触媒。
【化17】
【化18】
【請求項9】
請求項5~8のいずれか1項に記載のポリウレタン製造用触媒の存在下、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させるポリウレタン樹脂の製造方法。
【請求項10】
下記工程1及び工程2を含む請求項1~4のいずれかに記載のアミデート化合物の製造方法。
工程1 下記式(3-1)、(3-2)又は(3-3)で表される含窒素有機化合物と炭酸ジメチルとを反応させて下記式(4-1)、(4-2)又は(4-3)で表されるカルボキシレート化合物を製造する工程。
式(3-1):
【化19】
(式中、(式中、R1、R6、R7、X及びaは前記に同じ。)
式(3-2):
【化20】
(式中、R1、R8、R9、X及びaは前記に同じ。)
式(3-3):
【化21】
(式中、R1、R10、R11、R12、R13、X及びaは前記に同じ。)
式(4-1):
【化22】
(式中、R1、R6、R7、X及びaは前記に同じ。)
式(4-2):
【化23】
(式中、R1、R8、R9、X及びaは前記に同じ。)
式(4-3):
【化24】
(式中、R1、R10、R11、R12、R13、X及びaは前記に同じ。)
工程2 前記式(4-1)、(4-2)又は(4-3)で表されるカルボキシレート化合物と下記式(5)で表されるイソシアネート化合物とを反応させる工程。
式(5):
【化25】
(式中、A及びnは前記に同じ。)
【請求項11】
前記工程2において、炭化水素溶媒の存在下で反応させる請求項10に記載の製造方法。
【請求項12】
前記炭化水素溶媒が芳香族炭化水素溶媒又はハロゲン化芳香族炭化水素溶媒である請求項11に記載の製造方法。
【請求項13】
前記芳香族炭化水素溶媒又はハロゲン化芳香族炭化水素溶媒がトルエン、キシレン、及びクロロベンゼンからなる群から選択される請求項12に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アミデート化合物、ポリウレタン製造用触媒及びポリウレタン樹脂の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリウレタン樹脂は、ポリオールと有機ポリイソシアネートとを触媒及び必要に応じて発泡剤、界面活性剤、架橋剤等の添加剤の存在下に反応させて製造される。ポリウレタン樹脂は、基材との密着性、可とう性、耐候性等に優れるため、自動車、建築、家電、重防食、プラスチック塗料、接着剤等の用途に広く使用されている。
【0003】
ポリウレタン樹脂の製造に使用される触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクタン酸スズ等の有機スズ触媒が使用されている(非特許文献1)。しかしながら、有機スズ触媒は毒性が高く、環境及び人体への有害性が問題となっている。既に、欧州を中心としてポリウレタン樹脂の製造における有機スズ触媒の使用を規制する動きが出てきており、有機スズ触媒の代替触媒が強く要望されている。
【0004】
この問題を解決するために、脂肪族ジイソシアネートと脂肪族ジオールとの重合反応にN-ヘテロ環状カルベンを触媒として使用する方法が報告されている(非特許文献2)。しかしながら、前記カルベンは一般に、酸素及び水に対して不安定な化合物であり、グローブボックス等の特殊な設備内で取り扱う必要があることから、実用面で満足のいくものではなかった。
【0005】
この問題を解決する方法として、N-ヘテロ環状カルベンのCO付加体をポリウレタン製造用熱潜在性触媒として使用する方法が知られている(非特許文献3)。しかしながら、N-ヘテロ環状カルベンのCO付加体は熱によって分解する。このことから、触媒として作用する際に、その分解物としてCOガスが発生するため、特に塗料用途に使用した場合、ボイドが発生する問題がある。また、本発明者らが検討したところ、水存在下において、80℃ではN-ヘテロ環状カルベンのCO付加体が急速に加水分解されることが判明した(後述の評価例参照)。これらのことから、N-ヘテロ環状カルベンのCO付加体をポリウレタン製造用熱潜在性触媒として用いる場合、いまだ改善すべき課題がある。
【0006】
さらに、非特許文献3に記載のN-ヘテロ環状カルベンのCO付加体は、N-ヘテロ環状カルベンの2つの窒素原子上にそれぞれ2,4,6-トリメチルフェニル基等の嵩高い置換基を有している。このような化合物は、その製造方法が煩雑であり、工業的に不利である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【文献】「ポリウレタンの構造・物性と高機能化及び応用展開」技術情報協会出版、1998年、325頁
【文献】Polymer Chemistry 2012年 3巻 605-608頁
【文献】Chemistry A European Journal 2009年 15巻 3103-3109頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、ポリウレタン製造用触媒として使用する際にCOガスが発生せず、取扱い及び製造が容易なポリウレタン製造用触媒を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らが、上記課題を解決するために鋭意検討を行ったところ、式(1)で表される化合物をポリウレタン製造用触媒として使用したところ、低温では安定に存在し、高温において十分な反応性を有する熱潜在性を有すること、80℃、水存在下においても安定であり、取扱いが容易であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は、以下の[1]~[19]を包含する。
【0011】
[1]式(1):
【0012】
【化1】
【0013】
(式中、Aは置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。nは1以上の整数である。Dは式(2):
【0014】
【化2】
【0015】
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示す。また、R、R及びRは、一部または全てが相互に結合して環構造を形成していてもよい。Xは窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を示す。aは0又は1を示す。Xが窒素原子を示す場合は、aは1を示し、Xが酸素原子又は硫黄原子を示す場合、aは0を示す。)で表される含窒素有機基である。)
で表されるアミデート化合物(ただし、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-N-(p-クロロフェニル)アミデート、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-N-(3’,5’-ジクロロフェニル)アミデートを除く。)。
【0016】
[2]Aが無置換の炭化水素基、又は、フッ素原子、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、シアノ基、スルホニル基又はイソシアネート基から選択される少なくとも1種の置換基を有する炭化水素基である、[1]に記載のアミデート化合物。
【0017】
[3]nが1~6の整数である[1]又は[2]に記載のアミデート化合物。
【0018】
[4]式(1)で表されるアミデート化合物が下記式(1-1)、式(1-2)、又は式(1-3)のいずれかで表されるアミデート化合物である[1]に記載のアミデート化合物。
式(1-1):
【0019】
【化3】
【0020】
(式中、Rは置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-2):
【0021】
【化4】
【0022】
(式中、Rは置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-3):
【0023】
【化5】
【0024】
(式中、mは0~4の整数を示す。Dは前記に同じ。)
【0025】
[5]式(2)で表される含窒素有機基が下記式(2-1)、式(2-2)、又は式(2-3)のいずれかで表される含窒素有機基である[1]~[4]のいずれかに記載のアミデート化合物。
式(2-1):
【0026】
【化6】
【0027】
(式中、R、X及びaは前記に同じ、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基である。)
式(2-2):
【0028】
【化7】
【0029】
(式中、R、X及びaは前記に同じ、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
式(2-3):
【0030】
【化8】
【0031】
(式中、R、X及びaは前記に同じ、R10、R11、R12及びR13は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
【0032】
[6]Xが窒素原子である[1]~[5]のいずれかに記載のアミデート化合物。
【0033】
[7]前記アミデート化合物が下記のいずれか1つである、[1]に記載のアミデート化合物。
【0034】
【化9】
【0035】
【化10】
【0036】
[8]式(1):
【0037】
【化11】
【0038】
(式中、Aは置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。nは1以上の整数である。Dは式(2):
【0039】
【化12】
【0040】
(式中、R、R、及びRは、同一又は異なって、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示す。また、R、R及びRは、一部または全てが相互に結合して環構造を形成していてもよい。Xは窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を示す。aは0又は1を示す。Xが窒素原子を示す場合は、aは1を示し、Xが酸素原子又は硫黄原子を示す場合、aは0を示す。)
で表されるアミデート化合物を含有するポリウレタン製造用触媒。
【0041】
[9]Aが無置換の炭化水素基、又は、ハロゲン原子、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン化アルキル基、ニトロ基、シアノ基、スルホニル基又はイソシアネート基から選択される少なくとも1種の置換基を有する炭化水素基である、[8]に記載のポリウレタン製造用触媒。
【0042】
[10]nが1~6の整数である[8]又は[9]に記載のポリウレタン製造用触媒。
【0043】
[11]式(1)で表されるアミデート化合物が下記式(1-1)、式(1-2)、又は式(1-3)のいずれかで表されるアミデート化合物である[8]に記載のポリウレタン製造用触媒。
式(1-1):
【0044】
【化13】
【0045】
(式中、Rは置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-2):
【0046】
【化14】
【0047】
(式中、Rは置換若しくは無置換の炭化水素基を示す。Dは前記に同じ。)
式(1-3):
【0048】
【化15】
【0049】
(式中、mは0~4の整数を示す。Dは前記に同じ。)
【0050】
[12]式(2)で表される含窒素有機基が下記式(2-1)、式(2-2)、又は式(2-3)のいずれかで表される含窒素有機基である[8]~[11]のいずれかに記載のポリウレタン製造用触媒。
式(2-1):
【0051】
【化16】
【0052】
(式中、R、X及びaは前記に同じ、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基である。)
式(2-2):
【0053】
【化17】
【0054】
(式中、R、X及びaは前記に同じ、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
式(2-3):
【0055】
【化18】
【0056】
(式中、R、X及びaは前記に同じ、R10、R11、R12、及びR13は、同一又は異なって、水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基を示す。)
【0057】
[13]Xが窒素原子である[8]~[12]のいずれかに記載のポリウレタン製造用触媒。
【0058】
[14]前記アミデート化合物が下記のいずれか1つである、[8]に記載のポリウレタン製造用触媒。
【0059】
【化19】
【0060】
【化20】
【0061】
[15][8]~[14]のいずれか1項に記載のポリウレタン製造用触媒の存在下、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させるポリウレタン樹脂の製造方法。
【0062】
[16]下記工程1及び工程2を含む[1]~[7]のいずれかに記載のアミデート化合物の製造方法。
工程1 下記式(3)で表される含窒素有機化合物と炭酸ジメチルとを反応させて下記式(4)で表されるカルボキシレート化合物を製造する工程。
式(3):
【0063】
【化21】
【0064】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
式(4)
【0065】
【化22】
【0066】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
工程2 前記式(4)で表されるカルボキシレート化合物と下記式(5)で表されるイソシアネート化合物とを反応させる工程。
式(5):
【0067】
【化23】
【0068】
(式中、A及びnは前記に同じ。)
【0069】
[17]前記工程2において、炭化水素溶媒の存在下で反応させる[16]に記載の製造方法。
【0070】
[18]前記炭化水素溶媒が芳香族炭化水素溶媒又はハロゲン化芳香族炭化水素溶媒である[17]に記載の製造方法。
【0071】
[19]前記芳香族炭化水素溶媒又はハロゲン化芳香族炭化水素溶媒がトルエン、キシレン、及びクロロベンゼンからなる群から選択される[18]に記載の製造方法。
【発明の効果】
【0072】
ポリウレタン製造用触媒として使用する際にCOガスが発生せず、取扱い及び製造が容易なポリウレタン製造用触媒を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0073】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【0074】
式(1)中、Aは置換若しくは無置換の炭化水素基であり、好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~100の炭化水素基、より好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~50の炭化水素基、特に好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~30の炭化水素基である。
【0075】
Aが置換基を有する場合、置換基の例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基、トリフルオロメチル基等のハロゲン化アルキル基、ニトロ基、シアノ基、スルホニル基、イソシアネート基等が挙げられる。また、Aの炭化水素基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されていても良い。Aの炭化水素基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されていている場合、炭化水素基は例えば、-O-、-NH-、-S-等の基を有し、炭化水素鎖がこれらの基により中断されている。
【0076】
上記アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基及びハロゲン化アルキル基のアルキル部分としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル等の直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは炭素数1~3、より好ましくは炭素数1又は2である。
【0077】
上記アリール基としては、例えば、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
【0078】
置換基の数は1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1又は2個とすることができる。
【0079】
本発明の態様の1つにおいては、Aが置換基を有する場合、置換基に塩素原子は含まれない。本発明の別の態様においては、置換基はフッ素原子、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、シアノ基、スルホニル基又はイソシアネート基から選択される少なくとも1種である。
【0080】
nは1以上の整数であり、好ましくは1~6、より好ましくは1~4、特に好ましくは1又は2である。
【0081】
Dは式(2)で表される含窒素有機基である。
【0082】
本発明において、式(1)で表されるアミデート化合物(以下、アミデート化合物(1)という。)としては式(1-1)、(1-2)又(1-3)のいずれかで表されるアミデート化合物が好ましく、特に好ましくは式(1-1)又は(1-2)で表されるアミデート化合物である。
【0083】
式(1-1)において、Rは置換若しくは無置換の炭化水素基であり、好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~50の炭化水素基、より好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~30の炭化水素基、さらに好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~14の炭化水素基、特に好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~12の炭化水素基である。具体的には、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、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-へプチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、n-オクタデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、トリル基、アリル基等が挙げられ、好ましくはベンジル基、フェニル基である。
【0084】
が置換基を有する場合、置換基の例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基、トリフルオロメチル基等のハロゲン化アルキル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。また、Rの炭化水素基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されていても良い。炭化水素基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されていている場合、炭化水素基は例えば、-O-、-NH-、-S-等の基を有し、炭化水素鎖がこれらの基により中断されている。
【0085】
上記アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基及びハロゲン化アルキル基のアルキル部分としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル等の直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは炭素数1~3、より好ましくは炭素数1又は2である。
【0086】
上記アリール基としては、例えば、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
【0087】
置換基の数は1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1又は2個とすることができる。
【0088】
Dは前記に同じである。
【0089】
式(1-2)において、Rは置換若しくは無置換の炭化水素基であり、好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~100の炭化水素基、より好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~50の炭化水素基、特に好ましくは置換若しくは無置換の炭素数1~30の炭化水素基である。具体的には、メチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、n-ブチレン基、n-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ノニレン基、n-デシレン基、n-ドデシレン基、n-オクタデシレン基、シクロヘキシレン基等のアルキレン基、フェニレン基、2-メチルフェニレン基、2,6-ジメチルフェニレン基、2,4-ジメチルフェニレン基、2,3-ジメチルフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、フェニルメチレン基、フェニルエチレン基、1-フェニルプロピレン基、2-フェニルプロピレン基、1-フェニルブチレン基、2-フェニルブチレン基、ナフチルメチレン基、ナフチルエチレン基等のアリールアルキレン基、前述のアルキレン基とアリーレン基が適宜組み合わされて成るアリーレンアルキレン基等が挙げられる。これらの二価の炭化水素基が反復して又は組み合わされて、1つの二価の炭化水素基を構成していても良い。
【0090】
が置換基を有する場合、置換基の例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基、トリフルオロメチル基等のハロゲン化アルキル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。また、Rの炭化水素基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されていても良い。炭化水素基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されていている場合、炭化水素基は例えば、-O-、-NH-、-S-等の基を有し、炭化水素鎖がこれらの基により中断されている。
【0091】
上記アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基及びハロゲン化アルキル基のアルキル部分としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル等の直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは炭素数1~3、より好ましくは炭素数1又は2である。
【0092】
上記アリール基としては、例えば、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
【0093】
置換基の数は1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1又は2個とすることができる。
【0094】
Dは前記に同じである。
【0095】
式(1-3)において、mは0~4の整数である。Dは前記に同じである。
【0096】
式(2)中、R、R及びRはヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基である。R、R及びRは一部又は全てが相互に結合して環構造を形成していてもよい。例えば、RとRとが、RとRとが、RとRとが、又はR、R及びRとが、相互に結合して環構造を形成していてもよい。ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基としては、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、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、アリル基、ベンジル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、2,6-ジイソプロピルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-(ジメチルアミノ)エチル基等が挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2,4,6-トリメチルフェニル基であり、より特に好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、フェニル基、特に好ましくはメチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、フェニル基である。Xは窒素原子、酸素原子又は硫黄原子であり、好ましくは窒素原子である。
【0097】
式(2)中、aは0又は1を示す。Xが窒素原子を示す場合は、aは1を示し、Xが酸素原子又は硫黄原子の場合を示す場合、aは0を示す。すなわち、式(2)は下記の式(2a)、(2b)又は(2c)のいずれかで表される含窒素有機基である。換言すると、Xが酸素原子又は硫黄原子の場合、Rは無い。
【0098】
【化24】
【0099】
本発明において、式(2)で表される含窒素有機基のR及びRが相互に結合し、環構造を形成していることが好ましい。環を形成している式(2)で表される含窒素有機基として好ましくは式(2-1)及び(2-2)及び(2-3)のいずれかで表される含窒素有機基であり、特に好ましくは式(2-1)で表される含窒素有機基である。
【0100】
式(2-1)において、R、X及びaは前記に同じである。R及びRは水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基であり、好ましくは水素原子である。ヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基としては、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、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-(ジメチルアミノ)エチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基である。
【0101】
具体的には1,3-ジメチルイミダゾリウム基、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-プロピルイミダゾリウム基、1-メチル-3-イソプロピルイミダゾリウム基、1-n-ブチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-tert-ブチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-ペンチルイミダゾリウム基、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム基、1-ヘプチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-ノニルイミダゾリウム基、1-デシル-3-メチルイミダゾリウム基、1-アリル-3-メチルイミダゾリウム基、1-ベンジル-3-メチルイミダゾリウム基、1-(2-メトキシエチル)-3-メチルイミダゾリウム基、1-(2-エトキシエチル)-3-メチルイミダゾリウム基、1-(2-ジメチルアミノエチル)-3-メチルイミダゾリウム基、1,3,4,5-テトラメチルイミダゾリウム基、
【0102】
3-メチルオキサゾリウム基、3,5-ジメチルオキサゾリウム基、3,4,5-トリメチルオキサゾリウム基、
【0103】
3-メチルチアゾリウム基、3,4-ジメチルチアゾリウム基、3,5-ジメチルチアゾリウム基、3,4,5-トリメチルチアゾリウム基等が挙げられ、好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリウム基、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-プロピルイミダゾリウム基、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウム基であり、特に好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリウム基、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム基、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウム基である。
【0104】
なお、本明細書において、別途の明示がない限り、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等の記載は、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル等の直鎖状のアルキル基を示す。
【0105】
式(2-2)において、R、X及びaは前記に同じである。R及びRは水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基であり、好ましくは水素原子である。ヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基としては、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、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-(ジメチルアミノ)エチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基である。
【0106】
具体的には1,3-ジメチルイミダゾリニウム基、1-エチル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-プロピルイミダゾリニウム基、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-ペンチルイミダゾリニウム基、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-ヘプチル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-オクチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-ノニルイミダゾリニウム基、1-デシル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-アリル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-ベンジル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-(2-メトキシエチル)-3-メチルイミダゾリニウム基、1-(2-エトキシエチル)-3-メチルイミダゾリニウム基、1-(2-ジメチルアミノエチル)-3-メチルイミダゾリニウム基、1,3,4,5-テトラメチルイミダゾリニウム基、
【0107】
3-メチルオキサゾリニウム基、3,4-ジメチルオキサゾリニウム基、3,5-ジメチルオキサゾリニウム基、3,4,5-トリメチルオキサゾリニウム基、
【0108】
3-メチルチアゾリニウム基、3,4-ジメチルチアゾリニウム基、3,5-ジメチルチアゾリニウム基、3,4,5-トリメチルチアゾリニウム基等が挙げられ、好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリニウム基、1-エチル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-プロピルイミダゾリニウム基、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-オクチルイミダゾリニウム基であり、特に好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリニウム基、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム基、1-メチル-3-オクチルイミダゾリニウム基である。
【0109】
式(2-3)において、R、X及びaは前記に同じである。R10、R11、R12及びR13は水素原子又はヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基であり、好ましくは水素原子である。ヘテロ原子を含んでいても良い炭素数1~6の炭化水素基としては、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、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-(ジメチルアミノ)エチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基である。
【0110】
具体的には1,3-ジメチルベンゾイミダゾリウム基、1-エチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-メチル-3-プロピルベンゾイミダゾリウム基、1-ブチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-メチル-3-ペンチルベンゾイミダゾリウム基、1-ヘキシル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-ヘプチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-メチル-3-オクチルベンゾイミダゾリウム基、1-メチル-3-ノニルベンゾイミダゾリウム基、1-デシル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-アリル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-ベンジル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1,3,6-トリメチルベンゾイミダゾリウム基、1-アセチル-3,6-ジメチルベンゾイミダゾリウム基、1,3,6,7-テトラメチルベンゾイミダゾリウム基、1,3-ジベンジル-6,7-ジメチルベンゾイミダゾリウム基、
【0111】
3-メチルベンゾオキサゾリウム基、
【0112】
3-メチルベンゾチアゾリウム基等が挙げられ、好ましくは、1,3-ジメチルベンゾイミダゾリウム基、1-エチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基、1-メチル-3-プロピルベンゾイミダゾリウム基、1-ブチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム基であり、特に好ましくは、1,3-ジメチルベンゾイミダゾリウム基である。
【0113】
以下にアミデート化合物(1)の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記具体例中、Etはエチル基、Prはn-プロピル基、Buはn-ブチル基を示す。
【0114】
【化25】
【0115】
【化26】
【0116】
【化27】
【0117】
【化28】
【0118】
【化29】
【0119】
【化30】
【0120】
【化31】
【0121】
【化32】
【0122】
【化33】
【0123】
【化34】
【0124】
【化35】
【0125】
【化36】
【0126】
【化37】
【0127】
【化38】
【0128】
【化39】
【0129】
【化40】
【0130】
【化41】
【0131】
【化42】
【0132】
【化43】
【0133】
【化44】
【0134】
【化45】
【0135】
【化46】
【0136】
【化47】
【0137】
【化48】
【0138】
【化49】
【0139】
【化50】
【0140】
【化51】
【0141】
【化52】
【0142】
【化53】
【0143】
【化54】
【0144】
【化55】
【0145】
(式(1-3-1a)~(1-3-1c)中、mは前記に同じ。)
【0146】
アミデート化合物(1)として好ましくは式(1-1-5a)、(1-1-20a)、(1-1-30a)、(1-1-41a)、(1-1-45a)、(1-1-46a)、(1-1-48a)、(1-1-52a)、(1-1-59a)、(1-1-88a)、(1-1-89a)、(1-1-90a)、(1-1-5b)、(1-1-20b)、(1-1-30b)、(1-1-41b)、(1-1-45b)、(1-1-46b)、(1-1-48b)、(1-1-52b)、(1-1-59b)、(1-1-88b)、(1-1-89b)、(1-1-90b)、(1-1-5c)、(1-1-20c)、(1-1-30c)、(1-1-41c)、(1-1-45c)、(1-1-46c)、(1-1-48c)、(1-1-52c)、(1-1-59c)、(1-1-88c)、(1-1-89c)、(1-1-90c)、(1-2-17a)、(1-2-20a)、(1-2-41a)、(1-2-48a)、(1-2-49a)、(1-2-51a)、(1-2-17b)、(1-2-20b)、(1-2-41b)、(1-2-48b)、(1-2-49b)、(1-2-51b)、(1-2-17c)、(1-2-20c)、(1-2-41c)、(1-2-48c)、(1-2-49c)、(1-2-51c)で表される化合物であり、特に好ましくは式(1-1-5a)、(1-1-20a)、(1-1-30a)、(1-1-41a)、(1-1-45a)、(1-1-46a)、(1-1-48a)、(1-1-52a)、(1-1-59a)、(1-1-88a)、(1-1-89a)、(1-1-90a)、(1-1-20b)、(1-1-20c)、(1-2-17a)、(1-2-20a)、(1-2-41a)、(1-2-48a)、(1-2-49a)、(1-2-51a)、(1-2-20c)で表される化合物である。
【0147】
本発明の1つの態様においては、(1-1-52a)で表される1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-N-(p-クロロフェニル)アミデート及び(1-1-85a)で表される1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-N-(3’,5’-ジクロロフェニル)アミデートは、アミデート化合物(1)に含まれない。
【0148】
本発明のアミデート化合物(1)が、光学異性体、立体異性体、位置異性体等の異性体を有する場合には、いずれの異性体であるか明記がない限り、いずれの異性体の混合物も本発明のアミデート化合物(1)に包含される。例えば、アミデート化合物(1)に光学異性体が存在する場合、ラセミ体から分割されたその光学異性体も本発明のアミデート化合物(1)に包含され得る。これらの異性体は、従来から知られている分離手法(濃縮、溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、再結晶等)によりそれぞれを単一化合物として得ることができる。
【0149】
また、アミデート化合物(1)は共鳴によって異性化すると考えられる。例えば式(1)で表される化合物において、Xが窒素原子であるとき、以下の共鳴構造を取りうると考えられる。
【0150】
【化56】
【0151】
(式中、A、R、R、R及びnは前記に同じ。)
【0152】
本発明のアミデート化合物(1)は、下記工程1と、下記工程2又は工程2’とを経ることにより製造される。
【0153】
工程1 下記式(3)で表される含窒素有機化合物(以下、含窒素化合物(3)という。)と炭酸ジメチルとを反応させて下記式(4)で表されるカルボキシレート化合物(以下、カルボキシレート化合物(4)という。)を製造する工程
【0154】
式(3):
【0155】
【化57】
【0156】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
【0157】
式(4):
【0158】
【化58】
【0159】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
【0160】
工程2 下記式(5)で表されるイソシアネート化合物(以下、イソシアネート化合物(5)という。)とカルボキシレート化合物(4)とを反応させてアミデート化合物を製造する工程
【0161】
式(5):
【0162】
【化59】
【0163】
(式中、A及びnは前記に同じ。)
【0164】
工程2’ 下記式(6)で表されるウレタン化合物(以下、ウレタン化合物(6)という。)とカルボキシレート化合物(4)とを反応させてアミデート化合物(1)を製造する工程
式(6):
【0165】
【化60】
【0166】
(式中、R14はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示す。A及びnは前記に同じ。)
【0167】
まず、工程1について説明する。
【0168】
式(3)中、R、R、R、X及びaは前記に同じである。本発明において、入手容易性の観点から、式(3)においてR及びRが相互に結合し、環構造を形成していることが好ましい。環を形成している含窒素有機化合物(3)として好ましくは下記式(3-1)、(3-2)及び(3-3)のいずれかで表される含窒素有機化合物であり、特に好ましくは式(3-1)で表される含窒素有機化合物である。
【0169】
式(3-1):
【0170】
【化61】
【0171】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
【0172】
式(3-2):
【0173】
【化62】
【0174】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
【0175】
式(3-3):
【0176】
【化63】
【0177】
(式中、R、R10、R11、R12、R13、X及びaは前記に同じ。)
【0178】
式(3-1)中、R、R、R、X及びaは前記に同じである。式(3-1)で表される含窒素化合物の具体例としては、1-メチルイミダゾール、1-エチルイミダゾール、1-プロピルイミダゾール、1-イソプロピルイミダゾール、1-ブチルイミダゾール、1-tert-ブチルイミダゾール、1-ペンチルイミダゾール、1-ヘキシルイミダゾール、1-ヘプチルイミダゾール、1-オクチルイミダゾール、1-ノニルイミダゾール、1-デシルイミダゾール、1-アリルイミダゾール、1-ベンジルイミダゾール、1-(2-メトキシエチル)イミダゾール、1-(2-エトキシエチル)-イミダゾール、1-(2-ジメチルアミノエチル)イミダゾール、1,4,5-トリメチルイミダゾール
【0179】
オキサゾール、5-メチルオキサゾール、4,5-ジメチルオキサゾール、
【0180】
チアゾール、4-メチルチアゾール、5-メチルチアゾール、4,5-ジメチルチアゾール等が挙げられ、好ましくは、1-メチルイミダゾール、1-エチルイミダゾール、1プロピルイミダゾール、1-ブチルイミダゾール、1-オクチルイミダゾールであり、特に好ましくは、1-メチルイミダゾール、1-ブチルイミダゾール、1-オクチルイミダゾールである。
【0181】
式(3-2)中、R、R、R、X及びaは前記に同じである。式(3-2)で表される含窒素化合物の具体例としては、1-メチルイミダゾリン、1-エチルイミダゾリン、1-プロピルイミダゾリン、1-イソプロピルイミダゾリン、1-ブチルイミダゾリン、1-tert-ブチルイミダゾリン、1-ペンチルイミダゾリン、1-ヘキシルイミダゾリン、1-ヘプチルイミダゾリン、1-オクチルイミダゾリン、1-ノニルイミダゾリン、1-デシルイミダゾリン、1-アリルイミダゾリン、1-ベンジルイミダゾリン、1-(2-メトキシエチル)イミダゾリン、1-(2-エトキシエチル)イミダゾリン、1-(2-ジメチルアミノエチル)イミダゾリン、1,4,5-トリメチルイミダゾリン
【0182】
オキサゾリン、5-メチルオキサゾリン、4,5-ジメチルオキサゾリン、
【0183】
チアゾリン、4-メチルチアゾリン、5-メチルチアゾリン、4,5-ジメチルチアゾリン等が挙げられ、好ましくは、1-メチルイミダゾリン、1-エチルイミダゾリン、1-プロピルイミダゾリン、1-ブチルイミダゾリンであり、特に好ましくは、1-メチルイミダゾリンである。
【0184】
式(3-3)中、R、R10、R11、R12、R13、X及びaは前記に同じである。式(3-3)で表される含窒素化合物の具体例としては、1-メチルベンゾイミダゾール、1-エチルベンゾイミダゾール、1-プロピルベンゾイミダゾール、1-ブチルベンゾイミダゾール、1-ペンチルベンゾイミダゾール、1-ヘキシルベンゾイミダゾール、1-ヘプチルベンゾイミダゾール、1-オクチルベンゾイミダゾール、1-ノニルベンゾイミダゾール、1-デシルベンゾイミダゾール、1-アリルベンゾイミダゾール、1-ベンジルベンゾイミダゾール、1,6-ジメチルベンゾイミダゾール、1-アセチル-6-メチルベンゾイミダゾール、1,6,7-トリメチルベンゾイミダゾール、
【0185】
ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール等が挙げられ、好ましくは、1-メチルベンゾイミダゾール、1-エチルルベンゾイミダゾール、1-プロピルベンゾイミダゾール、1-ブチルベンゾイミダゾールであり、特に好ましくは、1-メチルベンゾイミダゾールである。
【0186】
式(4)中、R、R、R、X及びaは前記に同じである。本発明において、式(4)で表されるカルボキシレート化合物のR及びRが相互に結合し、環構造を形成していることが好ましい。環を形成しているカルボキシレート化合物(4)として好ましくは下記式(4-1)、(4-2)及び(4-3)のいずれかで表されるカルボキシレート化合物であり、特に好ましくは式(4-1)で表されるカルボキシレート化合物である。
【0187】
式(4-1):
【0188】
【化64】
【0189】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
【0190】
式(4-2):
【0191】
【化65】
【0192】
(式中、R、R、R、X及びaは前記に同じ。)
【0193】
式(4-3):
【0194】
【化66】
【0195】
(式中、R、R10、R11、R12、R13、X及びaは前記に同じ。)
【0196】
式(4-1)中、R、R、R、X及びaは前記に同じである。式(4-1)で表されるカルボキシレート化合物の具体例としては、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-プロピルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-イソプロピルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-tert-ブチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-ペンチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ヘプチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-ノニルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-デシル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-アリル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ベンジル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-(2-メトキシエチル)-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-(2-エトキシエチル)-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-(2-ジメチルアミノエチル)-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、
【0197】
3-メチルオキサゾリウム-2-カルボキシレート、3,5-ジメチルオキサゾリウム-2-カルボキシレート、3,4,5-トリメチルオキサゾリウム-2-カルボキシレート、
【0198】
3-メチルチアゾリウム-2-カルボキシレート、3,4-ジメチルチアゾリウム-2-カルボキシレート、3,5-ジメチルチアゾリウム-2-カルボキシレート、3,4,5-トリメチルチアゾリウム-2-カルボキシレート、等が挙げられ、好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-プロピルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウム-2-カルボキシレートであり、特に好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウム-2-カルボキシレートである。
【0199】
式(4-2)中、R、R、R、X及びaは前記に同じである。式(4-2)で表されるカルボキシレート化合物の具体例としては、1,3-ジメチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-プロピルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-ペンチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ヘプチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-ノニルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-デシル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-アリル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ベンジル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-(2-メトキシエチル)-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-(2-エトキシエチル)-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-(2-ジメチルアミノエチル)-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、
【0200】
3-メチルオキサゾリニウム-2-カルボキシレート、3,4-ジメチルオキサゾリニウム-2-カルボキシレート、3,5-ジメチルオキサゾリニウム-2-カルボキシレート、3,4,5-トリメチルオキサゾリニウム-2-カルボキシレート、
【0201】
3-メチルチアゾリニウム-2-カルボキシレート、3,4-ジメチルチアゾリニウム-2-カルボキシレート、3,5-ジメチルチアゾリニウム-2-カルボキシレート、3,4,5-トリメチルチアゾリニウム-2-カルボキシレート等が挙げられ、好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-プロピルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-オクチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレートであり、特に好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレートであり、特に好ましくは、1,3-ジメチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルイミダゾリニウム-2-カルボキシレートである。
【0202】
式(4-3)中、R、R10、R11、R12、R13、X及びaは前記に同じである。式(4-3)で表されるカルボキシレート化合物の具体例としては、1,3-ジメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-エチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-プロピルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-ペンチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ヘキシル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ヘプチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-オクチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-ノニルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-デシル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-アリル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ベンジル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1,3,6-トリメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-アセチル-3,6-ジメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1,3,6,7-テトラメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1,3-ジベンジル-6,7-ジメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、
【0203】
3-メチルベンゾオキサゾリウム-2-カルボキシレート、
【0204】
3-メチルベンゾチアゾリウム-2-カルボキシレート等が挙げられ、好ましくは、1,3-ジメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-エチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-メチル-3-プロピルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレート、1-ブチル-3-メチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレートであり、特に好ましくは、1,3-ジメチルベンゾイミダゾリウム-2-カルボキシレートである。
【0205】
炭酸ジメチルの使用量は、含窒素有機化合物(3)1モルに対して通常1モル以上、好ましくは1~6モルである。
【0206】
工程1において反応温度は、使用する原料、溶媒等によって最適な温度が異なるが、通常、室温以上であり、好ましくは20~200℃である。なお、本明細書において室温は通常20℃程度を意味する。
【0207】
工程1において、溶媒は使用してもしなくてもよい。溶媒を使用する場合、使用する溶媒は反応に影響を与えないものであれば特に制限されない。溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノール、エトキシエタノール等の1価のアルコール溶媒、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等のポリオール溶媒、ジプロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールモノアルキルエーテル溶媒等が挙げられ、好ましくは1価のアルコール溶媒であり、特に好ましくはメタノールである。溶媒の使用量は、含窒素有機化合物(3)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは10重量部以下である。
【0208】
工程1において、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反応に影響を与えない不活性ガス雰囲気下で反応させてもよい。
【0209】
反応終了後は、反応液を濃縮し、溶媒を除去してカルボキシレート化合物(4)を単離できる。反応液中に未反応の含窒素有機化合物(3)及び炭酸ジメチルが残存している場合、反応液を濃縮することでこれらを除去することもできる。また、反応液からカルボキシレート化合物(4)を取り出さず、反応液のままイソシアネート化合物(5)又はウレタン化合物(6)との反応に使用することができ、濃縮工程が不要となり製造工程がより簡便となることから、工業的生産を行うのに有利である。それ故、本発明では反応液のまま工程2又は工程2’に使用することが好ましい。
【0210】
次に、工程2について説明する。
【0211】
式(5)中、A及びnは前記に同じである。イソシアネート化合物(5)として好ましくは下記式(5-1)、(5-2)及び(5-3)のいずれかで表されるイソシアネート化合物であり、特に好ましくは式(5-1)又は(5-2)で表されるイソシアネート化合物である。
【0212】
式(5-1):
【0213】
【化67】
【0214】
(式中、Rは前記に同じである。)
【0215】
式(5-2):
【0216】
【化68】
【0217】
(式中、Rは前記に同じである。)
【0218】
式(5-3):
【0219】
【化69】
【0220】
(式中、mは前記に同じである。)
【0221】
式(5-1)において、Rは前記に同じである。
【0222】
式(5-2)において、Rは前記に同じである。
【0223】
式(5-3)において、mは前記に同じである。
【0224】
以下にイソシアネート化合物(5)の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記具体例中、Etはエチル基、Prはn-プロピル基、Buはn-ブチル基を示す。
【0225】
【化70】
【0226】
【化71】
【0227】
【化72】
【0228】
【化73】
【0229】
イソシアネート化合物(5)として好ましくは式(5-1-5)、(5-1-20)、(5-1-52)及び(5-2-17)で表される化合物である。
【0230】
工程2において、通常、イソシアネート化合物(5)に含まれるイソシアネート基1モルに対して、カルボキシレート化合物(4)を通常0.8モル以上、好ましくは1~3モルとなる量を反応させる。
【0231】
工程2においては、溶媒を使用してもしなくてもよい。溶媒を使用する場合、炭化水素溶媒が好適に使用される。炭化水素溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、オクタン等の脂肪族ないし脂環式炭化水素溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等ハロゲン化芳香族炭化水素溶媒等が挙げられ、好ましくは芳香族炭化水素溶媒及びハロゲン化芳香族炭化水素溶媒であり、特に好ましくはトルエン、キシレン及びクロロベンゼンである。溶媒は必要に応じて2種以上を混合して使用することもできる。
【0232】
カルボキシレート化合物(4)として、含窒素有機化合物(3)と炭酸ジメチルとの反応で得られた反応液を使用する場合、当該反応液中の溶媒をそのままイソシアネート化合物(5)とカルボキシレート化合物(4)の反応の溶媒として使用することができる。その際、必要に応じて溶媒を追加して反応を行っても良い。
【0233】
溶媒を使用する場合、使用される溶媒の使用量は、カルボキシレート化合物(4)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは0.1重量部以上35重量部以下である。
【0234】
反応温度は、特に制限されないが、溶媒の沸点以下であればよく、通常10℃以上、好ましくは40~200℃、特に好ましくは80~150℃である。
【0235】
イソシアネート化合物(5)とカルボキシレート化合物(4)との反応において、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反応に影響を与えない不活性ガス雰囲気下で反応させてもよい。
【0236】
反応終了後は、反応液を濃縮又はろ過により溶媒を除去することにより、アミデート化合物(1)を得ることができる。また、得られたアミデート化合物(1)は、再結晶等の方法により精製することができる。
【0237】
工程2’について説明する。
【0238】
式(6)中、A及びnは前記に同じである。R14はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基であり、好ましくはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~50の炭化水素基、より好ましくは炭素数1~30の炭化水素基、特に好ましくは炭素数1~8の炭化水素基である。ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、アリル基、ベンジル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、フェニル基、2,6-ジイソプロピルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-(ジメチルアミノ)エチル基等が挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2,4,6-トリメチルフェニル基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、フェニル基、特に好ましくはメチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、フェニル基である。
【0239】
本発明において、式(6)で表されるウレタン化合物(以下、ウレタン化合物(6)という。)として好ましくは下記式(6-1)、(6-2)及び(6-3)のいずれかで表されるウレタン化合物であり、特に好ましくは式(6-1)又は(6-2)で表されるウレタン化合物である。
【0240】
式(6-1):
【0241】
【化74】
【0242】
(式中、R及びR14は前記に同じ。)
【0243】
式(6-2):
【0244】
【化75】
【0245】
(式中、R及びR14は前記に同じ。)
【0246】
式(6-3):
【0247】
【化76】
【0248】
(式中、R14は前記に同じ。)
【0249】
式(6-1)において、Rは前記に同じである。
【0250】
式(6-2)において、Rは前記に同じである。
【0251】
式(6-3)において、mは前記に同じである。
【0252】
以下にウレタン化合物(6)の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記具体例中、Etはエチル基、Prはn-プロピル基、Buはn-ブチル基を示す。
【0253】
【化77】
【0254】
【化78】
【0255】
【化79】
【0256】
【化80】
【0257】
【化81】
【0258】
【化82】
【0259】
【化83】
【0260】
【化84】
【0261】
【化85】
【0262】
【化86】
【0263】
【化87】
【0264】
【化88】
【0265】
【化89】
【0266】
【化90】
【0267】
【化91】
【0268】
【化92】
【0269】
【化93】
【0270】
【化94】
【0271】
ウレタン化合物(6)として好ましくは式(6-1-30p)、(6-1-30q)、(6-1-30r)、(6-1-30s)、(6-1-30t)、(6-1-41p)、(6-1-41q)、(6-1-41r)、(6-1-41s)、(6-1-41t)、(6-1-45p)、(6-1-45q)、(6-1-45r)、(6-1-45s)、(6-1-45t)、(6-1-46p)、(6-1-46q)、(6-1-46r)、(6-1-46s)、(6-1-46t)、(6-1-48p)、(6-1-48q)、(6-1-48r)、(6-1-48s)、(6-1-48t)、(6-1-52p)、(6-1-52q)、(6-1-52r)、(6-1-52s)、(6-1-52t)、(6-1-59p)、(6-1-59q)、(6-1-59r)、(6-1-59s)、(6-1-59t)、(6-1-88p)、(6-1-88q)、(6-1-88r)、(6-1-88s)、(6-1-88t)、(6-1-89p)、(6-1-89q)、(6-1-89r)、(6-1-89s)、(6-1-89t)、(6-1-90p)、(6-1-90q)、(6-1-90r)、(6-1-90s)、(6-1-90t)、(6-2-20p)、(6-2-20q)、(6-2-20r)、(6-2-20s)、(6-2-20t)、(6-2-30p)、(6-2-30q)、(6-2-30r)、(6-2-30s)、(6-2-30t)、(6-2-41p)、(6-2-41q)、(6-2-41r)、(6-2-41s)、(6-2-41t)、(6-2-48p)、(6-2-48q)、(6-2-48r)、(6-2-48s)、(6-2-48t)、(6-2-49p)、(6-2-49q)、(6-2-49r)、(6-2-49s)、(6-2-49t)、(6-2-51p)、(6-2-51q)、(6-2-51r)、(6-2-51s)、(6-2-51t)で表される化合物であり、特に好ましくは式(6-1-30r)、(6-1-41r)、(6-1-45r)、(6-1-46r)(6-1-48r)、(6-1-52p)、(6-1-52q)、(6-1-52r)、(6-1-52s)、(6-1-52t)、(6-1-59r)、(6-1-88r)、(6-1-89r)、(6-1-90r)、(6-2-20r)、(6-2-41r)、(6-2-48r)、(6-2-49r)、(6-2-51r)で表される化合物である。
【0272】
原料として用いられるウレタン化合物(6)は、特に限定されるものではないが、種々の方法により製造されるウレタン化合物を広く使用することができる。たとえば、ウレタン化合物(6)は、以下の方法により製造することができる。
【0273】
(方法I)下記式(7)で表されるアミン化合物と下記式(8a)、(8b)又は(8c)で表されるカルボニル化合物(以下、カルボニル化合物(8)という。)とを反応させる方法。
【0274】
式(7):
【0275】
【化95】
【0276】
(式中、A及びnは前記に同じ。)
【0277】
式(8a):
【0278】
【化96】
【0279】
(式中、R14は前記に同じ。)
【0280】
式(8b):
【0281】
【化97】
【0282】
(式中、R14は前記に同じ。)
【0283】
式(8c):
【0284】
【化98】
【0285】
(式中、R14は前記に同じ。Yはハロゲン原子を示す。)
【0286】
(方法II)式(7)で表されるアミン化合物とホスゲンとを反応させた後、得られた反応生成物をアルコール化合物と反応させる方法。
【0287】
(方法III)式(7)で表されるアミン化合物、尿素及びアルコール化合物を反応させる方法。
【0288】
(方法IV)イソシアネート化合物(5)と下記式(9)で表されるアルコール化合物とを反応させる方法
【0289】
式(9):
【0290】
【化99】
【0291】
(式中、R14は前記に同じ。)
【0292】
(方法I)、(方法II)、(方法III)及び(方法IV)で用いられる原料化合物としては、公知の化合物又は公知の有機合成手法で製造することができる化合物を使用することができる。
【0293】
これらのうち、試薬の取り扱い及び反応の簡便さ、原料の入手容易性等の観点から、好ましい方法としては(方法I)及び(方法IV)である。以下に(方法I)及び(方法IV)について、詳細に説明する。
【0294】
(方法I)について説明する。
【0295】
式(7)中、A及びnは前記に同じである。式(7)で表されるアミン化合物(以下、アミン化合物(7)という。)としては、式(7-1)、(7-2)及び(7-3)のいずれかで表されるアミン化合物であることが好ましい。
【0296】
式(7-1):
【0297】
【化100】
【0298】
(式中、Rは前記に同じである。)
【0299】
式(7-2):
【0300】
【化101】
【0301】
(式中、Rは前記に同じである。)
【0302】
式(7-3):
【0303】
【化102】
【0304】
(式中、mは前記に同じである。)
【0305】
式(7-1)において、Rは前記に同じである。
【0306】
式(7-2)において、Rは前記に同じである。
【0307】
式(7-3)において、mは前記に同じである。
【0308】
以下にアミン化合物(7)の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記具体例中、Etはエチル基、Prはn-プロピル基、Buはn-ブチル基を示す。
【0309】
【化103】
【0310】
【化104】
【0311】
【化105】
【0312】
【化106】
【0313】
【化107】
【0314】
【化108】
【0315】
【化109】
【0316】
【化110】
【0317】
アミン化合物(7)として好ましくは式(7-1-41)、(7-1-45)、(7-1-46)、(7-1-48)、(7-1-52)、(7-1-59)、(7-1-88)、(7-1-89)、(7-1-90)、(7-2-41)、(7-2-48)、(7-2-49)、(7-2-51)で表される化合物である。
【0318】
式(8a)において、R14は前記に同じである。式(8a)で表されるカルボニル化合物としては、例えば二炭酸ジ-t-ブチル、二炭酸ジベンジル、二炭酸ジ-t-アミル、二炭酸ジアリルが挙げられ、好ましくは二炭酸ジ-t-ブチル、二炭酸ジベンジルである。
【0319】
式(8b)において、R14は前記に同じである。式(8b)で表されるカルボニル化合物としては、例えば炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジブチル、炭酸ジペンチル、炭酸ジヘキシル、炭酸ジフェニル、炭酸ジベンジル等が挙げられ、好ましくは炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジブチル、炭酸ジフェニル、炭酸ジベンジルである。
【0320】
式(8c)において、R14は前記に同じであり、Yはハロゲン原子を示す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくは塩素原子である。式(8c)で表されるカルボニル化合物としては、例えばクロロ蟻酸メチル、クロロ蟻酸エチル、クロロ蟻酸プロピル、クロロ蟻酸イソプロピル、クロロ蟻酸2-メトキシエチル、クロロ蟻酸ブチル、クロロ蟻酸イソブチル、クロロ蟻酸アミル、クロロ蟻酸ヘプチル、クロロ蟻酸ヘキシル、クロロ蟻酸ノニル、クロロ蟻酸n-オクチル、クロロ蟻酸デシル、クロロ蟻酸ドデシル、クロロ蟻酸ヘキサデシル、クロロ蟻酸フェニル、クロロ蟻酸2-ナフチル、クロロ蟻酸ベンジル等が挙げられ、好ましくはクロロ蟻酸メチル、クロロ蟻酸エチル、クロロ蟻酸プロピル、クロロ蟻酸イソプロピル、クロロ蟻酸ブチル、クロロ蟻酸n-オクチル、クロロ蟻酸フェニル、クロロ蟻酸ベンジルである。
【0321】
式(8a)、(8b)及び(8c)で表されるカルボニル化合物のうち、入手容易性、反応の容易性等の観点から、式(8a)及び(8b)で表されるカルボニル化合物が好適に使用され、式(8a)で表されるカルボニル化合物が特に好適に使用される。
【0322】
カルボニル化合物(8)の使用量は、アミン化合物(7)中のアミノ基1モルに対して、通常1モル以上、好ましくは1~6モルである。
【0323】
アミン化合物(7)とカルボニル化合物(8)とを反応させる際、必要に応じ、塩基触媒を使用しても良い。塩基触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルアミノピリジン等の有機塩基、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基が挙げられ、好ましくはトリエチルアミンである。
【0324】
反応温度は、使用する原料、溶媒等によって最適な温度が異なるが、通常、室温以上であり、好ましくは20~250℃である。
【0325】
溶媒は使用してもしなくてもよい。溶媒を使用する場合、使用する溶媒は反応に影響を与えないものであれば特に制限されない。溶媒の具体例としては、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、オクタン等の脂肪族ないし脂環式炭化水素溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル等が挙げられ、好ましくはエーテル溶媒及びアルコール溶媒であり、特に好ましくはテトラヒドロフラン及びメタノールである。溶媒の使用量は、アミン化合物(4)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは0.1~10重量部である。
【0326】
必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反応に影響を与えない不活性ガス雰囲気下で反応させてもよい。
【0327】
反応終了後は、未反応のカルボニル化合物(8)をジエタノールアミン等のアミン化合物による処理、水又は弱酸性水溶液による洗浄、反応液の濃縮等により、ウレタン化合物(1)を単離することができ、必要に応じ、再結晶等の精製をしても良い。
【0328】
(方法IV)について説明する。
【0329】
式(9)中、R14は前記に同じである。式(9)で表されるアルコール化合物(以下、アルコール化合物(9)という。)としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t-ブタノール、n-オクタノール、メトキシエタノール、エトキシエタノール等の脂肪族アルコール、ベンジルアルコール等の芳香族アルコール、フェノール等のフェノール類が挙げられ、好ましくはメタノール、エタノール、イソプロパノール、t-ブタノール、n-オクタノール及びフェノールである。
【0330】
アルコール化合物(9)の使用量としては、通常、イソシアネート化合物(5)のイソシアネート基1モルに対して1モル以上、好ましくは1~70モルである。
【0331】
イソシアネート化合物(5)とアルコール化合物(9)とを反応させる際の反応温度は、使用する原料、溶媒等によって最適な温度が異なるが、通常、室温以上であり、好ましくは20~200℃である。
【0332】
イソシアネート化合物(5)とアルコール化合物(9)とを反応させる際、必要に応じ、触媒を使用しても良い。触媒としては、錫、鉄、鉛、ビスマス、水銀、チタン、ハフニウム、およびジルコニウムからなる群より選ばれる、少なくとも1種の金属元素を含む有機金属化合物、アミン化合物等が挙げられる。有機金属化合物として好ましくは、カルボン酸錫、ジアルキル錫オキシド、カルボン酸ビスマスが挙げられ、より好ましくはジブチル錫ジラウリレートである。アミン化合物として好ましくは1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテルである。
【0333】
溶媒は使用してもしなくてもよく、アルコール化合物(9)を過剰に使用することでアルコール化合物(9)を溶媒としても使用できる。アルコール化合物(9)以外にさらに溶媒を使用する場合、使用する溶媒は反応に影響を与えないものであれば特に制限されない。溶媒の具体例としては、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、オクタン等の脂肪族ないし脂環式炭化水素溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒等が挙げられ、好ましくはトルエンである。溶媒の使用量は、イソシアネート化合物(5)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは0.1~10重量部である。
【0334】
必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反応に影響を与えない不活性ガス雰囲気下で反応させてもよい。
【0335】
反応終了後、反応液を濃縮又はろ過により溶媒を除去することで、ウレタン化合物(6)を単離することができる。得られたウレタン化合物(6)は、必要に応じ、任意の溶媒による洗浄等により精製した後に、カルボキシレート化合物(4)との反応に供することができる。
【0336】
工程2’において通常、ウレタン化合物(6)に含まれるカルバメート基1モルに対して、カルボキシレート化合物(4)を0.8モル以上、好ましくは1~3モルとなる量を反応させる。
【0337】
反応温度は、特に制限されないが、溶媒の沸点以下であればよく、通常10℃以上、好ましくは40~200℃、特に好ましくは80~150℃である。
【0338】
工程2’においては、溶媒を使用してもしなくてもよい。溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、オクタン等の脂肪族ないし脂環式炭化水素溶媒、ブチルクロライド、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒、クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒等が挙げられ、好ましくは芳香族炭化水素溶媒及びハロゲン化芳香族炭化水素溶媒であり、特に好ましくはトルエン、キシレン、クロロベンゼンである。溶媒は必要に応じて2種以上を混合して使用することもできる。
【0339】
また、カルボキシレート化合物(4)として、含窒素有機化合物(3)と炭酸ジメチルとの反応で得られた反応液を使用する場合、当該反応液中の溶媒をそのままウレタン化合物(6)とカルボキシレート化合物(4)の反応の溶媒として使用することもできる。その際、必要に応じて溶媒を追加して反応を行っても良い。
【0340】
溶媒の使用量は、カルボキシレート化合物(4)1重量部に対して、通常50重量部以下、好ましくは35重量部以下、より好ましくは0.1~35重量部である。
【0341】
工程2’において、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反応に影響を与えない不活性ガス雰囲気下で反応させてもよい。
【0342】
反応終了後は、反応液を濃縮又はろ過により溶媒を除去することにより、アミデート化合物(1)を得ることができる。また、得られたアミデート化合物(1)は、再結晶等の方法により精製しても良い。
【0343】
次いで、本発明のポリウレタン製造用触媒について説明する。
【0344】
本発明のポリウレタン製造用触媒は、アミデート化合物(1)を有効成分として含有してなるものであり、アミデート化合物(1)1種単独であってもポリウレタン製造用触媒として使用することができ、2種以上の混合物として使用することもできる。また、必要に応じて溶媒等を混合して使用することもできる。さらに公知のポリウレタン製造用触媒を組み合わせて混合し、使用することもできる。
【0345】
アミデート化合物(1)を、溶媒等と混合して及び/又は公知のポリウレタン製造用触媒と組み合わせて混合してポリウレタン製造用触媒とする場合は、ポリウレタン製造用触媒組成物である。この場合、アミデート化合物(1)と溶媒等との配合割合、及び、アミデート化合物(1)と公知のポリウレタン製造用触媒との配合割合は、当業者が適宜設定することができる。
【0346】
公知のポリウレタン製造用触媒としては、例えば、トリエチルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジプロピレントリアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルグアニジン、1,3,5-トリス(N,N-ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ-S-トリアジン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、トリエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N-メチル-N’-(2-ジメチルアミノエチル)ピペラジン、N,N’-ジメチルピペラジン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エ-テル、1-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-イソブチル-2-メチルイミダゾール、1-ジメチルアミノプロピルイミダゾール等の3級アミン触媒や、テトラメチルアンモニウムクロライド等のテトラアルキルアンモニウムハロゲン化物、水酸化テトラメチルアンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム水酸化物、テトラメチルアンモニウム-2-エチルヘキサン酸塩、2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムギ酸塩、2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム-2-エチルヘキサン酸塩等のテトラアルキルアンモニウム有機酸塩類等の4級アンモニウム塩化合物が挙げられ、好ましくは1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)である。公知のポリウレタン製造用触媒は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0347】
本発明のポリウレタン製造用触媒の存在下、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させることで、ポリウレタン樹脂を製造することができる。
【0348】
本発明のポリウレタン製造用触媒の使用量としては、使用されるポリオール100重量部に対して、アミデート化合物(1)が、通常0.001~10重量部の範囲、好ましくは0.01~1重量部となる量である。
【0349】
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、ポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、従来公知のポリエ-テルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、植物油ポリオール、さらには含リンポリオールやハロゲン含有ポリオール等の難燃ポリオール等が使用される。これらのポリオールは単独で使用してもよく、適宜混合して併用することもできる。
【0350】
ポリエーテルポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、少なくとも2個以上の活性水素基を有する化合物(具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール類、エチレンジアミン等のアミン類、エタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン類等が例示される。)を出発原料として、これとアルキレンオキサイド(具体的には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等が例示される。)との付加反応により製造されたものが挙げられる[例えば、Gunter Oertel, Polyurethane Handbook (1985) Hanser Publishers社(ドイツ),42-53頁に記載の方法参照]。
【0351】
ポリエステルポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、アジピン酸、フタル酸等の多価カルボン酸と、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール等の多価アルコールとの縮合反応物や、ナイロン製造時の廃物、トリメチロールプロパン、ペンタエリストールの廃物、フタル酸系ポリエステルの廃物、廃品を処理し誘導したポリエステルポリオール等が挙げられる[例えば、岩田敬治「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(1987)日刊工業新聞社 117頁の記載参照]。
【0352】
ポリマーポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、上記ポリエーテルポリオールとエチレン性不飽和単量体(例えば、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレン等が挙げられる)をラジカル重合触媒の存在下に反応させた重合体ポリオールが挙げられる。ポリマーポリオールとしては、分子量が5000~12000程度のものが特に好ましい。
【0353】
植物油ポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、ひまし油、やし油等のヒドロキシル基含有植物油等が挙げられる。また、ひまし油又は水添ひまし油を原料として得られるひまし油誘導体ポリオールも好適に用いることができる。ひまし油誘導体ポリオールとしては、ひまし油、多価カルボン酸及び短鎖ジオールの反応で得られるひまし油ポリエステル、ひまし油やひまし油ポリエステルのアルキレンオキシド付加物等をあげることができる。
【0354】
難燃ポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、リン酸化合物にアルキレンオキシドを付加して得られるリン含有ポリオールや、エピクロルヒドリンやトリクロロブチレンオキシドを開環重合して得られるハロゲン含有ポリオール、芳香環を有する活性水素化合物にアルキレンオキシドを付加して得られる芳香族系エーテルポリオール、芳香環を有する多価カルボン酸と多価アルコールとの縮合反応で得られる芳香族系エステルポリオール等が挙げられる。
【0355】
上記ポリオールの水酸基価としては、好ましくは5~300mgKOH/g、より好ましくは10~250mgKOH/gである。水酸基価は、JIS-K0070に規定された方法で測定できる。
【0356】
ポリイソシアネートとしては特に制限するものではないが、イソシアネート基を2以上有する芳香族系、脂環式系、脂肪族系等のポリイソシアネート、これらの変性ポリイソシアネートが挙げられる。具体的にはトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイシソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、ジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式系ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートや、上記各ポリイソシアネートのプレポリマー型変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体等が挙げられる。これらのポリイソシアネートは単独で使用してもよく、適宜混合して併用することもできる。
【0357】
ポリイソシアネートの使用量は、特に限定するものではなく、通常、イソシアネートインデックス(NCO濃度/活性水素基濃度×100)が、70~140、好ましくは、75~130、より好ましくは80~120となる量である。
【0358】
また、アミデート化合物(1)が触媒として作用する際に分解物として生じるイソシアネート成分がポリウレタン樹脂製造時に樹脂骨格内に組み込まれ、重合を阻害することが無いという観点から、より高い重合度及び架橋が求められる用途においては、式(1)において、nが2以上のアミデート化合物(1)を使用することが好ましい。
【0359】
本発明において、ポリオールとポリイソシアネートとの反応に、必要に応じて、顔料、染料等の着色剤、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、機械的強度を上げるための無機フィラー、粘度を下げるために使用する有機溶剤、シランカップリング剤、消泡剤、レべリング剤等の密着性付与剤や、他の添加剤を添加することができる。
【0360】
本発明のポリウレタン製造用触媒の主成分であるアミデート化合物(1)は加熱することにより分解して、カルベンが発生し、その発生したカルベンがポリウレタン製造用触媒として機能するものと推察される。
【0361】
本発明のポリウレタン製造用触媒の主成分であるアミデート化合物(1)は後述の実施例に示す通り、熱潜在性触媒として機能する。そのため、ポリウレタン樹脂の製造方法に係る反応は、120℃~250℃の範囲で反応を実施することが好ましい。より好ましくは、160℃~200℃である。
【0362】
上述の方法によって、ポリウレタン樹脂を得ることができる。本発明の方法によって得られるポリウレタン樹脂は塗料、接着剤、シーリング剤等の各種用途に使用することができる。
【実施例
【0363】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はなんらこれらに限定されるものではない。なお、実施例中、H-NMRはブルカー株式会社製AV400を使用し、400MHzで測定した。
【0364】
[製造例1-1]1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-カルボキシレートの合成
【0365】
【化111】
【0366】
窒素置換した500mLのオートクレーブに1-メチルイミダゾール82.1g(1.0mol)、炭酸ジメチル119.8g(1.0mol)及びメタノール83.1gを仕込み、得られた混合物を内温120℃で22時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却し、減圧濃縮を行い、白色固体を得た。得られた白色固体をトルエンで洗浄後、減圧乾燥を行い、上記式で表される化合物(DMIm-CO)を47.8g得た(収率34%)。DMIm-COH-NMR分析結果を以下に示す。
【0367】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.46(s,2H)、4.08(s,6H)
【0368】
[製造例2-1]1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム-2-カルボキシレートの合成
【0369】
【化112】
【0370】
窒素置換した180mLのオートクレーブに1-ブチルイミダゾール25.9g(0.2mol)、炭酸ジメチル25.0g(0.3mol)、メタノール26.2gを仕込み、125℃で19時間撹拌後、さらに130℃で4時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却し、上記式で表される化合物のメタノール溶液(以下、BMIm-COと略記する。)を73.0g得た(純分34.3g、収率95%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0371】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.79(s,1H)、7.72(s,1H)、4.31(t,J=7.4Hz,2H)、4.02(s,3H)、1.94-1.88(m,2H)、1.44-1.38(m,2H)、1.00(t,J=7.2Hz,3H)
【0372】
[製造例2-2]1-オクチル-3-メチル-2-カルボキシレートの合成
【0373】
【化113】
【0374】
窒素置換した180mLのオートクレーブに1-オクチルイミダゾール25.0g(139mmol)、炭酸ジメチル16.7g(185mmol)及びメタノール25.1gを仕込み、125℃で29時間撹拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、炭酸ジメチル8.5g(94mmol)を追加し、130℃で更に3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却し、上記式で表される化合物(以下、OMIm-COと略記する。)のメタノール溶液を44.0g得た(純分33.0g、収率99%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0375】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.67(s,1H)、7.61(s,1H)、4.22(t,J=7.2Hz,2H)、3.94(s,3H)、1.91-1.84(m,2H)、1.32-1.26(m,10H)、0.85(t,J=7.2Hz,3H)
【0376】
[製造例2-3]p-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0377】
【化114】
【0378】
窒素置換した15mL試験管にp-クロロアニリン0.20g(1.6mmol)、トリエチルアミン0.17g(1.7mmol)及びテトラヒドロフラン(THF)1mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、二炭酸ジ-t-ブチル0.38g(1.7mmol)/THF1mL溶液を滴下した。得られた混合物を25℃で24時間撹拌後、更に40℃で18時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を0.30g得た(収率83%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0379】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.31(d,J=8.8Hz,2H)、7.24(d,J=8.8Hz,2H)、6.45(s,1H)、1.51(s,9H)
【0380】
[製造例2-4]m-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0381】
【化115】
【0382】
窒素置換した100mL試験管にm-クロロアニリン2.0g(15.7mmol)、トリエチルアミン1.8g(17.3mmol)及びTHF10mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、二炭酸ジ-t-ブチル3.4g(15.7mmol)/THF10mL溶液を滴下した。得られた混合物を25℃で4時間撹拌後、更に40℃で24時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、溶媒を留去し、得られた濃縮残さにトルエン20mLを加え、1Mクエン酸水溶液20mL及び水20mLで1回ずつ洗浄した。得られた有機相を、硫酸マグネシウムを用いて乾燥後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(m-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を1.4g得た(収率39%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0383】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.52(s,1H)、7.21-7.14(m,2H)、7.00(dt,J=7.5,1.7Hz,1H)、6.52(s,1H)、1.52(s,9H)
【0384】
[製造例2-5]p-イソプロピル-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0385】
【化116】
【0386】
窒素置換した100mL試験管にp-イソプロピルアニリン1.0g(7.4mmol)、トリエチルアミン0.8g(8.1mmol)及びTHF5mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、二炭酸ジ-t-ブチル1.8g(8.1mmol)/THF5mL溶液を滴下し、25℃で17時間撹拌した。得られた反応混合物の溶媒を留去し、得られた濃縮残さをn-ヘプタン5mLで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-イソプロピル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を1.9g得た(収率67%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0387】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.26(d,J=8.3Hz,2H)、7.14(d,J=8.3Hz,2H)、6.39(s,1H)、2.89-2.82(m,1H)、1.51(s,9H)、1.22(d,J=6.8Hz,6H)
【0388】
[製造例2-6]p-オクチル-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0389】
【化117】
【0390】
窒素置換した100mL試験管にp-n-オクチルアニリン2.0g(9.7mmol)、トリエチルアミン1.1g(10.7mmol)及びTHF10mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、二炭酸ジ-t-ブチル2.3g(10.7mmol)/THF10mL溶液を滴下し、25℃で21時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-オクチル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を3.1g得た(収率102%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0391】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.26-7.24(m,2H)、7.09(d,J=8.3Hz,2H)、6.39(s,1H)、2.54(t,J=7.7Hz,2H)、1.53(m,2H)、1.51(s,9H)、1.28-1.26(m,10H)、0.87(t,J=6.8Hz,3H)
【0392】
[製造例2-7]p-メトキシ-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0393】
【化118】
【0394】
窒素置換した100mL試験管にp-アニシジン1.0g(8.1mmol)、トリエチルアミン0.9g(8.9mmol)及びTHF5mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、二炭酸ジ-t-ブチル2.0g(8.9mmol)/THF5mL溶液を滴下し、25℃で17時間撹拌した。得られた反応混合物の溶媒を留去し、得られた濃縮残さをヘプタン5mLで洗浄した。洗浄後、得られた固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-メトキシ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を1.9g得た(収率85%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0395】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.26(d,J=8.8Hz,2H)、6.83(d,J=8.8Hz,2H)、6.33(s,1H)、3.78(s,3H)、1.51(s,9H)
【0396】
[製造例2-8]p-ビニル-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0397】
【化119】
【0398】
窒素置換した50mL試験管にp-ビニルアニリン-1.0g(8.5mmol)、トリエチルアミン0.9g(9.2mmol)及びTHF10mLを仕込み、0℃に冷却し、混合物を撹拌しながら二炭酸ジ-t-ブチル2.0g(9.3mmol)/THF10mL溶液を滴下し、0℃で90時間撹拌後、30℃で21.5時間撹拌した。得られた混合物にジエタノールアミン0.4g(4.2mmol)を滴下し、1時間撹拌後、得られた反応混合物を減圧乾燥した。得られた濃縮残さにトルエン20mL、水10mLを添加し、分液を行った。得られた有機相を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-ビニル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を1.8g得た(収率96%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0399】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.42(s,1H)、7.44-7.34(m,4H)、6.67-6.60(m,1H)、5.71-5.66(m,1H)、5.14-5.11(m,1H)、1.47(s,9H)
【0400】
[製造例2-9]2,6-ジイソプロピル-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0401】
【化120】
【0402】
窒素置換した100mL試験管に2,6-ジイソプロピルアニリン1.0g(5.6mmol)、トリエチルアミン0.6g(5.6mmol)及びTHF5mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、二炭酸ジ-t-ブチル1.2g(5.6mmol)/THF5mL溶液を滴下し、25℃で21時間撹拌した。得られた反応混合物の溶媒を留去し、得られた濃縮残さにトルエン10mLを加え、酢酸水溶液(1g/15mL)15mL及び水10mLで洗浄し、硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。得られた有機相を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(2,6-ジイソプロピル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を1.1g得た(収率71%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。H-NMR分析結果より、本化合物は回転異性体の混合物であった。
【0403】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.26(m,1H)、7.14(d,J=7.1Hz,2H)、5.81(s,0.7H)、5.58(s,0.3H)、3.18-3.17(m,2H)、1.51(s,6H)、1.37(s,3H)、1.21(d,J=6.8Hz,12H)
【0404】
[製造例2-10]N-t-ブトキシカルボニルベンジルアミンの合成
【0405】
【化121】
【0406】
窒素置換した50mL試験管に二炭酸ジ-t-ブチル3.1g(14.0mmol)、トリエチルアミン1.6g(15.4mmol)、及びTHF10mLを仕込み、ベンジルアミン1.5g(14.0mmol)及びTHF5mLの混合液を滴下した。得られた混合物を25℃で3時間撹拌し、さらにベンジルアミン0.2g(1.8mmol)を追加し、15時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧濃縮後、分液操作を実施し、得られた有機相を減圧濃縮することにより、上記式で表される化合物(N-t-ブトキシカルボニルベンジルアミン)を2.8g(収率93%)を得た。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0407】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.35-7.26(m,5H)、4.83(br、1H)、4.32-4.31(m,2H)、1.46(s,9H)
【0408】
[製造例2-11]p-ビニル-N-t-ブトキシカルボニルベンジルアミンの合成
【0409】
【化122】
【0410】
窒素置換した50mL試験管にp-ビニルベンジルアミン-1.0g(7.7mmol)、トリエチルアミン0.8g(8.2mmol)及びTHF10mLを仕込み、0℃に冷却し、混合物を撹拌しながら二炭酸ジ-t-ブチル1.8g(8.3mmol)/THF10mL溶液を滴下し、25℃で47時間撹拌した。得られた混合物にジエタノールアミン0.5g(4.8mmol)を滴下し、1時間撹拌後、得られた反応混合物を減圧乾燥した。得られた濃縮残さにトルエン20mL及び水10mLを添加し、分液を行った。得られた有機相を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-ビニル-N-t-ブトキシカルボニルベンジルアミン)を1.8g得た(収率101%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0411】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.42-7.19(m,5H)、6.74-6.67(m,1H)、5.82-5.77(m,1H)、5.23-5.21(m,1H)、4.10(d,J=5.6Hz,2H)、1.39(s,9H)
【0412】
[製造例2-12]1,4-ビス{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}ベンゼンの合成
【0413】
【化123】
【0414】
窒素置換した50mL試験管に二炭酸ジ-t-ブチル2.4g(11.1mmol)、トリエチルアミン1.3g(12.8mmol)及びTHF15mLを仕込み、1,4-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン-2.0g(5.8mmol)及びTHF5mLの混合液を滴下し、25℃で19時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(1,4-ビス{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}ベンゼン)及び未反応の1-{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}-4-[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼンの混合物を得た。得られた混合物を一部抜取り、二炭酸ジ-t-ブチルを追加し、さらに3時間撹拌した後にジエタノールアミンを添加し、減圧濃縮、分液操作を実施し、得られた有機相を減圧濃縮することにより、上記式で表される化合物を得た。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0415】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.26-7.22(m,4H)、7.15-7.13(m,4H)、7.08-7.07(m,4H)、6.40(br,2H)、1.62(s,12H)、1.50(s,18H)
【0416】
[製造例2-13]1,3-ビス{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}ベンゼンの合成
【0417】
【化124】
【0418】
窒素置換した200mL試験管に二炭酸ジ-t-ブチル12.7g(58mmol)をトリエチルアミン3.3g(33mmol)及びTHF25.0gを仕込んだ。その混合液に4,4-(1,3-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン5.0g(14.5mmol)及びTHF30.0gの混合液を5分かけて滴下した。混合物を25℃で4時間撹拌した。0℃に冷却した混合物に、ジエタノールアミン3.1g(290mmol)を10分かけて加えた。その混合物を減圧濃縮し、得られた濃縮残さに酢酸エチル200mLを加え、水100mLによる洗浄を3回行った。洗浄後の酢酸エチル相に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた後、濾過にて硫酸マグネシウムを除去した。得られた濾液を濃縮し、上記式で表される化合物(1,3-ビス{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}ベンゼン)を6.3g得た(収率80%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0419】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.22(s,2H)、7.31(d,J=8.6Hz,4H)、7.12(t,J=7.7Hz,1H)、7.14-7.03(m,5H)、6.94(d,J=7.7Hz,2H)、3.34(s,12H)、1.45(s,18H)
【0420】
[製造例2-14]1,3-ビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェノキシ]ベンゼンの合成
【0421】
【化125】
【0422】
窒素置換した200mL三口フラスコに二炭酸ジ-t-ブチル7.5g(34.3mmol)、トリエチルアミン1.7g(17.2mmol)及びTHF40mLを仕込み、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン-5.0g(17.2mmol)及びTHF10mLの混合液を滴下した。得られた混合物を25℃で6時間撹拌した後、二炭酸ジ-t-ブチル3.8g(17.4mmol)を追加し、さらに3時間撹拌した。得られた反応混合物にジエタノールアミン2.8g(26.3mmol)を添加し、減圧濃縮、分液操作を実施し、得られた有機相を減圧濃縮することにより、上記式で表される化合物1,3-ビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェノキシ]ベンゼンを8.0g得た(収率94%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0423】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.38(d,J=8.8Hz,4H)、7.23(t,J=8.4Hz,1H)、6.93(d,J=8.8Hz,4H)、6.40(dd,J=8.4,2.2Hz,2H)、6.50(d,J=2.2Hz,1H)、1.51(s,18H)
【0424】
[製造例2-15]ビス[3-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]スルホンの合成
【0425】
【化126】
【0426】
窒素置換した100mL試験管にビス(3-アミノフェニル)スルホン2.0g(8.1mmol)、二炭酸ジ-t-ブチル2.0g(16.1mmol)及びTHF20mLを仕込み、混合物を撹拌しながら、トリエチルアミン1.8g(17.7mmol)を滴下した。得られた混合物を25℃で6時間撹拌後、更に40℃で16時間撹拌した。その後、二炭酸ジ-t-ブチル5.5g(25.2mmol)を追加し、さらに40℃で48時間撹拌した。得られた反応混合物にジエタノールアミン1.7g(15.9mmol)を添加し、1時間撹拌後、得られた反応混合物を減圧乾燥した。得られた濃縮残さに酢酸エチル15mL、水15mLを添加し、分液を行った。得られた有機相を、硫酸マグネシウムを用いて乾燥後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(ビス[3-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]スルホン)を3.5g得た(収率93%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0427】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.86(s,2H)、7.68(d,J=7.3Hz,2H)、7.58(d,J=7.3Hz,2H)、7.43-7.39(m,2H)、6.67(s,2H)、1.51(s,18H)
【0428】
[製造例2-16]o-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリンの合成
【0429】
【化127】
【0430】
窒素置換した15mL試験管にo-クロロフェニルイソシアネート1.0g(6.5mmol)及び2-メチル-2-プロパノール2.0g(27.0mmol)を仕込み、90℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、溶媒を留去した。得られた濃縮残さをクロロホルムに溶解し、不溶物を濾過により除去した。得られた濾液を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(o-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン)を1.0g得た(収率64%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0431】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=8.16(d,J=8.2Hz,1H)、7.33(dd,J=8.2,1.4Hz,1H)、7.24(t,J=7.7Hz,1H)、7.01(s,1H)、6.96(td,J=7.7,1.4Hz,1H)、1.53(s,9H)
【0432】
[製造例2-17]ビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]メタンの合成
【0433】
【化128】
【0434】
窒素置換した200mL試験管に4、4’-ジイソシアン酸メチレンジフェニルを15.0g(60mmol)、2-メチル-2-プロパノールを22.2g(300mmol)及びトルエン44gを仕込み、85℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧濃縮し、上記式で表される化合物(ビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]メタン)を22.8g得た(収率96%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0435】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.23(s,2H)7.34(d,J=8.6Hz,4H)、7.05(d,J=8.6Hz,4H)、3.76(s,2H)、1.45(s,18H)
【0436】
[製造例2-18]p-クロロ-N-メトキシカルボニルアニリンの合成
【0437】
【化129】
【0438】
窒素置換した50mL試験管にp-クロロフェニルイソシアネート1.0g(6.6mmol)及びメタノール20mLを仕込み、70℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-クロロ-N-メトキシカルボニルアニリン)を1.4g(収率91%)得た。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0439】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=9.79(br,1H)、7.47(d,J=8.8Hz,2H)、7.33(d,J=8.8Hz,2H)、3.66(s,3H)
【0440】
[製造例2-19]p-クロロ-N-イソプロポキシカルボニルアニリンの合成
【0441】
【化130】
【0442】
窒素置換した15mL試験管にp-クロロフェニルイソシアネート1.0g(6.5mmol)及びイソプロパノール2.0g(33.3mmol)を仕込み、90℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-クロロ-N-イソプロポキシカルボニルアニリン)を1.0g得た(収率64%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0443】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.33(d,J=8.6Hz,2H)、7.26(d,J=9.1Hz,2H)、6.50(s,1H)、5.04-4.98(m,1H)、1.30(d,J=6.3Hz,6H)
【0444】
[製造例2-20]p-クロロ-N-オクトキシカルボニルアニリン(p-クロロ-N-(n-オクチルオキシ)カルボニルアニリン)の合成
【0445】
【化131】
【0446】
窒素置換した15mL試験管にp-クロロフェニルイソシアネート1.0g(6.5mmol)、n-オクタノール0.9g(6.5mmol)及びトルエン2.5mLを仕込み、110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-クロロ-N-オクトキシカルボニルアニリン(p-クロロ-N-(n-オクチルオキシ)カルボニルアニリン))を1.8g得た(収率95%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0447】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.33(d,J=8.6Hz,2H)、7.27-7.24(m,2H)、6.62(s,1H)、4.14(t,J=6.7Hz,2H)、1.69-1.62(m,2H)、1.36-1.29(m,10H)、0.88(t,J=6.8Hz,3H)
【0448】
[製造例2-21]p-クロロ-N-フェノキシカルボニルアニリンの合成
【0449】
【化132】
【0450】
窒素置換した15mL試験管にp-クロロフェニルイソシアネート1.0g(6.5mmol)、フェノール0.6g(6.5mmol)及びトルエン2.5mLを仕込み、110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(p-クロロ-N-フェノキシカルボニルアニリン)を1.5g得た(収率93%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0451】
H-NMR(CDCl)δ(ppm)=7.41-7.39(m,4H)、7.28-7.25(m,3H)、7.18(d,J=7.6Hz,2H)、6.97(s,1H)
【0452】
[合成例1-1]DMIm-PIの合成
【0453】
【化133】
【0454】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを3.0g(21mmol)、トルエン100mL及びフェニルイソシアネート2.5g(21mmol)を仕込み、得られた混合物を内温110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧濃縮し、上記式で表される化合物(DMIm-PI)を5.3g(純分4.9g)得た(収率97%)。DMIm-PIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0455】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.45(m,2H)、7.35-7.27(m,4H)、7.00(m,1H)、3.98(s,6H)
【0456】
[合成例1-2]DMIm-pClPIの合成
【0457】
【化134】
【0458】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを3.0g(21mmol)、トルエン100mL及びp-クロロフェニルイソシアネート3.3g(21mmol)を仕込み、得られた混合物を内温110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた黄色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-pClPI)を4.6g得た(収率88%)。DMIm-pClPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0459】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.47(s,2H)、7.39(m,2H)、7.25(m,2H)、3.99(s,6H)
【0460】
[合成例1-3]DMIm-BIの合成
【0461】
【化135】
【0462】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを3.0g(21mmol)、トルエン100mL及びn-ブチルイソシアネート2.1g(21mmol)を仕込み、得られた混合物を内温110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られたろ液を減圧濃縮し、上記式で表される化合物(DMIm-BI)を3.5g得た(収率82%)。
【0463】
[合成例1-4]DMIm-TDIの合成
【0464】
【化136】
【0465】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを3.8g(27mmol)、トルエン100mL及び2、4-トリレンジイソシアネート2.4g(13mmol)を仕込み、得られた混合物を内温110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた黄色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-TDI)を5.3g得た(収率87%)。
【0466】
[合成例2-1]DMIm-BIの合成
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを2.1g(15mmol)、クロロベンゼン20mL及びn-ブチルイソシアネート0.3g(3.0mmol)を仕込み、得られた混合物を130℃で2時間撹拌した。得られた反応液を25℃まで冷却後、n-ブチルイソシアネート2.7g(27mmol)を加え、さらに130℃で2時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られたろ液を減圧濃縮した。得られた濃縮残さにトルエン30mL、水30mLを加え分液し、得られた水相をトルエン30mLで2回洗浄した水相を減圧濃縮し、DMIm-BIを1.9g得た(収率64%)。DMIm-BIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0467】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.43(s,2H)、3.87(s,6H)、3.37(t,J=7.2Hz,2H)、1.59(quint,J=7.2Hz,2H)、1.44(sext,J=7.2Hz,2H)、0.97(t,J=7.2Hz,3H)
【0468】
[合成例2-2]DMIm-pClPIの合成
【0469】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを0.31g(2.2mmol)、製造例2-3で得られたp-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.51g(2.2mmol)及びトルエン17mLを仕込み、110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧濃縮し、DMIm-pClPIを0.31g得た(収率97%)。
【0470】
[合成例2-3]DMIm-mClPIの合成
【0471】
【化137】
【0472】
窒素置換した30mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.31g(2.24mmol)、製造例2-4で得られたm-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.51g(2.23mmol)及びトルエン9mLを仕込み、110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-mClPI)を0.44g得た(収率80%)。DMIm-mClPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0473】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.78(t,J=2.0Hz,1H)、7.55(s,2H)、7.26(d,J=9.6Hz,1H)、7.13(t,J=8.0Hz,1H)、6.81(d,J=7.8Hz,1H)、4.00(s,6H)
【0474】
[合成例2-4]DMIm-oClPIの合成
【0475】
【化138】
【0476】
窒素置換した30mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.31g(2.20mmol)、製造例2-16で得られたo-クロロ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.50g(2.20mmol)及びトルエン9mLを仕込み、110℃で6時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-oClPI)を0.47g得た(収率85%)。DMIm-oClPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0477】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.93(d,J=7.8Hz,1H)、7.57(s,2H)、7.28(d,J=7.8Hz,1H)、7.09(t,J=8.0Hz,1H)、6.79(t,J=7.6Hz,1H)、4.09(s,6H)
【0478】
[合成例2-5]DMIm-piPrPIの合成
【0479】
【化139】
【0480】
窒素置換した15mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを0.20g(1.43mmol)、製造例2-5で得られたp-イソプロピル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.34g(1.43mmol)及びトルエン6mLを仕込み、110℃で18時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、溶媒を減圧留去した。留去後の残渣にトルエン8mL及び水2mLを添加し、室温で5分攪拌後、水相と有機相とを分離した。得られた水相を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-piPrPI)を0.26g得た(収率67%)。DMIm-piPrPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0481】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.51(s,2H)、7.40(d,J=8.3Hz,2H)、6.99(d,J=8.3Hz,2H)、3.99(s,6H)、2.81-2.74(m,1H)、1.16(d,J=6.8Hz,6H)
【0482】
[合成例2-6]DMIm-pOctPIの合成
【0483】
【化140】
【0484】
窒素置換した15mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.23g(1.64mmol)、製造例2-6で得られたp-オクチル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.50g(1.64mmol)及びトルエン6mLを仕込み、110℃で9時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-pOctPI)を0.51g得た(収率98%)。DMIm-pOctPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0485】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.51(s,2H)、7.40(d,J=8.3Hz,2H)、6.93(d,J=8.3Hz,2H)、3.98(s,6H)、2.46(t,J=7.6Hz,2H)、1.51(bs,2H)、1.24(s,10H)、0.85(t,J=6.8Hz,3H)
【0486】
[合成例2-7]DMIm-pMeOPIの合成
【0487】
【化141】
【0488】
窒素置換した30mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを0.31g(2.24mmol)、製造例2-7で得られたp-メトキシ-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.50g(2.24mmol)及びトルエン9mLを仕込み、110℃で12時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-pMeOPI)を0.43g得た(収率79%)。DMIm-pMeOPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0489】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.50-7.49(m,4H)、6.71(d,J=9.1Hz,2H)、3.99(s,6H)、3.68(s,3H)
【0490】
[合成例2-8]DMIm-pVPIの合成
【0491】
【化142】
【0492】
窒素置換した50mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.14g(0.98mmol)、製造例2-8で得られたp-ビニル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.21g(0.94mmol)及びクロロベンゼン40mLを仕込み、130℃で2.5時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた濾液を減圧濃縮した。得られた濃縮液をメタノールと混合し、濾過を行い、得られた濾液を減圧濃縮し、上記式で表される化合物(DMIm-pVPI)を0.19g得た(収率84%)。DMIm-pVPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0493】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.56(s,2H)、7.52-7.25(m,4H)、6.64(dd,J=17.2,10.8Hz,1H)、5.62(dd,J=18.0,1.2Hz,1H)、5.05(dd,J=10.8,1.2Hz,1H)、4.01(s,6H)
【0494】
[合成例2-9]DMIm-26iPrPIの合成
【0495】
【化143】
【0496】
窒素置換した15mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.25g(1.80mmol)、製造例2-9で得られた2,6-ジイソプロピル-N-t-ブトキシカルボニルアニリン0.50g(1.80mmol)及びトルエン6mLを仕込み、110℃で12時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-26iPrPI)を0.46g得た(収率83%)。DMIm-26iPrPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0497】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.54(s,2H)、6.94(d,J=7.6Hz,2H)、6.81(t,J=7.5Hz,1H)、4.01(s,6H)、3.20-3.13(m,2H)、1.10(d,J=6.8Hz,12H)
【0498】
[合成例2-10]DMIm-BnIの合成
【0499】
【化144】
【0500】
窒素置換した100mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.52g(3.68mmol)、製造例2-10で得られたN-t-ブトキシカルボニルベンジルアミン0.63g(3.03mmol)及びクロロベンゼン15mLを仕込み、130℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた濾液の溶媒を減圧留去した。留去後の残渣にトルエン15mLと水50mLを添加し、室温で5分攪拌後、水相と有機相を分離した。得られた水相を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-BnI)を0.27g得た(収率28%)。DMIm-BnIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0501】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.48(s,2H)、7.34(d,J=7.6Hz,2H)、7.24(t,J=8.0Hz,2H)、7.12(t,J=7.3Hz,1H)、4.40(s,2H)、3.97(s,6H)
【0502】
[合成例2-11]DMIm-pVPMIの合成
【0503】
【化145】
【0504】
窒素置換した50mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-CO2-を0.24g(1.74mmol)、製造例2-11で得られたp-ビニル-N-t-ブトキシカルボニルベンジルアミン0.20g(0.86mmol)及びトルエン40mLを仕込み、110℃で13時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた濾液を減圧濃縮し、上記式で表される化合物(DMIm-pVPMI)を0.07g得た(収率32%)。DMIm-pVPMIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0505】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.45(s,2H)、7.42-7.20(m,4H)、6.71(dd,J=18.0,10.8Hz,1H)、5.76(dd,J=17.6,0.8Hz,1H)、5.18(dd,J=10.8,0.8Hz,1H)、4.40(s,2H)、3.99(s,6H)
【0506】
[合成例2-12]DMIm-mMDIの合成
【0507】
【化146】
【0508】
窒素置換した200mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを3.0g(22mmol)、製造例2-17で得られたビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]メタン3.5g(11mmol)及びクロロベンゼン120mLを仕込み、130℃で3時間撹拌した。減圧濃縮し、上記式で表される化合物(DMIm-mMDI)を3.9g得た(収率81%)。DMIm-mMDIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0509】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.51(s,4H)、7.41(d,J=8.2Hz,4H)、6.95(d,J=8.2Hz,4H)、3.99(s,12H)、3.83(s,2H)
【0510】
[合成例2-13]DMIm-4,4’-(1,4-PBDMM)BPIの合成
【0511】
【化147】
【0512】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを0.20g(1.4mmol)、クロロベンゼン8mL及び製造例2-12で得られた1,4-ビス{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}ベンゼン0.39g(0.7mmol)を仕込み、130℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた黄色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-4,4’-(1,4-PBDMM)BPI)を0.30g得た(収率73%)。DMIm-4,4’-(1,4-PBDMM)BPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0513】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.50(s,4H)、7.37(d,J=8.4Hz,4H)、7.10(s,4H)、6.98(d,J=8.4Hz,4H)、3.98(s,12H)、1.58(s,12H)
【0514】
[合成例2-14]DMIm-4,4’-(1,3-PBDMM)BPIの合成
【0515】
【化148】
【0516】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを1.5g(11.0mmol)、クロロベンゼン100mL及び製造例2-13で得られた1,3-ビス{2-[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]-2-プロピル}ベンゼン3.0g(5.5mmol)を仕込み、130℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥した。得られた固体をトルエン100mlで3回洗浄し、減圧乾燥し、上記式で表される化合物DMIm-4,4’-(1,3-PBDMM)BPIを2.23g得た(収率55%)
【0517】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.53(s,4H)、7.42-7.39(m,4H)、7.12(s,1H)、6.98-6.96(m,7H)、4.00(s,12H)、1.58(s,12H)
【0518】
[合成例2-15]DMIm-4,4’-(1,3-PBO)BPIの合成
【0519】
【化149】
【0520】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例1-1で得られたDMIm-COを2.0g(14mmol)、クロロベンゼン80mL及び製造例2-14で得られた1,3-ビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェノキシ]ベンゼン3.5g(7.1mmol)を仕込み、130℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物DMIm-4,4’-(1,3-PBO)BPIを3.80g得た(収率99%)。DMIm-4,4’-(1,3-PBO)BPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0521】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.47(s,4H)、7.42(d,J=9.0Hz,4H)、7.23(t,J=8.2Hz,1H)、6.96(d,J=9.0Hz,4H)、6.63(dd,J=8.2,2.4Hz,2H)、6.57(t,J=2.4Hz,1H)、3.98(s,12H)
【0522】
[合成例2-16]DMIm-3,3’-SO2BPIの合成
【0523】
【化150】
【0524】
窒素置換した30mL試験管に製造例1で得られたDMIm-CO2-を0.6g(4.5mmol)、製造例2-15で得られたビス[3-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]スルホン1.0g(2.2mmol)及びクロロベンゼン18mLを仕込み、130℃で6時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた茶色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-3,3’-SO2BPI)を1.3g得た(純分1.1g、収率99%)。DMIm-3,3’-SO2BPIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0525】
H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)=7.68(s,2H)、7.63(d,J=7.3Hz,2H)、7.56(s,4H)、7.44-7.38(m,2H)、7.34-7.30(m,2H)、4.01(s,12H)
【0526】
[合成例2-17]BMIm-PIの合成
【0527】
【化151】
【0528】
窒素置換した200mL試験管に製造例2-1で得られたBMIm-COのメタノール溶液を6.0g(純分16mmol)、フェニルイソシアネート1.9g(16mmol)及びトルエン100mLを仕込み、得られた混合物を内温110℃で3時間撹拌した。減圧濃縮し、上記式で表される化合物(BMIm-PI)を4.1g得た(収率97%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0529】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.53(s,1H)、7.47(s,1H)、7.33-7.25(m,4H)、7.00(t,J=7.2Hz,1H)、4.38(t,J=7.4Hz,2H)、3.98(s,3H)、1.89(quint,J=7.6Hz,2H)、1.39(sext,J=7.4Hz,2H)、0.97(t,J=7.2Hz,3H)
【0530】
[合成例2-18]OMIm-PIの合成
【0531】
【化152】
【0532】
窒素置換した200mL試験管に製造例2-2で得られたOMIm-COのメタノール溶液4.0g(純分13mmol)、フェニルイソシアネート1.5g(13mmol)及びトルエン100mLを仕込み、得られた混合物を内温110℃で3時間撹拌した。減圧濃縮し、上記式で表される化合物(OMIm-PI)を3.3g得た(収率84%)。上記式で表される化合物のH-NMR分析結果を以下に示す。
【0533】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.51(s,1H)、7.45―7.33(m,6H)、4.37(t,J=7.4Hz,2H)、3.97(s,3H)、1.91-1.86(m,2H)、1.35-1.27(m,10H)、0.88(t,J=6.8Hz,3H)
【0534】
[合成例2-19]OMIm-mMDIの合成
【0535】
【化153】
【0536】
窒素置換した3つ口フラスコに製造例2-2で得られたOMIm-COのメタノール溶液4.9g(純分15mmol)、クロロベンゼン100mL及び製造例2-17で得られたビス[4-(t-ブトキシカルボニルアミノ)フェニル]メタン2.5g(6.3mmol)を仕込み、130℃で5時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧乾燥し、上記式で表される化合物OMIm-mMDIを4.65g得た(純分4.0g、収率99%)。OMIm-mMDIのH-NMR分析結果を以下に示す。
【0537】
H-NMR(CDOD)δ(ppm)=7.51(m,2H)、7.45(m,2H)、7.35-7.34(m,4H)、7.13-7.11(m,4H)4.35(t,J=7.4Hz,4H)、3.95(s,6H)、3.90(s,2H)、1.88(m,4H)、1.34-1.26(m,20H)、0.87(t,J=7.6Hz,6H)
【0538】
[合成例2-20]DMIm-pClPIの合成
窒素置換した15mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを0.20g(1.43mmol)、製造例2-18で得られたp-クロロ-N-メトキシカルボニルアニリン0.26g(1.43mmol)及びトルエン6mLを仕込み、得られた混合物を110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、上記式で表される化合物(DMIm-pClPI)を0.36g得た(収率92%)。
【0539】
[合成例2-21]DMIm-pClPIの合成
窒素置換した30mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを0.34g(2.39mmol)、製造例2-19で得られたp-クロロ-N-イソプロポキシカルボニルアニリン0.51g(2.39mmol)及びトルエン9mLを仕込み、110℃で6時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、DMIm-pClPIを0.49g得た(収率82%)。
【0540】
[合成例2-22]DMIm-pClPIの合成
窒素置換した30mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを0.30g(2.14mmol)、製造例2-20で得られたp-クロロ-N-オクトキシカルボニルアニリン((p-クロロ-N-(n-オクチルオキシ)カルボニルアニリン)))0.61g(2.14mmol)及びトルエン9mLを仕込み、110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、濾過を行い、得られた白色固体を減圧乾燥し、DMIm-pClPIを0.38g得た(収率72%)。
【0541】
[合成例2-23]DMIm-pClPIの合成
窒素置換した30mL試験管に製造例1-1で得られたDMIm-COを0.30g(2.14mmol)、製造例2-21で得られたp-クロロ-N-フェノキシカルボニルアニリン0.53g(2.14mmol)及びトルエン9mLを仕込み、110℃で3時間撹拌した。得られた反応混合物を25℃に冷却後、減圧濃縮し、DMIm-pClPIとフェノールの混合液を得た。得られた混合物をH-NMR分析したところDMIm-pClPIの収率は98%であった。
【0542】
[評価例1-1] DMIm-COの安定性評価
NMR管に重水及び重水に対して1重量%のDMIm-COを入れ、80℃に加熱して加熱試験を行った。加熱試験前の純度を100%として加熱試験後のDMIm-COの残存率(%)を算出し、安定性を評価した。加熱時間は、1時間及び3時間とした。DMIm-COの残存率(%)は、H-NMR分析によるDMIm-COのピーク(δ=3.95ppm付近)と加熱により増加する不純物ピーク(δ=3.85ppm付近)の積分値から、以下の式により算出した。結果を表1に示す。なお、評価例1-1において加熱時間を6時間とした場合の残存率(%)は評価しなかった。
【0543】
残存率(%)=加熱後の純度(%)/加熱前の純度(%)×100
純度(%)=DMIm-COのピークの積分値/(DMIm-COのピークの積分強度+不純物のピークの積分値)×100}。
【0544】
[評価例1-2] DMIm-PIの安定性評価
評価例1-1においてDMIm-COの代わりにDMIm-PIを使用して、DMIm-PIの安定性評価を行った。DMIm-PIは水溶解性が悪いため、評価例1-1において、重水に代え重水と重ジメチルスルホキシドの混合溶液を用いて、評価例1-1と同様に80℃加熱下でDMIm-PIの安定性を評価した。加熱時間は、1時間、3時間及び6時間とした。DMIm-PIの残存率(%)は、H-NMR分析によるDMIm-PIのピーク(δ=3.78ppm付近)と加熱により増加する不純物ピーク(δ=3.72ppm付近)の積分値により算出した。結果を表1に示す。
【0545】
[評価例1-3] DMIm-pClPIの安定性評価
評価例1-2においてDMIm-PIの代わりにDMIm-pClPIを使用した以外は評価例1-2と同様に評価した。加熱時間は、1時間、3時間及び6時間とした。DMIm-pClPIの残存率(%)は、H-NMR分析によるDMIm-pClPIのピーク(δ=3.79ppm付近)と加熱により増加する不純物ピーク(δ=3.74ppm付近)の積分比により算出した。結果を表1に示す。
【0546】
【表1】
【0547】
表1に示す様に、80℃、水存在下においてアミデート化合物であるDMIm-PI、DMIm-pClPIはいずれもカルボキシレート化合物であるDMIm-COと比べて高い安定性を示した。
【0548】
[実施例1-1]
試験管にポリオール(サニックスGP3000、三洋化成工業株式会社製)1.8g、イソホロンジイソシアネート(東京化成工業株式会社製)0.2g(NCOインデックス100%)及び硬化触媒としてDMIm-PI0.1gを配合し、ウレタン樹脂組成物を調製した。得られたウレタン樹脂組成物を各温度で10分間加熱し、硬化する温度を測定した。その結果を表2に示す。
【0549】
[実施例1-2~1-4及び2-1~2-11]
実施例1-1においてDMIm-PIを表2に記載の化合物に代えた以外は、実施例1-1と同様に実施した。その結果を表2に示す。
【0550】
[比較例1-1]
実施例1-1においてDMIm-PIを加えずにウレタン樹脂組成物を調製した以外は、実施例1-1と同様に実施した。その結果を表2に示す。
【0551】
[比較例1-2]
実施例1-1においてDMIm-PIをジブチル錫ジラウリレートに代えた以外は、実施例1-1と同様に実施した。その結果を表2に示す。
【0552】
[比較例2-1]
実施例1-1においてDMIm-PIをDMIm-COに代えた以外は、実施例1-1と同様に実施した。その結果を表2に示す。
【0553】
【表2】
【0554】
表2に示すように本発明の化合物を添加したウレタン樹脂組成物は、100℃以下では硬化が進行せず安定であったが、160℃においてはいずれの触媒を用いた場合も硬化した。このことから、本発明の化合物は、ポリウレタン製造用触媒、特に熱潜在性触媒として使用できることが分かった。