JPH11199554A

JPH11199554A - 酸アミドもしくは酸イミド化合物の製造方法

Info

Publication number: JPH11199554A
Application number: JP10287451A
Authority: JP
Inventors: Takuji Hirose; 卓司廣瀬; W Baldwin Bruce; ダブリュ．ボールドウィンブルース; Shinga Ou; 振賀王
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 1999-07-27
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: JP3586707B2

Abstract

(57)【要約】【課題】脱水縮合反応の反応速度を高め、短時間で合
成を完了させることができ、又反応系に特別の水分離
器、凝縮器、加熱装置などを設置することを不要とした
酸アミド又は酸イミド化合物の製造方法を提供するこ
と。【解決手段】有機カルボン酸とアミン類との脱水縮合反
応を有機塩基性物質の存在下に、そしてマイクロ波加熱
下に行うことにより、カルボン酸アミド又はカルボン酸
イミド化合物を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸アミドもしくは
酸イミド化合物の効率的な製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、酸アミド類又は酸イミド類の脱水
縮合反応による合成は、原料を触媒の存在下で、蒸気加
熱装置、燃焼加熱装置、電熱ヒーターなどの加熱装置を
用いて加熱し、所定の温度で脱水縮合させる方法が一般
的に知られている。しかし、従来の方法では、複雑な構
成の容器や、水分離器、凝縮器、特別の加熱装置などの
設置が必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、脱水
縮合反応の反応速度を高め、短時間で合成を完了させる
ことができる酸アミド又は酸イミド化合物の製造方法を
提供することにある。また、本発明の目的は、反応系に
特別の水分離器、凝縮器、加熱装置などを設置すること
を不要とした、あるいはその設置を簡略化しうる、酸ア
ミド又は酸イミド化合物の製造方法を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来の方法の欠点を克服し、簡便、かつ、効率的に酸アミ
ド化合物又は酸イミド化合物を製造しうる方法を提供す
るため鋭意検討を重ねた結果、有機カルボン酸とアミン
類の脱水縮合反応を有機塩基性物質の存在下に酸アミド
又は酸アミド化合物を製造することにより、前記脱水縮
合反応をマイクロ波加熱下で行わせることにより、また
前記脱水縮合反応を溶剤の存在下に行うことにより、そ
の目的を達成しうることを見い出し、この知見に基づき
本発明をなすに至った。すなわち本発明は、有機カルボ
ン酸とアミン類の脱水縮合反応を有機性塩基物質の存在
下に行いカルボン酸アミド又はカルボン酸イミド化合物
を製造することを特徴とする酸アミドもしくは酸イミド
化合物を製造する方法、前記有機カルボン酸とアミン類
の脱水縮合反応をマイクロ波加熱下に行うこと及び前記
有機カルボン酸とアミン類の脱水縮合反応を溶剤の存在
下で行うことを特徴とする酸アミド又は酸イミド化合物
の製造方法を特徴とする酸アミド又は酸イミド化合物の
製造方法を提供するものである。本発明においてマイク
ロ波加熱とは、周波数の高い電波であるマイクロ波を物
にあてて加熱する加熱方法である。マイクロ波の発生の
ためにマグネトロンが用いられる。このようなマイクロ
波加熱を行う装置としては、具体的には電子レンジがあ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の反応は、有機カルボン酸
とアミン類を反応させるものである。酸アミド化合物の
製造において用いうる有機カルボン酸は、ケンプ酸、フ
タル酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸などであり、本発明に用
いられる有機カルボン酸には前記のカルボン酸の酸無水
物や酸ハロゲン化物などの反応性官能基を導入したもの
も包含する。また、アミン類としては、第一級アミンが
好ましく用いられ、具体的には、芳香族第一級アミン
（例えば、アニリン、ｐ−ｎ−ブチルアニリン、ｐ−メ
トキシアニリン、アミノピレン）、ジメチルアミノアニ
リン、脂肪族第一級アミン（例えば、ベンジル、フェネ
チルアミン）などがあげられる。また、酸イミド化合物
の製造において用いる有機カルボン酸は、上記の酸アミ
ド化合物に関して例示した有機カルボン酸のうち２塩基
酸のものであり、例えば、ケンプ酸（ｃｉｓ−ｃｉｓ−
１，３，５−トリメチルシクロヘキサントリカルボン
酸）、フタル酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン
酸、こはく酸、マレイン酸、１，８−ナフタレンジカル
ボン酸などがあげられ、好ましくはケンプ酸、フタル
酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸である。ま
た、この酸イミド化合物の製造において用いられるアミ
ン化合物の例としては、前記の酸アミド類の製造におい
て用いられるものがあげられる。

【０００６】アルコール類としては、ベンジルアルコー
ル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンジルアルコール、フェネ
チルアルコール、フェニルプロピルアルコール、ヒドロ
キシメチルアントラセンなどのアラルキルアルコール、
ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノー
ルなどのアルキルアルコールがあげられる。

【０００７】本発明の反応において反応成分の反応モル
比は特に制限はなく、化学量論量のモル比が最も好まし
いが、いずれか一方を過剰にしてもよい。反応成分とし
ての有機カルボン酸成分とアミン類成分又はアルコール
類成分の比は、モル比で通常１：１〜３：１、好ましく
は２：１〜３：１である。

【０００８】本発明の反応は、有機塩基性化合物の存在
下で行うことが好ましい。有機塩基性化合物としては、
イミダゾール、トリエチルアミン、Ｎ−メチルイミダゾ
ール、ｐ−ジメチルアミノピリジン、Ｎ−メチルモルホ
リンである。これらの中で環状含窒素ヘテロ環化合物が
好ましい。この有機塩基性化合物の使用量は、有機カル
ボン酸成分１モルに対し、通常０．３〜１モル、好まし
くは０．３〜０．５モルの比で用いられる。

【０００９】本発明において反応を無溶媒又は溶媒中の
いずれの条件で行ってもよい。溶媒を用いて行う場合
は、溶媒としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、
ｏ−ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、ｐ−クロロフ
ルオロベンゼン、１，２−ジエトキシエタンなどの、反
応により生成する水を吸収し、双極子モーメントが高い
ことにより照射マイクロ波を熱エネルギーに変換する溶
媒が好ましい。本発明では溶媒を用いる場合でも、非常
に少量でよく反応原料の混合物を滴下した溶媒で湿らせ
る程度で実施できる。本発明は反応原料を不均一混合物
の状態で省溶媒又は無溶媒で実施しうる製造方法であ
る。

【００１０】本発明の反応は、マイクロ波加熱下に行
う。加熱時間は仕込量、マイクロ波加熱装置のワット数
などの条件によって異なるが、２００〜５００ワットで
通常０．５〜１０分間、好ましくは２〜３分である。マ
イクロ波の周波数は、通常２０００〜３０００ＭＨｚで
ある。本発明においてマイクロ波加熱とは、周波数の高
い電波であるマイクロ波を物にあてて加熱する加熱方法
である。マイクロ波の発生のためにマグネトロンが用い
られる。このようなマイクロ波加熱を行う装置として
は、具体的には電子レンジがある。

【００１１】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。実施例１（Ｎ−ベンジルフタルイミドの製造）パイレックス製ＮＭＲ管に、フタル酸２０ｍｇ（０．１
２ミリモル）、ベンジルアミン１３ｍｇ（０．１２ミリ
モル）及びイミダゾール１６ｍｇ（０．２４ミリモル）
を入れ、重ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）２滴で湿ら
せた。この混合物に電子レンジ（５００Ｗ）で２分間マ
イクロ波を照射した。（なお、本実施例及び以下の実施
例では電子レンジは市販のものを用いた。）次いで数分
間、室温のまま冷却し、混合液を０．５ｍｌのＣＤＣｌ
₃ （重クロロホルム）で希釈し、プロトンＮＭＲで測定
したところ、収率８７％でＮ−ベンジルフタルイミド
（２７ｍｇ）が生成したことが認められた。生成物の収
率は生成イミド化合物のベンジル位のＮＭＲシグナル
（４．８５ｐｐｍ；シングレット）の積分値から算出し
た。

【００１２】実施例２（Ｎ−ベンジルベンズアミドの製
造）パイレックス製ＮＭＲ管に、安息香酸６６ｍｇ（０．５
４ミリモル）、ベンジルアミン１７μｌ（０．１６ミリ
モル）、イミダゾール１０ｍｇ（０．１５ミリモル）を
入れ、ｏ−ジクロロベンゼンで湿らせた。この混合物に
電子レンジ（５００Ｗ）で３分間マイクロ波を照射し
た。室温で数分間冷却し、混合物を０．５ｍｌの重クロ
ロホルムで希釈し、プロトンＮＭＲで測定したところ、
Ｎ−ベンジルベンズアミドが収率８０％（約２７ｍｇ）
得られたことが認められた。収率は生成アミド化合物の
ベンジル位のＮＭＲシグナル（４．６０ｐｐｍ；ダブレ
ット、Ｊ＝６Ｈｚ）の積分値から算出した。

【００１３】実施例３（Ｎ−ｐ−ｎ−ブチルフェニルケ
ンプ酸イミドの製造）径１２ｍｍ、長さ１２０ｍｍのパイレックス製試験管
に、ケンプ酸４１６ｍｇ（１．１６ミリモル）、ｐ−ｎ
−ブチルアニリン２５４ｍｇ（１．７０ミリモル）、及
びイミダゾール２１１ｍｇ（３．１０ミリモル）を加
え、ジメチルホルムアミド５滴で湿らせた。この混合物
に電子レンジ（５００Ｗ）中で４分間マイクロ波を照射
した。室温で数分間冷却後、反応混合物を２０ｍｌのク
ロロホルムで希釈し、１Ｎの塩酸水溶液で３回洗浄し、
過剰及び未反応なアミンを取り除いた。ベンゼンから再
結晶することにより、目的化合物の無色透明な結晶が４
５３．７ｍｇ得られた（収率７５．８％）。融点２２３
−２２５℃。ＩＲ；１７３４，１７０３，１１８１ｃｍ^-1．¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）７．１４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈ
ｚ，２Ｈ），６．９３（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），
２．８０（ｄ，Ｊ＝１３．７Ｈｚ，２Ｈ），２．５８
（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），２．１０（ｄ，Ｊ＝１
３．３Ｈｚ，１Ｈ），１．５６（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，
２Ｈ），１．４６（ｄ，Ｊ＝１３．４Ｈｚ，１Ｈ），
１．３５（ｑ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），１．３２
（ｓ，６Ｈ），１．３１（ｓ，３Ｈ），１．２５（ｄ，
Ｊ＝１４．５Ｈｚ，２Ｈ），０．９１（ｔ，Ｊ＝７．３
Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ．¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）１７
９．０，１７６．５，１４２．７，１３３．０，１２
８．９，１２７．６，４４．１，４３．９，４１．８，
３５．３，３３．４，３１．３，２６．０，２２．４，
１４．０ｐｐｍ．元素分析：Ｃ₂₂Ｈ₂₉ＮＯ₄ 理論値：Ｃ７１．１３，Ｈ７．８７，Ｎ３．７７％；実測値：７１．３３，Ｈ７．９３，Ｎ３．７９％．

【００１４】比較例１（Ｎ−ｐ−ｎ−ブチルフェニルケ
ンプ酸イミドの製造）テトラヒドロフラン１５ｍｌ中に、ケンプ酸無水物酸ク
ロリド１．０３５ｇを懸濁させたのち、これにｐ−ｎ
−ブチルアニリン０．６１４１ｇとトリエチルアミン
０．４４５２ｇ及び触媒量の４−ジメチルアミノピリ
ジンのテトラヒドロフラン１０ｍｌ溶液を加え、約４
０℃で一晩かきまぜた。次いで、生じたトリエチルアミ
ンの塩酸塩をろ別後、テトラヒドロフランで洗浄し、洗
浄液と反応液とを合わせて濃縮したのち、シリカゲルを
充てんしたカラムによって生成物を分離精製した（酢酸
エチル／ヘキサン重量比２／３混合液使用）。得られた
生成物を、さらにベンゼンから再結晶することにより、
Ｎ−ｐ−ｎ−ブチルフェニルケンプ酸イミド１．２９
９７ｇ（収率８７％）が得られた。

【００１５】実施例４（Ｎ−ベンジルベンズアミドの製
造）１２×１２０ｍｍパイレックス製試験管に、安息香酸６
４ｍｇ（０．５２ミリモル）、ベンジルアミン１８ｍｌ
（０．１７ミリモル）、イミダゾール１１ｍｇ（０．１
７ミリモル）を入れた。この混合物を電子レンジの低出
力２００Ｗで５分間照射した。数分間室温で冷却した
後、反応混合物を０．７５ｍｌの重クロロホルムで希釈
し、プロトンＮＭＲ測定のためＮＭＲ試験管に移す。Ｎ
ＭＲスペクトルの解析の結果、単一生成物としてＮ−ベ
ンジルベンズアミドが７４％の収率で得られた。生成物
の収率はアミドのベンジル位のＮＭＲシグナル（４．６
０ｐｐｍ；ダブレット，Ｊ＝６Ｈｚ）の積分値から算出
した。

【００１６】実施例５（Ｎ−ベンジルフタル酸イミドの
製造）１２×１２０ｍｍパイレックス製試験管に、フタル酸２
８ｍｇ（０．１７ミリモル）、ベンジルアミン１８ｍｌ
（０．１７ミリモル）、イミダゾール１１ｍｇ（０．１
７ミリモル）を入れた。この混合物を電子レンジの低出
力２００Ｗで５分間照射した。数分間室温で冷却した
後、反応混合物を０．７５ｍｌの重クロロホルムで希釈
し、プロトンＮＭＲ測定のためＮＭＲ試験管に移す。Ｎ
ＭＲスペクトルの解析の結果、Ｎ−ベンジルフタル酸イ
ミドが９２％の収率で得られ、フタル酸モノＮ−ベンジ
ルアミドが６％の収率で得られた。生成物の収率はイミ
ドのベンジル位のＮＭＲシグナル（４．８４ｐｐｍ；シ
ングレット）の積分値から算出した。

【００１７】実施例８（ケンプ酸のｃｉｓ−ｔｒａｎｓ
異性体のｐ−ｎ−ブチルフェニルイミドの製造）ｃｉｓ−ｔｒａｎｓ−１，３，５−トリメチルシクロヘ
キサントリカルボン酸４１６ｍｇ（１．６１ミリモ
ル）、ｐ−ｎ−ブチルアニリン２５４ｍｇ（１．７０ミ
リモル）、イミダゾール２１１ｍｇ（３．１０ミリモ
ル）をＤＭＦ５滴で湿らせて反応させた。薄茶色の固体
をベンゼンに溶解し、活性炭処理した後、ろ別し冷却す
ることにより目的化合物の無色の針状結晶が得られた。
収量：２９６ｍｇ、収率：５１．５％。融点：１７５−
１７７。ＩＲ；１７３２，１６９８，１１８１ｃｍ^-1．¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）７．２５（ｄ，Ｊ＝８．２Ｈ
ｚ，２Ｈ），６．９７（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），
２．６３（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），２．１７
（ｄ，Ｊ＝１４．５Ｈｚ，１Ｈ），２．１０（ｄ，Ｊ＝
１５．１Ｈｚ，２Ｈ），１．９１（ｄ，Ｊ＝１４．３Ｈ
ｚ，２Ｈ），１．６０（ｑ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），
１．５０（ｄ，Ｊ＝１３．７Ｈｚ，１Ｈ），１．４３
（ｓ，３Ｈ），１．３６（ｓ，６Ｈ），１．３４（ｑ，
Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），０．９２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈ
ｚ，３Ｈ）ｐｐｍ．¹³ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ）１７７．
７，１４３．３，１３２．７，１２９．２，１２７．
５，４３．２，４２．７，４０．０，３５．４，３３．
４，２６．８，２４．６，２２．４，１４．０ｐｐｍ，元素分析：Ｃ₂₂Ｈ₂₉ＮＯ₄ 理論値：Ｃ７１．１３，Ｈ７．８７，Ｎ３．７７％；実測値：Ｃ７１．２６，Ｈ８．２１，Ｎ３．９１％．

【００１８】

【発明の効果】本発明の方法によれば、反応系に特別の
水分離器、凝縮器、加熱装置などを設置することを不要
とし、あるいはそれらの設置を簡略化することができ、
しかも、脱水縮合反応の反応速度を高め、短時間で酸ア
ミド又は酸イミド化合物を製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０７Ｂ 61/00 ３００Ｃ０７Ｄ 209/48 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機カルボン酸とアミン類との脱水縮合反
応を有機塩基性物質の存在下に行いカルボン酸アミド又
はカルボン酸イミド化合物を製造することを特徴とする
カルボン酸アミド又はカルボン酸イミド化合物の製造方
法。
【請求項２】有機カルボン酸とアミン類との脱水縮合反
応をマイクロ波加熱下に行うことを特徴とする請求項１
記載のカルボン酸アミド又はカルボン酸イミド化合物の
製造方法。
【請求項３】有機カルボン酸とアミン類との脱水縮合反
応を溶剤の存在下に行うことを特徴とする請求項１又は
２記載のカルボン酸アミド又はカルボン酸イミド化合物
の製造方法。