(57)【要約】【課題】β−アミノアルコール類から良好な収率で操作性良く、２−オキサゾリジノン類を製造しうる方法を提供する。【解決手段】β−アミノアルコール類を、ニトリル及び水からなる二相系溶媒中で、ホスゲンと反応させることにより、２−オキサゾリジノン類を製造する。ニトリル溶媒としては、ブチロニトリルやイソブチロニトリルのような脂肪族ニトリルが好適に用いられる。反応は、金属水酸化物、含窒素複素芳香族化合物、第３級アミン等の塩基の存在下に行ってもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
β−アミノアルコール類を、ニトリル及び水からなる二相系溶媒中で、ホスゲンと反応させることを特徴とする２−オキサゾリジノン類の製造方法。
【請求項２】
β−アミノアルコール類が下記式（１）
【化１】
2005239602.tif 000004
（式中、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ水素原子又は炭化水素基を表すが、Ｒ1とＲ3は一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。）
で示される化合物である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
ニトリルがブチロニトリル又はイソブチロニトリルである請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
金属水酸化物、含窒素複素芳香族化合物又は第３級アミンの存在下に反応を行う請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、β−アミノアルコール類から２−オキサゾリジノン類を製造する方法に関する。２−オキサゾリジノン類は、医薬、農薬、電子材料や、それらの原料乃至中間体等として有用である。
【背景技術】
【０００２】
２−オキサゾリジノン類を製造する方法としては、β−アミノアルコール類とホスゲンを有機溶媒中や水溶媒中で反応させる方法が知られている（例えば特許文献１参照）。また、特開平２−２６２５６７号公報（特許文献２）には、芳香族炭化水素、エーテル、エステル、低級ハロゲン化炭化水素等の有機溶媒と水の混合溶媒中で上記反応を行うことが記載されている。
【特許文献１】特開昭６１−２８６３７５号公報
【特許文献２】特開平２−２６２５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献２に記載の如く、反応溶媒として有機溶媒／水の二相系溶媒を用いると、有機溶媒のみを用いた場合に比べて反応が進行し易く、また水のみを用いた場合に比べてホスゲンが加水分解し難いので、有利であるが、有機溶媒の種類によっては、２−オキサゾリジノン類の収率が十分でないことがある。また、ハロゲン系溶媒は環境面での配慮が特に必要となり、エーテル系溶媒は安全面での配慮が特に必要となるため、いずれも操作の負担増を招く。そこで、本発明の目的は、β−アミノアルコール類から良好な収率で操作性良く、２−オキサゾリジノン類を製造しうる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は鋭意研究を行った結果、反応溶媒としてニトリル／水の二相系溶媒を用いて、β−アミノアルコール類とホスゲンを反応させることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、β−アミノアルコール類を、ニトリル及び水からなる二相系溶媒中で、ホスゲンと反応させることにより、２−オキサゾリジノン類を製造する方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、β−アミノアルコール類から良好な収率で操作性良く、２−オキサゾリジノン類を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明で原料に用いるβ−アミノアルコール類は、隣接する２つの炭素原子の一方に無置換又は一置換のアミノ基が結合し、もう一方にヒドロキシル基が結合した構造を有するものであり、上記２つの炭素原子に結合するアミノ基及びヒドロキシル基以外の計４個の基はそれぞれ、水素原子又は適宜の置換基であることができる。
【０００７】
β−アミノアルコール類の典型的な例は、次の式（１）で示すことができる。
【０００８】
【化１】
2005239602.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ水素原子又は炭化水素基を表すが、Ｒ1とＲ3は一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに環を形成してもよい。）
【００１０】
式（１）中、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも１つが炭化水素基である場合、この炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることができる。
【００１１】
ここで、脂肪族炭化水素基とは、脂肪族炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常１〜２０程度である。その具体例としては、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、イソブチル基、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、ｎ−オクタデシル基のようなアルキル基；ビニル基、アリル基のようなアルケニル基；エチニル基、プロパルギル基のようなアルキニル基等を挙げることができる。
【００１２】
また、脂環式炭化水素基とは、脂環式炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常３〜２０程度である。この脂環式炭化水素基は、脂環式炭化水素の脂肪族環から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族鎖を有する脂環式炭化水素の脂肪族鎖から水素を除いた残基であってもよい。その具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のようなシクロアルキル基；シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基のようなシクロアルキルアルキル基等を挙げることができる。
【００１３】
また、芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常６〜２０程度である。この芳香族炭化水素基は、芳香族炭化水素の芳香族環から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族鎖を含む芳香族炭化水素の該脂肪族鎖から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族環を含む芳香族炭化水素の該脂肪族環から水素を除いた残基であってもよい。その具体例としては、フェニル基、ナフチル基、インデニル基のようなアリール基；ベンジル基、４−フェニルブチル基のようなアリールアルキル基（アラルキル基）等を挙げることができる。
【００１４】
なお、上記Ｒ1〜Ｒ5で表される炭化水素基は、置環基を有していてもよく、かかる置換基の例としては、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲノ基、オキソ基、シリル基、ジアゾ基、シアノ基等を挙げることができる。
【００１５】
また、式（１）中、Ｒ1とＲ3が一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに環を形成している場合、環の員数は通常５〜１２であり、環の種類としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環のような芳香族炭化水素環；シクロヘキサン環、シクロヘキセン環のような脂肪族炭化水素環等が挙げられる。
【００１６】
β−アミノアルコール類の具体例としては、２−アミノエタノール、２−（メチルアミノ）エタノール、２−（フェニルアミノ）エタノール、２−アミノ−１−プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、３−アミノ−２−ブタノール、４−アミノ−３−ヘキサノール、１，１−ジフェニル−２−アミノエタノール、１，２−ジフェニル−２−アミノエタノール、３−フェニル−２−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−４−メチル−１−ペンタノール、２−アミノ−３−メチル−１−ペンタノール、２−アミノ−３−メチル−１−ブタノール、３−メチルチオ−２−アミノ−１−プロパノール、２−アミノフェノール、１−アミノ−２−ヘキサノール、１−アミノ−２−オクタノール、１−アミノ−３−クロロ−２−プロパノール等を挙げることができる。β−アミノアルコール類は必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。
【００１７】
上記β−アミノアルコール類をホスゲンと反応させることにより、対応する２−オキサゾリジノン類を製造することができる。ホスゲンの使用量は、通常、β−アミノアルコール類の０．８〜６モル倍程度である。
【００１８】
例えば、β−アミノアルコール類として、前記式（１）で示される化合物を用いることにより、２−オキサゾリジノン類として、次の式（２）
【００１９】
【化２】
2005239602.tif 000003
【００２０】
（式中、Ｒ1〜Ｒ5はそれぞれ前記と同じ意味を表す。）
で示される化合物を製造することができる。
【００２１】
本発明では、上記反応の際、反応溶媒として、水と分液可能なニトリル溶媒と水を用いて、二相系溶媒を構成する。かかる溶媒を用いることにより、反応を円滑に進行させることができ、２−オキサゾリジノン類を良好な収率で製造することができる。
【００２２】
上記ニトリル溶媒としては、反応に実質的に不活性であって、常温で液体のもの、例えば、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、トリメチルアセトニトリル、イソバレロニトリル、ヘキサンニトリル、ヘプタンニトリル、オクタンニトリル、ノナンニトリル、ドデカンニトリル、ペンタデカンニトリル、アジポニトリルのような脂肪族ニトリル；シクロプロピルアセトニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、シクロヘプタンカルボニトリルのような脂環式ニトリル；ベンゾニトリル、ｏ−トルニトリル、ｍ−トルニトリル、２−エチルベンゾニトリル、４−エチルベンゾニトリル、フェニルアセトニトリル、ｏ−トリルアセトニトリル、ｍ−トリルアセトニトリル、ｐ−トリルアセトニトリル、２−フェニルブチロニトリル、４−フェニルブチロニトリルのような芳香族ニトリル等が挙げられ、その炭素数は通常４〜１５程度である。中でも、ブチロニトリルやイソブチロニトリルの如き脂肪族ニトリルが好ましい。これらニトリル溶媒は、単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２３】
上記二トリル溶媒の使用量は、通常、β−アミノアルコール類の０．５〜１００重量倍、好ましくは１〜２０重量倍である。水の使用量は、通常、β−アミノアルコール類の０．５〜１００重量倍、好ましくは１〜２０重量倍であり、また、通常、上記二トリル溶媒の０．１〜１０重量倍、好ましくは０．２〜５重量倍である。なお、必要により、上記二トリル溶媒及び水以外の溶媒を併用することもできるが、かかる溶媒の使用量は、上記二トリル溶媒及び水の合計量１００重量部に対し、通常２０重量部までである。
【００２４】
反応は、β−アミノアルコールとホスゲンとの反応により発生する塩化水素を中和しうる塩基（脱酸剤）の存在下に行うのが好ましく、かかる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムのような金属水酸化物；ピリジン、４−エチルピリジン、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジンのような含窒素複素芳香族化合物；トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンのような第３級アミン等が挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることもできる。かかる塩基の使用量は、通常、β−アミノアルコール類の１０モル倍以下である。
【００２５】
反応は、β−アミノアルコール、ホスゲン、前記溶媒及び必要に応じて塩基等を混合して行い、その混合方法は適宜選択することができるが、β−アミノアルコールと前記溶媒の混合物の中に、ホスゲンを加えながら反応させるのが好ましい。また、塩基の添加により、反応液のｐＨを所定の範囲、例えば前記特許文献２に記載の如くｐＨ９〜１４に保持するもの有効な方法である。
【００２６】
反応温度は、通常−１０〜１５０℃程度である。反応の経過は、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル等で追跡することができる。
【００２７】
反応後の後処理操作は適宜選択されるが、反応混合物を油水分離することにより、有機層として２−オキサゾリジノン類のニトリル溶液を、又は水層として２−オキサゾリジノン類の水溶液を得ることができる。これらの溶液は、さらに濃縮、抽出、晶析、蒸留等の分離精製操作に付してもよい。上記油水分離において、２−オキサゾリジノン類の油水分配割合は、２−オキサゾリジノン類やニトリル溶媒の種類、条件等により異なるが、分離精製の操作性の点からは、副正塩を多く含みうる水層よりも、有機層に分配され易い方が有利である。
【００２８】
得られる２−オキサゾリジノン類の例としては、２−オキサゾリジノン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、３−フェニル−２−オキサゾリジノン、４−メチル−２−オキサゾリジノン、５−メチル−２−オキサゾリジノン、４，４−ジメチル−２−オキサゾリジノン、４−エチル−２−オキサゾリジノン、４，５−ジメチル−２−オキサゾリジノン、４，５−ジエチル−２−オキサゾリジノン、５，５−ジフェニル−２−オキサゾリジノン、４，５−ジフェニル−２−オキサゾリジノン、４−ベンジル−２−オキサゾリジノン、４−イソブチル−２−オキサゾリジノン、４−ｓ−ブチル−２−オキサゾリジノン、４−イソプロピル−２−オキサゾリジノン、４−メチルチオメチル−２−オキサゾリジノン、２−ベンゾオキサゾリノン、５−ｎ−ブチル−２−オキサゾリジノン、５−ｎ−ヘキシル−２−オキサゾリジノン５−クロロメチル−２−オキサゾリジノン等を挙げることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
５００ｍｌフラスコに、２−アミノ−２−メチルプロパノール１９．８ｇ、ブチロニトリル３４．５ｇ、及び水３４．５ｇを入れて攪拌し、この中に、ホスゲン２８ｇを３２℃にて５時間かけて吹き込んだ後、３２℃にて０．５時間保持した。また、この吹き込みと保持の間、反応液のｐＨが１０．５に保たれるように、２５重量％水酸化ナトリウム水溶液１２９．５９ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層に分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、４，４−ジメチル−２−オキサゾリジノンの含量は２３．４ｇ（収率９１％）であった。