(57)【要約】  本発明の課題は、簡便な方法にて、高収率で２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造する、工業的に好適な２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法を提供することにある。  本発明は、金属触媒の存在下、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物と水素とを反応させることを特徴とする２−イミダゾリジノン化合物の製造方法；及び固体酸触媒の存在下、ジカルボニル化合物、尿素化合物及びアルコールを反応させることを含む、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属触媒の存在下、一般式（１）
2007100047.tif 000010
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｒ３は、アルキル基を示す。）
で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物と水素とを反応させることを特徴とする、一般式（２）
2007100047.tif 000011
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲは前記と同義である）
で示される２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項２】
金属触媒が、パラジウム、白金及びニッケルからなる群より選ばれる少なくともひとつの金属原子を含むものである請求項１記載の２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項３】
固体酸触媒の存在下、一般式（３）
2007100047.tif 000012
（式中、Ｒは、水素原子又は炭化水素基を示す。）で示されるジカルボニル化合物、一般式（４）
2007100047.tif 000013
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示す。）で示される尿素化合物及び一般式（５）
2007100047.tif 000014
（式中、Ｒ３は、アルキル基を示す。）で示されるアルコールを反応させて、一般式（１）で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造することをさらに含む請求項１又は２記載の２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項４】
固体酸触媒存在下、一般式（６）
2007100047.tif 000015
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示す。）で示される４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物と、一般式（５）
2007100047.tif 000016
（式中、Ｒ３は、アルキル基を示す。）で示されるアルコールを反応させて、一般式（１）で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造することをさらに含む請求項１又は２記載の２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項５】
一般式（１）で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造した後、これを単離することなく、金属触媒の存在下、水素と反応させる請求項４記載の２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項６】
固体酸触媒の存在下、一般式（３）
2007100047.tif 000017
（式中、Ｒは、水素原子又は炭化水素を示す。）で示されるジカルボニル化合物、一般式（４）
2007100047.tif 000018
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示す。）で示される尿素化合物及び一般式（５）
2007100047.tif 000019
（式中、Ｒ３は、アルキル基を示す。）で示されるアルコールを反応させることを含む、一般式（１）
2007100047.tif 000020
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ及びＲ３は、前記と同義である。）
で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項７】
固体酸触媒存在下、一般式（６）
2007100047.tif 000021
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲは、同一又は異なっていてもよく、水素原子又は炭化水素基を示す。）で示される４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物と、一般式（５）
2007100047.tif 000022
（式中、Ｒ３は、アルキル基を示す。）で示されるアルコールを反応させることを含む、一般式（１）
2007100047.tif 000023
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ及びＲ３は、前記と同義である。）
で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【請求項８】
固体酸触媒が、スルホン酸型陽イオン交換樹脂である請求項６又は７記載の４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２−イミダゾリジノン化合物及びその合成原料である４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法に関する。２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、例えば、医薬・農薬等の原料や合成中間体として有用な化合物である。
【背景技術】
【０００２】
従来、２−イミダゾリジノン化合物を製造する方法としては、例えば、ホスゲンと１，３−ジメチルエチレンジアミンを低温にて反応させて１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを得る方法（例えば、非特許文献１参照）、２−イミダゾリジノンとジメチル硫酸を反応させて１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを得る方法（例えば、非特許文献２参照）、トリフェニルアンチモン、五硫化二リン及び二酸化炭素を高圧下にて反応させて１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを得る方法（例えば、非特許文献３参照）が開示されている。しかしながら、いずれの方法においても、毒性の高い試薬や高価な試薬を使用しなければならず、又、反応条件が厳しい等、２−イミダゾリジノン化合物の工業的な製造方法としては問題があった。【０００３】
また、従来、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造する方法としては、例えば、グリオキサールの水溶液、１，３−ジメチル尿素、１−ブタノール及び濃硫酸を室温で反応させて、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−オンを製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法では、使用した酸触媒（硫酸）を反応液から除去、廃棄するために、多くの労力とエネルギーが費やされているという問題があった。
【特許文献１】国際公開ＷＯ９０／００４０７号パンフレット
【非特許文献１】J.Chem.Soc.,1956,5041.
【非特許文献２】Synth.Commun.,18(5),487(1988)
【非特許文献３】J.Org.Chem.,57(28),7339(1992)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、簡便な方法にて、高収率で２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造する、工業的に好適な２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の課題は、金属触媒の存在下、一般式（１）【０００６】
2007100047.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｒ３は、アルキル基を示す。）
で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物と水素とを反応させることを特徴とする、一般式（２）【０００８】
2007100047.tif 000003
【０００９】
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲは前記と同義である）で示される２−イミダゾリジノン化合物の製造方法によって解決される。【００１０】
本発明の第二の課題は、固体酸触媒の存在下、一般式（３）【００１１】
2007100047.tif 000004
【００１２】
（式中、Ｒは、水素原子又は炭化水素基を示す。）
で示されるジカルボニル化合物、一般式（４）【００１３】
2007100047.tif 000005
【００１４】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示す。）
で示される尿素化合物及び一般式（５）【００１５】
2007100047.tif 000006
【００１６】
（式中、Ｒ３は、アルキル基を示す。）
で示されるアルコールを反応させることを特徴とする、一般式（１）【００１７】
2007100047.tif 000007
【００１８】
（式中、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同義である。）
で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法によって解決される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、簡便な方法にて、高収率で２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を製造する、工業的に好適な２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔水素化反応による４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物からの２−イミダゾリジノン化合物の製造方法〕
本発明は、一般式（１）で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物を、金属触媒の存在下、水素と反応して一般式（２）で示される２−イミダゾリジノンを製造する方法に関する。【００２１】
本発明の水素化反応において使用する４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、前記の一般式（１）で示される。その一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示し、炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数３〜６のシクロアルキル基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等の炭素数７〜１２のアラルキル基；フェニル基、トリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。なお、これらの基は、各種異性体を含む。【００２２】
又、Ｒ３は、アルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基が挙げられる。なお、これらの基は、各種異性体を含む。【００２３】
本発明の水素化反応において使用する金属触媒としては、パラジウム、白金及びニッケルからなる群より選ばれる少なくともひとつの金属原子を含むものであり、具体的には、例えば、パラジウム／炭素、パラジウム／硫酸バリウム、水酸化パラジウム／白金、白金／炭素、硫化白金／炭素、パラジウム−白金／炭素、酸化白金、ラネーニッケル等が挙げられる。なお、これらの金属触媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。【００２４】
前記金属触媒の使用量は、金属原子換算で、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物１モルに対して、好ましくは０．００００１〜０．５モル、更に好ましくは０．００００２〜０．１モルである。【００２５】
本発明の水素化反応において使用する水素の量は、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物１モルに対して、好ましくは０．１〜２０モル、更に好ましくは０．２〜１０モルである。【００２６】
本発明の水素化反応は、溶媒の存在下又は非存在下にて行われる。使用されうる溶媒としては、反応を阻害しないものであれば特に限定されないが、水；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類；Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられるが、好ましくはアルコール類が使用される。なお、これらの有機溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。【００２７】
前記溶媒の使用量は、反応液の均一性や攪拌性により適宜調節するが、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物１ｇに対して、好ましくは０〜５０ｇである。【００２８】
本発明の水素化反応は、例えば、水素雰囲気にて、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物、金属触媒及び溶媒を混合し、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは０〜２００℃、更に好ましくは１０〜１５０℃であり、反応圧力は、好ましくは０．１〜１０MPa、更に好ましくは０．１〜１MPaである。【００２９】
本発明の水素化反応おいて得られる２−イミダゾリジノン化合物は、反応終了後、例えば、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、再結晶、晶析、カラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離・精製することができる。【００３０】
〔ジカルボニル化合物、尿素化合物及びアルコールからの４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法（原料合成法１）〕
本発明は、一般式（３）で示されるジカルボニル化合物、一般式（４）で示される尿素化合物及び一般式（５）で示されるアルコールを反応させることを含む、一般式（１）で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法（原料合成法１）に関する。【００３１】
本発明の原料合成１反応において使用するジカルボニル化合物は、前記の一般式（３）で示される。その一般式（３）において、Ｒは、水素原子又は炭化水素基を示し、炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数３〜６のシクロアルキル基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等の炭素数７〜１２のアラルキル基；フェニル基、トリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。なお、これらの基は、各種異性体を含む。【００３２】
前記ジカルボニル化合物は、水や反応に不活性な有機溶媒に溶解させたものも使用することができ、又、多量体等（分子間で縮合したもの）も使用することができる。【００３３】
本発明の原料合成１の反応において使用する尿素化合物は、前記の一般式（４）で示される。その一般式（４）において、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭化水素基を示し、炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数３〜６のシクロアルキル基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等の炭素数７〜１２のアラルキル基；フェニル基、トリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。なお、これらの基は、各種異性体を含む。【００３４】
本発明の原料合成１反応おいて使用する尿素の量は、ジカルボニル化合物１モルに対して、好ましくは０．８〜１．２モル、更に好ましくは０．９〜１．１モルである。【００３５】
本発明の原料合成１反応において使用するアルコールは、前記の一般式（５）で示される。その一般式（５）において、Ｒ３は、アルキル基であり、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基が挙げられる。なお、これらの基は、各種異性体を含む。【００３６】
本発明の原料合成１反応おいて使用するアルコールの量は、ジカルボニル化合物１モルに対して、好ましくは０．５〜２００モル、更に好ましくは２．０〜１５０モルである。【００３７】
本発明の原料合成１反応おいて使用する固体酸触媒は、ブレンステッド酸点を有する固体状のものであれば特に限定されないが、例えば、酸性白土等の粘土鉱物；アンバーライト（商品名）、ダウエックス（商品名）、ダイヤイオン（商品名）、デニオライト（商品名）、レバチット（商品名）、スミカイオン（商品名）等のスルホン酸型陽イオン交換樹脂；ナフィオン等のフッ素化スルホン酸樹脂；シリカアルミナ、ゼオライト、酸化バナジウム等の無機酸化物が挙げられるが、好ましくはスルホン酸型陽イオン交換樹脂が使用される。なお、これらの固体酸触媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。【００３８】
前記固体酸触媒の使用量は、ジカルボニル化合物１ｇに対して、好ましくは０．００１〜１．０ｇ、更に好ましくは０．０２〜０．９ｇである。【００３９】
本発明の原料合成１反応は、アルコール以外の溶媒の存在下で行っても良く、使用される溶媒としては、反応を阻害しないものならば特に制限されないが、例えば、水；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類；１，３−ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のカルボン酸エステル類；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類が挙げられるが、好ましくはニトリル類、尿素類、カルボン酸エステル類、芳香族炭化水素類が使用される。なお、これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。【００４０】
前記溶媒の使用量は、反応液の均一性や攪拌性等により適宜調節するが、尿素化合物１ｇに対して、好ましくは０〜１００ｇ、更に好ましくは０〜５０ｇである。【００４１】
本発明の合成原料１反応は、例えば、固体酸触媒、ジカルボニル化合物、尿素化合物及びアルコールを混合した後、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは０〜３００℃、更に好ましくは２０〜２００℃であり、反応圧力は、特に制限されない。【００４２】
本発明の原料合成１反応おいて得られる４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、反応終了後、例えば、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、再結晶、晶析、カラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離・精製することができる。【００４３】
〔４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物のエステル化による４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法（原料合成法２）〕
本発明における一般式（１）で示される４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、固体酸触媒存在下、一般式（６）【００４４】
2007100047.tif 000008
【００４５】
（式中、Ｒ、Ｒ１及びＲ２は、前記と同義である。）
で示される４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物と一般式（５）【００４６】
2007100047.tif 000009
【００４７】
（式中、Ｒ３は、前記と同義である。）
で示されるアルコールとを反応させることによっても合成することが出来る（原料合成法２）。
本発明における４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、一般式（６）で示され、一般式（６）におけるＲ、Ｒ１及びＲ２は、前記と同義である。４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、公知の方法又はそれと類似の方法で合成できる。【００４８】
本発明における原料合成２において使用するアルコールは、前記の一般式（５）で示される。その一般式（５）において、Ｒ３は、前記と同義である。【００４９】
前記アルコールの量は、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物１モルに対して、好ましくは０．５〜２００モル、更に好ましくは２．０〜１５０モルである。【００５０】
本発明における原料合成２おいて使用する固体酸触媒は、ブレンステッド酸点を有する固体状のものであれば特に限定されないが、例えば、酸性白土等の粘土鉱物；アンバーライト（商品名）、ダウエックス（商品名）、ダイヤイオン（商品名）、デニオライト（商品名）、レバチット（商品名）、スミカイオン（商品名）等のスルホン酸型陽イオン交換樹脂；ナフィオン等のフッ素化スルホン酸樹脂；シリカアルミナ、ゼオライト、酸化バナジウム等の無機酸化物が挙げられるが、好ましくはスルホン酸型陽イオン交換樹脂が使用される。なお、これらの固体酸触媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。【００５１】
前記固体酸触媒の使用量は、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物１ｇに対して、好ましくは０．００１〜１．０ｇ、更に好ましくは０．００２〜０．９ｇである。【００５２】
本発明における原料合成２は、アルコール以外の溶媒の存在下で行っても良く、使用される溶媒としては、反応を阻害しないものならば特に制限されないが、例えば、水；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類；１，３−ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のカルボン酸エステル類；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類が挙げられるが、好ましくはニトリル類、尿素類、カルボン酸エステル類、芳香族炭化水素類が使用される。なお、これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。【００５３】
前記溶媒の使用量は、反応液の均一性や攪拌性等により適宜調節するが、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物１ｇに対して、好ましくは０〜１００ｇ、更に好ましくは０〜５０ｇである。【００５４】
本発明における原料合成２は、例えば、固体酸触媒、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン化合物及びアルコールを混合した後、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは０〜２００℃、更に好ましくは１０〜１００℃であり、反応圧力は、特に制限されない。【００５５】
本発明における原料合成２において得られる４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、反応終了後、例えば、中和、抽出、濾取、濃縮、蒸留、再結晶、晶析、カラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離・精製され得るが、４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、特に単離・精製することなく、次の反応（４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物と水素との反応）に連続的に用いることができる。
【実施例】
【００５６】
次に、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。【００５７】
実施例１（４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法１）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、１，３−ジメチル尿素１．００ｇ（１１．３mmol）、４０質量％グリオキサール水溶液１．６５ｇ（１１．３mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ２）０．２ｇ及びメタノール１０ml（２４７mmol）を加え、攪拌しながら６０℃で４．５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが１．５０ｇ生成していた（反応収率；７６％）。【００５８】
実施例２（４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法１）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、１，３−ジメチル尿素１．００ｇ（１１．３mmol）、４０質量％グリオキサール水溶液１．６５ｇ（１１．３mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックスＭ３１）０．２ｇ及びメタノール１０ml（２４７mmol）を加え、攪拌しながら６０℃で４．５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが１．４６ｇ生成していた（反応収率；７４％）。【００５９】
実施例３（４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法１）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、１，３−ジメチル尿素１．００ｇ（１１．３mmol）、グリオキサール三量体二水和物０．９５ｇ（４．５mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックスＭ３１）０．２ｇ及びメタノール１０ml（２４７mmol）を加え、攪拌しながら６０℃で４．５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが１．６５ｇ生成していた（反応収率；８４％）。【００６０】
実施例４（４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法１）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、１，３−ジメチル尿素１．００ｇ（１１．３mmol）、４０質量％グリオキサール水溶液１．６５ｇ（１１．３mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ２）０．２ｇ及びｎ−ブタノール１０ml（１０９mmol）を加え、攪拌しながら６０℃で４．５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが１．０２ｇ生成していた（反応収率；３５％）。【００６１】
参考例１（４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１０００mlのガラス製容器に、４０質量％グリオキサール水溶液２９０ｇ（２．０mol）及びトリエチルアミンを加えた（反応液のｐＨは９）。次いで、液温を２５〜３５℃に保ちながら、１，３−ジメチル尿素１７６ｇ（２．０mol）を水１７６mlに溶解させた溶液をゆるやかに加えた後、攪拌しながら同温度で１５時間反応させ、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンを含む水溶液６６６．６ｇを得た。【００６２】
当該水溶液３３３．３ｇに、炭酸ジエチル７００mlを加えて、水を共沸蒸留（４０〜６０℃、２〜１３kPa）させた。得られた白色固体を濾過後、５０℃で減圧乾燥し、純度９４．１％（高速液体クロマトグラフィーによる絶対定量値）の４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１３７ｇを得た（１，３−ジメチル尿素基準の単離収率；８８．３％）。【００６３】
実施例５（４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量３０mlのガラス製容器に、４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン５００mg（３．４mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ナフィオン）１００mg及びメタノール５mlを加え、室温で５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法による定量値）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが５４０mg生成していた（反応収率；９１％）。【００６４】
実施例６（４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量３０mlのガラス製容器に、４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン５００mg（３．４mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ２）１００mg及びメタノール５mlを加え、室温で１６時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法による定量値）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが５７１mg生成していた（反応収率；９６％）。【００６５】
実施例７（４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量３０mlのガラス製容器に、４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン５００mg（３．４mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ２）１００mg、メタノール１ml及び水０．５mlを加え、室温で５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法による定量値）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが５７１mg生成していた（反応収率；９６％）。【００６６】
実施例８（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積１００mlのステンレス製耐圧容器に、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１．００ｇ（５．７mmol）、白金−パラジウム／炭素０．１ｇ及びエチレングリコール１０mlを加え、水素雰囲気（２．４MPa）にて、１５０℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが５９８mg生成していた（反応収率；９１％）。【００６７】
実施例９（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積１００mlのステンレス製耐圧容器に、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１．００ｇ（５．７mmol）、白金−パラジウム／炭素０．１ｇ及びエチレングリコール１０mlを加え、水素雰囲気（２．４MPa）にて、５０℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが６０５mg生成していた（反応収率；９２％）。【００６８】
実施例１０（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積１００mlのステンレス製耐圧容器に、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン４．００ｇ（２２．８mmol）、白金−パラジウム／炭素０．４ｇ及び水４０mlを加え、水素雰囲気（２．４MPa）にて、１５０℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが２．３９ｇ生成していた（反応収率；９２％）。【００６９】
実施例１１（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン５００mg（２．９mmol）、白金−パラジウム／炭素０．０５ｇ及びｎ−ブチルアルコール５mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、１００℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが２９１mg生成していた（反応収率；８９％）。【００７０】
実施例１２（４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量３０mlのガラス製容器に、４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン５００mg（３．４mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ４）５０mg及びｎ−ブチルアルコール５ml（５５mmol）を加え、室温で１６時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法による定量値）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノンが８１３mg生成していた（反応収率；９２％）。【００７１】
実施例１３（４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量３０mlのガラス製容器に、４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００mg（３．４mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ４）１００mg及びｎ−ブチルアルコール５ml（５５mmol）を加え、５０℃で５時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法による定量値）したところ、４，５−ジメトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが６１３mg生成していた（反応収率；７０％）。【００７２】
実施例１４（４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量３００mlのガラス製容器に、４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン２０ｇ（１３７mmol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ４）２ｇ及びｎ−ブチルアルコール２００ml（２．２mol）を加え、室温で５時間反応させた。反応終了後、反応液を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製（展開溶媒；ヘキサン／酢酸エチル＝１０／１）し、無色液体として、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン２７ｇを得た（単離収率；７６％）。【００７３】
なお、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの物性は以下の通りであった。
1H-NMR(DMSO-d6,δ(ppm));0.93(6H,t,J=7.3Hz)、1.32〜1.45(4H,m)、1.53〜1.63(4H,m)、2.87(6H,s)、3.39〜3.51(4H,m)、4.55(2H,s)
CI-MS(m/e);259(M+1)【００７４】
実施例１５（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００mg（１．９mmol）、白金−パラジウム／炭素０．０５ｇ及びｎ−ブチルアルコール５mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、１００℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが２１６mg生成していた（反応収率；９８％）。【００７５】
実施例１６（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００mg（１．９mmol）、パラジウム／炭素０．０５ｇ及びｎ−ブチルアルコール５mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、１００℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが１５８mg生成していた（反応収率；７２％）。【００７６】
実施例１７（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００mg（１．９mmol）、白金−パラジウム／炭素０．０５ｇ及びｎ−ブチルアルコール５mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、５０℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが２１６mg生成していた（反応収率；９８％）。【００７７】
実施例１８（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００mg（１．９mmol）、白金−パラジウム／炭素０．０５ｇ及びエチルアルコール５mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、１００℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが２１２mg生成していた（反応収率；９６％）。【００７８】
実施例１９（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３０mlのガラス製容器に、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５００mg（１．９mmol）、白金−パラジウム／炭素０．０５ｇ及びイソプロピルアルコール５mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、１００℃で６時間攪拌した。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが２１０mg生成していた（反応収率；９５％）。【００７９】
実施例２０（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積１０００mlのガラス製容器に、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１００ｇ（３８７mmol）、白金−パラジウム／炭素（商品名；ＡＳＣＡ２（エヌ・イー・ケムキャット製））１０ｇ及びｎ−ブチルアルコール７００mlを加え、水素雰囲気（常圧）にて、５５〜６５℃で１２時間攪拌した。反応終了後、反応液を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。得られた濃縮物を減圧下で蒸留（９０℃、０．２kPa）し、無色液体として、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン３３．７ｇを得た（単離収率；７６％）。【００８０】
実施例２１（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
（反応Ａ：原料合成法２）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容量２０００mlのガラス製容器に、参考例１で合成した４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン１３０ｇ（０．８４mol）、スルホン酸型陽イオン交換樹脂（商品名；ダウエックス５０ＷＸ２）１３ｇ及びｎ−ブチルアルコール１３００mlを加え、室温で１７時間反応させて、４，５−ジブトキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを主成分として含む反応液を得た。
（反応Ｂ）
当該反応液を濾過した後、得られた濾液に白金−パラジウム／炭素（ＡＳＣＡ：５０％含水品）１３ｇを加え、水素雰囲気（常圧）にて、攪拌しながら６０〜８０℃で８時間反応させた。反応終了後、反応液を濾過してガスクロマトグラフィーで分析（内部標準法）したところ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが８３．１１ｇ生成していた（反応収率；８７％）。次いで、反応液を減圧蒸留（１００〜１１０℃、１．２kPa）し、無色透明な液体として、純度９６％の１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン７０．５５ｇを得た（４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチルイミダゾリジノン基準の単離収率；７１％）【００８１】
参考例２（４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンの合成）
参考例１において、炭酸ジエチルを酢酸ブチルに変更した以外は、参考例１と同じ条件で反応を行った。その結果、純度８９．６％（高速液体クロマトグラフィーによる絶対定量値）の４，５−ジヒドロキシ−１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１３３．１８ｇを得た（１，３−ジメチル尿素基準の単離収率；８１．７％）。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−ジアルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物の製造方法に関する。２−イミダゾリジノン化合物及び４，５−アルコキシ−２−イミダゾリジノン化合物は、例えば、医薬・農薬等の原料や合成中間体として有用な化合物である。
【国際調査報告】
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2007100047.tif 000026
2007100047.tif 000027
2007100047.tif 000028
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