(57)【要約】【課題】従来よりも高い収率で４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドから、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを製造する方法を提供すること。【解決手段】４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドから１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを製造する方法であって、アシル化剤として一般式（Ｉ）の化合物を使用する。【化１】2016037448.tif 000008（式中、Ｒは置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基、または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。式中、Ｘは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒ１またはハロゲン原子を示す。Ｒ１は置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドとをカップリングさせ、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを製造する方法において、
下記一般式（Ｉ）；
【化１】
2016037448.tif 000007
（式中、Ｒは置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基、または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。式中、Ｘは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒ１またはハロゲン原子を示す。Ｒ１は炭素数１〜４のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。）で表されるアシル化剤を用いることを特徴とする１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンの製造方法。
【請求項２】
４−メチルピリジンと前記アシル化剤の混合比率が、４−メチルピリジン：アシル化剤＝３：１〜１：３のモル比の範囲にある、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
該アシル化剤が無水カルボン酸またはカルボン酸ハロゲン化物である、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
該アシル化剤が、無水酢酸、無水安息香酸、塩化アセチルまたは塩化ベンゾイルである請求項１または２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はジピリジル配位子を製造する方法に関する。さらに詳しくは、４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒド（ＩＵＰＡＣ名：ピリジン−４−カルバルデヒド）とをカップリングさせ、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを製造する方法に関する。１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンは、多孔性金属錯体の原料として有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンに代表されるジピリジル配位子は、多孔性の金属錯体を構築する架橋性二座配位子として利用されている（特許文献１、２）。しかしながら、従来の当該配位子の製造法としては、比較的安価な４−メチルピリジンおよび４−メチルピリジンの部分酸化体である４−ピリジンカルボキシアルデヒドを反応させて製造する方法が知られているが、収率が低いため、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンのコストが高く、製造される多孔性金属錯体の高コスト化が不可避であった（非特許文献１〜３）。前記多孔性金属錯体は特定の化合物を選択的に吸着することが可能であるが、このような吸着材として利用する場合、さらなるコスト削減が求められているのが現状であり、これを達成するためには、より収率の高い製造法が求められている。
【０００３】
塩化亜鉛の存在下、４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドと反応させることにより、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを合成する方法が開示されている（非特許文献１、２）。しかしながら、収率が１３〜１７％と低い。
【０００４】
無水酢酸を用い、４−メチルピリジンとベンズアルデヒドから４−スチルピリジンを合成する方法が開示されている（非特許文献３）。しかしながら、４−スチルピリジンは医農薬用途として合成されており、かつ、４-メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドからの１，２−ジ（４−ピリジル）エチレン合成については何ら言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０７８２６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３−７４５３７号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｈｅｌｅｎ  Ｉ．  Ｔｈａｙｅｒ，  Ｂ．  Ｂ．  Ｃｏｒｓｏｎ，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，  第７０巻、２３３０〜２３３３頁（１９４８年）
【非特許文献２】Ｔａｋｕｍｉ  Ｋａｔｓｕｍｏｔｏ，  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，  第３３巻、１３７６〜１３７９頁（１９６０年）
【非特許文献３】Ｍｉｎｇ−Ｃｈｉｅｎ  Ｃｈｉａｎｇ，  ａｎｄ  Ｗａｌｔｅｒ  Ｈ．  Ｈａｒｔｕｎｇ，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  第１０巻、２１〜２５頁（１９４５年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、従来よりも高い収率で４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドから、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドとを、特定のアシル化剤の存在下で反応させることにより、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを従来技術よりも高い収率で製造できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は以下の［１］〜［４］に関する。
【０００９】
［１］
４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドとをカップリングさせ、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを製造する方法において、
下記一般式（Ｉ）；
【化１】
2016037448.tif 000002
【００１０】
（式中、Ｒは置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基、または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。式中、Ｘは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒ１またはハロゲン原子を示す。Ｒ１は置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。）で表されるアシル化剤を用いることを特徴とする１，２−ジ（４−ピリジル）エチレン製造方法。
［２］
４−メチルピリジンと前記アシル化剤の混合比率が、４−メチルピリジン：アシル化剤＝３：１〜１：３のモル比の範囲にある、［１］に記載の製造方法。
［３］
該アシル化剤が無水カルボン酸またはカルボン酸ハロゲン化物である、［１］または［２］に記載の製造方法。
［４］
該アシル化剤が、無水酢酸、無水安息香酸、塩化アセチルまたは塩化ベンゾイルである［１］または［２］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドから、１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを従来よりも高い収率で製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の製造法は、４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドとを下記一般式（Ｉ）
【化１】
2016037448.tif 000003
（式中、Ｒは置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基、または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。式中、Ｘは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒ１またはハロゲン原子を示す。Ｒ１は置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。）
で表されるアシル化剤存在下で反応させることで１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンの製造法を得る。アシル化剤が無水酢酸の場合の反応式は以下のようになる。
【００１３】
【化２】
2016037448.tif 000004
【００１４】
＜アシル化剤＞
本発明に用いられるアシル化剤は下記一般式（Ｉ）；
【化３】
2016037448.tif 000005
（式中、Ｒは置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基、または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。式中、Ｘは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｒ１またはハロゲン原子を示す。Ｒ１は置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基のいずれかである。）
【００１５】
Ｒ、Ｒ１の炭素数１〜４のアルキル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、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの直鎖または分岐を有するアルキル基が挙げられる。Ｒ、Ｒ１のアルキル基は同じであっても異なっていてもよいが、反応後の回収、精製、再利用を考慮すると同一であることが好ましい。
【００１６】
Ｒ、Ｒ１の炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基が有していてもよい置換基の例としては、フッ素、塩素などのハロゲン原子が挙げられる。Ｘの示すハロゲン原子としては塩素、臭素、沃素が挙げられる。コストの観点から塩素が好ましい。
【００１７】
当該アシル化剤としては、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水安息香酸、塩化アセチル、塩化ベンゾイルが好ましく、コストの観点から、無水酢酸が最も好ましい。
【００１８】
＜１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンの製造方法＞
本発明の製造法では、４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒドとを一般式（Ｉ）のアシル化剤存在下で反応させ、目的とする１，２−ジ（４−ピリジル）エチレンを得ることができる。
【００１９】
４−メチルピリジンと４−ピリジンカルボキシアルデヒド の混合比率は、４−メチルピリジン：４−ピリジンカルボキシアルデヒド ＝１：３〜３：１のモル比の範囲内が好ましく、１：１．５〜１．５：１のモル比の範囲内がより好ましい。この範囲で反応を行うと収率が高く、副反応も抑えることができる。
【００２０】
４−メチルピリジンとアシル化剤の混合比率は、４−メチルピリジン：アシル化剤＝３：１〜１：３のモル比の範囲内が好ましく、２：１〜１：２のモル比の範囲内がより好ましい。この範囲で反応を行うと収率が高く、未反応の原料が残留も少なくなるので得られた１，２−ジ（４―ピリジル）エチレンの精製が容易になる。
反応温度は、６０〜１５０℃が好ましく、８０〜１３０℃がより好ましい。反応時間は１〜２４時間が好ましく、２〜４時間がより好ましい。
【００２１】
反応は務溶媒でも、反応に不活性な溶媒を用いてもよい。反応に利用できる溶媒としては、クロロホルム、ジクロロメタン、トルエン、テトラヒドロフラン等が好ましい。
【００２２】
反応は、アルデヒドの安定性の観点から、嫌気下で行うのが好ましい。より具体的には、アルゴンまたは窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００２３】
反応が終了したことは、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーにより原料の残存量を定量することにより確認することができる。反応終了後、得られた混合液に塩基性水溶液を加え、濾過により沈殿物を集め、有機溶媒または水を用いて再結晶することにより、目的とする１，２−ジ（４―ピリジル）エチレンを得ることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の実施例および比較例における分析は次のようにして行った。
【００２５】
＜分析方法＞
合成反応で得た化合物の構造は、日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＣＳ４００を用いたＮＭＲ解析により決定した。より具体的には、溶媒として１，１，２，２−テトラクロロエタン−ｄ２を用い、２５℃において１Ｈ−ＮＭＲを測定することで決定した。
【００２６】
＜実施例１＞
１００  ｍｌナスフラスコに、４−メチルピリジン（４．６８ｇ，  ５０．３  ｍｍｏｌ）、４−ピリジンカルボキシアルデヒド（５．４０  ｇ，  ５０．４  ｍｍｏｌ）、および無水酢酸（５．２０ｇ，  ５１．０  ｍｍｏｌ）を加え、１２０℃で３時間加熱撹拌した。その後、得られた茶褐色溶液を室温まで冷却した後、ＮａＯＨ（４．０ｇ，  １００  ｍｍｏｌ）の水溶液（４０ｍｌ）を加えて洗浄し、析出した固体を桐山漏斗（登録商標）を用いてろ過した。得られた茶褐色固体をエタノール（９  ｍｌ）、水（３５  ｍｌ）で再結晶した後、ろ過し、風乾した。目的とする１，２−ジ（４―ピリジル）エチレン５．２８ｇ（収率５８％）得た。
【００２７】
【化４】
2016037448.tif 000006
【００２８】
＜比較例１＞
非特許文献１および２では４−ピリジンカルボキシアルデヒドと４−メチルピリジンとを塩化亜鉛存在下で加熱することにより１、２−ジ（４―ピリジル）エチレンを得ている。より具体的には、４−ピリジンカルボキシアルデヒド（０．０２２ｍｏｌ）、塩化亜鉛（０．０２２ｍｏｌ）および４−メチルピリジン（０．０２２ｍｏｌ）を封じ切ったガラス管中で２００−２１５℃で１６時間加熱し、室温まで冷却後、リン酸水溶液（３Ｎ、４０ｍｌ）に溶解させ、その後、水酸化ナトリウムで塩基性にする。得られた塩基性溶液をエーテル（３０ｍｌ、２回）およびクロロホルム（３０ｍｌ、４回）で抽出し、溶媒除去後、アルミナカラムにより精製することで目的の化合物を得ている。このときの１、２−ジ（４―ピリジル）エチレンの収率は１３％（非特許文献１）および１７％（非特許文献２）である。
【００２９】
実施例１と比較例１の文献の収率データから、本発明の製造法が優れていることは明らかである。