(57)【要約】  本発明は、試薬、アントラセンおよび１，３，５−トリオキサン、第四級アンモニウム塩おとびクラウンエーテルを含む群から選択される相間移動触媒と、塩酸および酢酸とを混合することを含む、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬、アントラセンおよび１，３，５−トリオキサン、第四級アンモニウム塩およびクラウンエーテルを含む群から選択される相間移動触媒と、塩酸および酢酸とを混合する工程を含む、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法。
【請求項２】
前記相間移動触媒の濃度が１ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比が０．５〜３であることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法に関する。上記方法は、アントラセン、１，３，５−トリオキサン、触媒ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、塩酸および酢酸を混合することを含む。９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンは、特異的認識、電子分子機械、有機合成における薬剤担体および触媒、光学蛍光、光線力学療法および光学データストレージ、微細加工、アントラセンメソ二置換誘導体の調製における前駆体に使用される化合物である。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
前記化合物９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン
【化１】
2020515549.tif 000002
は、メソ位またはベンジル位（芳香環に隣接するＣＨ2）に二重置換されているアントラセン骨格を含めることが必要である化学合成プロセスの中間体として、非常に興味深い化合物である。
【０００３】
文献Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９５５，７７，２８４５−２８４８は、置換反応によって、すなわち、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンから広範囲の利用可能な機能化へ、他の誘導体を得る際の汎用中間体としてアントラセンのクロロメチル化方法を記載している。要約すると、この文献に記載されている合成方法は、その場で連続して生成された冷塩化水素の流れを、１，４−ジオキサン、アントラセン、ｐ−ホルムアルデヒドおよび発煙塩酸の混合物に通すことからなる。その塩化水素の流れを数時間維持しながら、粗反応生成物を加熱還流させ、その中断後、還流系はさらに２４時間続く。ろ過と徹底的な洗浄を行って不純物を除去した後、最終的に固体物の形で化合物が得られ、かなり適度な収率は６７％である。以上のように、それはむしろ面倒な実験であり、収率は大幅に改善する可能性がある。
他の合成方法も従来技術に記載されており、例えば、ＲＳＣ  Ａｄｖ．２０１５，５，７３９５１−７３９５７には有機溶媒（ジオキサン）の存在下に高温（１００℃）で合成が行われることが記載されている。
しかしながら、本出願の発明者らは、この方法において深刻な再現性の問題を見出した。発明者らがその方法を再現したとき、科学論文に述べられているように、この反応を複数回繰返したにもかかわらず、毎回不成功であり、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンが得られないことがわかった。従って、この合成経路は除外しなければならない。
【０００４】
９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンは、異なる供給業者から取得することができる。それらのウェブサイトで、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈは、この製品を「普通でない特有な化学試薬」の選択項目に分類しているため、その価格が非常に高いことを正当化している。しかしながら、この化合物は、アントラセンの構造中間体として科学研究に広く使用されており、主に比色特性および蛍光光学特性の発生を求めて、化学的に自由に誘導体化されている。
この化合物のいくつかの用途は、従来技術で公開されている。
文献ＲＳＣ  Ａｄｖ．２０１５，５，７３９５１−７３９５７は、この化合物を、特異的認識、電子分子機械、有機合成における薬剤担体および触媒に使用するための分子剛性を有する新しい光活性シクロファン骨格として記載している。
文献Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００４，１６，２７８３−２７８９は、この化合物を、光学蛍光、光線力学療法および光学データストレージならびにドナー−ブリッジ−アクセプター化合物またはドナー−ブリッジ−ドナー化合物による微細加工における用途のための有機物質として記載している。
この化合物は、９位および１０位のアントラセンメソ二置換誘導体の調製において、例えば、アミンおよびそれらのそれぞれの塩酸塩、アミド、イソシアネート、アルコール、エステル、エーテル、チオール、ニトリル、酸ならびにホスホン酸塩の貴重な前駆体として作用する。
【発明の概要】
【０００５】
発明の説明
従来技術の観点からの問題は、従来技術の方法で得られたものよりも高い収率で９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法を提供することからなる。
この問題の解決策は、下記に説明する方法を提供すること、これまでに説明した手順よりもはるかに簡単な縮小化ならびに触媒方法および水性反応媒体を有機溶媒を存在させずに使用するような「グリーンケミストリー」の原則を満たすことをからなる。
第１の態様において、本発明は、試薬、アントラセンおよび１，３，５−トリオキサン、第四級アンモニウムおよびクラウンエーテルからなる群から選択される相間移動触媒と、塩酸および酢酸とを混合することを含む、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法を提供する。
本明細書において、「相間移動触媒」は、２相以上に位置する２種以上の試薬間の化学反応を可能にし、触媒する化学種であるので、上記相間移動触媒の非存在下で可能でない反応性を可能にする。作用様式は、相間の触媒の配置に基づいており、反応に積極的に関与する試薬間の物理化学的結合を可能にする。
【０００６】
別の実施態様は、上記相間移動触媒の濃度が１ｍｏｌ％と５ｍｏｌ％の間である、本発明の第１の態様に従う方法である。
もう１つの実施態様は、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミドの濃度が２ｍｏｌ％と４ｍｏｌ％の間である、本発明の第１の態様に従う方法である。
もう１つの実施態様は、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミドの濃度が２ｍｏｌ％と３ｍｏｌ％の間である、本発明の第１の態様に従う方法である。
もう１つの実施態様は、１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比が０．５と３の間である、本発明の第１の態様に従う方法である。
もう１つの実施態様は、１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比が１と２の間である、本発明の第１の態様に従う方法である。
もう１つの実施態様は、下記の追加の段階を含む、本発明の第１の態様に従う方法である：
（ｃ）段階（ｂ）から得られた混合物をろ過する段階、
（ｄ）水で洗浄する段階、および
（ｄ）エタノールで洗浄する段階。
【０００７】
本発明の第１の態様に従う方法は、室温でまたは室温よりも高い温度に加熱して実施することができる。
上記９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン化合物は、数分以内に非常に素早く生じる。本発明の第１の態様に従う方法の開始から１Ｏ分未満にこの化合物が存在する。
本発明の第１の態様に従う方法は、下記のとおりである、従来技術に記載された方法について一連の利点を有する：
−合成プロセスに有機溶媒が含まれていないこと、使用媒体は水性のみであり、つまり有機溶媒を処理する必要性を阻止することを意味する；
−プロセスへの補助的なガス供給流がないこと；
−高い反応収率が固体状態で精製された最終生成物の質量として測定されること；
−溶媒を還流させる必要がないので、合成で高温を必要としないこと；
−行われてきた結晶化により最終生成物のさらなる精製を必要としないこと；
−方法の優れた再現性。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの重水素化クロロホルム中、室温での４００ＭＨｚプロトンＮＭＲスペクトル。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施態様の説明
使用した試薬
合成方法に使用される試薬は、市販の化合物に対して合成前にその精製または濃縮をすることなく使用した。
試薬アントラセン（Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ  ＲｅａｇｅｎｔＰｌｕｓ（登録商標）、９９％、コマーシャルコード１４１０６２−２５Ｇ、５６．００ユーロ、スペイン）、酢酸（Ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ  ＲｅａｇｅｎｔＰｌｕｓ（登録商標）、≧９９％、コマーシャルコードＡ−６２８３−１Ｌ、４３．６０ユーロ、スペイン）および１，３，５−トリオキサン（１，３，５−ｔｒｉｏｘａｎｅ、≧９９％、コマーシャルコードＴ８１１０８−１００Ｇ、２３．３０ユーロ、スペイン）はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。塩酸（塩酸試薬グレード、３７％、１Ｌ、２８．２３ユーロ）はＳｃｈａｒｌａｂから供給された。最後に、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（Ｈｅｘａｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ、≧９６％、コマーシャルコード５２３７０−１００Ｇ、３２．００ユーロ、スペイン）はＦｌｕｋａからのものである。
【００１０】
【化２】
2020515549.tif 000003
【００１１】
９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
一般に、実験方法は下記のとおり説明することができる：固体試薬（アントラセン、１，３，５−トリオキサンおよび触媒としてヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド）を確立された優先順位でなく丸いフラスコに入れる。この混合物に、最初に塩酸を、次に酢酸を、すべて室温で、絶え間なく激しく撹拌しながら（１５００ｒｐｍ）加える。次いで、この混合物を異なる温度にさらして、特定の時間で反応が行われ、存在する固体が溶解することなく、媒体は黄色になり、粉末状の外観を有する。所定の反応時間の後、フラスコの内容物をろ過して黄色の沈殿物を収集し、水で徹底的に洗浄して、媒体中に存在する残存物のトリオキサン、触媒および酸化学種を除去する。最終工程として、得られた固形物をエタノールで洗浄して洗浄液から残存物の水を除去し、完全に乾くまで２時間７０℃で炉乾燥させる。
反応温度、時間および制限量のアントラセンについてホルムアルデヒドの供給源として過剰量の１，３，５−トリオキサンの異なる値によっていくつかの反応プロトコルを試験した。
実施例１〜４は、試験した９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの異なる合成方法を記載している。
【実施例】
【００１２】
実施例１    ９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
【化３】
2020515549.tif 000004
使用した試薬量の説明：
アントラセン→５００ｍｇ、２．８ｍｍｏｌ．
１，３，５−トリオキサン→５０４ｍｇ、２当量（５．６ｍｍｏｌ）．
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド→２５ｍｇ、０．０７ｍｍｏｌ（２．５ｍｏｌ％）
塩酸３７％→１０ｍｌ
酢酸９９％→２．５ｍｌ
反応収率：８９％
【００１３】
実施例２    ９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
【化４】
2020515549.tif 000005
使用した試薬量の説明：
アントラセン→５００ｍｇ、２．８ｍｍｏｌ．
１，３，５−トリオキサン→５０４ｍｇ、２当量（５．６ｍｍｏｌ）．
１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比：２
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド→２５ｍｇ、０．０７ｍｍｏｌ（２．５ｍｏｌ％）
塩酸３７％→１０ｍｌ
酢酸９９％→２．５ｍｌ
反応収率：９６％
【００１４】
実施例３    ９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
【化５】
2020515549.tif 000006
使用した試薬量の説明：
アントラセン→５００ｍｇ、２．８ｍｍｏｌ．
１，３，５−トリオキサン→５０４ｍｇ、２当量（５．６ｍｍｏｌ）．
１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比：２
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド→２５ｍｇ、０．０７ｍｍｏｌ（２．５ｍｏｌ％）
塩酸３７％→１０ｍｌ
酢酸９９％→２．５ｍｌ
反応収率：９３％．
【００１５】
実施例４    ９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
【化６】
2020515549.tif 000007
使用した試薬量の説明：
アントラセン→５００ｍｇ、２．８ｍｍｏｌ．
１，３，５−トリオキサン→５０４ｍｇ、１当量（２．８ｍｍｏｌ）．
１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比：１
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド→２５ｍｇ、０．０７ｍｍｏｌ（２．５ｍｏｌ％）
塩酸３７％→１０ｍｌ
酢酸９９％→２．５ｍｌ
反応収率：９７％の固形物（純粋な生成物によるＮＭＲ分析では一致せず、未反応のアントラセンが存在する）
下記の表１は、可変部分に対して上記の結果をまとめた情報の表を示すものである。
【００１６】
【表１】
2020515549.tif 000008
【００１７】
実施例１〜４で合成した９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンは、室温で測定を実施し、分析の溶媒として重水素化クロロホルム（ＣＤＣ3）を使用して、Ｂｒｕｋｅｒ  ４００ＭＨｚ  ＮＭＲでのプロトン核磁気共鳴（ＮＭＲ）実験により特性評価した。
図１は、重水素化クロロホルム中、室温での４００ＭＨｚプロトンＮＭＲスペクトルを示す図である。このスペクトルは、実施例１〜４で得られた化合物と同一である。このスペクトルは、従来技術で記載されているスペクトルと一致している（δH４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3：５．７７ｐｐｍ、一重線，４Ｈ；７．７４−７．７７ｐｐｍ、多重線，４Ｈ；８．５３−８．５５ｐｐｍ、多重線，４Ｈ）。
【００１８】
実施例５    ９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
【化７】
2020515549.tif 000009
使用した試薬量の説明：
アントラセン→５００ｍｇ、２．８ｍｍｏｌ．
１，３，５−トリオキサン→５０４ｍｇ、２当量（５．６ｍｍｏｌ）．
１，３，５−トリオキサン：アントラセンのモル比：２
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド→２５ｍｇ、０．０７ｍｍｏｌ（２．５ｍｏｌ％）
塩酸３７％→１０ｍｌ
酢酸９９％→２．５ｍｌ
反応収率：７４％の固形物．
【００１９】
実施例６    ９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセンの合成方法
この実施例において、下記の相間移動触媒を使用した：
テトラブチルアンモニウムブロミド
テトラブチルアンモニウムフルオリド
テトラブチルアンモニウムニトラート
テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート
テトラブチルアンモニウムペルクロラート
ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド
４−カルボキシベンジル−１８−クラウン−６（１，４，７，１０，１３，１６−ヘキサオキサシクロオクタデカン−１，４，７，１０，１３，１６−ヘキサオキサシクロオクタデカン）クラウンエーテル
１８−クラウン−６（カルボン酸１８−２，３，５，６，８，９，１１，１２，１４，１５−デカヒドロベンゾ［ｂ］［１，４，７，１０，１３，１６］ヘキサオキサシクロオクタデカン−２，３，５，６，８，９，１１，１２，１４，１５−デカヒドロベンゾ［ｂ］［１，４，７，１０，１３，１６］ヘキサオキサシクロオクタデカン−１８−カルボン酸）クラウンエーテル
【００２０】
表２は、この実施例の実験で得られた反応パラメーターと収率を示す表である：
【表２】
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【図１】
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【国際調査報告】
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