説明

トリフルオロ酢酸をアシル化剤とするトリフルオロアセタミド類の製造方法

【課題】特殊な装置を必要とせず、脱水縮合剤を使用することなく、副生するHOを系外へ除去することなく、一段反応で、トリフルオロ酢酸をアミン類の共存下、無溶媒又は適当な非プロトン性溶媒中加熱することでトリフルオロアセチル化反応を行い、高収率でアミド化合物を製造する方法を提供する。
【解決手段】トリフルオロ酢酸をアミン類の共存下、無溶媒又は適当な非プロトン性溶媒中加熱することでアシル化反応を行い、高収率でアミド化合物を製造することができる。アミン類の塩基性が強い場合は、トリフルオロ酢酸を3級アミンと共に使用するか、3級アミンの塩として使用するとよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トリフルオロアセタミド類を製造する方法に関する。より詳しくは、トリフルオロ酢酸をアミン類の共存下、無溶媒又は非プロトン性溶媒中加熱することを特徴とする、トリフルオロアセタミド類の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
トリフルオロアセタミド類はアミン類の保護として又それ自体の有用性のため広範に利用されている極めて有用な化合物である。これらトリフルオロアセタミド類の合成方法としては、トリフルオロアセチル化剤を使用する方法(非特許文献1参照)並びにトリフルオロ酢酸とアミン類を用い脱水縮合剤を使用する方法(特許文献1参照)が知られている。しかしながら、それらアシル化剤は、トリフルオロ酢酸より誘導された化合物であり、トリフルオロ酢酸と比較すると高価であったり、入手が限られたり、取り扱いや保存に問題が生ずる場合がある。又、トリフルオロ酢酸と脱水縮合剤から得られる活性な中間体とアミン類よりトリフルオロアセタミド類を得る方法も大量生産において廃棄などの問題が発生する場合がある。
【0003】
【特許文献1】特開2007−320930号公報
【非特許文献1】Greene,T.W.;Wuts,P.G.M.Protective Groups in Organic Synthesis, 4rd ed.;Wiley−Interscience:New York,2007,pp 781.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものである。即ち、従来トリフルオロ酢酸だけではアミン類をアシル化することが困難であるので、種々の試薬の開発が行われてきた。
その結果、それらが高価であったり、入手が限られたり、取り扱いや保存及び反応後の廃棄などに問題が発生する場合があった。
本発明はトリフルオロ酢酸のみをアシル化剤とし、アミド類を高収率で製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題に鑑み本発明者は鋭意検討した結果、特殊な装置を必要とせず、脱水縮合剤を使用することなく、副生するHOを系外へ除去することなく、一段反応で、トリフルオロ酢酸をアミン類の共存下、無溶媒又は適当な非プロトン性溶媒中加熱することでトリフルオロアセチル化反応を行い、高収率でアミド化合物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は下記要旨に関わるものである。
【0006】
1 トリフルオロ酢酸を、下記一般式(1)
NHR (1)
(式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖若しくは分岐のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数4〜30のアリール基を示すか、R及びRは末端で、ヘテロ原子の介在あるいは非介在下で、互いに結合し環状構造をなしていてもよい。)で表されるアミン類の存在下、無溶媒又は非プロトン性溶媒中に加熱することによりアシル化反応を行うことを特徴とする、下記一般式(2)
CFCONR (2)
で表されるトリフルオロアセタミド化合物の製造方法。
【0007】
2 非プロトン性溶媒がトルエンまたはキシレンであることを特徴とする前記1に記載の製造方法。
【0008】
3 80〜180℃で加熱することを特徴とする前記1又は2に記載の製造方法。
【0009】
本発明によれば、特殊な装置を必要とせず、特別の脱水縮合剤を使用することなく、副生するHOを系外へ除去することなく、一段反応で、トリフルオロ酢酸をアミン類の共存下、無溶媒又は適当な非プロトン性溶媒中加熱することでアシル化反応を行い、高収率でアミド化合物を製造することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明では、前記1に記載のトリフルオロ酢酸をアシル化剤として用いる。
【0011】
また、式中、R及びRは、同一または非同一であり、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖若しくは分岐のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数4〜30のアリール基を表す。アルキル基としては、例えば、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、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基及びエイコサン基等を挙げることができる。アルキル基の置換基としては、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、アルキルチオ基、チオール基、シアノ基、ニトロ基またはハロゲン原子等を挙げることができる。炭素数4〜30のアリール基としては、例えば、フラン基、ピロール基、フェニル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基等を挙げることができる。アリール基の置換基としては、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ケトン基、エステル基、カルボン酸基、アルキルチオ基、チオール基、シアノ基、ニトロ基またはハロゲン原子等を挙げることができる。また、RとRは、ヘテロ原子の介在または非介在下、互いに結合し環状構造をなしていてもよい。
【0012】
本発明に関する反応は、Scheme1に示されるように、平衡により生成するfreeのトリフルオロ酢酸は再びアミンと反応して塩を形成するか、アミドを形成するかの二つの経路が存在する。例えばトリフルオロ酢酸は酸性が強いので塩基性の強いアミンとは強固な塩を形成し、平衡でfreeのカルボン酸を生成しにくくなり、アミドの生成には不利となる。そのような場合ピリジンを加えるか、はじめからトリフルオロ酢酸のピリジニウム塩を使用すると短時間で好収率にトリフルオロアセタミド類を得ることができる。特に、塩基性の強いアミン類(アミニウム イオンのpKa>5)の場合は、トリフルオロ酢酸との塩形成が有利の為、平衡により遊離するアミンの存在比が減少し反応速度が低下するので、この場合反応の始めにピリジン又は同程度のpKaを持つ3級アミン(ピリジニウム イオンのpKa=5.2)を加えるか、はじめからそれ等アミンのトリフルオロ酢酸塩を使用すると短時間で好収率にトリフルオロアセタミド類を得ることができる。
一般にはアミドの生成はアミンのカルボニルへの求核反応なので、塩基性の強い方が有利であるが、本法の場合は、ニトロアニリンが反応しやすいなど、塩基性の弱いアミンの方が反応が容易であるという特徴がある。
【0013】
【化1】

【0014】
また、反応を行う際、無溶媒でもよいが、通常、非プロトン性溶媒と混合して使用する。非プロトン性溶媒としては特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサン等のアルカン類、トルエン等の芳香族化合物類、ジメトキシエタン等のエーテル類等を挙げることができるが、トルエンやキシレンが特に好ましい。アミン類に対するトリフルオロ酢酸の使用量はモル比で通常1〜15倍であり、好ましくは2〜5倍である。
【0015】
また、反応温度は、低温では反応がほとんど進まず、通常80℃〜180℃、好ましくは130℃〜150℃である。反応時間は、通常、1時間から10時間である。
【0016】
反応後、公知の抽出法、蒸留法、晶析法またはクロマトグラフ等によりトリフルオロアセタミド化合物を単離することができる。
【実施例】
【0017】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0018】
[実施例1] 2,2,2−トリフルオロ−N−フェニルアセタミドの合成
アニリン(279mg,3mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(684mg,6mmol)を加え、150℃で3.5時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:4)に付し、標記化合物(534mg,94%)を得た。mp90.5−91℃
【0019】
[実施例2] N−(4−メトキシフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成
(1)パラ−アニシジン(369mg,3mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(1368mg,12mmol)を加え、150℃で6.5時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:2)に付し標記化合物(534mg,2.33mmol,78%)を得た。
mp117−117.5℃
(2)パラ−アニシジン(126mg,1.02mmol)のキシレン(3mL)溶液にピリジニウムトリフルオロアセテート(386mg,2mmol)を加え、150℃で4時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:2)に付し標記化合物(220mg,1.005mmol,98%)を得た。
【0020】
[実施例3] N−(4−エトキシフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成
(1)パラーフェネチジン(412mg,3mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(684mg,6mmol)を加え、150℃で2時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:4)に付し標記化合物(477mg,2.05mmol,68%)を得た。
mp144.5−145℃
(2)パラーフェネチジン(140mg,1.02mmol)のキシレン(3mL)溶液にピリジニウムトリフルオロアセテート(386mg,2mmol)を加え、150℃で6.5時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:2)に付し標記化合物(234mg,1.00mmol,98%)を得た。
【0021】
[実施例4] N−(2−クロロフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成
2−クロロアニリン(255mg,2mmol)のキシレン(3mL)溶液にトリフルオロ酢酸(912mg,8mmol)を加え、150℃で3時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:4)に付し標記化合物(400mg,1.79mmol,89%)を得た。
mp41.5−42℃
【0022】
[実施例5] N−(4−ニトロフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成
4−ニトロアニリン(400mg,2.90mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(1368mg,12mmol)を加え、150℃で5時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:3)に付し標記化合物(603mg,2.58mmol,89%)を得た。
mp151.5−152℃
【0023】
[実施例6] N−(4−ヒドロキシフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成
(1)パラ−アミノフェノール(496mg,3mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(1368mg,12mmol)を加え、150℃で6.5時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:2)に付し標記化合物(403mg,1.87mmol,62%)を得た。
mp172−173℃
(2)パラ−アミノフェノール(109mg,1mmol)のキシレン(3mL)溶液にピリジニウムトリフルオロアセテート(386mg,2mmol)を加え、150℃で8時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:1)に付し標記化合物(195mg,0.95mmol,95%)を得た。
【0024】
[実施例7] N−(3−ピリジル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成
3−アミノピリジン(282mg,3mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(1026mg,9mmol)を加え、150℃で3時間加熱還流した。反応後、10%NaHCO(10mL)を加え、水層をAcOEt(20mL×2)で抽出し、有機層を合わせて飽和食塩水(8mL)で洗浄し、NaSOで乾燥した。次いで、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:4)に付し標記化合物(445mg,2.34mmol,78%)を得た。
mp130−130.5℃
【0025】
[実施例8] N−2,2,2−トリフルオロアセチルインドリンの合成
インドリン(355mg,2.98mmol)のキシレン(5mL)溶液にトリフルオロ酢酸(1368mg,12mmol)を加え、150℃で5時間加熱還流した。反応後、溶媒を減圧蒸去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:2)に付し標記化合物(438mg,2.04mmol,68%)を得た。
元素分析理論値C,55.82;H,3.75;N,6.51 実測値C,55.70;H,3.80;N,6.80EI−MSm/z215(M,100.00),146(36.10),128(30.34),118(54.64),91(52.48).
【0026】
[実施例9] N−フェニル−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成(無溶媒)
アニリン(90mg,0.968mmol)に、トリフルオロ酢酸(228mg,2.00mmol)を加え、120℃で2時間、160℃で1時間加熱した。反応後、溶媒を除き、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:4)に付し、標記化合物(157mg,86%)を得た。
mp89−90℃
【0027】
[実施例10] N−(2−メトキシフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成(無溶媒)
オルト−アニシジン(276mg,2.24mmol)にトリフルオロ酢酸(528mg,4.63mmol)を加え、150℃で6時間加熱した。反応後、10%NaCO(10mL)を加え、水層をAcOEt(20mL×2)で抽出し、有機層を合わせて飽和食塩水(6mL)で洗浄し、NaSOで乾燥した。有機溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:3)に付し、標記化合物(430mg,87.6%)を得た。
mp50.5−51℃
【0028】
[実施例11] N−(3−メトキシフェニル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成(無溶媒)
メタ−アニシジン(268mg,2.18mmol)にトリフルオロ酢酸(501mg、4.39mmol)を加え、150℃で6.5時間加熱した。反応後、10%NaCO(8mL)を加え、水層をAcOEt(20mL×2)で抽出し、有機層を合わせて飽和食塩水(8mL)で洗浄し、NaSOで乾燥した。有機溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(AcOEt−hexane=1:2)に付し、標記化合物(419mg,87.7%)を得た。
mp75.5−76℃
【0029】
[実施例12] N−ベンジル−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成(無溶媒)
ベンジルアミン(109mg,1.02mmol)に、ピリジニウムトリフルオロアセテート(386mg,2.00mmol)を加え、160℃で5時間加熱した。反応後、溶媒を除き、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(EtOAc−Hexane=1:4)に付し、標記化合物(183mg,90.0%)を得た。
mp75.5−76℃
【0030】
[実施例13] N−(2−フェニルエチル)−2,2,2−トリフルオロアセタミドの合成(無溶媒)
フェネチルアミン(123mg,1.02mmol)に、ピリジニウムトリフルオロアセテート(386mg,2.00mmol)を加え、160℃で7時間加熱した。反応後、溶媒を除き、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(EtOAc−Hexane=1:4)に付し、標記化合物(154mg,70%)を得た。
mp57−59℃
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明により、特殊な装置を必要とせず、特別の脱水縮合剤を使用することなく、副生するHOを系外へ除去することなく、一段反応で、トリフルオロ酢酸をアミン類の共存下、無溶媒又は適当な非プロトン性溶媒中加熱することでアシル化反応を行い、高収率でアミド化合物を製造することができる。そのため、より安価で、より環境を害さない簡便な方法でトリフルオロアセタミド類を提供できるようになる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トリフルオロ酢酸を、下記一般式(1)
NHR (1)
(式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖若しくは分岐のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数4〜30のアリール基を示す。なお、R及びRは末端で、ヘテロ原子の介在あるいは非介在下で、互いに結合し環状構造をなしていてもよい。)で表されるアミン類の存在下、無溶媒又は非プロトン性溶媒中に加熱することでトリフルオロアセチル化反応を行うことを特徴とする、下記一般式(2)
CFCONR (2)
で表されるトリフルオロアセタミド化合物の製造方法。
【請求項2】
非プロトン性溶媒がトルエンまたはキシレンであることを特徴とする請求項1に記載のアミド化合物の製造方法。
【請求項3】
80〜180℃で加熱することを特徴とする請求項1又は2に記載のアミド化合物の製造方法。

【公開番号】特開2009−292799(P2009−292799A)
【公開日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−169559(P2008−169559)
【出願日】平成20年6月2日(2008.6.2)
【出願人】(000159065)
【Fターム(参考)】