説明

2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物

【課題】銅表面の酸化防止剤、エポキシ樹脂の硬化剤あるいは医農薬中間体として有用なイミダゾール化合物の提供。
【解決手段】化学式(I)で示される2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物であり、2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物及びブロモフェニルアセトアミジン化合物を脱ハロゲン化水素剤の存在下、反応溶媒中で加熱反応させることにより合成することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
本発明に類似のイミダゾール化合物として、例えば特許文献1に、2−(2,4−ジクロロ−ベンジル)−5−(3,4−ジクロロ−フェニル)−1H−イミダゾールが開示されている。しかしながら、この文献には本願発明のイミダゾール化合物の開示はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表2003−500357号公報(第7頁)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、新規な2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物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】
本発明者等は、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、化1の化学式(I)で示される新規な2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物を合成し得ることを認め、本発明を完成するに至ったものである。
【0006】
【化1】

【発明の効果】
【0007】
本発明の2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物は、金属、特に銅(銅合金を含む)の表面の酸化防止剤や、エポキシ樹脂の硬化剤または硬化促進剤として、また医農薬分野の中間原料としても有用なものである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物は、化2の化学式(I)で示されるものであり、当該イミダゾール化合物としては、
2−(2−ブロモベンジル)−4−(2−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(2−ブロモベンジル)−4−(3−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(2−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(3−ブロモベンジル)−4−(2−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(3−ブロモベンジル)−4−(3−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(3−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(4−ブロモベンジル)−4−(2−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール、
2−(4−ブロモベンジル)−4−(3−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールおよび
2−(4−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールが挙げられる。
【0009】
【化2】

【0010】
本発明の2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物は、公知の方法に準拠して合成することができる。例えば、化3の反応式に示されるように、2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物と、ブロモフェニルアセトアミジン化合物とを脱ハロゲン化水素剤の存在下、反応溶媒中で加熱反応させることにより合成することができる。
【0011】
【化3】

(但し、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。)
【0012】
前述の反応において、ブロモフェニルアセトアミジン化合物の使用量は、2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物に対して、0.8〜1.5倍モルが好ましく、より好ましくは0.9〜1.1倍モルの割合とすればよい。脱ハロゲン化水素剤の使用量は、2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物に対して、1〜10倍当量の割合が好ましい。
【0013】
前記の2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物としては、
2′−ブロモ−2−クロロプロピオフェノン、
2,2′−ジブロモプロピオフェノン、
2′−ブロモ−2−ヨードプロピオフェノン、
3′−ブロモ−2−クロロプロピオフェノン、
2,3′−ジブロモプロピオフェノン、
3′−ブロモ−2−ヨードプロピオフェノン、
4′−ブロモ−2−クロロプロピオフェノン、
2,4′−ジブロモプロピオフェノンおよび
4′−ブロモ−2−ヨードプロピオフェノンが挙げられる。
【0014】
これらの2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物は、ブロモプロピオフェノン化合物の2位をハロゲン化することにより得られる。ハロゲン化としては、塩素化またはヨウ素化も可能であるが、ブロモプロピオフェノン化合物1モルに対し、1モルの臭素を反応させる臭素化反応が最も簡便である。
【0015】
ブロモプロピオフェノン化合物は、試薬として市販されているものを使用することができる。
【0016】
前記のブロモフェニルアセトアミジン化合物は、ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩とアルカリ剤とを反応させて塩酸を除くことにより得ることができ、前述のイミダゾール化合物の合成反応においては、ブロモフェニルアセトアミジン化合物に代えてブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩や、ブロモフェニルアセトアミジン化合物と従来知られた無機酸または有機酸との塩も使用可能である。
【0017】
ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩は、公知の方法に準拠して合成することができる。例えば、化4の反応式に示されるように、ブロモベンジルシアニド化合物を塩化水素ガスおよびエタノール等の低級アルコールと反応させ、ブロモフェニルアセトイミデート塩酸塩に変換し、更にアンモニアと反応させることによって、ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩を合成することができる。
【0018】
【化4】

【0019】
このような反応で得られるブロモフェニルアセトアミジン化合物の塩酸塩としては、
(2−ブロモフェニル)アセトアミジン塩酸塩、
(3−ブロモフェニル)アセトアミジン塩酸塩および
(4−ブロモフェニル)アセトアミジン塩酸塩が挙げられる。
【0020】
前記の脱ハロゲン化水素剤は公知のものを制限なく使用できる。このような脱ハロゲン化水素剤としては、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、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムのような無機アルカリ類、トリエチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)のような有機塩基類、ナトリウムメトキシド、カリウムtert−ブトキシドのような金属アルコキシド化合物などが挙げられる。
【0021】
前記の反応溶媒は、2位ハロゲン化ブロモプロピオフェノン化合物と、ブロモフェニルアセトアミジン化合物またはその塩を溶解することができ、かつ反応に関与しないものであれば公知のものを制限なく使用できる。このような溶媒として、例えば、イソプロピルアルコール、tert−ブタノールなどのアルコール類、ヘキサン、トルエンなどの炭化水素類、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、酢酸エチルなどのエステル類、アセトニトリルなどのニトリル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)などのアミド類、ジメチルスルホキシド(DMSO)などが挙げられ、これらの溶媒を組み合わせて使用してもよい。
【0022】
反応温度は室温〜還流温度が好ましく、反応時間は1〜10時間が好ましい。反応は、通常大気圧下で行えばよい。
【0023】
以上の反応条件下で生成した2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物は、通常の後処理によって単離することができる。
例えば、反応終了後の反応混合物を水層と有機溶媒層に分配し、有機溶媒層を水洗浄後、当該イミダゾール化合物のシュウ酸塩等として有機溶媒から析出させ、必要に応じて再結晶操作等により精製した後、アルカリ条件下でフリー化して当該イミダゾール化合物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。なお、4−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩および2,4′−ジブロモプロピオフェノンの合成例を、各々参考例1と参考例2に示す。
【0025】
〔参考例1〕
<4−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩の合成>
4−ブロモベンジルシアニド50.0g(0.255mol)及び脱水エタノール12.6g(0.273mol)を脱水クロロホルム60.5gに溶解し、3〜11℃にて塩化水素ガス10.6g(0.291mol)を30分間かけて吹き込んだ。同温度にて反応液の撹拌を続けると、2時間後に結晶が析出した。この反応液を水冷下にて一晩放置後、クロロホルムと過剰のエタノール及び塩化水素を減圧留去して、白色粉末状の4−ブロモフェニルアセトイミド酸エチル塩酸塩70.8g(0.254mol、収率99.7%)を得た。
このものを粉砕し、氷冷下に振とうしながら、脱水エタノール82gにアンモニア9.1g(0.535mol)を吸収させた溶液を少量ずつ注ぎ加え、氷冷下にて5時間、更に室温に戻して一晩撹拌した。溶媒を減圧留去して得られた固体状の粗生成物をクロロホルムで洗浄後、減圧乾燥して、白色粉末状の4−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩60.0g(0.240mol、収率94.3%対4−ブロモベンジルシアニド)を得た。
【0026】
〔参考例2〕
<2,4′−ジブロモプロピオフェノンの合成>
4−ブロモプロピオフェノン49.8g(0.233mol)をメタノール51gに溶解し、48〜55℃にて、臭素43.3g(0.271mol)を65分間かけて滴下した。反応液を減圧下に90gまで濃縮し、濃縮液をトルエン135g及び水310gに分配し、トルエン層を水洗、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、硫酸マグネシウムをろ去し、淡黄色透明液状の2,4′−ジブロモプロピオフェノンを含むトルエン溶液を得た。
【0027】
〔実施例1〕
<2−(4−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールの合成>
4−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩59.4g(0.238mol)をN,N−ジメチルアセトアミド201gに45℃にて溶解し、炭酸カリウム87.9g(0.636mol)を加えて、同温度にて50分間撹拌後、45〜50℃にて、参考例2で調製した2,4′−ジブロモプロピオフェノンを含むトルエン溶液の全量を53分間かけて滴下し、さらに60℃にて2時間撹拌した。
次いで、反応懸濁液を水1000mlで2回洗浄し、トルエン層を減圧下に濃縮して、アメ状の濃縮物91gを得た。この濃縮物をアセトン220gに加温溶解させ、20重量%のシュウ酸二水和物−アセトン溶液81gを加え、弱酸性にすると結晶が析出した。この結晶をろ取し、アセトンで洗浄した後、乾燥して淡桃色粉末状の粗製シュウ酸塩70gを得た。この粗製シュウ酸塩をエタノール−水溶液から2回再結晶し、更にメタノール−DMF溶液から1回再結晶して、乳白色粉末状の精製シュウ酸塩31gを得た。
続いて、この精製シュウ酸塩をメタノール150gに加温下にて懸濁させ、28%ソジウムメチラート−メタノール溶液21gを加えてアルカリ性にし、加温下にて50分間撹拌した後、不溶物を減圧ろ去し、ろ液を減圧濃縮して、褐色アメ状の濃縮物32gを得た。この濃縮物を洗液が中性になるまで熱水で洗浄した後、アセトニトリルを加えて撹拌処理すると、結晶が析出した。この結晶をろ取し、さらにアセトニトリルより再結晶して、乳白色粉末状の結晶19.7g(0.049mol、収率20.8%)を得た。
【0028】
得られた結晶の融点、薄層クロマトグラフィーのRf値、H−NMR及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.166−167℃
・TLC (シリカゲル,ヘキサン:酢酸エチル=1:1): Rf = 0.38
1H-NMR (CDCl3) δ: 2.32(s,
3H), 3.93(s, 2H), 7.04−7.49(m, 8H).
・MS m/z(%) : 408(M+4, 48), 406(M+2, 100), 404(M+, 52),
325(8), 245(5), 204(3), 169(8), 156(6), 143(2), 130(6), 123(10), 102(16),
89(6), 77(5).
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化5の化学式で示される2−(4−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールであるものと同定した。
【0029】
【化5】

【0030】
〔実施例2〕
<2−(4−ブロモベンジル)−4−(3−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールの合成>
まず、参考例2の4−ブロモプロピオフェノンを3−ブロモプロピオフェノンに代えて、参考例2の方法に準拠して2,3′−ジブロモプロピオフェノンを合成した。
次いで、実施例1の2,4′−ジブロモプロピオフェノンを2,3′−ジブロモプロピオフェノンに代えて、実施例1の方法に準拠して合成試験を実施し、淡ベージュ色粉末状結晶を得た。
【0031】
得られた結晶の融点、薄層クロマトグラフィーのRf値、H−NMR及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.176−178℃
・TLC (シリカゲル,アセトン) : Rf = 0.69
1H-NMR (DMSO-d6) δ: 2.36(s, 3H),
3.94(s, 2H), 7.23−7.81(m, 8H).
・MS m/z(%) : 408(M+4, 51), 406(M+2, 100), 404(M+, 52),
325(10), 281(2), 245(6), 207(4), 183(4), 169(10), 159(8), 143(3), 123(13),
102(19), 89(9), 77(6).
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化6の化学式で示される2−(4−ブロモベンジル)−4−(3−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールであるものと同定した。
【0032】
【化6】

【0033】
〔実施例3〕
<2−(2−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールの合成>
まず、参考例1の4−ブロモベンジルシアニドを2−ブロモベンジルシアニドに代えて、参考例1の方法に準拠して2−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩を合成した。
次いで、実施例1の4−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩を2−ブロモフェニルアセトアミジン塩酸塩に代えて、実施例1の方法に準拠して合成試験を実施し、淡黄色粉末状結晶を得た。
【0034】
得られた結晶の融点、薄層クロマトグラフィーのRf値、H−NMR及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.90−93℃
・TLC (シリカゲル,アセトン) : Rf = 0.69
1H-NMR (DMSO-d6) δ: 2.34(s, 3H),
4.07(s, 2H), 7.17−7.63(m, 8H).
・MS m/z(%) : 408(M+4, 18), 406(M+2, 39), 404(M+, 19),
327(92), 325(100), 246(15), 231(3), 218(3), 203(4), 183(5), 169(6), 155(4),
143(3), 123(14), 102(19), 89(8), 77(9).
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化7の化学式で示される2−(2−ブロモベンジル)−4−(4−ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾールであるものと同定した。
【0035】
【化7】

【0036】
〔実施例4〕
実施例1〜3において合成したイミダゾール化合物と、これとは別に2−フェニルイミダゾールを有効成分(酸化防止剤)とする表面処理液を各々調製し、該処理液に銅を接触させることにより銅の表面に化成皮膜を形成させ、銅に対する溶融半田の濡れ時間を測定して、イミダゾール化合物が作用する銅表面への酸化防止性能を評価した。この場合、濡れ時間が短い程、イミダゾール化合物の酸化防止性能が優れているものと判定される。
評価試験の詳細は、次のとおりである。
(1)表面処理液の調製
イミダゾール化合物、酸、金属塩およびハロゲン化合物を、表1記載の組成となるようにイオン交換水に溶解させた後、アンモニア水でpHを調整して表面処理液を調製した。
(2)表面処理方法
材質が金属銅の試験片(5mm×50mm×0.3mmの銅板)を脱脂し、次いでソフトエッチングを行い、所定温度の表面処理液に所定時間浸漬して、銅の表面に化成皮膜を形成させた後、水洗して乾燥した。
(3)濡れ時間の測定
表面処理を行った試験片を、ポストフラックス〔商品名「JS−64MSS」(株)弘輝製〕に浸漬して、半田濡れ性試験器(SAT−2000、(株)レスカ製)を使用して半田濡れ時間(秒)を測定した。使用した半田は錫−鉛系共晶半田(商品名:H63A、千住金属工業製)であり、測定条件は半田温度240℃,浸漬深さ2mm,浸漬スピード16mm/秒とした。
なお、半田濡れ時間を測定した試験片は、(A)表面処理直後のものと、(B)温度40℃、湿度90%RHの恒温恒湿器に入れて96時間放置したものと、(C)さらに(B)を200℃で10分間加熱したものである。
得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
【0037】
【表1】

【0038】
表1に示した試験結果によれば、本願発明の2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物を有効成分として含有する表面処理液は、銅の表面に耐湿性および耐熱性に優れた化成皮膜を形成させることができるので、銅表面の酸化防止に有用である。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明によれば、金属、特に銅(銅合金を含む)の表面の酸化防止剤や、エポキシ樹脂
の硬化剤または硬化促進剤として、また医農薬分野の中間原料としても有用な2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物を提供することができる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
化1の化学式(I)で示される2−(ブロモベンジル)−4−(ブロモフェニル)−5−メチルイミダゾール化合物。
【化1】


【公開番号】特開2011−140476(P2011−140476A)
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−22873(P2010−22873)
【出願日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【出願人】(000180302)四国化成工業株式会社 (167)
【Fターム(参考)】