３，７−ジアザ−ビシクロ［３．３．１］ノナン−金属錯体の製造方法
本発明は、一般式（２）：［ＭａＬｘＸｎ］Ｙｍ （２）
［式中、Ｍは、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ（ＩＶ）の群からの金属であり、Ｘは、単一、二重もしくは三重荷電アニオンまたは非荷電分子から選択され、金属に単座、二座もしくは三座配位できる配位化合物であり、Ｙは、錯体の荷電平衡を保証する非配位性対イオンであり、Ｌは、一般式（１）の配位子、またはそのプロトン化もしくは脱プロトン化 体を表し、そしてａ、ｘ、ｎ、ｍ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびｚは請求項１で定義された意味を有する］で表される１種またはそれ以上の金属錯体の製造方法に関する。前記方法は、式（１）の配位子の不均一反応における鉄もしくはマンガン塩との反応が水中で行われ、該方法が３５〜５０℃の温度範囲において行われ、反応混合物のｐＨが鉄もしくはマンガン塩の添加後に１〜３であることを特徴とする。
［式中、Ｍは、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ（ＩＶ）の群からの金属であり、Ｘは、単一、二重もしくは三重荷電アニオンまたは非荷電分子から選択され、金属に単座、二座もしくは三座配位できる配位化合物であり、Ｙは、錯体の荷電平衡を保証する非配位性対イオンであり、Ｌは、一般式（１）の配位子、またはそのプロトン化もしくは脱プロトン化 体を表し、そしてａ、ｘ、ｎ、ｍ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびｚは請求項１で定義された意味を有する］で表される１種またはそれ以上の金属錯体の製造方法に関する。前記方法は、式（１）の配位子の不均一反応における鉄もしくはマンガン塩との反応が水中で行われ、該方法が３５〜５０℃の温度範囲において行われ、反応混合物のｐＨが鉄もしくはマンガン塩の添加後に１〜３であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不均一水系における、３，７−ジアザ−ビシクロ［３．３．１］ノナンを有する鉄−またはマンガン錯体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３，７−ジアザ−ビシクロ［３．３．１］ノナン化合物は、種々の用途に関して興味深い化合物である。特に、式（１）の配位子を含有する遷移金属錯体は非常に効率的な触媒であり、これは過酸化物と組み合わせて洗剤および洗浄剤において有色の染みの漂白のために使用することができる。これらの例は、特許文献１および特許文献２に記載されている。これらの使用のためには、微量の遊離金属イオンは望ましくない副反応に、および従って被洗物の損傷に寄与し得るので、高い生成物純度が必要である。しかしながら、これらの錯体のいくつかは、大気酸素の存在下で非常に活性であり、油性の汚れを、その他の点では慣用の過酸化水素または無機過酸を使用することなく漂白することができる。これらの例は、特に特許文献３に記載されている。
【０００３】
【化１】
【０００４】
これらの酸素との作用メカニズムにより、近年、この物質クラスに関する使用領域がさらに切り開かれてきた。例えば、特許文献４には、そのような遷移金属錯体の、アルキドをベースとする塗料およびコーティングの乾燥用触媒としての使用が記載されている。ここでそれらは、癌を引き起こすことが疑われているコバルト含有脂肪酸誘導体の環境にやさしい代替物として使用されている。
【０００５】
式（１）の配位子およびその金属錯体は、前記文献に詳細に記載されている。配位子の合成は、例えば特許文献５に記載されており、一方、特許文献６、非特許文献１および非特許文献２には、錯化反応が記載されている。
【０００６】
上記の錯体合成は、均一溶液における式（１）の各配位子と金属塩との反応により行われる。そこでは、配位子と金属塩は別々に異なる有機溶剤に溶解され、引き続いて均一溶液において錯体形成が行われる。その際、アルゴンまたは窒素下で、そして無水条件で操作される。形成した金属錯体はまた、前記溶剤混合物において良好な溶解性を有するので、前記錯体の単離には、結晶形態の生成物を単離できるように、さらなる溶剤を使用しなければならない。この場合、収率は、ほんの中程度に過ぎず、４０〜７０％である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第００／６００４５号
【特許文献２】欧州特許第１６７８２８６号
【特許文献３】国際公開第０３／１０４２３４号
【特許文献４】国際公開第２００８／００３６５２号
【特許文献５】国際公開第２００６／１３３８６９号
【特許文献６】国際公開第０２／４８３０１号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ， ３３７ （２００２） ４０７ − ４１９
【非特許文献２】Ｅｕｒ． Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． （２００８） １０１９−１０３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
記載される合成方法は、最終生成物の単離のために、精製用溶剤、例えばメタノール、酢酸エチル、アセトンまたはジクロロメタンの高量の添加が必要である。溶剤および厳格な無水条件（無水溶剤、反応のアルゴンもしくは窒素ブランケット）の選択により、工業スケールの反応において問題およびコスト上昇が生じる。従って、このような錯体の製造のための、工業的に実施可能な改善された方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
驚くべきことに、式（１）の配位子が水に実質的に不溶性であるにもかかわらず、式（２）の鉄およびマンガン錯体を不均一反応で水中において製造できることが見出された。さらに、所定の反応条件の維持下で空時収量を改善することができ、所望の金属錯体を高い収率と純度で達成することができる。
【００１１】
従って、本発明は、一般式（２）：
［ＭａＬｘＸｎ］Ｙｍ （２）
［式中、
Ｍは、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ（ＩＶ）の群からの金属であり、
Ｘは、単一、二重もしくは三重荷電アニオンまたは非荷電分子から選択され、金属に単座、二座もしくは三座配位できる配位化合物、好ましくは、ＯＨ−、ＮＯ３−、ＮＯ、Ｓ２−、ＲａＳ−、ＰＯ４３−、Ｈ２Ｏ、ＣＯ３２−、ＲｂＯＨ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、ＣＮ−、ＣｌＯ４−、ＲａＣＯＯ−またはＳＯ４２−であり（式中、ＲａはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、そしてＲｂはＣ１〜Ｃ４アルキルである）、
Ｙは、錯体の荷電平衡を保証する、非配位性対イオン、好ましくはＲｃＳＯ４−、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−またはＲｃＳＯ３−であり（式中、ＲｃはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルである）、
ａは１〜２の数であり、
ｘは１〜２の数であり、
ｎは０〜４の数であり、
ｍは０〜８の数であり、そして
Ｌは、一般式（１）の配位子、またはそのプロトン化もしくは脱プロトン化 体を表し、
【００１２】
【化２】
【００１３】
（式中、
Ｒは水素、ヒドロキシルまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり；
Ｒ１はＣ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、ピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルまたは（ＣＨ２）ｋＮ（Ｃ１〜Ｃ４−アルキル）２であり、
Ｒ２はＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリールまたはピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルであり、
Ｒ３はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
ｚはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＨ）２であり、そして
ｋは１〜６の数を意味する）］
で表される１種またはそれ以上の金属錯体の製造方法であって、式（１）で表される１種またはそれ以上の配位子と、鉄もしくはマンガン塩、特に塩化鉄（ＩＩ）との反応が、水における不均一反応において実施され、ここで、前記反応は、３５〜５０℃、好ましくは４０〜４６℃の温度範囲で実施され、そして反応混合物のｐＨが、鉄もしくはマンガン塩の、特に塩化鉄（ＩＩ）の添加後に、１〜３、好ましくは１．５〜２．５であることを特徴とする、製造方法に関する。
【００１４】
特に好ましくは、本発明の方法を用いて、式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌ、［ＦｅＬ（ＳＯ４）］、［ＭｎＬＣｌ］Ｃｌ、［ＭｎＬ（ＳＯ４）］、［ＦｅＬＣｌ］ＰＦ６、［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＰＦ６］２または［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＢＦ４］２で表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌは特に以下からなる群から選択される：
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−（ピリジン−２−イルメチル）−７−メチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｕ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ビス−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ４）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ２）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（Ｎ，Ｎ´−ジメチルエチルアミン）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート、および
対応のジヒドロキシケタール類。
【００１５】
本発明の同様に好ましい実施形態においては、本発明の方法を用いて、式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌ、［ＦｅＬ（ＳＯ４）］、［ＭｎＬＣｌ］Ｃｌまたは［ＭｎＬ（ＳＯ４）］で表される１種またはそれ以上の錯体、特に好ましくは式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌまたは［ＦｅＬ（ＳＯ４）］で表される１種またはそれ以上の錯体、殊に好ましくは式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌで表される１種またはそれ以上の錯体が製造される。
【００１６】
本発明の方法において使用される一般式（１）の配位子は、該方法により錯化され、したがって、製造された一般式（２）の金属錯体において見出される。ただし、一般式（２）の金属錯体における配位子は、一般式（１）の出発配位子に含まれるケトンもしくはカルボニル基ｚ（ｚ ＝ Ｃ＝Ｏ）が本発明の方法の間の水の存在により、水和形態（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）に変換されるように、修飾されて存在することができる。これは、一般式（２）の金属錯体における前記配位子が、それらがケトンの形態で本発明の方法において使用された場合であっても、ジヒドロキシケタール類として存在できることを意味する。
【００１７】
前記配位子がしばしばジヒドロキシケタール類（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）として錯化形態で存在することは、例えば、「Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ， ３３７ （２００２） ４０７−４１９」においてＸ線構造解析によって示されている。
【００１８】
大規模スケールでの配位子の製造は、独国特許第６０１２０７８１号または国際公開第２００６／１３３８６９号における記載に従って、以下の反応スキームによって行うことができる。
【００１９】
【化３】
【００２０】
ジカルボン酸ジエステルから出発して、Ｃ１〜Ｃ４−アルコール、例えば、エタノール、プロパノールまたはブタノールにおいて、２つのマンニッヒ縮合工程を 脱水を伴って行う。脱水の終了後に冷却し、生成物をろ過して洗浄する。製造に応じて、配位子が大なり小なり結晶の形態で生じる。錯化反応には、それらをその後、溶剤で湿らせた形態で、または乾燥形態で使用することができる。錯化反応にはできる限り小さい結晶を不均一錯化反応において使用することが有利であるが、細かく粉砕することは反応を成功裏に実施するために必ずしも必要ではない。
【００２１】
本発明方法のさらに好ましい実施形態において、一般式（１）の配位子は、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ２）および対応のジヒドロキシケタール類からなる群から選択される。
【００２２】
以下、本発明の方法において使用される鉄またはマンガン塩を、簡単に「金属塩」とも呼ぶ。
【００２３】
本発明の方法は、全般的に概して、１種またはそれ以上の配位子を水に懸濁し、金属塩と錯化させることからなる。
【００２４】
一般式（２）で表される金属錯体の配位化合物Ｘは、好ましくは本発明の方法で使用される鉄もしくはマンガン塩に由来する。しかしながら、これらはまた、特にＸ＝Ｈ２Ｏである場合に、例えば溶剤に由来してもよい。
【００２５】
特に好ましくは、配位化合物Ｘは、Ｃｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択される。ここで好ましくはＣｌ−である。
【００２６】
非配位性対イオンＹはまた、例えばＹがＸと同一の意味を有する場合に、好ましくは、本発明の方法において使用される鉄もしくはマンガン塩に由来することができる。
【００２７】
特に好ましくは、非配位性対イオンＹは、Ｃｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択される。ここで好ましくはＣｌ−である。
【００２８】
本発明の１つの好ましい実施態様において、ＸおよびＹは同一の意味を有する。
【００２９】
好ましくは、金属塩として、本発明方法には、金属（ＩＩ）塩が使用される。ここで本発明の好ましい実施態様においては、金属（ＩＩ）塩は鉄（ＩＩ）塩であり、塩化鉄（ＩＩ）および硫酸鉄（ＩＩ）が特に好ましい。さらに好ましい本発明の実施態様において、前記の金属（ＩＩ）塩は、塩化鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、塩化マンガン（ＩＩ）および硫酸マンガン（ＩＩ）からなる群から選択される。金属塩としては、塩化鉄（ＩＩ）が特に好ましい。
【００３０】
本発明方法の特に好ましい実施態様において、式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌで表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌは、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）または対応のジヒドロキシケタールを意味する。ここで、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレートまたは対応のジヒドロキシケタールまたはそれらの混合物を塩化鉄（ＩＩ）と反応させる。
【００３１】
本発明の方法のさらなる好ましい実施態様において、配位子Ｌはケトン類（ｚ ＝ Ｃ＝Ｏ）の形態で前記方法において使用される。
【００３２】
本発明の方法のさらなる好ましい実施態様において、１種またはそれ以上の一般式（２）の金属錯体が製造され、ここで錯化された配位子Ｌはジヒドロキシケタール類（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）の形態で存在する。
【００３３】
合成は、式（１）で表される１種またはそれ以上の配位子を水に懸濁し、撹拌下で不均一反応において固体もしくは溶解形態の金属塩と混合するという方法で行われる。ここで、水：配位子の重量比は、好ましくは４：１〜１：１、特に好ましくは２：１〜１．２：１である。配位子：金属塩のモル比は、好ましくは０．９：１〜１．２：１であり、特に好ましくは１モルの配位子あたり、０．９９〜１．０３モルの金属塩が使用される。前記金属塩は固体形態で、あるいは、無水形態で、しかしながら好ましくは水和物形態（例えば四水和物）で、しかしながら好ましくは１０〜５０重量％の濃度の、しかしながら好ましくは２０〜４０重量％の水溶液の形態で使用することができる。
【００３４】
懸濁した配位子へ金属塩を添加する場合には、わずかな発熱が生じるが、前記反応は、全反応時間にわたって不均一を維持する。反応の転化は分析的に（例えばＨＰＬＣにより）追跡する。
【００３５】
式（２）の金属錯体の分離は、当業者に周知の方法に従って反応混合物から固体として行われ、好ましくはろ過によって行われる。好ましくは錯体は引き続き乾燥され、その際それは、好ましくは、乾燥の前に洗浄することもできる。
【００３６】
驚くべきことに、金属塩添加の間の温度およびｐＨ値、および継続的な撹拌時間は、反応時間およびろ過特性、それと同時に収率および純度に重大な影響を及ぼす。金属塩（固体または溶解形態にある）の添加後の反応混合物のｐＨ値は、１〜３、好ましくは１．５〜２．５である。ここで、ｐＨ値は、懸濁された配位子への酸の添加により、または金属塩溶液のｐＨ値により、調節することができる。
【００３７】
前記反応は３０℃未満の温度で行われると、微結晶性の錯体の構造的に粘性の懸濁液が生じ、これは、フィルターがつまり、それによってろ過時間が極めて長くなるため、慣用のろ過装置によりほとんど単離できない。ろ過の能力の低さが、余剰の微量金属または未反応配位子からの錯体の洗浄および従って精製を困難にする。ろ過ケーキにおける高い湿度含有率により、極めて長い乾燥時間が生じ、その際、ろ過ケーキに残った母液が乾燥したろ過ケーキを膠着させ、その結果、粉末状の最終生成物を得るためには、引き続いての粉砕が不可欠となる。
【００３８】
前記反応が５０℃超で実施されると、式（１）の配位子は、反応溶液の酸性条件下で分解し始め、それにより、最終生成物の収率は大幅に減少する。可能な反応としては、特に、エステル結合の加水分解またはＲｅｔｒｏ−Ｍａｎｎｉｃｈ反応が挙げられる。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様において、したがって、不均一錯化反応は、４０〜４６℃、特に好ましくは４２〜４５℃の温度、および１．５〜２．５のｐＨで実施される。この方法において、高い収率で、非常に良好なろ過特性とろ過ケーキにおける低い残留湿度（Ｒｅｓｔｆｅｕｃｈｔｅｎ）とを有する結晶性金属錯体が得られる。乾燥後に、易流動性の粉末が得られ、これは粉砕を行わずに済む。
【００４０】
本発明のさらに好ましい実施態様において、ＸおよびＹは異なる意味を有する。この場合に、例えば第一にＸおよびＹが同一の意味を有し、特に好ましくはクロリドを意味する一般式（２）の金属錯体を製造し、引き続き、非配位性対イオンＹを交換する。この方法において、Ｙの交換のために、好ましくは新しい非配位性対イオンＹを有するアルカリ塩またはアルカリ土類塩が使用される。例えば、第一にＸ＝Ｙ＝Ｃｌ−を有する金属錯体を製造し、引き続き、非配位性対イオンＣｌ−を、ＫＰＦ６を用いて新しい非配位性対イオンＰＦ６−と交換することにより、Ｙ＝ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスフェート）を有する一般式（２）の金属錯体を得ることができる。このような交換反応は、当業者に一般に知られている。
【００４１】
先行技術の方法と比較して、本発明の方法では、より高い空時収量、短いろ過時間および高い生成物純度が達成される。コストが有利な製造工程である上に、有機溶剤を使用しないことが可能である。
【００４２】
以下の実施例により本発明をより詳細に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００４３】
配位子２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｏ）の製造
１１．２ｋｇのアセトンジカルボン酸ジメチルエステル（純度９７重量％；６４モル）を、１５ｋｇのイソブタノールに溶解する。該溶液を１０℃に冷却し、その後１０ｋｇのイソブタノールにおける１３．４ｋｇのピリジン−２−アルデヒド（純度９９重量％、１２５モル）、続いて４．８ｋｇのメチルアミン（水における４０重量％、６２モル）を、温度が一定の冷却で維持されるように滴加する。続いて、反応混合物を４０〜４５℃に加熱し、減圧下４０〜４５℃の内部温度でイソブタノールおよび水の共沸混合物（１７リットル）を留去する。その間に、１５リットルのイソブタノールを連続的に計り入れる。室温に冷却した後、８．４ｋｇのアミノメチルピリジン（７８モル）を加え、添加用漏斗を７．０ｋｇのイソブタノールですすぐ。その後、１３．５ｋｇのホルムアルデヒド溶液（水における３７重量％、１６６．５モル）を１５〜３０分以内に添加する。添加終了後、該混合物を５５〜６０℃に加熱し、１．５時間さらに撹拌する。引き続き、最大６０℃の内部温度で、３６ｋｇのイソブタノールを連続的に添加しながらイソブタノールおよび水の５５ｋｇの共沸混合物を留去する。窒素で換気し、室温に冷却する。形成した沈殿をろ過し、イソブタノールで洗浄する。配位子を湿ったろ過ケーキの形態で錯化反応に使用することができ、あるいは減圧下で５０℃で乾燥することができる。これにより、２３．３ ｋｇ（７２．１ ％）の２，４−ジ−（ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレートが無色の結晶性粉末の形態で得られる。
【００４４】
実施例１
反応槽に２２０．０ｋｇ（１２．２モル）の水および１４５．１ｋｇ（２８０モル）の２，４−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）（純度９９．５％）を仕込み、撹拌しながら均一な懸濁液を調製した。続いて、１１９．５ｋｇ（２８３モル）の塩化鉄（ＩＩ）水溶液（３０．２重量％）を１２０分以内に添加する。添加の３０分後、反応混合物のｐＨ値は約１．８である。この時間の間に、反応混合物を４２〜４５℃に加熱する。反応の進行はＨＰＣＬ測定により監視する。反応溶液を８時間、４２〜４５℃でさらに撹拌し、その際ｐＨ値は２に上昇する。形成する式（２）の錯体の粒度分布の測定により、５０〜７０μｍの平均値が示される。続いて、吸引ろ過に付す。良好なろ過特性により、３０分のろ過時間後に２５重量％の残留湿度を有するろ過ケーキが得られ、１重量％未満の残留湿度を達成するためにこれを引き続き乾燥棚において５０℃で２４時間以内で乾燥させる。この方法により、鉄（１＋），クロロ［ジメチル９，９−ジヒドロキシ−３−メチル−２，４−ジ（２−ピリジニル−ΚＮ）−７−［（２−ピリジニル−ΚＮ）メチル］−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−１，５−ジカルボキシレート−ΚＮ３，Κｎ７］−，クロリド（１：１）が黄色の易流動性粉末として得られる。収率（ｔｅｌｑｕｅｌ）：９７．７ ％；純度：９８．５％；収率：９６．２％。
【００４５】
比較例１
実施例１の方法と同様に、しかしながら、反応を２０〜２４℃の温度範囲で行い、５．５の出発ｐＨ（塩化鉄（ＩＩ）溶液の滴加時間の３０分後）で実施する。反応の進行は、ＨＰＬＣ測定により監視する。反応溶液は、反応を完了させるために２０〜２４℃で２５時間撹拌しなければならず、その際にｐＨ値は１．７に下がる。形成する式（２）の錯体の粒度分布の測定により、１８〜３０μｍの平均値が示される。続いて、吸引ろ過に付す。ろ過特性の悪さにより、１６０分のろ過時間後に４４重量％の残留湿度を有するろ過ケーキが得られ、１重量％未満の残留湿度を達成するためにこれを引き続き乾燥棚において５０℃で１２５時間内に乾燥させる。この方法により、鉄（１＋），クロロ［ジメチル９，９−ジヒドロキシ−３−メチル−２，４−ジ（２−ピリジニル−ΚＮ）−７−［（２−ピリジニル−ΚＮ）メチル］−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−１，５−ジカルボキシレート−ΚＮ３，Κｎ７］−，クロリド（１：１）が、黄褐色の固まった固体（ｖｅｒｂａｃｋｅｎｅｎ Ｆｅｓｔｓｔｏｆｆ）として得られ、これはさらなる処理の前に粉砕しなければならない。収率（ｔｅｌｑｕｅｌ）：９６．７ ％；純度：９５．４％；収率：９２．２％。
【００４６】
この比較例は、本発明の反応条件と一致しない反応条件により、反応時間が３倍になり、そして、ろ過時間および乾燥時間が５倍になり、そして最終生成物の粉砕が絶対に必要になることを示す。
【００４７】
実施例２および比較例Ｖ２およびＶ３
製法概要
１リットルの５つ口フラスコに、１５５．４ｇ（０．３モル）のＮ２Ｐｙ３ｏ（純度９９．５重量％）および２４７．８ｇの脱塩水の２４０ｇを仕込む。混合物を室温で１時間懸濁する。撹拌下で、１時間で１２６．８ｇ（０．３モル）のＦｅＣｌ２溶液（３０．０重量％）を滴加する。混合物をさらに３時間撹拌する。懸濁液を吸引ろ過に付し、洗浄し、Ｎ２ブランケット下で５０℃で乾燥する。
【００４８】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不均一水系における、３，７−ジアザ−ビシクロ［３．３．１］ノナンを有する鉄−またはマンガン錯体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３，７−ジアザ−ビシクロ［３．３．１］ノナン化合物は、種々の用途に関して興味深い化合物である。特に、式（１）の配位子を含有する遷移金属錯体は非常に効率的な触媒であり、これは過酸化物と組み合わせて洗剤および洗浄剤において有色の染みの漂白のために使用することができる。これらの例は、特許文献１および特許文献２に記載されている。これらの使用のためには、微量の遊離金属イオンは望ましくない副反応に、および従って被洗物の損傷に寄与し得るので、高い生成物純度が必要である。しかしながら、これらの錯体のいくつかは、大気酸素の存在下で非常に活性であり、油性の汚れを、その他の点では慣用の過酸化水素または無機過酸を使用することなく漂白することができる。これらの例は、特に特許文献３に記載されている。
【０００３】
【化１】
【０００４】
これらの酸素との作用メカニズムにより、近年、この物質クラスに関する使用領域がさらに切り開かれてきた。例えば、特許文献４には、そのような遷移金属錯体の、アルキドをベースとする塗料およびコーティングの乾燥用触媒としての使用が記載されている。ここでそれらは、癌を引き起こすことが疑われているコバルト含有脂肪酸誘導体の環境にやさしい代替物として使用されている。
【０００５】
式（１）の配位子およびその金属錯体は、前記文献に詳細に記載されている。配位子の合成は、例えば特許文献５に記載されており、一方、特許文献６、非特許文献１および非特許文献２には、錯化反応が記載されている。
【０００６】
上記の錯体合成は、均一溶液における式（１）の各配位子と金属塩との反応により行われる。そこでは、配位子と金属塩は別々に異なる有機溶剤に溶解され、引き続いて均一溶液において錯体形成が行われる。その際、アルゴンまたは窒素下で、そして無水条件で操作される。形成した金属錯体はまた、前記溶剤混合物において良好な溶解性を有するので、前記錯体の単離には、結晶形態の生成物を単離できるように、さらなる溶剤を使用しなければならない。この場合、収率は、ほんの中程度に過ぎず、４０〜７０％である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第００／６００４５号
【特許文献２】欧州特許第１６７８２８６号
【特許文献３】国際公開第０３／１０４２３４号
【特許文献４】国際公開第２００８／００３６５２号
【特許文献５】国際公開第２００６／１３３８６９号
【特許文献６】国際公開第０２／４８３０１号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ， ３３７ （２００２） ４０７ − ４１９
【非特許文献２】Ｅｕｒ． Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． （２００８） １０１９−１０３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
記載される合成方法は、最終生成物の単離のために、精製用溶剤、例えばメタノール、酢酸エチル、アセトンまたはジクロロメタンの高量の添加が必要である。溶剤および厳格な無水条件（無水溶剤、反応のアルゴンもしくは窒素ブランケット）の選択により、工業スケールの反応において問題およびコスト上昇が生じる。従って、このような錯体の製造のための、工業的に実施可能な改善された方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
驚くべきことに、式（１）の配位子が水に実質的に不溶性であるにもかかわらず、式（２）の鉄およびマンガン錯体を不均一反応で水中において製造できることが見出された。さらに、所定の反応条件の維持下で空時収量を改善することができ、所望の金属錯体を高い収率と純度で達成することができる。
【００１１】
従って、本発明は、一般式（２）：
［ＭａＬｘＸｎ］Ｙｍ （２）
［式中、
Ｍは、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ（ＩＶ）の群からの金属であり、
Ｘは、単一、二重もしくは三重荷電アニオンまたは非荷電分子から選択され、金属に単座、二座もしくは三座配位できる配位化合物、好ましくは、ＯＨ−、ＮＯ３−、ＮＯ、Ｓ２−、ＲａＳ−、ＰＯ４３−、Ｈ２Ｏ、ＣＯ３２−、ＲｂＯＨ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、ＣＮ−、ＣｌＯ４−、ＲａＣＯＯ−またはＳＯ４２−であり（式中、ＲａはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、そしてＲｂはＣ１〜Ｃ４アルキルである）、
Ｙは、錯体の荷電平衡を保証する、非配位性対イオン、好ましくはＲｃＳＯ４−、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−またはＲｃＳＯ３−であり（式中、ＲｃはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルである）、
ａは１〜２の数であり、
ｘは１〜２の数であり、
ｎは０〜４の数であり、
ｍは０〜８の数であり、そして
Ｌは、一般式（１）の配位子、またはそのプロトン化もしくは脱プロトン化 体を表し、
【００１２】
【化２】
【００１３】
（式中、
Ｒは水素、ヒドロキシルまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり；
Ｒ１はＣ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、ピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルまたは（ＣＨ２）ｋＮ（Ｃ１〜Ｃ４−アルキル）２であり、
Ｒ２はＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリールまたはピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルであり、
Ｒ３はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
ｚはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＨ）２であり、そして
ｋは１〜６の数を意味する）］
で表される１種またはそれ以上の金属錯体の製造方法であって、式（１）で表される１種またはそれ以上の配位子と、鉄もしくはマンガン塩、特に塩化鉄（ＩＩ）との反応が、水における不均一反応において実施され、ここで、前記反応は、３５〜５０℃、好ましくは４０〜４６℃の温度範囲で実施され、そして反応混合物のｐＨが、鉄もしくはマンガン塩の、特に塩化鉄（ＩＩ）の添加後に、１〜３、好ましくは１．５〜２．５であることを特徴とする、製造方法に関する。
【００１４】
特に好ましくは、本発明の方法を用いて、式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌ、［ＦｅＬ（ＳＯ４）］、［ＭｎＬＣｌ］Ｃｌ、［ＭｎＬ（ＳＯ４）］、［ＦｅＬＣｌ］ＰＦ６、［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＰＦ６］２または［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＢＦ４］２で表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌは特に以下からなる群から選択される：
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−（ピリジン−２−イルメチル）−７−メチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｕ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ビス−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ４）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ２）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（Ｎ，Ｎ´−ジメチルエチルアミン）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート、および
対応のジヒドロキシケタール類。
【００１５】
本発明の同様に好ましい実施形態においては、本発明の方法を用いて、式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌ、［ＦｅＬ（ＳＯ４）］、［ＭｎＬＣｌ］Ｃｌまたは［ＭｎＬ（ＳＯ４）］で表される１種またはそれ以上の錯体、特に好ましくは式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌまたは［ＦｅＬ（ＳＯ４）］で表される１種またはそれ以上の錯体、殊に好ましくは式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌで表される１種またはそれ以上の錯体が製造される。
【００１６】
本発明の方法において使用される一般式（１）の配位子は、該方法により錯化され、したがって、製造された一般式（２）の金属錯体において見出される。ただし、一般式（２）の金属錯体における配位子は、一般式（１）の出発配位子に含まれるケトンもしくはカルボニル基ｚ（ｚ ＝ Ｃ＝Ｏ）が本発明の方法の間の水の存在により、水和形態（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）に変換されるように、修飾されて存在することができる。これは、一般式（２）の金属錯体における前記配位子が、それらがケトンの形態で本発明の方法において使用された場合であっても、ジヒドロキシケタール類として存在できることを意味する。
【００１７】
前記配位子がしばしばジヒドロキシケタール類（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）として錯化形態で存在することは、例えば、「Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ， ３３７ （２００２） ４０７−４１９」においてＸ線構造解析によって示されている。
【００１８】
大規模スケールでの配位子の製造は、独国特許第６０１２０７８１号または国際公開第２００６／１３３８６９号における記載に従って、以下の反応スキームによって行うことができる。
【００１９】
【化３】
【００２０】
ジカルボン酸ジエステルから出発して、Ｃ１〜Ｃ４−アルコール、例えば、エタノール、プロパノールまたはブタノールにおいて、２つのマンニッヒ縮合工程を 脱水を伴って行う。脱水の終了後に冷却し、生成物をろ過して洗浄する。製造に応じて、配位子が大なり小なり結晶の形態で生じる。錯化反応には、それらをその後、溶剤で湿らせた形態で、または乾燥形態で使用することができる。錯化反応にはできる限り小さい結晶を不均一錯化反応において使用することが有利であるが、細かく粉砕することは反応を成功裏に実施するために必ずしも必要ではない。
【００２１】
本発明方法のさらに好ましい実施形態において、一般式（１）の配位子は、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ２）および対応のジヒドロキシケタール類からなる群から選択される。
【００２２】
以下、本発明の方法において使用される鉄またはマンガン塩を、簡単に「金属塩」とも呼ぶ。
【００２３】
本発明の方法は、全般的に概して、１種またはそれ以上の配位子を水に懸濁し、金属塩と錯化させることからなる。
【００２４】
一般式（２）で表される金属錯体の配位化合物Ｘは、好ましくは本発明の方法で使用される鉄もしくはマンガン塩に由来する。しかしながら、これらはまた、特にＸ＝Ｈ２Ｏである場合に、例えば溶剤に由来してもよい。
【００２５】
特に好ましくは、配位化合物Ｘは、Ｃｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択される。ここで好ましくはＣｌ−である。
【００２６】
非配位性対イオンＹはまた、例えばＹがＸと同一の意味を有する場合に、好ましくは、本発明の方法において使用される鉄もしくはマンガン塩に由来することができる。
【００２７】
特に好ましくは、非配位性対イオンＹは、Ｃｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択される。ここで好ましくはＣｌ−である。
【００２８】
本発明の１つの好ましい実施態様において、ＸおよびＹは同一の意味を有する。
【００２９】
好ましくは、金属塩として、本発明方法には、金属（ＩＩ）塩が使用される。ここで本発明の好ましい実施態様においては、金属（ＩＩ）塩は鉄（ＩＩ）塩であり、塩化鉄（ＩＩ）および硫酸鉄（ＩＩ）が特に好ましい。さらに好ましい本発明の実施態様において、前記の金属（ＩＩ）塩は、塩化鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、塩化マンガン（ＩＩ）および硫酸マンガン（ＩＩ）からなる群から選択される。金属塩としては、塩化鉄（ＩＩ）が特に好ましい。
【００３０】
本発明方法の特に好ましい実施態様において、式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌで表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌは、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）または対応のジヒドロキシケタールを意味する。ここで、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレートまたは対応のジヒドロキシケタールまたはそれらの混合物を塩化鉄（ＩＩ）と反応させる。
【００３１】
本発明の方法のさらなる好ましい実施態様において、配位子Ｌはケトン類（ｚ ＝ Ｃ＝Ｏ）の形態で前記方法において使用される。
【００３２】
本発明の方法のさらなる好ましい実施態様において、１種またはそれ以上の一般式（２）の金属錯体が製造され、ここで錯化された配位子Ｌはジヒドロキシケタール類（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）の形態で存在する。
【００３３】
合成は、式（１）で表される１種またはそれ以上の配位子を水に懸濁し、撹拌下で不均一反応において固体もしくは溶解形態の金属塩と混合するという方法で行われる。ここで、水：配位子の重量比は、好ましくは４：１〜１：１、特に好ましくは２：１〜１．２：１である。配位子：金属塩のモル比は、好ましくは０．９：１〜１．２：１であり、特に好ましくは１モルの配位子あたり、０．９９〜１．０３モルの金属塩が使用される。前記金属塩は固体形態で、あるいは、無水形態で、しかしながら好ましくは水和物形態（例えば四水和物）で、しかしながら好ましくは１０〜５０重量％の濃度の、しかしながら好ましくは２０〜４０重量％の水溶液の形態で使用することができる。
【００３４】
懸濁した配位子へ金属塩を添加する場合には、わずかな発熱が生じるが、前記反応は、全反応時間にわたって不均一を維持する。反応の転化は分析的に（例えばＨＰＬＣにより）追跡する。
【００３５】
式（２）の金属錯体の分離は、当業者に周知の方法に従って反応混合物から固体として行われ、好ましくはろ過によって行われる。好ましくは錯体は引き続き乾燥され、その際それは、好ましくは、乾燥の前に洗浄することもできる。
【００３６】
驚くべきことに、金属塩添加の間の温度およびｐＨ値、および継続的な撹拌時間は、反応時間およびろ過特性、それと同時に収率および純度に重大な影響を及ぼす。金属塩（固体または溶解形態にある）の添加後の反応混合物のｐＨ値は、１〜３、好ましくは１．５〜２．５である。ここで、ｐＨ値は、懸濁された配位子への酸の添加により、または金属塩溶液のｐＨ値により、調節することができる。
【００３７】
前記反応は３０℃未満の温度で行われると、微結晶性の錯体の構造的に粘性の懸濁液が生じ、これは、フィルターがつまり、それによってろ過時間が極めて長くなるため、慣用のろ過装置によりほとんど単離できない。ろ過の能力の低さが、余剰の微量金属または未反応配位子からの錯体の洗浄および従って精製を困難にする。ろ過ケーキにおける高い湿度含有率により、極めて長い乾燥時間が生じ、その際、ろ過ケーキに残った母液が乾燥したろ過ケーキを膠着させ、その結果、粉末状の最終生成物を得るためには、引き続いての粉砕が不可欠となる。
【００３８】
前記反応が５０℃超で実施されると、式（１）の配位子は、反応溶液の酸性条件下で分解し始め、それにより、最終生成物の収率は大幅に減少する。可能な反応としては、特に、エステル結合の加水分解またはＲｅｔｒｏ−Ｍａｎｎｉｃｈ反応が挙げられる。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様において、したがって、不均一錯化反応は、４０〜４６℃、特に好ましくは４２〜４５℃の温度、および１．５〜２．５のｐＨで実施される。この方法において、高い収率で、非常に良好なろ過特性とろ過ケーキにおける低い残留湿度（Ｒｅｓｔｆｅｕｃｈｔｅｎ）とを有する結晶性金属錯体が得られる。乾燥後に、易流動性の粉末が得られ、これは粉砕を行わずに済む。
【００４０】
本発明のさらに好ましい実施態様において、ＸおよびＹは異なる意味を有する。この場合に、例えば第一にＸおよびＹが同一の意味を有し、特に好ましくはクロリドを意味する一般式（２）の金属錯体を製造し、引き続き、非配位性対イオンＹを交換する。この方法において、Ｙの交換のために、好ましくは新しい非配位性対イオンＹを有するアルカリ塩またはアルカリ土類塩が使用される。例えば、第一にＸ＝Ｙ＝Ｃｌ−を有する金属錯体を製造し、引き続き、非配位性対イオンＣｌ−を、ＫＰＦ６を用いて新しい非配位性対イオンＰＦ６−と交換することにより、Ｙ＝ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスフェート）を有する一般式（２）の金属錯体を得ることができる。このような交換反応は、当業者に一般に知られている。
【００４１】
先行技術の方法と比較して、本発明の方法では、より高い空時収量、短いろ過時間および高い生成物純度が達成される。コストが有利な製造工程である上に、有機溶剤を使用しないことが可能である。
【００４２】
以下の実施例により本発明をより詳細に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００４３】
配位子２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｏ）の製造
１１．２ｋｇのアセトンジカルボン酸ジメチルエステル（純度９７重量％；６４モル）を、１５ｋｇのイソブタノールに溶解する。該溶液を１０℃に冷却し、その後１０ｋｇのイソブタノールにおける１３．４ｋｇのピリジン−２−アルデヒド（純度９９重量％、１２５モル）、続いて４．８ｋｇのメチルアミン（水における４０重量％、６２モル）を、温度が一定の冷却で維持されるように滴加する。続いて、反応混合物を４０〜４５℃に加熱し、減圧下４０〜４５℃の内部温度でイソブタノールおよび水の共沸混合物（１７リットル）を留去する。その間に、１５リットルのイソブタノールを連続的に計り入れる。室温に冷却した後、８．４ｋｇのアミノメチルピリジン（７８モル）を加え、添加用漏斗を７．０ｋｇのイソブタノールですすぐ。その後、１３．５ｋｇのホルムアルデヒド溶液（水における３７重量％、１６６．５モル）を１５〜３０分以内に添加する。添加終了後、該混合物を５５〜６０℃に加熱し、１．５時間さらに撹拌する。引き続き、最大６０℃の内部温度で、３６ｋｇのイソブタノールを連続的に添加しながらイソブタノールおよび水の５５ｋｇの共沸混合物を留去する。窒素で換気し、室温に冷却する。形成した沈殿をろ過し、イソブタノールで洗浄する。配位子を湿ったろ過ケーキの形態で錯化反応に使用することができ、あるいは減圧下で５０℃で乾燥することができる。これにより、２３．３ ｋｇ（７２．１ ％）の２，４−ジ−（ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレートが無色の結晶性粉末の形態で得られる。
【００４４】
実施例１
反応槽に２２０．０ｋｇ（１２．２モル）の水および１４５．１ｋｇ（２８０モル）の２，４−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）（純度９９．５％）を仕込み、撹拌しながら均一な懸濁液を調製した。続いて、１１９．５ｋｇ（２８３モル）の塩化鉄（ＩＩ）水溶液（３０．２重量％）を１２０分以内に添加する。添加の３０分後、反応混合物のｐＨ値は約１．８である。この時間の間に、反応混合物を４２〜４５℃に加熱する。反応の進行はＨＰＣＬ測定により監視する。反応溶液を８時間、４２〜４５℃でさらに撹拌し、その際ｐＨ値は２に上昇する。形成する式（２）の錯体の粒度分布の測定により、５０〜７０μｍの平均値が示される。続いて、吸引ろ過に付す。良好なろ過特性により、３０分のろ過時間後に２５重量％の残留湿度を有するろ過ケーキが得られ、１重量％未満の残留湿度を達成するためにこれを引き続き乾燥棚において５０℃で２４時間以内で乾燥させる。この方法により、鉄（１＋），クロロ［ジメチル９，９−ジヒドロキシ−３−メチル−２，４−ジ（２−ピリジニル−ΚＮ）−７−［（２−ピリジニル−ΚＮ）メチル］−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−１，５−ジカルボキシレート−ΚＮ３，Κｎ７］−，クロリド（１：１）が黄色の易流動性粉末として得られる。収率（ｔｅｌｑｕｅｌ）：９７．７ ％；純度：９８．５％；収率：９６．２％。
【００４５】
比較例１
実施例１の方法と同様に、しかしながら、反応を２０〜２４℃の温度範囲で行い、５．５の出発ｐＨ（塩化鉄（ＩＩ）溶液の滴加時間の３０分後）で実施する。反応の進行は、ＨＰＬＣ測定により監視する。反応溶液は、反応を完了させるために２０〜２４℃で２５時間撹拌しなければならず、その際にｐＨ値は１．７に下がる。形成する式（２）の錯体の粒度分布の測定により、１８〜３０μｍの平均値が示される。続いて、吸引ろ過に付す。ろ過特性の悪さにより、１６０分のろ過時間後に４４重量％の残留湿度を有するろ過ケーキが得られ、１重量％未満の残留湿度を達成するためにこれを引き続き乾燥棚において５０℃で１２５時間内に乾燥させる。この方法により、鉄（１＋），クロロ［ジメチル９，９−ジヒドロキシ−３−メチル−２，４−ジ（２−ピリジニル−ΚＮ）−７−［（２−ピリジニル−ΚＮ）メチル］−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−１，５−ジカルボキシレート−ΚＮ３，Κｎ７］−，クロリド（１：１）が、黄褐色の固まった固体（ｖｅｒｂａｃｋｅｎｅｎ Ｆｅｓｔｓｔｏｆｆ）として得られ、これはさらなる処理の前に粉砕しなければならない。収率（ｔｅｌｑｕｅｌ）：９６．７ ％；純度：９５．４％；収率：９２．２％。
【００４６】
この比較例は、本発明の反応条件と一致しない反応条件により、反応時間が３倍になり、そして、ろ過時間および乾燥時間が５倍になり、そして最終生成物の粉砕が絶対に必要になることを示す。
【００４７】
実施例２および比較例Ｖ２およびＶ３
製法概要
１リットルの５つ口フラスコに、１５５．４ｇ（０．３モル）のＮ２Ｐｙ３ｏ（純度９９．５重量％）および２４７．８ｇの脱塩水の２４０ｇを仕込む。混合物を室温で１時間懸濁する。撹拌下で、１時間で１２６．８ｇ（０．３モル）のＦｅＣｌ２溶液（３０．０重量％）を滴加する。混合物をさらに３時間撹拌する。懸濁液を吸引ろ過に付し、洗浄し、Ｎ２ブランケット下で５０℃で乾燥する。
【００４８】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（２）：
［ＭａＬｘＸｎ］Ｙｍ （２）
［式中、
Ｍは、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ（ＩＶ）の群からの金属であり、
Ｘは、単一、二重もしくは三重荷電アニオンまたは非荷電分子から選択され、金属に単座、二座もしくは三座配位できる配位化合物であり、
Ｙは、錯体の荷電平衡を保証する非配位性対イオンであり、
ａは１〜２の数であり、
ｘは１〜２の数であり、
ｎは０〜４の数であり、
ｍは０〜８の数であり、そして
Ｌは、一般式（１）の配位子、またはそのプロトン化もしくは脱プロトン化 体を表し、
【化１】
（式中、
Ｒは水素、ヒドロキシルまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり；
Ｒ１はＣ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、ピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルまたは（ＣＨ２）ｋＮ（Ｃ１〜Ｃ４−アルキル）２であり、
Ｒ２はＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリールまたはピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルであり、
Ｒ３はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
ｚはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＨ）２であり、そして
ｋは１〜６の数を意味する）］
で表される１種またはそれ以上の金属錯体の製造方法であって、式（１）で表される１種またはそれ以上の配位子と鉄もしくはマンガン塩との反応が、水における不均一反応において実施され、ここで、前記反応は、３５〜５０℃の温度範囲で実施され、そして反応混合物のｐＨが、鉄もしくはマンガン塩の添加後に、１〜３であることを特徴とする、製造方法。
【請求項２】
Ｘが、ＯＨ−、ＮＯ３−、ＮＯ、Ｓ２−、ＲａＳ−、ＰＯ４３−、Ｈ２Ｏ、ＣＯ３２−、ＲｂＯＨ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、ＣＮ−、ＣｌＯ４−、ＲａＣＯＯ−およびＳＯ４２−（式中、ＲａはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、そしてＲｂはＣ１〜Ｃ４アルキルである）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
Ｙが、ＲｃＳＯ４−、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−およびＲｃＳＯ３−（式中、ＲｃはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルである）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記反応が４０〜４６℃の温度範囲で実施されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
反応混合物のｐＨ値が、鉄塩もしくはマンガン塩の添加後に１．５〜２．５であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌ、［ＦｅＬ（ＳＯ４）］、［ＭｎＬＣｌ］Ｃｌ、［ＭｎＬ（ＳＯ４）］、［ＦｅＬＣｌ］ＰＦ６、［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＰＦ６］２または［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＢＦ４］２で表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌが以下からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法：
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−（ピリジン−２−イルメチル）−７−メチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｕ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ビス−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ４）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ２）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（Ｎ，Ｎ´−ジメチルエチルアミン）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート、および
対応のジヒドロキシケタール類。
【請求項７】
一般式（１）で表される配位子が、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ２）および対応のジヒドロキシケタール類からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
ＸがＣｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択され、好ましくはＣｌ−であることを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項９】
ＹがＣｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択され、好ましくはＣｌ−であることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項１０】
使用される鉄塩またはマンガン塩が金属（ＩＩ）塩であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記の金属（ＩＩ）塩が、塩化鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、塩化マンガン（ＩＩ）および硫酸マンガン（ＩＩ）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記の金属（ＩＩ）塩が塩化鉄（ＩＩ）であることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌで表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌが、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）または対応のジヒドロキシケタールを意味し、そして、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレートまたは対応のジヒドロキシケタールまたはそれらの混合物を塩化鉄（ＩＩ）と反応させることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
配位子Ｌがケトン類（ｚ ＝ Ｃ＝Ｏ）の形態で前記方法において使用されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
一般式（２）で表される１種またはそれ以上の金属錯体が製造され、錯化された配位子Ｌがジヒドロキシケタール類（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）の形態で存在することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
不均一錯化反応が４２〜４５℃の温度および１．５〜２．５のｐＨ値で実施されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１】
一般式（２）：
［ＭａＬｘＸｎ］Ｙｍ （２）
［式中、
Ｍは、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＶ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ（ＩＶ）の群からの金属であり、
Ｘは、単一、二重もしくは三重荷電アニオンまたは非荷電分子から選択され、金属に単座、二座もしくは三座配位できる配位化合物であり、
Ｙは、錯体の荷電平衡を保証する非配位性対イオンであり、
ａは１〜２の数であり、
ｘは１〜２の数であり、
ｎは０〜４の数であり、
ｍは０〜８の数であり、そして
Ｌは、一般式（１）の配位子、またはそのプロトン化もしくは脱プロトン化 体を表し、
【化１】
（式中、
Ｒは水素、ヒドロキシルまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり；
Ｒ１はＣ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール、ピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルまたは（ＣＨ２）ｋＮ（Ｃ１〜Ｃ４−アルキル）２であり、
Ｒ２はＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリールまたはピリジニル−Ｃ１−Ｃ４−アルキルであり、
Ｒ３はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
ｚはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＨ）２であり、そして
ｋは１〜６の数を意味する）］
で表される１種またはそれ以上の金属錯体の製造方法であって、式（１）で表される１種またはそれ以上の配位子と鉄もしくはマンガン塩との反応が、水における不均一反応において実施され、ここで、前記反応は、３５〜５０℃の温度範囲で実施され、そして反応混合物のｐＨが、鉄もしくはマンガン塩の添加後に、１〜３であることを特徴とする、製造方法。
【請求項２】
Ｘが、ＯＨ−、ＮＯ３−、ＮＯ、Ｓ２−、ＲａＳ−、ＰＯ４３−、Ｈ２Ｏ、ＣＯ３２−、ＲｂＯＨ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、ＣＮ−、ＣｌＯ４−、ＲａＣＯＯ−およびＳＯ４２−（式中、ＲａはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、そしてＲｂはＣ１〜Ｃ４アルキルである）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
Ｙが、ＲｃＳＯ４−、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−およびＲｃＳＯ３−（式中、ＲｃはＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルである）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記反応が４０〜４６℃の温度範囲で実施されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
反応混合物のｐＨ値が、鉄塩もしくはマンガン塩の添加後に１．５〜２．５であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌ、［ＦｅＬ（ＳＯ４）］、［ＭｎＬＣｌ］Ｃｌ、［ＭｎＬ（ＳＯ４）］、［ＦｅＬＣｌ］ＰＦ６、［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＰＦ６］２または［ＦｅＬ（Ｈ２Ｏ）］［ＢＦ４］２で表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌが以下からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法：
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−（ピリジン−２−イルメチル）−７−メチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ３ｕ）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ビス−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ４）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート （Ｎ２Ｐｙ２）、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジエチル−ジカルボキシレート、
２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（Ｎ，Ｎ´−ジメチルエチルアミン）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート、および
対応のジヒドロキシケタール類。
【請求項７】
一般式（１）で表される配位子が、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３，７−ジメチル−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ２）および対応のジヒドロキシケタール類からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
ＸがＣｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択され、好ましくはＣｌ−であることを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項９】
ＹがＣｌ−およびＳＯ４２−からなる群から選択され、好ましくはＣｌ−であることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項１０】
使用される鉄塩またはマンガン塩が金属（ＩＩ）塩であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記の金属（ＩＩ）塩が、塩化鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、塩化マンガン（ＩＩ）および硫酸マンガン（ＩＩ）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記の金属（ＩＩ）塩が塩化鉄（ＩＩ）であることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
式［ＦｅＬＣｌ］Ｃｌで表される１種またはそれ以上の錯体が製造され、Ｌが、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレート（Ｎ２Ｐｙ３ｏ）または対応のジヒドロキシケタールを意味し、そして、２，４−ジ−（２−ピリジル）−３−メチル−７−（ピリジン−２−イルメチル）−３，７−ジアザビシクロ［３．３．１］ノナン−９−オン−１，５−ジメチル−ジカルボキシレートまたは対応のジヒドロキシケタールまたはそれらの混合物を塩化鉄（ＩＩ）と反応させることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
配位子Ｌがケトン類（ｚ ＝ Ｃ＝Ｏ）の形態で前記方法において使用されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
一般式（２）で表される１種またはそれ以上の金属錯体が製造され、錯化された配位子Ｌがジヒドロキシケタール類（ｚ ＝ Ｃ（ＯＨ）２）の形態で存在することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
不均一錯化反応が４２〜４５℃の温度および１．５〜２．５のｐＨ値で実施されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【公表番号】特表２０１３−５１８８４０（Ｐ２０１３−５１８８４０Ａ）
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５１５４０（Ｐ２０１２−５５１５４０）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０００４０４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９５３０８
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（３９８０５６２０７）クラリアント・ファイナンス・（ビーブイアイ）・リミテッド (182)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０００４０４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９５３０８
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（３９８０５６２０７）クラリアント・ファイナンス・（ビーブイアイ）・リミテッド (182)
【Ｆターム（参考）】
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