説明

6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの製造方法

【課題】より経済的で効率よく、6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法を提供する。
【解決手段】6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含有する第1の液体と、モノメチルアミンおよび塩化水素のトラップ剤を含有する第2の液体とを混合させて6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法であって、前記第2の液体はアミド系溶媒を含有し、該アミド系溶媒はN,N−ジメチルホルムアミドを含まない。塩化水素のトラップ剤はアルカリ性水溶液からなること、または第1の液体と第2の液体とが混合してなる液体に水をさらに添加することが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
6−ブロモ−2−ナフトエ酸を酸クロリド化して得られる6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドをモノメチルアミンと反応させて、医薬品等の原料として有用な、6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを効率よく製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの製法は例えば、6−ブロモ−2−ナフトエ酸を酢酸エチル溶媒下、N,N−ジメチルホルムアミド(以下「DMF」と略する場合もある。)触媒存在下で酸クロリド化した後、モノメチルアミンメタノール溶液と塩基としてトリエチルアミンの混合溶液を添加する方法が公知である(例えば特許文献1)。
【0003】
本法は酸クロリド化反応液から酸クロリドを単離せずに、そのままアミド化する方法で、効率的ではある。しかし、触媒として使用したDMFがアミド化反応において精製で除去し難い副生物を生成すること、また、モノメチルアミン溶液における溶媒であるメタノールも6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドと反応して精製で除去し難い副生物を生成すること等、工業的に製造する方法としては適当でない。
【0004】
尚、上記の反応で生成する結晶は反応釜壁にこびりつき、反応釜から分離装置への移送に難渋する。さらに乾燥品は流動性のない粉体で、乾燥機内壁への残存が無視できず、取り出しに難渋する。
【0005】
一方、2−ナフトエ酸からN−メチル−2−ナフタミドを合成する方法として、ピリジン存在下に溶媒を兼ねて塩化チオニルを多量に配合して酸クロリド化反応を行い、反応後は過剰な塩化チオニルを蒸留除去した後、メチルアミン水溶液と水酸化ナトリウム水溶液中に滴下して反応し、生成物を水洗後、エタノール水から再結晶して目的物を製造する方法が知られている(非特許文献1)。この方法と同様に操作して、6−ブロモ−2−ナフトエ酸から6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造することは可能であるが、溶媒として使用した過剰な塩化チオニルを蒸留除去することは非効率であり、設備の観点からも工業的ではない。また、酸クロリド化反応後は精製工程が必要とされるため、この観点からも工業的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第3959033号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】Eric Cawkillら Journal of Chemical Society, Perkin Transaction I、1980年 244−245頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、より経済的で効率よく、6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法において、これまでに提案されている製造法の煩雑な工程、すなわち過剰な塩化チオニルを除去する工程および副生物を除去するための精製工程を必要とせず、またアミド化反応物の形状を改善し、反応スラリー液を容易に移送できる製造方法を検討した。その結果、アミド化反応において、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒を使用することによって、精製工程を必要とすることなく、不純物の極めて少ない粒状の高純度6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造できることが判明した。
【0010】
以上の知見に基づき提供される本発明は次のとおりである。
(1)6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含有する第1の液体と、モノメチルアミンおよび塩化水素のトラップ剤を含有する第2の液体とを混合させて6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法であって、前記第2の液体にアミド系溶媒を含有し、前記アミド系溶媒はN,N−ジメチルホルムアミドを含まないことを特徴とする方法。
【0011】
(2)前記塩化水素のトラップ剤はアルカリ性水溶液からなる上記(1)記載の方法。
(3)前記第1の液体と前記第2の液体とが混合してなる液体に水をさらに添加する上記(1)記載の方法。
【0012】
本発明に係るアミド系溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンおよび/またはN,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。また、塩化水素のトラップ剤として好適なアルカリ性水溶液として、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液および水酸化リチウム水溶液が例示される。
【発明の効果】
【0013】
本発明の製造方法は、従来技術に比べてより経済的で効率よく、6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施例1において得られた顆粒状6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの光学顕微鏡観察画像である。
【図2】比較例2において得られた6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの光学顕微鏡観察画像である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明に係る6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの製造方法について詳細に説明する。
(1)第1の液体
本発明に係る第1の液体は6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含有する。試薬として入手した6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを芳香族系溶媒などで溶解することによっても第1の液体を得ることができるが、6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを試薬として入手することは困難であるから、例えば後述する方法で製造された6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含有する液体を第1の液体としてもよい。この場合には、第1の液体は、6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドがピリジンなどの触媒および副生成物とともに、トルエンなどの芳香族系溶媒に溶解した液体となる。
【0016】
(2)第2の液体
本発明に係る第2の液体はモノメチルアミンおよび塩化水素のトラップ剤を含有する。
モノメチルアミンは工業的には水溶液またはメタノール溶液として入手されるため、これをそのまま第2の液体として使用することが簡便である。第2の液体におけるモノメチルアミンの含有量は、第1の液体に含まれる6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドの含有量との関係で設定される。モノメチルアミンの含有量は、モノメチルアミンの6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドに対するモル比が0.9〜3.0とすることが好ましく、1.0〜2.7とすることがさらに好ましい。
【0017】
本発明に係る第2の液体が含有する「トラップ剤」とは、モノメチルアミンと6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドとの反応により形成された塩化水素を捕捉するためのものであり、塩化水素を溶解し、これを中和する機能を有する。トラップ剤はアルカリ性水溶液からなることが好ましく、アルカリ性水溶液として、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液および水酸化リチウム水溶液が例示される。トラップ剤の含有量は第1の液体に含まれる6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドの含有量との関係で適宜設定すればよい。一例を挙げれば、6−ブロモ−2−ナフトエ酸に対し0.9〜3.0モル倍であり、1.0〜2.7モル倍とすれば好ましい。
【0018】
(3)アミド系溶媒
本発明に係る第2の液体はアミド系溶媒を含有する。本発明において「アミド系溶媒」とは10〜30℃において液体であって、一般式がR−CO−N(R)R、(R〜Rはそれぞれ水素および炭素数1〜3のアルキル基から選ばれ、RおよびRがアルキル基である場合には連結して環状構造をなしていてもよい。)で表される溶媒であり、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが例示される。これらの中でも、N−メチル−2−ピロリドンおよびN,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。
【0019】
アミド系溶媒は、6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドのアミド化反応により生成した6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの結晶性状を良好にする作用を有する。このため、得られた6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの結晶は流動性を有する顆粒状となり、反応容器からの取り出しなどの作業性に優れる。このことは全体的な収率の向上にも寄与する。また、得られた結晶における不純物含有量は特に少ない(純度は99%程度以上になる)ため、得られた結晶に対して再結晶工程を行うことは必要とされない。このことも全体的な収率の向上に寄与する。
【0020】
アミド系溶媒の使用量は特に限定されないが、過少の場合には上記の作用効果を得ることが困難となり、過多の場合には6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの一部が第1の液体と第2の液体との混合液体内に溶解することが懸念される。この溶解分は濾過工程で濾液とともに除去されてしまうため経済的に不利である。このため、使用量は6−ブロモ−2−ナフトエ酸に対する重量比で0.5〜5.0とすることが好ましく、2.0〜3.0とすればさらに好ましい。
【0021】
ここで、本発明に係るアミド系溶媒はDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)を含まない。DMFは6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドのアミド化反応においてモノメチルアミンと競合して6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドの生成反応を阻害し、6−ブロモ−N,N−ジメチル−2−ナフトアミドを生成するためである。この6−ブロモ−N,N−ジメチル−2−ナフトアミドが6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドとともに生成すると、6−ブロモ−N,N−ジメチル−2−ナフトアミドの除去はきわめて困難であり、再結晶などの精製工程を経ても6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド中に残存し、精製品の純度低下をもたらす。なお、DMFはカルボン酸のクロライド化反応において触媒的に作用し、その反応条件を温和にすることが知られている。このため、第1の液体に含有される6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを製造する際にも含有される場合もある。この場合においても、DMF由来の6−ブロモ−N,N−ジメチル−2−ナフトアミドが生成する。
【0022】
(4)混合方法およびその後の製造方法
第1の液体と第2の液体との混合方法は特に限定されないが、反応の安定的な進行を実現する観点から、滴下法を用いることが好ましい。滴下法を用いる場合には、第1の液体を第2の液体に滴下する。滴下中の混合液の温度は10〜30℃とすることが好ましい。滴下に要する時間は任意であるが、反応の安定性確保の観点から滴下中の温度が保時できる速度が好ましい。滴下とともに反応生成物としての固形物が析出するが、滴下終了後の混合液は10〜30℃で1〜3時間程度保持して反応を十分に完了させることが好ましい。
【0023】
こうして得られた混合液にさらに水を添加することもできる。水を添加することにより、副生する塩化水素とトラップ剤との反応生成物(例えば塩化ナトリウム等の無機塩)が容易に溶解される。水の添加量はその目的を達成できる範囲で任意である。水を添加したのち、混合液をさらに30分を目安に保持して析出した固形物を完全に沈殿させる。本発明に係る方法によれば反応容器上に析出する固形物は極めて少ないため、反応生成物はほぼ全量沈殿する。
【0024】
これを濾過することによって副生成物は濾液とともに除去され、6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドのケーキが得られる。得られたケーキを例えば5mmHgの減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥することで高純度の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドが顆粒状の結晶として得られる。本発明に係る方法によればこの段階で99%程度の純度を十分に確保できるため、さらに再結晶工程を行うことは必要とされない。
【0025】
(5)第1の液体の調製方法
ここで、反応生成物としての6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含む第1の液体の調製方法の一例を以下に説明する。
【0026】
6−ブロモ−2−ナフトエ酸、塩化チオニルおよびピリジンを溶媒に溶解させ、加熱しながら攪拌して酸クロライド化反応を進行させることにより、6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含む第1の液体を得ることができる。
【0027】
塩化チオニルの使用量は6−ブロモ−2−ナフトエ酸の使用量と関係で設定される。6−ブロモ−2−ナフトエ酸の使用量に対するモル比率で、1.0〜1.7とすることが好ましく、1.1〜1.5とすればさらに好ましい。
【0028】
ピリジンの使用量は、6−ブロモ−2−ナフトエ酸に対する比率で、モル比として0.03〜0.3とすることが好ましい。これよりも少ないと反応に時間を要し、多ければ経済的に不利である。
【0029】
溶媒は特に限定されず、トルエンなどの芳香族炭化水素を用いればよい。また、溶媒の使用量は、反応物を溶解できること、反応で充分攪拌できること、および生成する6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを溶解することを満足できる量であればよい。通常、6−ブロモ−2−ナフトエ酸仕込み重量の1.0〜10倍、好ましくは3.0〜7.5倍である。
【実施例】
【0030】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
分析は、下記条件の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で行った。尚、実施例において濃度は面積%を示し、収率はモル%を示す。
測定条件
カラム:CAPCELL PAK C18 UG120 5μm
長さ250mm、内径4.6mm(ジーエルサイエンス株式会社製)
移動相:0.1%酢酸水/メタノール 1ml/min
(混合容積比3:2を25分で9:1とし40分まで保時するグラジェント)
検出器:UV(254nm)
【0031】
(実施例1)
還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた200mlのガラス製反応容器に、窒素雰囲気下、6−ブロモ−2−ナフトエ酸10.0g(39.8mmol)、トルエン73.0gおよびピリジン0.31gを仕込んだ。次いで塩化チオニル6.94g(58.3mmol)を添加し、内温を65℃に昇温した。その後、この温度で1.5時間反応させた。反応後、冷却し酸クロリド化反応溶液を得た。
【0032】
次に、還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた300mlのガラス製反応容器に、40%モノメチルアミン水溶液8.15gと20%水酸化ナトリウム水溶液20.5g及びN−メチル−2−ピロリドン27.7gを仕込んだ。20℃に冷却し、この温度を保持しながら前述の操作で得た酸クロリド化反応溶液を滴下した。滴下とともに固形物が析出した。滴下後、この温度で1.5時間反応させた。反応後50.0gの水を添加し、濾過器にデカントした。デカント後反応容器壁に固形物は無かった。
【0033】
濾過物を5mmHgの減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥し、白色で流動性を有する顆粒状の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド10.5g(純度99.9%)を得た。こうして得られた6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド乾燥品の光学顕微鏡観察画像を図1に示す。6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド乾燥品の6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は99.8%であった。
【0034】
(実施例2)
還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた50mlのガラス製反応容器に、窒素雰囲気下、6−ブロモ−2−ナフトエ酸2.51g(10.0mmol)、トルエン18.1gおよびピリジン0.073gを仕込み、次いで塩化チオニル1.81g(15.2mmol)を添加し、内温を65℃に昇温した。その後、この温度で1.5時間反応させた。反応後、冷却し酸クロリド化反応溶液を得た。
【0035】
次に、還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた100mlのガラス製反応容器に、40%モノメチルアミン水溶液2.10gと20%水酸化ナトリウム水溶液5.23g及びN,N−ジメチルアセトアミド7.1gを仕込んだ。20℃に冷却し、この温度を保持しながら前述の操作で得た酸クロリド化反応溶液を滴下した。滴下とともに固形物が析出した。滴下後、この温度で1.5時間反応させた。反応後12.5gの水を添加し、濾過器にデカントした。デカント後反応容器壁に固形物は無かった。
【0036】
濾過物を5mmHgの減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥し、白色で流動性を有する顆粒状の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド2.45g(純度99.0%)を得た。6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は91.8%であった。
【0037】
(比較例1)
還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた200mlのガラス製反応容器に、6−ブロモ−2−ナフトエ酸10.0g(39.8mmol)、酢酸エチル71.7gとDMF0.48gを仕込み、次いで塩化チオニル6.20g(52.1mmol)を滴下し、内温を65℃に昇温した。その後、この温度で0.5時間反応させた。反応後、20℃まで冷却した。冷却後、40%モノメチルアミンメタノール溶液6.24gとトリエチルアミン8.18gの混合液を20℃で滴下した。滴下と共に固形物が析出した。滴下後20℃で3時間攪拌した。その後20℃で水50.3gを滴下し、濾過器にデカントした。固形物は流出したが反応容器壁に付着して残存していたためスパチュラで掻き出した。
【0038】
濾過分離した固形物を、メタノール/水(1/4)の混合液21.0gで洗浄し、5mmHg減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥した。その結果、淡黄白色で流動性のない粉末の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド8.72g(純度95.7%)を得た。6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は79.4%であった。
【0039】
(比較例2)
還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた50mlのガラス製反応容器に、窒素雰囲気下、6−ブロモ−2−ナフトエ酸2.51g(10.0mmol)、トルエン18.3gおよびピリジン0.081gを仕込んだ。次いで塩化チオニル1.77g(14.9mmol)を添加し、内温を65℃に昇温した。その後、この温度で1.5時間反応させた。反応後、冷却し酸クロリド化反応溶液を得た。
【0040】
次に、還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた100mlのガラス製反応容器に、40%モノメチルアミン水溶液2.02gと20%水酸化ナトリウム水溶液5.25gを仕込んだ。20℃に冷却し、この温度を保持しながら、前述の操作で得た酸クロリド化反応溶液を滴下した。滴下と共に固形物が析出した。滴下後20℃で1.5時間反応させた。その後20℃で水12.2gを滴下し、濾過器にデカントした。デカントで流出した固形物を濾過分離し、5mmHg減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥し、淡黄白色で流動性のない粉末の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド0.86g(純度98.7%)を得た。6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は32%であった。尚、デカントで固形物は殆ど流出せず大半は反応容器壁付着していたためスパチュラで掻き落とし濾液で濾過器に洗い流して濾過した。濾過分離した固形物を5mmHg減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥し、淡黄白色で流動性のない粉末の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド1.73g(純度98.7%)を得た。こうして得られた6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド乾燥品の光学顕微鏡観察画像を図2に示す。6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド乾燥品の6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は64.6%であった。
【0041】
(比較例3)
還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた50mlのガラス製反応容器に、窒素雰囲気下、6−ブロモ−2−ナフトエ酸2.50g(10.0mmol)、トルエン18.1gおよびピリジン0.078gを仕込んだ。次いで塩化チオニル1.82g(15.3mmol)を添加し、内温を65℃に昇温した。その後、この温度で1.5時間反応させた。反応後、冷却し酸クロリド化反応溶液を得た。
【0042】
次に、還流冷却器、温度測定管および電磁攪拌機を備えた100mlのガラス製反応容器に、40%モノメチルアミン水溶液2.12gと20%水酸化ナトリウム水溶液5.44g及びトルエン7.06gを仕込んだ。20℃に冷却し、この温度を保持しながら、前述の操作で得た酸クロリド化反応溶液を滴下した。滴下と共に固形物が析出した。滴下後20℃で1.5時間反応させた。その後20℃で水12.7gを滴下し、濾過器にデカントした。デカントで流出した固形物を濾過分離し、5mmHg減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥し、淡黄白色で流動性のない粉末の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド0.88g(純度98.5%)を得た。6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は32.8%であった。尚、デカントで固形物は殆ど流出せず大半は反応容器壁付着していたためスパチュラで掻き落とし濾液で濾過器に洗い流して濾過した。濾過分離した固形物を5mmHg減圧下、50℃で恒量になるまで乾燥し、淡黄白色で流動性のない粉末の6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミド1.76g(純度98.5%)を得た。6−ブロモ−2−ナフトエ酸基準の収率は65.6%であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
6−ブロモ−2−ナフトエ酸クロリドを含有する第1の液体と、モノメチルアミンおよび塩化水素のトラップ剤を含有する第2の液体とを混合させて6−ブロモ−N−メチル−2−ナフタミドを製造する方法であって、
前記第2の液体はアミド系溶媒を含有し、該アミド系溶媒はN,N−ジメチルホルムアミドを含まないこと
を特徴とする方法。
【請求項2】
前記塩化水素のトラップ剤はアルカリ性水溶液からなる請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記第1の液体と前記第2の液体とが混合してなる液体に水をさらに添加する請求項1記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−62290(P2012−62290A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−209303(P2010−209303)
【出願日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【出願人】(000126115)エア・ウォーター株式会社 (254)
【Fターム(参考)】