JP5885159B2 - Method for producing cyclic urethane - Google Patents

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Description

本発明は、環状ウレタンを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing cyclic urethane.

近年、二酸化炭素(CO)を有用な化合物に変換し、化学製品や燃料として利用することが注目されている。二酸化炭素は、工場等の排気ガス等から回収できるので、二酸化炭素を利用すれば、炭素資源の循環利用が可能となる。また、二酸化炭素は、低毒性・不燃性であり、イソシアネート、ホスゲン等のような毒性の高い有機試薬の代わりに用いることが可能であることも知られている。そのため、高効率な二酸化炭素の固定化が可能になると、環境負荷の低い有機合成プロセスが実現する。 In recent years, attention has been focused on converting carbon dioxide (CO 2 ) into useful compounds and using them as chemical products and fuels. Since carbon dioxide can be recovered from exhaust gas from a factory or the like, if carbon dioxide is used, carbon resources can be recycled. It is also known that carbon dioxide has low toxicity and nonflammability and can be used in place of highly toxic organic reagents such as isocyanate and phosgene. Therefore, when high-efficiency carbon dioxide fixation is possible, an organic synthesis process with a low environmental load is realized.

二酸化炭素を固定化する反応としては、医薬、農薬等の合成中間体として有用なウレタン、ウレア等の合成に広く用いられている。
このうち、ウレタンの製造方法としては、アミン及び二酸化炭素を反応させて鎖状ウレタンを製造する方法、アミノアルコール及び二酸化炭素を反応させて環状ウレタンを製造する方法等が知られている。
As a reaction for fixing carbon dioxide, it is widely used for synthesizing urethane, urea and the like useful as synthetic intermediates for pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like.
Among these, as a method for producing urethane, a method for producing chain urethane by reacting amine and carbon dioxide, a method for producing cyclic urethane by reacting amino alcohol and carbon dioxide, and the like are known.

非特許文献1には、塩化ベンジル等のハロゲン化アルキル、炭酸セシウム、及び、テトラブチルアンモニウムヨーダイドの存在下、アミン及び二酸化炭素を反応させて鎖状ウレタンを製造する方法が開示されている。
非特許文献2には、アルカリ金属の炭酸塩、フッ化物、酢酸塩等の触媒の存在下、高圧条件で、アミン及び二酸化炭素を反応させて鎖状ウレタンを製造する方法が開示されている。
非特許文献3には、トリn−ブチルホスフィン等の有機リン化合物、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン等の塩基、及び、ジベンジルアゾジカルボキシレート等のジアルキルアゾジカルボキシレートの存在下、アミノアルコール及び二酸化炭素を反応させて環状ウレタンを製造する方法が開示されている。
非特許文献4及び5には、塩化トシル、及び、電気的に発生させた塩基の存在下、アミノアルコール及び二酸化炭素を反応させて環状ウレタンを製造する方法が開示されている。
非特許文献6には、トリフェニルアンチモンオキサイド等の有機アンチモン化合物の存在下、高圧条件で、アミノアルコール及び二酸化炭素を反応させて環状ウレタンを製造する方法が開示されている。
非特許文献7には、高圧条件で、メタノール中、アミノアルコール及び二酸化炭素を反応させて環状ウレタンを製造する方法が開示されている。
また、非特許文献8には、ブチル−3−メチルイミダゾリウムブロミド等のイオン性流体、及び、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩の存在下、高圧条件で、アミノアルコール及び二酸化炭素を反応させて環状ウレタンを製造する方法が開示されている。
Non-Patent Document 1 discloses a method for producing a chain urethane by reacting an amine and carbon dioxide in the presence of an alkyl halide such as benzyl chloride, cesium carbonate, and tetrabutylammonium iodide.
Non-Patent Document 2 discloses a method for producing a chain urethane by reacting an amine and carbon dioxide under high pressure conditions in the presence of a catalyst such as an alkali metal carbonate, fluoride or acetate.
Non-Patent Document 3 includes organic phosphorus compounds such as tri-n-butylphosphine, bases such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, and dialkyls such as dibenzylazodicarboxylate. A method for producing a cyclic urethane by reacting amino alcohol and carbon dioxide in the presence of azodicarboxylate is disclosed.
Non-Patent Documents 4 and 5 disclose methods for producing cyclic urethane by reacting amino alcohol and carbon dioxide in the presence of tosyl chloride and an electrically generated base.
Non-Patent Document 6 discloses a method for producing cyclic urethane by reacting amino alcohol and carbon dioxide under high pressure conditions in the presence of an organic antimony compound such as triphenylantimony oxide.
Non-Patent Document 7 discloses a method for producing cyclic urethane by reacting amino alcohol and carbon dioxide in methanol under high pressure conditions.
Non-Patent Document 8 discloses that cyclic reaction is caused by reacting amino alcohol and carbon dioxide under high pressure conditions in the presence of an ionic fluid such as butyl-3-methylimidazolium bromide and an alkali metal salt such as potassium carbonate. A method for producing urethane is disclosed.

J. Org. Chem. 66(2007) 1035J. et al. Org. Chem. 66 (2007) 1035 Green Chem. 10(2008) 111Green Chem. 10 (2008) 111 Org. Lett. 17(2004) 2885Org. Lett. 17 (2004) 2885 J. Org. Chem. 65(2000) 4759J. et al. Org. Chem. 65 (2000) 4759 Tetrahedron Lett. 43(2002) 5863Tetrahedron Lett. 43 (2002) 5863 Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 24(1985) 239Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 24 (1985) 239 Green Chem. 5(2003) 340Green Chem. 5 (2003) 340 Int. J. Mol. Sci. 7(2006) 438Int. J. et al. Mol. Sci. 7 (2006) 438

上記のように、有機塩素化合物、有機金属化合物等を触媒として用いる場合には、反応を、例えば、高圧条件とすることが必要となり、また、触媒に由来する副生物の廃棄方法に係る問題が発生することがある。例えば、有機塩素化合物の環境に対する悪影響は、大きな問題となっており、環境に有害な化合物を用いない又は生じない化学反応を、穏和な条件で進めることが求められている。   As described above, when an organochlorine compound, an organometallic compound, or the like is used as a catalyst, the reaction needs to be performed under a high pressure condition, for example, and there is a problem related to a disposal method of by-products derived from the catalyst. May occur. For example, the adverse effect on the environment of an organic chlorine compound has become a big problem, and it is required to advance a chemical reaction that does not use or does not occur a compound harmful to the environment under mild conditions.

本発明の目的は、圧力等を穏和な条件に設定して環状ウレタンを効率よく製造する方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a cyclic urethane by setting the pressure and the like to mild conditions.

本発明は、極性を有する有機溶媒を含む反応系において、下記一般式(11)で表される化合物(以下、「特定化合物」という。)の存在下、アミノアルコールと、二酸化炭素とを反応させる反応工程を備える環状ウレタンを製造する方法であり、上記有機溶媒の双極子モーメントが3.60以上であり、上記反応系の圧力が0.5〜30atmであることを特徴とする。
(Mm− (11)
〔式中、Mは、Li、Na、K、Rb、Cs、又は、一般式R11 (式中、各R11は、互いに独立して、炭素原子数1〜20の炭化水素基である)で表されるアルキルアンモニウムイオンであり、Xm−は、CO 2−、HCO 、HO、HCOO、又はCHCOOであり、mは1又は2である。〕
The present invention reacts an amino alcohol with carbon dioxide in the presence of a compound represented by the following general formula (11) (hereinafter referred to as “specific compound”) in a reaction system including a polar organic solvent. comprising a reaction step, a method for producing a cyclic urethane is a dipole moment of the organic solvent is 3.60 or more, the pressure of the reaction system you being a 0.5~30Atm.
(M + ) m X m− (11)
[Wherein M + represents Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , or a general formula R 11 4 N + , wherein each R 11 is independently of each other a number of carbon atoms of 1 X m− is CO 3 2− , HCO 3 , HO , HCOO , or CH 3 COO , and m is 1 Or 2. ]

本発明に係る反応スキームは、下記に示され、下記一般式(1A)又は(1B)で表されるアミノアルコールは、それぞれ、下記一般式(3A)又は(3B)で表される環状ウレタンに変換される。

Figure 0005885159
(式中、nは1〜3の整数であり、R、R、R及びRは、互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜20の置換若しくは非置換の炭化水素基;カルボニル基;アルコキシメチル基、アリールオキシメチル基、アルキルアミノメチル基、アリールアミノメチル基、アリールチオメチル基若しくはアルキルチオメチル基又はこれらの誘導体基である。Rは、窒素原子から2つ目の炭素原子に結合する1つのRと結合して2価の有機基を形成していてもよい。)
Figure 0005885159
(式中、sは1〜10の整数であり、Rは、互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜10の置換若しくは非置換の炭化水素基、カルボニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アリールチオ基、又は、アルキルチオ基である。) The reaction scheme according to the present invention is shown below, and the amino alcohol represented by the following general formula (1A) or (1B) is a cyclic urethane represented by the following general formula (3A) or (3B), respectively. Converted.
Figure 0005885159
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, and R, R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; An alkoxymethyl group, an aryloxymethyl group, an alkylaminomethyl group, an arylaminomethyl group, an arylthiomethyl group, an alkylthiomethyl group, or a derivative group thereof, R 2 is the second carbon from the nitrogen atom; (It may be bonded to one R bonded to an atom to form a divalent organic group.)
Figure 0005885159
(In the formula, s is an integer of 1 to 10, and R 9 is independently of each other a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a carbonyl group, an alkoxy group, aryloxy. Group, alkylamino group, arylamino group, arylthio group, or alkylthio group.)

本発明によれば、特定化合物を触媒として作用させて、0.5〜30atmといった穏和な条件下でアミノアルコールを二酸化炭素と反応させ、環状ウレタンを効率よく製造することができる。また、反応後、特定化合物が失活しにくいことから、反応系を繰り返し使用することができる。従って、本発明の方法は、簡便であり、経済的である。 According to the present invention, cyclic urethane can be produced efficiently by reacting a specific compound as a catalyst and reacting amino alcohol with carbon dioxide under mild conditions of 0.5 to 30 atm. In addition, since the specific compound is hardly deactivated after the reaction, the reaction system can be used repeatedly. Therefore, the method of the present invention is simple and economical.

本発明は、双極子モーメントが3.60以上である、極性を有する有機溶媒を含む反応系において、特定化合物の存在下、アミノアルコールと、二酸化炭素とを反応させる工程(以下、「反応工程」という。)を備える環状ウレタンの製造方法である。
本発明において、反応工程の後、更に、環状ウレタンを回収する工程、環状ウレタンを精製する工程等を備えることができる。
The present invention provides a step of reacting amino alcohol with carbon dioxide in the presence of a specific compound in a reaction system including a polar organic solvent having a dipole moment of 3.60 or more (hereinafter referred to as “reaction step”). It is a manufacturing method of cyclic urethane provided.
In this invention, the process of collect | recovering cyclic urethane, the process of refine | purifying cyclic urethane, etc. can be further provided after a reaction process.

上記反応工程で用いられるアミノアルコールは、下記一般式(1A)及び(1B)で表される。本発明では、光学異性体を有するアミノアルコールを反応原料として用いることができる。

Figure 0005885159
(一般式(1A)において、nは1〜3の整数であり、R、R、R及びRは、互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜20の置換若しくは非置換の炭化水素基;カルボニル基;アルコキシメチル基、アリールオキシメチル基、アルキルアミノメチル基、アリールアミノメチル基、アリールチオメチル基若しくはアルキルチオメチル基又はこれらの誘導体基である。Rは、窒素原子から2つ目の炭素原子に結合する1つのRと結合して2価の有機基を形成していてもよい。一般式(1B)において、sは1〜10の整数であり、Rは、互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜10の置換若しくは非置換の炭化水素基、カルボニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アリールチオ基、又は、アルキルチオ基である。) The amino alcohol used in the reaction step is represented by the following general formulas (1A) and (1B). In the present invention, amino alcohol having an optical isomer can be used as a reaction raw material.
Figure 0005885159
(In General Formula (1A), n is an integer of 1 to 3, and R, R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted group having 1 to 20 carbon atoms. A hydrocarbon group, a carbonyl group, an alkoxymethyl group, an aryloxymethyl group, an alkylaminomethyl group, an arylaminomethyl group, an arylthiomethyl group, an alkylthiomethyl group, or a derivative group thereof, R 2 represents a nitrogen atom to 2 It may combine with one R bonded to the first carbon atom to form a divalent organic group, In the general formula (1B), s is an integer of 1 to 10, and R 9 is Independently, a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a carbonyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, an arylthio group. Group, or an alkylthio group.)

上記一般式(1A)において、R、R、R及びRが、炭素原子数1〜20の、置換された炭化水素基である場合、炭素原子数1〜20の炭化水素基における水素原子の1つ又は2以上が、他の原子又は官能基に置換された有機基であることを意味する。他の原子としては、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子等が挙げられる。また、官能基としては、アルコキシ基、カルボニル基、カルボキシル基、メルカプト基、スルホニル基、アミノ基等が挙げられる。 In the general formula (1A), when R, R 1 , R 2 and R 3 are substituted hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, hydrogen in the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms It means that one or more of the atoms are organic groups substituted with other atoms or functional groups. Examples of other atoms include a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, and a phosphorus atom. Examples of the functional group include an alkoxy group, a carbonyl group, a carboxyl group, a mercapto group, a sulfonyl group, and an amino group.

本発明において、上記一般式(1A)で表されるアミノアルコールとして好ましい化合物は、上記一般式(1A)においてn=1の化合物、及び、n=2の化合物であり、以下に、それぞれ、一般式(1A−1)及び(1A−2)で表される。

Figure 0005885159
(式中、R、R、R、R、R、R及びRは、互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜20の置換若しくは非置換の炭化水素基;カルボニル基;アルコキシメチル基、アリールオキシメチル基、アルキルアミノメチル基、アリールアミノメチル基、アリールチオメチル基若しくはアルキルチオメチル基又はこれらの誘導体基である。R及びRは、互いに結合して、2価の有機基を形成していてもよい。) In the present invention, preferable compounds as the amino alcohol represented by the general formula (1A) are the compounds of n = 1 and the compound of n = 2 in the general formula (1A). It is represented by Formula (1A-1) and (1A-2).
Figure 0005885159
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; An alkoxymethyl group, an aryloxymethyl group, an alkylaminomethyl group, an arylaminomethyl group, an arylthiomethyl group, an alkylthiomethyl group, or a derivative group thereof R 2 and R 4 are bonded to each other; (It may form a divalent organic group.)

上記一般式(1A)で表されるアミノアルコールとしては、2−アミノエタノール、2−アミノプロパノール、3−アミノプロパノール、2−アミノブタノール、1−アミノ−2−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、2−アミノ−3−メチル−1−ブタノール、2−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−3−メチル−1−ペンタノール、2−アミノ−4−メチル−1−ペンタノール、2−アミノ−3,3−ジメチル−1−ブタノール、2−アミノシクロヘキサノール、2−アミノ−3−フェニル−1−プロパノール、2−フェニル−2−アミノエタノール、1−フェニル−2−アミノエタノール、2,2−ジフェニル−2−アミノエタノール、1,2−ジフェニル−2−アミノエタノール、1,1−ジフェニル−2−アミノエタノール、2−アミノフェノール、N−メチルエタノールアミン等が挙げられる。   Examples of the amino alcohol represented by the general formula (1A) include 2-aminoethanol, 2-aminopropanol, 3-aminopropanol, 2-aminobutanol, 1-amino-2-propanol, and 3-amino-1-propanol. 2-amino-3-methyl-1-butanol, 2-amino-1-butanol, 2-amino-3-methyl-1-pentanol, 2-amino-4-methyl-1-pentanol, 2-amino -3,3-dimethyl-1-butanol, 2-aminocyclohexanol, 2-amino-3-phenyl-1-propanol, 2-phenyl-2-aminoethanol, 1-phenyl-2-aminoethanol, 2,2 -Diphenyl-2-aminoethanol, 1,2-diphenyl-2-aminoethanol, 1,1-diphenyl-2-aminoe Nord, 2-aminophenol, N- methylethanolamine, and the like.

一方、上記一般式(1B)において、Rが、炭素原子数1〜10の、置換された炭化水素基である場合、炭素原子数1〜10の炭化水素基における水素原子の1つ又は2以上が、他の原子又は官能基に置換された有機基であることを意味する。他の原子としては、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子等が挙げられる。また、官能基としては、アルコキシ基、カルボニル基、カルボキシル基、メルカプト基、スルホニル基、アミノ基等が挙げられる。
また、sは、好ましくは1〜8である。
On the other hand, in the general formula (1B), when R 9 is a substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, one or two hydrogen atoms in the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms The above means an organic group substituted by another atom or functional group. Examples of other atoms include a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, and a phosphorus atom. Examples of the functional group include an alkoxy group, a carbonyl group, a carboxyl group, a mercapto group, a sulfonyl group, and an amino group.
Moreover, s is preferably 1-8.

上記一般式(1B)で表されるアミノアルコールとしては、2−ピロリジンメタノール、2−ピペリジンメタノール、azepan−2−yl methanol、azocan−2−yl methanol、azonan−2−yl methanol、azecan−2−yl methanol、azacycloindecan−2−yl methanol等が挙げられる。   Examples of the amino alcohol represented by the general formula (1B) include 2-pyrrolidinemethanol, 2-piperidinemethanol, azepan-2-yl methanol, azocan-2-yl methanol, azonan-2-yl methanol, and azecan-2- yl methanol, azacyclinedecan-2-yl methanol, etc. are mentioned.

上記反応工程においては、下記一般式(11)で表される特定化合物、即ち、炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、蟻酸塩又は酢酸塩が触媒として用いられる。
(Mm− (11)
〔式中、Mは、Li、Na、K、Rb、Cs、又は、一般式R11 (式中、各R11は、互いに独立して、炭素原子数1〜20の炭化水素基である)で表されるアルキルアンモニウムイオンであり、Xm−は、CO 2−、HCO 、HO、HCOO、又はCHCOOであり、mは1又は2である。〕
In the reaction step, a specific compound represented by the following general formula (11), that is, carbonate, hydrogen carbonate, hydroxide, formate or acetate is used as a catalyst.
(M + ) m X m− (11)
[Wherein M + represents Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , or a general formula R 11 4 N + , wherein each R 11 is independently of each other a number of carbon atoms of 1 X m− is CO 3 2− , HCO 3 , HO , HCOO , or CH 3 COO , and m is 1 Or 2. ]

上記一般式(11)におけるR11 は、炭素原子数1〜20の炭化水素基を含むテトラアルキルアンモニウムイオンであり、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラオクチルアンモニウムイオン、トリメチルエチルアンモニウムイオン、ベンジルトリメチルアンモニウムイオン、メチルトリオクチルアンモニウムイオン、エチルトリオクチルアンモニウムイオン、メチルトリデシルアンモニウムイオン、メチルトリドデシルアンモニウムイオン等が挙げられる。 R 11 4 N + in the general formula (11) is a tetraalkylammonium ion containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and includes a tetramethylammonium ion, a tetraethylammonium ion, a tetrabutylammonium ion, and a tetraoctylammonium ion. Ion, trimethylethylammonium ion, benzyltrimethylammonium ion, methyltrioctylammonium ion, ethyltrioctylammonium ion, methyltridecylammonium ion, methyltridodecylammonium ion and the like.

以下、特定化合物を例示する。
上記炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム等が挙げられる。
上記炭酸水素塩としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等が挙げられる。
上記水酸化物としては、水酸化セシウム等が挙げられる。
上記蟻酸塩としては、蟻酸セシウム等が挙げられる。
また、上記酢酸塩としては、酢酸セシウム等が挙げられる。
上記特定化合物は、1種のみ用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Hereinafter, specific compounds will be exemplified.
Examples of the carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate and the like.
Examples of the hydrogen carbonate include sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate and the like.
Examples of the hydroxide include cesium hydroxide.
Examples of the formate include cesium formate.
Moreover, as said acetate, cesium acetate etc. are mentioned.
The said specific compound may be used only 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

上記特定化合物としては、炭酸塩及び炭酸水素塩が好ましい。また、カリウム化合物及びセシウム化合物がより好ましく、セシウム化合物が特に好ましい。   As the specific compound, carbonates and bicarbonates are preferable. Moreover, a potassium compound and a cesium compound are more preferable, and a cesium compound is particularly preferable.

上記特定化合物の使用量は、触媒反応としてより実用的であることから、上記アミノアルコール1モルに対して、好ましくは0.0001〜0.5モル、より好ましくは0.001〜3モル、更に好ましくは0.01〜0.1モルである。   Since the usage-amount of the said specific compound is more practical as a catalytic reaction, Preferably it is 0.0001-0.5 mol with respect to 1 mol of said amino alcohol, More preferably, it is 0.001-3 mol, Furthermore Preferably it is 0.01-0.1 mol.

上記反応工程においては、極性溶媒が反応溶媒として用いられる。上記極性溶媒は、双極子モーメントが3.60以上、より好ましくは4.00以上の有機溶媒である。
上記極性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。これらのうち、環状ウレタンが高収率で得られることから、ジメチルスルホキシドが特に好ましい。
In the above reaction step, a polar solvent is used as the reaction solvent. The polar solvent is an organic solvent having a dipole moment of 3.60 or more, more preferably 4.00 or more.
Examples of the polar solvent include dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and N-methylpyrrolidone. Of these, dimethyl sulfoxide is particularly preferable because cyclic urethane is obtained in high yield.

本発明においては、上記特定化合物が、炭酸塩である場合、上記一般式(11)におけるMイオンと錯形成することのできる極性有機分子からなるキレート化剤を、反応系に添加することが好ましい。これにより、環状ウレタンの生成効率を向上させることができる。 In the present invention, when the specific compound is a carbonate, a chelating agent composed of a polar organic molecule capable of complexing with the M + ion in the general formula (11) may be added to the reaction system. preferable. Thereby, the production | generation efficiency of cyclic urethane can be improved.

上記キレート化剤としては、環状ポリエーテル、環状ポリチオエーテル、環状アザエーテル等が好ましい。上記キレート化剤は、1種のみ用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記環状ポリエーテルとしては、12−クラウン−4−エーテル(1,4,7,10−テトラオキサシクロドデカン)、15−クラウン−5−エーテル(1,4,7,10,13−ペンタオキサシクロペンタデカン)、18−クラウン−6−エーテル(1,4,7,10,13,16−ヘキサオキサシクロオクタデカン)、21−クラウン−7−エーテル(1,4,7,10,13,16,19−ヘプタオキサシクロヘンエイコサデカン)、24−クラウン−8−エーテル(1,4,7,10,13,16,19,22−オクタオキサシクロテトラエイコサデカン)等が挙げられる。
上記環状ポリチオエーテルは、上記の環状ポリエーテルの酸素原子の一部又は全部を硫黄原子で置き換えた化合物であり、12−チアクラウン−4−エーテル、15−チアクラウン−5−エーテル、18−チアクラウン−6−エーテル、1−チア−15−クラウン−5−エーテル、1−チア−18−クラウン−6−エーテル、1,4,8,11−テトラチアシクロテトラデカン等が挙げられる。
上記環状アザエーテルは、上記の環状ポリエーテルの酸素原子の一部又は全部を窒素原子で置き換えた化合物であり、1−アザ−15−クラウン−5−エーテル、1−アザ−18−クラウン−6−エーテル、4,10−ジアザ−12−クラウン−4−エーテル、4,10−ジアザ−15−クラウン−5−エーテル、4,13−ジアザ−18−クラウン−6−エーテル、N,N’−ジベンジル−4,13−ジアザ−18−クラウン−6−エーテル等が挙げられる。
As the chelating agent, cyclic polyethers, cyclic polythioethers, cyclic azaethers and the like are preferable. The chelating agent may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the cyclic polyether include 12-crown-4-ether (1,4,7,10-tetraoxacyclododecane) and 15-crown-5-ether (1,4,7,10,13-pentaoxacyclo). Pentadecane), 18-crown-6-ether (1,4,7,10,13,16-hexaoxacyclooctadecane), 21-crown-7-ether (1,4,7,10,13,16,19) -Heptaoxacycloheneicosadecane), 24-crown-8-ether (1,4,7,10,13,16,19,22-octaoxacyclotetraeicosadecane) and the like.
The cyclic polythioether is a compound in which part or all of the oxygen atoms of the cyclic polyether is replaced with a sulfur atom, and includes 12-thiacrown-4-ether, 15-thiacrown-5-ether, 18-thia Examples include crown-6-ether, 1-thia-15-crown-5-ether, 1-thia-18-crown-6-ether, 1,4,8,11-tetrathiacyclotetradecane.
The cyclic azaether is a compound in which some or all of the oxygen atoms of the cyclic polyether are replaced with nitrogen atoms, and includes 1-aza-15-crown-5-ether, 1-aza-18-crown-6 Ether, 4,10-diaza-12-crown-4-ether, 4,10-diaza-15-crown-5-ether, 4,13-diaza-18-crown-6-ether, N, N′-dibenzyl Examples include -4,13-diaza-18-crown-6-ether.

上記キレート化剤の使用量は、触媒反応としてより実用的であることから、上記特定化合物1モルに対して、好ましくは0.0001〜0.5モル、より好ましくは0.001〜0.3モル、更に好ましくは0.01〜0.1モルである。   Since the usage-amount of the said chelating agent is more practical as a catalytic reaction, Preferably it is 0.0001-0.5 mol with respect to 1 mol of said specific compounds, More preferably, it is 0.001-0.3. Mol, more preferably 0.01 to 0.1 mol.

上記反応工程において、アミノアルコールと、二酸化炭素との反応を円滑に進めるために、例えば、凍結脱気法等により、予め、反応系の脱酸素処理を施すことができる。   In the above reaction step, in order to facilitate the reaction between amino alcohol and carbon dioxide, the reaction system can be subjected to deoxygenation treatment in advance, for example, by freeze degassing.

上記反応工程において、上記特定化合物の存在下、アミノアルコール及び二酸化炭素は、容易に反応する常圧条件及び高圧条件のいずれにおいても、環状ウレタンの製造を進めることができるが、本発明においては、0.5〜30atm、より好ましくは1〜10atmといった穏和な条件下で高収率を得ることができる。
また、反応温度は、アミノアルコールの種類により、適宜、選択されるが、好ましくは60℃〜200℃、より好ましくは100℃〜160℃である。
In the reaction step, amino alcohol and carbon dioxide easily react in the presence of the specific compound . Production of cyclic urethane can proceed under both normal pressure and high pressure conditions, but in the present invention, a high yield is obtained under mild conditions of 0.5 to 30 atm, more preferably 1 to 10 atm. be able to.
Moreover, although reaction temperature is suitably selected by the kind of amino alcohol, Preferably it is 60 to 200 degreeC, More preferably, it is 100 to 160 degreeC.

上記反応工程において、アミノアルコールとして、上記一般式(1A−1)で示した化合物を用いた場合、下記一般式(3A−1)で表される環状ウレタンを得ることができる。

Figure 0005885159
In the said reaction process, when the compound shown by the said general formula (1A-1) is used as amino alcohol, the cyclic urethane represented by the following general formula (3A-1) can be obtained.
Figure 0005885159

尚、上記アミノアルコールが、上記一般式(1A−1)において、R及びRが、互いに結合して、2価の有機基を形成している化合物である場合、得られる環状ウレタンの構造は、例えば、下記一般式(3A−1a)〜(3A−1c)で表される化合物である。

Figure 0005885159
In addition, when the amino alcohol is a compound in which R 2 and R 4 are bonded to each other to form a divalent organic group in the general formula (1A-1), the structure of the resulting cyclic urethane Are, for example, compounds represented by the following general formulas (3A-1a) to (3A-1c).
Figure 0005885159

また、アミノアルコールとして、上記一般式(1A−2)で示した化合物を用いた場合、下記一般式(3A−2)で表される環状ウレタンを得ることができる

Figure 0005885159
Moreover, when the compound shown by the said general formula (1A-2) is used as amino alcohol, the cyclic urethane represented by the following general formula (3A-2) can be obtained.
Figure 0005885159

上記反応工程により得られた反応液には、通常、生成した環状ウレタン、未反応のアミノアルコール、特定化合物及び水が含まれる。環状ウレタンを単離する場合には、上記反応液を、従来、公知の、濾過、蒸留等を含む、回収工程又は精製工程に供すればよい。また、反応液に含まれる特定化合物は、再利用が可能であるので、環状ウレタンを連続的に製造する場合には、同じ反応系を利用することができる。   The reaction liquid obtained by the above reaction step usually contains the produced cyclic urethane, unreacted amino alcohol, specific compound and water. In the case of isolating the cyclic urethane, the reaction solution may be subjected to a conventionally known recovery process or purification process including filtration, distillation and the like. Moreover, since the specific compound contained in the reaction solution can be reused, the same reaction system can be used when continuously producing cyclic urethane.

本発明の製造方法によれば、上記一般式(3)で表される環状ウレタンの収率は、好ましい態様において、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、更に好ましくは80%以上とすることができる。尚、上記「収率」とは、反応原料として用いたアミノアルコールのモル量に基づき算出される値である。   According to the production method of the present invention, the yield of the cyclic urethane represented by the general formula (3) is preferably 60% or more, more preferably 65% or more, and further preferably 80% or more in a preferred embodiment. can do. The “yield” is a value calculated based on the molar amount of amino alcohol used as a reaction raw material.

本発明者らは、L−バリノール、及び、酸素原子を18Oでラベル化した二酸化炭素(C18)を反応原料として用いた実験を行い、下記スキームに示す反応機構をもって、本発明に係る特定化合物の作用について推定した。
即ち、1atmのC18を用いて、L−バリノールとの反応を、ある反応条件〔L−バリノール(1.0mmol)、C18(1atm)雰囲気下、CsCO(0.1mmol)、DMSO−d6(1mL)、150℃、24h〕に従って行ったところ、生成物である環状ウレタンが86%の単離収率で得られた。この環状ウレタンの同位体導入率を調べたところ、18Oが2つ導入されたもの、18Oが1つ導入されたもの,及び、18Oが全く導入されていないもの、の3種類が、ガスクロマトグラフィー質量分析(GC−MS)装置により、ほぼ、0.01:1:0.1の比率で生成したと同定できた。また、生成物である環状ウレタンの赤外吸収スペクトル(IR)の実測値は、18Oが1つ導入された下記スキーム右側に示す生成物の分子構造の計算値とより近い傾向を示した。これらの実験結果から、下記スキームの中央に示すカルバミン酸中間体を経た後、そのヒドロキシル基がカルバミン酸のカルボニル炭素を分子内で求核攻撃することにより、18OH基がH 18Oとして脱離する機構が最も優先される反応過程と推定される。

Figure 0005885159
The present inventors conducted an experiment using L-valinol and carbon dioxide (C 18 O 2 ) labeled with 18 O as an oxygen atom as a reaction raw material, and the present invention has the reaction mechanism shown in the following scheme. The action of the specific compound was estimated.
That is, using 1 atm of C 18 O 2 , reaction with L-valinol was conducted under a certain reaction condition [L-valinol (1.0 mmol), C 18 O 2 (1 atm) atmosphere, Cs 2 CO 3 (0. 1 mmol), DMSO-d6 (1 mL), 150 ° C., 24 h], the product cyclic urethane was obtained in an isolated yield of 86%. As a result of examining the isotope introduction rate of this cyclic urethane, there were three types: one with 18 O introduced, one with 18 O introduced, and one without 18 O introduced at all. It could be identified by a gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) apparatus that it was produced at a ratio of approximately 0.01: 1: 0.1. Moreover, the measured value of the infrared absorption spectrum (IR) of the product cyclic urethane showed a tendency closer to the calculated value of the molecular structure of the product shown on the right side of the following scheme in which one 18 O was introduced. From these experimental results, after passing through the carbamic acid intermediate shown in the center of the following scheme, the hydroxyl group undergoes nucleophilic attack on the carbonyl carbon of carbamic acid in the molecule, so that the 18 OH group is removed as H 2 18 O. The separation mechanism is presumed to be the most preferred reaction process.
Figure 0005885159

以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に何ら制約されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.

実施例1
減圧乾燥させ、窒素ガスで置換したシュレンク容器に、撹拌子、炭酸セシウム(8.1mg、0.025mmol)、重ジメチルスルホキシド(1.0mL)及びL−バリノール(0.11mL、1.0mmol)を収容し、凍結脱気を行った。次いで、このシュレンク容器に、0.10MPaの二酸化炭素ガスを加えて、攪拌下、150℃で12時間反応させ、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。反応終了後、標準物質として1,1,1,2−テトラクロロエタンを加え、重ジメチルスルホキシド溶媒を用いてH NMR測定を行い、収率98%を得た。

Figure 0005885159
Example 1
In a Schlenk container dried under reduced pressure and substituted with nitrogen gas, a stir bar, cesium carbonate (8.1 mg, 0.025 mmol), deuterated dimethyl sulfoxide (1.0 mL) and L-valinol (0.11 mL, 1.0 mmol) were added. Housed and freeze degassed. Next, 0.10 MPa of carbon dioxide gas was added to the Schlenk container and reacted at 150 ° C. for 12 hours with stirring to obtain (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone. After completion of the reaction, 1,1,1,2-tetrachloroethane was added as a standard substance, and 1 H NMR measurement was performed using a heavy dimethyl sulfoxide solvent to obtain a yield of 98%.
Figure 0005885159

(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 6.42 (br. s, 1H), 4.44 (t, J=8.3 Hz, 1H), 4.10 (dd, J=8.3, 6.3 Hz, 1H), 3.61 (dd, J=14.6 Hz, 6.8 Hz, 1H), 1.68-1.80 (m, 1H), 0.97 (d, J=6.8 Hz, 3H), 0.90 (d, J=6.8 Hz, 3H); [α]D 20 +8.2 (c 1.0, CHCl3).
(S) -4-Isopropyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 6.42 (br.s, 1H), 4.44 (t, J = 8.3 Hz, 1H), 4.10 (dd, J = 8.3, 6.3 Hz, 1H), 3.61 (dd , J = 14.6 Hz, 6.8 Hz, 1H), 1.68-1.80 (m, 1H), 0.97 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.90 (d, J = 6.8 Hz, 3H); [α] D 20 +8.2 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例2
炭酸セシウムに代えて、炭酸ルビジウム(5.8mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は51%であった。
Example 2
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that rubidium carbonate (5.8 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 51%.

実施例3
炭酸セシウムに代えて、炭酸カリウム(3.5mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は47%であった。
Example 3
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that potassium carbonate (3.5 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 47%.

実施例4
炭酸セシウムに代えて、炭酸ナトリウム(2.6mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は36%であった。
Example 4
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium carbonate (2.6 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 36%.

実施例5
炭酸セシウムに代えて、炭酸リチウム(1.8mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は22%であった。
Example 5
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that lithium carbonate (1.8 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 22%.

比較例1
炭酸セシウムを用いずに、実施例1と同様の反応を試みたが、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得ることができなかった。
Comparative Example 1
A reaction similar to Example 1 was attempted without using cesium carbonate, but (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone could not be obtained.

比較例2
炭酸セシウムに代えて、炭酸カルシウム(25mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は2%であった。
Comparative Example 2
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that calcium carbonate (25 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 2%.

比較例3
炭酸セシウムに代えて、炭酸バリウム(4.9mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は3%であった。
Comparative Example 3
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that barium carbonate (4.9 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 3%.

比較例4
炭酸セシウムに代えて、炭酸ストロンチウム(3.7mg、0.025mmol)を用いた以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は4%であった。
Comparative Example 4
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that strontium carbonate (3.7 mg, 0.025 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 4%.

実施例6
減圧乾燥させ、窒素ガスで置換したシュレンク容器に、撹拌子、炭酸セシウム(33mg、0.1mmol)、重ジメチルスルホキシド(1.0mL)及びL−バリノール(0.11mL、1.0mmol)を収容し、凍結脱気を行った。次いで、このシュレンク容器に、0.10MPaの二酸化炭素ガスを加えて、攪拌下、150℃で12時間反応させ、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった。
Example 6
In a Schlenk container dried under reduced pressure and replaced with nitrogen gas, a stir bar, cesium carbonate (33 mg, 0.1 mmol), deuterated dimethyl sulfoxide (1.0 mL) and L-valinol (0.11 mL, 1.0 mmol) were placed. Then, freeze deaeration was performed. Next, 0.10 MPa of carbon dioxide gas was added to the Schlenk container and reacted at 150 ° C. for 12 hours with stirring to obtain (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone. The yield was 99%.

実施例7
炭酸セシウムに代えて、炭酸水素セシウム(19mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は98%であった。
Example 7
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium hydrogen carbonate (19 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 98%.

実施例8
炭酸セシウムに代えて、水酸化セシウム(15mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は51%であった。
Example 8
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium hydroxide (15 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 51%.

実施例9
炭酸セシウムに代えて、酢酸セシウム(19mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は47%であった。
Example 9
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium acetate (19 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 47%.

実施例10
炭酸セシウムに代えて、蟻酸セシウム(18mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は16%であった。
Example 10
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium formate (18 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 16%.

比較例5
炭酸セシウムに代えて、塩化セシウム(17mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は4%であった。
Comparative Example 5
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium chloride (17 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 4%.

比較例6
炭酸セシウムに代えて、臭化セシウム(21mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は3%であった。
Comparative Example 6
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium bromide (21 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 3%.

比較例7
炭酸セシウムに代えて、ヨウ化セシウム(26mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は3%であった。
Comparative Example 7
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium iodide (26 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 3%.

比較例8
炭酸セシウムに代えて、メタンスルホン酸セシウム(23mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は3%であった。
Comparative Example 8
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium methanesulfonate (23 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 3%.

比較例9
炭酸セシウムに代えて、硫酸セシウム(36mg、0.1mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は2%であった。
Comparative Example 9
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that cesium sulfate (36 mg, 0.1 mmol) was used instead of cesium carbonate. The yield was 2%.

実施例11
ジメチルスルホキシドに代えて、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は63%であった。
Example 11
(S) -4-Isopropyl-2-oxazolidinone was changed in the same manner as in Example 6 except that 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone was used in place of dimethyl sulfoxide and the reaction time was 24 hours. Obtained. The yield was 63%.

実施例12
ジメチルスルホキシドに代えて、N−メチルピロリドンを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は40%であった。
Example 12
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that N-methylpyrrolidone was used in place of dimethyl sulfoxide and the reaction time was 24 hours. The yield was 40%.

実施例13
ジメチルスルホキシドに代えて、ジメチルホルムアミドを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は21%であった。
Example 13
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that dimethylformamide was used in place of dimethyl sulfoxide and the reaction time was 24 hours. The yield was 21%.

実施例14
ジメチルスルホキシドに代えて、ジメチルアセトアミドを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は20%であった。
Example 14
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 6 except that dimethylacetamide was used in place of dimethylsulfoxide and the reaction time was 24 hours. The yield was 20%.

実施例15
ジメチルスルホキシドに代えて、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンを用い、炭酸セシウムに代えて、炭酸カリウムを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は42%であった。
Example 15
In the same manner as in Example 6 except that 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone was used instead of dimethyl sulfoxide, potassium carbonate was used instead of cesium carbonate, and the reaction time was 24 hours, ( S) -4-Isopropyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 42%.

比較例10
ジメチルスルホキシドに代えて、ジオキサンを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様の反応を試みたが、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得ることができなかった。
Comparative Example 10
A similar reaction to Example 6 was attempted except that dioxane was used instead of dimethyl sulfoxide and the reaction time was 24 hours, but (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone could not be obtained. .

比較例11
ジメチルスルホキシドに代えて、トルエンを用い、反応時間を24時間とした以外は、実施例6と同様の反応を試みたが、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得ることができなかった。
Comparative Example 11
A similar reaction to Example 6 was attempted except that toluene was used instead of dimethyl sulfoxide and the reaction time was 24 hours, but (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone could not be obtained. .

比較例12
ジメチルスルホキシドを用いずに、反応時間を24時間として実施例6と同様の反応を試みたが、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得ることができなかった。
Comparative Example 12
A reaction similar to that of Example 6 was attempted without using dimethyl sulfoxide and a reaction time of 24 hours. However, (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone could not be obtained.

以下の実施例16〜19において、炭酸セシウムの使用量を変化させ、反応時間を12時間又は24時間として、環状ウレタンを得た。実施例1と合わせた結果を表1に示す。   In Examples 16 to 19 below, cyclic urethane was obtained by changing the amount of cesium carbonate used and setting the reaction time to 12 hours or 24 hours. The results combined with Example 1 are shown in Table 1.

実施例16
炭酸セシウムの使用量を16mg(0.05mmol)とした以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった(表1参照)。
Example 16
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of cesium carbonate used was 16 mg (0.05 mmol). The yield was 99% (see Table 1).

実施例17
炭酸セシウムの使用量を33mg(0.1mmol)とした以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった(表1参照)。
Example 17
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of cesium carbonate used was changed to 33 mg (0.1 mmol). The yield was 99% (see Table 1).

実施例18
炭酸セシウムの使用量を3.3mg(0.01mmol)とした以外は、実施例1と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は63%であった(表1参照)。
Example 18
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of cesium carbonate used was changed to 3.3 mg (0.01 mmol). The yield was 63% (see Table 1).

実施例19
減圧乾燥させ、窒素ガスで置換したシュレンク容器に、撹拌子、炭酸セシウム(3.3mg、0.01mmol)、重ジメチルスルホキシド(1.0mL)及びL−バリノール(0.11mL、1.0mmol)を収容し、凍結脱気を行った。次いで、このシュレンク容器に、1atmの二酸化炭素ガスを加えて、攪拌下、150℃で24時間反応させ、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった(表1参照)。
Example 19
In a Schlenk container dried under reduced pressure and substituted with nitrogen gas, a stir bar, cesium carbonate (3.3 mg, 0.01 mmol), deuterated dimethyl sulfoxide (1.0 mL) and L-valinol (0.11 mL, 1.0 mmol) were added. Housed and freeze degassed. Next, 1 atm of carbon dioxide gas was added to the Schlenk container, and the mixture was reacted at 150 ° C. for 24 hours with stirring to obtain (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone. The yield was 99% (see Table 1).

Figure 0005885159
Figure 0005885159

以下の実施例20〜35は、アミノアルコールの種類、炭酸セシウムの使用量等を変えて、環状ウレタンを製造した例である。その結果を、実施例19の結果とともに表2及び表3に示す。

Figure 0005885159
Examples 20 to 35 below are examples in which cyclic urethane was produced by changing the type of amino alcohol, the amount of cesium carbonate used, and the like. The results are shown in Tables 2 and 3 together with the results of Example 19.
Figure 0005885159

実施例20
L−バリノールに代えて、D−バリノール(0.11mL、1.0mmol)を用いた以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(R)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった(表2参照)。
Example 20
The reaction was carried out in the same manner as in Example 19 except that D-valinol (0.11 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol to obtain (R) -4-isopropyl-2-oxazolidinone. . The yield was 99% (see Table 2).

(R)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 6.20 (br. s, 1H), 4.45 (t, J=8.8 Hz, 1H), 4.11 (dd, J=8.8, 6.8 Hz, 1H), 3.61 (dd, J=14.7 Hz, 6.8 Hz, 1H), 1.68-1.79 (m, 1H), 0.97 (d, J=6.8 Hz, 3H), 0.91 (d, J=6.8 Hz, 3H); [α]D 20 -8.4 (c 1.0, CHCl3).
(R) -4-Isopropyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 6.20 (br.s, 1H), 4.45 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 4.11 (dd, J = 8.8, 6.8 Hz, 1H), 3.61 (dd , J = 14.7 Hz, 6.8 Hz, 1H), 1.68-1.79 (m, 1H), 0.97 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.91 (d, J = 6.8 Hz, 3H); [α] D 20 -8.4 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例21
L−バリノールに代えて、2−アミノ−3,3−ジメチル−1−ブタノール(0.13mL、1.0mmol)を用いた以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(R)−4−ターシャリーブチル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった(表2参照)。
Example 21
The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 except that 2-amino-3,3-dimethyl-1-butanol (0.13 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol, and (R)- 4-tert-butyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 99% (see Table 2).

(R)−4−ターシャリーブチル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 6.58 (br. s, 1H), 4.37 (t, J=8.8 Hz, 1H), 4.19 (dd, J=8.8 Hz, 6.8 Hz, 1H), 3.60 (m, 1H), 0.91 (s, 9H); [α]D 20 +7.1 (c 1.0, CHCl3).
(R) -4-tertiarybutyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 6.58 (br.s, 1H), 4.37 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 4.19 (dd, J = 8.8 Hz, 6.8 Hz, 1H), 3.60 ( m, 1H), 0.91 (s, 9H); [α] D 20 +7.1 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例22
L−バリノールに代えて、D−ロイシノール(0.13mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を8.3mg(0.025mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(R)−4−イソブチル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は98%であった(表2参照)。
Example 22
The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 except that D-leucinol (0.13 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol and the amount of cesium carbonate used was 8.3 mg (0.025 mmol). And (R) -4-isobutyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 98% (see Table 2).

(R)−4−イソブチル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 5.95 (br. s, 1H), 4.50 (t, J=7.8 Hz, 1H), 3.90-4.01 (m, 2H), 1.52-1.71 (m, 2H), 1.34-1.45 (m, 1H), 0.94 (t, J=5.9 Hz, 6H); [α]D 20 -10.9 (c 1.0, CHCl3).
(R) -4-isobutyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 5.95 (br. S, 1H), 4.50 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 3.90-4.01 (m, 2H), 1.52-1.71 (m, 2H) , 1.34-1.45 (m, 1H), 0.94 (t, J = 5.9 Hz, 6H); [α] D 20 -10.9 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例23
L−バリノールに代えて、L−アラニノール(0.68mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を8.3mg(0.025mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(R)−4−メチル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は99%であった(表2参照)。
Example 23
The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 except that L-alaninol (0.68 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol and the amount of cesium carbonate used was 8.3 mg (0.025 mmol). And (R) -4-methyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 99% (see Table 2).

(R)−4−メチル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 5.30 (br. s, 1H), 4.51 (t, J=7.8 Hz, 1H), 3.99-4.09 (m, 1H), 3.96 (dd, J=7.8 Hz, 6.3 Hz, 1H ), 1.31 (d, J=5.8 Hz, 3H); [α]D 20 -5.9 (c 1.0, CHCl3).
(R) -4-Methyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 5.30 (br.s, 1H), 4.51 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 3.99-4.09 (m, 1H), 3.96 (dd, J = 7.8 Hz , 6.3 Hz, 1H), 1.31 (d, J = 5.8 Hz, 3H); [α] D 20 -5.9 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例24
L−バリノールに代えて、D−アラニノール(0.079mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を8.3mg(0.025mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(S)−4−メチル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は92%であった(表2参照)。
Example 24
The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 except that D-alaninol (0.079 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol and the amount of cesium carbonate used was 8.3 mg (0.025 mmol). And (S) -4-methyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 92% (see Table 2).

(S)−4−メチル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 5.45 (br. s, 1H), 4.52 (t, J=7.8 Hz, 1H), 3.98-4.09 (m, 1H), 3.95 (dd, J=7.5 Hz, 6.5 Hz, 1H ), 1.30 (d, J=5.9 Hz, 3H); [α]D 20 +5.8 (c 1.0, CHCl3).
(S) -4-Methyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 5.45 (br.s, 1H), 4.52 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 3.98-4.09 (m, 1H), 3.95 (dd, J = 7.5 Hz , 6.5 Hz, 1H), 1.30 (d, J = 5.9 Hz, 3H); [α] D 20 +5.8 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例25
L−バリノールに代えて、2−アミノ−1−ブタノール(0.094mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を16.6mg(0.05mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(R)−4−エチル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は93%であった(表2参照)。
Example 25
The same as Example 19 except that 2-amino-1-butanol (0.094 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol and the amount of cesium carbonate used was 16.6 mg (0.05 mmol). The reaction was performed to obtain (R) -4-ethyl-2-oxazolidinone. The yield was 93% (see Table 2).

(R)−4−エチル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 5.78 (br. s, 1H), 4.49 (t, J=8.8 Hz, 1H), 4.04, (dd, J=8.8 Hz , 5.8 Hz, 1H), 3.76-3.86 (m, 1H), 1.55-1.69 (m, 2H), 0.95 (t, J=7.3 Hz, 3H); [α]D 20 -5.1 (c 1.0, CHCl3).
(R) -4-Ethyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 5.78 (br. S, 1H), 4.49 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 4.04, (dd, J = 8.8 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.76 -3.86 (m, 1H), 1.55-1.69 (m, 2H), 0.95 (t, J = 7.3 Hz, 3H); [α] D 20 -5.1 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例26
L−バリノールに代えて、2−アミノ−3−メチル−1−ペンタノール(0.13mL、1.0mmol)を用いた以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(S)−1−メチルイソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は98%であった(表2参照)。
Example 26
The reaction was carried out in the same manner as in Example 19 except that 2-amino-3-methyl-1-pentanol (0.13 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol, and (S) -1 -Methylisopropyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 98% (see Table 2).

(S)−1−メチルイソプロピル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 6.37 (br. s, 1H), 4.43 (t, J=8.8 Hz, 1H), 4.11, (dd, J=8.8 Hz , 6.8 Hz, 1H), 3.70 (m, 1H), 1.45-1.62 (m, 2H), 1.09-1.21 (m, 1H), 0.93 (t, J=7.3 Hz, 3H), 0.88 (d, J=6.8 Hz, 3H); [α]D 20 +1.6 (c 1.0, CHCl3).
(S) -1-Methylisopropyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 6.37 (br.s, 1H), 4.43 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 4.11, (dd, J = 8.8 Hz, 6.8 Hz, 1H), 3.70 (m, 1H), 1.45-1.62 (m, 2H), 1.09-1.21 (m, 1H), 0.93 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 0.88 (d, J = 6.8 Hz, 3H); (α ] D 20 +1.6 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例27
L−バリノールに代えて、L−フェニルアラニノール(151mg、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(R)−4−ベンジル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は90%であった(表2参照)。
Example 27
The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 except that L-phenylalaninol (151 mg, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol and the amount of cesium carbonate used was 33.2 mg (0.1 mmol). And (R) -4-benzyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 90% (see Table 2).

(R)−4−ベンジル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.15-7.55 (m, 5H), 5.33 (br. s, 1H), 4.46 (t, J=7.8 Hz, 1H), 4.15 (dd, J=8.8 Hz , 5.9 Hz, 1H), 4.04-4.13 (m, 1H), 2.88 (dd, J=13.4 Hz, 6.0 Hz, 1H), 2.84 (dd, J=13.4 Hz, 8.1 Hz, 1H); [α]D 20 +60.1 (c 1.0, CHCl3).
(R) -4-Benzyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 7.15-7.55 (m, 5H), 5.33 (br.s, 1H), 4.46 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 4.15 (dd, J = 8.8 Hz , 5.9 Hz, 1H), 4.04-4.13 (m, 1H), 2.88 (dd, J = 13.4 Hz, 6.0 Hz, 1H), 2.84 (dd, J = 13.4 Hz, 8.1 Hz, 1H); [α] D 20 +60.1 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例28
L−バリノールに代えて、D−フェニルアラニノール(151mg、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(S)−4−ベンジル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は95%であった(表3参照)。
Example 28
The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 except that D-phenylalaninol (151 mg, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol and the amount of cesium carbonate used was 33.2 mg (0.1 mmol). And (S) -4-benzyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 95% (see Table 3).

(S)−4−ベンジル−2−オキサゾリジノン:
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.10-7.50 (m, 5H), 5.27 (br. s, 1H), 4.47 (t, J=7.8 Hz, 1H), 4.16 (dd, J=8.3 Hz , 5.8 Hz, 1H), 4.04-4.14 (m, 1H), 2.89 (dd, J=13.5 Hz, 5.9 Hz, 1H), 2.85 (dd, J=13.5 Hz, 8.2 Hz, 1H); [α]D 20 -59.9 (c 1.0, CHCl3).
(S) -4-Benzyl-2-oxazolidinone:
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 7.10-7.50 (m, 5H), 5.27 (br.s, 1H), 4.47 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 4.16 (dd, J = 8.3 Hz , 5.8 Hz, 1H), 4.04-4.14 (m, 1H), 2.89 (dd, J = 13.5 Hz, 5.9 Hz, 1H), 2.85 (dd, J = 13.5 Hz, 8.2 Hz, 1H); [α] D 20 -59.9 (c 1.0, CHCl 3 ).

実施例29
L−バリノールに代えて、1−アミノ−2−プロパノール(0.079mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とし、反応時間を72時間とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、(S)−5−メチル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は94%であった(表3参照)。
Example 29
1-amino-2-propanol (0.079 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol, the amount of cesium carbonate used was 33.2 mg (0.1 mmol), and the reaction time was 72 hours. Reacted in the same manner as in Example 19 to obtain (S) -5-methyl-2-oxazolidinone. The yield was 94% (see Table 3).

実施例30
L−バリノールに代えて、2−アミノエタノール(0.060mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を16.6mg(0.05mmol)とし、二酸化炭素ガスの圧力を9atmとした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、2−オキサゾリドンを得た。収率は52%であった(表3参照)。
Example 30
Instead of L-valinol, 2-aminoethanol (0.060 mL, 1.0 mmol) was used, the amount of cesium carbonate used was 16.6 mg (0.05 mmol), and the pressure of carbon dioxide gas was 9 atm. The reaction was carried out in the same manner as in Example 19 to obtain 2-oxazolidone. The yield was 52% (see Table 3).

実施例31
L−バリノールに代えて、3−アミノ−1−プロパノール(0.076mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を16.6mg(0.05mmol)とし、二酸化炭素ガスの圧力を9atmとした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、2−オキサジナノンを得た。収率は28%であった(表3参照)。
Example 31
Instead of L-valinol, 3-amino-1-propanol (0.076 mL, 1.0 mmol) was used, the amount of cesium carbonate used was 16.6 mg (0.05 mmol), and the pressure of carbon dioxide gas was 9 atm. Except for this, the reaction was carried out in the same manner as in Example 19 to obtain 2-oxazinanone. The yield was 28% (see Table 3).

実施例32
L−バリノールに代えて、トランス−2−アミノシクロヘキサノール(115mg、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、トランス−シクロヘキサノ−2−オキサゾリジノンを得た。収率は96%であった(表3参照)。
Example 32
Instead of L-valinol, trans-2-aminocyclohexanol (115 mg, 1.0 mmol) was used and the amount of cesium carbonate used was changed to 33.2 mg (0.1 mmol). Reaction was performed to obtain trans-cyclohexano-2-oxazolidinone. The yield was 96% (see Table 3).

実施例33
L−バリノールに代えて、N−メチルエタノールアミン(0.080mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とし、反応時間を120時間とした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、3−メチル−2−オキサゾリドンを得た。収率は85%であった(表3参照)。
Example 33
Instead of L-valinol, N-methylethanolamine (0.080 mL, 1.0 mmol) was used, the amount of cesium carbonate used was 33.2 mg (0.1 mmol), and the reaction time was 120 hours. The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 to obtain 3-methyl-2-oxazolidone. The yield was 85% (see Table 3).

実施例34
L−バリノールに代えて、N−メチルエタノールアミン(0.080mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とし、二酸化炭素ガスの圧力を9atmとした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、3−メチル−2−オキサゾリドンを得た。収率は99%であった(表3参照)。
Example 34
N-methylethanolamine (0.080 mL, 1.0 mmol) was used instead of L-valinol, the amount of cesium carbonate used was 33.2 mg (0.1 mmol), and the pressure of carbon dioxide gas was 9 atm. Reacted in the same manner as in Example 19 to obtain 3-methyl-2-oxazolidone. The yield was 99% (see Table 3).

実施例35
L−バリノールに代えて、L−プロリノール(0.097mL、1.0mmol)を用い、炭酸セシウムの使用量を33.2mg(0.1mmol)とし、二酸化炭素ガスの圧力を9atmとした以外は、実施例19と同様にして反応を行い、テトラヒドロ−2H−1,3−オキサジン−2−オンを得た。収率は96%であった(表3参照)。
Example 35
Instead of L-valinol, L-prolinol (0.097 mL, 1.0 mmol) was used, the amount of cesium carbonate used was 33.2 mg (0.1 mmol), and the pressure of carbon dioxide gas was 9 atm. The reaction was conducted in the same manner as in Example 19 to obtain tetrahydro-2H-1,3-oxazin-2-one. The yield was 96% (see Table 3).

Figure 0005885159
Figure 0005885159

Figure 0005885159
Figure 0005885159

以下の実施例36〜42は、反応系にキレート化剤を添加して(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを製造した例である。その結果を表4に示す。

Figure 0005885159
Examples 36 to 42 below are examples in which (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was produced by adding a chelating agent to the reaction system. The results are shown in Table 4.
Figure 0005885159

実施例36
減圧乾燥させ、窒素ガスで置換したシュレンク容器に、撹拌子、炭酸カリウム(3.5mg、0.025mmol)、18−クラウン−6−エーテル(6.6mg、0.025mmol)、重ジメチルスルホキシド(1.0mL)及びL−バリノール(0.11mL、1.0mmol)を収容し、凍結脱気を行った。次いで、このシュレンク容器に、0.10MPaの二酸化炭素ガスを加えて、攪拌下、150℃で12時間反応させ、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は98%であった(表4参照)。
Example 36
In a Schlenk container dried under reduced pressure and substituted with nitrogen gas, a stir bar, potassium carbonate (3.5 mg, 0.025 mmol), 18-crown-6-ether (6.6 mg, 0.025 mmol), deuterated dimethyl sulfoxide (1 0.0 mL) and L-valinol (0.11 mL, 1.0 mmol) were housed and freeze degassed. Next, 0.10 MPa of carbon dioxide gas was added to the Schlenk container and reacted at 150 ° C. for 12 hours with stirring to obtain (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone. The yield was 98% (see Table 4).

実施例37
18−クラウン−6−エーテルの使用量を13.2mg(0.05mmol)とした以外は、実施例36と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は76%であった(表4参照)。
Example 37
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 36 except that the amount of 18-crown-6-ether used was 13.2 mg (0.05 mmol). The yield was 76% (see Table 4).

実施例38
炭酸カリウムに代えて、炭酸ナトリウムを用い、18−クラウン−6−エーテルに代えて、15−クラウン−5−エーテルを5.5mg(0.025mmol)用いた以外は、実施例36と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は46%であった(表4参照)。
Example 38
Example 36 was repeated except that sodium carbonate was used instead of potassium carbonate, and 5.5 mg (0.025 mmol) of 15-crown-5-ether was used instead of 18-crown-6-ether. , (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 46% (see Table 4).

実施例39
炭酸カリウムに代えて、炭酸リチウムを用い、18−クラウン−6−エーテルに代えて、12−クラウン−4−エーテルを4.4mg(0.025mmol)用いた以外は、実施例36と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は23%であった(表4参照)。
Example 39
Except that lithium carbonate was used instead of potassium carbonate, and 4.4 mg (0.025 mmol) of 12-crown-4-ether was used instead of 18-crown-6-ether, the same as Example 36 was performed. , (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained. The yield was 23% (see Table 4).

実施例40
減圧乾燥させ、窒素ガスで置換したシュレンク容器に、撹拌子、炭酸セシウム(14.0mg、0.1mmol)、18−クラウン−6−エーテル(26.4mg、0.1mmol)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(1.0mL)及びL−バリノール(0.11mL、1.0mmol)を収容し、凍結脱気を行った。次いで、このシュレンク容器に、0.10MPaの二酸化炭素ガスを加えて、攪拌下、150℃で24時間反応させ、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は80%であった(表4参照)。
Example 40
In a Schlenk container dried under reduced pressure and substituted with nitrogen gas, a stir bar, cesium carbonate (14.0 mg, 0.1 mmol), 18-crown-6-ether (26.4 mg, 0.1 mmol), 1,3-dimethyl 2-Imidazolidinone (1.0 mL) and L-valinol (0.11 mL, 1.0 mmol) were accommodated and freeze degassed. Next, 0.10 MPa of carbon dioxide gas was added to the Schlenk container and allowed to react at 150 ° C. for 24 hours with stirring to obtain (S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone. The yield was 80% (see Table 4).

実施例41
18−クラウン−6−エーテルに代えて、21−クラウン−7−エーテルを31mg(0.1mmol)用いた以外は、実施例40と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は78%であった(表4参照)。
Example 41
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 40 except that 31 mg (0.1 mmol) of 21-crown-7-ether was used instead of 18-crown-6-ether. Obtained. The yield was 78% (see Table 4).

実施例42
炭酸セシウムに代えて、炭酸カリウムを用いた以外は、実施例40と同様にして、(S)−4−イソプロピル−2−オキサゾリジノンを得た。収率は65%であった(表4参照)。
Example 42
(S) -4-isopropyl-2-oxazolidinone was obtained in the same manner as in Example 40 except that potassium carbonate was used instead of cesium carbonate. The yield was 65% (see Table 4).

Figure 0005885159
Figure 0005885159

本発明の環状ウレタンの製造方法は、地球温暖化ガスである二酸化炭素を原料として用いて製品に固定化する環境調和型の製造方法であり、有用である。また、アミノアルコールの保護基、不斉合成の不斉補助基の形成等に利用することもできる。
製造された環状ウレタンは、医薬品、メタノール等の製造原料等として好適である。
The method for producing a cyclic urethane according to the present invention is an environment-friendly production method in which carbon dioxide, which is a global warming gas, is used as a raw material and is immobilized on a product, and is useful. It can also be used to form amino alcohol protecting groups and asymmetric auxiliary groups for asymmetric synthesis.
The produced cyclic urethane is suitable as a raw material for producing pharmaceuticals, methanol and the like.

Claims (4)

極性を有する有機溶媒を含む反応系において、下記一般式(11)で表される化合物の存在下、アミノアルコールと、二酸化炭素とを反応させる工程を備える環状ウレタン化合物の製造方法において、
上記有機溶媒の双極子モーメントが3.60以上であり、
上記反応系の圧力が0.5〜30atmであることを特徴とする環状ウレタン化合物の製造方法。
(Mm− (11)
〔式中、Mは、Li、Na、K、Rb、Cs、又は、一般式R11 (式中、各R11は、互いに独立して、炭素原子数1〜20の炭化水素基である)で表されるアルキルアンモニウムイオンであり、Xm−は、CO 2−、HCO 、HO、HCOO、又はCHCOOであり、mは1又は2である。〕
In a reaction system including a polar organic solvent, in the method for producing a cyclic urethane compound comprising a step of reacting amino alcohol and carbon dioxide in the presence of a compound represented by the following general formula (11) :
The dipole moment of the organic solvent is 3.60 or more,
The method for producing a cyclic urethane compound, wherein the pressure of the reaction system is 0.5 to 30 atm .
(M + ) m X m− (11)
[Wherein M + represents Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , or a general formula R 11 4 N + , wherein each R 11 is independently of each other a number of carbon atoms of 1 X m− is CO 3 2− , HCO 3 , HO , HCOO , or CH 3 COO , and m is 1 Or 2. ]
上記極性溶媒が、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及びN−メチルピロリドンから選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載の環状ウレタン化合物の製造方法。 The cyclic urethane compound according to claim 1, wherein the polar solvent is at least one selected from dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylpyrrolidone. Method. 上記一般式(11)で表される化合物がセシウム化合物である請求項1又は2に記載の環状ウレタン化合物の製造方法。 The method for producing a cyclic urethane compound according to claim 1 or 2 , wherein the compound represented by the general formula (11) is a cesium compound. 上記一般式(11)で表される化合物が、Li、Na、K、Rb又はCsを含む塩であり、上記反応系に、上記塩を構成する金属元素のキレート化剤が添加される請求項1乃至3のいずれか一項に記載の環状ウレタン化合物の製造方法。 The compound represented by the general formula (11) is a salt containing Li, Na, K, Rb or Cs, and a chelating agent for a metal element constituting the salt is added to the reaction system. The manufacturing method of the cyclic urethane compound as described in any one of 1-3 .
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