JP3618515B2 - トリアリールボランアミン錯体の製造法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、船底塗料や漁網処理剤などの防汚成分として有用なトリアリールボランアミン錯体を工業的かつ有利に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
トリアリールボランアミン錯体の合成法としては以下の方法が知られている。
【0003】
従来法1
3フッ化ホウ素の無水エーテル溶液中にフェニルマグネシウムの無水エーテル溶液を滴下してトリアリールボランの無水エーテル溶液を調製し、これにアミンを反応させる方法(ベリヒテ第57巻第813頁 1924年)。
【0004】
従来法2
フェニルナトリウムとオルトホウ酸エステルの反応でトリフェニルボランの苛性ソーダ付加体を合成し(米国特許第4046815号明細書)、このトリフェニルボランの苛性ソーダ付加体の水溶液にアミンを加えて、トリアリールボランアミン錯体を得る方法(特開平8−311074号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来法1の場合、ハロゲン化アリールマグネシウムとハロゲン化ホウ素のモル比が3対1とする必要があるが、ハロゲン化アリールマグネシウムを少しでも過剰に反応させたり、ハロゲン化アリールマグネシウムの滴下が速い場合には、テトラアリールホウ酸イオンの生成により、トリアリールボランの収率が低下することが知られている。
【0006】
また、従来法2の場合には、反応に用いられる金属ナトリウムは、水の存在で激しく反応して発熱するので、可燃性の有機溶剤の存在下では発火のおそれがある。そのため、工業的スケールでの多量の取り扱いは、火災の危険性を増加させる問題があった。
【0007】
従って、これらの技術に代わって、新しいアリールボラン錯体の開発が望まれている。本発明はこのような要望に合致した、トリアリールボランアミン錯体の新規な製造法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決して、高収率でトリアリールボランアミン錯体を製造する方法について検討した。その結果、本発明をするに至った。すなわち、本発明の特徴は、下記の反応式で示されるように、第1の工程、すなわち、エーテル系溶媒の単独か、あるいは、これに炭化水素系溶媒を加えた混合溶媒中で式(1)で表されるテトラアリールボレートのアルカリ金属塩を、(2)の無機酸または有機酸を反応させて式(3)表されるトリアリールボランを得る工程、そして第2工程として、当該アリールボランを含む反応液をアミン類、すなわち、式(5)で表される第1級アミン〜第3級アミン、または式(6)で表される芳香族アミンと反応させることを特徴とする、式(4)で表されるトリアリールボランアミン錯体の製造法に関する。
【0009】
【化4】
[式中、Mはアルカリ金属を示し、Arはアリール基を示す。Amineは(5)式で示される第1〜3級アミンまたは(6)式で示される芳香族アミンをいう。]
【化5】
(式中、R1〜R3は、同一または異なって、水素、シクロアルキル基、アルキル基、アラルキル基を示し、R4〜R6は、同一または異なって水素、アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、ハロゲン原子を示す。)
【0010】
式(1)の中でMはアルカリ金属であり、具体例にはリチウムとナトリウムである。
【0011】
式(1)、式(3)、式(4)の中で、Arはアリール基であり、具体例として、フェニル基、p−トリル基、m−トリル基、メシチル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、ペンタフルオロフェニル基、p−クロロフェニル基、o−クロロフェニル基等が挙げられる。
【0012】
本発明で使用される(2)の無機酸としては、例えば、塩酸、希硫酸、臭化水素等が、また(2)の有機酸としては、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等を用いることができ、特に塩酸が好適である。
【0013】
本発明で使用されるエーテル系溶媒としては、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいが、炭化水素系溶媒、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等を加えた混合溶媒として用いてもよい。
【0014】
一般式(1)の化合物の具体例としては、ナトリウムテトラフェニルボレート、リチウムテトラフェニルボレート、ナトリウムテトラ−m−トリルボレート、リチウムテトラフェニルボレート、リチウムテトラ−m−トリルボレート等が挙げられる。
【0015】
前記の式(5)中でR1、R2、R3は同一または相互に異なってもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基である。また、R4、R5、R6は同一または相異なって水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。式(5)または式(6)中で、アルキル基とは炭素数1〜30個のアルキル基であり、シクロアルキル基とは炭素数3〜7個のシクロアルキル基であり、アルコキシ基とは、炭素数1〜8個のアルコキシ基であり、アリール基とは無置換のフェニル基を示すか、あるいはアルキル基、アルコキシ基、またはハロゲン原子のうちの1種またはそれ以上によって置換されたフェニル基であり、ハロゲン原子とはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、アラルキル基とはベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基などである。
【0016】
式(5)の具体例としては、エチルアミン、プロピルアミンなどの低級アルキル(C1〜7)アミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ジオクチルアミン、フェネチルアミン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン等が挙げられる。
【0017】
また、一般式(6)の具体例としては、ピリジン、4−メチルピリジン、2,4−ジクロロピリジン等が挙げられる。そして、目的化合物である式(4)の具体例としては、オクチルアミントリフェニルボラン、ジオクチルアミントリフェニルボラン、ドデシルアミントリフェニルボラン、オクチルアミントリ(p−トリル)ボラン、ヘキシルアミントリ(m−トリル)ボラン、ヘプチルアミントリ(m−トリル)ボラン、ピリジントリフェニルボラン、4−メチルピリジントリ(m−トリル)ボラン、2,4−ジクロロピリジントリフェニルボラン、フェネチルアミントリフェニルボラン、等が挙げられる。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する具体的な方法について説明する。
【0019】
式(1)化合物(原料)の合成法
本発明に用いられる式(1)のテトラアリールボレートのリチウムまたはナトリウム塩は公知の化合物であり、3フッ化ホウ素のエーテル錯体とアリールマグネシウムとの反応により容易に合成される。
【0020】
第1工程[式(3)化合物の合成]
本発明では、最初に式(1)のテトラアリールボレートのリチウム塩か、またはナトリウム塩をエーテル系の溶媒単独か、またはこれに炭化水素系溶媒を加えた混合溶媒に溶かしておき、この溶液に、式(1)化合物と等モル量の(2)の無機酸または有機酸を40℃以下の温度を保って滴下して、式(3)のトリアリールボランを生成させる。
【0021】
第2工程[式(4)化合物の合成]
次に、この反応混合物に式(5)の第1級アミン〜第3級アミンまたは式(6)の芳香族アミンの単独か、または第1工程で使用した溶剤と同一の溶媒に溶かして滴下することにより、式(4)のトリアリールボランアミン錯体が生成する。このとき、結晶が析出した場合には、結晶をろ過して過剰のアミンや副生するアルカリ金属の塩を除くために十分に水洗を行い、乾燥すると目的とする式(4)化合物が得られる。また、生成物が有機層に溶解している場合には、水層を分液して除き、さらに塩を除くために水洗を行った後、有機溶媒を留去することにより、目的とする式(4)化合物が得られる。
【0022】
【実施例】
次に、本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【0023】
実施例1
メカニカルスターラー、温度計、滴下ロートを取り付けて窒素置換した4径フラスコにナトリウムテトラフェニルボレート(34.2g、0.1mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(100ml)とトルエン(50ml)を加えて溶解した。この溶液に、10%塩酸(36.5ml、0.1mol)を40℃以下で1時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌した。その後、反応液を攪拌しながらオクチルアミン(12.9g、0.1mol)を室温で30分かけて滴下した。滴下後、さらに、2時間室温で攪拌を続け、熟成した。熟成後水層を分液して除き、有機層中の塩を除去するために十分に水洗を行った。有機層から溶剤を留去することにより、オクチルアミントリフェニルボランの白色結晶が35g(収率95%)得られた。
【0024】
実施例2
メカニカルスターラー、温度計、滴下ロートを取り付けて窒素置換した4径フラスコにナトリウムテトラフェニルボレート(34.2g、0.1mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(100ml)とトルエン(50ml)を加えて溶解した。この溶液に、10%塩酸(36.2ml、0.1ml)を40℃以下で1時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌した。その後反応液を攪拌しながら ドデシルアミン(18.5g、0.1mol)のトルエン(100ml)溶液を室温で30分かけて滴下した。滴下後、さらに2時間室温で攪拌を続け、熟成した。熟成後水層を分液して除き、有機層中の塩を除去するために十分に水洗を行った。有機層から溶剤を留去することにより、ドデシルアミントリフェニルボランの白色結晶が40.6g(収率90%)得られた。
【0025】
実施例3
メカニカルスターラー、温度計、滴下ロートを取り付けて窒素置換した4径フラスコにナトリウムテトラp−トリルボレート(38.4g、0.1mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(100ml)とトルエン(50ml)を加えて溶解した。この溶液に、10%塩酸(36.5ml、0.1mol)を40℃以下で1時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌した。その後反応液を攪拌しながらドデシルアミン(18.5g、0.1mol)のトルエン(100ml)溶液を室温で30分かけて滴下した。滴下後、さらに2時間室温で攪拌を続け、熟成した。熟成後水層を分液して除き、有機層中の塩を除去するために十分に水洗を行った。有機層から溶剤を留去することにより、ドデシルアミントリp−トリルボランの白色結晶が42.0g(収率93%)得られた。
【0026】
実施例4
メカニカルスターラー、温度計、滴下ロートを取り付けて窒素置換した4径フラスコにナトリウムテトラフェニルボレート(34.2g、0.1mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(100ml)とトルエン(50ml)を加えて溶解した。この溶液に、10%塩酸(36.5ml、0.1mol)を40℃以下で1時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌した。その後反応液を攪拌しながらピリジン(7.9g、0.1mol)を室温で30分かけて滴下した。滴下後、さらに2時間室温で攪拌を続け、熟成した。熟成後水層を分液して除き、有機層中の塩を除去するために十分に水洗を行った。有機層から溶剤を留去することにより、ピリジントリフェニルボランの白色結晶が30.5g(収率92%)得られた。
【0027】
実施例5
メカニカルスターラー、温度計、滴下ロートを取り付けて窒素置換した4径フラスコにナトリウムテトラフェニルボレート(34.2g、0.1mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(100ml)とトルエン(50ml)を加えて溶解した。この溶液に、10%塩酸(36.5ml、0.1mol)を40℃以下で1時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌した。その後反応液を攪拌しながらシクロヘキシルアミン(9.9g、0.1mol)を室温で30分かけて滴下した。滴下後、さらに2時間室温で攪拌を続け、熟成した。熟成後水層を分液して除き、有機層中の塩を除去するために十分に水洗を行った。有機層から溶剤を留去することにより、シクロヘキシルアミントリフェニルボランの白色結晶が32.4g(収率95%)得られた。
【0028】
実施例6
メカニカルスターラー、温度計、滴下ロートを取り付けて窒素置換した4径フラスコにナトリウムテトラフェニルボレート(34.2g、0.1mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(100ml)とトルエン(50ml)を加えて溶解した。この溶液に、10%塩酸(36.5ml、0.1mol)を40℃以下で1時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌した。その後反応液を攪拌しながらフェネチルアミン(12.1g、0.1mol)を室温で30分かけて滴下した。滴下後、さらに2時間室温で攪拌を続け、熟成した。熟成後水層を分液して除き、有機層中の塩を除去するために十分に水洗を行った。有機層から溶剤を留去することにより、フェネチルアミントリフェニルボランの白色結晶が34.5g(収率96%)得られた。
【0029】
【発明の効果】
本発明の方法により、船底塗料、漁網防汚剤などの有効成分として有用な、トリアリールボランアミン錯体を工業的に容易にかつ有利に製造できる。
Claims (1)
- エーテル系溶媒の単独あるいはエーテル系溶媒と炭化水素系溶媒の混合溶媒中で、式(1)のテトラアリールボレートのアルカリ金属塩に(2)の無機酸または有機酸を作用させて、式(3)のトリアリールボランを生成した後、式(5)で示される第1級アミン〜第3級アミンまたは式(6)で示される芳香族アミンを反応させることを特徴とする、式(4)のトリアリールボランアミン錯体の製造法。
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1997
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