JPS6357574A

JPS6357574A - イミダゾ−ル類の製造法

Info

Publication number: JPS6357574A
Application number: JP20164986A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kawasaki; 登川崎; Yoshiaki Noguchi; 野口　良昭; Kenichi Fujii; 謙一藤井
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-03-12
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747580B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はイミダゾール類の製造法に関するものである。

イミダゾール類は、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等
の樹脂硬化剤、または、種々の医薬、農薬、染料等の製
造中間体として有用な化合物である。

（従来の技術）イミダゾール類の製造法として、（Ｉ）解離定数がＩ　
Ｘ　１０”’より大きい強酸のアンモニウム塩の存在下
に、ｐＨ７以下の水媒体中でグリオキサール又はメチル
グリオキサールをホルムアルデヒドと反応させる方法（
米国特許第３，７１５，３６５号）　、　（２１メチル
グリオキサール、シュウ酸アンモニウム及びホルムアル
デヒドを、水媒体中で水の量をメチルグリオキサールに
対し４〜３０倍として反応させる方法（特開昭６０−１
０４０７２号、特開昭６０−１０５６６４号）等が知ら
れている。

（発明が解決しようとする問題点）強酸のアンモニウム塩を用いてｐＨ７以下で反応させる
（Ｉ）の方法は、得られる製品純度が低く、また収率も
低いため、実用的な方法とは言えない。

ンユウ酸アンモニウムを用い水の量を調節して反応させ
る（２）の方法は、製品の純度は高いものの、収率を高
くするためには多量の水を用いる必要があり、容積効率
が悪い且つ製品取出しに際して除去する水の量が灸い等
、工業的に実施するには稲めて効率が悪い。また、この
方法は、シェラ酸アンモニウムのリサイクル使用の利点
があるものの、シェラ酸アンモニウムの水に対する溶解
度が低いため、粉体または希薄液でのリサイクルが必要
であり、操作が煩雑になる且つ装置が大型化する等、工
業的に不利である。

更に又、これらの方法では、強酸のアンモニウム塩を原
料とするため、反応によってアンモニアが消費されるに
つれて反応液のｐＨ低下が著しく、反応終了時には強酸
性の水溶液となる。このため、これらの方法では、反応
機及びその後の処理に用いる装置の腐蝕が起こり易く、
高価な耐蝕装置が必要である。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明者らは
、前記公知技術の有する種々の問題点を解決するため鋭
意検討を行った結果、特定の弱酸性のアンモニウム塩を
用いることによって装置材質の問題を解決出来ること、
反応時のｐ）Ｉを４〜７の狭い範囲に調節することによ
ってイミダゾール類の収率が向上すること、より高、・
農度の反応条件下でも副生物の少ない高純度のイミダゾ
ール類が得られることを見出し、本発明を完成させるに
至った。

即ち、本発明は、解離定数がｌＸｌ０−２より小さい脂
肪族二塩基酸の存在下に、一般式Ｎ）（式中、Ｒ１及び
Ｒｔはそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を示す
）で表されるグリオキサール類と、一般式（ＩＩ）Ｒ３−
Ｃ−Ｈ（ＩＩ）（式中、Ｒ３は直鎖状または分枝状の低級アルキル基を
示す）で表されるアルデヒド類と及び、アンモニアとを、水媒
体中でｐ）ｌを４〜７に保ちながら反応させた後、生成
したイミダゾール類の脂肪族二塩基酸塩を分離し、次い
でアルカリを加えて脂肪族二塩基（式中、Ｒ５及びＲｚ
は一般式（＋）、Ｒｉは一般式（ｎ）の場合と同じ意味
を示す）で表されるイミダゾール類の製造法である。

本発明の反応は、脂肪族二塩基酸の水？８液またはスラ
リーにアンモニアを加えｐＨを４〜７に調節した後、グ
リオキサール類およびアルデヒド類を加えて反応させる
方法であるが、反応中、連続してまたは断続してアンモ
ニアを加え、反応液のｐＨを常に４〜７、好ましくは５
〜６に保つことが重要である。

本発明の方法に用いる解離定数が１．０Ｘ１０−２より
小さい脂肪族二塩基酸とは、コハク酸、グルタル酸、ア
ジピン酸、フマル酸、イクコン酸等であり、好ましくは
コハク酸、アジピン酸、フマル酸である。

本発明の方法に用いられる一般式（Ｉ）で表されるグリ
オキサール類とは、例えば、グリオキサール、メチルグ
リオキサール、ビアセチル等である。

本発明の方法に用いられる一般式（Ｉ［）で表されるア
ルデヒド類とは、例えば、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド等
である。

本発明の方法に用いられる各原料の仕込み量をモル比で
表せば、（グリオキサール類）対（アルデヒド類）対（
脂肪族二塩基酸）対（アンモニア）は、通常、１：１：
０．９〜１．０　　：２〜３．５である。アンモニアの
モル比は、反応液のｐＨが４〜７、好ましくは５〜６に
なるように調節する。

本発明の方法では、反応は常圧系でも加圧系でも実施可
能である。反応温度は、原料によって異なるが、１５０
℃までの任意の温度で実施可能であり、とくに３０〜１
００℃が好ましい。反応時間は、反応温度、原料によっ
て異なるが、通常０．５〜１０時間である。

反応終了後の反応液は、一般式（ｍ）で表されるイミダ
ゾール類と原料として用いた脂肪酸二塩基酸の塩を含む
弱酸性の溶液またはスラリーである。この反応液を脱水
濃縮し、イミダゾール類の脂肪族二塩基酸塩を沈澱物と
して分離する。脱水は、常法に従い、減圧脱水、共沸脱
水、その他の方法で行われるが、水と相互溶解性があり
、かつ水と共沸する溶媒を用いて共沸脱水を行うことが
好ましい。この場合には橿力脱水が可能であるばかりで
なく、共存する副生物等の結晶表面への付着を抑制、防
止出来、高純度の塩の隼離が可能である。この様な溶媒
としては、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ペンタノ
ール、ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコー
ル類が使用可能であり、特にｎ−ブタノール、イソブタ
ノールが好ましい。

常法により濾別したイミダゾール類の脂肪族二塩基酸塩
をアルカリ水溶液中に添加して脱酸した後、常法により
溶媒抽出及び脱溶媒し、次いで減圧蒸留して高純度のイ
ミダゾール類を得る。アルカリ水溶液は水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等
を１〜４０％の濃度で含む一般的なアルカリ水？８液で
良い。アルカリとしてアンモニアを用いる場合は、脱酸
の際得られた脂肪族二塩基酸のアンモニウム塩を次回製
造の仕込み原料としてリサイクル使用出来る利点がある
。又、本発明に用いられる二塩基酸のアンモニウム塩は
、シュウ酸アンモニウムに比べ水に対する溶解度が大き
く、脱酸の際、水ｌ８液として取扱うことが可能であり
、溶媒抽出後、水溶液としてリサイクルすることが出来
るばかりでなく、イミダゾール類の二塩基酸塩の取出し
の際の脱水量を減らすことが可能であり、操作上および
コスト上極めて有利である。抽出に使用する溶媒は、ｎ
−ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、トルエ
ン、キシレン、ベンゼン、クロロホルム等が良い。

（実施例）以下に実伜例をあげて更に詳細に説明する。

実施例−１攪拌機、温度計、滴下ロート、還流冷却器、窒素吹込み
管、ｐＨ電極を備えた２００ｍ　ｌのフラスコに、水２
５ｇとコハク酸２９．５ｇ　（０，２５モル）を入れ、
攪拌、３０℃を保ちつつ、２５％アンモニア水を滴下し
、ｐＨを５．５に調節した。温度を６０℃に上げた後、
滴下ロートより、４０％メチルグリオキサール水ｉｉ＆
　４５ｇ　（０，２５モル）および３７％ホルムアルデ
ヒド水溶液２０．３ｇ　（０，２５モル）の混合液を１
時間で滴下した。この間、ｐＨメーターを見ながら、時
々２５％アンモニア水を加え、反応液のｐＨを５．２〜
５．８に保った。　？Ｆａ下後更に１時間、温度、ｐＨ
を保ちながら攪拌を続けた０反応終了後、反応液をサン
プリングし、アンモニアを加えた後、ガスクロ分析を行
い、反応終了後の４−メチルイミダゾールの収率として
８８％の結果を得た。なお仕込みおよびｐＨ３ｌＨ節に
用いた２５％アンモニア水は４４．２ｇ　（０，６５モ
ル）であった。

減圧下、反応液から水７８ｇを除いた後、ｎ−ブタノー
ルを加えた後共沸脱水により更に水１８ｇを除き、褐色
のスラリーを得た。

常法により濾過して得られた４−メチルイミダゾールの
コハク酸塩をｎ−ブタノール５０ｍ　ｌ中に入れ、Ｐｉ
ｔ押してよく分散させた後、３０℃を保ちつつ２５％ア
ンモニア水３６ｇを加え、脱塩した後、分液した。水層
は更にｎ−ブタノール５０償１を加えて常法による抽出
を繰返した。ｎ−ブタノール層を一緒にし、減圧下に脱
溶媒し、更に減圧茎留を行い、４−メチルイミダゾール
１７．１ｇを得た。純度は９９．６％、収率は８３．１
％であった。

ガスクロ分析二機　種　島津ＧＣ−６Ａカラム　Ｔｅｎ
ａｘ　ＧＣ６０／８０ＩＩｅｓｈガラスカラム　３＋ｇ
ｍφＸｌｉ温度　カラム　　１９０℃ インジェクション２４０℃ キャリアー　Ｎｔ　　７０ｍ１／１ａｉｎ検出器　　Ｆ
ＩＩＩ比較例−１撹拌機、温度計、滴下ロート、還流冷却器、窒素吹込み
管を備えた２０ｋｌのフラスコに、コハク酸アンモニウ
ム０．２７５モルを含む水溶液８２．４ｇを仕込み、温
度を６０℃に上げた。攪拌しながら、滴下ロートより、
４０％メチルグリオキサール水溶液４５ｇ　（０，２５
モル）および３７％ホルムアルデヒド水溶液２０．３ｇ
　（０，２５モル）の混合液を、１時間で滴下した０滴
下終了後、更に６０℃で１時間撹拌を続けた。実施例−
１と同様に分析を行い、４−メチルイミダゾールの収率
として８２％の結果を得た。

実施例−２実施例−１においてコハク酸のかわりにフマル酸を用い
、反応中のｐｌ（を５．３〜６．０に調節して、反応を
行い、実施例−１と同様に後処理を行い、４−メチルイ
ミダゾール１６．９ｇを得た。純度は９９．２％、収率
は８１．８％であった。

実施例−３実施例−１においてコハク酸のかわりにアジピン酸を用
い、反応中のｐｌ（を４．８〜５．５に調節して反応を
行った。イソブタノールを用いて実施例−１と同様の後
処理を行い、４−メチルイミダゾール１６．８ｇを得た
。純度は９９．０％、収率は８１．１％であった。

実施例−４実施例−１においてメチルグリオキサールのかわりにグ
リオキサールを、ホルムアルデヒドのかわりにアセトア
ルデヒドを用いて、反応中のｐＨを５．０〜５．８に調
節して反応を行った。その後−実施例−１と同様に後処
理を行い、２−メチルイミダゾール１７．２ｇを得た。

純度は９９．１％、収率は８３．２％であった。

（発明の効果）本発明の方法では、弱酸性の脂肪族二塩基酸のアンモニ
ウム塩を原料とするため、得られる反応液は弱酸性であ
り、装置腐蝕の恐れが少なく、高価な耐蝕装置を用いる
必要がない。

また、より高？Ｒ度の反応条件下でも高収率でイミダゾ
ールを得ることが可能なため、工業的製法として効率が
よい。

更に又、本発明の方法で用いる二塩基酸のアンモニウム
塩はシェラ酸アンモニウムに比べ、水に対する溶解度が
高く、その回収、反応へのリサイクルに際し、水溶液状
態での取扱いが容易に出来るため、工業的に実施する場
合、極めて有利である。

Claims

【特許請求の範囲】１）解離定数が１×１０＾−＾２より小さい脂肪族二塩
基酸の存在下に、一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒ＿１及びＲ＿２はそれぞれ独立して水素原子
またはメチル基を示す）で表されるグリオキサール類と、一般式（II）▲数式、
化学式、表等があります▼（II）（式中、Ｒ＿３は直鎖状または分枝状の低級アルキル基
を示す）で表されるアルデヒド類と及び、アンモニアとを、水媒
体中でｐＨを４〜７に保ちながら反応させた後、生成し
たイミダゾール類の脂肪族二塩基酸塩を分離し、次いで
アルカリを加えて脂肪族二塩基酸を分離除去することを
特徴とする一般式（III）▲数式、化学式、表等があり
ます▼（III）（式中、Ｒ＿１及びＲ＿２は一般式（ I ）、Ｒ＿３は
一般式（II）の場合と同じ意味を示す）で表されるイミダゾール類の製造法。