JP2001002650A - ２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２，４，５−トリアリルイミダゾールの転化
率及び２，２’，４，４’，５，５’，−ヘキサアリル
ビイミダゾールの選択率が高く、副生成物の生成を抑え
ることができ、しかも、有毒廃棄物を発生させず、また
生産効率が高く工業的生産に適した２，２’，４，
４’，５，５’，−ヘキサアリルビイミダゾールの製造
方法の提供にある。 【解決手段】 ２，４，５−トリアリルイミダゾールを
酸化剤としてハロゲンの存在下、アルコール系溶媒中に
おいて酸化カップリングさせて２，２’，４，４’，
５，５’，−ヘキサアリルビイミダゾールを得る反応に
おいて、アルカリとしてアルカリ金属アルコラートを用
いることを特徴とする２，２’，４，４’，５，５’，
−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２，２’，４，
４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方
法に係り、その目的は、２，４，５−トリアリルイミダ
ゾールの転化率及び、２，２’，４，４’，５，５’−
ヘキサアリルビイミダゾールの選択率が高く、副生成物
の生成を抑えることができ、しかも有毒廃棄物を発生さ
せず、また生産効率が高く工業的生産に適した２，
２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾー
ルの製造方法を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】近年、フォトクロミック材料や光開始剤
として、２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリル
ビイミダゾールの有用性が高まっている。この２，
２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾー
ルの製造方法としては、以下のような方法が開示されて
いる。

【０００３】まず、Bull.Chem.Soc.,Japan,33,565(196
0) には、２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリ
ルビイミダゾールの製造方法として、水酸化カリウムの
エタノール溶液にトリフェニルイミダゾール（慣用名：
lophine ）を溶解させ、この溶液中に酸素を吹き込みな
がら、１％フェリシアン化カリウム水溶液を室温で１．
５時間かけて滴下する方法が開示されている。しかしな
がらこの方法は、毒性の強いフェリシアン化カリウムを
大量に使用しなければならず、また副生成物の生成量が
多く、しかもエタノールと水が混合するため溶媒の回
収、再利用が難しいといった様々な問題点を抱えてお
り、工業的生産方法には適していなかった。

【０００４】また、上記文献には水酸化カリウムのエタ
ノール溶液にトリフェニルイミダゾールを溶解させたも
のと臭素のエタノール溶液とをベンゼン中で混合するこ
とにより、２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリ
ルビイミダゾールを製造する方法も開示されている。こ
の方法は副生成物として水が生成し、しかも沸点の近い
エタノールとベンゼンを使用するため、溶媒の回収再利
用が難しいといった問題点を抱えている。

【０００５】一方、Angew.Chem.,73(24)1961には、トリ
フェニルイミダゾールのベンゼン溶液に二酸化鉛を加
え、還流して酸化することにより２，２’，４，４’，
５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールを合成する方法
が開示されている。この方法は非常に選択性が高いため
副生成物の生成量が極めて少なく、単離精製を容易に行
うことができる。しかしながら、反応速度が極めて緩慢
で、しかも毒性の高い鉛化合物を大量に使用するため、
環境汚染の可能性が考えられ工業的生産方法には適して
いなかった。また、前記文献にはトリフェニルイミダゾ
ールカリウム塩をエーテル溶媒中でヨウ素により酸化し
て２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミ
ダゾールを合成する方法も記載されているが、ヨウ素は
高価であるためにコストがかかりこの方法もまた工業的
生産方法には適していなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】即ち、前述したこれら
の方法は種々の問題点を有しているため、２，４，５−
トリアリルイミダゾールを、酸化カップリングさせて
２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダ
ゾールを得る反応において、転化率及び選択率が高く、
副生物の生成を抑えることができるとともに、工業的生
産に適した製造方法の創出が望まれていた。

【０００７】そこで本発明者らは、取扱いに優れたハロ
ゲン、特に臭素を用いる方法について鋭意研究を続けた
ところ、従来用いられていた水酸化カリウムに変えて、
アルカリ金属アルコラートを用いることにより、臭素使
用量を略化学量論量まで低減することができるととも
に、副生成物の生成を抑えることができ、しかも水が生
成しないため溶媒の回収再利用が容易であることを見出
し本発明の完成に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１に係る発
明は、２，４，５−トリアリルイミダゾールを酸化剤と
してハロゲンの存在下、アルコール系溶媒中において酸
化カップリングさせて２，２’，４，４’，５，５’−
ヘキサアリルビイミダゾールを得る反応において、アル
カリとしてアルカリ金属アルコラートを用いることを特
徴とする２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリル
ビイミダゾールの製造方法に関する。

【０００９】請求項２に係る発明は、前記アルコール系
溶媒として、炭素数４以下の低級脂肪族アルコールから
選択された１種以上の溶媒を使用することを特徴とする
請求項１記載の２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサ
アリルビイミダゾールの製造方法に関し、請求項３に係
る発明は、前記ハロゲンが臭素であることを特徴とする
請求項１又は２記載の２，２’，４，４’，５，５’−
ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る２，２’，４，
４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方
法は、出発物質として２，４，５−トリアリルイミダゾ
ールを用いて、酸化剤としてハロゲン、アルカリとして
アルカリ金属アルコラートの存在下、酸化カップリング
させて２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビ
イミダゾールを製造する方法である。

【００１１】用いる反応溶媒としては、メタノールやエ
タノール等の炭素数４以下の低級脂肪族アルコール系溶
媒を例示することができる。また、水分を含む溶媒（例
えば市販の９９．５％エタノールは８００〜９００ｐｐ
ｍ程度の水分を含有している）を用いる場合、脱水処理
することが望ましいが、脱水操作を行わなくても反応に
支障は無い。

【００１２】また、２種類以上の溶媒を用いることも可
能であるが、２種類以上の溶媒を用いると溶媒の回収再
利用が煩雑となるため、１種類の溶媒を用いることが好
ましい。更に、溶媒の使用量は原料のイミダゾールを溶
解することができる量であれば良く特に限定はされな
い。

【００１３】次に、所定量の上記反応溶媒をフラスコ等
の反応容器に仕込む。このとき反応容器内を窒素置換し
ておくことが好ましい。これは、窒素置換を行わないと
副生成物が生成し易くなり、収率が低下するため好まし
くないからである。

【００１４】上記反応溶媒を仕込んだ後、アルカリ金属
を加え水素を発生させながらアルカリ金属アルコラート
を調製する。前記アルカリ金属アルコラートとしては、
この他に市販のアルカリ金属アルコラートを用いても、
また事前に高濃度でアルコールにアルカリ金属を溶解し
て調製したものを用いても良い。また、溶媒に用いるア
ルコールに相当するアルカリ金属アルコラートを用いる
と溶媒の回収再利用を容易に行うことができるためより
好ましい。また、アルカリ金属としては、ナトリウム、
カリウム、リチウム等を例示することができるが特に限
定はされない。

【００１５】アルカリ金属アルコラートの使用量は特に
限定されないが、原料に対して、０．８〜１．５当量、
或いはハロゲンに対して当量程度でよい。これは、アル
カリ金属アルコラートの使用量が０．８当量未満ではイ
ミダゾールの転化率が低いために生成物を単離する際に
目的物が結晶として析出しにくく単離精製操作が煩雑と
なるため好ましくなく、また１．５当量以上使用しても
アルカリ金属アルコラートが未反応のまま残存するた
め、いずれの場合も好ましくないからである。

【００１６】次に、このアルカリ金属アルコラートのア
ルコール溶液に出発物質である２，４，５−トリアリル
イミダゾールを溶解させる。２，４，５−トリアリルイ
ミダゾールとしては、英国特許第９９７３９６号に開示
されている次式３（化３）に示すものを例示することが
できる。（但し、式中Ｒ₁ 〜Ｒ₁₀は、炭素数１〜６の低
級アルコール基またはアルコキシル基、塩素、臭素、フ
ッ素原子、或いはベンゼン環を形成するフェニル基の隣
接炭素残基とする。但し、４，５位のフェニル基の少な
くとも１つは、置換されていないものとする。）

【化３】

【００１７】２，４，５−トリアリルイミダゾールが溶
解した後、ハロゲンを滴下する。このとき反応溶媒と同
じアルコール系溶媒に溶解して滴下すると良い。またハ
ロゲンの滴下時間及び反応温度は特に限定されないが、
例えば室温にて、１０分〜１時間かけて滴下すれば良
い。

【００１８】上記ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、塩
素等を例示することができが、価格や取扱いの面から臭
素が好ましく用いられる。また、ハロゲンの使用量も特
に限定はされないが、出発物質となる２，４，５−トリ
アリルイミダゾールに対して、０．８〜１．５当量とす
るのが好ましい。これは、０．８当量未満では、２，
４，５−トリアリルイミダゾールの転化率が低いため、
目的物の単離精製操作が煩雑となり、また１．５当量以
上使用してもハロゲンが未反応のまま残存するため、い
ずれの場合も好ましくないからである。

【００１９】ハロゲンの滴下を始めると、イミダゾール
ラジカルにより反応液が微黄色から赤色に変化する。滴
下終了後、反応液の色が赤色から黄色に変化したら反応
終了である。

【００２０】上記した方法によりカップリング反応を行
った後、反応液から目的物である２，２’，４，４’，
５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールを得る方法とし
ては以下のような方法を例示することができる。

【００２１】まず、常圧または減圧下で溶媒を留去して
使用する溶媒量によって異なるが、概ね全体量を１０〜
２５重量倍まで濃縮する。この操作により目的物である
２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダ
ゾールが析出する。本発明に係る２，２’，４，４’，
５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法で
は、副生物の生成量が少ないために種結晶を用いなくて
も結晶が析出する。次にろ過又は遠心分離した後、溶媒
と同じアルコール系溶媒を用いて洗浄を行い、最後に減
圧等の方法により乾燥することで、次式４（化４）に示
される２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビ
イミダゾールを得ることができる。

【化４】

【００２２】本発明に係る２，２’，４，４’，５，
５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法は以上の
通りであり、後記する実施例からも明らかな如く、高選
択率で経済的に２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサ
アリルビイミダゾールを製造することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明に係る２，２’，４，４’，
５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法を実
施例を挙げて詳細に説明する。但し、本発明は以下の実
施例により何ら限定されるものではない。

【００２４】（原料イミダゾールの合成）攪拌機、還流
冷却機、加熱設備を備えた反応容器に市販のベンゾイン
９０重量部、Ｏ−クロロベンズアルデヒド６３．１重量
部、酢酸アンモニウム２５７．４重量部、酢酸３５８．
８重量部を仕込み、液温１０１〜１１２℃に加熱攪拌下
で３時間反応させた。反応終了時点で白色のスラリー状
となった。反応液を２℃まで冷却後、析出した結晶を濾
別し、酢酸及び水で洗浄後、乾燥して４，５−ジフェニ
ル−２−Ｏ−クロロフェニルイミダゾール１２６．４重
量部を得た。単離収率はベンゾイン基準で９１．２％、
液体クロマトグラフィーによる純度は９９．７％であっ
た。

【００２５】（実施例１）攪拌機、滴下ロート、窒素導
入管、温度計を備えた反応容器内を真空ポンプを用いて
一旦排気し、乾燥窒素ガスで常圧に戻した。この操作を
３回繰り返し、反応容器内を完全に窒素置換した。反応
容器内に市販の９９．５％エタノール（水分８００ｐｐ
ｍ含有）２５０重量部を仕込み、ここに金属ナトリウム
０．５４重量部（１．５当量）を投入し、ナトリウムエ
チラートのエタノール溶液を調製した。次に、上記合成
した４，５−ジフェニル−２−Ｏ−クロロフェニルイミ
ダゾールを５重量部（１当量）加え、均一に溶解した
後、９９．５％エタノール１０重量部に溶解した臭素
１．８９重量部（１．５当量）を室温で２０分かけて滴
下してカップリング反応を行った。反応液がワインレッ
ドから黄色に変化したことを確認した後、高速液体クロ
マトグラフィーにより反応液の定量分析を行った。結果
を後記表１に示す。次に、反応液をロータリーエバポレ
ーターを用いて、全体量が約２０重量部になるまで濃縮
し、析出物をろ過、洗浄して目的物である、４，４’，
５，５’−テトラフェニル−２，２’，−ジ（Ｏ−クロ
ロフェニル）ビイミダゾールを得た。更に反応液を濃縮
して、析出した固体をろ過、洗浄して原料イミダゾール
を得た。このときの転化率、選択率、収率及び高速液体
クロマトグラフィーによる目的物の純度の測定結果を後
記表２に示す。

【００２６】（実施例２）反応溶媒をメタノール、金属
ナトリウムの添加量を０．３６重量部（１当量）、臭素
の添加量を１．２６重量部（１当量）に変えた以外は実
施例１と同様の方法で反応を行った。臭素のメタノール
溶液の滴下終了後、反応液が黄色に変わるまで１時間攪
拌した後、高速液体クロマトグラフィーにより反応液の
定量分析を行った。結果を後記表１に示す。また、実施
例１と同様の操作で目的物及び原料イミダゾールを得
た。このときの転化率、選択率、収率及び高速液体クロ
マトグラフィーによる目的物の純度の測定結果を後記表
２に示す。

【００２７】（比較例１）アルカリとして水酸化カリウ
ムを用い、臭素と水酸化カリウムの添加量を原料イミダ
ゾールに対して２当量とした以外は実施例１と同様の方
法で反応を行った。反応終了後、高速液体クロマトグラ
フィーにより反応液の定量分析を行った。結果を後記表
１に示す。

【００２８】（比較例２）水酸化カリウム０．１重量部
と臭素０．１５重量部をエタノール７重量部に均一に溶
解し、攪拌下、上記合成した０．２重量部の４，５−ジ
フェニル−２−Ｏ−クロロフェニルイミダゾールをエタ
ノール５重量部に溶解したものを２５分間かけて滴下し
た後、高速液体クロマトグラフィーにより反応液の定量
分析を行った。結果を後記表１に示す。

【００２９】（比較例３）攪拌機、温度計、滴下ロー
ト、氷浴を備えた反応容器に９９．５％エタノール１０
重量部を仕込み、水酸化カリウム０．３重量部を溶解さ
せた。この中に、上記合成した４，５−ジフェニル−２
−Ｏ−クロロフェニルイミダゾール０．５重量部を溶解
させた。この中に２５％次亜塩素酸ナトリウム水溶液４
重量部を氷冷下滴下した。液体クロマトグラフィー分析
の結果、４，５−ジフェニル−２−Ｏ−クロロフェニル
イミダゾールのピークは消失したが、生成したものは未
確認の物質で目的とするビイミダゾールは全く生成しな
かった。結果を後記表１に示す。

【００３０】（比較例４）攪拌機、温度計、滴下ロー
ト、酸素導入管、氷浴を備えた反応容器に９９．５％エ
タノール５０重量部を仕込み、水酸化カリウムを溶解さ
せた。この中に上記合成した４，５−ジフェニル−２−
Ｏ−クロロフェニルイミダゾール０．１重量部を溶解
し、氷浴で冷却した。次に、酸素を液中に吹き込みなが
ら、１％フェリシアン化カリウム水溶液４５重量部を
１．５時間かけて滴下した後、高速液体クロマトグラフ
ィーにより反応液の定量分析を行った。結果を後記表１
に示す。

【００３１】（比較例５）攪拌機、還流冷却機、オイル
バスを備えた反応容器に、上記合成した４，５−ジフェ
ニル−２−Ｏ−クロロフェニルイミダゾール０．２重量
部、二酸化鉛０．２重量部、ベンゼン１０重量部を仕込
み、還流下加熱して反応させた。途中２４２時間反応後
に０．１重量部の二酸化鉛を追加後、２９１時間反応後
に高速液体クロマトグラフィーにより反応液の定量分析
を行った。結果を後記表１に示す。

【表１】

【表２】

【００３２】表１の結果から、実施例１〜３は比較例１
〜３に比べ、副生成物の生成量が少なく、しかも目的物
の生成量が多いことが分かる。一方、比較例１では、実
施例１よりも過剰の臭素を使用したにもかかわらず、目
的物の生成量が低下している。これは、水酸化カリウム
と臭素が直接反応したなど、臭素の一部が臭素としての
当該反応における酸化カップリング能を失った為と推論
される。また、比較例２では、まったく目的物を得るこ
とはできなかった。これは、水酸化カリウムと臭素が接
触すると臭素としての当該反応における酸化カップリン
グ能が失われることを裏付けていると考えられる。ま
た、比較例３では、水酸化アルカリとハロゲンが直接反
応した際に生成するとされている次亜ハロゲン酸アルカ
リとして次亜塩素酸ナトリウムで反応させたが、目的物
は、全く生成しなかった。また、比較例４及び５は、目
的物の生成量は多いが、毒性の強いフェリシアン化カリ
ウムや二酸化鉛を用いている。しかも比較例４は副生成
物の生成量が多く、また比較例５は反応が非常に緩慢で
あった。

【００３３】また、実施例１〜３では、反応液を濃縮し
て目的物を析出させ、反応溶媒と同じアルコールで洗浄
するだけで、表２に示すように、高純度の目的物を高収
率で容易に得ることができた。一方、比較例１では、反
応液を濃縮しても固体は析出せず、目的物を容易に単離
することはできなかった。また、実施例１〜３では、目
的物と原料イミダゾールを析出させて残った反応液を高
速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、反応
液に含まれているものはその殆どが原料イミダゾールと
目的物であり、そのまま反応系に戻すことができ、原料
イミダゾール基準の収率を高めることができる。また、
水分の増加がないので溶媒をそのまま再利用可能である
ことが分かった。これに対して比較例では、容易に反応
液を再利用することはできなかった。

【００３４】よって、本発明に係る方法により２，
２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾー
ルを製造すると、毒性の強い物質を使用することなく副
生成物の生成を抑えることができ、しかも単離精製操作
や溶媒の再利用が容易である。一方、比較例では、精製
操作が煩雑であり、溶媒を容易に再利用することは難し
い。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に係る発明
は２，４，５−トリアリルイミダゾールを酸化剤として
ハロゲンの存在下、アルコール系溶媒中において酸化カ
ップリングさせて２，２’，４，４’，５，５’−ヘキ
サアリルビイミダゾールを得る反応において、アルカリ
としてアルカリ金属アルコラートを用いることを特徴と
する２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイ
ミダゾールの製造方法に関し、請求項２に係る発明は、
前記アルコール系溶媒として、炭素数４以下の低級脂肪
族アルコールから選択された１種以上の溶媒を使用する
ことを特徴とする請求項１記載の２，２’，４，４’，
５，５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法に関
するものであるから以下に示したような優れた効果を奏
することができる。

【００３６】即ち、２，４，５−トリアリルイミダゾー
ルの転化率、２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサア
リルビイミダゾールの選択率ともに高いので、副生成物
の生成を抑えることができるとともに、単離精製操作や
溶媒の回収再利用が容易であり、しかもフェリシアン化
カリウムや酸化鉛など環境汚染が危惧される毒性の高い
物質を使用せず経済的に２，２’，４，４’，５，５’
−ヘキサアリルビイミダゾールを製造することができ
る。

【００３７】請求項３に係る発明は、前記ハロゲンが臭
素であることを特徴とする請求項１又は２記載の２，
２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾー
ルの製造方法に関するものであるから、製造する際の操
作を容易に行うことができ、しかも低コストで製造する
ことができる。

【００３８】本発明に係る２，２’，４，４’，５，
５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法において
は、上記したような種々の効果が奏されるため、２，
２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾー
ルを工業的に、またより経済的に製造することができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次式１（化１）で示される２，４，５−
   トリアリルイミダゾールを酸化剤としてハロゲンの存在
   下、アルコール系溶媒中において酸化カップリングさせ
   て次式２（化２）で示される２，２’，４，４’，５，
   ５’−ヘキサアリルビイミダゾールを得る反応におい
   て、アルカリとしてアルカリ金属アルコラートを用いる
   ことを特徴とする２，２’，４，４’，５，５’−ヘキ
   サアリルビイミダゾールの製造方法。（但し、式中Ｒ₁
   〜Ｒ₁₀は、炭素数１〜６の低級アルコール基またはアル
   コキシル基、塩素、臭素、フッ素原子、或いはベンゼン
   環を形成するフェニル基の隣接炭素残基とする。但し、
   ４，５位のフェニル基の少なくとも１つは、置換されて
   いないものとする。） 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 前記アルコール系溶媒として、炭素数４
   以下の低級脂肪族アルコールから選択された１種以上の
   溶媒を使用することを特徴とする請求項１記載の２，
   ２’，４，４’，５，５’−ヘキサアリルビイミダゾー
   ルの製造方法。
3. 【請求項３】 前記ハロゲンが臭素であることを特徴と
   する請求項１又は２記載の２，２’，４，４’，５，
   ５’−ヘキサアリルビイミダゾールの製造方法。