JPH04173793A

JPH04173793A - 混合リチウムアミド及び試薬組成物

Info

Publication number: JPH04173793A
Application number: JP29702990A
Authority: JP
Inventors: Novis W Smith Jr; ダブリュー．ノビス　スミス　ジュニア．
Original assignee: Cyprus Foote Mineral Co
Current assignee: Cyprus Foote Mineral Co
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1992-06-22

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）本発明は通常において溶解性の乏しいリチウムアミドの
溶解性を向上させるプロセスに関わり、並びに、非反応
性炭化水素溶剤中における、その溶解性の乏しいリチウ
ムアミドのさらに高い濃度を有する試薬組成物に関わる
ものである。さらに特定すれば、本発明は混合リチウム
アミドの生成を通じて、通常においては溶解性が乏しい
か、あるいは選択的に下回る溶解性を有するリチウムア
ミドのさらに高い濃度での試薬組成物生成手段を提供す
るものである。また、低温における溶解性の向上をも提
供するものである。さらに、これらのリチウムアミド類
は選択的反応に適応が可能である。

（従来の技術）例えばリチウムジイソプロピルアミドのごときリチウム
アミドは調合薬及び特殊化学薬品の生成における試薬と
して広（使用されている。ステロイド及び芳香族中間生
成物中に存在するごとくのアセチレン置換有機化合物を
生成するのに使用されるリチウムアセチリド化合物の生
成に、リチウムアミドは特に有用である。また、それら
を、プロピニルリチウム及びシクロペンタジェニルリチ
ウム等の他のりチウムアセチリドの生成に使用すること
も可能である。リチウムアセチリドを生成するには、新
たに生成されたりチウムアセチリドを同一反応器内にお
いてケトンあるいは他の試薬と反応させる直前に、アセ
チレンをリチウムジイソプロピルアミドのごときリチウ
ムアミドと反応させる。これら全てのプロセスは摂氏零
下の条件のもとで行われる。ヘプタン、シクロヘプタン
あるいはトルエン等の不活性溶剤中にてリチウムアミド
の溶液を使用することが望ましい。通常、試薬、及び、
引き続いて生成されるケトンとの反応による製品のリチ
ウム塩の限定された溶解性を高めるため、この時点でテ
トラヒドロフラン等のエーテル助溶剤を加えることが必
要である。このリチウムアミドは予備生成された溶液と
して加えるか、あるいはｎ−ブチルリチウム等のアルキ
ルリチウムをジイソプロピルアミン等のアミンと反応さ
せることにより、同一反応器内で生成することができる
。どちらの場合においても、普通の場合、リチウムアミ
ドは最大反応に望まれるものより低い溶解性を示すが、
それでも使用される溶剤の量を最小限にする必要がある
。

予備生成溶液中のそのリチウムアミドの濃度を増加する
には、溶液中においてリチウムアミドの溶解性を増加さ
せるのに、テトラヒドロフラン等のエーテル類、及び（
あるいは）有機マグネシウム化合物等の複合剤類が加え
られてきた。エーテル類の存在はこれらの溶液を不安定
にし、室温における保存中に分解してしまう。望まれる
製品のさらに低い反応性と、さらに少ない産量の可能性
を帯びていることに加えて、大変非溶解性であり、洗浄
中に形成される生成酸化マグネシウムの存在により、さ
らに困難なワークアップ（ｗｏｒｋｕｐ）を要求される
ため、反応中におけるマグネシウム化合物の存在及び引
き続くワークアップは望ましくない。

さらに、テトラヒドロフランを溶剤として使用するとき
、システムの劣化を最小限に食い止めるため、テトラヒ
ドロフランの量を１モルのリチウムアミドに対して１モ
ル以内に制限する必要があることが発見されている。ま
た、全てのエーテル類、特にテトラヒドロフラン及びエ
チレングリコールジメチルエーテルにおけるｎ−ブチル
リチウムの反応は、室温におけるそれらエーテル類の急
速な分裂に連がる。

リチウムジイソプロピルアミド及びマグネシウムビス（
ｂｉｓ）（ジイソプロピル）アミドの混合物は、テトラ
ヒドロフランとｎ−へブタンの溶剤中において知られて
いる。そのマグネシウムｂｉｓ（ジイソプロピル）アミ
ドは熱安定及び低温溶解性の向上に使用される。

リチウムアミドの実用的な濃度を獲得できるよう、他種
類のリチウムアミドの存在中に一種類のリチウムアミド
の和動作用的溶解効果を獲得するには、活性試薬のみを
使用することが望ましい。

エーテル類、またはマグネシウムあるいはアルミニウム
等を含有する複合試薬の使用は、除去するのにさらなる
プロセスを要求される汚染物及びに副産物の産出に連が
る。これらの汚染物及び副産物は産量を低下させる副反
応を引き起こす。

輸送の観点から及び、溶液中の望ましいリチウムアミド
を加える際に、より高濃度の反応を起こさせるために要
求される溶剤量を最小限に押さえるために、商業的見地
からは約２モル濃度の溶液を積み出すことが望まれる。

ケイス　スミスによる１９８２年１月版ケミストリーイ
ンプリテン誌（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｉｎ　Ｂｒ１ｔａ
ｉｎ　）の２９ページから３２ページにわたる「リチウ
ム化及び有機組成」の記事中で、脂肪族炭化水素溶剤中
での有機リチウム試薬の反応による、リチウム化剤とし
て使用されるリチウムジアルキルアミドの生成法が開示
されている。

ハニーカットの米国特許第３，５４２，５１２号は、リ
チウム金属を液体アンモニアと接触させ、その後不活性
液体媒体物内において摂氏１５０度以上でその混合物を
加熱するプロセスを開示している。その不活性液体媒介
物は摂氏２００度以上の沸点を有する芳香族組成物を含
んでいる。

（発明が解決しようとする課題）本発明の一つの目的は、溶液中において通常溶解性の低
いリチウムアミド類を多量に有するリチウムアミド試薬
組成物を提供することである。

本発明の別の目的は、溶液中及び種々なる溶剤中におい
て、通常では低い溶解性を有するリチウムアミドをさら
に高い濃度で生成するプロセスを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、少なくとも二種類の異なる
リチウムアミドを、異なる反応活動度において混合する
ことにより、選択的反応に使用されるリチウムアミドを
生成し、独立状態のそれら二種の合算より優れた総反応
性を達成することである。

本発明の別の目的は、生成時に非溶解であるとされてい
るリチウムアミドに溶解性を付与することである。

本発明のさらに別の目的は、通常においては溶解性の乏
しいリチウムアミドを適正に生成し、その結果得られる
混合物を以後の反応に引き続き利用することである。

ここにおける「溶解性が乏しい」という言葉の定義は、
ヘプタンあるいは炭化水素溶剤中において０．４５Ｍ以
下の溶解度をいう。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明により、
溶液中のさらに高いモル濃度量のアミドで混合アミドの
試薬組成物を生成するよう、通常では溶解性の乏しいリ
チウムアミドでも生成可能であることが知られた。さら
に、結果として得られる改良リチウムアミド試薬組成物
は、多種の溶剤を使用して生成することが可能である。

本発明は適切な溶剤中においてアルキルリチウムと以下
の一般式及びからなるグループより選択されたアミン類の混合物を反
応させる手段によるリチウムアミドの生成法を提供する
。

ここにおいて、少なくとも一つの生成されたリチウムア
ミドは前記溶剤中においてそれ自体溶解性を有し、前記
リチウムアミド類の一つは前記溶剤中においてそれ自体
溶解性が乏しい、あるいは選択的により低い溶解性を有
し、Ｒは水素、１から８の炭素原子を有するアルキル、
アルキルフェニルあるいは単環脂肪族アルキル基であり
、Ｒ′及びＲ″は同一あるいは異なり、各々水素、１か
ら８の炭素原子を有するアルキルあるいは単環脂肪族ア
ルキル基であり、Ｒ”は水素、アルキルあるいはアルコ
キシであり、Ｒは水素、アルキルあるいはフェニルであ
り、ＷはＯから４であり、Ｘは整数の２から８であり、
ｙは整数の２から６であり、Ｒ，Ｒ’、Ｒ“及びＲ”の
うち少なくとも一つは水素である。

本発明に関して単独あるいは混合して使用され得る溶剤
は、シクロアルカン類あるいはさらに特定すれば、シク
ロペンタン、シクロヘプタン及びシクロヘプタン等の炭
化水素類、ヘプタン及びヘキサン等の脂肪族炭化水素類
、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、クメン及びキ
シレン等を含む。

テトラヒドロフラン等のエーテル類が利用可能であるが
、本発明はエーテル類を利用しなくてもよい有利性を提
供する。本発明のリチウムアミドの生成において利用で
きるアミン類は、メチルアミン、イソプロピルアミン及
びイソアミルアミン等のアルキルアミン類、ジメチルア
ミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソ
ブチルアミン、ジイソアミルアミン、ジアルキルへブチ
ルアミン、及び、例えばジ（メチルヘキシル）アミン及
びジ（エチルヘキシル）アミンのようなジ（アルキルへ
キシル）アミン、及び、例えばＮ。

Ｎ゛−ジ（ｔ−ブチル）エチレンジアミン、Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルア
ミノプロピルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’−）リメチルエチレ
ンジアミン、Ｎ、Ｎ−ジプロピルアミノプロピレンアミ
ン、Ｎ、Ｎ’−ジエチル＝１．３−プロパンジアミン、
Ｎ、Ｎ　　−ジエチル−１，２−プロパンジアミン、Ｎ
、Ｎ、Ｎ’−トリメチルエチレンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ
’−トリエチルエチレンジアミン及びＮ、Ｎ−ジメチル
−Ｎ゛−エチルエチレンジアミンのようなＮ、Ｎ’−ジ
アルキルアルキレンジアミン等のジアルキルアミン類で
ある。

本発明に利用され得る望ましいアミン類は、ブチルアミ
ン、ジイソアミルアミン、ジイソブチルアミン、ジーｓ
ｅｃ−ブチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジメチル
アミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）及びジ（エチルヘ
キシル）アミンを含む。

リチウムアミドの混合物の生成が、溶剤中における通常
溶解性の乏しいリチウムアミドの溶解性を増加させるこ
とが発見されたのは驚きであった。増加した溶解性は、
溶解性アミドの存在が溶解性の乏しいアミドの結晶を破
壊するからであると信じられている。ゆえに、簡単に結
晶化しないよう、リチウムアミドの結晶の成長が妨げら
れているか困難になっている。本発明のプロセスは有枝
鎖ジアルキルアミン類を含有するものの反応及び溶液に
適している。

混合リチウムアミド溶液類は、リチウムアミドの選択性
あるいは反応性をメタレーション（ｍｅｔａｌ１ａｔｉ
ｏｎ）及び他の反応に供するように調整可能である。こ
れは、二種のアミド間の媒介となる反応性を達成するた
めに、例えば、立体的大型アミンのリチウムアミド混合
物を、より小型のアミン混合物と共に使用することで達
成させる。他の状況のもとでは、ジアルキルアミン及び
Ｎ、Ｎ、Ｎ’−トリアルキルジアミンあるいはＮ、Ｎ、
−ジアルキルジアミンとの混合物は、各タイプのアミド
の最適反応特性を得るのに使用できる。

表１はトルエン、シクロヘキサン及びヘプタン中の種々
なリチウムアミド類の溶解性を示す。

本発明の別の実施例によれば、単環芳香族溶剤、不活性
炭化水素溶剤及びそれらの混合物からなるグループより
選択された溶剤、及び、以下の一般式　　　　、１−Ｎ−Ｒ１＜からなるグループから選択された少なくとも二つのリチ
ウムアミドの混合物からなる試薬組成物が生成される。

ここにおいて、前記リチウムアミドの少なくとも一つが
前記溶剤中においてそれ自体溶解性を有し、前記リチウ
ムアミドの一つが前記溶剤中においてそれ自体溶解性に
乏しいか、あるいは選択的に溶解性が低（、Ｒは水素、
炭素原子が１から８のアルキル、アルキルフェニルある
いは単環脂肪族アルキル基であり、Ｒ゛及びＲ−は同一
あるいは異なり、各々水素、炭素原子１から８のアルキ
ル、アルキルフェニルあるいは単環脂肪族アルキル基で
あり、Ｒｏｏは水素、アルキルあるいはアルコキシであ
り、Ｒ４は水素、アルキルあるいはフェニルであり、Ｗ
はＯから４であり、Ｘは整数の２から８であり、ｙは整
数の２から６である。

都合の良い組成物は少なくとも１．０モル濃度溶液のリ
チウムアミド溶液でできている。

本発明は、組成物がリチウムアミド類の混合物であり、
両アミドは溶解性であるが、関わるアミドが異なる構造
であるためにその混合物が選択的反応性を有するという
、さらなる有利性を提供する。

以下の例は本発明の方法の実施に関わる具体例である。

しかしながら、上記に開示された指導理念に照らし、本
明細書中に包含される教示の精神より離脱することなく
、種々なる変更が可能であるがゆえに、これらの具体例
は本発明の権利の最大範囲をいかようにも制限するもの
ではないものと理解されるべきである。ここに使用され
る全てのパーセントは、特に注釈がない限り重量に基づ
くものである。

例　　　１混合リチウムアミドの生成トルエン中の１５％の２Ｍのｎ−ブチルリチウム（０，
０４モル）２０ｍｌに３．８ｍｌのジイソブチルアミン
及び２．８ｍｌのジイソプロピルアミンが加えられる。

その混合物は１０分間攪拌される。重量比２２％の試薬
合成物は重量比５０−５０モル％の混合リチウムアミド
を含有するように生成される。

例　　　２混合リチウムアミドの溶液は、化学量的量（ｓｔ。

ｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ　ａｍｏｕｎｔｓ）　２以上の
アミン類を不活性雰囲気中にて炭化水素溶剤中のｎ−ブ
チルリチウムに加えることによって生成された。各アミ
ンの組み合わされたモルはアルカリリチウム（ヘプタン
中のｎ−ブチルリチウム１５％及びトルエン中の２４％
が以下記載の例に使用された）の含有モルに等しいもの
であった。その溶液は攪拌され、付加作業中室温に保た
れた。その溶液あるいは泥しようは４８時間静置された
。その溶液は濾過され、加水分解され、さらに金主成分
に関してｐ　＋４７に適定された。溶解性混合リチウム
アミド溶液の重量モル濃度は全溶解性主成分を１分する
ことで計算された。溶解性の乏しいリチウムアミドと溶
解性を有したリチウムアミドが存在する混合物内で、リ
チウムアミドの結合した溶解性は各々の単独溶解性から
期待されるものより大であった。

その結果を表２に示す。

ジメヂルアミノプロビルアミンの場合には、両窒素の塩
基度が計算に含まれた。

例　　　３例２のプロセスに引き続き、トルエン及びヘプタン中に
おける表３に記載されたごと（の混合リチウムアミドの
溶解性が決定された。

（発明の効果）本発明は、通常において溶解性の乏しいリチウムアミド
の溶解性を向上させ、非反応性炭化水素溶剤中における
、その溶解性の乏しいリチウムアミドを使用した、より
高い濃度を有する試薬組成物生成を提供することができ
る。さらに、本発明は、混合リチウムアミドの生成を通
じて、通常においては溶解性が乏しいか、あるいは、選
択的により溶解性の低いリチウムアミドからなる、より
高い濃度による試薬組成物生成手段を提供することがで
きる。さらに、低温における溶解性の向上も併せて提供
することができる。これらのリチウムアミドは選択的反
応に適応させることが可能である。

特許出願人　　サイプラス　フーテ　ミネう、し　カン
１１′ニー・１１す二一表　　１開始アミン　１　　１匹災　　　　開封ロー辷ン−２゜
ジイソプロピルアミン　　１００ジイソプロピルアミン　　１００ジイソブチルアミン　　　１００ジイソブチルアミン　　　１００ジイソブチルアミン　　　１００ジエチルアミン　　　　　　１００ジエチルアミン　　　　　　１００元火災　　　溶剤　　　モル濃度へブタン　　０．４２トルエン　　０．４９へブタン　　１．０８トルエン　　２．１シクロヘキサン〉１．３へブタン　　０．０４トルエン　　０．０５へブタン　〉１．３トルエン　〉２．２シクロヘキサン〉１．３トルエン　〉２２シクロヘキサン０．７９トルエン　〉２．２トルエン　〉２．２トルエン　〉２．２トルエン　〉２．２トルエン　〉０．３表　　２溶剤　　　溶液重量モル濃度へブタン　　　　　１．１へブタン　　　　　１．１へブタン　　　　　１．１へブタン　　　　　１．１トルエン　　　　〉２，２トルエン　　　　〉２．２トルエン　　　　〉２．２トルエン　　　　〉２．２へブタン　　　　　１．０へブタン　　　　　１．０トルエン　　　　〉２．２トルエン　　　　〉２．２トルエン　　　　〉２．２トルエン　　　　〉２．２表　　３ジイソプロピルアミン　　８０　　　ジイソブチルアミ
ンジイソプロピルアミン　　８０　　　　　ＤＭＡＰＡ
ジイソプロピルアミン　　８０　　　　　ＤＭＡＰＡジ
エチルアミン　　　　　８０　　　ジイソブチルアミン
ジエチルアミン　　　　　８０　　　　　ＤＭＡＰＡジ
エチルアミン　　　　　９０　　　　　ＤＭＡＰＡジエ
チルアミン　　　　　　９５　　　　　ＤＭＡＰＡジエ
チルアミン　　　　　５０　　　ソーｓｅｃ−ブチルア
ミン孟匹災　　　溶削　　　モル濃度２０　　ヘプタン　　　１．１２０　　　トルエン　　〉２．２２０　　へブタン　　　１．０２０　　　１−ルエン　　〉２．２５０　　　　トルエン　　　　１，２２０　　へブタン　　　０．６０２０　　　トルエン　　　０．４５２０　　　トルエン　　〉２，２１０　　　トルエン　　　１．０５　　　トルエン　　　　１，０５０　　　　トルエン　　　０．６３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）適切なる溶剤中において、アルキルリチウムと以
下記載の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 及び ▲数式、化学式、表等があります▼ からなるグループより選択されたアミン類からなる混合
物を反応させるプロセスからなり、少なくとも一つの生成リチウムアミドは前記溶剤中にお
いてそれ自体溶解性を有し、前記リチウムアミド類中の
一つは前記溶剤中においてそれ自体下回る溶解性を有し
、前記一般式中のＲは水素、炭素原子１から８のアルキ
ル、アルキルフェニルあるいは単環脂肪族アルキル基で
あり、Ｒ’及びＲ＾−は同一あるいは異なり、各々水素
、炭素原子１から８のアルキル、アルキルフェニルある
いは単環脂肪族アルキル基であり、Ｒ”は水素、アルキ
ルあるいはアルコキシであり、Ｒ＾４は水素、アルキル
あるいはフェニルであり、ｗは０から４であり、ｘは整数の２から８であり、ｙは整数の２から６であり、Ｒ’、Ｒ＾−、Ｒ”の少なくとも一つは水素であることを特徴とする高濃度でのリチウムアミドの生成法。
（２）前記溶剤が脂肪族炭化水素であるところの請求項
１記載のプロセス。
（３）前記溶剤が芳香族溶剤、炭化水素溶剤及びそれら
の混合物からなるグループから選択されていることを特
徴とする請求項１記載のプロセス。
（４）前記アミン類の少なくとも一つが、ジエチルアミ
ン、ジアミルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブ
チルアミン、ジ−セック（ｓｅｃ）−ブチルアミン、ジ
イソアミルアミン、ジ（エチルヘキシル）アミン、ｓｅ
ｃ−ブチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピル
アミン、シクロヘキシルアミン、エチルアミン及びイソ
ブチルアミンからなるグループから選択されていること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロセ
ス。
（５）前記ｎ−アルキルリチウムがｎ−ブチルリチウム
であるところの請求項１記載のプロセス。
（６）単環芳香族溶剤、炭化水素溶剤及びそれらの混合
物からなるグループより選択された溶剤、及び、以下記
載の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 及び、 ▲数式、化学式、表等があります▼ からなるグループから選択された少なくとも二つのリチ
ウムアミドの混合物からなり、前記リチウムアミド類の少なくとも一つは前記溶剤中に
おいてそれ自体溶解性を有し、前記リチウムアミド類中
の一つは前記溶剤中においてそれ自体下回る溶解性を有
し、前記一般式中のＲは水素、炭素原子１から８のアル
キル、アルキルフェニルあるいは単環脂肪族アルキル基
であり、Ｒ’及びＲ”は同一あるいは異なり、各々水素
、炭素原子１から８のアルキル、アルキルフェニルある
いは単環脂肪族アルキル基であり、Ｒ”は水素、アルキ
ルあるいはアルコキシであり、Ｒ＾４は水素、アルキル
あるいはフェニルであり、ｗは０から４であり、ｘは整数の２から８であり、ｙは整数の２から６であることを特徴とする試薬組成物。
（７）前記合成物が前記リチウムアミド類の少なくとも
１．０モル濃度の溶液からなることを特徴とする請求項
６記載の組成物。
（８）前記溶剤が脂肪族炭化水素であることを特徴とす
る請求項６記載の組成物。
（９）前記溶剤がシクロアリファティック炭化水素であ
ることを特徴とする請求項６記載の組成物。
（１０）前記リチウムの一つがリチウムジイソブチルア
ミドであることを特徴とする請求項６記載の組成物。