专利名称：具有金刚烷基的季铵盐的制备方法
技术领域：
本发明涉及具有金刚烷基的季铵盐的制备方法，更具体地说，涉及以高收率、高纯 度制备具有金刚烷基的季铵盐的方法。
背景技术：
金刚烷具有四个环己烷环稠合成笼形的结构，对称性高，是稳定的化合物，其衍生 物表现出特异的功能，因此已知作为药物原料、高功能性工业材料的原料等是有用的。例如，金刚烷衍生物由于具有光学特性、耐热性等，尝试用于光盘基板、光纤或透 镜等中(例如参照专利文献1和2)。此外，对于金刚烷酯类，尝试利用其酸感应性、干蚀刻耐性、紫外线透过性等，用作 光致抗蚀剂用树脂原料(例如参照专利文献3)。金刚烷衍生物中，具有金刚烷基的季铵盐被用作沸石用模板剂(结构规定剂)，重 要性提高(例如参照专利文献4 6)。这些专利文献中，作为具有金刚烷基的季铵盐，记载了 N，N，N-三甲基-1-金刚烷 氢氧化铵，作为其合成方法，记载了将1-金刚胺溶解在三丁基胺与二甲基甲酰胺的混合物 中，与碘甲烷反应的方法。但是，利用该合成方法时，生成三丁基甲基胺碘化物盐，不能提高纯度。此外，在非专利文献1中，记载了由氨基金刚烷经过二甲基化，使用卤代甲烷合成 季铵的卤盐的方法，但是利用该合成方法时由于反应时间长而难以用于工业上，由于原料 未完全反应、不能纯化而不能以高纯度、高收率得到目的物。另一方面，阳离子型季铵盐，例如作为表面活性剂、抗菌剂、药物、准药物和化妆品 的原料、相转移催化剂或离子化溶剂等是非常重要的化合物。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开平6-305044号公报[专利文献2]日本特开平9-302077号公报[专利文献3]日本特开平4-39665号公报[专利文献4]日本特开1987-191418号公报[专利文献5]日本特开1987-202814号公报[专利文献6]日本特开1987-216914号公报[非专利文献 1]Russian Journal of Applied Chemistry,74(11), 1892-1898(2001)
发明内容
本发明是鉴于上述状况而提出的，其目的在于，提供可以以高收率、高纯度有效地 制备具有金刚烷基的季铵盐的适于工业上的制备方法。
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本发明人进行了深入研究结果发现，通过由作为起始原料的选自盐酸金刚胺、 1-氨基金刚烷和1-卤代金刚烷中的化合物，以1-金刚烷二甲基胺作为中间体制备具有金 刚烷基的季铵盐的方法可达成上述目的，从而完成了本发明。S卩，本发明提供下述季铵盐制备方法。
1.具有金刚烷基的季铵盐的制备方法，其特征在于，依次含有下述步骤A和B，步骤A 选自下述步骤中的1-金刚烷二甲基胺[下式(2)]的制备步骤使溶解在相对介电常数为10. 0 20. 0的溶剂a中的盐酸金刚胺[下式(1_1)] 和氢氧化碱金属的反应物与甲酸以及甲醛或多聚甲醛反应的步骤，使溶解在溶剂a中的1-氨基金刚烷[下式(1-2)]与甲酸以及甲醛或多聚甲醛反 应的步骤，使1-卤代金刚烷[下式(1-3)]与二甲基胺反应的步骤，步骤B 使溶解在溶剂b中的步骤A中得到的1-金刚烷二甲基胺[下式(2)]与 卤代甲烷反应的1-金刚烷三甲基卤化铵盐[下式(3)]的制备步骤，[化学式1]
权利要求
具有金刚烷基的季铵盐的制备方法，其特征在于，依次含有下述步骤A和B，步骤A选自下述步骤中的1 金刚烷二甲基胺[下式(2)]的制备步骤使溶解在相对介电常数为10.0～20.0的溶剂a中的盐酸金刚胺[下式(1 1)]和氢氧化碱金属的反应物与甲酸以及甲醛或多聚甲醛反应的步骤，使溶解在溶剂a中的1 氨基金刚烷[下式(1 2)]与甲酸以及甲醛或多聚甲醛反应的步骤，使1 卤代金刚烷[下式(1 3)]与二甲基胺反应的步骤，步骤B使溶解在溶剂b中的步骤A中得到的1 金刚烷二甲基胺[下式(2)]与卤代甲烷反应的1 金刚烷三甲基卤化铵盐[下式(3)]的制备步骤，[化学式1]FSA00000171640500011.tif
2.如权利要求1所述的制备方法，其中，步骤B中的卤代甲烷为溴代甲烷或碘代甲烷。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤A中的溶剂a是相对介电常数为 10. 0 18. 7的醇。
4.如权利要求3所述的制备方法，其中，所述醇为仲醇。
5.如权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤A中的1-卤代金刚烷为1-溴金刚焼。
6.如权利要求1 5中任意一项所述的制备方法，其中，步骤B中的溶剂b为选自相对 介电常数为4. 0 20. 0的醇类溶剂、酯类溶剂和醚类溶剂中的1种以上。
7.如权利要求1 6中任意一项所述的制备方法，其进一步含有下述步骤C，步骤C 将溶解在溶剂c中的步骤B中得到的1-金刚烷三甲基卤化铵盐[下式(3)]进 行离子交换的1-金刚烷三甲基氢氧化铵盐[下式(4)]的制备步骤， [化学式2] 步骤C
8.如权利要求7所述的制备方法，其中，步骤C中的离子交换使用氢氧化碱金属来进行。
9.如权利要求8所述的制备方法，其中，氢氧化碱金属为氢氧化钾。
10.如权利要求7所述的制备方法，其中，步骤C中的离子交换使用碱性阴离子交换树 脂(0H型)来进行。
11.如权利要求7 10中任意一项所述的制备方法，其中，步骤C中的溶剂c为水和/或醇。
12.如权利要求7 11中任意一项所述的制备方法，其中，步骤C中得到的1-金刚烷 三甲基氢氧化铵盐中含有的醇为5质量％以下，碱金属和碱金属化合物按照碱金属原子换 算为2质量％以下，卤离子按照卤原子换算为2质量％以下。
13.如权利要求1 6中任意一项所述的制备方法，其进一步含有下述步骤D， 步骤D 将步骤B中得到的1-金刚烷三甲基卤化铵盐纯化的步骤。
14.如权利要求13所述的制备方法，其中，步骤B中的卤代甲烷为溴代甲烷，步骤D中 纯化的1-金刚烷三甲基溴化铵盐中含有的溴离子按照溴原子换算为28. 3质量％以上， 1-金刚烷二甲基胺为0.5质量％以下，碱金属为IOOOppm以下。
15.如权利要求13所述的制备方法，其中，步骤B中的卤代甲烷为碘代甲烷，步骤D中 纯化的1-金刚烷三甲基碘化铵盐中含有的碘离子按照碘原子换算为38. 2质量％以上， 1-金刚烷二甲基胺为0. 5质量％以下，碱金属为IOOOppm以下。
全文摘要
本发明涉及具有金刚烷基的季铵盐的制备方法。本发明提供在短时间内有效且在工业上高收率、高纯度地制备具有金刚烷基的季铵盐的方法。该具有金刚烷基的季铵盐的制备方法的特征在于，依次含有下述步骤A和B，步骤A选自使溶解在相对介电常数为10.0～20.0的溶剂a中的盐酸金刚胺和氢氧化碱金属的反应物与甲酸以及甲醛或多聚甲醛反应的步骤，使溶解在溶剂a中的1-氨基金刚烷与甲酸以及甲醛或多聚甲醛反应的步骤，使1-卤代金刚烷与二甲基胺反应的步骤中的1-金刚烷二甲基胺[下式(2)]的制备步骤，步骤B使溶解在溶剂b中的步骤A中得到的1-金刚烷二甲基胺与卤代甲烷反应的1-金刚烷三甲基卤化铵盐的制备步骤。
文档编号C07C209/68GK101935286SQ20101021401
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月25日 优先权日2009年6月26日
发明者伊藤克树, 大野英俊, 小岛明雄, 河野直弥 申请人:出光兴产株式会社