專利名稱：氨基甲酸酯化合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使碳酸酯化合物和胺化合物發(fā)生反應(yīng)，制造氨基甲酸酯化合物的方法。
背景技術(shù)：
通常，氨基甲酸酯化合物作為醫(yī)農(nóng)藥品、有機材料或原料以及中間體，是在各種領(lǐng)域有用的化合物。特別是氨基甲酸酯化合物例如作為用來制造異氰酸酯化合物的原料是有用的。以往，作為不使用有毒的光氣的氨基甲酸酯化合物的制造方法，已知使用了金屬鹽等固體催化劑的方法(例如，專利文獻1、2)。作為光氣的替代者，已知使用鹵甲酸酯化合物，使其與胺化合物反應(yīng)，制造氨基甲酸酯化合物的方法(例如，非專利文獻I)。另外，已知在堿金屬化合物存在下使胺化合物和碳酸二烷基酯反應(yīng)，制造氨基甲酸酯化合物的方法(例如，非專利文獻2，3)。還已知在有機胺化合物的存在下，使碳酸二烷基酯反應(yīng)，制造氨基甲酸酯化合物的方法(例如，非專利文獻4)。在上述的非專利文獻I的方法中，反應(yīng)后生成的鹵素化合物殘渣會混入氨基甲酸酯化合物中，將其用于電氣、電子材料時，由于會影響材料特性，所以問題非常多。另外，在上述的非專利文獻2和3的方法中，堿金屬化合物殘渣會混入，將其作為電氣、電子材料時也存在問題。進而，在上述的非專利文獻4的方法中，氨基甲酸酯化合物中會混入胺臭，存在制品會造成不快感的問題。因此，相對于將這些殘渣除去、防止混入的方法而言，現(xiàn)在也在研究反應(yīng)方法、變更制造工序等，進行各種方法的搭配。另一方面，近年來，使用了酶的合成反應(yīng)，由于具有在溫和的條件下可以立體選擇性地進行反應(yīng)的優(yōu)點，所以報道了各種合成例。作為使用水解酶得到氨基甲酸酯化合物的方法，已知在水解酶的存在下，以及吡啶和四氫呋喃混合溶劑存在下，利用3’，5’ - 二氨基核苷(胺化合物)和二乙基碳酸酯的反應(yīng)來合成氨基甲酸酯的方法(例如，非專利文獻5)。但是，該制造方法存在相對于基質(zhì)而言酶用量多，反應(yīng)需要長時間，生成物的收率也較低的缺點，難以滿足工業(yè)化要求。另外，還報道了使用水解酶，利用基于外消旋的胺和碳酸酯的反應(yīng)的氨基甲酸酯化反應(yīng)來進行光學拆分的例子，但是都是相對于基質(zhì)而言酶用量多，反應(yīng)需要長時間(例如，非專利文獻6、7)。還有在水解酶存在下，在1，4_ 二噁烷溶劑中使二胺和碳酸烯丙酯反應(yīng)，基于酶的非對稱化的合成光學活性胺的例子，但是這種情況下也存在催化劑用量多，反應(yīng)時間長的問題。而且溶劑中使用了有毒的1，4_ 二噁烷這一點在工業(yè)上也并非優(yōu)選方法(例如，非專利文獻8)。進而，非專利文獻8的方法中由于酶的立體選擇性，存在即使使用具有2個等價的環(huán)境的氨基的二胺化合物，也只能得到僅僅一個氨基被氨基甲酸酯化的單氨基甲酸酯化合物的問題。由此，雖然已知在水解酶催化劑存在下，利用胺化合物和碳酸酯化合物的氨基甲酸酯的合成例，但是這些例子中，相對于原料胺化合物和碳酸酯化合物而言的催化劑用量多，反應(yīng)時間也長，且生成物的收率低，至今為止，還沒有報道高效的合成例。專利文獻專利文獻I :日本特開昭54-88201號公報專利文獻2 :日本特開2004-262892號公報非專利文獻
非專利文獻I :Synthetic Communications, 2006, Vol. 36p. 3537-3548非專利文獻2 Synthetic Communications, 2005, Vol. 35, p. 2099-2105非專利文獻3 Synthetic Communications, 1994, Vol. 24, p. 2441-2448非專利文獻4 Can. J. Chem.，1991，Vol. 69，p. 2059-2063非專利文獻5 J. Org. Chem.，2004，Vol. 69，1748-1751非專利文獻6 tetrahedron, 1993，Vol. 49，4321-4326非專利文獻I tetrahedron, 2000，Vol. 56，1387-1391非專利文獻8 J. Org. Chem.，2009，Vol. 74，2571-257
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供能夠由胺化合物和碳酸酯化合物高收率地制造氨基甲酸酯化合物的、簡便且適于工業(yè)化的制造方法為課題。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了通過在水解酶催化劑的存在下，使胺化合物和碳酸酯化合物在選自環(huán)狀飽和烴類、環(huán)狀不飽和烴和非環(huán)狀醚類中的至少I種有機溶劑中反應(yīng)，能夠收率良好且適于工業(yè)化地制造目標氨基甲酸酯化合物的方法，從而完成了本發(fā)明。即本發(fā)明涉及一種氨基甲酸酯化合物的制造方法，其包括在選自飽和環(huán)狀烴類、不飽和環(huán)狀烴類和非環(huán)狀醚類中的至少I種有機溶劑的存在下，使用水解酶，使I分子中具有I個以上氨基的胺化合物和碳酸酯化合物發(fā)生反應(yīng)的工序，所述胺化合物是從可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所取代的或者可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所中斷的脂肪族胺、以及可以被脂肪族基團取代的脂環(huán)式胺中選擇的胺化合物。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，有機溶劑是選自非取代的環(huán)烷基類、芳香族系烴類和二烷基醚類中的至少I種有機溶劑。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，水解酶被固定化于載體。本發(fā)明涉及上述的氨基甲酸酯的制造方法，其中，水解酶是以固定床形式安裝在反應(yīng)容器內(nèi)的固定化于載體的水解酶，反應(yīng)是包括使胺化合物和碳酸酯化合物在該反應(yīng)容器中流通的工序的反應(yīng)。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，水解酶是脂肪酶。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，胺化合物是通式(I)所表示的單胺化合物。
[化I]
R1-(CH2)n-NH2(I)(式中，R1可以具有取代基，是碳原子數(shù)I 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基、碳原子數(shù)2 20的直鏈狀或支鏈狀的烯基、碳原子數(shù)2 20的直鏈狀或支鏈狀的炔基、碳原子數(shù)4 24的環(huán)烷基烷基、碳原子數(shù)7 21的芳烷基、或碳原子數(shù)3 20的環(huán)烷基，n 是 0 或 I)本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，胺化合物是通式(4)所表示的二胺化合物，[化2]H2N- (CH2) m-R3- (CH2) p_NH2 (4)(式中，R3是可以具有取代基的碳原子數(shù)I 30的直鏈狀或支鏈的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)6 20的亞芳基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基、或碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基，m和p互相獨立地為0或I)。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，二胺化合物是選自1，3_雙(氨基甲基環(huán)己烷)、1，4_雙(氨基甲基環(huán)己烷)、2，5_雙(氨基甲基)雙環(huán)[2. 2. I]庚烷、2，6_雙(氨基甲基)雙環(huán)[2. 2. I]庚烷、1，3_雙(氨基甲基)苯、和1，4_雙(氨基甲基)苯中的至少I種。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，胺化合物是通式(4a)所表示的二胺化合物，[化3]H2NH2C-Z-CH2NH2 (4a)(式中，Z是可以具有取代基的主鏈的碳原子數(shù)為6以上的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基)。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中Z是主鏈的碳原子數(shù)為6 18且總碳原子數(shù)為6 22的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，通式(4a)所表示的二胺化合物是選自1，8-辛烷二胺、1，9-壬烷二胺、1，10-癸烷二胺和1，12-十二烷二胺中的至少I種二胺化合物。本發(fā)明涉及如上所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，反應(yīng)溫度為55 90。。。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可在溫和的條件下，利用簡便且適于工業(yè)化的方法，由胺化合物和碳酸酯化合物收率良好選擇性良好地制造氨基甲酸酯化合物。另外，本發(fā)明的氨基甲酸酯化合物的制造方法由于使用水解酶，所以出現(xiàn)以往的制造方法中能引起的向制品中混入金屬鹽、或鹵素化物等雜質(zhì)的可能性非常低，可以提供化學上更安全的制品。
具體實施例方式在發(fā)明中，在選自飽和環(huán)狀烴類、不飽和環(huán)狀烴類和非環(huán)狀醚類中的至少I種有機溶劑的存在下，使用水解酶，I分子中至少具有I個的氨基的胺化合物和碳酸酯化合物發(fā)生反應(yīng)，由此得到氨基甲酸酯化合物，所述胺化合物是選自可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所取代的或者可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團中斷的脂肪族胺、和可以被脂肪族基團取代的脂環(huán)式胺中的胺化合物。作為本發(fā)明的原料的I分子中具有I個以上的氨基的有機化合物(以下稱為“胺化合物”)，是具有I個以上伯氨基(冊12基)的含有氨基的有機化合物，可以從選自可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所取代的或者可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團中斷的脂肪族胺、和可以被脂肪族基團取代的脂環(huán)式胺中的胺化合物中選擇。在本發(fā)明中，所謂脂肪族胺，是指具有I個以上與脂肪族烴基的碳原子直接鍵合的伯氨基的化合物，脂肪族烴基可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所取代，也可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所中斷。脂肪族烴基是直鏈狀或支鏈狀的、可以具有不飽和鍵的烴基，可舉出碳原子數(shù)I 20的烷基、碳原子數(shù)2 20的烯基、或碳原子數(shù)2 20的炔基。被脂環(huán)式基團取代的脂肪族胺是上述定義的脂肪族胺的烴基被脂環(huán)式基團取代的化合物。脂環(huán)式基團是含有環(huán)結(jié)構(gòu)的烴基，是總碳數(shù)3 20的飽和或不飽和的單環(huán)或多環(huán)(例如，2 4環(huán))式的烴基，可舉出碳原子數(shù)3 20的環(huán)烷基、碳原子數(shù)3 20的環(huán)烯基等。因此，作為被脂環(huán)式基團取代的脂肪族烴基，例如，可舉出被碳原子數(shù)3 20的環(huán)烷基所取代的碳原子數(shù)I 20的烷基。被芳香族基團所取代的脂肪族胺是上述定義的脂肪族胺的烴基被芳香族基團所取代的化合物，也稱為芳香脂肪族。芳香族基團是碳原子數(shù)6 20的，具有單環(huán)或多環(huán)的苯環(huán)或萘環(huán)等的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的烴基，例如，可舉出碳原子數(shù)6 20的芳基。因此，作為被芳香族基團所取代的脂肪族烴基，例如，可舉出被碳原子數(shù)6 20的芳基所取代的碳原子數(shù)I 20的烷基。被脂環(huán)式基團所中斷的脂肪族胺是上述定義的脂肪族胺的烴基的碳-碳鍵被2價的脂環(huán)式基團所中斷的化合物。作為2價的脂環(huán)式基團，可舉出從上述定義的脂環(huán)式基團去除I個氫原子而成的2價的基團，例如，可舉出碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基、碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烯基等。因此，作為被脂環(huán)式基團所中斷的脂肪族基團，例如，可舉出碳原子數(shù)I 15的烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 15的亞烷基。所謂被芳香族基團所中斷的脂肪族胺，是指上述定義的脂肪族胺的烴基的碳-碳鍵被2價的芳香族基團所中斷的化合物。作為2價的芳香族基團，可舉出從上述定義的芳香族基團取出I個氫原子而成的2價的基團，例如，可舉出碳原子數(shù)6 20的亞芳基。作為被芳香族基團所中斷的脂肪族基團，例如，可舉出碳原子數(shù)I 15的烷基-碳原子數(shù)6 20的亞芳基-碳原子數(shù)I 15的亞烷基。在本發(fā)明中，所謂脂環(huán)式胺，是指具有I個以上直接鍵合于單環(huán)或多環(huán)式的脂環(huán)式基團的環(huán)上的碳原子的伯氨基的化合物，該脂環(huán)式基團可以被脂肪族基團取代。作為脂環(huán)式胺中的脂環(huán)式基團，可舉出與上述定義的脂環(huán)式基團相同的基團。所謂被脂肪族基團、所取代的脂環(huán)式胺，是指上述定義的脂環(huán)式胺的脂環(huán)式基團被脂肪族烴基所取代的化合物。作為脂肪族烴基，可舉出上述定義的脂肪族烴基。作為被脂肪族基團所取代的脂環(huán)式胺，例如，可舉出碳原子數(shù)I 20的烷基所取代的碳原子數(shù)3 20的環(huán)烷基。在本發(fā)明中，被脂肪族基團所取代且具有直接鍵合于脂肪族基團的碳原子的伯氨基的脂環(huán)式胺，也包括在脂環(huán)式胺之內(nèi)。此外，胺化合物可以在其分子骨架中含有例如醚鍵、硫醚鍵等的穩(wěn)定的鍵，也可以被齒素原子、燒氧基、~■燒基氣基、氰1基、硝基和乙酸基、直接鍵合于芳香環(huán)碳原子的氣基等穩(wěn)定的取代基所取代。在本發(fā)明中，胺化合物優(yōu)選為具有I個或2個伯氨基的化合物。作為具有I個或2個伯氨基的胺化合物，例如，可舉出通式(I)所表示的分子中具有I個的伯氨基的單胺化合物(以下，稱為“單胺化合物”)，[化4]R1-(CH2)n-NH2(I)(式中，R1和n與上述定義相同)或通式(4)所表示的分子中具有2個氨基的二胺化合物(以下，稱為“二胺化合物，，)[化5] H2N- (CH2) m-R3- (CH2) p_NH2 (4)(式中，R3、m和p與上述定義相同)。作為R1中的碳原子數(shù)I 20 (C1 C2tl)的直鏈狀或支鏈的烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正i^一烷基、正十二烷基、異丙基、異丁基、叔丁基等。優(yōu)選碳原子數(shù)I 12 (C1 C12)的直鏈狀或支鏈狀的烷基，更優(yōu)選甲基、乙基、正丙基、正丁基、正己基、正十二烷基、異丙基和叔丁基。作為R1中的碳原子數(shù)2 20 (C2 C2tl)的直鏈狀或支鏈狀的烯基，可舉出烯丙基、
I-丙烯基、I-丁烯基、I-戊烯基、異丙烯基等。優(yōu)選碳原子數(shù)2 12 (C2 C12)的直鏈狀或支鏈狀的烯基，更優(yōu)選烯丙基。作為R1中的碳原子數(shù)2 20 (C2 C2tl)的直鏈狀或支鏈狀的炔基，可舉出乙炔基、炔丙基、丁炔基、I-甲基-2-丙炔基等。優(yōu)選碳原子數(shù)2 12 (C2 C12)的直鏈狀或支鏈狀的塊基，更優(yōu)選乙塊基、塊丙基。
R1中的碳原子數(shù)3 20 (C3 C2tl)的環(huán)烷基是可以被碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的烷基所取代的單環(huán)或多環(huán)的脂環(huán)式烴基，可舉出環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、雙環(huán)[2.2. I]庚基、甲基環(huán)己基、二甲基環(huán)己基、乙基環(huán)己基等。優(yōu)選碳原子數(shù)3 12 (C3 C12)的環(huán)烷基，更優(yōu)選環(huán)己基、雙環(huán)[2. 2. I]庚基。這里，所謂碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基。R1中的碳原子數(shù)4 24 (C4 C24)的環(huán)烷基烷基是被上述定義的碳原子數(shù)3 20環(huán)烷基所取代的碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的烷基，例如可舉出環(huán)己基甲基、環(huán)己基乙基、三甲基環(huán)己基甲基、降冰片基甲基等。優(yōu)選作為碳原子數(shù)3 10的環(huán)烷基所取代的-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的烷基的碳原子數(shù)4 14的環(huán)烷基烷基，更優(yōu)選環(huán)己基甲基。R1中的碳原子數(shù)7 21 (C7 C21)的芳烷基，可舉出被碳原子數(shù)6 20的芳基所取代的烷基。碳原子數(shù)6 20的芳基是具有單環(huán)或多環(huán)的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的基團，可舉出苯基、萘基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基(例如，對三聯(lián)苯基-4-基、間三聯(lián)苯基-3-基)等。另外，烷基的碳原子數(shù)是從芳烷基的碳原子數(shù)減去芳基的碳原子數(shù)而得到的數(shù)。因此，作為碳原子數(shù)7 21 (C7 C21)的芳烷基，可舉出芐基、苯乙基、萘基甲基、間三聯(lián)苯基-3-基-甲基等，優(yōu)選碳原子數(shù)7 13的芳烷基，更優(yōu)選芐基。此外，作為R1所舉出的基團包括各種異構(gòu)體。上述作為R1所舉出的基團還可以具有取代基。作為R1中還具有的取代基，例如，可舉出鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子數(shù)I 4的烷氧基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基等被二個碳原子數(shù)I 6的燒基所取代的~■燒基氣基、氰1基、硝基和乙酸基，以及R1為芳燒基時的直接鍵合于苯環(huán)的氣 基等。進而，作為R1，優(yōu)選為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正十二烷基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氰基甲基、硝基甲基、氟乙基、三氟乙基、三氯乙基、氰基乙基、硝基乙基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、叔丁氧基乙基等可以具有取代基的碳原子數(shù)I 12的直鏈狀或支鏈狀的烷基、碳原子數(shù)3 12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)4 14的環(huán)烷基烷基、芐基、氟芐基、氯芐基、溴芐基、碘芐基、甲氧基芐基、二甲氧基芐基、硝基芐基、二硝基芐基、氰基芐基和氨基芐基等可以具有取代基的碳原子數(shù)7 13的芳烷基；特別優(yōu)選為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正十二烷基、環(huán)己基、環(huán)己基甲基和芐基。進而，作為通式⑴所表示的單胺化合物，特別優(yōu)選正己基胺、正十二烷基胺、環(huán)己基甲基胺、芐基胺。作為R3中的碳原子數(shù)I 30的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基，可舉出亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞正丁基、亞正戊基(即五亞甲基)、亞正己基(即六亞甲基)、亞正庚基(即七亞甲基)、亞正辛基(即八亞甲基)、亞正壬基(即九亞甲基)、亞正癸基(即十亞甲基)、亞正十二烷基(即十二亞甲基)等直鏈狀亞烷基、和2-甲基亞丙基、2-甲基亞己基、四甲基亞乙基等支鏈狀亞烷基。優(yōu)選碳原子數(shù)I 20的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基，更優(yōu)選碳原子數(shù)I 20的直鏈狀的亞烷基，進一步優(yōu)選亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十二烷基。R3中的碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基是單環(huán)或多環(huán)的烴基，可以被碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的烷基所取代，可舉出亞環(huán)丙基、亞環(huán)丁基、亞環(huán)戊基、亞環(huán)己基、雙環(huán)[2. 2. I]庚烷-2，6-二基。優(yōu)選碳原子數(shù)3 12的亞環(huán)烷基，更優(yōu)選亞環(huán)己基、雙環(huán)[2. 2. I]庚烷-2，
6-二基。作為R3的碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基中的碳原子數(shù)I 4的直鏈狀亞烷基，可舉出亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基。作為碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基，可舉出亞甲基-亞環(huán)戊基-亞甲基、亞乙基-亞環(huán)戊基-亞乙基、亞甲基-亞環(huán)己基-亞甲基等。優(yōu)選碳原子數(shù)I 4的直鏈狀亞烷基-碳原子數(shù)3 12的亞環(huán)己基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀亞烷基，更優(yōu)選亞甲基-亞環(huán)己基-亞甲基。作為R3中的碳原子數(shù)I 4的直鏈狀亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基，優(yōu)選碳原子數(shù)I 4的直鏈狀亞烷基-被碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的烷基所取代的碳原子數(shù)3 12的亞環(huán)烷基，更優(yōu)選亞甲基-三甲基亞環(huán)己基。作為R3中的碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)6 20的亞芳基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基，優(yōu)選碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-亞苯基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基，更優(yōu)選亞二甲苯基。此外，這些基團包括各種異構(gòu)體。R3中的烴基可以具有取代基。作為R3中的取代基，可舉出與R1中的烴基的取代基相同的基團。另外，R3是碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)6 20亞芳基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基時，作為R3中的取代基，可舉出直接鍵合于亞芳基的芳香族碳原子的伯氨基。進而，作為R3，優(yōu)選為碳原子數(shù)I 30的直鏈狀或支鏈的亞烷基、碳原子數(shù)I 4 的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)6 20的亞芳基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基、或碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基；更優(yōu)選為碳原子數(shù)I 30的直鏈狀或支鏈的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 12的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-亞苯基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)3 12的亞環(huán)烷基、和碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-被碳原子數(shù)I 4的直鏈狀烷基所取代的碳原子數(shù)3 12的亞環(huán)烷基；特別優(yōu)選為亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、九亞甲基、十亞甲基、十二亞甲基、亞環(huán)己基、亞甲基-三甲基亞環(huán)己基、亞環(huán)己基二亞甲基、亞二甲苯基。另外，在本發(fā)明中，由于酶催化劑的相對于直鏈狀二胺化合物的基質(zhì)特異性，從與碳酸酯化合物的反應(yīng)性顯著提高的觀點出發(fā)，特別優(yōu)選m和p都為I且R3是主鏈的碳原子數(shù)為6以上的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基的化合物。因此，在本發(fā)明中，胺化合物特別優(yōu)選為通式(4a)所表示的二胺化合物。[化6]H2NH2C-Z-CH2NH2 (4a)(式中，Z與上述定義相同)通式(4a)所表示的二胺化合物是在同一分子中具有2個氨基甲基(NH2CH2基)， 且該氨基甲基結(jié)合于主鏈的碳原子數(shù)為6以上的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基的兩末端的含有氨基的有機化合物。二胺化合物可以單獨使用，或可以將多個二胺化合物制成混合物使用。在本發(fā)明中，所謂主鏈，是指連接2個氨基甲基最短的碳鏈。在本發(fā)明中，Z是主鏈的碳原子數(shù)為6以上的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基。作為主鏈的碳原子數(shù)為6以上的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基，是非取代或被I個以上的直鏈狀或者支鏈狀的烷基所取代的碳原子數(shù)6以上的直鏈狀的亞烷基，例如可舉出非取代或被碳原子數(shù)I 16的直鏈狀或者支鏈狀的烷基所取代的碳原子數(shù)6以上的直鏈狀的亞烷基。作為碳原子數(shù)6以上的直鏈狀的亞烷基，可舉出六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、九亞甲基、十亞甲基、i^一亞甲基、十二亞甲基、十三亞甲基、十四亞甲基、十五亞甲基、十六 亞甲基、十七亞甲基、十八亞甲基、十九亞甲基、二十亞甲基等。
作為碳原子數(shù)I 16的直鏈狀或支鏈狀烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正i^一烷基、正十二烷基、異丙基、異丁基、叔丁基等。在本發(fā)明中，從可用少量的酶，且更短的反應(yīng)時間，收率良好地得到二氨基甲酸酯化合物的觀點出發(fā)，主鏈的碳原子數(shù)優(yōu)選為6 18，更優(yōu)選為6 12，進一步優(yōu)選為7 10。因此，在通式(4a)所表示的二胺化合物中，Z優(yōu)選主鏈的碳原子數(shù)為6 18且總碳原子數(shù)為6 22的直鏈狀或支鏈的亞烷基，更優(yōu)選主鏈的碳原子數(shù)為6 12且總碳原子數(shù)為6 16的直鏈狀或支鏈的亞烷基，進一步優(yōu)選主鏈的碳原子數(shù)為7 10且總碳原子數(shù)為7 14的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基，進一步特別優(yōu)選八亞甲基、十亞甲基。在本發(fā)明中，Z可以具有取代基。作為Z中的取代基，可舉出與Rl中的烴基的取代基相同的基團。因此，作為通式(4a)所表示的二胺化合物，特別優(yōu)選選自1，8_辛烷二胺、1，9_壬烷二胺、1，10-癸烷二胺和1，12-十二烷二胺中的至少I個以上的二胺化合物。作為本發(fā)明的原料的胺化合物中，優(yōu)選能得到用于作為二異氰酸酯的原料的雙氨基甲酸酯化合物的二胺化合物。在本發(fā)明中，二胺化合物更優(yōu)選為選自1，6_己烷二胺、1，8-辛烷二胺、1，9-壬烷二胺、1，10-癸烷二胺、1，12-十二烷二胺、異佛爾酮二胺、1，3_雙(氨基甲基環(huán)己烷)、1，4_雙(氨基甲基環(huán)己烷)、4，4’ -亞甲基雙(環(huán)己烷胺)、2，5_雙(氨基甲基)雙環(huán)[2，2，1]庚烷、2，6_雙(氨基甲基)雙環(huán)[2，2，1]庚烷、1，3_雙(氨基甲基)苯、1，4_雙(氨基甲基)苯中的至少I種。在本發(fā)明中，胺化合物為單胺化合物時，本發(fā)明的氨基甲酸酯化合物的制造方法如下述反應(yīng)式〔I〕所示。反應(yīng)式〔I〕中，通式(3)所表示的單氨基甲酸酯化合物是在選自飽和環(huán)狀烴類、不飽和環(huán)狀烴類和非環(huán)狀醚類中的至少I種有機溶劑的存在下，使用水解酶，使通式(I)所表示的單胺化合物和通式(2)所表示的碳酸酯化合物發(fā)生反應(yīng)而得到的。反應(yīng)式〔I〕
權(quán)利要求
1.一種氨基甲酸酯化合物的制造方法，其包括在選自飽和環(huán)狀烴類、不飽和環(huán)狀烴類和非環(huán)狀醚類中的至少I種有機溶劑的存在下，使用水解酶，使I分子中具有I個以上氨基的胺化合物和碳酸酯化合物發(fā)生反應(yīng)的エ序，所述胺化合物是從可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所取代的或者可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團中斷的脂肪族胺、以及可以被脂肪族基團取代的脂環(huán)式胺中選擇的胺化合物。
2.如權(quán)利要求I所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中， 有機溶劑是選自非取代的環(huán)烷烴類、芳香族系烴類和ニ烷基醚類中的至少I種有機溶齊 。
3.如權(quán)利要求I或2所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，水解酶固定化于載體。
4.如權(quán)利要求3所述的氨基甲酸酯的制造方法， 水解酶是以固定床形式安裝于反應(yīng)容器內(nèi)的固定化于載體的水解酶，反應(yīng)包括使胺化合物和碳酸酯化合物在該反應(yīng)容器中流通的エ序。
5.如權(quán)利要求I 4中的任一項所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，水解酶是脂肪酶。
6.如權(quán)利要求I 5中的任一項所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，胺化合物是通式(I)所表示的單胺化合物，R1-(CH2)n-NH2(I) 式中，R1是可以具有取代基的碳原子數(shù)I 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基、碳原子數(shù)2 20的直鏈狀或支鏈狀的烯基、碳原子數(shù)2 20的直鏈狀或支鏈狀的炔基、碳原子數(shù)4 24的環(huán)烷基烷基、碳原子數(shù)7 21的芳烷基、或碳原子數(shù)3 20的環(huán)烷基，η是O或I。
7.如權(quán)利要求I 5中的任一項所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，胺化合物是通式(4)所表示的ニ胺化合物，H2N-(CH2)m-R3-(CH2)p-NH2 (4) 式中，R3是可以具有取代基的碳原子數(shù)I 30的直鏈狀或支鏈的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)6 20的亞芳基-碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基、碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基、或碳原子數(shù)I 4的直鏈狀的亞烷基-碳原子數(shù)3 20的亞環(huán)烷基， m和P互相獨立地為O或I。
8.如權(quán)利要求7所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中， ニ胺化合物是選自1，3_雙(氨基甲基環(huán)己烷)、1，4_雙(氨基甲基環(huán)己烷)、2，5_雙(氨基甲基)雙環(huán)[2. 2. I]庚烷、2，6_雙(氨基甲基)雙環(huán)[2. 2. I]庚烷、1，3_雙(氨基甲基)苯和1，4_雙(氨基甲基)苯中的至少I種。
9.如權(quán)利要求I 5或7中的任一項所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，胺化合物是通式(4a)所表示的ニ胺化合物， H2NH2C-Z-CH2NH2 (4a) 式中，Z是可以具有取代基的主鏈的碳原子數(shù)為6以上的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基。
10.如權(quán)利要求9所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中， Z是主鏈的碳原子數(shù)為6 18且總碳原子數(shù)為6 22的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基。
11.如權(quán)利要求9或10所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，其中，通式(4a)所表示的ニ胺化合物是選自I，8-辛烷ニ胺、I，9-壬烷ニ胺、I，10-癸烷ニ胺和I，12-十二烷ニ胺中的至少I種ニ胺化合物。
12.如權(quán)利要求I 11中的任一項所述的氨基甲酸酯化合物的制造方法，反應(yīng)溫度是.55 90°C。
全文摘要
本發(fā)明提供由胺化合物和碳酸酯化合物高收率地制造氨基甲酸酯化合物的簡便且適于工業(yè)化的制造方法。該氨基甲酸酯化合物的制造方法包括在選自飽和環(huán)狀烴類、不飽和環(huán)狀烴類和非環(huán)狀醚類中的至少1種有機溶劑的存在下，使用水解酶，使1分子中具有1個以上的氨基的選自可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團所取代的或可以被脂環(huán)式基團或芳香族基團中斷的脂肪族胺和可以被脂肪族基團取代的脂環(huán)式胺中的胺化合物，與碳酸酯化合物發(fā)生反應(yīng)的工序。
文檔編號C12P13/02GK102695801SQ201180005560
公開日2012年9月26日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者吉田慈孝, 山本康仁, 荒木麻友美 申請人:宇部興產(chǎn)株式會社