[发明专利]5‑(C1~C4烷基)四唑的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及5-(C1～C4烷基)四唑的合成方法。

背景技术

5-(C1～C4烷基)四唑在半导体元件和显示器元件的制造工序中作为防腐蚀剂等用途而被大量使用。

作为以往已知的5-(C1～C4烷基)四唑、比如5-甲基-1H-四唑的合成方法，可以举出借助以下合成例I和合成例II的方法。

[合成例I]

[合成例II]

此外，作为使用路易斯酸催化剂的情况，可以举出借助利用ZnCl₂的水溶液相反应的合成方法、或借助利用Co(OAc)₂的水溶液相反应的合成方法。

然而，上述方法由于使用高压反应器来进行制造，因此需要高价的制造设备，并且由于在高温下进行合成，因此存在因副反应导致产率降低、反应速度也慢的缺点。

现有技术文献

专利文献：CN103351353A

发明内容

所要解决的课题

本发明是为了解决上述以往技术问题而提出的，其目的在于，提供一种不需要高压反应器之类的高价的制造设备、缩短反应时间、产率优异而大幅减少制造成本的5-(C1～C4烷基)四唑的合成方法。

解决课题的方法

本发明提供一种5-(C1～C4烷基)四唑的合成方法，其特征在于，使C1～C4烷基腈和叠氮化合物在作为催化剂的Zn(II)化合物和作为锌螯合剂的包含选自由羧基、羟基、硫醇基和氨基组成的组中的一种以上的化合物的存在下进行反应。

发明效果

根据本发明的5-(C1～C4烷基)四唑的合成方法，可以不需要高压反应器之类的高价的制造设备，缩短反应时间，产率优异而大大减少烷基四唑的制造成本。

具体实施方式

本发明涉及一种5-(C1～C4烷基)四唑的合成方法，其特征在于，使C1～C4烷基腈和叠氮化合物在作为催化剂的Zn(II)化合物和作为锌螯合剂的包含选自由羧基、羟基、硫醇基和氨基组成的组中的一种以上的化合物的存在下进行反应。

作为上述Zn(II)化合物，可以使用选自由Zn(X)₂、ZnY和Zn₃Z₂组成的组中的一种以上，上述X可以为1价阴离子，Y可以为2价阴离子，Z可以为3价阴离子。

上述1价、2价或3价阴离子只要能够与Zn²⁺形成化合物，就没有特别限定。

作为上述1价阴离子的例子，可以举出卤素、C1～C10的烷基羧酸根、硝酸根等，作为上述2价阴离子的例子，可以举出硫酸根、碳酸根等，作为上述3价阴离子的例子，可以举出磷酸根等。

通过反应式来例示上述合成方法，其内容如下：

[反应式I]

上述式中，

R为C1～C4的直链或支链的烷基，

M为Na或K。

作为上述C1～C4的直链或支链的烷基，可以举出直链或支链的甲基、乙基、丙基、丁基等。

本发明中，作为上述Zn(II)化合物，优选可以使用Zn(X)₂。上述Zn(X)₂中，更优选X为卤族元素、C1～C10的烷基羧酸根，作为上述卤族元素，优选可以使用Cl或Br，作为上述C1～C10的烷基羧酸根，优选可以使用乙酸根。

5-(C1～C4烷基)四唑通过对于R-CN的N₃^-的[2+3]环加成反应而形成，为了将R-CN活化，需要Zn²⁺之类的路易斯酸。但是，Zn²⁺之类的路易斯酸对于N₃^-也发挥路易斯酸的作用，因此具有如下特征：形成Zn(N₃)₂之类的络合物而使N₃^-的亲核性降低从而降低反应性，或甚至形成不溶性络合物而使反应变得非常慢。

因此，在以往的技术中，为了破坏这样的络合物，需要以高温进行加热，如果如此进行加热，则R-CN会挥发，因此不得不使用高压反应器。此外，存在如下问题：在高温下反应物或生成物发生分解而减少产率。

本发明的特征在于，通过添加锌螯合剂来解决由上述络合物形成导致的问题。即，本发明通过如上所述方法能够获得如下效果：即使不使用高压反应器，也能够进行反应，反应速度变快，产率提高。