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2021-02-01 18:02:28|
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起点商标网 专利名称：吖嗪化合物及肟化合物的制造方法
技术领域：
本发明涉及作为聚酰胺中间原料、有机合成中间体等使用的吖嗪化合物及肟化合物。
现有技术作为肟化合物制造法，己知有羰基化合物和羟胺的脱水缩合方法、在钯催化剂作用下硝基链烯酮催化加氢的方法、在二价钴存在下使羟氨基链烷进行空气氧化的方法。然而，在这些方法中，原料化合物都比较昂贵。
另一方面，环己烷在亚硝酰氯作用下通过光照射，经过亚硝基环己烷，制造环己酮肟(ハキサノンオキシム)的方法己经工业化。按照该法，由于环己烷直接变成肟，所以，与上法相比，有利点是制造成本降低。作为原料使用的亚硝酰氯，通常是通过一氧化氮和氯气反应制造的，所以，设备方面和操作性不好，并且，对环境的负荷大，这是个缺点。
本发明拟解决的课题因此，本发明的目的是提供一种从廉价原料简易制造肟化合物或作为肟化合物原料的有用的吖嗪化合物的方法。
本发明的另一个目的是提供一种以吖嗪化合物作为原料的肟化合物新型制造方法。
用于解决本课题的手段本发明人等为了达到上述目的进行悉心探讨，结果发现，当采用含有特定氮原子的环状化合物时，可分别有效地把过氧化物转变成相应的吖嗪化合物及/或肟化合物，把吖嗪化合物转变成相应的肟化合物，并且，通过采用含有特定氮原子的环状化合物，选自具有亚甲基的化合物、醇化合物及羰基化合物中至少一种化合物，可有效制得对应的吖嗪化合物及/或肟化合物。完成本发明。
即，本发明提供一种吖嗪化合物或肟化合物制造方法(下面有时称作“制造法1”)，其特征是，以下式(A)表示含有作为骨架的环状结构元素的氮原子的环状化合物存在下 [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子一起或羟基的保护基)]，使下式(2)表示的过氧化合物和氨、水反应 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基。Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，同时与相邻碳原子一起形成环也可)，生成以下式(3)表示的吖嗪化合物 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)，或以下式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
另外，本发明提供一种肟化合物制造方法(下面有时称作“制造法2”)，其特征是，在含有上式(A)表示的骨架作为环结构元素的氮原子的环状化合物存在下，使以上式(3)表示的吖嗪化合物和水反应，生成以上式(4a)或(4b)表示的肟化合物。
本发明还提供一种吖嗪化合物或肟化合物的制造方法(下面有时称作“制造法3”)，其特征是，在含有以上式(A)表示的骨架作为环结构元素的氮原子的环状化合物存在下，选自下式(5a)及(5b)表示的具有亚甲基的化合物组Ra-CH2-Rb(5a)Rc-CH2-Rd(5b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基。Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，并与相邻碳原子形成环也可)，以下式(6a)及(6b)表示的醇化合物组Ra-CH(OH)-Rb(6a)Rc-CH(OH)-Rd(6b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)以及以下式(7a)及(7b)表示的羰基化合物组Ra-C(＝0)-Rb(7a)Rc-C(＝0)-Rd(7b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)的3组中的至少1组化合物和氧、氨和水反应，生成上式(3)表示有吖嗪化合物，或以上式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。
上述含氮原子的环状化合物包括以下式(I)表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物 [式中，n表示0或1。X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
还有，在本申请书中，制造法1中的“以式(2)表示的过氧化物”、制造法2中的“以式(3)表示的吖嗪化合物”及制造法3中的“选自具有亚甲基的化合物组、醇化合物组及羰基化合物组的3组中的至少1组化合物”有时简称“基质”。
实施本发明的方案含氮原子的环状化合物本发明各方法所用的具有含氮原子的环状化合物的以式(A)表示的骨架中，氮原子和X之间的键为单键或双键。所述含氮原子的环状化合物，其分子中可以具有多个以式(A)表示的骨架。另外，该含氮原子的环状化合物，上述X为-OR基并且R是羟基的保护基时，以(A)表示的骨架中，多个除R的部分，可通过R进行结合也可。
式(A)中，作为用R表示的羟基保护基，可以采用有机合成领域常用的羟基保护基。作为这样的羟基保护基，可以举出，例如，烷基(例如甲基、叔丁基等C1-4烷基等)、链烯基(例如烯丙基等)、环烷基(例如环己基等)、芳基(例如2，4-二硝基苯基等)、芳烷基(例如苄基、2，6-二氯苄基、3-溴苄基、2-硝基苄基、三苯基甲基等)；取代的甲基(例如甲氧基甲基、甲基硫代甲基、苄基氧代甲基、叔丁氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基、2，2，2-三氯乙氧基甲基、双(2-氯乙氧基)甲基、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基等)、取代的乙基(例如1-乙氧基乙基、1-甲基-1-甲氧基乙基、1-异丙氧基乙基、2，2，2-三氯乙基、2-甲氧基乙基等)、四氢吡喃基、四氢呋喃基、1-羟基烷基(例如1-羟基乙基、1-羟基己基、1-羟基癸基、1-羟基十六烷基、1-羟基-1-苯基甲基等)等与羟基可能形成缩醛基或半缩醛基的基团等；酰基(例如甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基、月桂酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基等C1-20脂肪族酰基等脂肪族饱和或不饱和酰基；乙酰乙酰基；环戊烷羰基、环己烷羰基等环烷基羰基等脂环式酰基；苄酰基、萘酰基等芳香族酰基等)、磺酰基(甲磺酰基、乙磺酰基、三氟甲磺酰基、苯磺酰基、对-甲苯磺酰基、萘磺酰基等)、烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基等C1-4烷氧基羰基等)、芳烷氧基羰基(例如苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基等)、取代或未取代的氨基甲酰基(例如氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等)、从无机酸(硫酸、硝酸、磷酸、硼酸等)中除去OH基的基团、二烷基硫膦基(例如二甲基硫膦基等)、二芳基硫膦基(例如二苯基硫膦基等)、取代的甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)等。
另外，在X为-OR基时，在以式(A)表示的骨架中，几个除去R的部分、可通过R结合时，作为该R，例如，可以举出乙二酰基、丙二酰基、丁二酰基、戊二酰基、己二酰基、邻苯二甲酰基、间苯二甲酰基、对苯二甲酰基等多羧酸酰基；羰基；亚甲基、亚乙基、亚异丙基、环亚戊基、环亚己基、亚苄基等多元烃基(特别是2个羟基和形成缩醛键的基团)等。
优选的R包括，例如氢原子；可与羟基形成缩醛或半缩醛基的基团；从羧酸、磺酸、碳酸、氨基甲酸、硫酸、磷酸、硼酸等酸中除去OH基的基团(酰基、磺酰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基等)等的通过水解可脱离的水解性保护基团等。
在上述含氮原子的环状化合物中，还包括，例如以式(I)表示的具有N-取代环状酰亚胺骨架的环状酰亚胺系化合物。所述环状酰亚胺系化合物，在分子中可以具有多个以式(I)表示的N-取代环状酰亚胺骨架。另外，该环状酰亚胺系化合物，所述X是-OR基并且R为羟基保护基时，N-取代环状酰亚胺骨架中，几个除去R的部分(N-氧环状酰亚胺骨架)可通过R结合。
在式(I)中，n表示0或1。即，在式(I)中，n为0时表示5节的N-取代环状酰亚胺骨架，而n为1时表示6节的N-取代环状酰亚胺骨架。
作为上述环状酰亚胺系化合物的代表例子，可用下式(1)表示的化合物 [式中，n表示0或1。X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)。R1、R2、R3、R4、R5及R6既可以相同也可以相异，表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧代羰基、酰基或酰氧基，R1、R2、R3、R4、R5及R6中至少2个互相结合，与构成酰亚胺骨架的碳原子或碳-碳键一起形成双键、或芳香族或非芳香族的环。在上述R1、R2、R3、R4、R5及R6，或R1、R2、R3、R4、R5及R6中至少2个互相结合形成的双键或芳香族或非芳香族的环中，以下式(a) (式中，n、X的含义同前)表示的N-取代的环状酰亚胺基，还可以形成1个或2个以上]。
在该酰亚胺系化合物中，取代基R1、R2、R3、R4、R5及R6中的卤原子，包括碘、溴、氯及氟原子。烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基等的碳原子数1～30个左右(特别是碳原子数1～20个左右)的直链或支链烷基。
芳基包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等，环烷基包括环戊基、环己基等。烷氧基包括，例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基、十二氧基、十四氧基、十八氧基等的碳原子数1～30个左右(特别是碳原子数1～20个左右)的烷氧基。
取代的氧基羰基，例如，可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、己氧基羰基、癸氧基羰基、十六氧基羰基等C1-30烷氧基羰基(特别是碳原子数1～20个的烷氧基羰基)；环戊氧基羰基、环己氧基羰基等环烷氧基羰基(特别是3～20碳的环烷氧基羰基)；苯氧基羰基、萘氧基羰基等芳氧基羰基(特别是C6-20的芳氧基羰基)；苄氧基羰基等芳烷氧基羰基(特别是C7-21的芳烷氧基羰基)等。
作为酰基，例如，可以举出甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基等C1-30脂肪族酰基(特别是C1-20脂肪族酰基)等脂肪族饱和或不饱和酰基；乙酰乙酰基；环戊烷羰基、环己烷羰基等环烷烃羰基等脂环式酰基；苄酰基、萘酰基等芳香族酰基等。
作为酰氧基，例如，可以举出甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、新戊酰氧基、己酰氧基、辛酰氧基、癸酰氧基、月桂酰氧基、十四酰氧基、十六酰氧基、十八酰氧基等C1-30脂肪族酰氧基(特别是C1-20脂肪族酰氧基)等脂肪族饱和或不饱和酰氧基；乙酰乙酰氧基；环戊烷羰氧基、环己烷羰氧基等环烷烃羰氧基等脂环式酰氧基；苯甲酰氧基、萘酰氧基等芳香族酰氧基等。
上述取代基R1、R2、R3、R4、R5及R6既可以相同也可以相异。另外，在上式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，与构成酰亚胺骨架的碳原子或碳-碳键一起形成双键、或芳香族或非芳香族的环。优选的芳香族非芳香族环是5～12节环，特别是6～10节环左右，杂环或缩合杂环也可，但是，大多是烃环。在这些环中，例如包括非芳香族性脂环式环(具有环己烷环等取代基的环状链烷环、环状己环等的有取代基的环状链烯环等)、非芳香族交联环(有5-降冰片烯环等取代基的交联式烃环等)、苯环、萘环等有取代基的芳香环(包括缩合环)。上述环，多数由芳香环构成。上述环还可以具有烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基、酰氧基、硝基、氰基、氨基、卤原子等取代基。
上述R1、R2、R3、R4、R5及R6，或者R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，形成双键或芳香族或非芳香族的环中，以上式(a)表示的N-取代环状酰亚胺基还可以形成1个或2个以上。例如，R1、R2、R3、R4、R5及R6是碳原子数2以上的烷基时，通过构成该烷基的相邻2个碳原子也可以形成上述N-取代环状酰亚胺基。另外，R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，形成构成环状酰亚胺骨架的碳-碳键和双键，通过所含的该双键也可以形成上述N-取代环状酰亚胺基。另外，R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，与构成环状酰亚胺骨架的碳原子或碳-碳键一起，形成芳香族或非芳香族环，此时，通过构成该环的相邻2个碳原子，也可以形成N-取代的环状酰亚胺基。
优选的酰亚胺系化合物包括以下式表示的化合物。
(式中，R11～R16既可以相同也可以相异，表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰氧基。R17～R26既可以相同也可以相异，表示氢原子、烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基、酰氧基、硝基、氰基、氨基、卤原子。R17～R26，相邻的基团彼此结合，形成式(1c)、(1d)、(1e)、(1f)、(1h)或(1i)中表示的5节或6节的N-取代的环状酰亚胺基。式(1f)中，A表示亚甲基或氧原子。X的含义同上述)。
在取代基R11～R16中，作为卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰氧基，可以举出对应于上述R1～R6同样的那些基团。
在取代基R17～R26中，烷基包括与上述列举的同样的烷基，特别是碳原子数1～6个左右的烷基；卤烷基包括三氟甲基等碳原子数1～4个左右的卤代烷基；烷氧基包括与上述同样的烷氧基，特别是碳原子数1～4个左右的低级烷氧基；取代的氧基羰基包括与上述同样的取代的氧基羰基(烷氧基羰基、环烷基氧基羰基、芳基氧基羰基、芳烷基氧基羰基等)。另外，作为酰基，可以举出与上述同样的酰基(脂肪族饱和或不饱和酰基、乙酰乙酰基、脂环式酰基、芳香族酰基等)，作为酰氧基，可以举出与上述同样的酰氧基(脂肪族饱和或不饱和酰氧基、乙酰乙酰氧基、脂环式酰氧基、芳香族酰氧基等)等。作为卤原子，可以举出氟、氯、溴原子。取代的R17～R26中，通常多数是的氢原子、碳原子数1～4个左右的低级烷基、羧基、取代的氧基羰基、硝基、卤原子。
作为优选的酰亚胺系化合物中的具有5节的N-取代环状酰亚胺骨架的化合物的代表性例子，例如，可以举出N-羟基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α-甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，α-二甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，β-二甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，α，β，β-四甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基马来酸酰亚胺、N-羟基六氢苯二甲酸酰亚胺、N，N′-二羟基环已烷四羧酸二酰亚胺、N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基四溴苯二甲酸酰亚胺、N-羟基四氯苯二甲酸酰亚胺、N-羟基牛油(ヘット)酸酰亚胺、N-羟基腐殖酸(ハィミック)酰亚胺、N-羟基三(苯六酸)酰亚胺、N，N′-二羟基苯均四酸酰亚胺、N，N′-二羟基萘四羧酸二酰亚胺、α，β-二乙氧基-N-羟基丁二酸酰胺、N-羟基-α，β-双(丙酰氧基)丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，β-双(戊酰氧基)丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，β-双(月桂酰氧基)丁二酸酰亚胺、α，β-双(苯甲酰氧基)-N-羟基丁二酸酰亚胺、N-羟基-4-甲氧基羰基苯二甲酸酰亚胺、4-氯-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、4-乙氧基羰基-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4-戊氧基羰基苯二甲酸酰亚胺、4-十二烷氧基-N-羟基羰基酞酸酰亚胺、N-羟基-4-苯氧基羰基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4，5-双(甲氧基羰基)苯二甲酸酰亚胺、4，5-双(乙氧基羰基)-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4，5-双(戊氧基羰基)苯二甲酸酰亚胺、4，5-双(十二烷氧基羰基)-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4，5-双(苯氧基羰基)苯二甲酸酰亚胺等式(1)中的X是-OR基并且R为氢原子的化合物；对应于这些化合物，R是乙酰基、丙酰基、苯甲酰基等的酰基化合物；N-甲氧基甲基氧基苯二甲酸酰亚胺、N-(2-甲氧基乙氧基甲基氧)苯二甲酸酰亚胺、N-四氢吡喃基氧苯二甲酸酰亚胺等的式(1)中，X是-OR基，并且R为可与羟基形成缩醛或半缩醛键的基团的化合物；N-甲磺酰基氧苯二甲酸酰亚胺、N-(对甲苯磺酰基氧)苯二甲酸酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且R是磺酰基的化合物；N-羟基苯二甲酸酰亚胺的硫酸酯、硝酸酯、磷酸酯或硼酸酯等的式(1)中，X是-OR，并且R是从无机酸中除去OH基的基团的化合物等。
优选的酰亚胺系化合物中，作为具有6员的N-取代环状酰亚胺骨架的化合物的代表例子，可以举出，例如N-羟基戊二酰亚胺、N-羟基-α，α-二甲基戊二酰亚胺、N-羟基-β，β-二甲基戊二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘烷二羧酸酰亚胺、N，N′-二羟基-1，8；4，5-萘烷四碳酸二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二羧酸酰亚胺(N-羟基苯二甲酰亚胺)、N，N′-二羟基-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且，R是氢原子的化合物，这种相应的化合物，R是乙酰基、丙酰基、苯甲酰基的酰基化合物；N-甲氧基甲基氧-1，8-萘二羧酸酰亚胺、N，N′-双(甲氧基甲基氧)-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且，R是能与羟基形成缩醛或半缩醛键的基团的化合物；N-甲烷磺酰基氧-1，8-萘二羧酸酰亚胺、N，N′-双(甲烷磺酰基氧)-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且，R是磺酰基的化合物；N-羟基-1，8-萘二羧酸酰亚胺或N，N′-二羟基-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺的硫酸酯、硝酸酯、磷酸酯或硼酸酯等的式(1)中，X是-OR，并且R是由无机酸中除去OH基的基团的化合物等。
上述含氮原子的环状化合物中，除上述环状酰亚胺系化合物以外，例如还包括含有下式(II)表示的环状酰基脲骨架[-C(＝O)-N-C(＝O)-N-]的环状酰基脲系化合物。 (式中，G表示碳原子或氮原子，m表示1或2，m为2时，二个G可以相同或不同。R与上述相同)。
上述环状酰基脲系化合物，分子中可以有多个以式(II)表示的环状酰基脲骨架。另外，该环状酰基脲系化合物，在以(II)表示的环状酰基脲骨架中，除去R的部分(N-氧环状酰基脲骨架)有多个，通过R加以结合。构成上述环状酰基脲骨架的原子G，以及结合在该G上的氮原子可以具有各种取代基，另外，在上述环状酰基脲骨架中，还可以缩合非芳香族或芳香族环。另外，上述环状酰基脲骨架，在环中具有双键也可以。
在以式(II)表示的环状酰基脲骨架中，还包括以下式(II a)表示的3-羟基(或3-取代氧)乙内酰脲骨架、以式(II b)表示的4-羟基(或4-取代氧)-1，2，4-三唑(トリァゾリジン)-3，5-二酮骨架[包括4-羟基(或4-取代氧)-1，2，4-三唑(トリァゾリン)-3，5-二酮骨架]、以式(II c)表示的氢-3-羟基(或3-取代氧)-1，3-二吖嗪-2，4-二酮骨架[包括六氢-1-羟基(或1-取代氧)-1，3-二吖嗪-2，4，6三酮骨架，六氢-1，3-二羟基(或1，3-双取代氧)-1，3-二吖嗪-2，4，6-三酮骨架、3-羟基(或3-取代氧)尿嘧啶骨架]、以式(II d)表示的氢-4-羟基(或4-取代氧)-1，2，4-三吖嗪-3，5-二酮骨架、以式(II e)表示的氢-1-羟基(或1-取代氧)-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮骨架、以式(II f)表示的氢-5-羟基(或5-取代氧)-1，2，3，5-四吖嗪-4，6-二酮骨架。 作为上述环状酰基脲系化合物的代表例子，可以举出以下式(14) 表示的氢-1-羟基(或1-取代氧)-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮化合物(式中，R27、R30既可以相同也可以相异，表示氢原子、烷基、芳基、环烷基、用保护基保护的羟基、用保护基保护的羧基或酰基，R28、R29既可以相同也可以相异，表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰基氧基。R27、R28、R29、R30中的至少2个互相结合，与构成式中环的原子一起，形成双键、或芳香族或非芳香族的环，R28、R29是一个整体形成氧基。R的含义同上)。
式(14)中的R27、R30，作为烷基、芳基、环烷基、酰基，可以列举上述R1～R6中的烷基等同样的那些。作为羟基保护基，可以列举上述那些。
作为羟基保护基，可以举出有机合成领域常用的保护基，例如烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丁氧基等C1-6烷氧基等)、环烷氧基、芳氧基(例如苯氧基等)芳烷氧基(例如苄氧基等)、三烷基甲硅烷氧基(例如三甲基甲硅烷氧基等)、有取代基的氨基(例如，氨基；甲基氨基、二甲基氨基等的单-或二-C1-6烷基氨基等)等。
R28、R29中卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰基氧基，可以举出上述R1～R6中的烷基等同样的那些。
在式(14)中，R27、R28、R29、R30中的至少2个可互相结合，与构成式中环的原子(碳原子及/或氮原子)一起，形成双键、或芳香族或非芳香族的环，R28、R29成一个整体形成氧基。作为优选的芳香族或非芳香族的环，可以举出上述同样的那些。
作为优选的上述环状酰基脲系化合物的代表例子，可以举出，例如，3-羟基乙内酰脲、1，3-二羟基乙内酰脲及其衍生物的具有以式(II a)表示的骨架的化合物；4-羟基-1，2，4-三唑基-3，5-二酮、4-羟基-1，2，4-三唑基-3，5-二酮及其衍生物等的具有以式(II b)表示骨架的化合物；六氢-3-羟基-1，3-二吖嗪-2，4-二酮、六氢-1，3-二羟基-1，3-二吖嗪-2，4-二酮、六氢-1-羟基-1，3-二吖嗪-2，4，6-三酮、六氢-1，3-二羟基-1，3-二吖嗪-2，4，6-三酮、3-羟基尿嘧啶及其衍生物等的具有以式(II c)表示骨架的化合物；六氢-4-羟基-1，2，4-三吖嗪-3，5-二酮及其衍生物等的具有以式(II d)表示骨架的化合物；六氢-1，3，5-三羟基-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、1，3，5-三乙酰氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、1，3，5-三(苯甲酰氧基)-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、六氢-1，3，5-三(甲氧基甲基氧)-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、六氢-1-羟基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、六氢-1-羟基-3，5-二甲基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-乙酰氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-乙酰氧基-六氢-3，5-二甲基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-苯甲酰氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-苯甲酰氧基-六氢-3，5-二甲基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮等的具有以式(II e)表示骨架的化合物[例如，以式(14)表示的化合物]；六氢-5-羟基-1，2，3，5-四吖嗪-4，6-二酮及其衍生物等的以式(II e)表示骨架的化合物。
上述含氮原子的环状化合物中，X为-OR，并且R为氢原子的化合物(N-羟基环状化合物)，可按照已知的方法，或与已知方法组合的方法进行制造。另外，上述含氮原子的环状化合物中，X为-OR，并且R为羟基保护基的化合物，可在对应的R为氢原子的化合物(N-羟基环状化合物)中，利用常用的保护基导入反应，导入所希望的保护基进行调整。
具体的是，上述环状酰亚胺系化合物中，X为-OR，并且R为氢原子的化合物(N-羟基环状化合物)，可通过常用的酰亚胺化反应，例如对应的酸酐和羟胺反应，经过酸酐基的开环及闭环进行酰亚胺化的方法而制得。例如，N-乙酰氧基苯二甲酸酰亚胺，是N-羟基苯二甲酸酰亚胺与醋酐反应，在碱存在下，通过与乙酰卤反应而制得。另外，也可采用其他方法制造。
特别优选的酰亚胺化合物，包括从脂肪族多元羧酸酐(环状酐)或芳香族多元羧酸酐中衍生的N-羟基酰亚胺化合物(例如，N-羟基丁二酸酰亚胺、N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N，N’-二羟基苯均四酸二酰亚胺、N-羟基戊二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二羧酸酰亚胺、N，N’-二羟基-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等)；以及，往该N-羟基酰亚胺化合物的羟基导入保护基所得到的化合物。
上述环状酰基脲系化合物中，例如，1，3，5-三乙氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮(＝1，3，5-三乙氧基异氰酸)通过六氢-1，3，5-三羟基-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮(＝1，3，5-三羟基异氰酸)与醋酐反应，在碱存在下与乙酰卤反应制得。
含在构成式(A)表示骨架的环的元素中的氮原子的环状化合物，在反应中，可以单独使用或2种以上组合使用。例如，具有以式(I)表示的环状酰亚胺骨架的环状酰亚胺系化合物和具有以式(II)表示的环状酰亚胺骨架的环状酰基脲化合物等也可以并用。上述含氮原子的环状化合物也可在反应体系内生成。助催化剂等在本发明的各制造方法中，根据需要，也可以与上述含氮原子的环状化合物同时采用助催化剂。作为助催化剂，例如可以举出钯化合物、锰化合物、钴化合物、周期表1族或2族的金属元素化合物等的金属化合物；有机鎓盐等。此外，还可以使用特开平9-327626号公报中作为酰亚胺化合物催化剂的助催化剂记载的那些。这些助催化剂既可单独使用也可2种以上组合使用。
另外，在体系内还可以添加自由基引发剂(偶氮二异丁腈等)及自由基反应促进剂、氧化剂等初期活化剂。自由基引发剂的用量，例如，对1摩尔基质为0.0000001～0.5摩尔，优选0.0001～0.3摩尔左右。另外，为了使作为中间体的过氧化物等的稳定化，在体系内添加乙二胺四醋酸(EDTA)等稳定化剂(中间体过氧化物的捕集剂)。稳定化剂的用量，例如，对1摩尔基质为0.0000001～0.1摩尔，优选0.0001～0.01摩尔左右。制造法1在本发明的制造法1，在上述含氮原子的环状化合物存在下，使上述式(2)中表示的过氧化物，与氨和水反应，生成式(3)表示的吖嗪化合物，或以上式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。
式(2)中，Ra、Rb、Rc、Rd中的烃基包括脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基、这是含有多个结合的基。作为脂肪族烃基，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基、癸基、十四烷基等的烷基(例如，C1-20烷基等)；乙烯基、烯丙基等链烯基(例如，C2-20链烯基等)；乙炔基、丙炔基等链炔基(例如，C2-20链炔基等)等。
作为脂环式烃基，例如，可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基、环癸基、环十二烷基等环烷基(3～20员的环烷基等)；环戊烯基、环己烯基等环链烯基(3～20员的环链烯基等)等。在脂环式烃基的脂环上还可以缩合其他的环(芳香族或非芳香族的碳环或杂环)，此时，也可以形成交联环。作为芳香族烃基，例如，可以举出苯基、萘基等碳原子数6～20个的芳香族烃基。
在上述烃基中，特别是C1-20烷基、3～20员的环烷基、C6-20芳香族烃基、这些多个结合的基团等是优选的。
上述烃基中，在不影响反应的范围内，还可以结合各种取代基。作为这种取代基，例如，可以举出卤原子、羟基、巯基、取代的氧基(例如，烷氧基、芳氧基、酰氧基等)、取代的硫基、羧基、取代的氧基羰基(烷氧基羰基等)、取代或未取代的氨基甲酰基、氰基、硝基、取代或未取代的氨基、杂环基、氧基等。
Ra和Rb、Rc和Rd，可分别互相结合，并与相邻碳原子一起形成的环，作为环，可以举出环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环、环十二烷环、环十四烷环、环十六烷环、环十八烷环、环二十烷环、环二十二烷环、环二十三烷环等3～40节左右(优选3～30节左右)的环烷链；环戊烯环、环已烯环等3～40节左右(优选3～30节左右)的环链烯烃环等。其中，优选的是环戊环、环已环、环辛环、环十二烷环等5～20节左右的环链烷环是优选的。
上述环链烷环在不影响反应的范围内可以具有取代基。作为这样的取代基，例如，除具有上述烃基取代基以外，还可以举出烷基(例如，甲基、乙基、异丙基、叔丁基、己基、辛基、癸基等C1-20烷基等，特别是C1-4烷基)、链烯基、链炔基、环烷基、环链烯基、芳基(例如，苯基、萘基等)、芳烷基(例如，苄基等)等。另外，在环烷烃环中，既可以缩合芳香族或非芳香族的碳环及杂环，也可以在该场合形成交联环。
Ra和Rb、Rc和Rd，作为分别可互相结合并与相邻碳原子一起形成环的过氧化物代表例子，可以举出以下式(8)表示的双(1-羟基环烷基)过氧化物类。 (式中，环Z表示环烷烃环)在环Z中作为环烷烃环，可以举出上述环烷烃环。该环烷烃环也可以具有上述取代基。另外，芳香族或非芳香族的碳环及杂环可以缩合，这时也可以形成交联环。
作为式(2)表示的过氧化物中的链状化合物，可以举出双(1-羟基-1-苯基甲基)过氧化物、双(1-羟基-1-甲基乙基)过氧化物、双(1-羟基-1-甲基丙基)过氧化物、双(1-羟基-1-苯基乙基)过氧化物、双(1-羟基-1，1-二苯基甲基)过氧化物等。另外，作为上式(8)表示的双(1-羟基环烷基)过氧化物类的代表例，可以举出双(1-羟基环丙基)过氧化物、双(1-羟基环丁基)过氧化物、双(1-羟基环戊基)过氧化物、双(1-羟基环已基)过氧化物、双(1-羟基环庚基)过氧化物、双(1-羟基环辛基)过氧化物、双(1-羟基环壬基)过氧化物、双(1-羟基环癸基)过氧化物、双(1-羟基环十四烷基)过氧化物、双(1-羟基环十六烷基)过氧化物、双(1-羟基环十八烷基)过氧化物等。
式(2)表示的过氧化物，例如，上式(6a)表示的醇化合物及上式(7b)表示的羰基化合物[或，上式(6b)表示的醇化合物及上式(7a)表示的羰基化合物]，在具有上式(I)表示的环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物存在下，通过与分子状氧反应而制得[参阅国际公开公报WO99/50204(PCT/JP99/01464)]。该反应在溶剂存在下或不存在下进行。作为溶剂，例如，可以举出醋酸、丙酸等有机酸；乙腈、苯甲腈等腈类；甲酰胺、乙酰胺、二甲基酰胺(DMA)、二甲基乙酰胺等酰胺类；己烷、辛烷等脂肪烃类；二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、二氯苯、三氟甲基苯等卤代烃类；硝基苯、硝基甲烷、硝基乙烷等硝基化合物；醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类；它们的混合溶剂。上述羰基化合物的用量，对1摩尔醇化合物，例如为0.5～5摩尔左右。上述酰亚胺化合物的用量，对1摩尔醇化合物，例如为0.000001～1摩尔。作为分子态氧，可以使用纯氧、用惰性气体稀释的氧或空气。反应温度30～150℃左右。反应可在常压下或加压下进行。根据需要，也可以使用锰化合物、钴化合物等金属化合物等作为助催化剂。还有，作为式(7b)表示的羰基化合物，采用式(6a)表示的醇化合物的相应化合物时，生成对称的过氧化物。
另外，式(2)表示的过氧化合物，把上式(5a)表示的具有亚甲基的化合物和式(5b)表示的具有亚甲基的化合物，在具有式(I)表示的环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物存在下，通过与分子氧反应而制得。还有，式(5a)表示的具有亚甲基的化合物和式(5b)表示的具有亚甲基的化合物，也可以是同一化合物(在这种情况下，生成对称的过氧化物)。这个反应是在溶剂存在下或不存在下进行。作为溶剂可使用与上述相同的。上述酰亚胺系化合物的用量，对1摩尔具有亚甲基的化合物，例如为0.000001～1摩尔左右。作为分子态氧，可以使用纯氧、用惰性气体稀释的氧或空气。反应温度60～150℃左右。反应可在常压下或加压下进行。根据需要，也可以使用锰化合物、钴化合物等金属化合物等作为助催化剂。
还有，式(2)表示的过氧化合物，采用以式(7a)表示的羰基化合物和式(7b)表示的羰基化合物和过氧化氢反应而制得。式(7a)表示的羰基的化合物和以式(7b)表示的羰基的化合物，也可以是同一化合物。在这种情况下，生成对称的过氧化物。
在本发明的制造法1中，氨可以直接使用气体氨，也可以使用溶于有机溶剂或水中的氨。在氨作为气体便用时，可用氮气、氦气、氩气、二氧化碳等惰性气体稀释。氨的用量，对1摩尔基质，通常为0.5摩尔以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。
反应中所用的水量，对1摩尔基质通常为0.5摩尔以上，例如0.5～100摩尔以上，优选为1～50摩尔左右，水还可以大量过量。上述含氮原子的环状化合物用量，可在大的范围内选择，例如对1摩尔基质，为0.0000001～2摩尔左右，优选0.0001～1摩尔左右，更优选0.01～0.8摩尔左右，大多情况下为0.5～0.8摩尔左右。根据需要，可往体系内添加上述稳定化剂。另外，还可以添加羟胺。
反应可在溶剂存在或不存在下进行。作为溶剂，可以使用上式(2)表示的过氧化物制造法中所列举的同样溶剂。
反应温度，根据基质的种类，例如0～200℃，优选可选自10～100℃左右的范围内。反应压力，常压、加压下的任何一种都行。反应在氨存在下或流动下，通过间歇式、半间歇式、连续式等常用方法进行。
在本法中，通过反应，生成作为原料的与式(2)表示的过氧化物相对应的式(3)表示的吖嗪化合物及/或式(4b)表示的肟化合物。特别是，在采用以式(8)表示的双(1-羟基环烷基)过氧化物类作为原料时，可以生成以下式(9)表示的环有机吖嗪类 (式中，环Z的含义同上)，及/或以式(10)表示的环有机肟类 (式中，环Z的含义同上)。
作为式(3)表示的吖嗪化合物中的链状化合物，可以举出苯甲醛吖嗪、丙酮吖嗪、甲乙酮吖嗪、苯乙酮吖嗪、二苯甲酮吖嗪等。另外，作为上式(9)表示的环烷酮吖嗪类的代表例子，可以举出环丙酮吖嗪、环丁酮吖嗪、环戊酮吖嗪、环己酮吖嗪、环庚酮吖嗪、环辛酮吖嗪、环壬酮吖嗪、环癸酮吖嗪、环十二酮吖嗪、环十四酮吖嗪、环十六酮吖嗪、环十八酮吖嗪等。
作为式(4a)、(4b)表示的肟化合物中的链状化合物，可以举出苯甲醛肟、乙酮肟、甲乙酮肟、苯乙酮肟、二苯甲酮肟等。另外，式(10)表示的环链酮的肟类代表例子，可以举出环丙酮肟、环丁酮肟、环戊酮肟、环己酮肟、环庚酮肟、环辛酮肟、环壬酮肟、环癸酮肟、环十二酮肟、环十四酮肟、环十六酮肟、环十八酮肟等。
在制造法1中，吖嗪化合物和肟化合物的生成比例，例如，可通过适当选择反应温度、反应时间、催化剂的种类及量、溶剂的种类、水的用量等反应条件进行控制。更具体的是，当加长反应时间，含氮原子的环状化合物的量增加，肟化合物的生成比例增大。
反应终止后，反应生成物，例如通过过滤、浓缩、蒸馏、萃取、结晶、重结晶、吸附、柱色谱等分离手段或它们组合的分离手段进行分离精制。制造法2在本发明的制造法2中，在作为上述式(A)表示的骨架环的构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使上述式(3)中表示的吖嗪化合物，和水反应，生成式(4a)及/或式(4b)表示的肟化合物。
式(3)中，Ra、Rb、Rc、Rd与上述同样。作为Ra、Rb、Rc、Rd，特别是C1-20烷基、3～20节的环烷基、C6-20芳香烃、多个这样的基结合的基团等是优选的。另外，式(3)表示的化合物中，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，与相邻碳原子一起可形成环的化合物。作为这种吖嗪化合物的代表例子，可以举出，上式(9)表示的环链烷烃酮吖嗪。其中，环戊酮吖嗪、环己酮吖嗪、环辛酮吖嗪、环十二酮吖嗪等5～20员左右的环链烷烃酮吖嗪。式(3)表示的吖嗪化合物可用本发明制造法1制得。
在制造法2中，用于反应的水量，对1摩尔基质，通常达0.5摩尔以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。水还可使用大的过剩量。上述含氮原子的环状化合物的用量，可在大的范围内选择，例如对1摩尔基质，为0.0000001～5摩尔左右，优选0.0001～3摩尔左右，更优选0.01～2摩尔，多数情况下是0.1～1.5摩尔左右。还有，为了提高反应速度及收率，根据需要，可往体系内添加氨或羟胺，也可以添加上述稳定化剂。
反应可在溶剂存在或不存在下进行。作为溶剂，可以使用上面列举的同样溶剂。反应温度，根据基质的种类，例如0～200℃，优选可选自10～100℃左右的范围内。反应压力，常压、加压下的任何一种都行。反应通过间歇式、半间歇式、连续式等常用方法进行。
在本法中，通过反应，生成用作原料的与式(3)表示的吖嗪化合物相应的式(4a)表示的肟化合物及/或式(4b)表示的肟化合物。特别是，在采用式(9)表示的环链酮吖嗪类作为原料时，可以生成上式(10)表示的环链烷烃酮肟类。
反应终止后，反应生成物，例如通过过滤、浓缩、蒸馏、萃取、结晶、重结晶、吸附、柱色谱等分离手段或它们组合的分离手段进行分离精制。制造法3在本发明制造法3中，在含有上式(A)表示的骨架作为环构成要素的氮原子的环状化合物存在下，选自上式(5a)及式(5b)表示的1组具有亚甲基的化合物、上式(6a)及式(6b)表示的1组醇化合物、及上式(7a)及式(7b)表示的1组羰基化合物的3组中的至少1组化合物和氧、氨和水反应，生成上式(3)表示的吖嗪化合物，或上述(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。
式(5a)表示的化合物和式(5b)表示的化合物、式(6a)表示的化合物和式(6b)表示的化合物、式(7a)表示的化合物和式(7b)表示的化合物，可以分别是同一化合物。此时，生成对称的吖嗪化合物，及/或1种肟化合物。
在该制造法(3)中，作为基质，多数采用(1)具有亚甲基的化合物(例如，环链烷烃类)，或(2)醇化合物(例如，环链醇类)和羰基化合物(例如，环链酮类)的混合物(例如，K/A油)。
式(5a)、(5b)、(6a)、(6b)、(7a)、(7b)中，Ra、Rb、Rc、Rd与上述同样。作为Ra、Rb、Rc、Rd，特别是C1-20烷基、3～20节的环烷基、C6- 20芳香族烃基、其多个结合成的基团等是优选的。另外，在式(5a)、(5b)、(6a)、(6b)、(7a)、(7b)中，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，并与相邻碳原子一起形成环是优选的。作为Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，并与相邻碳原子一起形成环的具有亚甲基的化合物、醇化合物、及羰基化合物的代表例子，可分别举出以下式(11)、(12)、(13)表示的环烷烃类、环烷醇类及环烷酮。 (式中，环Z的含义同上)作为式(5a)、(5b)表示的具有亚甲基化合物中的链状化合物，可以举出甲苯、丙烷、丁烷、乙苯、苯基甲苯等。另外，作为式(11)表示的环链烷烃类的代表例子，可以举出环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、环十二烷、环十四烷、环十六烷、环十八烷、环二十烷、环二十二烷、环二十三烷等3～40节左右(优选3～20节左右)的环链烷烃等。其中，优选环戊烷、环己烷、环辛烷、环十二烷等5～20节左右的环烷烃。
作为式(6a)、(6b)表示的醇化合物中的链状化合物，可以举出苄醇、异丙醇、仲丁醇、α-甲基苄醇、二苯基甲醇等。另外，作为式(12)表示的环烷醇类的代表例子，例如，可以举出对应于上述环链烷的环烷醇，例如，环丙醇、环丁醇、环戊醇、环己醇、环庚醇、环辛醇、环壬醇、环癸醇、环十二醇、环十四醇、环十六醇、环十八醇、环二十醇、环二十二醇、环二十三醇等3～40节左右(优选3～30节左右)的环烷醇。其中，环戊醇、环已醇、环辛醇、环十二醇等5～20节左右的环烷醇是优选的。
作为式(7a)、(7b)表示的羰基化合物中的链状化合物，可以举出苯甲醛、丙酮、甲乙酮、苯乙酮、二苯甲酮等。另外，作为式(13)表示的环烷酮类的代表例子，例如，和上述环链烷相对应的环链烷酮如，可以举出环丙酮、环丁酮、环戊酮、环己酮、环庚酮、环辛酮、环壬酮、环癸酮、环十二烷酮、环十四烷酮、环十六烷酮、环十八烷酮、环二十烷酮、环二十二烷酮、环二十三烷酮等3～40节左右(优选3～30节左右)的环烷酮等。其中，环戊酮、环己酮、环辛酮、环十二烷酮等5～20节左右的环烷酮是优选的。
作为用于反应的氧，可以使用分子态氧及初生氧的任何一种均可。对分子态氧未作特别限定，既可用纯氧，也可用氮、氦、氩、二氧化碳等惰性气体稀释的氧或空气。氧气也可以在体系内发生。氧的用量，因基质的种类不同而异，然而，通常对1摩尔基质，为0.5摩尔或以上(例如1摩尔或以上)，优选1～100摩尔，更优选2～50摩尔左右。对基质，氧的用量多数过量。
氨可以直接使用气体氨，也可以使用溶于有机溶剂或水中的氨。在氨作为气体便用时，可用氮、氦、氩、二氧化碳等惰性气体稀释。氨的用量，对1摩尔基质，通常为0.5摩尔或以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。
用于反应的水量，对1摩尔基质，通常为0.5摩尔或以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。水可以使用大的过量。上述含氮原子的环状化合物用量，可在大的范围内选择，例如对1摩尔基质，例如0.0000001～5摩尔，优选0.0001～3摩尔，更优选0.01～2摩尔。
反应可在溶剂存在或不存在下进行。作为溶剂，可以使用上面列举的同样溶剂。反应温度，根据基质的种类，例如0～200℃，优选可选自10～100℃左右的范围内。反应压力，常压、加压下的任何一种都行。反应在氨及氧存在下或在氨及氧流通下，通过间歇式、半间歇式、连续式等常用方法进行。
另外，反应也可以分阶段进行。例如，使基质、上述含氮原子的环状化合物及根据需要添加的自由基引发剂、溶剂等的混合物，在氧存在下在规定时间进行反应，然后通过在体系内添加水、氨、必要时的稳定剂，在规定时间进行反应，可以生成吖嗪化合物及/或肟化合物。此时，在前一段操作中，生成式(2)表示的过氧化物，在后一段操作中转变为目的物。还有，在前段也可加水。
在本发明中，通过反应，可以生成作为原料使用的式(5a)及(5b)表示的具有亚甲基的化合物、式(6a)及(6b)表示的醇类、或对应于式(7a)及(7b)表示的羰基化合物的式(3)表示的吖嗪化合物、及/或式(4b)表示的肟化合物。吖嗪化合物和肟化合物的生成比例，例如，可通过适当选择反应温度、反应时间、催化剂的种类及量、溶剂种类、水的用量等反应条件而进行控制。
反应终止后，反应生成物，例如通过过滤、浓缩、蒸馏、萃取、结晶、重结晶、吸附、柱色谱等分离手段或它们组合的分离手段进行分离精制。
本发明中各制造法中得到的吖嗪化合物、肟化合物，可用作医药、农药、染料、溶剂、炸药等的原料，聚酰胺(尼龙)的原料等。特别是，6～12节的环烷酮吖嗪类及环烷酮肟类，可用作聚酰胺的原料。发明的效果按照本发明，可从廉价的原料，简易制造肟化合物或以该肟化合物作原料的有用的吖嗪化合物。另外，从吖嗪化合物可有效制造肟化合物。
下面通过实施例更详细地说明本发明，然而，本发明又不受这些实施例的限制。还有，分析可通过气相色谱法或高速液体色谱法进行。
权利要求
1.一种吖嗪化合物或肟化合物的制造方法，其特征是，以下式(A) [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]表示含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使下式(2)表示的环氧化合物和氨、水反应 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基。Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，同时与相邻碳原子形成环也可)，生成式(3)表示的吖嗪化合物 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)，或以下式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
2.按照权利要求1中记载的吖嗪或肟化合物制造法，其中，含氮原子的环状化合物是以下式(I) 表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物[式中，n表示0或1，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
3.一种肟化合物的制造方法，其特征是，以下式(A) [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]表示含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使式(3)表示的吖嗪化合物和氨、水反应 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，同时与相邻碳原子一起形成环也可)，生成以式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物， (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
4.按照权利要求3中记载的肟化合物制造法，其中，含氮原子的环状化合物是以式(I) 表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物[式中，n表示0或1，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
5.一种吖嗪化合物或肟化合物制造法，其特征是，在式(A)表示的含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下， [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]使以式(5a)及(5b)表示的1组具有亚甲基的化合物Ra-CH2-Rb(5a)Rc-CH2-Rd(5b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，与相邻碳原子一起形成环也可)，以下式(6a)及(6b)表示的1组醇化合物Ra-CH(OH)-Rb(6a)Rc-CH(OH)-Rd(6b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)以及以下式(7a)及(7b)表示的1组羰基化合物Ra-C(＝0)-Rb(7a)Rc-C(＝0)-Rd(7b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)的3组中选择至少1组化合物和氧、氨和水反应，生成式(3)表示的吖嗪化合物，或以式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物， (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
6.按照权利要求5中记载的吖嗪化合物或肟化合物制造法，其中，含氮原子的环状化合物是以下式(I) 表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物[式中，n表示0或1，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
全文摘要
由低价原料，以简单有效制备作为肟化合物或肟化合物原料有用的吖嗪化合物，式(A)[式中，X表示氧原子或－OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]表示含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使式(2)(式中，R
文档编号C07C249/00GK1443759SQ0310689
公开日2003年9月24日 申请日期2003年3月7日 优先权日2002年3月8日
发明者石井康敬, 中野达也 申请人:大赛璐化学工业株式会社
技术领域：
本发明涉及作为聚酰胺中间原料、有机合成中间体等使用的吖嗪化合物及肟化合物。
现有技术作为肟化合物制造法，己知有羰基化合物和羟胺的脱水缩合方法、在钯催化剂作用下硝基链烯酮催化加氢的方法、在二价钴存在下使羟氨基链烷进行空气氧化的方法。然而，在这些方法中，原料化合物都比较昂贵。
另一方面，环己烷在亚硝酰氯作用下通过光照射，经过亚硝基环己烷，制造环己酮肟(ハキサノンオキシム)的方法己经工业化。按照该法，由于环己烷直接变成肟，所以，与上法相比，有利点是制造成本降低。作为原料使用的亚硝酰氯，通常是通过一氧化氮和氯气反应制造的，所以，设备方面和操作性不好，并且，对环境的负荷大，这是个缺点。
本发明拟解决的课题因此，本发明的目的是提供一种从廉价原料简易制造肟化合物或作为肟化合物原料的有用的吖嗪化合物的方法。
本发明的另一个目的是提供一种以吖嗪化合物作为原料的肟化合物新型制造方法。
用于解决本课题的手段本发明人等为了达到上述目的进行悉心探讨，结果发现，当采用含有特定氮原子的环状化合物时，可分别有效地把过氧化物转变成相应的吖嗪化合物及/或肟化合物，把吖嗪化合物转变成相应的肟化合物，并且，通过采用含有特定氮原子的环状化合物，选自具有亚甲基的化合物、醇化合物及羰基化合物中至少一种化合物，可有效制得对应的吖嗪化合物及/或肟化合物。完成本发明。
即，本发明提供一种吖嗪化合物或肟化合物制造方法(下面有时称作“制造法1”)，其特征是，以下式(A)表示含有作为骨架的环状结构元素的氮原子的环状化合物存在下 [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子一起或羟基的保护基)]，使下式(2)表示的过氧化合物和氨、水反应 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基。Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，同时与相邻碳原子一起形成环也可)，生成以下式(3)表示的吖嗪化合物 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)，或以下式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
另外，本发明提供一种肟化合物制造方法(下面有时称作“制造法2”)，其特征是，在含有上式(A)表示的骨架作为环结构元素的氮原子的环状化合物存在下，使以上式(3)表示的吖嗪化合物和水反应，生成以上式(4a)或(4b)表示的肟化合物。
本发明还提供一种吖嗪化合物或肟化合物的制造方法(下面有时称作“制造法3”)，其特征是，在含有以上式(A)表示的骨架作为环结构元素的氮原子的环状化合物存在下，选自下式(5a)及(5b)表示的具有亚甲基的化合物组Ra-CH2-Rb(5a)Rc-CH2-Rd(5b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基。Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，并与相邻碳原子形成环也可)，以下式(6a)及(6b)表示的醇化合物组Ra-CH(OH)-Rb(6a)Rc-CH(OH)-Rd(6b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)以及以下式(7a)及(7b)表示的羰基化合物组Ra-C(＝0)-Rb(7a)Rc-C(＝0)-Rd(7b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)的3组中的至少1组化合物和氧、氨和水反应，生成上式(3)表示有吖嗪化合物，或以上式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。
上述含氮原子的环状化合物包括以下式(I)表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物 [式中，n表示0或1。X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
还有，在本申请书中，制造法1中的“以式(2)表示的过氧化物”、制造法2中的“以式(3)表示的吖嗪化合物”及制造法3中的“选自具有亚甲基的化合物组、醇化合物组及羰基化合物组的3组中的至少1组化合物”有时简称“基质”。
实施本发明的方案含氮原子的环状化合物本发明各方法所用的具有含氮原子的环状化合物的以式(A)表示的骨架中，氮原子和X之间的键为单键或双键。所述含氮原子的环状化合物，其分子中可以具有多个以式(A)表示的骨架。另外，该含氮原子的环状化合物，上述X为-OR基并且R是羟基的保护基时，以(A)表示的骨架中，多个除R的部分，可通过R进行结合也可。
式(A)中，作为用R表示的羟基保护基，可以采用有机合成领域常用的羟基保护基。作为这样的羟基保护基，可以举出，例如，烷基(例如甲基、叔丁基等C1-4烷基等)、链烯基(例如烯丙基等)、环烷基(例如环己基等)、芳基(例如2，4-二硝基苯基等)、芳烷基(例如苄基、2，6-二氯苄基、3-溴苄基、2-硝基苄基、三苯基甲基等)；取代的甲基(例如甲氧基甲基、甲基硫代甲基、苄基氧代甲基、叔丁氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基、2，2，2-三氯乙氧基甲基、双(2-氯乙氧基)甲基、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基等)、取代的乙基(例如1-乙氧基乙基、1-甲基-1-甲氧基乙基、1-异丙氧基乙基、2，2，2-三氯乙基、2-甲氧基乙基等)、四氢吡喃基、四氢呋喃基、1-羟基烷基(例如1-羟基乙基、1-羟基己基、1-羟基癸基、1-羟基十六烷基、1-羟基-1-苯基甲基等)等与羟基可能形成缩醛基或半缩醛基的基团等；酰基(例如甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基、月桂酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基等C1-20脂肪族酰基等脂肪族饱和或不饱和酰基；乙酰乙酰基；环戊烷羰基、环己烷羰基等环烷基羰基等脂环式酰基；苄酰基、萘酰基等芳香族酰基等)、磺酰基(甲磺酰基、乙磺酰基、三氟甲磺酰基、苯磺酰基、对-甲苯磺酰基、萘磺酰基等)、烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基等C1-4烷氧基羰基等)、芳烷氧基羰基(例如苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基等)、取代或未取代的氨基甲酰基(例如氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等)、从无机酸(硫酸、硝酸、磷酸、硼酸等)中除去OH基的基团、二烷基硫膦基(例如二甲基硫膦基等)、二芳基硫膦基(例如二苯基硫膦基等)、取代的甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)等。
另外，在X为-OR基时，在以式(A)表示的骨架中，几个除去R的部分、可通过R结合时，作为该R，例如，可以举出乙二酰基、丙二酰基、丁二酰基、戊二酰基、己二酰基、邻苯二甲酰基、间苯二甲酰基、对苯二甲酰基等多羧酸酰基；羰基；亚甲基、亚乙基、亚异丙基、环亚戊基、环亚己基、亚苄基等多元烃基(特别是2个羟基和形成缩醛键的基团)等。
优选的R包括，例如氢原子；可与羟基形成缩醛或半缩醛基的基团；从羧酸、磺酸、碳酸、氨基甲酸、硫酸、磷酸、硼酸等酸中除去OH基的基团(酰基、磺酰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基等)等的通过水解可脱离的水解性保护基团等。
在上述含氮原子的环状化合物中，还包括，例如以式(I)表示的具有N-取代环状酰亚胺骨架的环状酰亚胺系化合物。所述环状酰亚胺系化合物，在分子中可以具有多个以式(I)表示的N-取代环状酰亚胺骨架。另外，该环状酰亚胺系化合物，所述X是-OR基并且R为羟基保护基时，N-取代环状酰亚胺骨架中，几个除去R的部分(N-氧环状酰亚胺骨架)可通过R结合。
在式(I)中，n表示0或1。即，在式(I)中，n为0时表示5节的N-取代环状酰亚胺骨架，而n为1时表示6节的N-取代环状酰亚胺骨架。
作为上述环状酰亚胺系化合物的代表例子，可用下式(1)表示的化合物 [式中，n表示0或1。X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)。R1、R2、R3、R4、R5及R6既可以相同也可以相异，表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧代羰基、酰基或酰氧基，R1、R2、R3、R4、R5及R6中至少2个互相结合，与构成酰亚胺骨架的碳原子或碳-碳键一起形成双键、或芳香族或非芳香族的环。在上述R1、R2、R3、R4、R5及R6，或R1、R2、R3、R4、R5及R6中至少2个互相结合形成的双键或芳香族或非芳香族的环中，以下式(a) (式中，n、X的含义同前)表示的N-取代的环状酰亚胺基，还可以形成1个或2个以上]。
在该酰亚胺系化合物中，取代基R1、R2、R3、R4、R5及R6中的卤原子，包括碘、溴、氯及氟原子。烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基等的碳原子数1～30个左右(特别是碳原子数1～20个左右)的直链或支链烷基。
芳基包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等，环烷基包括环戊基、环己基等。烷氧基包括，例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基、十二氧基、十四氧基、十八氧基等的碳原子数1～30个左右(特别是碳原子数1～20个左右)的烷氧基。
取代的氧基羰基，例如，可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、己氧基羰基、癸氧基羰基、十六氧基羰基等C1-30烷氧基羰基(特别是碳原子数1～20个的烷氧基羰基)；环戊氧基羰基、环己氧基羰基等环烷氧基羰基(特别是3～20碳的环烷氧基羰基)；苯氧基羰基、萘氧基羰基等芳氧基羰基(特别是C6-20的芳氧基羰基)；苄氧基羰基等芳烷氧基羰基(特别是C7-21的芳烷氧基羰基)等。
作为酰基，例如，可以举出甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基等C1-30脂肪族酰基(特别是C1-20脂肪族酰基)等脂肪族饱和或不饱和酰基；乙酰乙酰基；环戊烷羰基、环己烷羰基等环烷烃羰基等脂环式酰基；苄酰基、萘酰基等芳香族酰基等。
作为酰氧基，例如，可以举出甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、新戊酰氧基、己酰氧基、辛酰氧基、癸酰氧基、月桂酰氧基、十四酰氧基、十六酰氧基、十八酰氧基等C1-30脂肪族酰氧基(特别是C1-20脂肪族酰氧基)等脂肪族饱和或不饱和酰氧基；乙酰乙酰氧基；环戊烷羰氧基、环己烷羰氧基等环烷烃羰氧基等脂环式酰氧基；苯甲酰氧基、萘酰氧基等芳香族酰氧基等。
上述取代基R1、R2、R3、R4、R5及R6既可以相同也可以相异。另外，在上式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，与构成酰亚胺骨架的碳原子或碳-碳键一起形成双键、或芳香族或非芳香族的环。优选的芳香族非芳香族环是5～12节环，特别是6～10节环左右，杂环或缩合杂环也可，但是，大多是烃环。在这些环中，例如包括非芳香族性脂环式环(具有环己烷环等取代基的环状链烷环、环状己环等的有取代基的环状链烯环等)、非芳香族交联环(有5-降冰片烯环等取代基的交联式烃环等)、苯环、萘环等有取代基的芳香环(包括缩合环)。上述环，多数由芳香环构成。上述环还可以具有烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基、酰氧基、硝基、氰基、氨基、卤原子等取代基。
上述R1、R2、R3、R4、R5及R6，或者R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，形成双键或芳香族或非芳香族的环中，以上式(a)表示的N-取代环状酰亚胺基还可以形成1个或2个以上。例如，R1、R2、R3、R4、R5及R6是碳原子数2以上的烷基时，通过构成该烷基的相邻2个碳原子也可以形成上述N-取代环状酰亚胺基。另外，R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，形成构成环状酰亚胺骨架的碳-碳键和双键，通过所含的该双键也可以形成上述N-取代环状酰亚胺基。另外，R1、R2、R3、R4、R5及R6中的至少2个互相结合，与构成环状酰亚胺骨架的碳原子或碳-碳键一起，形成芳香族或非芳香族环，此时，通过构成该环的相邻2个碳原子，也可以形成N-取代的环状酰亚胺基。
优选的酰亚胺系化合物包括以下式表示的化合物。
(式中，R11～R16既可以相同也可以相异，表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰氧基。R17～R26既可以相同也可以相异，表示氢原子、烷基、卤代烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基、酰氧基、硝基、氰基、氨基、卤原子。R17～R26，相邻的基团彼此结合，形成式(1c)、(1d)、(1e)、(1f)、(1h)或(1i)中表示的5节或6节的N-取代的环状酰亚胺基。式(1f)中，A表示亚甲基或氧原子。X的含义同上述)。
在取代基R11～R16中，作为卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰氧基，可以举出对应于上述R1～R6同样的那些基团。
在取代基R17～R26中，烷基包括与上述列举的同样的烷基，特别是碳原子数1～6个左右的烷基；卤烷基包括三氟甲基等碳原子数1～4个左右的卤代烷基；烷氧基包括与上述同样的烷氧基，特别是碳原子数1～4个左右的低级烷氧基；取代的氧基羰基包括与上述同样的取代的氧基羰基(烷氧基羰基、环烷基氧基羰基、芳基氧基羰基、芳烷基氧基羰基等)。另外，作为酰基，可以举出与上述同样的酰基(脂肪族饱和或不饱和酰基、乙酰乙酰基、脂环式酰基、芳香族酰基等)，作为酰氧基，可以举出与上述同样的酰氧基(脂肪族饱和或不饱和酰氧基、乙酰乙酰氧基、脂环式酰氧基、芳香族酰氧基等)等。作为卤原子，可以举出氟、氯、溴原子。取代的R17～R26中，通常多数是的氢原子、碳原子数1～4个左右的低级烷基、羧基、取代的氧基羰基、硝基、卤原子。
作为优选的酰亚胺系化合物中的具有5节的N-取代环状酰亚胺骨架的化合物的代表性例子，例如，可以举出N-羟基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α-甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，α-二甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，β-二甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，α，β，β-四甲基丁二酸酰亚胺、N-羟基马来酸酰亚胺、N-羟基六氢苯二甲酸酰亚胺、N，N′-二羟基环已烷四羧酸二酰亚胺、N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基四溴苯二甲酸酰亚胺、N-羟基四氯苯二甲酸酰亚胺、N-羟基牛油(ヘット)酸酰亚胺、N-羟基腐殖酸(ハィミック)酰亚胺、N-羟基三(苯六酸)酰亚胺、N，N′-二羟基苯均四酸酰亚胺、N，N′-二羟基萘四羧酸二酰亚胺、α，β-二乙氧基-N-羟基丁二酸酰胺、N-羟基-α，β-双(丙酰氧基)丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，β-双(戊酰氧基)丁二酸酰亚胺、N-羟基-α，β-双(月桂酰氧基)丁二酸酰亚胺、α，β-双(苯甲酰氧基)-N-羟基丁二酸酰亚胺、N-羟基-4-甲氧基羰基苯二甲酸酰亚胺、4-氯-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、4-乙氧基羰基-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4-戊氧基羰基苯二甲酸酰亚胺、4-十二烷氧基-N-羟基羰基酞酸酰亚胺、N-羟基-4-苯氧基羰基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4，5-双(甲氧基羰基)苯二甲酸酰亚胺、4，5-双(乙氧基羰基)-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4，5-双(戊氧基羰基)苯二甲酸酰亚胺、4，5-双(十二烷氧基羰基)-N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N-羟基-4，5-双(苯氧基羰基)苯二甲酸酰亚胺等式(1)中的X是-OR基并且R为氢原子的化合物；对应于这些化合物，R是乙酰基、丙酰基、苯甲酰基等的酰基化合物；N-甲氧基甲基氧基苯二甲酸酰亚胺、N-(2-甲氧基乙氧基甲基氧)苯二甲酸酰亚胺、N-四氢吡喃基氧苯二甲酸酰亚胺等的式(1)中，X是-OR基，并且R为可与羟基形成缩醛或半缩醛键的基团的化合物；N-甲磺酰基氧苯二甲酸酰亚胺、N-(对甲苯磺酰基氧)苯二甲酸酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且R是磺酰基的化合物；N-羟基苯二甲酸酰亚胺的硫酸酯、硝酸酯、磷酸酯或硼酸酯等的式(1)中，X是-OR，并且R是从无机酸中除去OH基的基团的化合物等。
优选的酰亚胺系化合物中，作为具有6员的N-取代环状酰亚胺骨架的化合物的代表例子，可以举出，例如N-羟基戊二酰亚胺、N-羟基-α，α-二甲基戊二酰亚胺、N-羟基-β，β-二甲基戊二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘烷二羧酸酰亚胺、N，N′-二羟基-1，8；4，5-萘烷四碳酸二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二羧酸酰亚胺(N-羟基苯二甲酰亚胺)、N，N′-二羟基-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且，R是氢原子的化合物，这种相应的化合物，R是乙酰基、丙酰基、苯甲酰基的酰基化合物；N-甲氧基甲基氧-1，8-萘二羧酸酰亚胺、N，N′-双(甲氧基甲基氧)-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且，R是能与羟基形成缩醛或半缩醛键的基团的化合物；N-甲烷磺酰基氧-1，8-萘二羧酸酰亚胺、N，N′-双(甲烷磺酰基氧)-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等的式(1)中，X是-OR，并且，R是磺酰基的化合物；N-羟基-1，8-萘二羧酸酰亚胺或N，N′-二羟基-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺的硫酸酯、硝酸酯、磷酸酯或硼酸酯等的式(1)中，X是-OR，并且R是由无机酸中除去OH基的基团的化合物等。
上述含氮原子的环状化合物中，除上述环状酰亚胺系化合物以外，例如还包括含有下式(II)表示的环状酰基脲骨架[-C(＝O)-N-C(＝O)-N-]的环状酰基脲系化合物。 (式中，G表示碳原子或氮原子，m表示1或2，m为2时，二个G可以相同或不同。R与上述相同)。
上述环状酰基脲系化合物，分子中可以有多个以式(II)表示的环状酰基脲骨架。另外，该环状酰基脲系化合物，在以(II)表示的环状酰基脲骨架中，除去R的部分(N-氧环状酰基脲骨架)有多个，通过R加以结合。构成上述环状酰基脲骨架的原子G，以及结合在该G上的氮原子可以具有各种取代基，另外，在上述环状酰基脲骨架中，还可以缩合非芳香族或芳香族环。另外，上述环状酰基脲骨架，在环中具有双键也可以。
在以式(II)表示的环状酰基脲骨架中，还包括以下式(II a)表示的3-羟基(或3-取代氧)乙内酰脲骨架、以式(II b)表示的4-羟基(或4-取代氧)-1，2，4-三唑(トリァゾリジン)-3，5-二酮骨架[包括4-羟基(或4-取代氧)-1，2，4-三唑(トリァゾリン)-3，5-二酮骨架]、以式(II c)表示的氢-3-羟基(或3-取代氧)-1，3-二吖嗪-2，4-二酮骨架[包括六氢-1-羟基(或1-取代氧)-1，3-二吖嗪-2，4，6三酮骨架，六氢-1，3-二羟基(或1，3-双取代氧)-1，3-二吖嗪-2，4，6-三酮骨架、3-羟基(或3-取代氧)尿嘧啶骨架]、以式(II d)表示的氢-4-羟基(或4-取代氧)-1，2，4-三吖嗪-3，5-二酮骨架、以式(II e)表示的氢-1-羟基(或1-取代氧)-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮骨架、以式(II f)表示的氢-5-羟基(或5-取代氧)-1，2，3，5-四吖嗪-4，6-二酮骨架。 作为上述环状酰基脲系化合物的代表例子，可以举出以下式(14) 表示的氢-1-羟基(或1-取代氧)-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮化合物(式中，R27、R30既可以相同也可以相异，表示氢原子、烷基、芳基、环烷基、用保护基保护的羟基、用保护基保护的羧基或酰基，R28、R29既可以相同也可以相异，表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰基氧基。R27、R28、R29、R30中的至少2个互相结合，与构成式中环的原子一起，形成双键、或芳香族或非芳香族的环，R28、R29是一个整体形成氧基。R的含义同上)。
式(14)中的R27、R30，作为烷基、芳基、环烷基、酰基，可以列举上述R1～R6中的烷基等同样的那些。作为羟基保护基，可以列举上述那些。
作为羟基保护基，可以举出有机合成领域常用的保护基，例如烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丁氧基等C1-6烷氧基等)、环烷氧基、芳氧基(例如苯氧基等)芳烷氧基(例如苄氧基等)、三烷基甲硅烷氧基(例如三甲基甲硅烷氧基等)、有取代基的氨基(例如，氨基；甲基氨基、二甲基氨基等的单-或二-C1-6烷基氨基等)等。
R28、R29中卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、取代的氧基羰基、酰基或酰基氧基，可以举出上述R1～R6中的烷基等同样的那些。
在式(14)中，R27、R28、R29、R30中的至少2个可互相结合，与构成式中环的原子(碳原子及/或氮原子)一起，形成双键、或芳香族或非芳香族的环，R28、R29成一个整体形成氧基。作为优选的芳香族或非芳香族的环，可以举出上述同样的那些。
作为优选的上述环状酰基脲系化合物的代表例子，可以举出，例如，3-羟基乙内酰脲、1，3-二羟基乙内酰脲及其衍生物的具有以式(II a)表示的骨架的化合物；4-羟基-1，2，4-三唑基-3，5-二酮、4-羟基-1，2，4-三唑基-3，5-二酮及其衍生物等的具有以式(II b)表示骨架的化合物；六氢-3-羟基-1，3-二吖嗪-2，4-二酮、六氢-1，3-二羟基-1，3-二吖嗪-2，4-二酮、六氢-1-羟基-1，3-二吖嗪-2，4，6-三酮、六氢-1，3-二羟基-1，3-二吖嗪-2，4，6-三酮、3-羟基尿嘧啶及其衍生物等的具有以式(II c)表示骨架的化合物；六氢-4-羟基-1，2，4-三吖嗪-3，5-二酮及其衍生物等的具有以式(II d)表示骨架的化合物；六氢-1，3，5-三羟基-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、1，3，5-三乙酰氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、1，3，5-三(苯甲酰氧基)-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、六氢-1，3，5-三(甲氧基甲基氧)-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮、六氢-1-羟基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、六氢-1-羟基-3，5-二甲基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-乙酰氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-乙酰氧基-六氢-3，5-二甲基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-苯甲酰氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮、1-苯甲酰氧基-六氢-3，5-二甲基-1，3，5-三吖嗪-2，6-二酮等的具有以式(II e)表示骨架的化合物[例如，以式(14)表示的化合物]；六氢-5-羟基-1，2，3，5-四吖嗪-4，6-二酮及其衍生物等的以式(II e)表示骨架的化合物。
上述含氮原子的环状化合物中，X为-OR，并且R为氢原子的化合物(N-羟基环状化合物)，可按照已知的方法，或与已知方法组合的方法进行制造。另外，上述含氮原子的环状化合物中，X为-OR，并且R为羟基保护基的化合物，可在对应的R为氢原子的化合物(N-羟基环状化合物)中，利用常用的保护基导入反应，导入所希望的保护基进行调整。
具体的是，上述环状酰亚胺系化合物中，X为-OR，并且R为氢原子的化合物(N-羟基环状化合物)，可通过常用的酰亚胺化反应，例如对应的酸酐和羟胺反应，经过酸酐基的开环及闭环进行酰亚胺化的方法而制得。例如，N-乙酰氧基苯二甲酸酰亚胺，是N-羟基苯二甲酸酰亚胺与醋酐反应，在碱存在下，通过与乙酰卤反应而制得。另外，也可采用其他方法制造。
特别优选的酰亚胺化合物，包括从脂肪族多元羧酸酐(环状酐)或芳香族多元羧酸酐中衍生的N-羟基酰亚胺化合物(例如，N-羟基丁二酸酰亚胺、N-羟基苯二甲酸酰亚胺、N，N’-二羟基苯均四酸二酰亚胺、N-羟基戊二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二羧酸酰亚胺、N，N’-二羟基-1，8；4，5-萘四羧酸二酰亚胺等)；以及，往该N-羟基酰亚胺化合物的羟基导入保护基所得到的化合物。
上述环状酰基脲系化合物中，例如，1，3，5-三乙氧基-六氢-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮(＝1，3，5-三乙氧基异氰酸)通过六氢-1，3，5-三羟基-1，3，5-三吖嗪-2，4，6-三酮(＝1，3，5-三羟基异氰酸)与醋酐反应，在碱存在下与乙酰卤反应制得。
含在构成式(A)表示骨架的环的元素中的氮原子的环状化合物，在反应中，可以单独使用或2种以上组合使用。例如，具有以式(I)表示的环状酰亚胺骨架的环状酰亚胺系化合物和具有以式(II)表示的环状酰亚胺骨架的环状酰基脲化合物等也可以并用。上述含氮原子的环状化合物也可在反应体系内生成。助催化剂等在本发明的各制造方法中，根据需要，也可以与上述含氮原子的环状化合物同时采用助催化剂。作为助催化剂，例如可以举出钯化合物、锰化合物、钴化合物、周期表1族或2族的金属元素化合物等的金属化合物；有机鎓盐等。此外，还可以使用特开平9-327626号公报中作为酰亚胺化合物催化剂的助催化剂记载的那些。这些助催化剂既可单独使用也可2种以上组合使用。
另外，在体系内还可以添加自由基引发剂(偶氮二异丁腈等)及自由基反应促进剂、氧化剂等初期活化剂。自由基引发剂的用量，例如，对1摩尔基质为0.0000001～0.5摩尔，优选0.0001～0.3摩尔左右。另外，为了使作为中间体的过氧化物等的稳定化，在体系内添加乙二胺四醋酸(EDTA)等稳定化剂(中间体过氧化物的捕集剂)。稳定化剂的用量，例如，对1摩尔基质为0.0000001～0.1摩尔，优选0.0001～0.01摩尔左右。制造法1在本发明的制造法1，在上述含氮原子的环状化合物存在下，使上述式(2)中表示的过氧化物，与氨和水反应，生成式(3)表示的吖嗪化合物，或以上式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。
式(2)中，Ra、Rb、Rc、Rd中的烃基包括脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基、这是含有多个结合的基。作为脂肪族烃基，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基、癸基、十四烷基等的烷基(例如，C1-20烷基等)；乙烯基、烯丙基等链烯基(例如，C2-20链烯基等)；乙炔基、丙炔基等链炔基(例如，C2-20链炔基等)等。
作为脂环式烃基，例如，可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基、环癸基、环十二烷基等环烷基(3～20员的环烷基等)；环戊烯基、环己烯基等环链烯基(3～20员的环链烯基等)等。在脂环式烃基的脂环上还可以缩合其他的环(芳香族或非芳香族的碳环或杂环)，此时，也可以形成交联环。作为芳香族烃基，例如，可以举出苯基、萘基等碳原子数6～20个的芳香族烃基。
在上述烃基中，特别是C1-20烷基、3～20员的环烷基、C6-20芳香族烃基、这些多个结合的基团等是优选的。
上述烃基中，在不影响反应的范围内，还可以结合各种取代基。作为这种取代基，例如，可以举出卤原子、羟基、巯基、取代的氧基(例如，烷氧基、芳氧基、酰氧基等)、取代的硫基、羧基、取代的氧基羰基(烷氧基羰基等)、取代或未取代的氨基甲酰基、氰基、硝基、取代或未取代的氨基、杂环基、氧基等。
Ra和Rb、Rc和Rd，可分别互相结合，并与相邻碳原子一起形成的环，作为环，可以举出环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环、环十二烷环、环十四烷环、环十六烷环、环十八烷环、环二十烷环、环二十二烷环、环二十三烷环等3～40节左右(优选3～30节左右)的环烷链；环戊烯环、环已烯环等3～40节左右(优选3～30节左右)的环链烯烃环等。其中，优选的是环戊环、环已环、环辛环、环十二烷环等5～20节左右的环链烷环是优选的。
上述环链烷环在不影响反应的范围内可以具有取代基。作为这样的取代基，例如，除具有上述烃基取代基以外，还可以举出烷基(例如，甲基、乙基、异丙基、叔丁基、己基、辛基、癸基等C1-20烷基等，特别是C1-4烷基)、链烯基、链炔基、环烷基、环链烯基、芳基(例如，苯基、萘基等)、芳烷基(例如，苄基等)等。另外，在环烷烃环中，既可以缩合芳香族或非芳香族的碳环及杂环，也可以在该场合形成交联环。
Ra和Rb、Rc和Rd，作为分别可互相结合并与相邻碳原子一起形成环的过氧化物代表例子，可以举出以下式(8)表示的双(1-羟基环烷基)过氧化物类。 (式中，环Z表示环烷烃环)在环Z中作为环烷烃环，可以举出上述环烷烃环。该环烷烃环也可以具有上述取代基。另外，芳香族或非芳香族的碳环及杂环可以缩合，这时也可以形成交联环。
作为式(2)表示的过氧化物中的链状化合物，可以举出双(1-羟基-1-苯基甲基)过氧化物、双(1-羟基-1-甲基乙基)过氧化物、双(1-羟基-1-甲基丙基)过氧化物、双(1-羟基-1-苯基乙基)过氧化物、双(1-羟基-1，1-二苯基甲基)过氧化物等。另外，作为上式(8)表示的双(1-羟基环烷基)过氧化物类的代表例，可以举出双(1-羟基环丙基)过氧化物、双(1-羟基环丁基)过氧化物、双(1-羟基环戊基)过氧化物、双(1-羟基环已基)过氧化物、双(1-羟基环庚基)过氧化物、双(1-羟基环辛基)过氧化物、双(1-羟基环壬基)过氧化物、双(1-羟基环癸基)过氧化物、双(1-羟基环十四烷基)过氧化物、双(1-羟基环十六烷基)过氧化物、双(1-羟基环十八烷基)过氧化物等。
式(2)表示的过氧化物，例如，上式(6a)表示的醇化合物及上式(7b)表示的羰基化合物[或，上式(6b)表示的醇化合物及上式(7a)表示的羰基化合物]，在具有上式(I)表示的环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物存在下，通过与分子状氧反应而制得[参阅国际公开公报WO99/50204(PCT/JP99/01464)]。该反应在溶剂存在下或不存在下进行。作为溶剂，例如，可以举出醋酸、丙酸等有机酸；乙腈、苯甲腈等腈类；甲酰胺、乙酰胺、二甲基酰胺(DMA)、二甲基乙酰胺等酰胺类；己烷、辛烷等脂肪烃类；二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、二氯苯、三氟甲基苯等卤代烃类；硝基苯、硝基甲烷、硝基乙烷等硝基化合物；醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类；它们的混合溶剂。上述羰基化合物的用量，对1摩尔醇化合物，例如为0.5～5摩尔左右。上述酰亚胺化合物的用量，对1摩尔醇化合物，例如为0.000001～1摩尔。作为分子态氧，可以使用纯氧、用惰性气体稀释的氧或空气。反应温度30～150℃左右。反应可在常压下或加压下进行。根据需要，也可以使用锰化合物、钴化合物等金属化合物等作为助催化剂。还有，作为式(7b)表示的羰基化合物，采用式(6a)表示的醇化合物的相应化合物时，生成对称的过氧化物。
另外，式(2)表示的过氧化合物，把上式(5a)表示的具有亚甲基的化合物和式(5b)表示的具有亚甲基的化合物，在具有式(I)表示的环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物存在下，通过与分子氧反应而制得。还有，式(5a)表示的具有亚甲基的化合物和式(5b)表示的具有亚甲基的化合物，也可以是同一化合物(在这种情况下，生成对称的过氧化物)。这个反应是在溶剂存在下或不存在下进行。作为溶剂可使用与上述相同的。上述酰亚胺系化合物的用量，对1摩尔具有亚甲基的化合物，例如为0.000001～1摩尔左右。作为分子态氧，可以使用纯氧、用惰性气体稀释的氧或空气。反应温度60～150℃左右。反应可在常压下或加压下进行。根据需要，也可以使用锰化合物、钴化合物等金属化合物等作为助催化剂。
还有，式(2)表示的过氧化合物，采用以式(7a)表示的羰基化合物和式(7b)表示的羰基化合物和过氧化氢反应而制得。式(7a)表示的羰基的化合物和以式(7b)表示的羰基的化合物，也可以是同一化合物。在这种情况下，生成对称的过氧化物。
在本发明的制造法1中，氨可以直接使用气体氨，也可以使用溶于有机溶剂或水中的氨。在氨作为气体便用时，可用氮气、氦气、氩气、二氧化碳等惰性气体稀释。氨的用量，对1摩尔基质，通常为0.5摩尔以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。
反应中所用的水量，对1摩尔基质通常为0.5摩尔以上，例如0.5～100摩尔以上，优选为1～50摩尔左右，水还可以大量过量。上述含氮原子的环状化合物用量，可在大的范围内选择，例如对1摩尔基质，为0.0000001～2摩尔左右，优选0.0001～1摩尔左右，更优选0.01～0.8摩尔左右，大多情况下为0.5～0.8摩尔左右。根据需要，可往体系内添加上述稳定化剂。另外，还可以添加羟胺。
反应可在溶剂存在或不存在下进行。作为溶剂，可以使用上式(2)表示的过氧化物制造法中所列举的同样溶剂。
反应温度，根据基质的种类，例如0～200℃，优选可选自10～100℃左右的范围内。反应压力，常压、加压下的任何一种都行。反应在氨存在下或流动下，通过间歇式、半间歇式、连续式等常用方法进行。
在本法中，通过反应，生成作为原料的与式(2)表示的过氧化物相对应的式(3)表示的吖嗪化合物及/或式(4b)表示的肟化合物。特别是，在采用以式(8)表示的双(1-羟基环烷基)过氧化物类作为原料时，可以生成以下式(9)表示的环有机吖嗪类 (式中，环Z的含义同上)，及/或以式(10)表示的环有机肟类 (式中，环Z的含义同上)。
作为式(3)表示的吖嗪化合物中的链状化合物，可以举出苯甲醛吖嗪、丙酮吖嗪、甲乙酮吖嗪、苯乙酮吖嗪、二苯甲酮吖嗪等。另外，作为上式(9)表示的环烷酮吖嗪类的代表例子，可以举出环丙酮吖嗪、环丁酮吖嗪、环戊酮吖嗪、环己酮吖嗪、环庚酮吖嗪、环辛酮吖嗪、环壬酮吖嗪、环癸酮吖嗪、环十二酮吖嗪、环十四酮吖嗪、环十六酮吖嗪、环十八酮吖嗪等。
作为式(4a)、(4b)表示的肟化合物中的链状化合物，可以举出苯甲醛肟、乙酮肟、甲乙酮肟、苯乙酮肟、二苯甲酮肟等。另外，式(10)表示的环链酮的肟类代表例子，可以举出环丙酮肟、环丁酮肟、环戊酮肟、环己酮肟、环庚酮肟、环辛酮肟、环壬酮肟、环癸酮肟、环十二酮肟、环十四酮肟、环十六酮肟、环十八酮肟等。
在制造法1中，吖嗪化合物和肟化合物的生成比例，例如，可通过适当选择反应温度、反应时间、催化剂的种类及量、溶剂的种类、水的用量等反应条件进行控制。更具体的是，当加长反应时间，含氮原子的环状化合物的量增加，肟化合物的生成比例增大。
反应终止后，反应生成物，例如通过过滤、浓缩、蒸馏、萃取、结晶、重结晶、吸附、柱色谱等分离手段或它们组合的分离手段进行分离精制。制造法2在本发明的制造法2中，在作为上述式(A)表示的骨架环的构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使上述式(3)中表示的吖嗪化合物，和水反应，生成式(4a)及/或式(4b)表示的肟化合物。
式(3)中，Ra、Rb、Rc、Rd与上述同样。作为Ra、Rb、Rc、Rd，特别是C1-20烷基、3～20节的环烷基、C6-20芳香烃、多个这样的基结合的基团等是优选的。另外，式(3)表示的化合物中，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，与相邻碳原子一起可形成环的化合物。作为这种吖嗪化合物的代表例子，可以举出，上式(9)表示的环链烷烃酮吖嗪。其中，环戊酮吖嗪、环己酮吖嗪、环辛酮吖嗪、环十二酮吖嗪等5～20员左右的环链烷烃酮吖嗪。式(3)表示的吖嗪化合物可用本发明制造法1制得。
在制造法2中，用于反应的水量，对1摩尔基质，通常达0.5摩尔以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。水还可使用大的过剩量。上述含氮原子的环状化合物的用量，可在大的范围内选择，例如对1摩尔基质，为0.0000001～5摩尔左右，优选0.0001～3摩尔左右，更优选0.01～2摩尔，多数情况下是0.1～1.5摩尔左右。还有，为了提高反应速度及收率，根据需要，可往体系内添加氨或羟胺，也可以添加上述稳定化剂。
反应可在溶剂存在或不存在下进行。作为溶剂，可以使用上面列举的同样溶剂。反应温度，根据基质的种类，例如0～200℃，优选可选自10～100℃左右的范围内。反应压力，常压、加压下的任何一种都行。反应通过间歇式、半间歇式、连续式等常用方法进行。
在本法中，通过反应，生成用作原料的与式(3)表示的吖嗪化合物相应的式(4a)表示的肟化合物及/或式(4b)表示的肟化合物。特别是，在采用式(9)表示的环链酮吖嗪类作为原料时，可以生成上式(10)表示的环链烷烃酮肟类。
反应终止后，反应生成物，例如通过过滤、浓缩、蒸馏、萃取、结晶、重结晶、吸附、柱色谱等分离手段或它们组合的分离手段进行分离精制。制造法3在本发明制造法3中，在含有上式(A)表示的骨架作为环构成要素的氮原子的环状化合物存在下，选自上式(5a)及式(5b)表示的1组具有亚甲基的化合物、上式(6a)及式(6b)表示的1组醇化合物、及上式(7a)及式(7b)表示的1组羰基化合物的3组中的至少1组化合物和氧、氨和水反应，生成上式(3)表示的吖嗪化合物，或上述(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。
式(5a)表示的化合物和式(5b)表示的化合物、式(6a)表示的化合物和式(6b)表示的化合物、式(7a)表示的化合物和式(7b)表示的化合物，可以分别是同一化合物。此时，生成对称的吖嗪化合物，及/或1种肟化合物。
在该制造法(3)中，作为基质，多数采用(1)具有亚甲基的化合物(例如，环链烷烃类)，或(2)醇化合物(例如，环链醇类)和羰基化合物(例如，环链酮类)的混合物(例如，K/A油)。
式(5a)、(5b)、(6a)、(6b)、(7a)、(7b)中，Ra、Rb、Rc、Rd与上述同样。作为Ra、Rb、Rc、Rd，特别是C1-20烷基、3～20节的环烷基、C6- 20芳香族烃基、其多个结合成的基团等是优选的。另外，在式(5a)、(5b)、(6a)、(6b)、(7a)、(7b)中，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，并与相邻碳原子一起形成环是优选的。作为Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，并与相邻碳原子一起形成环的具有亚甲基的化合物、醇化合物、及羰基化合物的代表例子，可分别举出以下式(11)、(12)、(13)表示的环烷烃类、环烷醇类及环烷酮。 (式中，环Z的含义同上)作为式(5a)、(5b)表示的具有亚甲基化合物中的链状化合物，可以举出甲苯、丙烷、丁烷、乙苯、苯基甲苯等。另外，作为式(11)表示的环链烷烃类的代表例子，可以举出环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、环十二烷、环十四烷、环十六烷、环十八烷、环二十烷、环二十二烷、环二十三烷等3～40节左右(优选3～20节左右)的环链烷烃等。其中，优选环戊烷、环己烷、环辛烷、环十二烷等5～20节左右的环烷烃。
作为式(6a)、(6b)表示的醇化合物中的链状化合物，可以举出苄醇、异丙醇、仲丁醇、α-甲基苄醇、二苯基甲醇等。另外，作为式(12)表示的环烷醇类的代表例子，例如，可以举出对应于上述环链烷的环烷醇，例如，环丙醇、环丁醇、环戊醇、环己醇、环庚醇、环辛醇、环壬醇、环癸醇、环十二醇、环十四醇、环十六醇、环十八醇、环二十醇、环二十二醇、环二十三醇等3～40节左右(优选3～30节左右)的环烷醇。其中，环戊醇、环已醇、环辛醇、环十二醇等5～20节左右的环烷醇是优选的。
作为式(7a)、(7b)表示的羰基化合物中的链状化合物，可以举出苯甲醛、丙酮、甲乙酮、苯乙酮、二苯甲酮等。另外，作为式(13)表示的环烷酮类的代表例子，例如，和上述环链烷相对应的环链烷酮如，可以举出环丙酮、环丁酮、环戊酮、环己酮、环庚酮、环辛酮、环壬酮、环癸酮、环十二烷酮、环十四烷酮、环十六烷酮、环十八烷酮、环二十烷酮、环二十二烷酮、环二十三烷酮等3～40节左右(优选3～30节左右)的环烷酮等。其中，环戊酮、环己酮、环辛酮、环十二烷酮等5～20节左右的环烷酮是优选的。
作为用于反应的氧，可以使用分子态氧及初生氧的任何一种均可。对分子态氧未作特别限定，既可用纯氧，也可用氮、氦、氩、二氧化碳等惰性气体稀释的氧或空气。氧气也可以在体系内发生。氧的用量，因基质的种类不同而异，然而，通常对1摩尔基质，为0.5摩尔或以上(例如1摩尔或以上)，优选1～100摩尔，更优选2～50摩尔左右。对基质，氧的用量多数过量。
氨可以直接使用气体氨，也可以使用溶于有机溶剂或水中的氨。在氨作为气体便用时，可用氮、氦、氩、二氧化碳等惰性气体稀释。氨的用量，对1摩尔基质，通常为0.5摩尔或以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。
用于反应的水量，对1摩尔基质，通常为0.5摩尔或以上，例如0.5～100摩尔左右，优选1～50摩尔左右。水可以使用大的过量。上述含氮原子的环状化合物用量，可在大的范围内选择，例如对1摩尔基质，例如0.0000001～5摩尔，优选0.0001～3摩尔，更优选0.01～2摩尔。
反应可在溶剂存在或不存在下进行。作为溶剂，可以使用上面列举的同样溶剂。反应温度，根据基质的种类，例如0～200℃，优选可选自10～100℃左右的范围内。反应压力，常压、加压下的任何一种都行。反应在氨及氧存在下或在氨及氧流通下，通过间歇式、半间歇式、连续式等常用方法进行。
另外，反应也可以分阶段进行。例如，使基质、上述含氮原子的环状化合物及根据需要添加的自由基引发剂、溶剂等的混合物，在氧存在下在规定时间进行反应，然后通过在体系内添加水、氨、必要时的稳定剂，在规定时间进行反应，可以生成吖嗪化合物及/或肟化合物。此时，在前一段操作中，生成式(2)表示的过氧化物，在后一段操作中转变为目的物。还有，在前段也可加水。
在本发明中，通过反应，可以生成作为原料使用的式(5a)及(5b)表示的具有亚甲基的化合物、式(6a)及(6b)表示的醇类、或对应于式(7a)及(7b)表示的羰基化合物的式(3)表示的吖嗪化合物、及/或式(4b)表示的肟化合物。吖嗪化合物和肟化合物的生成比例，例如，可通过适当选择反应温度、反应时间、催化剂的种类及量、溶剂种类、水的用量等反应条件而进行控制。
反应终止后，反应生成物，例如通过过滤、浓缩、蒸馏、萃取、结晶、重结晶、吸附、柱色谱等分离手段或它们组合的分离手段进行分离精制。
本发明中各制造法中得到的吖嗪化合物、肟化合物，可用作医药、农药、染料、溶剂、炸药等的原料，聚酰胺(尼龙)的原料等。特别是，6～12节的环烷酮吖嗪类及环烷酮肟类，可用作聚酰胺的原料。发明的效果按照本发明，可从廉价的原料，简易制造肟化合物或以该肟化合物作原料的有用的吖嗪化合物。另外，从吖嗪化合物可有效制造肟化合物。
下面通过实施例更详细地说明本发明，然而，本发明又不受这些实施例的限制。还有，分析可通过气相色谱法或高速液体色谱法进行。
权利要求
1.一种吖嗪化合物或肟化合物的制造方法，其特征是，以下式(A) [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]表示含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使下式(2)表示的环氧化合物和氨、水反应 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基。Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，同时与相邻碳原子形成环也可)，生成式(3)表示的吖嗪化合物 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)，或以下式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物。 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
2.按照权利要求1中记载的吖嗪或肟化合物制造法，其中，含氮原子的环状化合物是以下式(I) 表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物[式中，n表示0或1，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
3.一种肟化合物的制造方法，其特征是，以下式(A) [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]表示含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使式(3)表示的吖嗪化合物和氨、水反应 (式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，同时与相邻碳原子一起形成环也可)，生成以式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物， (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
4.按照权利要求3中记载的肟化合物制造法，其中，含氮原子的环状化合物是以式(I) 表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物[式中，n表示0或1，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
5.一种吖嗪化合物或肟化合物制造法，其特征是，在式(A)表示的含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下， [式中，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]使以式(5a)及(5b)表示的1组具有亚甲基的化合物Ra-CH2-Rb(5a)Rc-CH2-Rd(5b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd既可以相同也可以相异，表示氢原子或烃基，Ra和Rb、Rc和Rd分别互相结合，与相邻碳原子一起形成环也可)，以下式(6a)及(6b)表示的1组醇化合物Ra-CH(OH)-Rb(6a)Rc-CH(OH)-Rd(6b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)以及以下式(7a)及(7b)表示的1组羰基化合物Ra-C(＝0)-Rb(7a)Rc-C(＝0)-Rd(7b)(式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)的3组中选择至少1组化合物和氧、氨和水反应，生成式(3)表示的吖嗪化合物，或以式(4a)及/或(4b)表示的肟化合物， (式中，Ra、Rb、Rc、Rd的含义同上)。
6.按照权利要求5中记载的吖嗪化合物或肟化合物制造法，其中，含氮原子的环状化合物是以下式(I) 表示的具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺系化合物[式中，n表示0或1，X表示氧原子或-OR基(R表示氢原子或羟基的保护基)]。
全文摘要
由低价原料，以简单有效制备作为肟化合物或肟化合物原料有用的吖嗪化合物，式(A)[式中，X表示氧原子或－OR基(R表示氢原子或羟基的保护基团)]表示含有作为骨架的环状构成元素的氮原子的环状化合物存在下，使式(2)(式中，R
文档编号C07C249/00GK1443759SQ0310689
公开日2003年9月24日 申请日期2003年3月7日 优先权日2002年3月8日
发明者石井康敬, 中野达也 申请人:大赛璐化学工业株式会社
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