JP2000514823A - 改良されたリチウムおよびアミンの溶解金属還元 - Google Patents

改良されたリチウムおよびアミンの溶解金属還元

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フェドルク，ネストー・エイ
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ガースト，マイケル・イー
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、溶解金属還元に対して感受性を有する有機化合物を還元するまたは還元的に開裂する方法であって、低級アルキルアルコールを要すれば含有してよい、Ｒ−ＮＨ2［式中、Ｒは、直鎖および分岐鎖異性体の全てを含むエチル、プロピルおよびブチルからなる群から選択される。］、ならびに第１級および第２級アミノ基およびこれらの混合物から選択された少なくとも２つのアミノ基を有するポリアミン、例えばエチレンジアミン中のリチウムの溶液に有機化合物を、還元を行うのに充分な時間で曝露することからなる方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたリチウムおよびアミンの溶解金属還元 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的に、有機化合物の還元的水素化の分野に関する。詳しくは、 本発明は、還元を行うために、第１級および第２級アミノ基およびその混合物か らなる群から選択された少なくとも２つのアミノ基を有するポリアミン、例えば エチレンジアミン、ならびに低分子量アミンの混合物中において、リチウムで有 機化合物を処理することに関する。 背景技術 アンモニアまたは低級アルキルアミン中でアルカリ金属を使用する還元は、有 機化合物の還元のための合成的に有用な反応である。通常に使用される金属とし ては、アルカリ金属、例えば、リチウム、ナトリウムおよびカリウム、ならびに カルシウムおよびマグネシウム、ならびに場合により亜鉛およびカリウムが挙げ られる。アルカリ金属およびカルシウムは、液体アンモニア（沸点：−３３℃） 中の溶液、低分子量アミン、例えば、メチルアミンおよびエチルアミン中の溶液 、いくつかのエーテル、例えば１，２−ジメトキシエタン中の溶液に溶解する。 液体アンモニア中の金属溶液での反応は、しばしば、共溶媒、例えば、エーテル 、テトラヒドロフラン、または１，２−ジメトキシエタンを使用して、反応混合 物における有機基質の溶解性を増加させている。これには、時々、２相反応混合 物が得られるという欠点がある。 バーチ（Birch）還元は、おそらく、最も良く知られた形態の金属還元であり 、金属ナトリウム、液体アンモニア、およびアルキルアルコール、例えば、ｎ− ブタノールまたはｔ−ブタノールを使用する。ベンケサー（Benkeser）還元は、 前記アルコールの１つとともに金属リチウムおよび低級アルキルアミンを使用す る他の形態の還元である。これら還元はいわゆる溶解金属還元と呼ばれる。この 用語は説明的なものである。なぜなら、金属は、金属原子のイオン化の結果とし て、 溶解して一般に青色である溶液になるからである。 プロトン源（頻繁に、エタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノールまたは 水）が必要であってよく、反応媒体に存在してよく、還元すべき化合物とともに 同時に添加してよく、あるいは単離の間に添加してよい。 溶解金属還元が、還元される分子で金属によりヒドロキシル溶媒の還元から遊 離する発生水素の反応によって行われるという以前の仮説は、支持できないもの とされている。実際には、これら反応中の水素ガスの形成は、通常、望ましくな い副反応であり、過剰の金属の使用が必要になる。現在は、溶液中の「溶媒和し た」電子が基質に付加し、溶媒からのプロトンを付加できるラジカルアニオンを 形成し、他の電子を付加できるラジカルを形成し、さらに別の還元アニオンを形 成して、反応が完了すると考えられている。あるいは、酸性プロトン源（即ち、 アンモニアまたはアルキルアミンよりも酸性であるプロトン源）のない状態で、 反応は、異なった経路で進み、少なく還元されたまたは異性体的に異なった生成 物を与える。 低級アルキルアミンおよびポリアミン、例えばエチレンジアミンの混合溶液中 でのリチウムの使用は、エチレンジアミン／アルキルアミン溶媒混合物の優れた 電子溶媒和能を与え得る非常に有力な還元システムである。 A．J．BirchおよびG．Subba Raoは、Advanced Organic ChemistryのNo.8,pp.1 -65(1972)において「Reduction by Metal-Ammonia Solutions and Related Reag ents」と題するモノグラフにおいて、多くの種類の溶解金属還元を説明している 。 R．A．Benkeserら[Journal of Organic Chemistry，28，pp．1094-96(1962)] は、リチウム金属還元における低分子量アミンの使用を記載し、Birch還元条件 を使用する同様の群の化合物の還元と収率および位置異性体を比較している。 Edwin M．Kaiserは、「A Comparison of Methods Using Lithium/Amine and B irch Reduction Systems」[Synthesis，1972 pp.391-415]と題する総説を書いて おり、これら２種の反応の収率および条件を比較している。 発明の要旨 本発明は、溶解金属還元に対して感受性を有する有機化合物を還元するまたは 還元的に開裂する方法であって、 低級アルキルアルコールを要すれば含有してよい、Ｒ−ＮＨ2［式中、Ｒは、直 鎖および分岐鎖異性体の全てを含む２〜６の炭素原子を有する低級アルキル基、 好ましくは、エチル、プロピルおよびブチルからなる群から選択される。］、お よび第１級および第２級アミノ基およびこれらの混合物から選択された少なくと も２つのアミノ基を有するポリアミンの混合溶液中のリチウムに有機化合物を、 還元するのに充分な時間で曝露することからなる方法であって、 該ポリアミンは、２〜４、例えば２の窒素原子および２〜約３０、例えば２〜約 ２０の炭素原子を有していてよく、例えば、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメ チルエチレンジアミン、ピペラジン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジメ チルジアミノブタンおよびトリス（アミノエチル）アミンなどからなる群から選 択されてよく、例えばエチレンジアミンであってよい方法。 感受性有機化合物を還元する本発明の方法は、電子源として金属リチウム、溶 媒として上記低級アルキルアミン、共溶媒として上記ポリアミン、例えば、エチ レンジアミン（１，２−ジアミノエタン）を用いる。リチウムは、リチウム１グ ラム原子当たり、少なくとも１当量の該ポリアミンとともに、アルキルアミンに 溶解する。要すれば、低級アルキルアルコールが溶液に加えられ、所望生成物の 収率を改良する。これらプロトン化機構および反応動力学の説明は、Birchらに よる溶解金属還元に関する総説（上記参照）に見られる。 本システムによって還元されるまたは還元的に開裂される感受性を有する化合 物の例（括弧内は生成物）は、アニソール（メトキシシクロヘキサジエン）、ナ フタレン（イソテトラリン）、α，β−不飽和ケトン（ケトン）、ケトキシム（ アミン）、アルドキシム（アミン）、チオアニソール（チオフェノール）、第３ 級アミドの還元、スルホネートエステルの開裂（アルコールが生成）、およびｐ −トルエンスルホンアミドの還元（アミンが生成、あるいは第３級スルホンアミ ドの場合には、チオフェノールが生成）である。 発明の詳細な説明 ｎ−プロピルアミンまたはイソプロピルアミンのような低級アルキルアミンの み中のリチウムの予備的実験によって、還元が非常にゆっくりしているかおよび その結果としての収率がそんなに高くないかが明瞭になる。本質的には、反応は 、反応混合物へのポリアミン、例えばエチレンジアミンの添加の無い状態では進 行しない。該添加によって、反応時間は、Birch条件またはアミン中リチウム（B enkeser）条件において行う還元に比較して早くなる。リチウム１グラム原子当 たり少なくとも１モルのポリアミン、例えばエチレンジアミンを、本発明の方法 を使用する反応において使用し、要すれば、１当量をこえる量を添加してよい。 本発明は、ヒドロキシル溶媒の無い状態で行ってよいが、しかし、いくつかの反 応において、ヒドロキシル溶媒、例えば、ｔ−ブタノールを添加することが、生 成物の異性体および所望生成物の点で好都合であることがある。アルコールの添 加は、反応溶液中に存在するアミン基よりも高い酸性であるプロトン源を供給す る。これは、反応における中間体または生成物のプロトン化を助け、反応を迅速 化させ、望ましくない副生物または異性体の形成を減少させ、中間体のプロトン 化の無い状態で生じる還元を越えて還元が進行する可能にする。当業者は、予想 反応機構の分析によってまたは実験によってそのような添加が好都合である場合 を決めることができる。 反応を行う温度は、−２０℃〜６５℃である。本発明の実施に好ましい温度は ０℃〜５５℃であり、最も好ましい温度はほぼ室温（大気温度）である。反応は 常圧（大気圧）で行い、いずれかの場合にも、反応温度は、選択した反応溶液の 沸点以上ではない。 本発明で使用する好ましいアルキルアミンは、ｎ−プロピルアミン、イソプロ ピルアミンおよびｔ−ブチルアミンである。本発明の方法で使用する最も好まし いアミンはｎ−プロピルアミンであるが、しかし、Ｎ−ベンジルアミドの還元に おけるように非求核性アミンが必要である場合に、ｔ−ブチルアミンが好ましい 。これらアルキルアミンの親油性が高いほど、有機基質の溶解性が良好になる。 アルキルアミン、ポリアミン、例えばエチレンジアミン、溶媒への反応体を添 加する順序は、種々である。初めにリチウムを混合物に添加するか、あるいは有 機基質の添加の後に何回かで添加してよい。反応が発熱反応である場合に、溶媒 は、水冷還流冷却管を反応フラスコに備え付けることにより反応混合物に容易に 戻すことができる。 反応時間は、反応条件および還元される基質によって種々である。反応時間は 、出発原料を所望生成物に還元させるのに充分な長さの時間であるが、望ましく ない二重結合異性化または副反応を生じさせる長さの時間ではない。反応進行の モニタリングは、合成化学の実施においてルーチン的に行われ、反応の種類に応 じて種々である。モニタリングにおいて使用する方法の例は、薄層クロマトグラ フィー、プロトンＮＭＲ、蛍光分光光度分析、および溶液ｐＨの測定である。当 業者は、反応において使用する出発物質、生成物および条件に応じてどの方法を 選択すればよいかを分かっている。一般的に、すべての金属リチウムが溶媒に溶 解した後、反応は完了していると考えられる。５分〜２４時間が一般に必要であ る。 反応が完了すると、溶媒相を常法により減圧下で除去し、典型的にはロータリ ーエバポーターにより除去する。これにより、溶媒を反応混合物から回収できる 。蒸発後、半固形状または粘稠な油が残る。この残渣を水で処理し、これはいく つかの反応において発熱性であることがあるが、残渣を溶解または希釈する。水 に非混和性である有機溶媒は、反応生成物を溶解するのに必要な溶媒和を有して おり、次いで、水性混合物に加えられる。合成化学の当業者は、所定化合物また は化合物群の溶媒および抽出のための好適な溶媒を選択する知識を有している。 水相を１回またはそれ以上で選択溶媒で抽出し、有機相を一緒にし、乾燥し、 溶媒を減圧下でまたは低圧での蒸留により除去する。得られた生成物を油または 固形物であってよい。充分な安定性を有するならば、油を真空下で蒸留してもよ い。そうではなく、カラムクロマトグラフィーを、純粋な形態の生成物を得るた めに用いてもよい。精製を行うために、固形物を適切な溶媒または溶媒混合物か ら再結晶化してよい。 本発明の還元システムの１つの利点は、低分子量アミン溶媒へ、ポリアミン、 例えばエチレンジアミンを添加することによって得られるより早い反応時間であ る。 別の利点は、他の還元条件の場合のように、還元が完了した後に、液状アンモ ニアまたはメチルアミンが反応混合物から蒸発するのを待つ必要がないことであ る。より高い沸点のアミンを使用することによって、反応混合物からのそれの回 収およびリサイクルが可能になる。 さらに別の利点は、脂肪族アミンの使用が、エーテルまたはテトラヒドロフラ ン無く、有機基質の可溶化を可能にし、これにより、２相反応混合物の可能性お よび高度に可燃性のエーテル共溶媒の使用が避けられる。 他の別の利点は、アンモニアまたはメチルアミンが蒸発してアンモニアまたは メチルアミンを除去するためのヒュームフード、およびDewarコンデンサのよう な低温装置の必要性を有しないで、反応がほぼ室温で行えることである。アンモ ニアは−３３℃で沸騰し、メチルアミンは−６．３℃で沸騰するが、本発明で使 用できるアミンの最低沸点（エチルアミン）は１６．６℃であり、最高沸点（ｎ −ブチルアミン）は７８℃である。室温（６８°Ｆ）は２０℃に換算される。ｎ −プロピルアミンは４８〜４９℃の沸点を有し、イソプロピルアミンは３３〜３ ４℃の沸点を有する。 反応は、種々の飽和化合物（すなわち、炭素−炭素二重結合の無い化合物）に 好都合に行うことができ、感受性官能基を還元し、またはそれらを開裂する。あ るいは、不飽和化合物に反応を行い、存在する二重結合の一部または全部を還元 し、あるいは感受性官能基および炭素−炭素不飽和結合の両方を有する分子、例 えば、α，β−不飽和ケトンに反応を行い得る。以下の実施例は、本発明に関す る単なる説明のためのものであり、本発明の範囲を限定するものと解するべきで はない。 実施例 すべての還元は、窒素下で行った。プロトン磁気共鳴スペクトルは、Varian T -60 ＮＭＲスペクトロメーターを使用して６０ＭＨｚで測定した。物質を、キ ャリアーガスとしてヘリウムを使用する熱導電率検出器を備えたHewlett Packar d model 5890 ガスグロマトグラフィー装置でＧＬＰＣによって分析した。 カラム：ＨＰ−５、１０Ｍ×５３０μ（特記しない場合）。 実施例１ trans-Ｎ−べンジルピロラクタム ピロカルピン塩酸塩（９８ｇ、０．４０ｍｏｌ）および蒸留したばかりのベン ジルアミン３００ｇ（２．８ｍｏｌ）の溶液を窒素雰囲気中での４０時間還流下 で加熱した。２２時間後、反応混合物は約１２％のピロカルピンを含有した。冷 却した反応混合物を３Ｎの水酸化ナトリウム１００ｍＬによって処理し、層を分 離した。水性層を、２回に分けたジクロロメタン１００ｍＬによって洗浄した。 組み合わされた有機物質を水によって２回洗浄し、ジクロロメタンを蒸発させた 。ベンジルアミンを７５°（１５ｍｍ）で最終的に蒸留した。残留物１４０ｇの ガスクロマトグラムは、ピロカルピン２％、trans-Ｎ−ベンジルピロラクタム７ ４％および主生成物の近くに溶出するｃｉｓ−異性体でありうる物質１０％を示 した。残留物質は、多くの微量不純物であった。粗物質を次の工程で使用した。 実施例２ trans-ピロラクタム ｎ−プロピルアミン中のリチウムによる脱ベンジル化 窒素下で機械的な攪拌機を備えた３つ口フラスコ中のエチレンジアミン４０ｍ Ｌおよびプロピルアミン４００ｍＬ中のＮ−ベンジルピロラクタム（２９．７ｇ 、０．１ｍｏｌ）の溶液を、氷浴中で０°に冷却した。小片のリチウム（７．０ ｇ、１．０グラム原子）をすばやく添加した。２０分後内部温度が２０°に上昇 し、１時間そのまま保った。温度が低下し始めたとき、氷浴を取り除いた。さら に１４時間後、すべてのリチウムが反応した。反応物は、深い栗色になった。揮 発性アミンを減圧下で蒸発させ、３００ｍＬの冷水を、注意深く残留物に添加し た（非常に発熱性）。水溶液を、大部分の不純物およびかすかな生成物を除去す るために、１回につき１００ｍＬのエーテルによって３回抽出した。１回につき １００ｍＬのクロロホルムによる３回の抽出、溶媒の蒸発後１９ｇの粗生成物を 得た。ガスクロマトグラムは、９３％のtrans-ピロラクタムを示した。粗ラクタ ムを、５０ｍＬのアセトンに溶解し、０．２ｇの不溶性物質を濾過により除去し た。さらに５０ｍＬのアセトンを添加し、溶液を氷浴で冷却した。アセトン５０ ｍＬ中のｐ−トルエンスルホン酸（２０ｇ）の溶液を、磁石によって攪拌された 溶液に２０分間かけて滴下した。攪拌をさらに２０分間続け、次いで混合物を濾 過し、trans-ピロラクタムｐ−トルエンスルホン酸塩１７．６ｇ（２工程に対し て５０％）を得た。ｐ−トルエンスルホン酸を粗塩基に迅速に添加すると、その 塩を粘性の油として最初に分離し、少量の純粋な生成物を得た。遊離した塩基 は、水酸化ナトリウム水溶液による処理およびクロロホルムによる抽出によって 本質的に定量的な収率で得られうる。 実施例３ ｎ−デカン酸のアミド ｎ−デカン酸のＮ−ベンジル−Ｎ−メチル、Ｎ−メチル、Ｎ−プロピルおよび Ｎ−（２−アミノエチル）アミドをすべて、ピリジン中で適したアミンによって ｎ−デカノイルクロライドを処理することによって調製した。アミドを結晶化ま たは減圧下の蒸留によって精製できた。 実施例４ Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチルデカン酸アミドの還元 Ａ．ｎ−プロピルアミンおよびエチレンジアミンの溶液 エチレンジアミン（３．６ｇ、６０ｍｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミン（３ ０ｍＬ）中のＮ−ベンジル−Ｎ−メチルデカン酸アミド（２．７６ｇ、１０ｍｍ ｏｌ）の溶液を−１８°に冷却した。小片のリチウム（０．４２ｇ、０．０６グ ラム原子）を小片で添加した。反応混合物を−８°に温め、次いで−１０°に冷 却した。１時間後、反応混合物は青色になり、アリコートのＧＬＰＣ分析は完了 した反応を示した。反応混合物を、５０ｇの氷と５０ｍＬの水の混合物に注ぎ、 エーテル（２×５０ｍＬ）によって抽出した。組み合わせたエーテル抽出物を水 （１×５０ｍＬ）およびブライン（１×５０ｍＬ）によって洗浄し、減圧下でエ ーテルを蒸発させ、油（１．８ｇ）を得た。粗生成物を、０°に冷却することに よってヘキサン（２５ｍＬ）から結晶化し、Ｎ−メチルデカンアミド１．３ｇ（ ７０％）を得た。ＧＬＰＣ分析は、Ｎ−プロピルデカン酸アミド（１％）および Ｎ−（２−アミノエチル）デカン酸アミド（５％）によって汚染されたＮ−メチ ルデカン酸アミド（９４％）を示した。 Ｂ．ｔ−ブチルアミンおよびエチレンジアミンの溶液 エチレンジアミン（０．７２ｇ、１２ｍｍｏｌ）およびｔ−ブチルアミン（８ ｍＬ）中のＮ−ベンジル−Ｎ−メチルデカン酸アミド（０．５５ｇ、２ｍｍｏｌ ）の溶液を−１８°に冷却し、小片のリチウム（０．０８４ｇ、１２ｍｍｏｌ） を迅速に添加した。２時間後、反応混合物を室温に温めた。５時間後、反応 混合物のアリコートは、Ｎ−メチルデカン酸アミド７５％およびＮ−（２−アミ ノエチル）デカン酸アミド１７％を示した。 Ｃ．ｔ−ブチルアミンおよびＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミンの溶液 Ｎ，Ｎ’−エチレンジアミン（５．３ｇ、６０ｍｍｏｌ）およびｔ−ブチルア ミン（３０ｍＬ）中のＮ−ベンジル−Ｎ−メチルデカン酸アミド（２．７５ｇ、 １０ｍｍｏｌ）の溶液を氷浴に冷却した。小片のリチウム（０．４２ｇ、０．０ ６グラム原子）を１度に添加した。１１時間後、反応混合物を、ＩＭ塩酸（１０ ０ｍＬ）および氷（５０ｇ）の混合物に注いだ。結晶性生成物を濾過によって集 め、水（５０ｍＬ）によって洗浄した。粗Ｎ−メチルデカン酸アミド（１．３ｇ 、７０％）は、ＧＬＰＣによると９１％純度であった。物質を０．５Ｍ塩酸（２ ０ｍＬ）と一緒に攪拌し、濾過し、乾燥して、ＧＬＰＣによると９６．４％純度 である生成物１．１４ｇ（６１％）を得た。粗アミドを７ｍＬヘキサンから再再 結晶化し、冷凍温度に冷却し、ＧＬＰＣによると９９％純度を超えるＮ−メチル デカン酸アミド１．０７ｇ（５８％）を得た。 Ｄ．ｔ−ブタノールを有するｎ−プロピルアミンの溶液 ｔ−ブタノール（１６ｇ、０．２１６ｍｏｌ）、エチレンジアミン（１３ｇ、 ０．２１６ｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミン（１００ｍＬ）中のＮ−ベンジル −Ｎ−メチルデカン酸アミド（１０ｇ、０．０３６ｍｏｌ）の溶液を−１８°に 冷却し、小片のリチウム（１．７７ｇ、０．２５２ｍｏｌ）を、迅速に添加した 。１５分後、温度を１２°に上昇させ、次いで低下させた。さらに４５分後、反 応物が青色になり、さらに３０分後、黄色の溶液が得られた。反応混合物を７５ ｇの砕いた氷および水（７５ｍＬ）に注いだ。混合物をエーテル（２×７５ｍＬ ）によって抽出し、組み合わせたエーテル抽出物をブライン（２×５０ｍＬ）に よって洗浄した。エーテルを蒸発させ、残留物をＴＨＦ（５０ｍＬ）および３Ｎ 塩酸（１５ｍＬ）中に溶解した。溶液を還流下で２時間加熱し、次いで冷却し、 ブライン（５０ｍＬ）によって希釈した。混合物をエーテル（２×７５ｍＬ）に よって抽出し、組み合わせたエーテル抽出物をブライン（１×５０ｍＬ）によっ て洗浄し、１ＰＳフィルター紙で濾過した。エーテルを蒸発させ、残留物を蒸留 して、ｂｐ１００〜１０５°（１５ｍｍ）を有するｎ−デンカナー ル２．０ｇ（３６％）を得た。 実施例５ アニソールの還元 小片のリチウム（８．７５ｇ、１．２５グラム原子）を、ｔ−ブタノール（１ １１ｇ、１．５ｍｏｌ）、エチレンジアミン（１０５ｇ（１．７５ｍｏｌ））お よびｎ−プロピルアミン（４００ｍＬ）中のアニソール（５４ｇ、０．５ｍｏｌ ）の溶液を−１８°に冷却した。温度を１２°に上昇させ、次いで−５°に低下 させた。２時間後、リチウムの全てが反応し、反応混合物を、ゆっくりと添加し た水８００ｍＬによって希釈した。混合物をエーテル（３×２５０ｍＬ）で抽出 した。エーテル抽出物を水（３×２００ｍＬ）およびブライン（１×１００ｍＬ ）によって洗浄し、蒸発させた。残留物を蒸留し、ＧＬＰＣおよびＮＭＲによる １−メトキシ−１，３−シクロヘキサジエン１０％を含む１−メトキシ−１，４ −シクロヘキサジエン２７．５ｇ（５０％）を得た。 実施例６ ナフタレンの還元 小片のリチウム（３．５ｇ、０．５グラム原子）を、一度に、ｔ−ブタノール （４４．４ｇ、０．６ｍｏｌ）、エチレンジアミン（３０ｇ、０．５ｍｏｌ）お よびｎ−プロピルアミン（１００ｍＬ）中のナフタレン（１２．８ｇ、０．１０ ｍｏｌ）の−１６°に冷却した溶液に添加した。溶液を４５°に温めて１５分間 ０°に冷却した。１５分後、反応混合物を１５０ｇの氷および１００ｍＬの水に 注ぎ、次いでエーテル（３×１５０ｍＬ）で抽出した。エーテルを水（２×１０ ０ｍＬ）およびブライン（１×１００ｍＬ）で洗浄した。エーテルを減圧下で蒸 発し、メタノール中で粉砕された色のない固体物１２．２ｇを得、濾過および乾 燥して、粗１，４，５，８−テトラヒドロナフタレンを得、メタノール（２５ｍ Ｌ）から結晶化し、ＧＬＰＣによる９３％の純度を有する１，４，５，８−テト ラヒドロナフタレンを得た。 実施例７ ３−メチル−２−シクロヘキセン−１−オンの還元 リチウム（０．１５４ｇ、０．０２２グラム原子）を、エチレンジアミン（１ ． ３２ｇ、０．０２２ｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミン（１０ｍＬ）中の３−メ チル−２−シクロヘキセン−１−オン（１．１ｇ、０．０１ｍｏｌ）の溶液に０ °で添加した。１．５時間後、反応物を水（２５ｍＬ）によって希釈し、エーテ ル（２×２５ｍＬ）によって抽出した。エーテルをブラインによって洗浄し、減 圧下で蒸発し、標準物質と同一であるＮＭＲスペクトルを示す定量的な収率の３ −メチルシクロヘキサノンを得た。 実施例８ ４−メチルシクロヘキサノンオキシムの還元 コンデンサー、機械的な攪拌機および温度計を備えた３つ口フラスコに、エチ レンジアミン（３０ｇ、０．５０ｍＬ）およびｎ−プロピルアミン１００ｍＬ中 の４−メチルシクロヘキサノンオキシム（１２．７ｇ、０．１ｍｏｌ）の溶液を 入れた。小片のリチウム（３．５ｇ、０．５グラム原子）をすべて一度に添加し た。約２５分後、温度が５５°に上昇し、混合物が活発に還流した。１時間後、 反応物は青緑になり、すべてのリチウムは反応した。反応混合物を２００ｇの氷 と混合し、エーテル（３×１００ｍＬ）によって抽出した。エーテル溶液を１５ ％水酸化ナトリウム（１００ｍＬ）およびブライン（２×１００ｍＬ）によって 洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥した。エーテルを蒸発させ、残留物を蒸 留し、４−メチルシクロヘキシルアミン７．９ｇ（７０％）（ｂｐ：１４８〜１ ５００（ａｔｍ））を得た。それは、Ｊ＆Ｗカラム、ＣＤＸＢ、３０Ｍ×０．２ ５ｍｍ、１００°でのＧＰＬＣによると、９３．５％transおよび６．５％cisで あった。 実施例９ ４−メチルシクロヘキサノンＯ−メチルオキシムの還元 ｔ−ブタノール（８９ｇ）１．２ｍｏｌ）、エチレンジアミン（７２ｇ、１． ２ｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミン（１５０ｍＬ）中の４−メチルシクロヘキ サノンＯ−メチルオキシム（２１．１５ｇ、０．１５ｍｏｌ）を、２回に分けて 添加したリチウム（８．４ｇ、１．２グラム原子）によって処理した。半分のリ チウムの添加は、温度を６２°に上昇させ、勢いよく還流させた。反応が終わり 、反応物が５０°に冷却後、残りのリチウムを添加し、さらなる発熱および 勢いのある還流を引き起こした。青色が消えた後、反応混合物を１００ｇの氷の 上に注いだ。混合物をヘキサンによって抽出し、組み合わせたヘキサン抽出物を ブラインによって洗浄し、１ＰＳフィルター紙を通して濾過した。大気圧でのヘ キサンの蒸留後、４−メチルシクロヘキシルアミン（１２．６ｇ、７２％）（ｂ ｐ：１４８〜１５０°（ａｔｍ））を、短いVigreuxカラムを通す蒸留後に得た 。 実施例１０ ｎ−ヘプタナールオキシムの還元 コンデンサーおよび温度計を備えた１Ｌ３つ口の丸底フラスコ中に、ｎ−ヘプ タナールオキシム（２８．５ｇ、０．２２ｍｏｌ）、ｎ−プロピルアミン（２８ ０ｍＬ）、ｔ−ブタノール（３２．６ｇ、０．４４ｍｏｌ）およびエチレンジア ミン（６６ｇ、１．１ｍｏｌ）を入れた。反応は窒素下で行った。リチウム（７ ．７ｇ、１．１グラム原子）を、２回に分けて添加した。半分のリチウムを添加 して、温度を５３°に上昇させ、反応混合物を４０°に冷却後、残りのリチウム を添加した。反応は還流し、青色になった。色が消えた後、反応混合物を氷の上 に注ぎ、得られた溶液をろ過した。濾液を層が形成されるまで固体水酸化ナトリ ウムによって処理した。有機層を固体水酸化ナトリウムによって処理し、デカン テーションした。有機層を２００ｍＬヘキサンおよび２００ｍＬ飽和ブラインに よって分配し、エチレンジアミンを除去する。ブラインをヘキサン（２００ｍＬ ）によって抽出し、ヘキサン溶液を組み合わせた。ヘキサンを短いVigreuxカラ ムを通して蒸留し、粗ｎ−ヘプチルアミン１９ｇが残った。本来の水性層をエー テル（２×１００ｍＬ）によって抽出し、エーテルを、短いVigreuxカラムを通 して蒸留した。エーテルからの残留物を５０ｍＬヘキサンおよび５０ｍＬブライ ンによって分配した。ヘキサンを短いVigreuxカラムを通して蒸留し、残留物を 有機層からの物質と組み合わせた。短いVigreuxカラムを通す蒸留によって、ｂ ｐ：１５２〜１５８°（ａｔｍ）の純粋なｎ−ヘプチルアミン１３．８ｇ（５５ ％）を得た。 実施例１１ ｎ−ノナナール−Ｏ−メチルオキシムの還元 リチウム（１．６ｇ、０．２２８ｍｏｌ）を、ｔ−ブタノール（１１ｇ、０． １５ｇ）、エチレンジアミン（９ｇ、０．１５ｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミ ン（５０ｍＬ）中のｎ−ノナナール−Ｏ−メチルオキシム（５．１３ｇ、０．０ ３０ｍｏｌ）の溶液に１回で添加した。３時間後、アリコートをＧＬＰＣによっ て分析すると、オキシムは存在しなかった。反応混合物を、氷−水（１５０ｍＬ ）に注ぎ、混合物をエーテル（３×１００ｍＬ）によって抽出した。組み合わせ たエーテル抽出物をブライン（４×１００ｍＬ）によって洗浄し、硫酸マグネシ ウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。残留物の蒸留は、ｎ−ノニルアミン（３．０ ｇ、７０％）（ｂｐ：９８〜１００°（２０ｍｍ））を得た。ＮＭＲスペクトル は、標準試料のＮＭＲと同一であった。 実施例１２ ｎ−プロピルアミンおよびエチレンジアミン中のウンデカンニトリルの還元 小片のリチウム（０．２１ｇ、３０ｍｍｏｌ）を、ｎ−プロピルアミンおよび エチレンジアミン（１．０ｍＬ）中のウンデカンニトリル（０．８４ｇ、５ｍｍ ｏｌ）の攪拌溶液に添加した。温度は、２０分後に上昇し始め、３０分後に３２ °に達した。反応混合物は青色になった。反応混合物のアリコートは、ＧＬＰＣ によってニトリルを含まないことを示した。反応混合物を砕いた氷の上に注ぎ、 エチルアセテート（２×５０ｍＬ）によって抽出した。エチルアセテートの蒸留 後、残留物は結晶を析出した。結晶を集め、乾燥して、２−（ｎ−デシル）イミ ダゾリン（０．２３ｇ、２２％）を得た。 実施例１３ ｎ−プロピルアミン、エチレンジアミンおよびｔ−ブタノール中でのウンデカン ニトリルの還元 小片のリチウム（０．２８ｇ、４０ｍｍｏｌ）を、ｔ−ブタノール（２．２２ ｇ、３０ｍｍｏｌ）、エチレンジアミン（１．５ｇ、２５ｍｍｏｌ）およびｎ− プロピルアミン（１０ｍＬ）中のウンデカンニトリル（０．７７５ｇ）４．６３ ｍｍｏｌ）に添加した。２０分後、温度は５５°に上昇し、ゆっくりと低下した 。さらに２時間後、反応混合物を、水（２５ｍＬ）および氷（２５ｇ）のスラリ ー上に注いだ。反応混合物をエタノール（２５ｍＬおよび５０ｍＬ）によって ２回抽出した。内部標準としてエチルベンゾエートを使用するＧＬＰＣによって エーテル抽出物を分析した。ＧＬＰＣ分析は、１７％の収率のｎ−デカンおよび ８３％の収率のウンデシルアミンを示した。同じモル比でｔ−ブタノールに代え てメタノールを使用する同様の反応によって、同じパーセンテージのｎ−デカン およびウンデカンアミンを得た。 実施例１４ エチレンジアミンとｎ−ウンデカンニトリルの反応 機械的な攪拌機および温度計を備えた３つ口フラスコ中に入れたテトラヒドロ フラン（２５ｍＬ）中のエチレンジアミン（９．０ｇ、０．１５ｍｏｌ）の溶液 を−２０°に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に２．５Ｍで１４．４ ｍＬ、０．０３６ｍｏｌ）の溶液を５分間かけて添加し、さらに１０分後にテト ラヒドロフラン（１０ｍＬ）中のｎ−ウンデカンニトリル（５．０ｇ、０．０３ ｍｏｌ）を１５分間かけて添加した。冷却浴を取り去り、次いで反応混合物をさ らに３０分間室温で攪拌した。反応混合物のアリコートはｎ−ウンデカンニトリ ルを含まないことをＧＬＰＣによって示した。水（２５ｍＬ）を反応混合物に添 加し、エチルアセテート（２×５０ｍＬ）によって抽出した。エチルアセテート 抽出物をブライン（２×２５ｍＬ）によって洗浄し、１ＰＳフィルター紙に通し て濾過し、減圧下で濃縮して、固形物（６．５ｇ）を得た。ヘキサン（２５ｍＬ ）中でその物質を粉砕し、２−（ｎ−デシル）−２−イミダゾリン（５ｇ、乾燥 後７９％）を得た。ＧＬＰＣ分析は、１００％の純度を示した。 実施例１５ エチレンジアミンを用いたベンゾニトリルの反応 機械的な攪拌機および温度計を備えた３つ口フラスコに入れたテトラヒドロフ ラン（４０ｍＬ）中のエチレンジアミン（１５ｇ、０．２５ｍｏｌ）の溶液を− ２０°に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に２．５Ｍで２４ｍＬ、０ ．０６ｍｏｌ）を１０分間かけて添加し、３０分後、ベンゾニトリル（５．１５ ｇ、０．０５ｍｏｌ）を１５分間かけて添加した。冷却浴を取り去り、反応混合 物をさらに１時間室温で攪拌した。反応混合物のアリコートはベンゾニトリルを 含まないことをＧＬＰＣによって示した。水（５０ｍＬ）を、ゴム状物質を含 む反応混合物に添加した。混合物をエチルアセテート（２×６０ｍＬ）によって 抽出した。エチルアセテート抽出物をブライン（２×２５ｍＬ）によって洗浄し 、１ＰＳフィルター紙に通して濾過し、減圧下で濃縮して、固形物（６．１ｇ） を得た。粗生成物をアセトン（１０ｍＬ）から結晶化し、ＧＬＰＣによると１０ ０％純度である２−フェニル−２−イミダゾリン５ｇ（６８％）を得た。 実施例１６ チオアニソールの還元 エチレンジアミン（１．８ｇ、０．０３ｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミン（ １０ｍＬ）中のチオアニソール（１．２４ｇ、０．０１ｍｏｌ）を、リチウム（ ０．２１ｇ、０．０３グラム原子）によって０°で処理した。反応混合物は、深 い青になった。１時間後、氷浴を取り去り、反応を室温で３時間続けた。次いで 反応混合物を濃塩酸（２５ｍＬ）および氷（２５ｇ）上に注いだ。混合物をエー テル（２×７５ｍＬ）によって抽出した。エーテル溶液を硫酸ナトリウムで乾燥 し、蒸発させ、ＧＬＰＣによると９０％純度であるチオフェノール０．９ｇ（８ ２％）を得た（６％チアニソール）。 実施例１７ モルホリンｐ−トルエンスルホンアミドの反応 リチウム（３．９ｇ、０．５６グラム原子）を、２回に分けて、ｔ−ブタノー ル（９．２ｇ、０．１２ｍｏｌ）、エチレンジアミン（３７ｇ、０．６２ｍｏｌ ）およびｎ−プロピルアミン（２５０ｍＬ）中のモルホリンｐ−トルエンスルホ ンアミド（１５ｇ、０．０６２ｍｏｌ）の溶液に添加した。半分のリチウムを添 加し、１時間後、大部分が溶解した後、残りのリチウムを添加した。反応をさら に３．５時間続け、氷浴で冷却し、メタノール（３０ｍＬ）で処理した。水（１ ２０ｍＬ）を添加し、反応混合物を減圧下で蒸発させた。水（１００ｍＬ）を添 加し、反応混合物を減圧下で濃縮して冷却し、濃塩酸によって酸性化した。混合 物をエーテル（２×１００ｍＬ）によって抽出し、組み合わせたエーテル抽出物 をブライン（１００ｍＬ）によって洗浄した。エーテルを濾過し、大気圧で蒸留 した。残留物を短い経路の蒸留器によって１２ｍｍで蒸留し、ＧＬＰＣによると ９５％純度であるｐ−トルエンチオール２．９ｇ（３８％）を得た。 実施例１８ １−アダマンタンアミンｐ−トルエンスルホンアミドの開裂 １−アダマンタンアミンｐ−トルエンスルホンアミド（４ｇ、０．１３ｍｍｏ ｌ）、ｎ−プロピルアミン（５０ｍＬ）およびエチレンジアミン（６．３ｇ、０ ．１１ｍｏｌ）を、機械的な攪拌機、コンデンサーおよび温度計を備えた３つ口 の丸底フラスコに入れた。リチウムワイヤ（０．６４ｇ、０．０９１グラム原子 ）を、２回に分けて添加した。リチウムの半分を添加すると、暗い色になり、温 度は、４２°に上昇した。１時間後、温度は降下し始め、残りのリチウムを添加 した。青色が４５分後消え、反応混合物を氷に注ぎ、得られた混合物をエーテル （３×５０ｍＬ）で抽出した。エーテルをブラインで洗浄し、大気圧で蒸留した 。残留物は９０°（１２ｍｍ）で昇華し、１−アダマンタンアミン１．７９（９ １％）を得た。 実施例１９ １−アダマンタンメチルｐ−トルエンスルホネートの還元 リチウム（０．６１ｇ、０．０８７グラム原子）を、機械的な攪拌機、コンデ ンサーおよび温度計を備えた３つ口フラスコに入れたエチレンジアミン（６ｇ、 ０．１０ｍｏｌ）およびｎ−プロピルアミン（５０ｍＬ）中の１−アダマンタン メチルｐ−トルエンスルホネート（４．０ｇ、０．０１２ｍｏｌ）に添加した。 およそ半分の量のリチウムを一度に添加した。最初に入れたリチウムの大部分が 溶解した後に、残りのリチウムを添加した。２時間後、リチウムはすべて反応し 、反応混合物を氷に注ぎ、エーテル（２×５０ｍＬ）によって抽出した。エーテ ルを蒸発させ、粗１−アドマンタンメタノール１．９ｇを得た。それを、真空下 で昇華して、かすかに黄色の１−アドマンタンメタノール１．５ｇ（７５％）を 得た。この試料は、標準物質と同じＮＭＲスペクトルを示した。 実施例２０ １−アドマンタンメチルメタンスルホネートの還元 上記の手順による１−アドマンタンメチルメタンスルホネートの試料の還元よ って、７０％の収率の１−アドマンタンメタノールを得た。 本発明を、特定の好ましい態様および実施例を示して説明しているが、目的お よび本質的な特性から離れないで、他の特定の形態および変形で本発明を具体化 してもよいと理解すべきである。上記の態様はすべて例示するものであって、限 定するものではなく、本発明の範囲は、上記の開示ではなく、添付の請求の範囲 によって示される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 41/20 Ｃ０７Ｃ 41/20 43/188 43/188 45/62 45/62 47/32 47/32 209/44 209/44 211/17 211/17 231/08 231/08 233/05 233/05 319/06 319/06 321/26 321/26 Ｃ０７Ｄ 233/06 Ｃ０７Ｄ 233/06 233/10 233/10 403/06 403/06 (72)発明者 エスファンディアリ，シャービン アメリカ合衆国97405オレゴン州ユージー ン、ウィルソン・ドライブ2335番 (72)発明者 チェインバレン，ナタリー・シー アメリカ合衆国97405オレゴン州ユージー ン、ウエストリー・ストリート3556番 (72)発明者 ガースト，マイケル・イー アメリカ合衆国92660カリフォルニア州ニ ューポート・ビーチ、ラケタ2627番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．溶解金属還元に対して感受性を有する有機化合物を還元する方法であって 、要すれば低級アルキルアルコールを含有してよい、Ｒ−ＮＨ2［式中、Ｒは、 直鎖および分岐鎖異性体の全てを含む２〜６の炭素原子を有する低級アルキル基 からなる群から選択される。］ならびに第１級および第２級アミノ基およびこれ らの混合物からなる群から選択される少なくとも２つのアミノ基を有するポリア ミン中のリチウムの溶液に有機化合物を、還元するのに充分な時間で曝露するこ とからなる方法であって、 該ポリアミンは、２〜４の窒素原子および２〜約３０の炭素原子を有する方法。 ２．該ポリアミンが、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミ ン、ピペラジン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジメチルジアミノブタン およびトリス（アミノエチル）アミンからなる群から選択される請求項１に記載 の方法。 ３．該ポリアミンがエチレンジアミンである請求項１に記載の方法。 ４．該ポリアミンがＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミンである請求項１に記 載の方法。 ５．反応を常温および常圧で行う請求項１に記載の方法。 ６．必要により加熱または冷却することにより溶液の温度を０〜５５℃に保つ 請求項５に記載の方法。 ７．Ｒ−ＮＨ2がｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミ ンおよびｔ−ブチルアミンからなる群から選択される請求項１に記載の方法。 ８．Ｒ−ＮＨ2がｎ−プロピルアミンである請求項７に記載の方法。 ９．還元が、エチレンジアミンを欠く同様の反応混合物よりも早く進行する請 求項３に記載の方法。 １０．他の置換基を有していてよい芳香族炭化水素の１つまたはそれ以上の二 重結合を還元する請求項１に記載の方法。 １１．ケトンおよびオキシムからなる群から選択された１種またはそれ以上の 官能基を有機化合物中で還元する請求項１に記載の方法。 １２．アリールスルホンアミドを対応チオフェノールに還元する請求項１に記 載の方法。 １３．ナフタレンをイソテトラリンに還元する請求項１に記載の方法。 １４．溶解金属還元に対して感受性を有する有機化合物を還元的に開裂する方 法であって、 要すれば低級アルキルアルコールを含有してよい、Ｒ−ＮＨ2［式中、Ｒは、直 鎖および分岐鎖異性体の全てを含む２〜６の炭素原子を有する低級アルキル基か らなる群から選択される。］ならびに第１級および第２級アミノ基およびこれら の混合物からなる群から選択された少なくとも２つのアミノ基を有するポリアミ ン中のリチウムの溶液に有機化合物を、還元的開裂を行うのに充分な時間で曝露 することからなる方法であって、 該ポリアミンは、２〜４の窒素原子および２〜約３０の炭素原子を有する方法。 １５．該ポリアミンが、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジア ミン、ピペラジン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジメチルジアミノブタ ンおよびトリス（アミノエチル）アミンからなる群から選択されている請求項１ に記載の方法。 １６．該ポリアミンがエチレンジアミンである請求項１４に記載の方法。 １７．該ポリアミンがＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミンである請求項１に 記載の方法。 １８．反応を常温および常圧で行う請求項１４に記載の方法。 １９．必要により加熱または冷却することにより溶液の温度を０〜５５℃に保 つ請求項１８に記載の方法。 ２０．開裂が、エチレンジアミンを欠く同様の反応混合物よりも早く進行する 請求項１６に記載の方法。 ２１．アリールチオエーテルを開裂してアリールチオールを得る請求項１４に 記載の方法。 ２２．スルホネートエステルを開裂してアルコールを得る請求項１４に記載の 方法。 ２３．第３級ベンジルアミドを開裂して第２級アミドを得る請求項１４に記載 の方法。 ２４．Ｒ−ＮＨ2がｔ−ブチルアミンである請求項２３に記載の方法。 ２５．第２級または第３級スルホンアミドを開裂してアミンを得る請求項１４ に記載の方法。 ２６．Ｒ−ＮＨ2がｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルア ミンおよびｔ−ブチルアミンからなる群から選択される請求項１４に記載の方法 。 ２７．Ｒ−ＮＨ2がｎ−プロピルアミンである請求項２６に記載の方法。
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