JP2003137844A - フルオロアルキルアミンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フルオロアルキルハライドのアミノ化を効率
的に行い、医農薬中間体原料として有用なフルオロアル
キルアミンを収率良く製造する方法を提供する。 【解決手段】 ヨウ素化合物存在下でフルオロアルキル
ハライドをアンモニアを用いて効率的にアミノ化するこ
とにより、生成物であるフルオロアルキルアミンを短時
間で収率良く製造することを特徴とするフルオロアルキ
ルアミンの効率的な製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医農薬などの中間体
などに有用なフルオロアルキルアミンの製造方法に関す
る。さらに詳しくは、ヨウ素化合物の存在下に、フルオ
ロアルキルハライドとアンモニアを反応させ、フルオロ
アルキルアミンを効率的に製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フルオロアルキルアミンのような含フッ
素アミン化合物は、医薬農薬などの中間体として極めて
有用な化合物である。これまで、フルオロアルキルアミ
ンの製造方法として、対応するニトロ化合物またはニト
リル化合物などを水素化還元する方法、対応するアミド
化合物を金属水素化物で還元する方法、または対応する
ハライドとアンモニアを反応する方法が知られている。

【０００３】例えば、Izu. Akad. Nauk SSSR,Ser.Khim.
2, 250(1966)、J. Amer. Chem. Soc., 65, 1458(1943)
および米国特許第３５３２７５５号明細書には、対応す
るニトロ化合物またはニトリル化合物を水素化還元し、
所望のフルオロアルキルアミンを選択的に得ようとする
技術が開示されている。また、J. Chem. Soc., 4014(19
52)、Can. J. Chem., 32, 639(1954)およびJ. Org. Che
m., 24, 1256(1959)には対応するアミド化合物を金属水
素化物により還元し、所望のフルオロアルキルアミンを
選択的に得ようとする技術が開示されている。しかし、
開示された製造プロセスでは、対応するニトロ化合物、
ニトリル化合物およびアミド化合物が非常に高価である
とか、入手が困難であるため、工業的な製造方法として
は必ずしも適当ではない。

【０００４】さらに、J. Org. Chem., 19, 391(1954)、
Ind. Eng. Chem., 48, 209(1956)、および米国特許第４
６１８７１８号明細書には、フルオロアルキルアミンと
してトリフルオロエチルクロライドとアンモニアを反応
し、トリフルオロエチルアミンを選択的に得ようとする
技術が開示されている。トリフルオロエチルクロライド
は、工業的に入手可能であるが、対応するフルオロアル
キルアミンを製造するための反応時間が極めて長い、収
率が低いなどの問題点があり、工業的な製造方法として
優れた方法とは言い難い。一方、米国特許第２３４８３
２１号明細書には、対応するハライドとアンモニアを反
応した例が記載されているが、反応時間が短いものの、
反応圧力および反応収率に関する記述は全くない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、フルオロアルキルハライドとアンモニアを
反応し、対応するフルオロアルキルアミンを効率的に製
造する方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な現状に鑑み、鋭意検討を行った。その結果、ヨウ素化
合物の存在下に、フルオロアルキルハライドとアンモニ
アを反応すると、驚くべきことに、公知の反応条件下で
も反応時間を著しく短縮でき、かつ高い収率が得られる
ことを見出し、本発明を完成した。

【０００７】すなわち、本発明は、ヨウ素化合物の存在
下に、フルオロアルキルハライドとアンモニアを反応さ
せ、フルオロアルキルアミンを製造することを特徴とす
るフルオロアルキルアミンの製造方法に関するものであ
る。

【０００８】

【発明の実施形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明は、ヨウ素化合物の存在下に、フル
オロアルキルハライドとアンモニアを反応させ、対応す
るフルオロアルキルアミンを製造する。

【００１０】本発明において、原料に使用するフルオロ
アルキルハライドのフルオロアルキル基は、炭素数が１
から１０の含フッ素炭化水素である。これらのフルオロ
アルキル基の例としては、フッ素原子を含むメチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピ
ル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、シクロヘ
キシル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。これ
らのフルオロアルキル基に含まれるフッ素原子の数と位
置は限定されない。これらのうち、好ましいフルオロア
ルキル基は、２，２−ジフルオロエチル、２，２，２−
トリフルオロエチル、１，２，２，２−テトラフルオロ
エチル、３，３，３−トリフルオロプロピル、２，２，
３，３，３−ペンタフルオロプロピルが挙げられる。

【００１１】本発明のフルオロアルキルハライドとして
は、フルオロアルキルクロライドおよび／またはフルオ
ロアルキルブロマイドを挙げることができる。

【００１２】本発明において触媒として用いるヨウ素化
合物は、ヨウ素、アミンヨウ素塩類、金属ヨウ素塩から
選ばれた少なくとも一種以上である。ヨウ素は、市販の
固体試薬をそのまま使用できる。アミンヨウ素塩類とし
ては、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、ジメチルベンジルアミンなどの３級アルキルアミン
類、パーメチルエチレンジアミン類などのアミンのヨウ
素塩が挙げられる。金属ヨウ素塩としては、ナトリウ
ム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、カルシウ
ム、マグネシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、
アルミニウム、亜鉛などの両性金属などのヨウ素塩が挙
げられる。これらのうち、低価格で入手しやすく、取扱
いが容易で溶媒に対する溶解度が大きく、さらに毒性が
少なくその塩化物は廃棄できる点で、好ましいものはヨ
ウ化ナトリウムおよび／またはヨウ化カリウムである。

【００１３】本発明において、必要なら溶媒が用いられ
る。使用できる溶媒は、水、アンモニア、メタノール、
エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、グ
リコール、トリエチレングリコール等のアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等のケトン類、ジクロロメタン、ジブロモメタン、ク
ロロホルム、ブロモホルム、四塩化炭素、１，２−ジク
ロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン等のハロゲ
ン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、
１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
類、その他スルホラン、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンまたは１，３−
ジメチル−２−イミダゾリジノン等の非プロトン性極性
溶媒が挙げられる。これらのうち好ましくは、極性が高
く、高温でも分解しずらく、高沸点で基質およびヨード
化合物をよく溶解し、トリフルオロエチルアミンに対す
る溶解度が大きく、材質に対する腐食性が少ない点で、
Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダ
ゾリジノンまたはスルホランである。

【００１４】本発明によれば、反応方式は、連続反応、
バッチ反応のいずれでも差し支えないが、バッチ反応を
例にとれば、前記の原料を加圧反応器に仕込み、加温し
反応を行えばよい。

【００１５】まず、原料の仕込みにあたり、溶媒および
ヨウ素化合物を仕込む。溶媒の使用量とは、フルオロア
ルキルハライド１モルに対して、０．５〜１０．０モル
であり、好ましくは、１．０〜３．０モルである。ま
た、ヨウ素化合物の使用量は、フルオロアルキルハライ
ド１モルに対して０.０１〜３０モルであるが、好まし
くは０.１〜５モルである。０．０１モル未満では、反
応速度および収率の向上は認められない。また、３０モ
ルを超えて用いても、反応速度および収率の向上は認め
られず、経済的でない。

【００１６】次いで、加圧容器を不活性ガスで置換す
る。使用できる不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、
水素などを挙げることができる。この後、原料のフルオ
ロアルキルハライド、およびアンモニアを仕込む。この
時、用いるアンモニア量は、フルオロアルキルハライド
１モルに対して、２.０モル以上、好ましくは２．５〜
４．０モルである。余りに過剰の使用は、反応圧力を上
昇させるため好ましくない。原料を充填した加圧容器
は、加温して攪拌しながら反応を開始する。反応温度
は、特に限定されるものではないが、通常１２０〜２６
０℃であり、より好ましくは１８０〜２２０℃である。
攪拌速度は、攪拌が十分行われるように適宜選択され
る。反応時間は、特に限定されるものではないが、通常
４〜１０時間で反応は完結する。また、反応圧力は、反
応に使用する基質の種類、アンモニア量、および溶媒の
量や種類によるが、通常２０〜１５０ＫＰａである。反
応終了後、加圧反応器は、十分冷却し、過剰なアンモニ
ア、残存する不活性ガス、残っていれば未反応の原料な
どをパージして、反応液を回収する。この反応液から、
定法により所望の反応生成物としてを得ることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものでは
ない。以下に、実施例、比較例に用いた化合物の名称と
その略号を示す。

【００１８】ＴＦＥＣ：２，２，２−トリフルオロエチ
ルクロライド ＴＦＥＢ：２，２，２−トリフルオロエチルブロマイド ＴＦＡＮ：２，２，２−トリフルオロエチルアミン ＢＴＦＡＮ：ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）
アミン 実施例１ 温度計、攪拌器付き３００ミリリットルのステンレス製
反応容器に、ＴＦＥＣ７２ｇ、ヨウ化ナトリウム５ｇお
よび１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１０５ｇ
を仕込み、アンモニアガス３７ｇを添加した。反応温度
を２００℃に保ち、８時間反応して反応液を得た。反応
中に圧力は９９ＫＰａから５３ＫＰａに変化した。得ら
れた反応液の一部を採取し、定法通りガスクロマトグラ
フィーにより分析したところ、ＴＦＥＣの転化率が９
９．４％、収率がＴＦＡＮ９０．６％、ＢＴＦＡＮ２．
５％であった。 実施例２ 実施例１と同様に、ＴＦＥＣ７２ｇ、ヨウ化ナトリウム
５ｇおよびＮ−メチルピロリドン９１ｇを仕込み、アン
モニアガス３９ｇを添加した。反応温度を２００℃に保
ち、８時間反応して反応液を得た。反応中に圧力は９３
ＫＰａから４６ＫＰａに変化した。得られた反応液の一
部を採取し、定法通りガスクロマトグラフィーにより分
析したところ、ＴＦＥＣの転化率が９７．５％、収率が
ＴＦＡＮ８８．２％、ＢＴＦＡＮ１．９％であった。 実施例３ 実施例１と同様に、ＴＦＥＢ９９ｇ、ヨウ化ナトリウム
５ｇおよび１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン１
０５ｇを仕込み、アンモニアガス３９ｇを添加した。反
応温度を２００℃に保ち、８時間反応して反応液を得
た。反応中に圧力は１０１ＫＰａから５２ＫＰａに変化
した。得られた反応液の一部を採取し、定法通りガスク
ロマトグラフィーにより分析したところ、ＴＦＥＣの転
化率が９９．８％、収率がＴＦＡＮ９１．５％、ＢＴＦ
ＡＮ１．７％であった。 比較例１ 実施例１と同様に、ＴＦＥＣ７２ｇおよび１，３−ジメ
チル−２−イミダゾリジノン１０５ｇを仕込み、アンモ
ニアガス３７ｇを添加した。反応温度を２００℃に保
ち、８時間反応して反応液を得た。反応中に圧力は１０
１ＫＰａから６８ＫＰａに変化した。得られた反応液の
一部を採取し、定法通りガスクロマトグラフィーにより
分析したところ、ＴＦＥＣの転化率が８２．３％、収率
がＴＦＡＮ７３．８％、ＢＴＦＡＮ０．９％であった。 比較例２ 比較例１と同様に、ＴＦＥＣ７２ｇおよび１，３−ジメ
チル−２−イミダゾリジノン１０５ｇを仕込み、アンモ
ニアガス３７ｇを添加した。反応温度を２００℃に保
ち、４８時間反応して反応液を得た。反応中に圧力は１
０１ＫＰａから６１ＫＰａに変化した。得られた反応液
の一部を採取し、定法通りガスクロマトグラフィーによ
り分析したところ、ＴＦＥＣの転化率が９１．０％、収
率がＴＦＡＮ８０．９％、ＢＴＦＡＮ１．２％であっ
た。

【００１９】

【発明の効果】フルオロアルキルハライドとアンモニア
を反応させて、対応するフルオロアルキルアミンを製造
するプロセスでは、反応が非常に遅く、長時間反応させ
ても転化率および収率が向上しないという問題があっ
た。本発明により、ヨウ素化合物の存在下で本反応を行
うと、反応時間が短縮でき、転化率および収率を改善す
ることができる。このため、トリフルオロアルキルアミ
ンを原料とする有用な医薬品の製造コストを低減するこ
とができ、その経済的効果は大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AB84 AC52 BA02 BA37 BB23 BB41 BB42 BE14 4H039 CA71 CD20

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨウ素化合物の存在下に、フルオロアル
   キルハライドとアンモニアを反応させ、フルオロアルキ
   ルアミンを製造することを特徴とするフルオロアルキル
   アミンの製造方法。
2. 【請求項２】 前記ヨウ素化合物がヨウ素、アミンヨウ
   素塩類および金属ヨウ素塩から選ばれる少なくとも一種
   以上であることを特徴とする請求項１に記載のフルオロ
   アルキルアミンの製造方法。
3. 【請求項３】 前記金属ヨウ素塩がヨウ化ナトリウムお
   よび／またはヨウ化カリウムであることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のフルオロアルキルアミン
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記フルオロアルキルハライドが、炭素
   数１ないし１０のフルオロアルキルハライドであること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   記載のフルオロアルキルアミンの製造方法。
5. 【請求項５】 前記フルオロアルキルハライドがフルオ
   ロアルキルクロライドおよび／またはフルオロアルキル
   ブロマイドであることを特徴とする請求項１ないし請求
   項４のいずれか１項に記載のフルオロアルキルアミンの
   製造方法。
6. 【請求項６】 溶媒を用いて、フルオロアルキルアミン
   を製造することを特徴とする請求項１ないし請求項５の
   いずれか１項に記載のフルオロアルキルアミンの製造方
   法。
7. 【請求項７】 前記溶媒が非プロトン性極性溶媒である
   ことを特徴とする請求項６に記載のフルオロアルキルア
   ミンの製造方法。
8. 【請求項８】 前記非プロトン性極性溶媒がＮ−メチル
   ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
   およびスルホランから選ばれる少なくとも１種であるこ
   とを特徴とする請求項７に記載のフルオロアルキルアミ
   ンの製造方法。
9. 【請求項９】 前記フルオロアルキルハライドのフルオ
   ロアルキル基が、２，２，２−トリフルオロエチル基で
   あることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれ
   か１項に記載のフルオロアルキルアミンの製造方法。