JP2007290995A

JP2007290995A - ４−アミノテトラヒドロピラン化合物の製法

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Publication number: JP2007290995A
Application number: JP2006119365A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Nishino; 繁栄西野; Kenji Hirotsu; 健二弘津; Shoji Shikita; 庄司敷田; Keiji Iwamoto; 圭司岩本; Takashi Harada; 崇司原田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2026-04-24
Also published as: JP4923698B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、温和な条件下、簡便な方法によって、テトラヒドロピラン-4-オンから、4-アミノテトラヒドロピラン化合物を高収率で製造できる、工業的に好適な4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法を提供することにある。
【解決手段】本発明の課題は、金属触媒及び水素源の存在下、テトラヒドロピラン-4-オンと一般式（１）
【化１】

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示す。なお、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに結合して環又はヘテロ環を形成していても良い。）
で示されるアミン化合物とを、水の存在下にて反応させることを特徴とする、一般式（２）
【化２】

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、前記と同義である。）
で示される4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法によって解決される。
【選択図】なし

Description

本発明は、テトラヒドロピラン-4-オンから、4-アミノテトラヒドロピラン化合物を製造する方法に関する。4-アミノテトラヒドロピラン化合物は、医薬・農薬等の原料や合成中間体として有用な化合物である。

従来、4-アミノテトラヒドロピラン化合物を製造する方法としては、例えば、5質量％パラジウム／炭素の存在下、テトラヒドロピラン-4-オン、ジメチルアミンのテトラヒドロフラン溶液及び水素を反応させ、単離収率83％で4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランを得る方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、取り扱いが難しいジメチルアミンのテトラヒドロフラン溶液を使用しなければならず、4-アミノテトラヒドロピラン化合物の工業的な製法としては満足するものではなかった。

国際公開WO00/21916号パンフレット

本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、温和な条件下、簡便な方法によって、テトラヒドロピラン-4-オンから、4-アミノテトラヒドロピラン化合物を高収率で製造できる、工業的に好適な4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法を提供することにある。

本発明の課題は、金属触媒及び水素源の存在下、テトラヒドロピラン-4-オンと一般式（１）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示す。なお、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに結合して環又はヘテロ環を形成していても良い。但し、Ｒ^１及びＲ^２は、同時に水素原子であってはならない。）
で示されるアミン化合物とを、水の存在下にて反応させることを特徴とする、一般式（２）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、前記と同義である。）
で示される4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法によって解決される。

本発明により、温和な条件下、簡便な方法によって、テトラヒドロピラン-4-オンから、4-アミノテトラヒドロピラン化合物を高収率で製造できる、工業的に好適な4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法を提供することができる。

本発明の反応において使用するアミン化合物は、前記の一般式（１）で示される。その一般式（１）において、Ｒ^１及びＲ^２は、例えば、水素原子；メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数３〜８のシクロアルキル基；フェニル基、p-トリル基、ナフチル基、アントリル基等の炭素数６〜２０のアリール基；メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基等の炭素数１〜６のアルキルオキシル基；フェノキシル基等の炭素数６〜１２のアリールオキシル基が挙げられる（これらの基は、各種異性体を含む）。なお、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに結合して環又はヘテロ環を形成していても良い。但し、Ｒ^１及びＲ^２は、同時に水素原子であってはならない。

前記アミン化合物の使用量は、テトラヒドロピラン-4-オン1モルに対して、好ましくは0.5〜10モル、更に好ましくは0.8〜5.0モル、特に好ましくは1.0〜3.0モルである。なお、当該アミン化合物は、その水溶液や有機溶媒溶液として使用しても良い。

本発明の反応において使用する金属触媒は、例えば、パラジウム／炭素、パラジウム／硫酸バリウム、白金／炭素、硫化白金／炭素、パラジウム−白金／炭素、酸化白金、ラネーニッケル（展開したものでも良い）、安定化ニッケル等が挙げられるが、好ましくはラネーニッケル（展開したものでも良い）、ラネーニッケル、パラジウム／炭素、更に好ましくはパラジウム／炭素が使用される。なお、これらの金属触媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良く、無水品でも含水品でも構わない。

前記金属触媒の使用量は、テトラヒドロピラン-4-オン1gに対して、金属原子換算で、好ましくは0.001〜1000mg、更に好ましくは0.005〜500mg、特に好ましくは0.01〜200mgである。

本発明の反応において使用する水素源は、例えば、水素、ギ酸、ギ酸アンモニウム等が挙げられるが、好ましくは水素が使用される。なお、これらの水素源は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。

前記水素源の量は、テトラヒドロピラン-4-オン1モルに対して、好ましくは0.5〜50モル、更に好ましくは0.8〜20モル、特に好ましくは1.0〜10モルである。なお、水素を使用する場合には、窒素やアルゴン等の不活性ガスで希釈されていても良い。

本発明において使用する水の量は、テトラヒドロピラン-4-オン1モルに対して、好ましくは0.1〜100ml、更に好ましくは0.1〜10mlである。

本発明の反応は水以外の有機溶媒の存在下又は非存在下において行われる。使用される有機溶媒としては、反応を阻害しないものならば特に限定されず、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類；N,N'-ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類；メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール類；テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、シクロプロピルメチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル等のエーテル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類が挙げられるが、好ましくはアルコール類、エーテル類、酢酸エステル類、更に好ましくはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、酢酸エチルが使用される。なお、これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。

前記溶媒の使用量は、反応液の均一性や攪拌性により適宜調節するが、テトラヒドロピラン-4-オン1gに対して、好ましくは0〜100ml、更に好ましくは0〜50ml、特に好ましくは0〜30mlである。

本発明の反応は、例えばテトラヒドロピラン-4-オン、アミン化合物、金属触媒及び水を混合して（必要ならば有機溶媒も加える）、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは-20〜150℃、更に好ましくは0〜100℃であり、反応圧力は特に制限されない。

なお、最終生成物である4-アミノテトラヒドロピラン化合物は、例えば、反応終了後、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離・精製される。又、得られた4-アミノテトラヒドロピラン化合物は、ハロゲン化水素と反応させることによって、より安定な4-アミノテトラヒドロピラン化合物のハロゲン化水素塩として取得することもできる。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

実施例１（4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積50mlのステンレス製耐圧容器に、99質量％テトラヒドロピラン-4-オン1.01g(10mol)、50質量％ジメチルアミン水溶液4.50g(50mmol)、5質量％パラジウム／炭素（57％含水品）101mg及び水4.5mlを加え、水素雰囲気下（0.20MPa）、攪拌しながら室温で8時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランが1.21g生成していた（反応収率；94％）。

実施例２（4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積50mlのステンレス製耐圧容器に、99質量％テトラヒドロピラン-4-オン1.01g(10mol)、50質量％ジメチルアミン水溶液4.50g(50mmol)、5質量％パラジウム／炭素（57％含水品）101mg及びテトラヒドロフラン10mlを加え、水素雰囲気下（0.20MPa）、攪拌しながら室温で5時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランが1.26g生成していた（反応収率；98％）。

実施例３（4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積1000mlのステンレス製耐圧容器に、99質量％テトラヒドロピラン-4-オン60.00g(593.2mol)、50質量％ジメチルアミン水溶液80.24g(889.9mmol)、5質量％パラジウム／炭素（56％含水品）1.20g及びイソプロピルアルコール420mlを加え、水素雰囲気下（0.05MPa）、攪拌しながら室温で5時間反応させた。反応終了後、反応液を濾過した後に減圧下で蒸留（65〜68℃、2.67kpa）し、無色液体として、99質量％（ガスクロマトグラフィーによる面積百分率）の4-N,N-ジメチルアミノテトラヒドロピランが67.81g得られた（単離収率；88％）。

実施例４（4-N-メチルアミノテトラヒドロピランの合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積50mlのステンレス製耐圧容器に、99質量％テトラヒドロピラン-4-オン1.01g(10mol)、40質量％メチルアミン水溶液1.16g(20mmol)、5質量％パラジウム／炭素（57％含水品）51mg及びテトラヒドロフラン7mlを加え、水素雰囲気下（0.20MPa）、攪拌しながら室温で14時間反応させた。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、4-N-メチルアミノテトラヒドロピランが1.12g生成していた（反応収率；97％）。

実施例５（4-N,N-ジメチルテトラヒドロピラン塩酸塩の合成）
攪拌装置及び温度計を備えた内容積100mlのステンレス製耐圧容器に、99質量％テトラヒドロピラン-4-オン5.06g(50.0mol)、50質量％ジメチルアミン水溶液6.77g(75.0mmol)、5質量％パラジウム／炭素（56％含水品）101mg及びイソプロピルアルコール35mlを加え、水素雰囲気下（0.10MPa）、攪拌しながら室温で6時間反応させた。反応終了後、反応液に35質量％塩酸5.73g(55mmol)及びn-ブチルアルコール50mlを加え、減圧下で濃縮した。更に、濃縮物にn-ブチルアルコール50mlを加え、減圧下で濃縮した。得られた濃縮物にトルエン50mlを加え、室温で1時間攪拌させて、濾過し、無色結晶として、4-N,N-ジメチルテトラヒドロピラン塩酸塩3.71gを得た（単離収率：45％）。
なお、4-N,N-ジメチルテトラヒドロピラン塩酸塩の物性値は以下の通りであった。

融点；186〜188℃
¹H-NMR(DMSO-d₆,δ(ppm))；1.58〜2.05(4H,m)、2.68(6H,s)、3.17〜4.00(5H,m)、10.79〜11.24(1H,brs)

Claims

金属触媒及び水素源の存在下、テトラヒドロピラン-4-オンと一般式（１）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示す。なお、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに結合して環又はヘテロ環を形成していても良い。）
で示されるアミン化合物とを、水の存在下にて反応させることを特徴とする、一般式（２）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、前記と同義である。）
で示される4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法。
水素源が水素ガスである請求項１記載の4-アミノテトラヒドロピラン化合物の製法。