JP2016013977A

JP2016013977A - ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法

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Publication number: JP2016013977A
Application number: JP2014135635A
Authority: JP
Inventors: 森井　清二; Seiji Morii; 清二森井; 康和菅; Yasukazu Suga; 健西川; Takeshi Nishikawa
Original assignee: Toray Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Toray Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: JP6277470B2

Abstract

【課題】ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物から、効率よくｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを工業的に取得できる製造方法を提供する。【解決手段】ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物をアミノ基と反応する保護化剤と反応させて、２つのアミノ基を保護基で保護し、塩基の存在下で、晶析することにより、１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物のｔｒａｎｓ／ｃｉｓ比率を向上させるｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンからなる１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物から高純度のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンが収率よく取得できるｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法に関する。

高純度のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンは、近年、ポリイミドやポリアミドなどの高分子材料の原料として使用されており、フィルム用途、電子材料用途として有用である（特許文献１参照）。

ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法として、例えばｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物から無水酢酸により１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを合成し、再結晶によりｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを取得し、塩酸により脱アセチル化反応を行い、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン取得する方法（特許文献２参照）が知られている。

この方法は、アセチル化反応時や抽出時に、ハロゲン系溶媒であるクロロホルムが使用されている点や粗１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを合成、濃縮乾固で単離したのちに、再結晶によりｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを精製する方法であり、単位操作が多く作業が煩雑である。

ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物とホスゲンを反応させて、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシレン尿素を合成した後、高温下で無機酸と反応、その後、塩基と接触させて、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン取得する方法（特許文献３参照）が知られている。

この方法は、反応剤であるホスゲンの毒性が高く、また、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシレン尿素合成時の反応選択性が低い。

ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物とベンジルを反応させて、ｔｒａｎｓ−ヘキサヒドロ−２，３−ジフェニルキノキサリンを合成した後、高温下で酸と反応、その後、塩基と接触させて、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを取得する方法（特許文献４参照）が知られている。

この方法は、１回の晶析収率が低く、また、反応時に脱水操作が必要であり、上記の３種類の方法は、いずれも工業的に不利な方法である。

また、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物を水溶媒中に当量の硫酸を加えて、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン硫酸塩として取り出した後、塩基を加えてｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを取得する方法（特許文献５参照）が知られている。

この方法は、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン硫酸塩とｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン硫酸塩の水への溶解度差はほとんどないため、高純度のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを取得するには再結晶を繰り返す必要があり、収率が低くなる。

ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物をアルコール溶媒中に当量のアジピン酸を加えて、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンアジピン酸塩として取り出した後、塩基を加えてｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを取得する方法（特許文献６参照）が知られている。

この方法は、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物をイソプロパノール溶媒中で当量のアジピン酸を加えて、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンアジピン酸塩を取り出そうとすると、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンアジピン酸塩も一緒に析出してしまうため、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを効率的に製造するができない。

このように、公知の方法では、効率的にｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを工業的に生産可能な方法ではなかった。

特開２０１３−２３５９７号公報特開昭６１−９７２５号公報米国特許第３１６７５８７号公報米国特許第３１６３６７５号公報米国特許第３１８７０４５号公報特開昭４５−２９６５５号公報

本発明は、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物から、効率よくｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを工業的に取得できる製造方法を提供することにある。

ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物をアミノ基と反応する保護化剤と反応させて、２つのアミノ基を保護基で保護し、塩基の存在下で、晶析することにより、１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物のｔｒａｎｓ／ｃｉｓ比率を向上させるｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法である。

本発明では、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物をアミノ基と反応する保護化剤と反応させて、２つのアミノ基を保護基で保護し、塩基の存在下で、晶析することにより、１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物のｔｒａｎｓ／ｃｉｓ比率を向上させるｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造する方法により、安価な原料から、工業的に生産可能な方法により、効率よく、高純度のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを取得できる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物から、効率よくｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを工業的に取得できる製造方法である。

本発明のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを製造する方法では、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物は、例えば、下記の方法で製造する。ナイロン−６，６の原料である１，６−ジアミノヘキサンの製造工程において、１，４−ジシアノブタンを還元して１，６−ジアミノヘキサンを生成する際に副生物としてｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物が得られる。

本発明では、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物は、異性体２種を含むが、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの割合が少ないとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの生産効率が低くなる傾向にある。そのため、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は、ｃｉｓ体：ｔｒａｎｓ体＝１：２０〜１０：６であることが好ましく、より好ましくは、ｃｉｓ体：ｔｒａｎｓ体＝１：２０〜１０：８である。工業品では、一般にｃｉｓ体：ｔｒａｎｓ体＝１．２：２のものが入手可能である。

また、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの混合物は、１，２−ジアミノシクロヘキサン以外のアミン類、例えば、１，６−ジアミノヘキサン等が混入していても、使用可能である。好ましくは、１，２−ジアミノシクロヘキサン以外のアミン類は、１，２−ジアミノシクロヘキサンと等量以下である。１，２−ジアミノシクロヘキサン以外のアミン類の存在量が多くなれば生産効率が低下する場合がある。

本発明のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法は、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物をアミノ基と反応する保護化剤と反応させ、２つのアミノ基を保護基で保護する。

アミノ基を保護基した保護基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、９−フルオレニルメトキシカルボニル基、９−（２，７−ジブロモ）フルオレニルメトキシカルボニル基、２−クロロ−３−インデニルメトキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、２−トリメチルシリルエトキシカルボニル基、２−フェニルエトシキカルボニル基、２−クロロエトキシカルボニル基、１，１−ジメチル−２−クロロエトキシカルボニル基、１，１−ジメチル−２，２−ジブロモエトキシカルボニル基、１，１−ジメチル−２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、１−アダマンチルオキシカルボニル基、２−アダマンチルオキシカルボニル基、ビニルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、１−イソプロピルアリルオキシカルボニル基、シンナミルオキシカルボニル基、Ｎ−ヒドロキシピペリジニルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、ｐ−メトシキベンジルオキシカルボニル基、ｐ−クロロベンジルオキシカルボニル基、ｐ−ブロモベンジルオキシカルボニル基、４−メチルスルフィニルベンジルオキシカルボニル基、ビフェニルメトキシカルボニル基などのウレタン型保護基類、ホルミル基、アセチル基、クロロアセチル基、トルクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、３−フェニルプロピオニル基、３−フェニルプロパナミド基、ピコリノイル基、ニコチノイル基、ベンゾイル基などのアミド型保護基類、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、アリル基、Ｎ−シアノメチル基などのＮ−アルキル型保護基類、ベンジル基などのＮ−アリール型保護基類などが挙げられる。保護基は、好ましくは、ウレタン型保護基類、アミド型保護基類である。

アミノ基を保護基した保護基は、より好ましくは、ホルミル基、アセチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、または、ベンジルオキシカルボニル基である。

アミノ基と反応する保護化剤は、保護基の種類によって異なるが、例えば、アミノ基をアセチル基で保護し、アセタミド基とした場合、用いる保護化剤は、無水酢酸、塩化アセチル、酢酸メチル、酢酸エチルなどが挙げられる。例えば、アミノ基をｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基で保護し、ｔｅｒｔ−ブチルカルバメート基とした場合、用いる保護化剤は、ニ炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル、クロロ炭酸ｔｅｒｔブチルなどが挙げられる。

保護化剤の添加量は、使用する保護化剤の種類にもよるが、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物に対し、１．５〜５．０モル倍が好ましく、より好ましくは１．９〜３．０モル倍である。

アミノ基と反応する保護化剤との反応は、溶媒を用いることが好ましい。溶媒は、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、スチレン、クロロベンゼン、ナフタレンなどの芳香族炭化水素類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカンなどの脂肪族炭化水素類、四塩化炭素、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなどの含ハロゲン溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ペンタノール、２−ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールなどのアルコール類、酢酸アリル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソペンチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸フェニル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ベンジル、酢酸メチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソペンチル、イソ酪酸エチル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチルなどの脂肪族エステル類、安息香酸メチル、安息香酸エチルなどの芳香族エステル類、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテルなどのエーテル類、アセトン、アセチルアセトン、エチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノンなどのケトン類、アセトニトリルなどのニトリル類などが挙げられ、好ましくは、トルエン、エチルベンゼン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチルメチルケトン、より好ましくは、トルエン、エチルベンゼン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテルである。好ましくは、水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノールなどのアルコール類、アセトン、エチルメチルケトン、より好ましくは、水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、アセトン、エチルメチルケトンである。また、溶媒は単一、あるいは２種類以上の混合溶媒でも構わない。

使用する溶媒量は溶媒の種類にもよるが、例えば、水の場合、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物に対し、１．０重量倍以上が好ましく、より好ましくは、１．０〜１０．０重量倍である。例えば、アセトンの場合、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物に対し、０．１重量倍以上が好ましく、より好ましくは、０．５〜５．０重量倍である。

本発明では、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物の２つのアミノ基を保護基で保護して、塩基の存在下で、晶析する。

塩基は、好ましくは、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、マグネシウムエトキシド、ナトリウムイソプロポキシド、リチウムｔｅｒｔ−ブトキシド、アンモニア、メチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、より好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、トリメチルアミンである。塩基を添加しないと、塩基を添加した場合に比べて、アミノ基が保護された１，２−ジアミノシクロヘキサン誘導体の析出量が少なく、生産効率が低下する。

塩基は、好ましくは、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物に対し、０．９〜４．０モル倍使用し、より好ましくは、１．０〜３．０モル倍使用する。

本発明では、好ましくは、塩基の存在下での晶析回数が１回である。

本発明では、好ましくは、１回の晶析で、晶析前の１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物のｔｒａｎｓ／ｃｉｓ比率に比べ、ｔｒａｎｓ／ｃｉｓ比率が１．３倍以上、より好ましくは、３倍以上となる。

本発明では、好ましくは、アミノ基が保護された１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物を固液分離することで取得する。

本発明では、好ましくは、アミノ基が保護された１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物を結晶として取得する。

本発明では、好ましくは、得られたアミノ基が保護された１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物を脱保護し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとする。

本発明では、より好ましくは、得られたアミノ基が保護された１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物を、例えば鉱酸と接触せしめて脱保護化、あるいは、金属触媒存在下で水素と接触せしめて脱保護化、その後、単離、精製する。

本発明で得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの純度は、ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの総計を１００％とした時、好ましくは、７５〜１００％、より好ましくは、８０〜１００％である。

以下にアミノ基と反応する保護化剤にニ炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル、溶媒にメタノールを使用したｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法を例示する。

メタノールの仕込み量は、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物に対し、１．０重量倍以上が好ましく、より好ましくは、２．５〜３．５重量倍である。メタノール仕込み後、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物と塩基としてトリエチルアミンを添加する。この時のトリエチルアミンの仕込み量は、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物に対し、１．０モル倍以上が好ましく、より好ましくは、１．９〜２．５モル倍である。

添加後の反応液の温度は、０℃以上が好ましく、より好ましくは１０〜５０℃である。次に、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチルを滴下する。二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチルの仕込み量は、１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物に対し、１．５モル倍以上が好ましく、より好ましくは、１．９〜２．５モル倍である。二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチルの滴下時間は０．５時間以上が好ましく、より好ましくは、１．０時間以上である。滴下終了後、反応液を冷却する。冷却温度は３０℃以下が好ましく、より好ましくは１５℃以下である。

冷却後、固液分離しｔｒａｎｓ−１，２−ジ−ｔｅｒｔ−ブトシキカルボニルジアミノシクロヘキサンを得る。得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジ−ｔｅｒｔ−ブトシキカルボニルジアミノシクロヘキサンを脱保護、単離、精製し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンが得られる。

以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は以下に示す方法で測定した。

＜化学純度分析方法＞
ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン約０．１ｇを１０ｍｌメスフラスコに採取し、標線までメタノールで希釈した。調製した溶液をガスクロマトグラフィーで分析し、面積百分率により純度を出した。

ガスクロマトグラフィー分析条件
カラムＩｎｅｒｔＣａｐ１（ＧＬＳｃｉｅｎｃｅ製）
ＩＤ０．４ｍｍ、Ｆｉｌｍ０．２５μｍ、Ｌｅｎｇｔｈ６０ｍ
ヘリウム流量５０ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度１００ ℃（１０ｍｉｎ）→１５℃／ｍｉｎ（１０ｍｉｎ）→２００℃（１０ｍｉｎ）
注入口温度２３０℃
検出器温度２５０℃
検出器ＦＩＤ
注入量１．０μｌ
スプリット比１３
保持時間ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン８．６分
ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン９．０分。

（実施例１）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた２０００ｍｌの４つ口フラスコに水２２８．４ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物２２８．４ｇ（２．０モル）を添加した。反応液を６５℃まで加熱し、無水酢酸４４９．２ｇ（４．４モル）を滴下ロートより２．５時間で滴下した。滴下終了後さらに７０〜８０℃で１時間加熱撹拌した後、反応温度を保ちながら、水３４２．６ｇを添加した。２時間以上かけて５５〜６０℃まで冷却し、アセトン２２８．４ｇを加えて希釈した。その後、５５〜６０℃を保ちながら、種晶を加えて結晶を析出させた。１時間以上かけて４０℃以下まで冷却し、２０〜４０℃を保ちながら、４８％水酸化ナトリウム水溶液３６６．７ｇ（４．４モル）を添加した。２５〜３５℃で１時間以上撹拌した後、遠心脱水機で固液分離し、水でリンス、乾燥して２２０．９ｇ（１．１モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率８９％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１：２００であった。

温度計、バキュームスターラー、コンデンサーを装着した１０００ｍｌの４ツ口フラスコに、水３９０．２ｇと取得したｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサン全量を仕込んだ。次いで、硫酸２１５．７ｇ（２．２モル）を添加した。硫酸添加後、反応液を約８時間加熱還流させた。５時間以上かけて２５℃まで冷却し、２０〜３０℃で１時間以上撹拌した後、桐山ロートで固液分離し、乾燥して１９３．８ｇ（０．９モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩を得た。収率８３％で、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩全量と水３２７．５ｇを仕込み、２０〜３０℃で撹拌した。そこに、４８％水酸化ナトリウム水溶液１５５．４ｇ（１．９モル）を２０〜４０℃を保ちながら滴下した。２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、反応液は２層に分かれているので、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。水層である下層に１−ブタノール４１６．６ｇを加えて、２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。分液して、採取した２つの油層を混合し、この溶液を減圧下で濃縮して１−ブタノールおよび水を留去し、つづいて残渣を減圧蒸留し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン６４．６ｇ（０．６モル）を取得した。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩に対して収率６２％、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（比較例１）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた５０００ｍｌの４つ口フラスコに水１０００．０ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物４００．０ｇ（３．５モル）を添加した。反応液を６５℃まで加熱し、無水酢酸８５８．３ｇ（８．４モル）を滴下ロートより２．５時間で滴下した。滴下終了後さらに７０〜８０℃で１時間加熱撹拌した後、３時間以上かけて４０℃まで冷却し、アセトン４００．０ｇを加えて希釈した。１時間以上かけて２５℃まで冷却し、２０〜３０℃で１時間以上撹拌した後、遠心脱水機で固液分離し、水でリンス、乾燥して１５１．１ｇ（０．８モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率３５％で、ｔｒａｎｓ−１，２−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（比較例２）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた５０００ｍｌの４つ口フラスコにクロロホルム２０００ｍｌを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物１１４．２ｇ（１．０モル）を添加し、溶解させた。無水酢酸２４５．０ｇ（２．４モル）を室温で撹拌しながら、３０分かけて滴下した。滴下後、室温でさらに１時間撹拌した後、反応液に２０％水酸化ナトリウム水溶液１０００ｍｌで洗浄した。分液後、クロロホルム層を減圧下で濃縮乾固して、粗１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを１９９ｇ得た。ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１．２：２のままであった。粗１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンの全量を水７３０ｇに加熱溶解させた後、徐々に室温まで冷却し、結晶を析出させた。結晶を濾過し、乾燥して９８ｇ（０．５モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率８０％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１：３２であった。得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサン７５．９ｇ（０．３８モル）を２規定塩酸水溶液６００ｍｌに溶かし、９時間加熱還流させた。放冷後、クロロホルムで洗浄した後、減圧下で濃縮した。残渣に２５％水酸化ナトリウム水溶液２００ｇを室温に保ちながら添加した。添加後、クロロホルムで生成したｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを抽出した。クロロホルム層は、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で濃縮し、さらに減圧蒸留して、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン３６ｇ（０．３２モル）を得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサンに対して収率は８３％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１：３２のままであった。

（実施例２）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた２０００ｍｌの４つ口フラスコに水２２８．４ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物２２８．４ｇ（２．０モル）を添加した。反応液を６５℃まで加熱し、ギ酸−酢酸混合酸無水物３８７．５ｇ（４．４モル）を滴下ロートより２．５時間で滴下した。滴下終了後さらに７０〜８０℃で１時間加熱撹拌した後、反応温度を保ちながら、水３４２．６ｇを添加した。２時間以上かけて５５〜６０℃まで冷却し、アセトン２２８．４ｇを加えて希釈した。その後、５５〜６０℃を保ちながら、種晶を加えて結晶を析出させた。１時間以上かけて４０℃以下まで冷却し、２０〜４０℃を保ちながら、４８％水酸化ナトリウム水溶液３６６．７ｇ（４．４モル）を添加した。２５〜３５℃で１時間以上撹拌した後、遠心脱水機で固液分離し、水でリンス、乾燥して１８０．８ｇ（１．１モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジホルミルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率８５％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１：３２であった。

温度計、バキュームスターラー、コンデンサーを装着した１０００ｍｌの４ツ口フラスコに、水３９０．２ｇと取得したｔｒａｎｓ−１，２−ジアセチルジアミノシクロヘキサン全量を仕込んだ。次いで、硫酸２０８．４ｇ（２．１モル）を添加した。硫酸添加後、反応液を５０〜５５℃まで加熱し、約５時間加熱撹拌した。その後、５時間以上かけて２５℃まで冷却し、２０〜３０℃で１時間以上撹拌した後、桐山ロートで固液分離し、乾燥して１８０．４ｇ（０．９モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩を得た。収率８０％で、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩全量と水３０４．９ｇを仕込み、２０〜３０℃で撹拌した。そこに、４８％水酸化ナトリウム水溶液１４９．４ｇ（１．７９モル）を２０〜４０℃を保ちながら滴下した。２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、反応液は２層に分かれているので、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。水層である下層に１−ブタノール３８７．９ｇを加えて、２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。分液して、採取した２つの油層を混合し、この溶液を減圧下で濃縮して１−ブタノールおよび水を留去し、つづいて残渣を減圧蒸留し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン６１．１ｇ（０．５モル）を取得した。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩に対して収率６３％、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（比較例３）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた２０００ｍｌの４つ口フラスコにメタノール２２８ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物１１４．２ｇ（１．０モル）を添加した。反応液を２０〜３０℃で、ギ酸メチル１３２．１ｇ（２．２モル）を滴下ロートより約１時間で滴下した。滴下終了後２０〜３０℃で１時間熟成した後、１時間以上かけて１０℃以下まで冷却し、０〜１０℃で１時間以上撹拌した後、遠心脱水機で固液分離し、乾燥して３１．４ｇ（０．２モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジホルミルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率２７．３％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は７．５：９２．５であった。

温度計、バキュームスターラー、コンデンサーを装着した５００ｍｌの４ツ口フラスコに、水５５．６ｇと取得したｔｒａｎｓ−１，２−ジホルミルジアミノシクロヘキサン全量を仕込んだ。次いで、硫酸３６．２ｇ（０．４モル）を添加した。硫酸添加後、反応液を約８時間加熱還流させた。５時間以上かけて２５℃まで冷却し、２０〜３０℃で１時間以上撹拌した後、桐山ロートで固液分離し、乾燥して２９．０ｇ（０．１モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩を得た。収率８０％で、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩全量と水４９．０ｇを仕込み、２０〜３０℃で撹拌した。そこに、４８％水酸化ナトリウム水溶液２４．０ｇ（０．３モル）を２０〜４０℃を保ちながら滴下した。２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、反応液は２層に分かれているので、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。水層である下層に１−ブタノール６２．４ｇを加えて、２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。分液して、採取した２つの油層を混合し、この溶液を減圧下で濃縮して１−ブタノールおよび水を留去し、つづいて残渣を減圧蒸留し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン１０．０ｇ（０．１モル）を取得した。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩に対して収率６４％、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（実施例３）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた２０００ｍｌの４つ口フラスコにメタノール２２８ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物１１４．２ｇ（１．０モル）とトリエチルアミン２２２．６ｇ（２．２モル）を添加した。反応液を３０℃で、クロロギ酸メチル２０７．９ｇ（２．２モル）を滴下ロートより約１時間で滴下した。滴下終了後２０〜３０℃で約１時間熟成した後、水２２８ｇを加えて、その後、１時間以上かけて１０℃以下まで冷却し、０〜１０℃で１時間以上撹拌した後、遠心脱水機で固液分離し、乾燥して１２０．４ｇ（０．５モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジメトシキカルボニルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率７８．４％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は６．３：９３．７であった。

温度計、バキュームスターラー、コンデンサーを装着した１０００ｍｌの４ツ口フラスコに、水２１２．４ｇと取得したｔｒａｎｓ−１，２−ジメトシキカルボニルジアミノシクロヘキサン全量を仕込んだ。次いで、硫酸１０２．６ｇ（１．０モル）を添加した。硫酸添加後、反応液を約８時間加熱還流させた。５時間以上かけて２５℃まで冷却し、２０〜３０℃で１時間以上撹拌した後、桐山ロートで固液分離し、乾燥して８３．２ｇ（０．４モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩を得た。収率８０％で、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩全量と水１４０．６ｇを仕込み、２０〜３０℃で撹拌した。そこに、４８％水酸化ナトリウム水溶液６８．９ｇ（０．８モル）を２０〜４０℃を保ちながら滴下した。２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、反応液は２層に分かれているので、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。水層である下層に１−ブタノール１７８．９ｇを加えて、２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。分液して、採取した２つの油層を混合し、この溶液を減圧下で濃縮して１−ブタノールおよび水を留去し、つづいて残渣を減圧蒸留し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン２９．１ｇ（０．３モル）を取得した。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩に対して収率６５％、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（実施例４）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた２０００ｍｌの４つ口フラスコにメタノール３４３ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物１１４．２ｇ（１．０モル）とトリエチルアミン２２２．６ｇ（２．２モル）を添加した。反応液を３０〜５０℃で、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル４８０．２ｇ（２．２モル）を滴下ロートより１時間で滴下した。滴下終了後２０〜３０℃で１時間熟成した後、１時間以上かけて１０℃以下まで冷却し、０〜１０℃で１時間以上撹拌した後、遠心脱水機で固液分離し、乾燥して１６７．６ｇ（０．５モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジ−ｔｅｒｔ−ブトシキカルボニルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率７１．５％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１６．１：８３．９であった。

温度計、バキュームスターラー、コンデンサーを装着した１０００ｍｌの４ツ口フラスコに、水３３５．２ｇと取得したｔｒａｎｓ−１，２−ジ−ｔｅｒｔ−ブトシキカルボニルジアミノシクロヘキサン全量を仕込んだ。次いで、硫酸１０４．６ｇ（１．１モル）を添加した。硫酸添加後、反応液を約８時間加熱還流させた。５時間以上かけて２５℃まで冷却し、２０〜３０℃で１時間以上撹拌した後、桐山ロートで固液分離し、乾燥して６６．４ｇ（０．３モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩を得た。収率７０％で、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

得られたｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩全量と水１１２．２ｇを仕込み、２０〜３０℃で撹拌した。そこに、４８％水酸化ナトリウム水溶液５５．０ｇ（０．７モル）を２０〜４０℃を保ちながら滴下した。２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、反応液は２層に分かれているので、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。水層である下層に１−ブタノール１４２．８ｇを加えて、２０〜３０℃で０．５時間撹拌熟成した後、撹拌を止めて分液させ、油層である上層を採取した。分液して、採取した２つの油層を混合し、この溶液を減圧下で濃縮して１−ブタノールおよび水を留去し、つづいて残渣を減圧蒸留し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン２３．２ｇ（０．２モル）を取得した。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの硫酸塩に対して収率６５％、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（実施例５）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた３０００ｍｌの４つ口フラスコにメタノール１３１１ｇを仕込んだ。次いで撹拌しながらｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物１１４．２ｇ（１．０モル）とトリエチルアミン２２２．６ｇ（２．２モル）を添加した。反応液を３０℃で、クロロギ酸ベンジル３７５．３ｇ（２．２モル）を滴下ロートより２時間で滴下した。滴下終了後２５〜３５℃で２時間熟成した後、遠心脱水機で固液分離し、乾燥して１５７．３ｇ（０．４モル）のｔｒａｎｓ−１，２−ジベンジルオキシカルボニルジアミノシクロヘキサンを得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率６５．８％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は０：１００であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

２０００ｍｌＳＵＳ製オートクレーブに、メタノール６２９．２ｇと取得したｔｒａｎｓ−１，２−ジベンジルオキシカルボニルジアミノシクロヘキサン全量および５％Ｐｄ／Ｃ１５．７ｇを仕込んだ。水素圧０．０５ＭＰａ、反応温度２０〜４０℃で約１０時間反応させた。反応後、室温まで冷却し、メンブランフィルターでＰｄ／Ｃを除去した。Ｐｄ／Ｃを除去した濾液中にｔｒａｎｓ−１，２−ジベンジルオキシカルボニルジアミノシクロヘキサンは存在しておらず、溶媒を除くｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度は９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

得られた濾液を減圧下で濃縮してメタノールおよび水を留去し、つづいて残渣を減圧蒸留し、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン３７．６ｇ（０．３モル）を取得した。ｔｒａｎｓ−１，２−ジベンジルオキシカルボニルジアミノシクロヘキサンに対して収率８０％、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの化学純度９９．９％以上であり、ｃｉｓ体は検出されなかった。

（比較例４）
温度計、滴下ロート、攪拌機を備えた５００ｍｌの４つ口フラスコにｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの比が１．２：２である１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物１１．４ｇ（０．１モル）と２−プロパノール１００ｇを仕込み、溶解させた。滴下ロートにアジピン酸１４．６ｇ（０．１モル）を２−プロパノール１００ｇに溶解させた溶液仕込み、反応液に滴下した。析出した結晶を遠心脱水機で固液分離し、乾燥して２５．０ｇ（１．０モル）の１，２−ジアミノシクロヘキサン・アジピン酸塩を得た。ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンに対して収率９６％で、ｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比は１．２：２．０で、原料の１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物とｃｉｓ体とｔｒａｎｓ体の比が変わらなかった。

表１に実施例と比較例における原料の１，２−ジアミノシクロヘキサン異性体混合物と、アミノ基を保護基で保護し、アミノ基が保護された１，２−ジアミノシクロヘキサン誘導体が１回の晶析で得られた結晶のｔｒａｎｓ体／ｃｉｓ体比率および１回の晶析収率をまとめた。

Claims

ｃｉｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンとｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物をアミノ基と反応する保護化剤と反応させて、２つのアミノ基を保護基で保護し、塩基の存在下で、晶析することにより、１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物のｔｒａｎｓ／ｃｉｓ比率を向上させるｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。
保護基がウレタン型保護基、あるいは、アミド型保護基である請求項１に記載のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。
２つのアミノ基を保護基で保護された１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物を、晶析により、結晶として取得した後、脱保護する請求項１または２に記載のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。
保護基が、ホルミル基、アセチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、または、ベンジルオキシカルボニル基である請求項１〜３のいずれかに記載のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。
晶析前の１，２−ジアミノシクロヘキサンの異性体混合物と比較して、１回の晶析により、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの増加比が、３倍以上である請求項１〜４のいずれかに記載のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。
塩基の存在下での晶析回数が１回である請求項１〜５のいずれかに記載のｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンの製造方法。