JP2648880B2 - N,n―ジメチル―3―アミノ―2―メチル―2―プロパノールの製造方法 - Google Patents

N,n―ジメチル―3―アミノ―2―メチル―2―プロパノールの製造方法

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JP2648880B2 JP10429789A JP10429789A JP2648880B2 JP 2648880 B2 JP2648880 B2 JP 2648880B2 JP 10429789 A JP10429789 A JP 10429789A JP 10429789 A JP10429789 A JP 10429789A JP 2648880 B2 JP2648880 B2 JP 2648880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はN,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル
−2−プロパノールの製造方法に関し、その目的はチャ
バネゴキブリ(Blattella germanica)の集合フェロモ
ンN,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−プロ
パノール塩酸塩の合成中間体であるN,N−ジメチル−3
−アミノ−2−メチル−2−プロパノールを、極めて容
易に且つ高収率で製造することができ、従って工業的生
産方法に適したN,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチ
ル−2−プロパノールの製造方法の提供にある。
(発明の背景) 網翅目ゴキブリ亜目に属するチャバネゴキブリ(Blat
tella germanica)は、日本全土、更には人の往来に伴
って世界中に分布拡大しており、家屋中の湿潤した場所
を好み、夜間に活動して食をとる。
また、腐った動植物質、汚物を好むので衛生害虫とし
て嫌われている。
(従来の技術) チャバネゴキブリ(Blattella germanica)の防除方
法としては、台所等の壁面や柱にディールドリン系の殺
虫剤を塗布する方法があるが、毒性が強く人体に害を与
える恐れがあった。
農薬、殺虫剤に代わる新しい防除方法として、誘引剤
により昆虫等を誘引して捕獲或いは殺虫する方法が広く
利用されつつある。
特に、強力な誘引剤として昆虫等のフェロモンを用い
る方法が注目されており、その研究開発が盛んに行なわ
れている。
チャバネゴキブリ(Blattella germanica)の集合フ
ェロモンとしては、佐久間らによりN,N−ジメチル−3
−アミノ−2−メチル−2−プロパノール塩酸塩(次式
6)が報告されている。(日本応用動物昆虫学会要旨
集,1988) (発明が解決しようとする課題) しかしながら、N,N−ジメチル−3−アミノ−2−メ
チル−2−プロパノール塩酸塩(式6)は、古くから知
られた既知化合物でありながら、工業的生産方法に適し
た製造方法は全く報告されていなかった。
そこで、この発明者らは、チャバネゴキブリ(Blatte
lla germanica)の集合フェロモンN,N−ジメチル−3−
アミノ−2−メチル−2−プロパノール塩酸塩(式6)
の合成中間体であるN,N−ジメチル−3−アミノ−2−
メチル−2−プロパノールを、極めて容易に且つ高収率
で製造することができ、従って工業的生産方法に適した
N,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−プロパ
ノールの製造方法を創出せんとした。
(課題を解決するための手段) 即ち、この発明者らは鋭意研究を行なった結果、グリ
シンアルキルエステル(次式1)をホルムアルデヒド又
はパラホルムアルデヒドと反応させ、シアン化ホウ素ナ
トリウム(次式2)と反応させてN,N−ジメチルグリシ
ンアルキルエステル(次式3)を得た後に、このN,N−
ジメチルグリシンアルキルエステル(式3)を無水エー
テル類溶剤中にてメチルリチウム又はハロゲン化メチル
マグネシウム(次式4)と反応させることにより、チャ
バネゴキブリ(Blattella germanica)の集合フェロモ
ンN,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−プロ
パノール塩酸塩(式6)の合成中間体であるN,N−ジメ
チル−3−アミノ−2−メチル−2−プロパノール(次
式5)を、極めて容易に且つ高収率で製造することがで
きることを見出し、この発明方法の完成に至った。
(但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
味する。) NaBH3CN (式2) (但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
味する。) CH3MgX (式4) (但し、式中Xは塩素、臭素、ヨウ素の原子のいずれか
を意味する。) (発明の構成) この発明に於いて、まずグリシンアルキルエステル
(次式1)をホルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒ
ドと反応させ、シアン化ホウ素ナトリウムと(次式2)
反応させてN,N−ジメチルグリシンアルキルエステル
(次式3)とする。
(但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
味する。) NaBH3CN (式2) (但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
味する。) この発明に於いて、出発物質であるグリシンアルキル
エステル(式1)のアルキル基としては炭素原子数が1
〜4のアルキル基、つまりメチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、ter
t−ブチルのアルキルが望ましく、特にアルキル基とし
てはメチル基又はエチル基が好適に使用される。
この発明に於いて、ホルムアルデヒドを使用する場合
は、溶剤に溶解したホルムアルデヒド溶液を使用する
か、或いはグリシンアルキルエステル(式1)を溶剤に
溶解し、ホルムアルデヒドを溶液中に通気して反応させ
ても良い。
ホルムアルデヒドは、グリシンアルキルエステル(式
1)1当量に対して2〜6当量、好ましくは4.3当量使
用することが望ましい。
その理由は、2当量未満では反応が充分に進行せず、
6当量を超えると副反応が生じる恐れがあるためであ
る。
この発明に於いて使用されるパラホルムアルデヒド
は、ホルムアルデヒドとして95%以上含有するものが好
適に使用され、パラホルムアルデヒドの使用量もホルム
アルデヒドとしての含有率に基づいて適宜決定すれば良
い。
この発明に於いて使用されるシアン化ホウ素ナトリウ
ム(式2)の使用量は、グリシンアルキルエステル(式
1)1当量に対して1〜4当量、好ましくは1.5当量使
用することが望ましい。
その理由は、1当量未満では反応が充分に進行せず、
4当量を超えると副反応が生じる恐れがあるためであ
る。
この反応工程に於いて、溶剤を用いずに反応を進行さ
せることが可能であるが、溶剤を使用しても良い。
溶剤としては、この反応の進行が妨げない溶剤であれ
ば如何なる溶剤でも良いが、例えばメタノール、アセト
ニトリル等が好適に使用される。
この反応工程に於ける温度条件としては、0℃〜25
℃、好ましくは4℃〜10℃が望ましい。
その理由は、0℃未満では反応の進行が遅く、25℃を
超えると副反応が生じる恐れがあるためである。
以上の反応工程が終了した後に、反応液を濃縮し、残
留物を蒸留精製することにより、N,N−ジメチルグリシ
ンアルキルエステル(次式3)が得られる。
(但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
味する。) 尚、この反応工程に於いては出発物質をグリシンアル
キルエステル(式1)としたが、この発明に於いては、
出発物質としてグリシンアルキルエステルの塩を用いて
も良く、例えばグリシンアルキルエステル塩酸塩を用い
て、トリエチルアミン等の塩基で処理することにより、
グリシンアルキルエステル(式1)とすることができ
る。
次に、上記反応工程により得られたN,N−ジメチルグ
リシンアルキルエステル(式3)を、エーテル溶剤中に
てメチルリチウム又はハロゲン化メチルマグネシウム
(次式4)と反応させる。
CH3MgX (式4) (但し、式中Xは塩素、臭素、ヨウ素の原子のいずれか
を意味する。) この発明に於いて使用するメチルリチウム又はハロゲ
ン化メチルマグネシウム(式4)の使用量は、N,N−ジ
メチルグリシンアルキルエステル(式3)1当量に対し
て、2.0〜10当量、好ましくは3.3当量が望ましい。
その理由は、1分子のN,N−ジメチルグリシンアルキ
ルエステル(式3)のエステルを第三アルコールに変換
する際に、1分子のメチルリチウム又はハロゲン化メチ
ルマグネシウム(式4)が反応して中間体のケトン体
(次式7)を生成し、更にもう1分子のメチルリチウム
又はハロゲン化メチルマグネシム(式4)が反応して第
三アルコールとなるため、2.0当量未満ではエステルを
全て第三アルコールとすることができず、一部ケトン体
(式7)を生成する恐れがあり、一方、10当量を超える
と副反応が生じる恐れがあるためである。
この反応工程に於いて、無水エーテル類溶液中にて反
応を行なう理由は、メチルリチウム又はハロゲン化メチ
ルマグネシウム(式4)を溶解させ、安定化させるため
であり、更に無水とする理由はメチルリチウム又はハロ
ゲン化メチルマグネシウム(式4)が分解してしまうか
らである。
無水エーテル類溶剤としては特に限定されないが、例
示すればテトラヒドロフラン、ヂエチルエーテル、ジオ
キサン等が挙げられる。
この反応工程に於ける温度条件としては、使用する無
水エーテル類溶剤の融点〜沸点であれば良いが、−30℃
〜0℃の温度条件下で行なうことが特に望ましい。
尚、この反応工程に於いて、乾燥した窒素ガス又は不
活性ガス雰囲気中で反応を行なうことが特に望ましい。
その理由は、メチルリチウム又はハロゲン化メチルマ
グネシウム(式4)が空気中の水蒸気、酸素、二酸化炭
素等と反応してしまうため、N,N−ジメチルグリシンア
ルキルエステル(式3)と反応する量が減少する恐れが
あるためであるが、必ずしも乾燥した窒素ガス又は不活
性ガス雰囲気中で反応を行なう必要はない。
以上の反応工程が終了した後に、反応液に飽和塩化ア
ンモニウム水溶液又は水を添加して、エーテル類溶剤層
を分取する。
このエーテル類溶剤層に芒硝(無水硫酸ナトリウム)
等を添加して脱水した後に濾過する。
この濾液を濃縮して得られた残留物を、蒸留又は吸着
クロマト等の常法に従って精製することにより、N,N−
ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−プロパノール
(次式5)が得られる。
以下この発明方法の反応工程を示す。
(但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
味し、式中Xは塩素、臭素、ヨウ素の原子のいずれかを
意味する。) 以上の如くして得られたN,N−ジメチル−3−アミノ
−2−メチル−2−プロパノール(式5)に塩酸を添加
することにより、チャバネゴキブリ(Blattella german
ica)の集合フェロモンであるN,N−ジメチル−3−アミ
ノ−2−メチル−2−プロパノール塩酸塩(次式6)が
得られる。
(発明の効果) 以上詳述した如く、この発明に係るN,N−ジメチル−
3−アミノ−2−メチル−2−プロパノールの製造方法
は、グリシンアルキルエステルをホルムアルデヒド又は
パラホルムアルデヒドと反応させ、シアン化ホウ素ナト
リウムと反応させてN,N−ジメチルグリシンアルキルエ
ステルを得た後に、このN,N−ジメチルグリシンアルキ
ルエステルを無水エーテル類溶剤中にてメチルリチウム
又はハロゲン化メチルマグネシウムと反応させることを
特徴とするから、チャバネゴキブリ(Blattella german
ica)の集合フェロモンN,N−ジメチル−3−アミノ−2
−メチル−2−プロパノール塩酸塩の合成中間体である
N,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−プロパ
ノールを、極めて容易に且つ高収率で製造することがで
き、従って工業的生産方法に適したN,N−ジメチル−3
−アミノ−2−メチル−2−プロパノールの製造方法で
あるという効果を奏する。
以下に実施例、比較例及び参考例を示すことにより、
この発明の効果をより一層明確なものとする。
(参考例) グリシンメチルエステル塩酸塩100.0g(796m mol)を
メタノール200mlに溶解し、この溶液にトリエチルアミ
ン72.4g(716m mol)を添加して、0℃以下で30分関撹
拌した。
(実施例1) 上記参考例により得られた溶液に、パラホルムアルデ
ヒド91.0gを添加して0℃以下で1時間撹拌して反応さ
せた。
更に、シアン化ホウ素ナトリウム68.0g(1070m mol)
を添加して、2時間反応させた。
この溶液に水を添加して反応を停止させた後に塩化メ
チレンにて抽出し、塩化メチレン層を分取して、芒硝に
より乾燥させて濾過した。
得られた濾液を常圧で濃縮した後、蒸留による精製
(沸点50℃/65mmHg)を行ない、N,N−ジメチルグリシン
アルキルエステル72.0gを得た。
収率は77%であった。
(実施例2) 参考例に於いて使用したグリシンメチルエステル塩酸
塩を、グリシンエチルエステル塩酸塩111.1g(769m mo
l)と変更した以外は、参考例及び実施例1と全く同様
に調製して、N,N−ジメチルグリシンエチルエステル83.
5gを得た。
収率は80%であった。
(実施例3) 乾燥窒素ガス雰囲気中で、メチルリチウムの1.4Mジエ
チルエーテル溶液134ml(188m mol)を−30℃の温度条
件下で撹拌しながら、実施例1により得られたN,N−ジ
メチルグリシンメチルエステル10.0g(85m mol)のジエ
チルエーテル溶液を約30分間滴下した。
その後、温度を徐々に上昇させて0℃とした後に、水
を添加して反応を停止させた。
ジエチルエーテル層を分取して、芒硝により乾燥させ
て濾過した。
得られた濾液を常圧で濃縮した後、蒸留による精製
(沸点75℃/120mmHg)を行ない、反応生成物を得た。
この反応生成物をガスクロマトグラフィー型の有機元
素分析により、元素分析を行った結果を下記第1表に記
載する。
また、この反応生成物の赤外線吸収スペクトルの吸収
波数(cm-1)は、3300(m)、2900(s)、2850
(s)、1715(w)、1640(w)、1440(w)、1250
(s)、1090(4)、1020(s)、760(s)であっ
た。
尚、試料を液膜法により調製して測定を行なった。
更に、プロトン核磁気共鳴(1H−NMR)スペクトルの
δ値(ppm)は、1.158(6H,s)、2.269(2H,s)、2.357
(6H,s)であった。
測定は、試料をクロロホルム−dに溶解し、周波数が
400MHzのプロトン核磁気共鳴スペクトルにより測定を行
なった。
以上の結果から、この反応生成物はN,N−ジメチル−
3−アミノ−2−メチル−2−プロパノールであること
が確認された。
この反応生成物の重量は8.2gであり、収率は82%であ
った。
(実施例4) 実施例3に於いて使用したN,N−ジメチルグリシンメ
チルエステルを、N,N−ジメチルグリシンエチルエステ
ル11.2g(85m mol)と変更した以外は、実施例3と全く
同様に調製及び同定して、N,N−ジメチル−3−アミノ
−2−メチル−2−プロパノールを得た。
このN,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−
プロパノールの重量は8.6gであり、収率は86%であっ
た。
(実施例5) 実施例3に於いて使用したメチルリチウムの1.4Mジエ
チルエーテル溶液を、メチルマグネシウムクロライド
(実施例5)、メチルマグネシウムブロミド(実施例
6)、メチルマグネシウムアイオダイド(実施例7)の
1.4Mジエチルエーテル溶液(各々134ml,188m mol)と変
更した以外は実施例3と全く同様に調製及び同定して、
N,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−2−プロパ
ノールを得た。
得られたN,N−ジメチル−3−アミノ−2−メチル−
2−プロパノールの収率を下記第2表に記載する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中薗 豊 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内 (72)発明者 今野 満 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】グリシンアルキルエステル(次式1)をホ
    ルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒドと反応させ、
    シアン化ホウ素ナトリウム(次式2)と反応させてN,N
    −ジメチルグリシンアルキルエステル(次式3)を得た
    後に、このN,N−ジメチルグリシンアルキルエステル
    (式3)を無水エーテル類溶剤中にてメチルリチウム又
    はハロゲン化メチルマグネシウム(次式4)と反応させ
    ることを特徴とするN,N−ジメチル−3−アミノ−2−
    メチル−2−プロパノール(次式5)の製造方法。 (但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
    味する。) NaBH3CN (式2) (但し、式中Rは炭素原子数が1〜4のアルキル基を意
    味する。) CH3MgX (式4) (但し、式中Xは塩素、臭素、ヨウ素の原子のいずれか
    を意味する。)
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