JP2980742B2 - 2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オンの製造方法 - Google Patents

2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オンの製造方法

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JP2980742B2
JP2980742B2 JP3243124A JP24312491A JP2980742B2 JP 2980742 B2 JP2980742 B2 JP 2980742B2 JP 3243124 A JP3243124 A JP 3243124A JP 24312491 A JP24312491 A JP 24312491A JP 2980742 B2 JP2980742 B2 JP 2980742B2
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ammonium
triacetoneamine
acetone
acetonine
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行俊 福田
充 国分
靖記 徳山
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KH Neochem Co Ltd
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Kyowa Yuka Co Ltd
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子光安定剤の原料
または医薬原料として有用な2,2,6,6-テトラメチルピペ
リジン-4-オンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オ
ン(以下、トリアセトンアミンという)は、触媒の存在
下、アセトンあるいは2,2,4,4,6-ペンタメチル-2,3,4,5
-テトラヒドロピリミジン(以下、アセトニンという)を
主原料として製造される。アセトニンを主原料とするト
リアセトンアミンの製造法としては、無機酸、カルボン
酸、スルホン酸あるいはそれらのアンモニウム塩を触媒
として用いる方法(特開昭63-222157号公報)、チオシア
ン酸アンモニウムを触媒として用いる方法(特開昭63-10
761号公報)、ヒドラジン塩酸塩を触媒として用いる方法
(特開昭54-112873号公報)が知られている。これらの方
法では触媒を多量に使用する必要があり、またトリアセ
トンアミンの収率も高くない。
【0003】一方、アセトンおよびアンモニアを原料と
するトリアセトンアミンの製造法としては、例えば、硫
酸水素アンモニウムを触媒とする方法(特開平2-145570
号公報)、ハロゲン化クミルを触媒とする方法(特開平1-
233272号公報)が知られている。これらの方法では、メ
タノールなどの第三成分を相当量添加する必要があるこ
と、不純物が生成することおよびアセトニンが副する
という問題が残されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、反応の際に
溶媒などの添加を特に必要とせず、短時間に副生成物が
少なく高収率でトリアセトンアミンを製造する方法を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、アセトンの縮
合物またはアセトンの少なくとも一つと2,2,4,4,6-ペン
タメチル-2,3,4,5-テトラヒドロピリミジンまたはアン
モニアの少なくとも一つとを式(I) LmMXn (I) [式中、Mは、B、Al、Si、P、As、Ti、PdまたはPtを表
し、Xはハロゲン原子を、Lは水素原子またはNR1R2R3R
4(式中、R1、R2、R3およびR4は同一もしくは異なって水
素原子または炭素数1から4のアルキル基を表す)を表
し、mは1から3の整数を表し、nは3から6の整数を表し、
mが2以上の場合、Lは同一もしくは異なっていてもよい]
で表される化合物の存在下反応させることを特徴とする
2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オンの製造方法に
関する。以下に本発明を詳細に説明する。
【0006】本発明で使用するアセトンの縮合物として
は、メシチルオキシド、ジアセトンアルコール、ホロ
ン、イソホロンおよびトリアセトンジアルコールなどを
あげることができる。これらの化合物は単独で用いても
よいし、また、二種類以上を混合して用いてもよい。ア
セトニンは、アセトンとアンモニアの縮合反応によって
得られるが、反応混合物からアセトニンを単離すること
なくこの縮合反応物をアセトニンの代わりに用いてもよ
い。
【0007】式(I)において、炭素数1から4のアルキル
基とは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
イソプロピル、イソブチルおよびtert-ブチルなどがあ
げられる。ハロゲン原子とは、フッ素、塩素、臭素およ
びヨウ素があげられる。式(I)で表される具体的な化合
物としては、例えば、テトラフルオロホウ酸、テトラフ
ルオロホウ酸アンモニウム、テトラフルオロホウ酸テト
ラメチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラブ
チルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸トリメチルア
ンモニウム、テトラクロロホウ酸、テトラクロロホウ酸
アンモニウム、ヘキサフルオロアルミニウム酸、ヘキサ
フルオロアルミニウム酸アンモニウム、ヘキサフルオロ
ケイ酸アンモニウム、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサフ
ルオロリン酸アンモニウム、ヘキサフルオロリン酸テト
ラメチルアンモニウム、ヘキサフルオロリン酸テトラブ
チルアンモニウム、ヘキサクロロリン酸アンモニウム、
ヘキサフルオロアンチモン酸、ヘキサフルオロチタン酸
アンモニウム、テトラクロロパラジウム酸アンモニウ
ム、テトラクロロ白金酸アンモニウム、ヘキサクロロ白
金酸アンモニウムおよび塩化白金酸などがあげられる。
これらの化合物は単独で用いることも、二種類以上を混
合して用いることもできる。また、これらの化合物に水
和物のような溶媒和物が存在する場合はそれを用いるこ
ともできるし、水溶液、アルコール溶液といった溶液の
形で用いてもよい。
【0008】触媒は、原料総重量に対して重量比で0.00
01から0.2の範囲で用いられ、好ましくは0.001から0.1
の範囲で用いられる。原料であるアセトニン、アセトン
および/またはアセトンの縮合物とアンモニアのモル比
は、特に限定されるものではないが、一反応処理ごとの
生産性を考慮すれば、アセトニン、アセトンおよび/ま
たはアセトンの縮合物に対するアンモニアのモル比は、
0.01から4、好ましくは0.1から1.2である。アセトニン
あるいはアセトンの縮合体の場合は、アセトンに換算し
てモル数を計算する。
【0009】反応は常圧から加圧下で行われる。加圧下
に行われる場合、反応圧力は原料の組成および量と反応
温度によって決まるもので、特に限定されるものではな
いが、通常は常圧から10気圧、好ましくは常圧から3気
圧の範囲で行われる。反応温度は、0℃から150℃、好ま
しくは30℃から100℃で行われる。反応時間は、30分か
ら20時間であり、通常は1時間から10時間で終了する。
反応終了後、生成物であるトリアセトンアミンは、有機
合成化学で常用される精製法、例えば、濾過、抽出、洗
浄、乾燥、濃縮、蒸留、各種クロマトグラフィー等に付
して単離精製することができる。
【0010】トリアセトンアミンの生成反応は、水の生
成を伴う平衡反応である。したがって、水を反応系外へ
除去することはトリアセトンアミンの生成を促進する方
向に働く。本発明を実施するにあたっても、水を反応系
外へ除去する操作、例えばアンモニア、窒素といったガ
スを反応系内へ吹き込むといった操作、あるいはモレキ
ュラーシーブ、無水硫酸カルシウム、無水塩化カルシウ
ムまたは無水硫酸ナトリウムといった脱水剤を反応系内
に存在させるといった操作を併用してもなんら差し支え
ない。
【0011】本発明を実施するにあたり、本質的には溶
媒を用いる必要はないが、必要に応じて溶媒を使用する
ことも可能である。そのとき使用される溶媒としては反
応に不活性な溶媒であればいずれでも良く、例えば、メ
タノール、エタノール、ブタノール、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、トルエン、ジクロロエタンおよびプロピレン
グリコールなどがあげられる。
【0012】トリアセトンアミンの用途としては、例え
ばトリアセトンアミンを原料として高分子の光安定化剤
が合成されている(「高分子添加剤の最新技術」、100-1
19頁、シーエムシー、1988年)。次に、本発明の態様を
実施例および比較例で説明する。
【0013】
【実施例】生成物であるトリアセトンアミンはガスクロ
マトグラフィーを用いて、標品と比較することによって
同定、定量した。ガスクロマトグラフィーはGC-12A(島
津製作所社製)を、カラムはPEG-HT充填剤を充填したカ
ラムを用いた。
【0014】実施例1 耐圧反応容器(100mL)に、アセトニン3.5g、アセトン10m
L(7.9g)およびテトラフルオロホウ酸アンモニウム 30mg
を入れ、70℃で攪拌しながら7時間反応した。得られた
反応混合物をガスクロマトグラフィーを用いて定量分析
したところ、トリアセトンアミン 4.9g(アセトニンを基
準とした場合の収率 139%)の生成が認められた。低沸点
物質を減圧下留去した後、蒸留によりトリアセトンアミ
ンを4.4g(アセトニンを基準とした場合の収率 125%)得
た。
【0015】実施例2 加熱還流下で7時間反応させる以外は実施例1と同様に
反応を行ったところ、反応混合物中にトリアセトンアミ
ン 4.4g(アセトニンを基準とした場合の収率 126%)の生
成が認められた。
【0016】実施例3 実施例1において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、ヘキサフルオロリン酸アンモニウム 47mg
を用いること以外は同様に反応を行ったところ、反応混
合物中にトリアセトンアミン 4.8g(アセトニンを基準と
した場合の収率138%)の生成が認められた。
【0017】実施例4 実施例1において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、テトラクロロパラジウム酸アンモニウム 8
0mgを用いること以外は同様に反応を行ったところ、反
応混合物中にトリアセトンアミン 4.2g(アセトニンを基
準とした場合の収率121%)の生成が認められた。
【0018】実施例5 実施例1において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、ヘキサクロロ白金酸アンモニウム 127mgを
用いること以外は同様に反応を行ったところ、反応混合
物中にトリアセトンアミン 4.1g(アセトニンを基準とし
た場合の収率118%)の生成が認められた。
【0019】実施例6 耐圧反応容器中(100mL)、アセトン(30mL)、アンモニア
(4.85g)、テトラフルオロホウ酸アンモニウム 43mgを仕
込み、50℃で5時間攪拌しながら反応を行った。得られ
た反応混合物を蒸留によって精製し、アセトニンを主生
成物とする液体 15.1gを得た。この液体に対し、アセト
ン(30mL)およびテトラフルオロホウ酸アンモニウム 103
mgを加え、加熱還流下で7時間反応を行った。得られた
反応混合物をガスクロマトグラフィーで定量分析したと
ころ、トリアセトンアミン 17.5gの生成が認められた。
【0020】実施例7 耐圧反応容器中(100mL)、アセトン(30mL)、アンモニア
(1.59g)、テトラフルオロホウ酸アンモニウム 43mgを入
れ、70℃で5時間攪拌しながら反応を行った。得られた
反応混合物中にトリアセトンアミン 6.5gの生成が認め
られた。
【0021】比較例1 実施例1において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、パラトルエンスルホン酸 54mgを用いるこ
と以外は同様に反応を行ったところ、得られた反応混合
物中にトリアセトンアミン 2.6g(アセトニンを基準とし
た場合の収率 75%)の生成が認められた。
【0022】比較例2 実施例1において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、硫酸水素アンモニウム 32mgを用いること
以外は同様に反応を行ったところ、得られた反応混合物
中にトリアセトンアミンはほとんど認められなかった。
【0023】比較例3 実施例2において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、パラトルエンスルホン酸 54mgを用いるこ
と以外は同様に反応を行ったところ、得られた反応混合
物中にトリアセトンアミンはほとんど認められなかっ
た。
【0024】比較例4 実施例2において、テトラフルオロホウ酸アンモニウム
の代わりに、硫酸水素アンモニウム 32mgを用いること
以外は同様に反応を行ったところ、得られた反応混合物
中にトリアセトンアミンはほとんど認められなかった。
【0025】
【発明の効果】本発明により、反応の際に溶媒などの添
加を特に必要とせず、短時間に副生成物が少なく高収率
でトリアセトンアミンを製造する方が提供される。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アセトンの縮合物またはアセトンの少なく
    とも一つと2,2,4,4,6-ペンタメチル-2,3,4,5-テトラヒ
    ドロピリミジンまたはアンモニアの少なくとも一つとを
    式(I) LmMXn (I) [式中、Mは、B、Al、Si、P、As、Ti、PdまたはPtを表
    し、Xはハロゲン原子を、Lは水素原子またはNR1R2R3R
    4(式中、R1、R2、R3およびR4は同一もしくは異なって水
    素原子または炭素数1から4のアルキル基を表す)を表
    し、mは1から3の整数を表し、nは3から6の整数を表し、
    mが2以上の場合、Lは同一もしくは異なっていてもよい]
    で表される化合物の存在下反応させることを特徴とする
    2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オンの製造方法。
  2. 【請求項2】2,2,4,4,6-ペンタメチル-2,3,4,5-テトラ
    ヒドロピリミジンを請求項1記載の式(I)で表される化
    合物の存在下反応させることを特徴とする2,2,6,6-テト
    ラメチルピペリジン-4-オンの製造方法。
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