JP2985435B2 - 3−アミノクロトンニトリルの製造方法 - Google Patents

3−アミノクロトンニトリルの製造方法

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JP2985435B2
JP2985435B2 JP3287536A JP28753691A JP2985435B2 JP 2985435 B2 JP2985435 B2 JP 2985435B2 JP 3287536 A JP3287536 A JP 3287536A JP 28753691 A JP28753691 A JP 28753691A JP 2985435 B2 JP2985435 B2 JP 2985435B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/01Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C255/30Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms containing cyano groups and singly-bound nitrogen atoms, not being further bound to other hetero atoms, bound to the same unsaturated acyclic carbon skeleton

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、アセトニトリルの二量体化によ
り3−アミノクロトンニトリルを製造する新規な方法に
関する。
【0002】3−アミノクロトンニトリルは、応用範囲
が非常に広い中間体である。 この物質は、たとえば医
薬品の製造[CA 85, 177262]、殺虫剤の製造[CA 79,
53185b]またはアゾ染料の製造[CA 80, 122383]に使
用されている。
【0003】強塩基の存在下におけるアセトニトリルの
二量体化により3−アミノクロトンニトリルを製造す
る、数多くの方法が知られている。 しかし、アセトニ
トリルは塩基、たとえばアミドイオンと様々に反応し得
ることがこの反応の難点である。
【0004】つまり、ニトリル基が攻撃されると、アミ
ドイオンにより、好ましくないアセトアミジンが生成す
る。 アセトニトリルの脱プロトン化によりカルボアニ
オンを形成することだけが、所望の3−アミノクロトン
ニトリルを製造するための必要条件である。
【0005】タケダらは[J.Pharm.Chem.Soc.,Japan75,
p957-959(1955)]、アセトニトリルをナトリウムアミ
ドと100 ℃で3時間反応させることにより、3−アミノ
クロトンニトリルとアセトアミジンの混合物を得てい
る。
【0006】その後、適確な反応操作により、とりわけ
立体性の高い強塩基を使用することにより、カルボアニ
オン形成を促進する試みがなされている。
【0007】塩基としてリチウムジエチルアミドを使用
してアセトニトリルを86%収量で3−アミノクロトンニ
トリル(イミノニトリル)に転換した、ツィーグラーら
[Justus Liebigs Annalen 504, 115(1933)]の研究に
基づき、クリューガー[J. Organonmetal. Chem, 9, p1
25-134(1967)]は、ナトリウム−ビス−トリメチルシリ
ルアミドにより、90%収量で3−アミノクロトンニトリ
ルを合成している。非常に良好な収量は別にして、この
合成には、この立体性の高い塩基を、時間と、とくに経
費をかけて調製しなければならないという欠点があり、
そのためにこの方法は経済的な理由から大量生産に使用
されにくくなっている。
【0008】しかし、CH-PS 415603から、ナトリウムを
使用し、溶剤として脂肪族炭化水素を用い、70〜180℃
で、アセトニトリルを90%収量で3−アミノクロトンニ
トリルに縮合できることが知られている。 この二量体
化には、反応機構により、1モルのナトリウムないし塩
基に対して2モルのアセトニトリルでは足らず、2モル
のナトリウムに対して3モルのアセトニトリルを使用し
なければならないという欠点がある。
【0009】この方法は工業的な製法を目指している
が、上記の理由から不経済であり、シアン化ナトリウム
が発生するために環境上も好ましくない。
【0010】そこで、本発明の目的は、上記の欠点をな
くし、3−アミノクロトンニトリルを経済的および生態
学的に適した様式で、大量生産できる方法を開発するこ
とである。
【0011】この目的は、請求項1に記載の方法により
達成される。
【0012】アセトニトリルの二量体化は、本発明の方
法により、下記の機構に従って行なわれる。
【0013】a)下記により、強塩基の存在下でアセトニ
トリルを脱プロトン化する。
【0014】
【化1】
【0015】b)下記により、アセトニトリルカルボアニ
オンとアセトニトリルの反応により3−アミ ノクロト
ンニトリルのナトリウム塩を形成する。
【0016】
【化2】
【0017】c)下記により、3−アミノクロトンニトリ
ルのナトリウム塩を水で加水分解する。
【0018】
【化3】
【0019】本発明により、好ましくは前もってその場
で、既知の方法[F.W.ベルクストレーム、W.C.フレネリ
ウス、Chem.Rev.12,p45以降(1933)]により、液体アン
モニアによるナトリウムの触媒変換により調製するナト
リウムアミドを強塩基として使用し、液体アンモニアの
存在下でアセトニトリルの脱プロトン化を行なう。脱プ
ロトン化は、アンモニアが常圧で液体凝集状態にある温
度、すなわち-32〜-75℃の温度範囲で行なうのが好適で
ある。 好ましくは、脱プロトン化は-32〜-35℃の温度
で行なう。
【0020】脱プロトン化の際に遊離し、過剰の溶液と
して使用されるアンモニアは再循環させ、ナトリウムア
ミドの調製に使用することが得策である。
【0021】過剰の液体アンモニア中に存在する、その
場で調製したナトリウムアミドにアセトニトリルを加え
ることが有利である。
【0022】その際、アセトニトリル対ナトリウムアミ
ドのモル比を2対1に維持するのが好ましい。 アセト
ニトリルは、後に続く塩形成に必要な不活性溶液、好ま
しくはトルエン中で、ナトリウムアミド溶液に加えるの
が有利である。
【0023】不活性溶剤としては、トルエンの代りに他
の芳香族炭化水素たとえばキシレンまたはベンゼン、エ
ーテルたとえばテトラヒドロフランまたはジメトキシエ
タン、またはアミンたとえば脂肪族ジ−またはトリ−ア
ルキルアミンを使用することができる。
【0024】脱プロトン化は急速に行なわれるので、加
えた直後に、3−アミノクロトンニトリルのナトリウム
塩形成に必要な、-5℃〜+35℃の温度に、好ましくは室
温に加熱することができる。 その際、蒸発するアンモ
ニアを集め、再循環させる。通常、0.5〜2時間後には
塩形成が終了する。 その後で、反応混合物に水を徐々
に加えることにより、3−アミノクロトンニトリルのナ
トリウム塩を既知の方法で、たとえばCH-PS 415603に記
載の方法により、加水分解して3−アミノクロトンニト
リルに転換することができる。 この反応混合物から、
専門的な技術および方法により、好ましくは蒸留によ
り、3−アミノクロトンニトリルを、90%を超える収量
で、かつ99.5%を超える純度で得ることができる。
【0025】
【実施例1】乾燥した窒素でパージしてある二重ジャケ
ット付き撹拌装置中で、0.2gの硝酸鉄(III)を触媒とし
て用い、13.8gのナトリウム(0.6モル)と250 mlの液体
アンモニアとから、ナトリウムアミドを調製した。 25
分間以内に、49.3gのアセトニトリル(1.2モル)の200 m
lトルエン溶液を、液体アンモニア(-33℃)の温度で滴
下して加えた。 滴下終了後、アンモニアを蒸発分離し
た。 加熱によりこの分散液が20℃に達した後、この温
度でさらに1時間反応させ、次いでこの反応混合物を75
mlの水を滴下して加えることにより、徐々に加水分解
した。 撹拌しながら15分間、後反応させた後、この混
合物を相分離するために分液ロートに移したところ、3
相に分かれた。 下方の水相を分離し、精製するために
各25 mlの溶剤でさらに2回抽出した後、有機相を一つ
に合わせ、まず回転蒸発器でアスピレーター減圧下にト
ルエンを分離し、続いて減圧蒸留にかけた。 20 mbar
の真空および134〜140℃の温度で、99.7〜99.8%の3−
アミノクロトンニトリルが蒸留された。 収量は46.4g
(94.1%)であった。 溶剤のトルエンおよびアンモニア
はこの製造プロセスに再循環させた。
【0026】
【実施例2〜7】これらの実施例では、トルエンの代り
に他の不活性溶剤を使用したが、それ以外の物質の量は
一定に維持した。
【0027】実施例 不活性溶剤 収量% 純度% 2 キシレン、225 ml 87.0 99.6 (異性体混合物) 3 ベンゼン、225 ml 85.8 99.7 4 ジメトキシエタン(1, 2)、200 ml 78.3 99.6 5 テトラヒドロフラン、200 ml 87.6 99.5 6 ジエチルアミン、225 ml 88.2 99.5 7 トリエチルアミン、225 ml 88.2 99.4 その他の点に関してはすべて、実施例2〜7は実施例1
に対応する。
【0028】
【比較例1】恒温調節できる二重ジャケット付き撹拌装
置中で、24.3gのジイソプロピルアミンを100 mlの無水
テトラヒドロフランに溶解し、最高20℃の温度で、0.16
モルのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液150 mlを撹拌し
ながら滴下して加えた。 反応終了後に、反応混合物を
19.7g(0.48モル)のアセトニトリルのテトラヒドロフラ
ン溶液60 mlに、最高温度-20℃で加えた。 加え終わっ
た後、この温度で30分間撹拌しながら後反応させ、20℃
に1時間以内加熱したところ、容器壁に白色の物質が析
出した。 この反応混合物を一晩放置した後、5〜7℃
の温度で、14.5gの酢酸の水溶液50 mlで加水分解した。
相分離の後、水相を各25 mlのエーテルでさらに2回
抽出した。 有機相を一つに合わせ、アスピレーター減
圧下に蒸留し、溶剤およびアミンを分離した。 実施例
1と同じ条件下で、純度98.9%の3−アミノクロトンニ
トリル17.0gを得た(86.3%収量)。 この方法は、実施
例2〜4に示すように、リチウム化した形で助塩基とし
て作用する他の第二級のシリル化したアミンにも適用し
た。 金属化試薬として、アミン量と当量のn-ブチルリ
チウム(ヘキサン中0.16モル)を使用した。
【0029】 比較例 第二級アミン 溶剤量(ml) 反応* 収量/ 温度(℃) 純度(%) 2 N−メチルアニリン テトラヒドロフラン -24 60/92.6 0.24モル (160 ml) (粗製物) 3 ジメチルアミン ジエチルエーテル -23 56.9/99.0 0.3モル (160 ml) 4 H-N(SiMe3)2 テトラヒドロフラン 0 90.5/99.6 0.6モル (75 ml) * 脱プロトン化の温度
【0030】
【比較例5】分散撹拌機を試用して、3.0g(0.13モル)
の金属ナトリウムを115.5gのヘキサメチルジシラザン
(過剰量)中に124℃の温度で乳化した。 0.5gのステ
アリン酸鉄(III)を触媒として用い、ヘキサメチルジシ
ラザンのナトリウム塩が、5時間30分以内に生じた。 8
0〜92℃の温度でアセトニトリル(10.7g=0.26モル)を滴
下して加え、その反応混合物を20℃に冷却して濾過し
た。 フィルターケーキを30 mlのtert.-ブチルメチル
エーテルで洗浄し、100 mlの水中で撹拌した。 相分離
した後、水相をエーテル50 mlで2回、25 mlで1回抽出
した。 溶剤を回転蒸発器で除去し、残留物を減圧蒸留
し、99.5%の3−アミノクロトンニトリル5.7gを、収量5
3.3%で得た。 濾液からは、ヘキサメチルジシラザンが
分別蒸留により、95%までの収量で回収された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター ルッペン スイス国 カントン・ヴァリス ヴィス プ ミューラッカーシュトラーセ 1 (56)参考文献 米国特許3290355(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 253/30 C07C 255/30

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強塩基の存在下におけるアセトニトリル
    の脱プロトン化反応、3−アミノクロトンニトリルの塩
    形成反応、およびその塩の加水分解反応の諸工程を含
    む、アセトニトリルの二量体化による3−アミノクロト
    ンニトリルの製造方法において、液体アンモニアの存在
    下に強塩基としてナトリウムアミドを使用して脱プロト
    ン化を行なうことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 脱プロトン化を、常圧下、-32℃〜-75℃
    の液体アンモニアの温度で行なうことを特徴とする請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 二量体化に関して、アセトニトリル対ナ
    トリウムアミドのモル比を2対1に維持することを特徴
    とする請求項1または2の方法。
  4. 【請求項4】 3−アミノクロトンニトリルの塩形成
    を、-5℃〜+35℃で、不活性溶剤の存在下に行なうこと
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかの方法。
  5. 【請求項5】 不活性溶剤としてトルエンを使用するこ
    とを特徴とする請求項4の方法。
  6. 【請求項6】 加水分解を既知の方法に従って水を加え
    ることにより行なうことを特徴とする請求項1〜5のい
    ずれかの方法。
  7. 【請求項7】 ナトリウムアミドを二量体化に先立って
    その場で、既知の方法により、液体アンモニアによるナ
    トリウムの触媒変換により調製することを特徴とする請
    求項1〜6のいずれかの方法。
  8. 【請求項8】 二量体化を含む反応工程を、中間工程を
    独立させることなく行なうことを特徴とする請求項1〜
    7のいずれかの方法。
JP3287536A 1990-11-05 1991-11-01 3−アミノクロトンニトリルの製造方法 Expired - Lifetime JP2985435B2 (ja)

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DE59105708D1 (de) 1995-07-20
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EP0484855A2 (de) 1992-05-13
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