JP4070444B2

JP4070444B2 - Process for producing unsaturated amines

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Publication number: JP4070444B2
Application number: JP2001317721A
Authority: JP
Inventors: 秀高嶋津; 智之玉島; 三四郎小宮
Original assignee: Koei Chemical Co Ltd
Current assignee: Koei Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003128635A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品或いはその合成中間体、ポリマー原料、界面活性剤原料等として広く利用される不飽和アミン類の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、不飽和イミン類又は不飽和オキシム類の選択還元により不飽和アミン類を製造する方法は公知であり、例えば、▲１▼水素化アルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム等の水素化金属化合物で不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を還元する方法、▲２▼不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を電解還元する方法、▲３▼ナトリウムアマルガムを用いて不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を還元する方法、▲４▼ポリメチルヒドロシロキサン等のシロキサン類で不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を還元する方法などが知られている。
これらの中でも操作の簡便さ、化合物の入手の容易さ等の観点から、特に▲１▼の水素化金属化合物で不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を還元する方法が通常採用されている［Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７４，５１８５（１９５２）、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，１２１，２２５（１９８８）、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，５８７（１９８８）、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６３，３７０（１９９８）、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６１，３８４９（１９９６）等］。ところが、この方法で使用する還元剤の水素化金属化合物は非常に高価であり、これを原料の不飽和イミン類又は不飽和オキシム類に対して等量以上使用しなければならないため、工業的に実施するには経済性の観点からは有利な方法とは言いがたい。
上記方法のほかに、遷移金属錯体の存在下、不飽和結合を有する環状イミニウム塩を水素と反応させて不飽和結合を有する環状アミンを製造する方法が知られている［Ｔｅｒａｈｅｄｒｏｎ−Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ，９，４０４３（１９９８）］。当該方法では、例えば、クロロ（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）二量体［｛Ｉｒ（ＣＯＤ）Ｃｌ｝₂］及び配位子としてのキラルなアミドフォスフィン−フォスフィナイト、並びにテトラブチルアンモニウム＝ヨージドの存在下、トルエン及びメタノールの混合溶媒中、３，４，５，６，７，８−ヘキサヒドロイソキノリン誘導体の酸塩を水素で還元して１，２，３，４，５，６，７，８−オクタヒドロイソキノリン誘導体を得ている。
しかしながらこの方法においては、反応に不飽和結合を有するイミンの酸塩を使用しており、不飽和イミン類をそのまま水素と反応させて不飽和アミン類を製造するものではない。そして遷移金属錯体触媒と共に四級アンモニウム塩を併用しているため、触媒の回収、再使用が困難であると考えられる。
また、上記方法のほかに、例えば、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノアミノ）シクロヘキサンと１，２−ジフェニルエチレンジアミンを配位子として含むルテニウムヒドリド錯体を触媒に用いて、イソプロポキシカリウムの存在下、水素で共役不飽和イミンの還元を行う方法が知られている。［Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２０，６，１０４８（２００１）］。当該方法によって、例えば、ベンゼン溶媒中或いは無溶媒で、１−アザ−１，４−ジフェニル−２−メチルブタジエンを還元して、Ｎ，３−フェニル−１−メチルアリルアミンが４８％及びＮ，３−ジフェニル−１−メチルプロピルアミンが５２％の割合で得られている。
この方法においては、脂溶性錯体触媒を用いており、触媒と目的物の分離及び触媒の再使用のための回収操作が煩雑若しくは分離、回収が困難であることが予想される。
なお、デリケートな金属錯体を触媒として使用した後、使用後の金属錯体を触媒として再使用することは、きわめて困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、不飽和イミン類又は不飽和オキシム類の選択的還元により不飽和アミン類を製造するにあたり、上記従来法の問題点を解決した工業的に適用しうる簡便な方法、即ち、使用後の触媒の回収再使用が容易な触媒反応によって不飽和アミン類を選択的に製造できる方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った。その結果、不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を水素で還元して不飽和アミン類を製造する際に、親水性ホスフィン化合物を配位子として有する水溶性の遷移金属錯体を触媒として用い、そして還元を多相系溶媒中で行う方法によって、４級アンモニウム塩を用いることなく目的の不飽和アミン類を選択的に容易に製造できることを見出した。そして触媒として使用した水溶性の遷移金属錯体は反応終了後の反応混合物から容易に回収でき、これを反応に再使用できることも見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち本発明は、親水性ホスフィン化合物を配位子として有する水溶性の遷移金属錯体の存在下、多相系溶媒中で不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を、水素と反応させて不飽和アミンを製造することを特徴とする不飽和アミン類の製造方法に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を以下に詳しく説明する。
本発明に用いられる不飽和イミン類とは、分子内に炭素原子間の不飽和結合を少なくとも１個とイミノ基を少なくとも１個有する化合物であり、また不飽和オキシム類とは、分子内に炭素原子間の不飽和結合を少なくとも１個とヒドロキシイミノ基及びアルコキシイミノ基から選ばれる基を少なくとも１個有する化合物である。
【０００７】
当該不飽和イミン類又は不飽和オキシム類としては、一般に公知の方法によって製造したものを使用できる。例えば、以下に示す反応経路にしたがって、ケトン類又はアルデヒド類をアンモニア、第一級アミン、ヒドロキシルアミン又はアルコキシルアミン類と反応させて製造したものを用いることができる。
【０００８】
【化１】

（式中、Ｒ¹及びＲ²は同じか或いは互いに異なってそれぞれ水素原子又はいずれも置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基或いはアリール基を表すか、又はＲ¹及びＲ²が一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成する基を表し、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ水素原子又はいずれも置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基或いはアリール基を表し、且つ、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴から選ばれる少なくとも１つが炭素原子間の不飽和結合を少なくとも１個有する基である。）
【０００９】
上記式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴で表される置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びシクロアルケニル基において置換基を持たないものとしては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６の直鎖状及び分岐鎖状のアルキル基；アリル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、ビニル基等の炭素数２〜４の直鎖状及び分岐鎖状のアルケニル基；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５〜８のシクロアルキル基；該シクロアルキル基において隣接する炭素原子間の結合の少なくとも１つが二重結合であるシクロアルケニル基；等が挙げられ、これらが置換基を有するものであるとき、置換基としては、例えば、水酸基；メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の炭素数１〜４の直鎖状及び分岐鎖状のアルコキシ基；フェニル基及びナフチル基並びにこれらが前記アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基及びアルコキシ基並びに水酸基等から選ばれる置換基を１個以上有していてもよいアリール基；等を挙げることができる。またＲ¹、Ｒ²又はＲ⁶で表される置換基を有していてもよいアリール基としては、例えば、前記置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基及びアルコキシ基並びに水酸基からなる群より選ばれる基を１個以上有していてもよいフェニル基及びナフチル基等を挙げることができる。
【００１０】
また、Ｒ¹とＲ²が一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成する基としては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基及びヘキサメチレン基等のアルキレン基；これらアルキレン基が前記アルキル基、アルコキシ基及び水酸基等から選ばれる置換基を１個以上有するもの；及びこれら置換基を有していてもよいアルキレン基においてアルキレン鎖中に炭素原子間の二重結合を１個以上有する基；並びにこれらが窒素原子及び／又は酸素原子によって中断されているもの（即ち、例えば、Ｒ¹とＲ²が一緒になってそれらが結合する炭素原子と共にピペリジン環、モルホリン環等の複素環を形成するもの）等を挙げることができる。
【００１１】
本発明に用いられる不飽和イミン類及び不飽和オキシム類は、上記の例に限定されず、またシン型及びアンチ型の立体構造についても特に制限はない。
【００１２】
本発明において触媒として用いられる親水性ホスフィン化合物を配位子として有する水溶性の遷移金属錯体（以下、単に水溶性遷移金属錯体という。）において、親水性ホスフィン化合物は、親水性であって遷移金属原子又はそのイオンと共に錯体を形成し得るホスフィン化合物であればいずれも用いることができ、公知のものを広く適用することができる。親水性ホスフィン化合物は、分子中にリン原子を１個又は２個以上含むもののいずれであってもよく、好ましくは分子中にリン原子を１個又は２個含むものである。
【００１３】
分子中にリン原子を１個含む親水性ホスフィン化合物としては、例えば、式（１）：
【００１４】
【化２】

（式中、Ｒ⁵はスルホナト基（−ＳＯ₃Ｍ¹：Ｍ¹はアルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを表す。以下、同様。）及びカルボキシラート基（−ＣＯＯＭ²：Ｍ²はアルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを表す。以下、同様。）からなる群より選ばれる置換基を１個以上有するアリール基；炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基；スルホナト基及びカルボキシラート基からなる群より選ばれる置換基を１個以上有する炭素数１〜６のアルキル基；又は下記式（２）〜（６）から選ばれる基を表し、Ｒ⁶及びＲ⁷は互いに同じか或いは異なってそれぞれ置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基或いはアラルキル基を表す。）で示される化合物等が代表的なものとして挙げられる。
【００１５】
【化３】

（式中、Ｒ⁸は水素原子又は炭素数１〜１８のアルキル基を表し、ａは０〜３の整数、ｂは２〜１６の整数である。）
【００１６】
【化４】

（式中、Ｍ³はアルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンを表し、ｃは２〜１０の整数である。）
【００１７】
【化５】

（式中、ｄは２〜１６の整数である。）
【００１８】
【化６】

（式中、Ｒ⁹はメチレン基、炭素数２〜６のポリメチレン基又はフェニレン基を表し、ｅは３〜７の整数である。）
【００１９】
【化７】

（式中、ｆは３〜７の整数である。）
【００２０】
上記式（１）においてＲ⁵で表されるスルホナト基及びカルボキシラート基からなる群より選ばれる置換基を１個以上有するアリール基は、好ましくはスルホナト基又はカルボキシラート基を１個又は２個有するフェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基及びビナフチリル基であり、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基は、好ましくはヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基等の炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基であり、スルホナト基及びカルボキシラート基からなる群より選ばれる置換基を１個以上有する炭素数１〜６のアルキル基は、好ましくはスルホナト基又はカルボキシラート基を１個有する炭素数１〜４のアルキル基である。
【００２１】
上記式（１）において、式中のＲ⁶及びＲ⁷で表される置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基には、上記Ｒ⁵で示される置換基が包含される。その他の置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ペンチル基及びｎ−ヘキシル基等の炭素数１〜６の直鎖状又は分岐鎖状の無置換のアルキル基並びにこれらが、水酸基、ニトロ基、アミノ基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基を１個以上有するもの等が挙げられ、置換基を有していてもよいアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、イソブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基等の炭素数１〜６の直鎖状又は分岐鎖状の無置換のアルコキシ基並びに当該無置換のアルコキシ基が水酸基、ニトロ基、アミノ基及びハロゲン原子等からなる群より選ばれる置換基を１個以上有するもの等が挙げられ、置換基を有していてもよいアリール基としては、例えば、前記置換基を有していてもよいアルキル基及びアルコキシ基並びに水酸基からなる群より選ばれる置換基を１個以上有していてもよいフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェニルナフチル基並びにビナフチル基等（具体的には、例えば、置換基を有していてもよいフェニル基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クミル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシトリル基等）が挙げられ、置換基を有していてもよいアラルキル基としては、例えば、前記置換基を有していてもよいアルキル基に前記置換基を有していてもよいアリール基が置換したもの等（具体的には、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリルメチル基、キシリルメチル基、（ヒドロキシフェニル）メチル基等）が挙げられる。
【００２２】
分子中にリン原子を１個含む親水性ホスフィン化合物は上記式（１）で示される化合物に限定されない。分子中にリン原子を１個含む親水性ホスフィン化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物を挙げることができる。
【００２３】
【化８】

【００２４】
【化９】

（式中、ｈは１、２、４、５又は７である。）
【００２５】
【化１０】

（式中、Ｒ¹⁰は炭素数４〜１８の直鎖状のアルキル基を表し、ｋは７〜１６の整数、ｍは０〜２の整数、ｎは１〜３の整数であり、ｍ＋ｎ＝３である。）
【００２６】
【化１１】

【００２７】
【化１２】

（式中、ｐは２〜１６の整数、ｑは０〜２の整数、ｒは１〜３の整数であり、ｑ＋ｒ＝３である。）
【００２８】
【化１３】

（式中、ｓは１又は２である。）
【００２９】
【化１４】

（式中、ｆは上記と同じ。）
【００３０】
【化１５】

（式中、ｔは２〜１６の整数である。）
【００３１】
【化１６】

【００３２】
また、分子中にリン原子を２個含む親水性ホスフィン化合物としては、例えば、式（７）：
【００３３】
Ｒ¹¹Ｒ¹²Ｐ−Ａ−ＰＲ¹³Ｒ¹⁴ （７）
［式中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³及びＲ¹⁴は互いに同じか或いは異なってそれぞれ置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基又はアラルキル基を表し、Ａは置換基を有していてもよいアルキレン基；置換基を有していてもよいアリーレン基；又は式（８）：
【００３４】
【化１７】

（式中、ｕは１〜６の整数である。）で示される基を表し、Ａが置換基を有していてもよいアルキレン基又はアリーレン基の場合、当該アルキレン基及びアリーレン基はスルホナト基及びカルボキシラート基からなる群より選ばれる置換基を１個以上有し及び／又はＲ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³及びＲ¹⁴の少なくとも１個は式（１）中のＲ⁵と同様である。］で示される化合物が挙げられる。
【００３５】
式（７）中のＲ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³及びＲ¹⁴の置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基は、上記式（１）におけるＲ⁶及びＲ⁷と同様である。
【００３６】
また式（７）中のＡで表される置換基を有していてもよいアルキレン基としては、例えば、メチレン基；エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基及びヘキサメチレン基等のポリメチレン基；これらが置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基［上記式（１）におけるＲ⁶及びＲ⁷のそれらと同様］、スルホナト基及びカルボキシラート基からなる群から選ばれる少なくとも１個の置換基を有していてもよい基等が挙げられる。置換基を有していてもよいアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基及びビナフチリレン基並びにこれらが置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基及びアリール基［上記式（１）におけるＲ⁶及びＲ⁷のそれらと同様］並びにスルホナト基及びカルボキシラート基からなる群から選ばれる少なくとも１個の置換基を有していてもよい基が挙げられる。
【００３７】
分子中にリン原子を２個含む親水性ホスフィン化合物は、上記式（７）で示される化合物に限定されるものではない。分子中にリン原子を２個含む親水性ホスフィン化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物を挙げることができる。
【００３８】
【化１８】

【００３９】
【化１９】

【００４０】
【化２０】

【００４１】
【化２１】

【００４２】
【化２２】

【００４３】
【化２３】

【００４４】
【化２４】

【００４５】
【化２５】

【００４６】
【化２６】

【００４７】
【化２７】

【００４８】
【化２８】

【００４９】
【化２９】

【００５０】
【化３０】

【００５１】
本発明において親水性ホスフィン化合物がキラルな化合物であり、不飽和イミン類又は不飽和オキシム類がプロキラルな化合物であるときには、本発明によりキラルな不飽和アミン類が得られることが期待される。このようなキラルな親水性ホスフィン化合物としては、例えば、上記の分子中にリン原子を２個含むホスフィン化合物におけるビナフチル誘導体のキラルな化合物等を挙げることができる。また、キラルな置換基を側鎖に持ったフェロセニルホスフィンで分子内にヒドロキシメチル基を持つもの、またキラルな置換基を側鎖に持ったフェロセニルホスフィンでシクロペンタジエン環にスルホナト基を持つもの等も本発明に使用可能なキラルな親水性ホスフィン化合物として挙げられる。
【００５２】
なお親水性ホスフィン化合物は、従来公知の方法にしたがって調製することができる。
【００５３】
本発明の水溶性遷移金属錯体は、当該錯体が水溶性である限りにおいて、親水性ホスフィン化合物以外に、他の配位子を含んでいてもよい。他の配位子としては、具体的には、例えば、トリフェニルホスフィン、１，５−シクロオクタジエン、ハロゲンイオン（塩素イオン、臭素イオン又はヨウ素イオン）、２，２‘−ジピリジル、ｐ−シメン、ＣＯ、トリ（シクロヘキシル）ホスフィン、シクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン、エチレンジアミン及びノルボルナジエン等、従来公知の遷移金属錯体に含まれる配位子を挙げることができる。
【００５４】
また本発明における水溶性遷移金属錯体を構成する遷移金属としては、例えば、８族、９族及び１０族の遷移金属が挙げられ、好ましくは、ロジウム、イリジウム及びルテニウムである。これら遷移金属は、０価の原子又は陽イオンとして本発明の水溶性遷移金属錯体を構成する。
【００５５】
本発明における水溶性遷移金属錯体は、上記親水性ホスフィン化合物を、上記遷移金属の化合物と反応させて調製することができる。水溶性遷移金属錯体の調整原料として用いられる遷移金属化合物としては、例えば、クロロ（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）二量体、クロロ（１，５−シクロオクタジエン）ロジウム（Ｉ）二量体、ジクロロ（１，５−シクロオクタジエン）ルテニウム（ＩＩ）、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ロジウム（Ｉ）テトラフルオロボレート等を挙げることができるがこれらに限定されない。
【００５６】
本発明の水溶性遷移金属錯体の調整方法は特に限定されず、従来公知の方法を適用することができ、例えば、親水性ホスフィン化合物を調整原料の遷移金属化合物と溶媒中で反応させた後、溶媒を除去し、得られた固体を再結晶等により精製する方法が挙げられる。また、本発明の方法によって不飽和イミン類又は不飽和オキシム類を水素と反応させる際に、水溶性遷移金属錯体に代えて調製原料の遷移金属化合物及び親水性ホスフィン化合物を反応系に加えて混合することにより、反応系にて本発明の水溶性遷移金属錯体を形成させてもよい。
【００５７】
本発明において、水溶性遷移金属錯体の使用量は、原料の不飽和イミン類又は不飽和オキシム類１モルに対して通常０．０００１〜０．２モル、好ましくは０．００１〜０．１モルである。
【００５８】
本発明の不飽和イミン類又は不飽和オキシム類と水素との反応は、多相系溶媒中で行われる。多相系溶媒とは、互いに混和しない２種以上の溶媒の組み合わせからなり、静置状態でそれぞれの溶媒の相に層分離する混合溶媒である。具体的には、例えば、水、有機溶媒及びイオン性流体から選ばれる少なくとも２種類の互いに混和しない溶媒を組み合わせて用いた混合溶媒である。有機溶媒としては、例えば、ｎ−ヘキサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、テトラリン等の脂環式炭化水素、ジエチルエーテル等のエーテル類等が挙げられ、イオン性流体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換イミダゾリウム＝テトラフルオロボレート、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換イミダゾリウム＝ヘキサフルオロホスフェート、Ｎ−アルキル置換ピリジニウム＝ヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。ここで、水、有機溶媒及びイオン性流体の組み合わせは、本発明における水溶性遷移金属錯体と目的物の不飽和アミン類のそれぞれを異なる溶媒の相に溶解して容易に分離できるような組み合わせが好ましく、不飽和アミン類の溶解特性に応じて決定すればよい。
【００５９】
特に好ましくは多相系溶媒として水及び水と混和しない有機溶媒の混合溶媒を用いる。目的物の不飽和アミン類の多くは、有機溶媒相に溶解するので、反応終了後、水相と有機相を分液すれば、水溶性遷移金属錯体を水相に、不飽和アミン類を有機溶媒相に、それぞれ溶解して分離、回収することができる。また不飽和アミン類が水及び有機溶媒のいずれにも溶解し得る場合には、水相と有機溶媒相を分液した後、さらに水相から不飽和アミン類を水と混和しない有機溶媒で抽出して分離してもよい。なお、このようにして得られる水相に含まれる水溶性遷移金属錯体は、そのまま、本発明の不飽和イミン類又は不飽和オキシム類と水素との反応の触媒として再利用することができる。
【００６０】
多相系溶媒の使用量は特に限定されないが、不飽和イミン類又は不飽和オキシム類１重量部に対して通常０．５〜１００重量部、好ましくは２〜２０重量部である。
【００６１】
本発明の反応の水素圧力は、通常０．１〜１０ＭＰａ（約１〜１００ｋｇ／ｃｍ²）程度であり、好ましくは２〜６ＭＰａ（２０〜６０ｋｇ／ｃｍ²）である。また反応温度は、通常０〜２００℃の範囲でよく、好ましくは５０〜１５０℃である。反応時間は特に制限はない。
【００６２】
本発明の不飽和アミン類の製造法を実施するには、反応器に不飽和イミン類又は不飽和オキシム類、水溶性金属錯体及び多相系溶媒を仕込んだ後、上記水素圧力にし、上記反応温度にて攪拌すればよい。なお反応は、低酸素状態若しくは酸素が存在しない条件下で実施するのが好ましく、反応に用いる化合物が液体であるときには脱気した後に使用するのが好ましい。また、反応は窒素やアルゴン等の不活性な気体の雰囲気下で実施することが好ましい場合もある。
【００６３】
反応終了後、分液した後、抽出等の手段によって、目的とする不飽和アミン化合物を得ることができる。また、必要によりカラムクロマトグラフィー或いは晶析等により精製することもできる。
【００６４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
なお、以下の実施例におけるガスクロマトグラフィーの分析条件は次の通りである。
＜ガスクロマトグラフィー分析条件＞
カラム：Ｇ−１００（化学品検査協会製）
キャリアガス及び流量：ヘリウム、２０ｍｌ／分
カラム温度：８０℃から２５０℃まで５℃／分で昇温した後、２５０℃で３０分間保持。
【００６６】
参考例１（イリジウム錯体の合成）
小宮らのＣｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，４８９，１９９９の記載にしたがって、次のようにしてイリジウム錯体を合成した。
８０重量％テトラヒドロキシメチルホスホニウム＝クロリド水溶液（試薬）２．５ｇ（１０．５ミリモル）から水を除去し、トリエチルアミン１２．０ｍｌを加えて混合した。得られた混合物を濾過して不溶物を除き、次いで濾液を濃縮し、残渣を乾燥させた。得られた固形物をエタノールに溶解し、エーテルを加えて沈殿を生成させた後、濾過し、得られた沈殿物を乾燥してトリヒドロキシメチルホスフィン０．８０ｇ（６．４５ミリモル、収率６１％）を得た。
上記で得たトリヒドロキシメチルホスフィン０．５０ｇ（４．０３ミリモル）、テトラヒドロフラン１０ｍｌ及び［｛Ｉｒ（ＣＯＤ）Ｃｌ｝₂］０．５６ｇ（０．８３ミリモル）を混合した後、濾過し、濾滓をテトラヒドロフランで洗浄した。濾滓は乾燥した後、エタノールに溶解し、不溶物を濾過した。濾液にエーテルを加えて沈殿を生成させ、次いで濾過し、濾滓をエーテルで洗浄後、乾燥して親水性ホスフィン配位子を有するＩｒ錯体０．４９ｇ得た（収率８３％）。得られたＩｒ錯体は、（シクロオクタジエン）トリス（トリヒドロキシメチルホスフィン）イリジウム（Ｉ）＝クロリド［Ｉｒ（ＣＯＤ）｛Ｐ（ＣＨ₂ＯＨ）₃｝₃］Ｃｌと¹Ｈ−ｎｍｒが一致した。
【００６７】
参考例２（イミンの合成）
シンナムアルデヒド２．６４ｇ（２０ミリモル）、ベンジルアミン２．０４ｇ（２０ミリモル）、脱水触媒としてのモレキュラーシーブ４Ａ（試薬）１０．０ｇ及びジクロロメタン３０ｍｌを混合し、室温で３時間攪拌して反応させた。反応終了後、モレキュラーシーブ４Ａを濾過して除去した後、濾液からジクロロメタンを除き、オイル状のＮ−シンナミリデンベンジルアミン３．９９ｇ（収率９５％）を得た。
【００６８】
実施例１
２０ｍｌステンレス製オートクレーブ［ガラス内筒つき、耐圧ガラス工業（株）製］中をアルゴンガスで満たし、参考例２で得たＮ−シンナミリデンベンジルアミン１．５７０ｇ（７．５ミリモル）、水２．５ｍｌ及びベンゼン２．５ｍｌを仕込み、さらに参考例１で得た親水性ホスフィン配位子を有するＩｒ錯体０．０１１ｇ（０．０１５ミリモル）を加えた。次いでオートクレーブ内を水素で置換して密閉し、内圧が３．０ＭＰａとなるまで水素を導入した後、１００℃に昇温し、同温度で２４時間攪拌して反応させた。反応終了後、冷却し、オートクレーブ内の残存水素を除いた後、内容物を取り出し、水層と有機層に分液した。有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、反応生成物の割合はＮ−ベンジルシンナミルアミン：シンナミルアミン：シンナミルアルコール（ガスクロマトグラムのピーク面積比、以下ＧＣ面比）＝５５：０．２：２０であった。
【００６９】
実施例２
実施例１において水及び参考例１で得た親水性ホスフィン配位子を有するＩｒ錯体に代えて実施例１の反応終了後に分液して得られた水層を用いた以外は実施例１と同様に行った。その結果、反応生成物の割合は、Ｎ−ベンジルシンナミルアミン：シンナミルアミン：シンナムアルコール＝６９：０．２：１１（ＧＣ面比）であった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing unsaturated amines widely used as pharmaceuticals or synthetic intermediates thereof, polymer raw materials, surfactant raw materials and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, methods for producing unsaturated amines by selective reduction of unsaturated imines or unsaturated oximes are known. For example, (1) a metal hydride compound such as lithium aluminum hydride or sodium borohydride is not suitable. Method for reducing saturated imines or unsaturated oximes, (2) Method for electrolytic reduction of unsaturated imines or unsaturated oximes, (3) Reduction of unsaturated imines or unsaturated oximes using sodium amalgam And (4) methods of reducing unsaturated imines or unsaturated oximes with siloxanes such as polymethylhydrosiloxane are known.
Among these, from the viewpoint of ease of operation, availability of compounds, etc., a method of reducing unsaturated imines or unsaturated oximes with a metal hydride compound of (1) is usually employed [J . Am. Chem. Soc. 74, 5185 (1952), Chem. Ber. 121, 225 (1988), Synthesis, 587 (1988), J. Am. Org. Chem. 63, 370 (1998), J. MoI. Org. Chem. 61, 3849 (1996) etc.]. However, the reducing metal hydride compound used in this method is very expensive and must be used in an equivalent amount or more with respect to the unsaturated imine or unsaturated oxime of the raw material. It is difficult to say that it is an advantageous method from the viewpoint of economy.
In addition to the above method, there is known a method of producing a cyclic amine having an unsaturated bond by reacting a cyclic iminium salt having an unsaturated bond with hydrogen in the presence of a transition metal complex [Terahedron-Asymmetric, 9, 4043 (1998)]. In this method, for example, chloro (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) dimer [{Ir (COD) Cl} ₂ And 3,4,5,6,7,8-hexahydroisoquinoline in a mixed solvent of toluene and methanol in the presence of chiral amidophosphine-phosphinite as a ligand and tetrabutylammonium iodide. The acid salt of the derivative is reduced with hydrogen to obtain a 1,2,3,4,5,6,7,8-octahydroisoquinoline derivative.
However, in this method, an imine acid salt having an unsaturated bond is used in the reaction, and an unsaturated amine is not produced by reacting an unsaturated imine with hydrogen as it is. And since the quaternary ammonium salt is used together with the transition metal complex catalyst, it is considered difficult to recover and reuse the catalyst.
In addition to the above method, for example, a ruthenium hydride complex containing 1,2-bis (diphenylphosphinoamino) cyclohexane and 1,2-diphenylethylenediamine as ligands is used as a catalyst in the presence of isopropoxypotassium. A method of reducing a conjugated unsaturated imine with hydrogen is known. [Organometallics, 20, 6, 1048 (2001)]. According to this method, for example, 1-aza-1,4-diphenyl-2-methylbutadiene is reduced in a benzene solvent or in the absence of a solvent to obtain 48% N, 3-phenyl-1-methylallylamine and N, 3 -Diphenyl-1-methylpropylamine is obtained in a proportion of 52%.
In this method, a fat-soluble complex catalyst is used, and it is expected that the recovery operation for separating the catalyst and the target product and reusing the catalyst is complicated or difficult to separate and recover.
In addition, after using a delicate metal complex as a catalyst, it was very difficult to reuse the metal complex after use as a catalyst.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a simple method that can be applied industrially to solve the problems of the above-described conventional methods in producing unsaturated amines by selective reduction of unsaturated imines or unsaturated oximes, that is, after use. It is an object of the present invention to provide a method capable of selectively producing unsaturated amines by a catalytic reaction in which the catalyst can be easily recovered and reused.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have intensively studied to solve the above problems. As a result, when producing unsaturated amines by reducing unsaturated imines or unsaturated oximes with hydrogen, a water-soluble transition metal complex having a hydrophilic phosphine compound as a ligand is used as a catalyst, and It has been found that the target unsaturated amines can be easily and selectively produced without using a quaternary ammonium salt by a method in which the reduction is carried out in a multiphase solvent. The water-soluble transition metal complex used as a catalyst can be easily recovered from the reaction mixture after completion of the reaction, and it can be reused in the reaction, thereby completing the present invention.
[0005]
That is, the present invention provides an unsaturated amine obtained by reacting an unsaturated imine or unsaturated oxime with hydrogen in a multiphase solvent in the presence of a water-soluble transition metal complex having a hydrophilic phosphine compound as a ligand. It is related with the manufacturing method of unsaturated amine characterized by manufacturing this.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
The unsaturated imines used in the present invention are compounds having at least one unsaturated bond between carbon atoms and at least one imino group in the molecule, and unsaturated oximes are carbon atoms in the molecule. It is a compound having at least one unsaturated bond between atoms and at least one group selected from a hydroxyimino group and an alkoxyimino group.
[0007]
As the unsaturated imines or unsaturated oximes, those produced by generally known methods can be used. For example, those produced by reacting ketones or aldehydes with ammonia, primary amines, hydroxylamines or alkoxylamines according to the reaction pathway shown below can be used.
[0008]
[Chemical 1]

(Wherein R ¹ And R ² Are the same or different from each other and each represents a hydrogen atom or an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, cycloalkenyl group or aryl group, which may have a substituent, or R ¹ And R ² Together represent a group that forms a ring with the carbon atom to which they are attached; ^Three And R ^Four Each represents a hydrogen atom or an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group or an aryl group, each of which may have a substituent, and R ¹ , R ² , R ^Three And R ^Four At least one selected from is a group having at least one unsaturated bond between carbon atoms. )
[0009]
In the above formula, R ¹ , R ² , R ^Three And R ^Four Examples of the alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group and cycloalkenyl group which may have a substituent represented by formula (1) having no substituent include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl Straight chain and branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as a group, n-butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group; allyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, vinyl group, etc. A linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, or a cyclooctyl group; adjacent in the cycloalkyl group A cycloalkenyl group in which at least one bond between carbon atoms is a double bond; and the like, and when these have a substituent, For example, a hydroxyl group; a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, and an isopropoxy group; a phenyl group and a naphthyl group, and these are the alkyl group, alkenyl group, And an aryl group optionally having one or more substituents selected from a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, and the like. Also R ¹ , R ² Or R ⁶ The aryl group which may have a substituent represented by, for example, consists of an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an alkoxy group and a hydroxyl group which may have the above-mentioned substituent. Examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group which may have one or more groups selected from the group.
[0010]
R ¹ And R ² Examples of the group that together form a ring with the carbon atom to which they are bonded include, for example, an alkylene group such as an ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, and hexamethylene group; A group having one or more substituents selected from a group, an alkoxy group, a hydroxyl group and the like; and a group having one or more double bonds between carbon atoms in the alkylene chain in the alkylene group which may have these substituents And those interrupted by nitrogen and / or oxygen atoms (ie, for example, R ¹ And R ² Can form a heterocyclic ring such as a piperidine ring or a morpholine ring together with the carbon atom to which they are bonded.
[0011]
The unsaturated imines and unsaturated oximes used in the present invention are not limited to the above examples, and there are no particular restrictions on the syn-type and anti-type three-dimensional structures.
[0012]
In a water-soluble transition metal complex having a hydrophilic phosphine compound used as a catalyst as a ligand in the present invention (hereinafter simply referred to as a water-soluble transition metal complex), the hydrophilic phosphine compound is hydrophilic and has a transition metal. Any phosphine compound that can form a complex with an atom or an ion thereof can be used, and known compounds can be widely applied. The hydrophilic phosphine compound may be any one containing one or more phosphorus atoms in the molecule, and preferably one or two phosphorus atoms in the molecule.
[0013]
Examples of the hydrophilic phosphine compound containing one phosphorus atom in the molecule include formula (1):
[0014]
[Chemical 2]

(Wherein R ^Five Is a sulfonate group (—SO _Three M ¹ : M ¹ Represents an alkali metal ion or an ammonium ion. The same applies hereinafter. ) And carboxylate groups (—COOM) ² : M ² Represents an alkali metal ion or an ammonium ion. The same applies hereinafter. 1) an aryl group having one or more substituents selected from the group consisting of; a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms; and 1 to 1 carbon atoms having one or more substituents selected from the group consisting of a sulfonate group and a carboxylate group. 6 represents an alkyl group; or a group selected from the following formulas (2) to (6): R ⁶ And R ⁷ Are the same or different and each represents an alkyl group, alkoxy group, aryl group or aralkyl group which may have a substituent. And the like, and the like.
[0015]
[Chemical 3]

(Wherein R ⁸ Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a is an integer of 0 to 3, and b is an integer of 2 to 16. )
[0016]
[Formula 4]

(Where M ^Three Represents an alkali metal ion or an ammonium ion, and c is an integer of 2 to 10. )
[0017]
[Chemical formula 5]

(In the formula, d is an integer of 2 to 16.)
[0018]
[Chemical 6]

(Wherein R ⁹ Represents a methylene group, a polymethylene group having 2 to 6 carbon atoms or a phenylene group, and e is an integer of 3 to 7. )
[0019]
[Chemical 7]

(In the formula, f is an integer of 3 to 7.)
[0020]
In the above formula (1), R ^Five An aryl group having one or more substituents selected from the group consisting of a sulfonate group and a carboxylate group represented by the formula: And a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a 1 to 6 carbon atom such as a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a 3-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, and a 4-hydroxybutyl group. 4 is a hydroxyalkyl group having 1 or more substituents selected from the group consisting of a sulfonate group and a carboxylate group, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a carbon having one sulfonate group or carboxylate group. It is a C 1-4 alkyl group.
[0021]
In the above formula (1), R in the formula ⁶ And R ⁷ In the alkyl group, alkoxy group, aryl group and aralkyl group which may have a substituent represented by ^Five The substituent shown by these is included. Examples of the alkyl group which may have other substituents include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, and n-hexyl group. A linear or branched unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and those having one or more substituents selected from the group consisting of a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and a halogen atom, etc. Examples of the alkoxy group which may have a substituent include, for example, methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropoxy group, n-butyloxy group, isobutoxy group, n-pentyloxy group, n -A C1-C6 linear or branched unsubstituted alkoxy group such as a hexyloxy group and the unsubstituted alkoxy group are a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, Examples include an aryl group which may have one or more substituents selected from the group consisting of a gen atom and the like, and examples of the aryl group which may have a substituent include an alkyl group which may have the above substituent And a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenylnaphthyl group, a binaphthyl group, etc., which may have one or more substituents selected from the group consisting of an alkoxy group and a hydroxyl group (specifically, for example, Examples of the phenyl group that may be included include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a cumyl group, a methoxyphenyl group, a hydroxyphenyl group, and a hydroxytolyl group. The aralkyl group may be, for example, an alkyl group that may have the above-described substituent substituted with an aryl group that may have the above-mentioned substituent (Specifically, for example, benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, tolylmethyl group, Kishirirumechiru group, (hydroxyphenyl) methyl group and the like) and the.
[0022]
The hydrophilic phosphine compound containing one phosphorus atom in the molecule is not limited to the compound represented by the above formula (1). Specific examples of the hydrophilic phosphine compound containing one phosphorus atom in the molecule include the following compounds.
[0023]
[Chemical 8]

[0024]
[Chemical 9]

(In the formula, h is 1, 2, 4, 5 or 7.)
[0025]
[Chemical Formula 10]

(Wherein R ^Ten Represents a linear alkyl group having 4 to 18 carbon atoms, k is an integer of 7 to 16, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 3, and m + n = 3. )
[0026]
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[0027]
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(In the formula, p is an integer of 2 to 16, q is an integer of 0 to 2, r is an integer of 1 to 3, and q + r = 3.)
[0028]
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(Wherein s is 1 or 2)
[0029]
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(Wherein f is the same as above)
[0030]
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(In the formula, t is an integer of 2 to 16.)
[0031]
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[0032]
Moreover, as a hydrophilic phosphine compound containing two phosphorus atoms in the molecule, for example, formula (7):
[0033]
R ¹¹ R ¹² P-A-PR ¹³ R ¹⁴ (7)
[Wherein R ¹¹ , R ¹² , R ¹³ And R ¹⁴ Represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group which may be the same or different from each other and may have a substituent, and A represents an alkylene group which may have a substituent; An arylene group which may be present; or formula (8):
[0034]
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(Wherein u is an integer of 1 to 6), and when A is an alkylene group or an arylene group which may have a substituent, the alkylene group and the arylene group are sulfonate groups. And one or more substituents selected from the group consisting of carboxylate groups and / or R ¹¹ , R ¹² , R ¹³ And R ¹⁴ At least one of R in the formula (1) ^Five It is the same. ] The compound shown by this is mentioned.
[0035]
R in formula (7) ¹¹ , R ¹² , R ¹³ And R ¹⁴ An alkyl group, an alkoxy group, an aryl group and an aralkyl group which may have a substituent of R in the above formula (1) ⁶ And R ⁷ It is the same.
[0036]
Examples of the alkylene group optionally having a substituent represented by A in formula (7) include a methylene group; an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, and the like. Polymethylene group; an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group which may have a substituent [R in the above formula (1) ⁶ And R ⁷ The group which may have at least one substituent selected from the group consisting of a sulfonate group and a carboxylate group. Examples of the arylene group which may have a substituent include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group and a binaphthylylene group, and an alkyl group, an alkoxy group, an aralkyl group and an aryl group which may have a substituent [above-mentioned R in formula (1) ⁶ And R ⁷ And a group which may have at least one substituent selected from the group consisting of a sulfonate group and a carboxylate group.
[0037]
The hydrophilic phosphine compound containing two phosphorus atoms in the molecule is not limited to the compound represented by the above formula (7). Specific examples of the hydrophilic phosphine compound containing two phosphorus atoms in the molecule include the following compounds.
[0038]
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[0039]
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[0040]
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[0041]
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[0042]
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[0043]
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[0044]
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[0045]
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[0046]
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[0047]
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[0048]
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[0049]
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[0050]
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[0051]
In the present invention, when the hydrophilic phosphine compound is a chiral compound and the unsaturated imine or unsaturated oxime is a prochiral compound, it is expected that the present invention will yield a chiral unsaturated amine. Examples of such a chiral hydrophilic phosphine compound include a chiral compound of a binaphthyl derivative in a phosphine compound containing two phosphorus atoms in the molecule. Also, ferrocenyl phosphine with a chiral substituent in the side chain and a hydroxymethyl group in the molecule, or ferrocenyl phosphine with a chiral substituent in the side chain and a sulfonate group on the cyclopentadiene ring. Those possessed are also mentioned as chiral hydrophilic phosphine compounds that can be used in the present invention.
[0052]
The hydrophilic phosphine compound can be prepared according to a conventionally known method.
[0053]
The water-soluble transition metal complex of the present invention may contain other ligands in addition to the hydrophilic phosphine compound as long as the complex is water-soluble. Specific examples of other ligands include triphenylphosphine, 1,5-cyclooctadiene, halogen ion (chlorine ion, bromine ion or iodine ion), 2,2′-dipyridyl, and p-cymene. , CO, tri (cyclohexyl) phosphine, cyclopentadiene, pentamethylcyclopentadiene, ethylenediamine, norbornadiene, and the like include ligands contained in conventionally known transition metal complexes.
[0054]
Moreover, as a transition metal which comprises the water-soluble transition metal complex in this invention, the transition metal of 8th group, 9th group, and 10 group is mentioned, for example, Preferably, they are rhodium, iridium, and ruthenium. These transition metals constitute the water-soluble transition metal complex of the present invention as zero-valent atoms or cations.
[0055]
The water-soluble transition metal complex in the present invention can be prepared by reacting the hydrophilic phosphine compound with the transition metal compound. Examples of the transition metal compound used as a raw material for preparing the water-soluble transition metal complex include chloro (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) dimer, chloro (1,5-cyclooctadiene) rhodium (I ) Dimer, dichloro (1,5-cyclooctadiene) ruthenium (II), bis (1,5-cyclooctadiene) rhodium (I) tetrafluoroborate, and the like, but are not limited thereto.
[0056]
The method for adjusting the water-soluble transition metal complex of the present invention is not particularly limited, and a conventionally known method can be applied. For example, after reacting a hydrophilic phosphine compound with a transition metal compound as a starting material in a solvent, Examples include a method of removing the solvent and purifying the obtained solid by recrystallization or the like. In addition, when the unsaturated imine or unsaturated oxime is reacted with hydrogen by the method of the present invention, the raw material transition metal compound and hydrophilic phosphine compound are added to the reaction system in place of the water-soluble transition metal complex and mixed. By doing so, the water-soluble transition metal complex of the present invention may be formed in the reaction system.
[0057]
In the present invention, the amount of the water-soluble transition metal complex used is usually 0.0001 to 0.2 mol, preferably 0.001 to 0.1 mol, relative to 1 mol of the unsaturated imine or unsaturated oxime of the raw material. It is.
[0058]
The reaction of the unsaturated imines or unsaturated oximes of the present invention with hydrogen is carried out in a multiphase solvent. The multiphase solvent is a mixed solvent that is composed of a combination of two or more solvents that are immiscible with each other, and is separated into phases of each solvent in a stationary state. Specifically, for example, it is a mixed solvent using a combination of at least two types of immiscible solvents selected from water, organic solvents and ionic fluids. Examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform, alicyclic hydrocarbons such as tetralin, and diethyl ether. Examples of ionic fluids include N, N′-dialkyl substituted imidazolium = tetrafluoroborate, N, N′-dialkyl substituted imidazolium = hexafluorophosphate, N-alkyl substituted pyridinium. = Hexafluorophosphate and the like. Here, the combination of water, an organic solvent, and an ionic fluid is a combination that can be easily separated by dissolving each of the water-soluble transition metal complex in the present invention and the target unsaturated amine in a different solvent phase. Preferably, it may be determined according to the solubility characteristics of unsaturated amines.
[0059]
Particularly preferably, a mixed solvent of water and an organic solvent immiscible with water is used as the multiphase solvent. Many of the target unsaturated amines are dissolved in the organic solvent phase, so if the aqueous phase and the organic phase are separated after the reaction is completed, the water-soluble transition metal complex becomes the aqueous phase and the unsaturated amines become the organic phase. It can be dissolved and separated and recovered in the solvent phase. If unsaturated amines can be dissolved in both water and organic solvents, the aqueous phase and organic solvent phase are separated, and then the unsaturated amines are extracted from the aqueous phase with an organic solvent that is not miscible with water. And may be separated. The water-soluble transition metal complex contained in the aqueous phase thus obtained can be reused as it is as a catalyst for the reaction of the unsaturated imines or unsaturated oximes of the present invention with hydrogen.
[0060]
Although the usage-amount of a multiphase solvent is not specifically limited, It is 0.5-100 weight part normally with respect to 1 weight part of unsaturated imines or unsaturated oximes, Preferably it is 2-20 weight part.
[0061]
The hydrogen pressure in the reaction of the present invention is usually 0.1 to 10 MPa (about 1 to 100 kg / cm ² ), Preferably 2 to 6 MPa (20 to 60 kg / cm) ² ). Moreover, reaction temperature may be 0-200 degreeC normally, Preferably it is 50-150 degreeC. The reaction time is not particularly limited.
[0062]
In order to carry out the method for producing an unsaturated amine of the present invention, an unsaturated imine or unsaturated oxime, a water-soluble metal complex and a multiphase solvent are charged into a reactor, and then the hydrogen pressure is applied to the reaction. What is necessary is just to stir at temperature. The reaction is preferably carried out under low oxygen conditions or in the absence of oxygen. When the compound used in the reaction is liquid, it is preferably used after deaeration. In some cases, the reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon.
[0063]
After completion of the reaction, liquid separation is performed, and the target unsaturated amine compound can be obtained by means such as extraction. If necessary, it can be purified by column chromatography or crystallization.
[0064]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this.
[0065]
In addition, the analysis conditions of the gas chromatography in the following examples are as follows.
<Gas chromatography analysis conditions>
Column: G-100 (Chemicals Inspection Association)
Carrier gas and flow rate: helium, 20 ml / min
Column temperature: The temperature was raised from 80 ° C. to 250 ° C. at 5 ° C./min, and then kept at 250 ° C. for 30 minutes.
[0066]
Reference Example 1 (Synthesis of iridium complex)
Komiya et al., Chem. Commun. , 489, 1999, an iridium complex was synthesized as follows.
Water was removed from 2.5 g (10.5 mmol) of 80 wt% tetrahydroxymethylphosphonium chloride aqueous solution (reagent), and 12.0 ml of triethylamine was added and mixed. The resulting mixture was filtered to remove insolubles, then the filtrate was concentrated and the residue was dried. The obtained solid was dissolved in ethanol and ether was added to form a precipitate, followed by filtration. The obtained precipitate was dried to obtain 0.80 g (6.45 mmol, yield 61) of trihydroxymethylphosphine. %).
0.50 g (4.03 mmol) of trihydroxymethylphosphine obtained above, 10 ml of tetrahydrofuran and [{Ir (COD) Cl} ₂ ] 0.56 g (0.83 mmol) was mixed and filtered, and the filter cake was washed with tetrahydrofuran. The filter cake was dried and then dissolved in ethanol, and insoluble matter was filtered off. Ether was added to the filtrate to form a precipitate, followed by filtration. The filter cake was washed with ether and dried to obtain 0.49 g of Ir complex having a hydrophilic phosphine ligand (yield 83%). The obtained Ir complex is (cyclooctadiene) tris (trihydroxymethylphosphine) iridium (I) = chloride [Ir (COD) {P (CH ₂ OH) _Three } _Three ] With Cl ¹ H-nmr agreed.
[0067]
Reference Example 2 (Synthesis of imine)
2.64 g (20 mmol) of cinnamaldehyde, 2.04 g (20 mmol) of benzylamine, 10.0 g of molecular sieve 4A (reagent) as a dehydration catalyst and 30 ml of dichloromethane were mixed and reacted by stirring at room temperature for 3 hours. . After completion of the reaction, the molecular sieve 4A was removed by filtration, and then dichloromethane was removed from the filtrate to obtain 3.99 g (yield 95%) of oily N-cinnamylidenebenzylamine.
[0068]
Example 1
A 20 ml stainless steel autoclave [with glass inner cylinder, manufactured by Pressure Glass Industry Co., Ltd.] was filled with argon gas, 1.570 g (7.5 mmol) of N-cinnamylidenebenzylamine obtained in Reference Example 2, water 2 0.5 ml and 2.5 ml of benzene were charged, and 0.011 g (0.015 mmol) of an Ir complex having a hydrophilic phosphine ligand obtained in Reference Example 1 was added. Subsequently, the inside of the autoclave was replaced with hydrogen and sealed, and hydrogen was introduced until the internal pressure became 3.0 MPa, and then the temperature was raised to 100 ° C. and stirred at the same temperature for 24 hours for reaction. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to remove residual hydrogen in the autoclave, and then the contents were taken out and separated into an aqueous layer and an organic layer. As a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the ratio of the reaction product was N-benzylcinnamylamine: cinnamylamine: cinnamyl alcohol (gas chromatogram peak area ratio, hereinafter referred to as GC area ratio) = 55: 0. 2:20.
[0069]
Example 2
Example 1 and Example 1 were used except that the water layer obtained by liquid separation after completion of the reaction of Example 1 was used instead of Ir and the Ir complex having the hydrophilic phosphine ligand obtained in Reference Example 1 in Example 1. The same was done. As a result, the ratio of the reaction product was N-benzylcinnamylamine: cinnamylamine: cinnam alcohol = 69: 0.2: 11 (GC surface ratio).

Claims

The production of unsaturated amines by reacting unsaturated imines or unsaturated oximes with hydrogen in a multiphase solvent in the presence of a water-soluble transition metal complex having a hydrophilic phosphine compound as a ligand. A method for producing unsaturated amines.

The method according to claim 1, wherein the transition metal in the water-soluble transition metal complex is a Group 8, 9 or 10 metal.

The method according to claim 1, wherein the transition metal in the water-soluble transition metal complex is rhodium, iridium or ruthenium.

The production according to any one of claims 1 to 3, wherein the multiphase solvent is a combination of at least two kinds of immiscible solvents selected from water, an organic solvent, and an ionic fluid.

The production according to any one of claims 1 to 3, wherein the multiphase solvent is a mixed solvent of water and an organic solvent immiscible with water.

The method according to claim 5, wherein a transition metal complex having a hydrophilic phosphine compound as a ligand is recovered as an aqueous solution from the reaction mixture after completion of the reaction and reused in the reaction.

Unsaturated imines are imines obtained by reacting unsaturated ketones or unsaturated aldehydes with ammonia or amines, and unsaturated oximes represent unsaturated ketones or unsaturated aldehydes with hydroxylamine or The method according to claim 7, which is an oxime obtained by reacting with an alkoxyamine.