JPH03258773A - Ｎ‐置換環状アミンの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、水素化／脱水素化触媒の存在下に２いて、−
級アミンをジオールと反応させることによるＮ−ｔＩｔ
換環状アミン合成の新規改良法に関する。 〔従来の技術〕 米国特許（ＵＳ−Ａ）第３　１６７　５５１号明細書お
よびベルギー特許（ＢＥ−Ａ）第６９１０６８号明細書
は、ジオールをアンモニアと反応させ、続いて生成物を
水素化条件下、ホルムアルデヒドま几はメタノールを用
いてメチル化して、Ｎ−アルキル化へテロ環状アミンが
得られることを記載している。 米国書許第３　１５１　１１３号明１ｖ１１３畜による
と、Ｎ−アルキル化モルフインは、水素の存在下、水素
化／脱水素化触媒上で、相応するジオールをアンモニア
およびメタノールと反応させることにより製造できるこ
とが開示さ扛ている。 米国考許第３　７０９　８８１号明細書およびイギリス
特許（ＧＢ−Ａ）第１　１０６　０８４号明細書には、
Ｎ−アルキルモルフインが、相応するジオールと相応す
るアミンから同様に得られることが示されている。好ま
しい触媒には、鋼−ニッケル、コバルトもしくはクロム
、これらの混合物、およびこれらの金属の酸化物ま之は
炭酸塩が包含される。 しかし、これらすべての製法は、適用範曲や得られる収
率の観点から、充分なものとはなっていない。 さらに、欧州特許第１３７　４７８号明細書は、Ｎ−メ
チル化環状アミン（ここではイミンと全記載している。 さらに優れ九製法を提供し、既知製法の欠点を克服する
ことにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、一般式ＩＮ＝ Ｒ−ＮＨ２（ｎ） ０１級アミン、一般弐■ ＨＯ−Ａ−ＯＨ（璽） のジオール 〔ここで、Ｒはアルキル、アルコキンアルキル、未置換
またはアルキル置換もしくはアルコキシ置換シクロアル
キル、シクロアルキルアルキル、アリールまたはアリー
ルアルキルであり、Ａはアルキレン基または１以上の基
Ｒで置換されていてもよい−（ＣＨ２）ｎ−〔−〇−（
ＣＨ２）ｍ″ｌｒ　　基で、定義化合物中の基Ｒは同一
でなくてもよく、ｎおよびｍは互いに独立してそｎぞ′
ｎ２〜８でめり１、は１〜６でｓｐ、前記−（ＣＨ２）
、（Ｏ−（ＣＨｓ＋）ｍ〕ｒ基は５〜１２の単位からな
る〕及び水素金、鋼含有水素化／脱水素化触媒の存在下
、高温、過圧下で反応させることにより、一般式Ｉ；〔
ここで、ＡおよびＲ基は前述のものを表わす〕のＮ−置
換環状アミンｔ−ｎ造する場合に、該反応

【触媒波の塩
基性アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物の存在
下で行なうことよりなるＮ−置換環状アミンの新規かつ
改良された製法によｐ１前記峰題が解決されることｔ−
発見した。 一般式１ＯＮ−置換環状アミンは、以下の方法によって
得ることができるニ ー級アミン…、ジオールＩ２よび水素の混合物を、鋼含
有水素化／脱水素化触媒の存在下に、触媒ｔの塩基性ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物と接触させる
と、反応は次式に従い進行する： Ｒ−ＮＨ２＋　　ＨＯ−Ａ−ＯＨ４Ａ　　　Ｎ−Ｒ＋　
２Ｈ２０（ｎ）　　　　　　（ＩＩＩ）　　　　　　　
（Ｄこの反応は、准相でバッチ法で、より好適には連続
法で、１５０°Ｃ〜６００°Ｃで、４０バール〜６００
バール、で実施される。 反応混合物は、−級アミン■及びジオールｌを、０．２
　：　１〜５；１、好よしくは、０．３　：　１〜３：
１、より好ましくは、０．５　：　１〜２：１０モル比
で含有する。 適当な塩基性アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の
化合物は、無機アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩
基であり、好ましくは、アルカリ金属及び／又はアルカ
リ土類金属の水酸化物及び／又は酸化物例えば水酸化リ
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、水酸化ストロンチウム
、水酸化バリウム、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸
化カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化
ストロンチウム、酸化バリウムまたはこｎらの混合物、
特に好まし〈は、水酸化ナトリウム２よび水酸化カリウ
ムでろり、さらに、有機アルカリ金属またはアルカリ土
類金属塩基例えばアルコラード、例えばアルカリ金属及
び／又はアルカリ土類金属のＣ１−Ｃ，のナトリウムメ
チラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート
またはカリウムエチラート特に有利にナトリウムメチラ
ートでるる。 前記化合物は、１級アミン…およびジオール夏の合計量
に対して、ｏ、ｏｉ〜１０．好適には０．０１〜１、よ
シ好適には０．０２〜０．２重音チまでの触媒量で使用
される。触媒は、使用アルコール中に溶解または分散さ
せるか、好ましくは水中に溶解させる。 反応で生じた水と同じく、添加されていてよい水は、反
応の間に混合物中に存在させておく必要かめる。反応中
の水素圧は、通例、２〜６００バール、好ましくは５０
〜２５０バール、轡に１００〜２５０バールが好ましい
。 必要がめｎば、さらに不活性ガス、例えば窒素やアルゴ
ンを付加的に使用する。 液相反応に、例えば懸濁、トリクル床 （！ｒｉｃｋｌｅ−ｂｅｄ）、又は液相反応として、１
５０゛Ｃ〜３００　”ｃで、５０〜３００バール下、好
適には１８０℃〜２６０℃、ｐよび１００バール〜２５
０バール下で実施することができる。僅かに揮発性の又
は固体の１級アミ：／　ＩＩま友はジオールＩを、不活
性溶媒中に浴液にして用いるのが望ましく、Ｈまたは夏
の１モルあたシ、不活性溶媒は、一般に５０〜２００１
１／、好ましくは１００〜１５０１１１７で充分である
。 好適な不活性溶媒はエーテル例えばジエチルエーテル、
メチルイソプロピルエーテル、メチルｂ−ｆチルエーテ
ル、テトラヒドロ７ランおよびジオキサン、脂肪族炭化
水素例えばｎ−ペンタン、ペンタン異性体の混合物、ｎ
−ヘキサベンゼン、トルエン、またはキシレン混合物お
よびキシレン異性体混合物、またはこれら温媒Ｏａ合切
が埜げら扛る。 特に好適な水素化／脱水素化ＷｊＬ媒の５媒は−その触
媒活性が主に銅に起因し、この活江材料厘童の８０％以
上がこの金属よりできているものでるる。触媒活性物質
が金属鋼９０％以上からなる銅触媒が特に好まれる。 銅は粉床、チップ、骨格線［（ラニー触媒）の形で用い
られるが、その触媒は、銅化合物例えば酢酸鋼、グロビ
オン酸銅または酸化鋼の還元によって製造するのが望ま
しく、この還元は水素、金属水素化物または有機金属化
合物を用いてその場で実施することができる。 例えば、欧州特許第７０　５１２号明細書に記載の、還
元条件下でギ酸鋼より作られる触媒が好適である。 他の適当な触媒としては、西ドイツ特許（ＤＥ−Ａ）第
２　４４５　３０３号明細書により得られるものであシ
、これはアルカリ金属炭酸塩を、ＣＵとＡ１０モル比で
、例えば約０．２　：　１〜１：で １の鋼塩訃よびアルミニウム塩含む水溶液に添加し、生
じた塩ｊｋ性Ｃｕ　／　Ａｌ混合炭酸項を、球状や押出
品などの触媒粒子に成形し、次いでこれｅ２００°Ｃ〜
６００−Ｃで乾腑することで得ろ詐る。この反応条件下
では、触ＩＩ＆粒子は適当な大きさの鋼量１４衣層を有
するアルミナｐよび酸化アルミニウム水酸化＠ＣＶ多孔
性骨＠を形成する。 軽石、けいそう土、シリカゾルまたはアルミナなどＯ担
体ｆｔ鋼塩溶液に浸した後、生成＃を乾燥させ、これを
例えば７に素により還元処理した鋼含有担持触媒も使用
可能である。 この触媒は、主要成分である銅に加えて、例えば、コバ
ルトやニッケルなどの地の成分も少量含んでいてもかま
わない。 パッチ法では、触媒は微粒子の懸濁液の形で用いるのが
好ましい。連続法では、トリクル床（＋、ｒｉｃｋｌｅ
−ｂｅｄ）法で又は好ましくは、全触媒床がｇ体で密に
覆われるような液相法で処理されている固定床触媒を使
用するのが効果的でめる。 触媒ｔは、バッチ懸濁法では、反応混合物１に！９めた
シ鋼１０〜１５０ｇ、待に２０〜７０ｇが好ましく、固
定原種ｇを使用する遅続瀾咋法では、反応混合物１曙に
対し、１時間め之り、Ｍ１１１００〜５００ｇが好まし
く、譜に２００〜４００ｇが適当である。 バッチ法では、ジオール［ｔ−ＰｆＲ媒と共にその中に
懸濁させ、水に溶解もしくは懸濁された無機塩基を、最
初に反応器に入れて２き、反応が選択条件下の反応温度
で進行する速度でアミンＩｔ−序々に添加することがで
きる。特に、反応成分を等モル量で使用するときは、成
分ジオール、アミン、水および塩基を最初に一緒にして
ｐ′いてもよい。 連続法では、選択モ、ル比のジオール■およびアミ７Ｍ
を、固定原調触媒上を通過させ、これら２成分の一つま
たは両方に、無機塩基２よび水を溶解もしくは懸濁させ
ることができる。 この反応後に、反応混合物から生成ｔｍヲ通常の方法、
例えばｇｖｉＩ又は抽出によシ分離し、未反応出発物質
を、必要があれば反応サイクルに戻す。 式］−瓢中でＴｉｔ侯基は久のものを表わす。 ＡｄアルキＬ／７例えば−（ＣＨ２）４−１−（ＣＨ２
）５−−（ＣＨ２）５−１−（ＣＨ２）ｙ−−（ＣＨ２
）Ｂ−−（ＣＨ２）、−−（ＣＨ２）】ｏ−−（ＣＨｚ
ｈ］−および−（ＣＨ２）】ｓｒ−寺のＣ４−Ｃ１２０
アルキレン（このうち４〜８０炭素原子のアルキレン基
が好適である）、 −（ＣＨｔ）　（Ｏ−（ＣＨ２堀］、基（ここで、ｎ２
よびｍは互いに独立して２〜８であや、ｒは１〜６であ
シ、該−（ＣＨ２）ｎ−〔０−（ＣＨ２）Ｉｌｎ″ｌｒ
基は５〜１２単位からなり、好ましくは、Ｔｉｐよびｍ
が互いに独立して２〜４で、ｒは１または２でめる〕例
えば−ＣＣＨｚ）９−０−ＣＣＨｚ）ｔ−−ＣＣＨ２）
ｓ−０−ＣＣＨｔ）２−１−（ＣＨｚｈ−０−（ＣＨ２
）３−１−（ＣＨ２）４−０−（ＣＨ２）２−−（ＣＨ
２）ｔ−０−（ＣＨ２）ｓ−、−（ＣＨ２）４−０−（
ＣＨ２）じｐよび−（ＣＨ２）ｚ−０−（ＣＨ２）２−
○−（ＣＨ２）　２〜である。 Ａは以下に示す１以上の基Ｒによシ直換されてもよく、
定義化合物中の基Ｒは同一でなくてもよい。基８１〜６
個が好ましく、１〜４個が待に好ましい。 Ｒはアルキル例えば直ｄまたは分枝鎖のアルキルＣ１−
Ｃ３０−アルキル、好ましくは直瑣または分枝類のＣ１
−Ｃ２０−アルキル、待に好筐しぐは、メチル、エチル
、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチ
ル、２級ブチル、６級ブチル、ｎ−ペンチル、インペン
チル、２級ペンチル、６級ペンチル、ネオペンチル、１
．２−ジメチルプロピル、ｎ−ヘキシル、インヘキシル
、２級ヘキシル、ｎ−へブチル、イノヘプチル、ｎ−オ
クチル、インオクチル、ｎ−ノニル、インノニル、ｎ−
デシル、イソデシル、ｎ−ウンデシル、イソドデシル、
　ｎ　−）”デ′シルおよびイソドデシル、アルコキシ
アルキル、好マシくハＣ２−Ｃ２０−アルコキシアルキ
ル例えばメトキシメチル、エト中７プロビルおよびデト
キシデンル、シクロアルキル、好ましくは（ＩＩＩ−０
２０−シクロアルキル、特に好ましくは、０３〜ＣＢ−
シクロアルキル例えば７クロデロビル、ンクロデチル、
シクロペンチル、シクロヘキシル、ンクロヘゾチルおよ
び７クロオクチル、アルキルンクロアルキル、好ましく
は、Ｃ４〜Ｃ？。 −アルキルシクロアルキル例えばメチルシクロプロピル
、インクロビル７クロヘキシルおよびドデシルシクロヘ
キフル、 シクロアルキルアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ２０−シ
クロアルキルアルキル例えばシクロプロピルメチル、シ
クロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、シクロ−
ｆロビルエチル、シクロペンチルエチル２よびシクロヘ
キシルエチル、アリール例えばフェニル、１−ナフチル
、２−ナフチル、１′″アンチル、２−アンチルおよび
９−アンチル、好ましくはフェニル２よび、アリールア
ルキル、好ましくはＣ６−Ｃ２゜−アリールアルキル、
特に好ましくは、Ｃ９−自。−フェニルアルキルベンシ
ル、フェネチルまたはフェニルデシルである。 式■のｆｉ終主生成物例としては、Ｎ−メチルピロリシ
ン、Ｎ−エチルピロリシン、Ｎ−メチルビベリシン、Ｎ
−エチルピペリジン、Ｎ−メチルモルフイン、１−メチ
ル−１−アデシクロウンデ刀ン２よびＮ−ｎ−ブチルモ
ルフインが挙げられる。 式ｌｌの出Ｑｇ：Ｊ實の例としては、メチルアミン、エ
チルアミン、ｎ−プロピルアミン、インプロピルアミン
、ｎ−エチルアミン、イソジチルアミン、ｎ−ドデシル
アミン、アニリンおよびｐトルイジンが挙げられる。 弐厘の出発物質の例としては、ブタン−１４−ゾオール
、６−メチルペンタン−１１５−ジオール、ジエチレン
グリコール（６−オキサペンタン−１，５−ジオール）
、ジエチレングリコール（５−オキサノナン−１，９−
ジオール）、トリエチレングリコール（３，５−ｐオキ
サヘプタン−１，７−ジオール）、１．３−ジプロピレ
ングリコール（４−オキサヘプタン−１，７−ジオール
）、ジプロピレングリコール（ＩＩＩ，５−ジメチル−
６−オキサペンクン−１，５−ジオール）、５−オキサ
ノナン−１９−ジオール２よびヘキサン−２，５−ジオ
ールが皐げられる。 一般に、好適なジオール厘は、１級または２威Ｏ水酸基
を待つもの待に１級の水酸基を待つものである。 本社脱装法により合成できる一収式【の２軟アミンは、
例えば医薬品、穀物保護のための有効取分および染料弄
の甘酸に２ける反応成分もしくは特異的な酸受容体ｌた
はポリウレタン製造用の塩基性版媒である。 以下にこのｆｒ規合成法の実施例を述べるが、こｎによ
り本発明が限定されるものではない。 〔実施例〕 触媒の製造 西ドイツ特許（ＤＥ−Ａ）第２４　４５　３０３号の実
施例１による混合炭酸塩を、硝酸鋼及び硝酸アルミニウ
ムの水浴液（銅とアルミニウムのモル比は１　：　１．
２　）から重炭酸塩音用いて析出させ、長さ３１ｇ、直
径６１ｍの出任に成形し、乾燥させ、次いで反応器に入
れ、この中で１８０°Ｃ〜２００℃、水素圧５０バール
で、０．０ｌ−ｔｆ％のメタノール仕ナトリウムメチラ
ー４３００ゴ／ｈで処理し念。 実施例１ Ｎ−メチルピペリシンの製造 ペンタン−１，５−ジオール１０４０ｇとメチルアミン
３１０ｇと４５％＆酸化カリウム水浴液１０ｇよジなる
混合物を、２４５°Ｃ１全圧２５０バール、水素分圧１
２０バールで、上記ＩＡ製の触媒７００ゴの尿を有する
高さ１２５（７）の直径６．２α、チューブ型反応器中
を、２８０ｄ／ｈで通過させた。Ｎ−メチルビペリシン
が９５％の収率で得られた。 実施例２ Ｎ’−（ｎ−エチル）−ピロリジンの製造ブタン１，４
−ジオール１１．７ｋ１ｍ−エチルアミン７．３腸と実
施例１と同様に反応させた。 Ｎ−（ｎ−エチル）−ピロリジンが９６％の収率で得ら
れた。 実施例６ Ｎ−メチルモルフインの製造 ジエチレングリコール１０６０ｇｔ−メチルアミン６１
０ｇと実施例１と同様に反応させ友。 Ｎ−メチルモルフインが９８％の収率で得らｔた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、式II： Ｒ−ＮＨ＿２（II） の１級アミン、式III ＨＯ−Ａ−ＯＨ（III） のジオール 〔ここで、Ｒはアルキル、アルコキシアルキル、未置換
   またはアルキル置換もしくはアルコキシ置換シクロアル
   キル、シクロアルキルアルキル、アリールもしくはアリ
   ールアルキルであり、Ａはアルキレン基または１以上の
   基Ｒで置換されていてもよい−（ＣＨ＿２）＿ｎ−〔−
   Ｏ−（ＣＨ＿２）＿ｍ〕＿ｒ基で、定義化合物中の基Ｒ
   は同一でなくてもよく、ｎおよびｍは互いに独立してそ
   れぞれ２〜８であり、ｒは１〜６であり、前記−（ＣＨ
   ＿２）＿ｎ−〔−Ｏ−（ＣＨ＿２）＿ｍ〕＿ｒ基は５〜
   １２の群からなる〕及び水素を、銅含有水素化／脱水素
   化触媒の存在下、高温、過圧下で反応させることにより
   、一般式 I ： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔ここで、ＡおよびＲは前記のものを表わす〕のＮ−置
   換環状アミンを製造する場合に、該反応を触媒量の塩基
   性アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物の存在下
   で行うことを特徴とする、Ｎ−置換環状アミンの製法。