JPH04283551A - ３−アミノクロトンニトリルの製造方法 - 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】

【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（１９
５５）］、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．　Ｃｈｅ
ｍ，　９，　ｐ１２５−１３４（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　ｍｌ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７
５　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　　　　　　　　　　　　８
８．２　　　　　　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　ｍ
ｌ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　　　　　　　　５
６．９／９９．０　　　　　　　　　　　　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（０．１
３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。　　８０〜９２℃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５３．３％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。

Claims (8)

【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。