JPH0825965B2 - シクロプロピルアミンの製造方法 - Google Patents

シクロプロピルアミンの製造方法

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JPH0825965B2
JPH0825965B2 JP1277343A JP27734389A JPH0825965B2 JP H0825965 B2 JPH0825965 B2 JP H0825965B2 JP 1277343 A JP1277343 A JP 1277343A JP 27734389 A JP27734389 A JP 27734389A JP H0825965 B2 JPH0825965 B2 JP H0825965B2
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バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/54Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by rearrangement reactions
    • C07C209/56Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by rearrangement reactions from carboxylic acids involving a Hofmann, Curtius, Schmidt, or Lossen-type rearrangement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、いわゆるホフマン分解によるシクロプロパ
ンカルボキサミドからのシクロプロピルアミンの製造方
法に関するものである。
シクロプロピルアミンは生物学的に活性な物質の製造
における重要な中間生成物である。
いわゆるホフマン分解、すなわち第一級アミン類を与
えるための酸アミド類の脱カルボキシル化を伴う転位、
は原則的に公知である。この方法はこれまでにシクロプ
ロピルアミンの製造用に使用されている(ドイツ公開明
細書1,939,759)。ここでは、次亜塩素酸ナトリウムが
0℃においてシクロプロパンカルボキサミドの水中懸濁
液に加えられ、上記の物質類を一緒にした後に、同様に
0℃における45分間の後反応時間が追加される。この後
に、20%強度水酸化ナトリウム溶液を冷却しながら加
え、そしてさらに30分間の後反応時間後に反応溶液を45
-50℃に2時間にわたり加熱する。この時点で4時間が
経過しており、その時に初めてシクロプロピルアミンの
貯蔵安定性水溶液が得られる。蒸留による処理により、
25-30%強度のシクロプロピルアミンの水溶液が得られ
る。転化率は85-95%であるといわれている。
一方では比較的長い合計反応時間が、そして他方では
0℃における処理にもかかわらず生じる収率の減少によ
り証明される副反応が、この方法の欠点である。
シクロプロパンカルボキサミドを懸濁液の代わりに水
溶液状で使用すると、この場合の比較的低い空間収率を
考慮にいれても、相当な利点がもたらされることを今見
いだした。該反応工程では比較的高い反応温度を使用で
き、それにより元々の比較的低い空間収率が時間収率の
増加により再び補われる。
本発明は従って、反応媒体としての水中でシクロプロ
パンカルボキサミドをアルカリ金属次亜ハロゲン酸塩
(hypohalite)と反応させ(ホフマン分解Hofmann degr
adation)そしてその後アルカリ金属水酸化物を用いて
反応混合物を処理することによるシクロプロピルアミン
の製造方法において、 (a)シクロプロパンカルボキサミドを溶液状で使用す
ること、 (b)アルカリ金属水酸化物を用いる処理用の反応混合
物をシクロプロパンカルボキサミド1モル当り1.1〜4
モルの過剰のアルカリ金属水酸化物を含む濃厚アルカリ
金属水酸化物溶液中に加えること、そして反応は10〜35
℃で実施されること、そしてすべての反応段階は均質反
応系で実施されること、そして (c)シクロプロピルアミンは得られた反応混合物から
蒸溜によって分離されること、 を特徴とする方法に関するものである。
本発明に従う方法は、5-35℃において、好適には10-2
5℃において、そして特に好適には15-20℃において、実
施される。
反応は一般的な化学量論的量のアルカリ金属次亜ハロ
ゲン酸塩の添加により実施される。アルカリ金属次亜ハ
ロゲン酸塩として挙げられるものは、例えば、次亜塩素
酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリ
ウムおよび次亜臭素酸カリウム、好適には次亜塩素酸ナ
トリウム、である。
好適な変法では、先行技術の教示とは対照的に、反対
にアルカリ金属溶液を冷却しながら反応混合物に加える
代わりに、アルカリ金属水酸化物を用いる処理用の反応
混合物を濃縮アルカリ金属水酸化物溶液中に加えること
もできる。この場合には、本発明に従う好適な変法では
冷却する必要がない。上記のアルカリ金属水酸化物は、
例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム、好適
には水酸化ナトリウム、である。反応混合物を濃縮アル
カリ金属水酸化物溶液中に加えるためのこの変法は、発
熱性の加水分解およびCO2の除去が常に添加速度により
調節できるため、操作安全性の点で利点をもたらす。大
過剰量(例えば1モルのアミド当たり1.1-4モル、好適
には1モル当たり1.5-3モル)のアルカリ金属水酸化物
がさらに反応を進行させて完了させ、望ましくない副反
応が大きく抑制される。特に、望ましくない酸アミドの
加水分解はあったとしてもほとんど観察できないほどで
ある。
先行技術の教示とは対照的に、驚くべきことに、比較
的高温における処理は操作安全性を高めるだけでなく副
反応も抑制し、その結果、収率の減少が避けられるとい
うことが示された。最後まで、該方法を均質反応系中で
実施すべきであるという本発明に従う監視が重要であ
る。
反応混合物を濃縮アルカリ金属水酸化物溶液中へ加え
た後に、この場合に得られた混合物からシクロプロピル
アミンを蒸留により分離する。先行技術の教示とは対照
的に、この場合にシクロプロピルアミンの大部分はほと
んど無水の状態(0.1-5重量%の水)で得られる。
ほとんど無水の状態で得られると言えるシクロプロピ
ルアミンの大部分とは、得られる全シクロプロピルアミ
ンの約80-95%である。残りはシクロプロピルアミン/
水蒸留物の形状で得られ、それは蒸留に戻して供給する
こともでき、または別個に処理して比較的高度に濃縮さ
れたシクロプロピルアミンを与えることもできる。
本発明に従う方法における均質相で実施できる反応が
連続的操作装置中での実施を可能とし、この場合には主
に不安定な溶液は常にほんの少量だけ得られるため、連
続的工程を用いると操作安全性および収率をさらに高め
ることができる。
実施例1 299.6gの99.3%強度シクロプロパンカルボキサミドを
2100gの水中に溶解させた。1954gの13.3%強度NaOCl溶
液を10-20℃において40分間にわたり計量添加した。20
℃における1時間の攪拌後に、この溶液を1344gの20℃
の50%強度NaOHが加えられてある蒸留装置に移した。ポ
ンプ添加中に温度は約70℃に上昇し、そして次にそれを
さらに加熱することにより沸点に高めた。
88℃の底部温度から、沸点が49℃のシクロプロピルア
ミンが得られた。底部温度は連続的に108℃に上昇し、
頭部温度は主要部分のシクロプロピルアミンの回収(理
論収率の約80%)後に非常に急速に約98℃に上昇し、そ
して別のシクロプロピルアミン水溶液(理論収率の約15
%)が得られ、それは次のバッチ中で再び蒸留すること
ができた。
収率: I)1.5%の水を含有している164.3g =理論収率の81.7% II)28.2gのシクロプロピルアミンを含有している675g 留分Iが49-50℃の頭部温度において得られ、留分II
が50-100℃において得られた。
実施例2 装置は一般的装備を有する2個の攪拌フラスコおよび
分離蒸留カラムからなっていた。フラスコ1に2個のポ
ンプを介してシクロプロパンカルボキサミド溶液および
NaOCl溶液を充填した。フラスコ1の内容物をフラスコ
2中に溢流により加え、フラスコ2に水酸化ナトリウム
溶液を第三ポンプを介して充填した。
静止状態が得られた後に(15分間の予備実験時間)、
下記の量を30分間にわたり反応させた: 888.2gの水中に溶解された171.7gの99%強度シクロプ
ロパンカルボキサミドを1069.6gの13.9%NaOCl溶液と同
時にフラスコ1中に約18℃においてポンプで添加し、滞
在時間は6分間であった(滞在時間1)。そこから生成
した混合物を次にフラスコ2中で711.0gの45%強度NaOH
と一緒に30℃以下の温度および2.5分間の滞在時間(滞
在時間2)において第三のポンプにより混合し、そして
蒸留装置中でバッチ式蒸留の開始時まで集めた。
蒸留では、純粋なシクロプロピルアミン(沸点、49
℃)が最初に得られ、それの水含有量は還流比により測
定され(1:1の還流比は約2-3%の水含有量を与え、3:1
の還流比は約1%の水含有量を与える)、その後、水−
含有留分が50-99℃の範囲で得られ、それは99℃におい
て依然としてほんの約1-2%のシクロプロピルアミンを
含有していた。
シクロプロピルアミンをこの留分から繰り返しの精密
蒸留により得ることができ、またはHClの添加後に水の
ストリッピングにより塩酸塩状で単離することもでき
た。
収率:97.6gのシクロプロピルアミン(CPA)=1.71モ
ル=理論収率の85.5%(100.1gの2.5%の水含有量、還
流比=1:1、沸点49℃を有するCPAとして単離された)お
よび24.9gのCPA×HCl=0.26モル=理論収率の13.0%
(水−含有留分、50-100℃)。
合計=理論収率の98.5% 実施例3 使用した装置は、予備混合装置および冷却器並びにシ
クロプロパンカルボキサミド溶液およびNaOCl溶液の添
加用の2個のポンプを備えた反応管(350ml容量)から
なっていた。蒸留装置を配置し、それはNaOHを最初の添
加物(28℃以下に冷却されていた)として含んでおりそ
してそれには1:1の還流比に調節されている60cmのパッ
クト・カラム、4リットルの4首フラスコ、加熱浴、内
部温度計、機械的スタラーおよび入り口管が備えられて
いた。
888.2gの水中に溶解された171.7gの99%強度シクロプ
ロパンカルボキサミドを1047.0gの14.2%NaOCl溶液と同
時に14℃の温度において混合し、そして4.25分間の滞在
時間で反応させた。(RTl)。溶液を次に711.0gの45%
強度NaOHの冷却されている最初の添加物に加え、その間
の温度は冷却により25℃以下に保たれていた。
生成物の蒸留および単離は実施例2中の如くして実施
された。
収率:100.6gのCPA=1.77モル=理論収率の88.2%(10
4.2gの3.5%のH2O、還流比=1:1、沸点49-50℃を有する
CPAとして単離された)および13.3gのCPA×HCl=0.15モ
ル=理論収率の7.1%。
合計=理論収率の95.5%。
比較例1 反応は実施例1と同様にして実施されたが、シクロプ
ロパンカルボキサミドを水中に溶解させずに反応を懸濁
液を使用して実施し、2100gの水の代わりに700gの水を
使用した。処理は実施例1中の如くして行われた。
収率: I)1.3%の水を含有している129.1g =理論収率の61.1% II)23.4gのシクロプロピルアミンを含有している652g 比較例2 反応は実施例1と同様にして実施されたが、水酸化ナ
トリウム溶液を反応混合物中に計量添加し、そして反応
混合物を水酸化ナトリウム溶液中に添加しなかった。
収率: I)1.9%の水を含有している148.1g =理論収率の72.9% II)27.4gのシクロプロピルアミンを含有している708g 本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりであ
る。
1.反応媒体としての水中でシクロプロパンカルボキサミ
ドをアルカリ金属次亜ハロゲン酸塩と反応させ(ホフマ
ン分解)そしてその後アルカリ金属水酸化物を用いて反
応混合物を処理することによるシクロプロピルアミンの
製造方法において、シクロプロパンカルボキサミドを溶
液状で使用することを特徴とする方法。
2.反応を5-35℃において、好適には10-25℃において、
そして特に好適には15-20℃において、実施することを
特徴とする、上記1の方法。
3.アルカリ金属水酸化物を用いる処理用の反応混合物を
濃縮アルカリ金属水酸化物溶液中に加えることを特徴と
する、上記1の方法。
4.水酸化ナトリウムをアルカリ金属水酸化物として使用
することを特徴とする、上記3の方法。
5.反応を連続的に実施することを特徴とする、上記1〜
4の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドウイン・リツツアー ドイツ連邦共和国デー4390グラートベツ ク・ルートビヒ‐ベツテ‐ベーク 4 (56)参考文献 特公 昭51−104(JP,B1) 米国特許3711549(US,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応媒体としての水中でシクロプロパンカ
    ルボキサミドをアルカリ金属次亜ハロゲン酸塩と反応さ
    せ(ホフマン分解)そしてその後アルカリ金属水酸化物
    を用いて反応混合物を処理することによるシクロプロピ
    ルアミンの製造方法において、 (a)シクロプロパンカルボキサミドを溶液状で使用す
    ること、 (b)アルカリ金属水酸化物を用いる処理用の反応混合
    物をシクロプロパンカルボキサミド1モル当り1.1〜4
    モルの過剰のアルカリ金属水酸化物を含む濃厚アルカリ
    金属水酸化物溶液中に加えること、そして反応は10〜35
    ℃で実施されること、そしてすべての反応段階は均質反
    応系で実施されること、そして (c)シクロプロピルアミンは得られた反応混合物から
    蒸溜によって分離されること、 を特徴とする方法。
JP1277343A 1988-10-29 1989-10-26 シクロプロピルアミンの製造方法 Expired - Lifetime JPH0825965B2 (ja)

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DE3836917.6 1988-10-29
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