JPS61249955A - アミンの脱アルキル方法 - 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】 本発明は置換されたアミンの脱アルキル方法に関するも
のであり、多種のアミンを含有する化学製品の製造に有
効である。

多くの有益なアミン基含有化合物の合成では、分子中の
他の官能基との反応や分子の他の部分の化学修飾を行な
う化学品との反応から、前記アミン基を保護することが
時として必要となる。このことは元のアミン基が容易に
再生されるアミン基の誘導体を調製することによりしば
しば行なわれうる。このような方法によるアミン基の保
護は過去には、カルバメート、アミド、イミン、エナミ
ン、Ｎ−へテロ原子誘導体の形成により行なわれて来た
。

本発明に特に関連のあるアミン基保護の別法は、アルキ
ル基の利用である。しかしながら保護のポイントは、そ
の基が容易に除去されうることである。窒素原子に対し
てα位にアリール基を有するアルアルキル基が還元的プ
ロセスによって除去されうるが、アルキル基はＮ−Ｃ結
合の開裂を促進する他の官能基の含有を必要とするとい
うことが通説となっている。このことは、ティー・ダブ
リニー・クリ−”、／（Ｔ、％４．　Ｇｒｅｅｎｅ）著
「有機合成における保ｍｌ　（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｃｅ　
Ｇｒｏｕｐｓ　ｉｎ　０ｒａａｎｉｃＳｙｎｔｈｅｓｉ
ｓ　）　Ｊ　［ウィリー　アンド　サンズ（１４ｉｌｅ
ｙ　＆　５ｏｎｓ）社、１９８１年版］で十分に論じら
れている。アミノ基の保護はその第７章で論じられてい
る。

アルキル基は慨してほとんどの有機反応において極めて
不活性なので、アルキル基を利用する第１級アミンまた
は第２級アミンの保護は通常極めて効果的である。しか
しながらまた本質的に同一の理由で、除去することが全
く困難である。

置換または未置換アルキル基を第２級または第３級アミ
ンから除去し、各々相当する第１級または第２級アミン
を生成させる方法が今回発見された。

当然本発明の脱アルキル化方法は、アミンを保護してい
るアルキル基の除去ばかりでなく、その前駆物質がアル
キル置換アミン基を含ｌυでいる前駆物質である、選択
された第１級または第２級アミンの合成にも有効である
。

本発明は、化学式 ％式％ ［式中、Ｒ１はアルカリ水溶液中でアミンの溶解性を高
める酸性基を含み、そして少なくとも１個の酸性−ＯＨ
基を含む基から選択され；Ｒ２は水素、メチル、ベンジ
ル、ＲまたはＲ３であるが但しＲ、Ｒのいずれかが−Ｃ
Ｈ２ＣＯＯＨであれば他方は−ＣＨ２ＰＯ３Ｈ２ではな
く；そしてＲ３は化学式 ％式％ （式中ＲおよびＲ５はそれぞれ別個に、水素、炭素数１
〜６のアルキル、アリールまたは置換されたアリールで
あり、　Ｒ６およびＲ７はＲ４、Ｒ１ヒト０キシ、炭素
数１〜６のアルコキシ、アリールオキシ、ハロゲン、−
８Ｈ１炭素数１〜６のチオアルキル、−ＮＨＲ８及び−
ＮＲ８（Ｒ８はそれぞれ炭素数１〜８のアルキル基）で
あるかまたはＲが水素であればＲ７は化学式二〇 −Ｎ（ＣＨＣ００Ｈ）２を有する基であり；そしてＲ３
とＲ２は窒素とともに複素環基を形成しつる）を有する
基から選択される］ を有するアミンを、該アミン中に存在する酸性基を中和
するために必要とされる少なくとも化学量論量のアルカ
リ水溶液と２５０〜４００℃の温度で反応させてＲ３基
が水素で置換された化合物を製造することからなる、第
１級または第２級アミン製造用脱アルキル化方法を提供
するものである。

ト 本発明の反応は収挿の通り図示される。

Ｒ−Ｎ−Ｒ■　　Ｏ加熱 １　　　　＋Ｘ（Ｍ　　ＯＨ）　　→ Ｈ−Ｎ−Ｒ’ （式中、Ｍはアルカリ金属であり、Ｘはアミン中の遊離
酸性基の数に少なくとも対応する数であり、これによっ
てアルカリ溶液中での前記反応が保証される。） 通常、前記アミン中の各酸性基に対して１〜６モルのア
ルカリが使用される。好ましい反応ではこの比率が３：
２〜３：１である。

Ｒ３基は主としてβ位の炭素原子に少なくとも１個の水
素を含むアルキル基である。この基は所望により、上に
明記された種々の基で置換されていても良い。これらは
、本発明の脱アルキル化方法を妨害したり、競争反応を
起すような基であってはならない、脱離された基（Ｒ３
）は通常、アルケンの形で遊離されてくる。エチル、ブ
０ビル、イソプロピルのような最も単純なＲ３基の場合
、形成されるアルケンはガスであり、したがって生成物
の単離に際して分離の問題は生じない。

前記の反応は水溶液中で起るので、反応物質中のＲ１ま
たはＲ２基の少なくとも１方が、前記アミンを水溶性に
するかまたはアルカリ性反応物質の存在下で水溶性誘導
体を与える酸性−ＯＨ基を保持することが不可欠である
。Ｒ１によって表わされる好ましい基は、たとえば以下
のものを含む。

反応温度は２５０℃〜４００℃であり、反応が水溶液中
で起こるので、該反応はこれらの温度で反応混合物水溶
液によって発生する自らの圧力に耐えうるオートクレー
ブ中で行なわれることを前提とする。

最も一般的に使用されるアルカリは水酸化ナトリウムで
あるが、所望により容易に入手しつる水酸化カリウムも
使用される。他のアルカリ金属の水酸化物も使用され得
るが一般にコスト面ないし全般的な効果の点のいずれか
の理由で好ましくない。

本発明の方法はＮ−アルキル誘導体からアミノ酸を製造
する際に特に有効である。特に価値のあるアミノＭ（農
芸化学や薬学分野の化学品の中間体として役立つため）
には、グリシン、サルコシン、イミノ、二酢酸（ＩＯＡ
）が挙げられる。

下表は、本発明による数多くの反応により、同表に指定
されたアミノ酸を製造した結果を示すものである。いず
れの場合も反応温度は３００℃でアルカリは水酸化ナト
リウムだった。反応は以下の式によって包括的に表わさ
れる。

アミンの他の有用な種類は、アミノメチルフォスフオン
酸（ＡＭＰＡ）とその誘導体のようなフォスフオン酸基
を含むものである。下表は、種々のＮ−アルキル誘導体
に本発明の方法を適用して下式のようにＡＭＰＡを製造
した例を示したものである。

の　　　　　ヘ　　　　　　　ト 一　　　　　　寸　　　　　　　の ｏ　　　　　　ｏ　　　　　　　　ＬＯｏｏへ の　　　　　の　　　　　　　の ト　　　　　ト　　　　　　　唖 Ｃ％Ｊ　　　　　　へ　　　　　　　−一　　　　　　
　　　　　− ＝ 工　　　　　０ 工 ＾　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、Ｏ−１個
を越えるアルキル基を除去すべき場合、塩基を化学量論
的に過剰唐としたり、反応混合物の全希釈度を増加させ
たりすることにより、さらによい結果が得られることが
見い出されている。いかなる場合にも、２番目の除去は
、１番目に比較し著しく遅くなる。

以下は本発明の方法を詳述した実施例である。

しかしながら本実施例は本発明の本質的な範囲にいかな
る限定をも加えるものではない。

実施例１ １００ｄのモネル合金製オートクレーブに、Ｎ−イソプ
ロピル−Ｎ−メチルグリシン５．０ｇ（０，０３８モル
）、５０％水酸化ナトリウム溶液６．０ｇ（０，０７６
モル）および溶液状とするための水９ｄを導入した後、
容器を閉鎖し、上部空間にＮ２を数分間フラッシュ注入
した。次に反応器を密関し、３００℃で１時間加熱した
。この温度のため、内部圧は６．１　ｘ　１０’　Ｎ７
Ｍ２となった。反応温度を３００℃に６時間保持したと
ころ、プロペンが遊離し・た結果（ブ０ベンであるとい
う確証は、上部空間のガスの質量分析によって得られた
。）、圧力が７．０Ｘ１０６Ｎ／Ｍ２に上昇した。加熱
期間終了後、反応容器を冷却し、余剰圧を解放し、反応
混合物を水で希釈した。分析用サンプルをＨＰＬＣによ
って試験し、サルコシンの収量が２．３８９　（７１％
）と決定された。反応混合物を濃塩酸６．３ａｄ！を添
加して中和し、イオン交換クロマトグラフィ（アンバー
ライトＣＧ−５０樹脂）により精製し、理論量の５１％
のサルコシンを得た。

実施例２ １００ｄのモネル合金製オートクレーブに、Ｎ−イソプ
ロビルイミノニ酢酸４．２７９　（２４゜４ミリモル）
、５０％水酸化ナトリウム５．８ｇ（７３ミリモル）お
よび溶液状とするための水１２ＩＩｌを導入した。反応
器を閉鎖し、上部空間にＮ２をフラッシュ注入した後、
反応器を密閉し３００℃に加熱した。容器が３００℃に
達した時、内部圧が５．８２Ｘ１０　　Ｎ７Ｍ２となっ
た。３００℃、３時間の加熱時間中、前記圧力が６．３
１Ｘ１０　　Ｎ７Ｍ２に上昇した。反応器を冷却し、余
剰圧を逃した後、反応混合物を塩酸７３ミリモルで中和
した。最級生成物の溶液をＨＰＬＣで分析し、イミノニ
酢酸２．０７９　（６４％）と未反応基質０．６６９　
（１６％）を含有することが判明した。

実施例３ １００Ｍ１のモネル合金製オートクレーブに、Ｎ−（２
−ヒトＯキシエチル）イミノニ酢酸７．１５ｇ（４０，
，３ミリモル）、５０％水酸化ナトリウム溶液９．６９
　（１２１ミリモル）および溶液状とするための水１２
Ｍ１を加え、反応器の上部空間にＮ２をフラッシュ注入
した後、反応器を密閉し、次いで３００℃に加熱した。

反応器がこの温度に達した時、内部圧が５．８２ｘ１０
６Ｎ／Ｍ２となった。３００℃、３時間の加熱期間中、
前記圧力が７．５５ｘ１０　　Ｎ７Ｍ２に上昇した。

反応器を冷却し、余剰圧を解放した後、反応混合物を水
１０Ｉｄで希釈した。前記反応混合物を製塩！！１０ｍ
を添加し中和した。最級溶液の）−ＩＰＬｃは、イミノ
ニ酢酸が合計４．３１９　（８０，４％）生成したこと
を示した。

実施例４ １００ｍのモネル合金製オートクレーブにＮ。

Ｎ−ジエチルアミノメチルフォスフオン酸２．７１９（
１６，２ミリモル）、５０％水酸化ナトリウム溶液６．
４５９　（８１ミリモル）および溶液状とするための水
１０ａｉ！を加え、反応器の上部空間にＮ２を数分間フ
ラッシュ注入した。次いで反応器を密関し、１時間かけ
て３２５℃まで加熱した。この温度で内部圧が４．６５
ｘｌＯ６Ｎ／Ｍ２となった。反応器を３００℃で５時間
保持したところ、その間に容器内部の圧力は約７．６９
×１０　Ｎ７Ｍ２まで増加した。前記容器を冷却し、余
剰圧を解放した後、反応混合物を水１０ｍで希釈し、濃
塩酸６．６ａｅで中和し、蒸発乾固した。残渣を濃塩酸
に溶解し、食塩をろ別した。ろ液を蒸発処理して残った
油分をイオン交換クロマトグラフィ（ダウエックス５０
Ｘ８−４００）で精製した。唯一の主要なピークが単離
された（１゜４３ｇ）。ＮＭＲによりこれがアミノメチ
ルフォスフオン酸１．３８９　（７６，６％）とＮ−エ
チルアミノメチルフォスフオン酸０．０５９　（２゜２
％）からなることが決定された。

実施例５ １００ａｔのモネル合金製オートクレーブにＮ。

Ｎ−ジイソプロピルアミノメチルフォスフオン酸３．１
６９　（１６，２ミリモル）、５０％水酸化ナトリウム
溶液６．４８９　（８１ミリモル）および溶液状とする
ための１０ｄの水を加え、容器の上部空間にＮ２を数分
間フラッシュ注入した後、反応器を密閉した。容器を５
０分かけて３２５℃まで加熱し、この温度に更に２５分
保持した。３２５℃での加熱ｍ間中、反応器の内部圧は
６．５８Ｘ１０　　Ｎ／Ｍ　　から６．８０ｘ１０６Ｎ
／Ｍ２まで上昇した。系を冷却し、余剰圧を解放した後
、反応混合物を水で希釈した。溶液を濃塩酸６．７ａｄ
で中和し蒸発乾固した。残渣を濃塩酸に溶解し、食塩を
ろ別した。ろ液を蒸発処理して残った油分をイオン交換
クロマトグラフィー（ダウエックス５０ｘ８−４００）
により精製し、唯一の主要ピーク（２，４ｇ）を得た。

ＮＭＲによりこの物質がＮ−イソプロピルアミツメデル
フォスフオン酸２．２５９　（９０，６％）と７１ミノ
メチルフォスフオン酸０．１５９　（８，４％）からな
ることが決定された。

本発明の方法によって製造されたアミノ酸は、治療や植
物毒素への応用に関する幅広い化学領域における製品の
有効な中間体である。

たとえばイミノニ酢酸とアミノメチルフォス７オン酸は
それぞれ、極めて効果的な接触浸透性の除草剤（ＳＶＳ
ｔｅｌｌｉＣＣｏｎｔａｃｔ　ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ）中
の有効成分であるＮ−フォスフォノメチルグリシンＩＩ
造の出発物質（もちろん両者は異なったプロセスにおい
て用いられる）として使用される。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、Ｒ＾１はアルカリ水溶液中でアミンの溶解性を
   高める酸性基を含み、そして少なくとも１個の酸性−Ｏ
   Ｈ基を含む基から選択され；Ｒ＾２は水素、メチル、ベ
   ンジル、Ｒ＾１またはＲ＾３であるが但しＲ＾１、Ｒ＾
   ２のいずれかが−ＣＨ＿２ＣＯＯＨであれば他方は−Ｃ
   Ｈ＿２ＰＯ＿３Ｈ＿２ではなく；そしてＲ＾３は化学式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＾４およびＲ＾５はそれぞれ別個に、水素、炭
   素数１〜６のアルキル、アリールまたは置換されたアリ
   ールであり；Ｒ＾６およびＲ＾７はＲ＾４、Ｒ＾５、ヒ
   ドロキシ、炭素数１〜６のアルコキシ、アリールオキシ
   、ハロゲン、−ＳＨ、炭素数１〜６のチオアルキル、−
   ＮＨＲ＾８及び−ＮＲ＾８＿２（Ｒ＾８はそれぞれ炭素
   数１〜８のアルキル基であるかまたはＲ＾６が水素であ
   ればＲ＾７は化学式：−Ｎ−（ＣＨ＿２ＣＯＯＨ）＿２
   を有する基であり；そしてＲ＾３とＲ＾２は窒素ととも
   に複素環基を形成しうる）を有する基から選択される］ を有するアミンを、該アミン中に存在する酸性基を中和
   するために必要とされる少なくとも化学量論量のアルカ
   リ水溶液と２５０〜４００℃の温度で反応させてＲ＾３
   基が水素で置換された化合物を製造することを特徴とす
   る第１級または第２級アミン製造用脱アルキル化方法。
2. （２）アルカリが水酸化ナトリウムである、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。
3. （３）アミン中の酸性基に対するアルカリのモル比が１
   ：１〜６：１である、特許請求の範囲第２項に記載の方
   法。
4. （４）前記温度が３００℃〜４００℃である、特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。
5. （５）Ｒ＾３が炭素数２〜６のアルキル基である、特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。
6. （６）Ｒ＾１が−ＣＨ＿２ＣＯＯＨおよび −ＣＨ＿２ＰＯ＿３Ｈ＿２から選択される、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。
7. （７）Ｒ＾１が−ＣＨ＿２ＰＯ＿３Ｈ＿２であり、Ｒ＾
   ２がＲ＾３またはＨである、特許請求の範囲第６項に記
   載の方法。
8. （８）Ｒ＾１が−ＣＨ＿２ＣＯＯＨであり、Ｒ＾２がＲ
   ＾３またはＨである、特許請求の範囲第６項に記載の方
   法。
9. （９）Ｒ＾３が炭素数２〜６のアルキル基であり、アミ
   ンを水酸化ナトリウム水溶液存在下３００℃〜４００℃
   で加熱する、特許請求の範囲第６項に記載の方法。