JPS6325577B2

JPS6325577B2 -

Info

Publication number: JPS6325577B2
Application number: JP56141356A
Authority: JP
Inventors: Akio Egawa; Masayuki Okada
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1988-05-26
Also published as: JPS5841842A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は医薬、農薬の原料など合成中間体と
して有用なクロロアルキルアミンを塩酸塩の形で
製造する方法に関する。クロロアルキルアミンは一般式

【式】（Ａはアルキレン基）で表わされ、３−クロロプロピルアミンの如きＮに置換基
のないもの（R¹＝R²＝Ｈ）とジエチルアミノエ
チルクロライド（Ａ＝エチレン基、R¹＝R²＝エ
チル基）の如きＮ−置換アミノアルキルクロリド
とがあるが本発明はそのいずれのものを得るのに
も適用できる。本発明ではクロロアルキルアミン
は塩酸塩の形で得られ、通常そのまゝの形で、又
はしばしば水溶液として用いられる。もちろん必
要に応じ塩型から遊離型に変えて用いることもで
きる。ジエチルアミノエチルクロライド塩酸塩（以下
DEAC・HClと略す）は本発明の目的物のうち代
表的なもので、澱粉変性剤として有用である。また、特公昭29−2434、同36−21342などには
医薬として用いられるフエノチアジン化合物を合
成するために第３級アミノアルキルハライドが用
いられることが記されている。こゝで用いられて
いる化合物は上記一般式においてＡが炭素数２〜
６、なるべくは３〜４の２価の低級アルキレン基
であり、R¹とR²とは低級アルキル基、なるべく
はメチル基、エチル基またはイソプロピル基で、
R¹とR²が窒素原子と結合して複素環、なるべく
ピロリジノ基またはピペリジノ基を形成すること
もあるようなものである（特公昭36−21342）。クロロアルキルアミン（塩酸塩）の合成法とし
ては対応するアミノアルコールの塩素化法が一般
的に知られている。以下DEAC・HClの合成を例
にとつて先行技術と対比しつつ本発明を説明す
る。ジエチルアミノエタノール（以下DEAEと略
す）の塩素化法としてはチオニルクロライドを用
いる方法（米国特許2163181、同2458823等）が古
くから知られ、比較的低温で容易に反応し高収率
が得られるが、反応にハロゲン化炭化水素などの
溶媒を必要とし、脱溶媒工程で着色する欠点があ
る。DEAEと三塩化リンの反応（Fel′dman，
1949）もハロゲン化炭化水素などの溶媒を必要と
し、副生するリン化合物とDEAC・HClを分離す
るためアルカリ中和、蒸溜などの精製工程が必要
で、工業的製法としては不利益がある。更に塩素
化剤として比較的高価なチオニルクロライド及び
三塩化リンを使用する場合、得られるクロルアル
キルアミン塩酸塩がコスト高になることはまぬが
れがたい。本発明者はこれら公知の方法が工業的に種々の
困難を伴うことから、より安価な塩素化剤を用い
て効率よくクロルアルキルアミン塩酸塩を得るべ
く鋭意検討した結果、アルカノールアミンをその
塩酸塩の形で用い、塩素化剤としては塩化水素を
選び、アルカノールアミン塩酸塩を加熱溶融した
状態で反応により生ずる水を除去しつつ反応させ
ることによつて容易に前記目的を達成し得ること
を見出し、本発明を完成するに至つた。すなわち、本発明の方法において使用する塩化
水素は安価な塩素化剤であり、きわめて簡略化さ
れた設備及び操作により従来の製造法に比較して
好収率で目的物質を製造することができ、その経
済的利益はきわめて大きい。特に有機塩素化合物
製造工業においては反応工程で塩化水素を副生す
る場合が多く、本発明はこの塩化水素をそのまま
反応に用いることができ、その点においても重要
な工業的意義を有している。アルコール性水酸基を塩酸又は塩化水素で塩素
化する方法は公知である。例えば、塩化亜鉛触媒
を用いてブタノールを濃塩酸と反応させれば76〜
78％収率で塩化ブチルが得られ（Organic
Synthesis Coll.Vol.I，142頁）、トリメチレング
リコールと塩化水素とから３−クロロ−１−プロ
パノールが収率50〜60％で得られる（同533頁）。アミノ基をもつアルコールをこのような方法で
塩素化した例は上記文献には示されていないが、
本発明者の実験によるとDEAEと３モル倍の塩酸
との混合物を120〜130℃で反応してもジエチルア
ミノエタノールの塩酸塩（DEAE・HCl）が得ら
れるのみで目的物はほとんど得られなかつた。塩
酸の代りに塩化水素で反応したところ、高温では
着色が著しく、又副生物の生成が多く、目的とす
るDEAC・HClを高収率で得ることはできなかつ
た。本発明はアルカノールアミンの塩化水素による
塩素化におけるこのような困難を解決するもので
あり、アルカノールアミンを一旦塩酸塩の形に
し、これを溶融状態で塩化水素と反応させる点で
従来技術と異なる。溶融塩と塩化水素の反応を用
いるという方法はこの反応の分野では新規なもの
である。なお、臭化水素酸によるエタノールアミンの臭
素化反応の例が知られているが（Organic
Synthesis Coll.Vol.，91）エタノールアミンを
一旦ハロゲン化水素酸塩になし、それを溶融状態
にして更にハロゲン化水素を加えつつ反応させる
という方法は全く示されていない。本発明で用いるアルカノールアミン塩酸塩はア
ルカノールアミンと塩酸又は塩化水素との反応で
得られる。この反応で得たアルカノールアミン塩
酸塩は同一反応器中で加熱溶融し、塩化水素との
反応によるクロロアルキルアミン塩酸塩の製造に
供することができる。この場合アルカノールアミ
ンから２段階の反応によりクロロアルキルアミン
塩酸塩を製造することになる。以下DEAEから２段階の反応でDEAC・HClを
製する場合を例にとり、本発明の詳細を説明す
る。反応装置としては撹拌機、塩化水素の導入管、
溜出物コンデンサー、未反応塩酸吸収塔などを備
えた加熱用ジヤケツト付耐塩酸性反応器が使用さ
れる。塩酸を用いてDEAEの塩をつくる場合、例えば
反応器に塩酸を仕込んでおき、等モルのDEAEを
60〜80℃で滴下し、加熱により水を溜去する方法
がとれる。しかし、この方法では大量の水を溜去
するための所要熱量が大きい。DEAEに10〜15％
（重量）の水分を加え塩化水導を導入する方法を
とれば、より小さな消費熱量でDEAE・HClを得
ることができる。いずれの方法をとる場合も中和
反応温度が100℃以上では著しく着色するため、
100℃以下でDEAE・HClを作る必要がある。し
かしDEAE・HClの融点が134℃であるため、
DEAEと塩化水素とを反応させる場合、途中から
結晶を析出し、反応は続行できなくなる。そこで
100℃以下で液状を保つて反応を可能するために、
DEAEに対し少くとも10重量％の水をあらかじめ
加えておくことが好ましい。このようにして得たDEAE・HClは塩化水素を
吹込みながら加熱脱水し、溶融状態での塩素化反
応に移行する。この反応で得られるDEAC・HCl
の融点は210℃なので溶融状態を保つ反応温度は
200℃程度必要であると予想される。しかしこの
ような高温では製品の着色が著しく、また、
DEACとDEAEあるいはDEAE同志が反応し、ビ
ス−ジエチルアミノエチルエーテルが生成するな
どの副反応のため収率が悪くなる。この点から制
約される温度の上限は目的物により異なるが、
DEACの場合約150℃である。しかし幸いなことに反応系に存在する不純物の
ため、融点降下がおこり、現実には反応温度120
℃でも凝固しないで反応を行うことができること
がわかつた。実際に当つては、最適反応温度は約
140〜150℃であり、副生する水が溜出除去されな
がら塩素化反応が進行する。反応温度が低すぎる
と脱水塩素化反応が遅く不利である。150℃以上
では反応は早いが、前述の通り製品の着色や収率
の低下の不利がある。かゝる最適反応温度はアル
カノールアミンの種類によつて異なり、個々の場
合について実験により決定できる。塩素化反応における塩化水素の吹込速度は大き
いほど反応時間を短縮できるが、その反面未反応
HClも増すので、通常DEAE・HCl1モル当り塩
化水素0.05〜0.5モル／Hrの吹込速度が適してい
る。未反応塩化水素は脱水してリサイクル使用す
るか、又は水に吸収せしめ、塩酸として回収でき
る。副生水が溜出しなくなれば塩素化反応の終了と
判断する。通常の場合35〜40時間を要する。得ら
れたDEAC・HClは120℃以下では結晶化するた
め、通常水に溶解し水溶液として使用される。実施例１１ガラス製反応器に36％塩酸608ｇ（6.0モ
ル）を仕込み、撹拌しながらモノエタノールアミ
ン366ｇ（6.0モル）を32〜81℃、30分で滴下し、
塩酸塩水溶液を得た。次に塩化水素を毎時27Nの速度で吹込みなが
ら加熱脱水し４時間で150℃に昇温した。引続き
145〜150℃で36時間加熱し、副生水を除きながら
溶融状態で塩化水素と反応させ反応液689ｇを得
た。反応液中の２−クロロエチルアミン塩酸塩は
98.5％で、モノエタノールアミンに対する収率は
97.5％であつた。実施例２前記反応器に36％塩酸304ｇ（3.0モル）を仕込
み、撹拌しながらジエタノールアミン315ｇ（3.0
モル）を25〜60℃、30分で滴下し、得られた塩酸
塩に塩化水素を毎時27Nの速度で吹込みながら
加熱脱水し３時間で150℃に昇温し、引続き溶融
状態下146〜151℃で46Hr塩化水素と反応した。反応液520ｇ中のビス（２−クロルエチル）ア
ミン塩酸塩は98.0％で、ジエタノールアミンに対
する収率は95.2％であつた。実施例３ 36％塩酸406ｇ（4.0モル）と３−アミノプロパ
ノール300ｇ（4.0モル）とから得た塩の水溶液に
塩化水素毎時28Nの速度で吹込みながら加熱脱
水し、３時間で190℃に昇温し、溶融状態とした。
引続き塩化水素を加えつつ185〜191℃で16時間塩
素化反応し、反応液516ｇを得た。反応液中の３
−クロロプロピルアミン塩酸塩は98.3％で、３−
アミノプロパノールに対する収率は97.8％であつ
た。実施例４ジメチルアミノエタノール267ｇ（3.0モル）と
同モルの塩酸とから得た塩酸塩水溶液に塩化水素
を毎時8Nの速度で吹込みながら加熱、脱水し、
３時間で140℃に昇温した。引続き137〜143℃の
溶融状態下36時間塩化水素と反応し、反応液466
ｇを得た。反応液中のジメチルアミノエチルクロ
ライド塩酸塩は87.8％で、ジメチルアミノエタノ
ールに対する収率は94.7％であつた。実施例５ジエチルアミノエタノール360ｇ（3.1モル）と
同モルの塩酸とを29〜82℃で反応して得た
DEAE・HCl水溶液に塩化水素を毎時15Nの速
度で吹込みながら加熱、脱水し、３時間で140℃
に昇温した。引続き13.8〜143℃の溶融状態で
37Hr塩化水素と反応し、反応液537ｇを得た。反
応液中のジエチルアミノエチルクロライド塩酸塩
（DEAE・HCl）は90.2％、ビスジエチルアミノ
エチルエーテル塩酸塩1.6％で、DEAEに対する
DEAC・HClの反応収率は93.8％であつた。実施例６１ガラス製反応器にジエチルアミノエタノー
ル360ｇ（3.1モル）と水36ｇを仕込み塩化水素を
毎時67Nの速度で吹込みながら26〜81℃で１時
間反応し、DEAE・HClを得た。次に、塩化水素を毎時15Nの速度で吹込みな
がら加熱、脱水し、１時間で140℃に昇温した。
引続き溶融状態下137〜141℃で35Hr塩化水素と
反応し、反応液552ｇを得た。反応液中のDEAC・HClは89.6％、ビスジエチ
ルアミノエチルエーテル塩酸塩2.1％で、DEAE
に対するDEAC・HClの反応収率は92.8％であつ
た。

Claims

【特許請求の範囲】

１アルカノールアミンと塩酸および／または塩
化水素とを反応させて得られるアルカノールアミ
ン塩酸塩を用い、溶融状態の該アルカノールアミ
ン塩酸塩と塩化水素とを水を除きつつ反応させる
ことを特徴とするクロロアルキルアミンの製造
法。