JPWO2017169739A1 - Method for producing diamine compound having heterocyclic ring - Google Patents

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Abstract

本発明は、複素環を有するジアルデヒドから対応するジアミンを、簡単にかつ効率よく得る製造方法を提供することを目的とする。本発明に係る複素環を有するジアミン化合物の製造方法は、前記複素環を有するジアルデヒド化合物、第一級アミンおよび溶媒を反応容器内で混合し、さらに、前記反応容器内に水素化触媒、アンモニアおよび水素を添加し、還元的アミノ化反応を行う工程を含むことを特徴とする。An object of the present invention is to provide a production method for easily and efficiently obtaining a corresponding diamine from a dialdehyde having a heterocyclic ring. In the method for producing a diamine compound having a heterocyclic ring according to the present invention, the dialdehyde compound having a heterocyclic ring, a primary amine and a solvent are mixed in a reaction vessel, and further, a hydrogenation catalyst, ammonia is mixed in the reaction vessel. And a step of performing reductive amination reaction by adding hydrogen.

Description

本発明は、複素環を有するジアミン化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a diamine compound having a heterocyclic ring.

エポキシ樹脂の硬化剤、潤滑剤、接着剤、柔軟仕上げ剤、界面活性剤として、あるいは、ポリアミドやポリウレタンの原料として用いられるジアミン化合物は、ジアルデヒドから還元的アミノ化によって合成可能なことは知られている。例えば、非特許文献1には、2,5−ジホルミルフラン(DFF)にアンモニアと水素と水素化触媒を反応させて、還元的アミノ化によって、2,5−ビス(アミノメチル)フラン(AMF)を合成する方法が記載されている。   It is known that diamine compounds used as epoxy resin curing agents, lubricants, adhesives, softeners, surfactants, or as raw materials for polyamides and polyurethanes can be synthesized from dialdehydes by reductive amination. ing. For example, in Non-Patent Document 1, 2,5-bisformylfuran (DFF) is reacted with ammonia, hydrogen and a hydrogenation catalyst, and 2,5-bis (aminomethyl) furan (AMF) is obtained by reductive amination. ) Is described.

また、特許文献1には、ジアルデヒドとモノアミンとを反応させてシッフ塩基にし、触媒存在下、還元的アミノ化して、脂肪族または脂環族のジアミンを製造する方法が記載されている。特許文献2には、ジアルデヒドを低級アルコールに溶解して得られた溶液を、還元的アミノ化用の反応器に供給して、ジアミンを得る方法が記載されている。   Patent Document 1 describes a method for producing an aliphatic or alicyclic diamine by reacting a dialdehyde with a monoamine to form a Schiff base and performing reductive amination in the presence of a catalyst. Patent Document 2 describes a method of obtaining a diamine by supplying a solution obtained by dissolving dialdehyde in a lower alcohol to a reactor for reductive amination.

特開昭54−160307号公報JP 54-160307 A 特開平10−130210号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-130210

Ngoc-Thuc Le, Areum Byun, Yohan Han, Kee-In Lee, Hyungrok Kim, “Preparation of 2,5-Bis(Aminomethyl)Furan by Direct Reductive Amination of 2,5-Diformylfuran over Nickel-Raney Catalysts” Green and Sustainable Chemistry, 2015, 5, 115-127Ngoc-Thuc Le, Areum Byun, Yohan Han, Kee-In Lee, Hyungrok Kim, “Preparation of 2,5-Bis (Aminomethyl) Furan by Direct Reductive Amination of 2,5-Diformylfuran over Nickel-Raney Catalysts” Green and Sustainable Chemistry, 2015, 5, 115-127

本発明者が非特許文献1の追試を行うため、DFFとアンモニアを混合すると、重合体のみが生成し、AMFは生成しなかった。また特許文献1に記載の方法は、シッフ塩基を得るのに過剰量のモノアミンが必要で不経済であり、シッフ塩基を得る工程と、還元的アミノ化工程との2工程が必要なため、煩雑である。特許文献2の方法でも、溶液を作る工程と、還元的アミノ化工程との2工程が必要であり、煩雑である。
そこで、本発明は、複素環を有するジアルデヒド化合物から対応するジアミン化合物を、簡単にかつ効率よく得る製造方法を提供することを目的とする。
When the present inventor conducted a supplementary examination of Non-Patent Document 1, when DFF and ammonia were mixed, only a polymer was produced, and AMF was not produced. In addition, the method described in Patent Document 1 is uneconomical because an excessive amount of monoamine is required to obtain a Schiff base, and two steps of obtaining the Schiff base and a reductive amination step are necessary. It is. The method of Patent Document 2 is also complicated because it requires two steps of making a solution and a reductive amination step.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a production method for easily and efficiently obtaining a corresponding diamine compound from a dialdehyde compound having a heterocyclic ring.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、目的ジアミン化合物に対応する複素環を有するジアルデヒド化合物と特定の化合物を混合するのみで、目的ジアミン化合物が簡便に効率よく製造できることを見出して、本発明を完成した。
以下、本発明を示す。
This inventor repeated earnest research in order to solve the said subject. As a result, the inventors have found that the target diamine compound can be easily and efficiently produced simply by mixing a specific compound with a dialdehyde compound having a heterocyclic ring corresponding to the target diamine compound, and the present invention has been completed.
Hereinafter, the present invention will be described.

[1] 複素環を有するジアミン化合物を製造する方法であって、
前記複素環を有するジアルデヒド化合物、第一級アミンおよび溶媒を反応容器内で混合し、さらに、前記反応容器内に水素化触媒、アンモニアおよび水素を添加し、還元的アミノ化反応を行う工程を含むことを特徴とする方法。
[1] A method for producing a diamine compound having a heterocyclic ring,
Mixing a dialdehyde compound having a heterocyclic ring, a primary amine and a solvent in a reaction vessel, and further adding a hydrogenation catalyst, ammonia and hydrogen to the reaction vessel to perform a reductive amination reaction. A method characterized by comprising.

[2] 前記還元的アミノ化の反応温度を50℃以上、110℃以下とする上記[1]に記載の方法。   [2] The method according to [1] above, wherein the reductive amination reaction temperature is 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower.

[3] 前記水素を含む前記反応容器内の気相の圧力を0.5MPa以上とする上記[1]または[2]に記載の方法。   [3] The method according to [1] or [2] above, wherein the gas phase pressure in the reaction vessel containing hydrogen is 0.5 MPa or more.

[4] 前記第一級アミンの炭素数が3以上、7以下である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。   [4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the primary amine has 3 to 7 carbon atoms.

[5] 前記複素環が、酸素を含有するものであり且つその炭素数が4以上、5以下である上記[1]〜[4]のいずれかに記載の方法。   [5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the heterocyclic ring contains oxygen and has 4 to 5 carbon atoms.

[6] 前記溶媒が、炭素数1以上、5以下の飽和炭化水素アルコールである上記[1]〜[5]のいずれかに記載の方法。   [6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the solvent is a saturated hydrocarbon alcohol having 1 to 5 carbon atoms.

本発明に係る複素環を有するジアミン化合物の製造方法によれば、従来の製造方法に比べ、原料ジアルデヒド化合物のダイマーやポリマーへの転化が抑制され、複素環を有するジアミン化合物を簡単にかつ効率よく得ることができるようになった。また、同一反応容器で、ジアルデヒド化合物の溶媒への分散工程と還元的アミノ化工程を行うことが可能であり、簡便である。   According to the method for producing a diamine compound having a heterocyclic ring according to the present invention, the conversion of a raw material dialdehyde compound into a dimer or polymer is suppressed as compared with the conventional production method, and a diamine compound having a heterocyclic ring is easily and efficiently produced. I can get well. Further, it is possible to carry out the dispersion step of the dialdehyde compound in the solvent and the reductive amination step in the same reaction vessel, which is convenient.

1.複素環を有するジアルデヒド化合物
本発明に係る複素環を有するジアミン化合物の製造方法(本開示において「ジアミン化合物の製造方法」と称する)では、出発原料であるジアルデヒド化合物は、環中にN、O、SおよびPから選択される1以上のヘテロ原子を含み、且つアルデヒド基を2個有する複素環化合物である。複素環は飽和ヘテロ環であっても芳香族ヘテロ環であってもよいが、芳香族ヘテロ環が好ましい。芳香族ヘテロ環としては、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環などの六員複素環;ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環などの含窒素五員複素環;フラン環などの含酸素五員複素環;チオフェン環などの含硫黄五員複素環;ホスホール環などの含リン五員複素環;オキサゾール環、イソキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環など、2以上のヘテロ原子を含む五員複素環などが挙げられる。飽和ヘテロ環としては、これら芳香族ヘテロ環の還元環が挙げられる。環中に含まれる元素は、NまたはOが好ましく、Oを1個含む複素環化合物、すなわちフラン環がより好ましい。
1. Dialdehyde Compound Having Heterocycle In the method for producing a diamine compound having a heterocycle according to the present invention (referred to as “diamine compound production method” in the present disclosure), the starting dialdehyde compound is N, A heterocyclic compound containing one or more heteroatoms selected from O, S and P and having two aldehyde groups. The heterocycle may be a saturated heterocycle or an aromatic heterocycle, but is preferably an aromatic heterocycle. Examples of the aromatic heterocycle include six-membered heterocycles such as pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring and triazine ring; nitrogen-containing five-membered heterocycle such as pyrrole ring, imidazole ring and pyrazole ring; furan ring and the like An oxygen-containing five-membered heterocyclic ring; a sulfur-containing five-membered heterocyclic ring such as a thiophene ring; a phosphorus-containing five-membered heterocyclic ring such as a phosphole ring; an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, and an isothiazole ring. Including five-membered heterocycles. Examples of the saturated heterocycle include a reduced ring of these aromatic heterocycles. The element contained in the ring is preferably N or O, more preferably a heterocyclic compound containing one O, that is, a furan ring.

アルデヒド基は複素環中のどの炭素に結合していてもよいが、環中のN,O,SまたはPの両隣の炭素に結合していることが好ましい。   The aldehyde group may be bonded to any carbon in the heterocyclic ring, but is preferably bonded to carbons adjacent to N, O, S or P in the ring.

複素環を有するジアルデヒド化合物の好適な具体例としては、2,5−ジアルデヒドフラン(DFF)、2,4−ジアルデヒドフラン、2,3−ジアルデヒドフラン、3,4−ジアルデヒドフランなどのフランジアルデヒド化合物;2,5−ジアルデヒドチオフェン、2,4−ジアルデヒドチオフェン、2,3−ジアルデヒドチオフェン、3,4−ジアルデヒドチオフェンなどのチオフェンジアルデヒド化合物;2,5−ジアルデヒドピロール、2,4−ジアルデヒドピロール、2,3−ジアルデヒドピロール、3,4−ジアルデヒドピロールなどのピロールジアルデヒド化合物;2,5−ジアルデヒドホスホール、2,4−ジアルデヒドホスホール、2,3−ジアルデヒドホスホール、3,4−ジアルデヒドホスホールなどのホスホールジアルデヒド化合物;2,5−ジアルデヒド−1H−イミダゾール、4,5−ジアルデヒド−1H−イミダゾールなどのイミダゾールジアルデヒド化合物;3,4−ジアルデヒド−1H−ピラゾール、3,5−ジアルデヒド−1H−ピラゾール、4,5−ジアルデヒド−1H−ピラゾールなどのピラゾールジアルデヒド化合物;2,4−ジアルデヒドオキサゾール、2,5−ジアルデヒドオキサゾール、4,5−ジアルデヒドオキサゾールなどのオキサゾールジアルデヒド化合物;2,4−ジアルデヒドチアゾール、2,5−ジアルデヒドチアゾール、4,5−ジアルデヒドチアゾールなどのチアゾールジアルデヒド化合物;2,5−ジアルデヒドテトラヒドロフラン、2,4−ジアルデヒドテトラヒドロフラン、2,3−ジアルデヒドテトラヒドロフラン、3,4−ジアルデヒドテトラヒドロフランなどのテトラヒドロフランジアルデヒド化合物;2,5−ジアルデヒドピロリジン、2,4−ジアルデヒドピロリジン、2,3−ジアルデヒドピロリジン、3,4−ジアルデヒドピロリジンなどのピロリジンジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドピラン、2,6−ジアルデヒドテトラヒドロピランなどのピランジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドピリジンなどのピリジンジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドピラジンなどのピラジンジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドピリミジンなどのピリミジンジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドピペリジンなどのピペリジンジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドモルホリンなどのモルホリンジアルデヒド化合物;2,6−ジアルデヒドピペラジンなどのピペラジンジアルデヒド化合物などが挙げられる。中でも環を構成する炭素数が4または5のものが好ましく、さらにアルデヒド基が環中のN,O,SまたはPの両隣の炭素に結合しているジアルデヒド化合物がより好ましい。   Specific examples of the dialdehyde compound having a heterocyclic ring include 2,5-dialdehyde furan (DFF), 2,4-dialdehyde furan, 2,3-dialdehyde furan, 3,4-dialdehyde furan, and the like. Furanaldehyde compounds; thiophene dialdehyde compounds such as 2,5-dialdehyde thiophene, 2,4-dialdehyde thiophene, 2,3-dialdehyde thiophene, 3,4-dialdehyde thiophene; 2,5-dialdehyde pyrrole Pyrrole dialdehyde compounds such as 2,4-dialdehyde pyrrole, 2,3-dialdehyde pyrrole, 3,4-dialdehyde pyrrole; 2,5-dialdehyde phosphole, 2,4-dialdehyde phosphole, 2 1,3-dialdehyde phosphor, 3,4-dialdehyde phosphor, etc. Rudehydride compounds; Imidazole dialdehyde compounds such as 2,5-dialdehyde-1H-imidazole and 4,5-dialdehyde-1H-imidazole; 3,4-dialdehyde-1H-pyrazole, 3,5-dialdehyde-1H -Pyrazole dialdehyde compounds such as pyrazole, 4,5-dialdehyde-1H-pyrazole; oxazole dialdehyde compounds such as 2,4-dialdehyde oxazole, 2,5-dialdehyde oxazole, 4,5-dialdehyde oxazole; Thiazole dialdehyde compounds such as 2,4-dialdehyde thiazole, 2,5-dialdehyde thiazole, 4,5-dialdehyde thiazole; 2,5-dialdehyde tetrahydrofuran, 2,4-dialdehyde tetrahydrofuran, 2,3- Dialdehyde tetra Tetrahydrofurandialdehyde compounds such as drofuran and 3,4-dialdehydetetrahydrofuran; pyrrolidines such as 2,5-dialdehydepyrrolidine, 2,4-dialdehydepyrrolidine, 2,3-dialdehydepyrrolidine, 3,4-dialdehydepyrrolidine Dialdehyde compounds; pyrandialdehyde compounds such as 2,6-dialdehydepyran and 2,6-dialdehydetetrahydropyran; pyridinedialdehyde compounds such as 2,6-dialdehydepyridine; 2,6-dialdehydepyrazine and the like Pyrazine dialdehyde compounds; pyrimidine dialdehyde compounds such as 2,6-dialdehyde pyrimidine; piperidine dialdehyde compounds such as 2,6-dialdehyde piperidine; morpholine dialyzes such as 2,6-dialdehyde morpholine Compound; piperazine dialdehyde compounds such as 2,6-dialdehyde piperazine and the like. Among them, those having 4 or 5 carbon atoms constituting the ring are preferable, and a dialdehyde compound in which an aldehyde group is bonded to carbons adjacent to N, O, S or P in the ring is more preferable.

2.第一級アミン
非特許文献1の方法ではDFFとアンモニアを混合すると重合物が生成してしまうため、この重合をいかにして防ぐかということがAMFの収率を高めることにつながる。本発明ではアンモニアと混合する前に、第一級アミンとジアルデヒド化合物を反応させてシッフ塩基を調製することで重合が抑制できることを突き止めた。一方で、ジアルデヒド化合物と反応してもシッフ塩基を生成しえない第二級アミンや第三級アミンには、前記した重合抑制効果がないことも突き止めた。
2. Primary amine In the method of Non-Patent Document 1, when DFF and ammonia are mixed, a polymer is formed. How to prevent this polymerization leads to an increase in the yield of AMF. In the present invention, before mixing with ammonia, it was found that polymerization can be suppressed by reacting a primary amine with a dialdehyde compound to prepare a Schiff base. On the other hand, it was also found out that secondary amines and tertiary amines that cannot generate a Schiff base even when reacted with a dialdehyde compound do not have the above-described polymerization inhibiting effect.

反応過程としては、第一級アミンと上記の複素環を有するジアルデヒド化合物から速やかにシッフ塩基が生成し、シッフ塩基に対してアンモニアが作用して生じたジイミン化合物、すなわち2つの>C=NH基を有する化合物が水素で還元されることでジアミン化合物が得られると推定される。一方で、上記シッフ塩基に対してアンモニアではなく、生成したジアミン化合物が作用し、二量体を形成していくような逐次反応も進行すると考えられるが、より立体的に嵩高い第一級アミンとジアルデヒド化合物を反応させ嵩高いシッフ塩基を調製することで、シッフ塩基に対して生成したジアミン化合物が作用する速度が遅くなり、結果的にジアミン化合物の収率が向上すると推定される。   As a reaction process, a Schiff base is rapidly generated from a primary amine and the above-mentioned dialdehyde compound having a heterocyclic ring, and a diimine compound generated by the action of ammonia on the Schiff base, that is, two> C═NH It is presumed that a diamine compound is obtained by reducing a group-containing compound with hydrogen. On the other hand, it is thought that a sequential reaction in which the generated diamine compound acts on the above Schiff base instead of ammonia to form a dimer proceeds, but a more sterically bulky primary amine. And the dialdehyde compound are reacted to prepare a bulky Schiff base, whereby the rate at which the diamine compound produced on the Schiff base acts is slowed, and as a result, the yield of the diamine compound is estimated to be improved.

第一級アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、3−アミノペンタン、n−ヘキシルアミン、2−アミノヘキサン、3−アミノヘキサン、n−ヘプチルアミン、2−アミノヘプタン、3−アミノヘプタン、シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、2−メチルシクロヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミンなどの鎖状第一級アミン;2,5−(ビスアミノメチル)フラン、2,5−(ビスアミノメチル)テトラヒドロフランなどの環状第一級アミンなどが挙げられる。   Primary amines include methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, n-pentylamine, isopentylamine, 3-aminopentane, n -Hexylamine, 2-aminohexane, 3-aminohexane, n-heptylamine, 2-aminoheptane, 3-aminoheptane, cyclohexylamine, 2-methylcyclohexylamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 2-methyl Examples thereof include chain primary amines such as cyclohexylamine and 2-ethylhexylamine; cyclic primary amines such as 2,5- (bisaminomethyl) furan and 2,5- (bisaminomethyl) tetrahydrofuran.

中でも炭素数3以上、7以下の、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、3−アミノペンタン、n−ヘキシルアミン、2−アミノヘキサン、3−アミノヘキサン、n−ヘプチルアミン、2−アミノヘプタン、3−アミノヘプタン、シクロヘキシルアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、2−メチルシクロヘキシルアミンが好ましい。入手のし易さの点で、ブチルアミン類がより好ましく、逐次反応抑制効果に優れた嵩高さを有している点で、sec−ブチルアミンが特に好ましい。これらの第一級アミンは、単独で、あるいは2種以上、用いてもよい。   Among these, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, n-pentylamine, isopentylamine, 3-aminopentane, n-hexyl having 3 to 7 carbon atoms Amine, 2-aminohexane, 3-aminohexane, n-heptylamine, 2-aminoheptane, 3-aminoheptane, cyclohexylamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane and 2-methylcyclohexylamine are preferred. Butylamines are more preferable from the viewpoint of easy availability, and sec-butylamine is particularly preferable from the viewpoint of having a bulkiness excellent in the sequential reaction suppressing effect. These primary amines may be used alone or in combination of two or more.

第一級アミンは、複素環を有するジアルデヒド化合物1モルに対し、2.0倍モル以上、2.5倍モル以下の範囲で用いることが好ましい。反応終了後に残存した第一級アミンは再度反応に用いることができる。   The primary amine is preferably used in a range of 2.0 to 2.5 mol per mol of the dialdehyde compound having a heterocyclic ring. The primary amine remaining after completion of the reaction can be used again for the reaction.

3.溶媒
本発明で用いる溶媒は、前記ジアルデヒド化合物と第一級アミンを適度に溶解することができ、且つ還元的アミノ化反応に対して不活性であれば特に制限されないが、例えば、炭化水素系の溶媒、エーテル溶媒、アルコール溶媒、水などが使用できる。特にアルコール系溶媒が好ましく、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール等が挙げられる。中でも、炭素数1以上、5以下の飽和炭化水素アルコールが好ましく、炭素数1以上、3以下の飽和炭化水素アルコールがより好ましく、アンモニアの溶け易さの点で、メタノールまたはエタノールがよりさらに好ましい。アルコールは、単独で、または2種以上用いることができる。アルコールは、複素環を有するジアルデヒド化合物の濃度が0.5質量%以上、20質量%以下となるように用いることが好ましい。当該濃度としては、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上がよりさらに好ましく、4質量%以上が特に好ましく、また、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下がよりさらに好ましい。
3. Solvent The solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it can appropriately dissolve the dialdehyde compound and the primary amine and is inactive to the reductive amination reaction. These solvents, ether solvents, alcohol solvents, water and the like can be used. Alcohol solvents are particularly preferred, such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, Examples include 2-methyl-1-butanol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol and the like. Among them, a saturated hydrocarbon alcohol having 1 to 5 carbon atoms is preferable, a saturated hydrocarbon alcohol having 1 to 3 carbon atoms is more preferable, and methanol or ethanol is further more preferable in terms of ease of dissolving ammonia. Alcohols can be used alone or in combination of two or more. The alcohol is preferably used so that the concentration of the dialdehyde compound having a heterocyclic ring is 0.5% by mass or more and 20% by mass or less. The concentration is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, particularly preferably 4% by mass or more, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less.

複素環を有するジアルデヒド化合物と第一級アミンの反応の温度は、室温で構わない。複素環を有するジアルデヒド化合物と第一級アミンの添加順序は、どちらが先でもよく、両方を同時に添加してもよい。溶媒の添加順序も適宜決定すればよく、例えば、ジアルデヒド化合物と第一級アミンとの混合物に溶媒を添加すればよいし、溶媒を分割添加してもよい。   The reaction temperature of the dialdehyde compound having a heterocyclic ring and the primary amine may be room temperature. Either the dialdehyde compound having a heterocyclic ring or the primary amine may be added first or both may be added simultaneously. The order of addition of the solvent may be determined as appropriate. For example, the solvent may be added to the mixture of the dialdehyde compound and the primary amine, or the solvent may be added in portions.

シッフ塩基は、ジアルデヒド化合物と第一級アミンとが接触することで、速やかに、例えば3分以内に生成する。シッフ塩基の生成はガスクロマトグラフィーにより確認することができる。ガスクロマトグラフィーのカラムとしては、例えば、アジレント・テクノロジー社製の「DB−1701」を用いることができ、検出器としてはFID(Flame Ionization Detector)を用いることができる。   The Schiff base is rapidly formed, for example, within 3 minutes when the dialdehyde compound and the primary amine come into contact with each other. The formation of the Schiff base can be confirmed by gas chromatography. As the column for gas chromatography, for example, “DB-1701” manufactured by Agilent Technologies, Inc. can be used, and as the detector, FID (Frame Ionization Detector) can be used.

4.水素化触媒
本発明方法では、ジアルデヒド化合物、第一級アミンおよび溶媒の混合物に、水素化触媒、アンモニアおよび水素を添加する。ジアルデヒド化合物と第一級アミンとから形成されたシッフ塩基の水素還元には、水素化に活性な成分であるNi、Co、Cu、Pd、Pt、Rh、Ru等を含有する公知の触媒を使用することができる。上記活性成分を含有しさえすれば触媒の形態に特に限定はなく、例えば、粉体状、不定形、一定の形状に成形した触媒、活性成分を担体上に担持した触媒等が挙げられる。前記担体の形状としては、粉末状、粒状、ペレット状等、特に限定されない。また、担体の材質も特に限定されず、例えば、SiO2、活性炭、Al23等、触媒担体として通常使用される材質であればよい。また、担体を有しない触媒として、例えばラネーコバルト触媒、ラネーニッケル触媒、ラネー銅触媒等のラネー触媒を使用してもよい。
4). Hydrogenation Catalyst In the method of the present invention, a hydrogenation catalyst, ammonia and hydrogen are added to a mixture of a dialdehyde compound, a primary amine and a solvent. For the hydrogen reduction of a Schiff base formed from a dialdehyde compound and a primary amine, a known catalyst containing Ni, Co, Cu, Pd, Pt, Rh, Ru, etc., which are active components for hydrogenation, is used. Can be used. The form of the catalyst is not particularly limited as long as it contains the active component, and examples thereof include a catalyst formed into a powder, an indeterminate shape, and a fixed shape, a catalyst having the active component supported on a carrier, and the like. The shape of the carrier is not particularly limited, such as powder, granule or pellet. Further, the material of the carrier is not particularly limited, and may be any material that is usually used as a catalyst carrier, such as SiO 2 , activated carbon, Al 2 O 3, and the like. Moreover, you may use Raney catalysts, such as a Raney cobalt catalyst, a Raney nickel catalyst, a Raney copper catalyst, as a catalyst which does not have a support | carrier, for example.

水素化触媒の使用量は、還元反応が良好に進行する範囲で適宜決定すればよいが、例えば、溶媒100mL当たり0.05g以上、5g以下とすることができる。当該量が0.05g以上であれば、還元反応をより効率的に進行せしめることができる。一方、当該量が5g以下であれば、副反応をより確実に抑制できる。当該量としては、0.1g以上がより好ましく、0.15g以上がよりさらに好ましく、また、2g以下がより好ましく、1g以下がよりさらに好ましく、0.5g以下が特に好ましい。   Although the usage-amount of a hydrogenation catalyst should just be determined suitably in the range in which a reduction reaction advances favorably, it can be 0.05 g or more and 5 g or less per 100 mL of solvent, for example. When the amount is 0.05 g or more, the reduction reaction can proceed more efficiently. On the other hand, if the amount is 5 g or less, side reactions can be more reliably suppressed. The amount is more preferably 0.1 g or more, still more preferably 0.15 g or more, more preferably 2 g or less, still more preferably 1 g or less, and particularly preferably 0.5 g or less.

5.アンモニア
本発明方法では、ジアルデヒド化合物と第一級アミンとから形成されたシッフ塩基にアンモニアを作用させ、ジイミン化合物を得る。アンモニアの使用量は、当該シッフ塩基が十分にジイミン化合物に変換される範囲で適宜決定すればよいが、例えば、原料として使用したジアルデヒド化合物に対して20倍モル量以上、200倍モル量以下用いることができる。当該量が20倍モル量以上であれば、目的のジアミン化合物がより確実に得られる。一方、当該量が200倍モル量以下であれば、アンモニアの無駄を抑制することができる。当該量としては、25倍モル量以上がより好ましく、30倍モル量以上がよりさらに好ましく、40倍モル量以上が特に好ましい。なお、過剰のアンモニアは循環して再度反応に用いることができる。
5. Ammonia In the method of the present invention, ammonia is allowed to act on a Schiff base formed from a dialdehyde compound and a primary amine to obtain a diimine compound. The amount of ammonia used may be appropriately determined within a range in which the Schiff base is sufficiently converted into a diimine compound. For example, the amount used is 20 times the molar amount or more and 200 times the molar amount or less with respect to the dialdehyde compound used as a raw material. Can be used. If the said amount is 20 times mole amount or more, the target diamine compound will be obtained more reliably. On the other hand, if the amount is 200 times the molar amount or less, waste of ammonia can be suppressed. The amount is more preferably 25 times the molar amount, more preferably 30 times the molar amount and even more preferably 40 times the molar amount. Excess ammonia can be circulated and used again for the reaction.

6.水素
本発明方法では、ジアルデヒド化合物と第一級アミンとから形成されたシッフ塩基にアンモニアを作用させて得られたジイミン化合物に水素を作用させて還元し、目的のジアミン化合物を得る。水素の添加方法は適宜決定すればよく、例えば、アンモニアを添加した後の混合液に水素を吹き込んでもよいし、当該混合液を含む反応容器に水素を封入して密閉し、反応が進行するよう混合物を攪拌してもよい。
6). Hydrogen In the method of the present invention, hydrogen is allowed to act on a diimine compound obtained by allowing ammonia to act on a Schiff base formed from a dialdehyde compound and a primary amine to obtain a target diamine compound. The method for adding hydrogen may be appropriately determined. For example, hydrogen may be blown into the mixed solution after adding ammonia, or hydrogen is sealed in a reaction vessel containing the mixed solution so that the reaction proceeds. The mixture may be stirred.

水素の使用量は適宜決定すればよく、少なくともジアミン化合物を得るために必要な化学量論量を使用すればよい。また、例えば、密閉した反応容器内の気相の圧力が0.5MPa以上、30MPa以下になるよう水素を圧入すればよい。当該圧力としては、0.5MPa以上がより好ましく、0.7MPa以上がよりさらに好ましく、1.0MPa以上が特に好ましく、また、10MPa以下がより好ましく、5MPa以下がよりさらに好ましい。なお、空気の圧力は0.1MPaとすることができる。水素を圧入する場合、密閉した反応容器内の空気を水素に置換してもよいし、当該空気を除去せずに水素を加えてもよい。なお、過剰の水素は循環して再度反応に用いることができる。また、反応をより効率的に進行させるために、反応容器内の混合液を攪拌することが好ましい。攪拌速度は、例えば、200rpm以上、1000rpm以下に調整することができる。   What is necessary is just to determine the usage-amount of hydrogen suitably, and should just use the stoichiometric amount required in order to obtain a diamine compound at least. Further, for example, hydrogen may be injected so that the pressure of the gas phase in the sealed reaction vessel is 0.5 MPa or more and 30 MPa or less. The pressure is more preferably 0.5 MPa or more, more preferably 0.7 MPa or more, particularly preferably 1.0 MPa or more, more preferably 10 MPa or less, and still more preferably 5 MPa or less. The air pressure can be 0.1 MPa. When hydrogen is injected, hydrogen in the sealed reaction vessel may be replaced with hydrogen, or hydrogen may be added without removing the air. Excess hydrogen can be circulated and used again for the reaction. Moreover, in order to advance reaction more efficiently, it is preferable to stir the liquid mixture in reaction container. The stirring speed can be adjusted to, for example, 200 rpm or more and 1000 rpm or less.

7.還元的アミノ化反応の条件
ジアルデヒド化合物、第一級アミンおよび溶媒を含む混合物への水素化触媒、アンモニアおよび水素の添加順序は特に制限されない。例えば、水素化触媒とアンモニアを上記混合物へ添加した後、反応容器内へ水素を導入すればよい。
7). Conditions for Reductive Amination Reaction The order of addition of the hydrogenation catalyst, ammonia and hydrogen to the mixture containing the dialdehyde compound, primary amine and solvent is not particularly limited. For example, hydrogen may be introduced into the reaction vessel after adding the hydrogenation catalyst and ammonia to the mixture.

反応温度は、還元的アミノ化反応が良好に進行するよう適宜調整すればよく、例えば、50℃以上、110℃以下とすることが好ましい。50℃以上であれば、還元的アミノ化反応がより好適に進行し得る。一方、110℃以下であれば、常温で液体である成分の過剰な気化を抑制することができる。当該反応温度としては、60℃以上、90℃以下がより好ましい。また、反応時間も適宜調整すればよく、例えば、ジアルデヒド化合物や、ジアルデヒド化合物と第一級アミンから形成されるシッフ塩基が消費されるまでとすればよい。具体的には、例えば、10分間以上、10時間以下とすることができる。   What is necessary is just to adjust reaction temperature suitably so that a reductive amination reaction may advance favorably, For example, it is preferable to set it as 50 to 110 degreeC. If it is 50 degreeC or more, reductive amination reaction can advance more suitably. On the other hand, if it is 110 degrees C or less, the excessive vaporization of the component which is a liquid at normal temperature can be suppressed. As the said reaction temperature, 60 degreeC or more and 90 degrees C or less are more preferable. The reaction time may be adjusted as appropriate, for example, until the dialdehyde compound or the Schiff base formed from the dialdehyde compound and the primary amine is consumed. Specifically, for example, it can be 10 minutes or more and 10 hours or less.

本発明の反応は、回分形式、半回分形式、連続流通形式等を任意に選択して実施することができる。反応器は、反応形式に適した反応器、例えば、回分反応器、管型反応器、連続槽型反応器を任意に選択することができる。特に、加圧反応を実施できる回分反応器が好ましい。反応器の規模、すなわち容量についても、必要とする規模に応じて適宜決定すればよい。   The reaction of the present invention can be carried out by arbitrarily selecting a batch format, a semi-batch format, a continuous flow format, or the like. As the reactor, a reactor suitable for the reaction type, for example, a batch reactor, a tubular reactor, or a continuous tank reactor can be arbitrarily selected. In particular, a batch reactor capable of performing a pressure reaction is preferable. What is necessary is just to determine suitably the scale of a reactor, ie, a capacity | capacitance, according to the required scale.

8.目的ジアミン化合物
上記還元的アミノ化反応により、原料の複素環を有するジアルデヒド化合物に対応する複素環を有するジアミン化合物が生成する。得られたジアミン化合物は、副生成物を除去するため、公知の方法、例えば、洗浄、蒸留、晶析等で精製することが好ましい。
8). Target diamine compound By the above reductive amination reaction, a diamine compound having a heterocyclic ring corresponding to the dialdehyde compound having a heterocyclic ring as a raw material is produced. The obtained diamine compound is preferably purified by a known method such as washing, distillation, crystallization and the like in order to remove by-products.

上記のジアルデヒド化合物に対応して生成するジアミン化合物の具体例としては、2,5−ビス(アミノメチル)フラン(AMF)、2,4−ビス(アミノメチル)フラン、2,3−ビス(アミノメチル)フラン、3,4−ビス(アミノメチル)フランなどのフランビス(アミノメチル)化合物;2,5−ビス(アミノメチル)チオフェン、2,4−ビス(アミノメチル)チオフェン、2,3−ビス(アミノメチル)チオフェン、3,4−ビス(アミノメチル)チオフェンなどのチオフェンビス(アミノメチル)化合物;2,5−ビス(アミノメチル)ピロール、2,4−ビス(アミノメチル)ピロール、2,3−ビス(アミノメチル)ピロール、3,4−ビス(アミノメチル)ピロールなどのピロールビス(アミノメチル)化合物;2,5−ビス(アミノメチル)ホスホール、2,4−ビス(アミノメチル)ホスホール、2,3−ビス(アミノメチル)ホスホール、3,4−ビス(アミノメチル)ホスホールなどのホスホールビス(アミノメチル)化合物;2,5−ビス(アミノメチル)−1H−イミダゾール、4,5−ビス(アミノメチル)−1H−イミダゾールなどのイミダゾールビス(アミノメチル)化合物;3,4−ビス(アミノメチル)−1H−ピラゾール、3,5−ビス(アミノメチル)−1H−ピラゾール、4,5−ビス(アミノメチル)−1H−ピラゾールなどのピラゾールビス(アミノメチル)化合物;2,4−ビス(アミノメチル)オキサゾール、2,5−ビス(アミノメチル)オキサゾール、4,5−ビス(アミノメチル)オキサゾールなどのオキサゾールビス(アミノメチル)化合物;2,4−ビス(アミノメチル)チアゾール、2,5−ビス(アミノメチル)チアゾール、4,5−ビス(アミノメチル)チアゾールなどのチアゾールビス(アミノメチル)化合物;2,5−ビス(アミノメチル)テトラヒドロフラン、2,4−ビス(アミノメチル)テトラヒドロフラン、2,3−ビス(アミノメチル)テトラヒドロフラン、3,4−ビス(アミノメチル)テトラヒドロフランなどのテトラヒドロフランビス(アミノメチル)化合物;2,5−ビス(アミノメチル)ピロリジン、2,4−ビス(アミノメチル)ピロリジン、2,3−ビス(アミノメチル)ピロリジン、3,4−ビス(アミノメチル)ピロリジンなどのピロリジンビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)ピランなどのピランビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)テトラヒドロピランなどのテトラヒドロピランビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)ピリジンなどのピリジンビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)ピラジンなどのピラジンビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)ピリミジンなどのピリミジンビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)ピペリジンなどのピペリジンビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)モルホリンなどのモルホリンビス(アミノメチル)化合物;2,6−ビス(アミノメチル)ピペラジンなどのピペラジンビス(アミノメチル)化合物などが挙げられる。   Specific examples of the diamine compound produced corresponding to the above dialdehyde compound include 2,5-bis (aminomethyl) furan (AMF), 2,4-bis (aminomethyl) furan, 2,3-bis ( Furanbis (aminomethyl) compounds such as aminomethyl) furan and 3,4-bis (aminomethyl) furan; 2,5-bis (aminomethyl) thiophene, 2,4-bis (aminomethyl) thiophene, 2,3- Thiophene bis (aminomethyl) compounds such as bis (aminomethyl) thiophene and 3,4-bis (aminomethyl) thiophene; 2,5-bis (aminomethyl) pyrrole, 2,4-bis (aminomethyl) pyrrole, 2 Pyrrole bis (aminomethyl) compounds such as 1,3-bis (aminomethyl) pyrrole and 3,4-bis (aminomethyl) pyrrole; Phosphorbis (aminomethyl) compounds such as bis (aminomethyl) phosphole, 2,4-bis (aminomethyl) phosphole, 2,3-bis (aminomethyl) phosphole, 3,4-bis (aminomethyl) phosphole; Imidazole bis (aminomethyl) compounds such as 5-bis (aminomethyl) -1H-imidazole and 4,5-bis (aminomethyl) -1H-imidazole; 3,4-bis (aminomethyl) -1H-pyrazole, 3 , 5-bis (aminomethyl) -1H-pyrazole, pyrazole bis (aminomethyl) compounds such as 4,5-bis (aminomethyl) -1H-pyrazole; 2,4-bis (aminomethyl) oxazole, 2,5 -Oxazols such as bis (aminomethyl) oxazole and 4,5-bis (aminomethyl) oxazole Bis (aminomethyl) compounds; thiazole bis (aminomethyl) compounds such as 2,4-bis (aminomethyl) thiazole, 2,5-bis (aminomethyl) thiazole, 4,5-bis (aminomethyl) thiazole; 2 , 5-bis (aminomethyl) tetrahydrofuran, 2,4-bis (aminomethyl) tetrahydrofuran, 2,3-bis (aminomethyl) tetrahydrofuran, 3,4-bis (aminomethyl) tetrahydrofuran, etc. Compound: Pyrrolidine bis (2,5-bis (aminomethyl) pyrrolidine, 2,4-bis (aminomethyl) pyrrolidine, 2,3-bis (aminomethyl) pyrrolidine, 3,4-bis (aminomethyl) pyrrolidine, etc. Aminomethyl) compound; 2,6-bis (aminomethyl) pyra Pyranbis (aminomethyl) compounds such as 2,6-bis (aminomethyl) tetrahydropyran; tetrahydropyranbis (aminomethyl) compounds such as 2,6-bis (aminomethyl) pyridine; A pyrazine bis (aminomethyl) compound such as 2,6-bis (aminomethyl) pyrazine; a pyrimidine bis (aminomethyl) compound such as 2,6-bis (aminomethyl) pyrimidine; 2,6-bis (aminomethyl) piperidine; Piperidine bis (aminomethyl) compounds such as; morpholine bis (aminomethyl) compounds such as 2,6-bis (aminomethyl) morpholine; piperazine bis (aminomethyl) compounds such as 2,6-bis (aminomethyl) piperazine, etc. Is mentioned.

本願は、2016年3月29日に出願された日本国特許出願第2016−66110号に基づく優先権の利益を主張するものである。2016年3月29日に出願された日本国特許出願第2016−66110号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。   The present application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2016-66110 filed on March 29, 2016. The entire contents of the specification of Japanese Patent Application No. 2016-66110 filed on March 29, 2016 are incorporated herein by reference.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
以下の実施例および比較例における原料転化率および収率は次式によって求めた。
原料転化率(モル%)=[(反応した原料のモル数)/(添加した原料のモル数)]×100
生成物収率(モル%)=[(目的生成物のモル数)/(添加した原料のモル数)]×100
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.
The raw material conversion rates and yields in the following examples and comparative examples were determined by the following equations.
Raw material conversion rate (mol%) = [(number of moles of reacted raw material) / (number of moles of added raw material)] × 100
Product yield (mol%) = [(mol number of target product) / (mol number of added raw material)] × 100

参考例1: 重合抑制実験
20mLのスクリューバイヤルに、複素環を有するジアルデヒドとして2,5−ジホルミルフラン(DFF)を0.10gおよび第一級アミンであるn−ブチルアミンをDFFに対して2.25倍モル量添加し、メタノール10.0gで希釈して室温で1時間静置した。さらに、アンモニア/メタノール溶液(和光純薬株式会社製,2mol/L)を10mL加え、室温で3時間静置した後、重合物の生成を外観で確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 1: Polymerization inhibition experiment 20 mL of screw vial was mixed with 0.10 g of 2,5-diformylfuran (DFF) as a dialdehyde having a heterocyclic ring, and n-butylamine as a primary amine was 2 with respect to DFF. A 25-fold molar amount was added, diluted with 10.0 g of methanol, and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Furthermore, 10 mL of an ammonia / methanol solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 2 mol / L) was added and allowed to stand at room temperature for 3 hours, and then the formation of a polymer was confirmed by appearance. The results are shown in Table 1.

参考例2: 重合抑制実験
参考例1において、n−ブチルアミンをsec−ブチルアミンに変更した以外は、参考例1と同様にして重合物の生成を確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 2: Polymerization Suppression Experiment In Reference Example 1, production of a polymer was confirmed in the same manner as in Reference Example 1 except that n-butylamine was changed to sec-butylamine. The results are shown in Table 1.

参考例3: 重合抑制実験
参考例1において、n−ブチルアミンをtert−ブチルアミンに変更した以外は、参考例1と同様にして重合物の生成を確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 3: Polymerization Suppression Experiment In Reference Example 1, production of a polymer was confirmed in the same manner as in Reference Example 1 except that n-butylamine was changed to tert-butylamine. The results are shown in Table 1.

参考例4: 重合抑制実験
参考例1において、n−ブチルアミンを1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンに変更した以外は、参考例1と同様にして重合物の生成を確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 4: Polymerization Suppression Experiment In Reference Example 1, production of a polymer was confirmed in the same manner as in Reference Example 1 except that n-butylamine was changed to 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane. The results are shown in Table 1.

参考例5: 重合抑制実験
参考例1において、n−ブチルアミンを第二級アミンであるジブチルアミンに変更した以外は、参考例1と同様にして重合物の生成を確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 5: Polymerization Suppression Experiment In Reference Example 1, production of a polymer was confirmed in the same manner as in Reference Example 1 except that n-butylamine was changed to dibutylamine which is a secondary amine. The results are shown in Table 1.

参考例6: 重合抑制実験
参考例1において、n−ブチルアミンを第二級アミンであるピロリジンに変更した以外は、参考例1と同様にして重合物の生成を確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 6: Polymerization Suppression Experiment In Reference Example 1, production of a polymer was confirmed in the same manner as in Reference Example 1 except that n-butylamine was changed to pyrrolidine, which is a secondary amine. The results are shown in Table 1.

参考例7: 重合抑制実験
参考例1において、n−ブチルアミンを第三級アミンであるトリエチルアミンに変更し、トリエチルアミンの添加量をDFFに対して4モル%に変更した以外は、参考例1と同様にして重合物の生成を確認した。結果を表1に示す。
Reference Example 7: Polymerization Suppression Experiment In Reference Example 1, the same procedure as in Reference Example 1 was conducted except that n-butylamine was changed to triethylamine, which is a tertiary amine, and the addition amount of triethylamine was changed to 4 mol% with respect to DFF. Thus, formation of a polymer was confirmed. The results are shown in Table 1.

Figure 2017169739
Figure 2017169739

表1に示す結果の通り、第一級アミンの場合は、重合物は確認できなかった。参考例3,4においては、生成物の溶液に若干の色の変化は見られたが、重合物自体は確認できなかった。一方、第二級アミンおよび第三級アミンを用いると、溶液自体が明らに変色し、溶液中に重合物が確認された。そのため、以下の実施例においては第一級アミンを用いて反応を行った。   As a result shown in Table 1, in the case of a primary amine, a polymer was not confirmed. In Reference Examples 3 and 4, a slight color change was observed in the product solution, but the polymer itself could not be confirmed. On the other hand, when a secondary amine and a tertiary amine were used, the solution itself was clearly discolored, and a polymer was confirmed in the solution. Therefore, in the following examples, the reaction was performed using a primary amine.

実施例1: ジアミン製造
内容積100mLのオートクレーブに、複素環を有するジアルデヒドとして2,5−ジホルミルフラン(DFF)を0.50gおよび第一級アミンとしてn−ブチルアミンをDFFに対して2.25倍モル量添加し、アルコール溶媒としてメタノール10.0gを添加し、3分撹拌した。さらに、メタノール29.2g、触媒としてラネーニッケル触媒(川研ファインケミカル株式会社製,品番NDHT−90)0.15gを添加し、密封した。そこに、液体アンモニア9.2g(DFFに対して180倍モル量)を添加し、さらに、水素を圧入して全圧が1.0MPaになるように調整した。75℃の条件下で、1.5時間、450rpmで撹拌した。反応終了後、オートクレーブを氷冷し、内容液についてガスクロマトグラフィー(カラム:「DB−1701」アジレント・テクノロジー社製,検出器:FID)で2,5−ビス(アミノメチル)フラン(AMF)を定量分析した。結果を表2に示す。
Example 1: Production of diamine In an autoclave with an internal volume of 100 mL, 0.50 g of 2,5-diformylfuran (DFF) as a dialdehyde having a heterocyclic ring and n-butylamine as a primary amine with respect to DFF A 25-fold molar amount was added, 10.0 g of methanol was added as an alcohol solvent, and the mixture was stirred for 3 minutes. Further, 29.2 g of methanol and 0.15 g of Raney nickel catalyst (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., product number NDHT-90) were added and sealed. Thereto was added 9.2 g of liquid ammonia (180-fold molar amount with respect to DFF), and hydrogen was injected to adjust the total pressure to 1.0 MPa. The mixture was stirred at 450 rpm for 1.5 hours under the condition of 75 ° C. After completion of the reaction, the autoclave was ice-cooled, and the content liquid was subjected to 2,5-bis (aminomethyl) furan (AMF) by gas chromatography (column: “DB-1701” manufactured by Agilent Technologies, detector: FID). Quantitative analysis was performed. The results are shown in Table 2.

実施例2: ジアミン製造
実施例1において、第一級アミンをsec−ブチルアミンに変更した以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 2: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the primary amine was changed to sec-butylamine in Example 1. The results are shown in Table 2.

比較例1: ジアミン製造
実施例1において、第一級アミンを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Comparative Example 1: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the primary amine was not added. The results are shown in Table 2.

実施例3: ジアミン製造
実施例1において、添加する液体アンモニア量をDFFに対して90倍モル量に変更した以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 3 Production of Diamine In Example 1, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the amount of liquid ammonia to be added was changed to 90-fold molar amount with respect to DFF. The results are shown in Table 2.

実施例4: ジアミン製造
実施例3において、第一級アミンをsec−ブチルアミンに変更した以外は、実施例3と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 4: Production of diamine In Example 3, the reaction was performed in the same manner as in Example 3 except that the primary amine was changed to sec-butylamine. The results are shown in Table 2.

実施例5: ジアミン製造
実施例1において、添加するアンモニア量をDFFに対して26倍モル量に変更した以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 5: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the amount of ammonia to be added was changed to a 26-fold molar amount with respect to DFF. The results are shown in Table 2.

実施例6: ジアミン製造
実施例5において、第一級アミンをsec−ブチルアミンに変更した以外は、実施例5と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 6: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 5 except that in Example 5, the primary amine was changed to sec-butylamine. The results are shown in Table 2.

実施例7: ジアミン製造
実施例5において、第一級アミンをイソプロピルアミンに変更した以外は、実施例5と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 7: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 5 except that in Example 5, the primary amine was changed to isopropylamine. The results are shown in Table 2.

実施例8: ジアミン製造
実施例5において、第一級アミンを2−ヘプチルアミンに変更した以外は、実施例5と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 8: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 5 except that in Example 5, the primary amine was changed to 2-heptylamine. The results are shown in Table 2.

実施例9: ジアミン製造
実施例5において、第一級アミンを2−ペンチルアミンに変更した以外は、実施例5と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 9: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 5 except that in Example 5, the primary amine was changed to 2-pentylamine. The results are shown in Table 2.

実施例10: ジアミン製造
実施例5において、第一級アミンをシクロヘキシルアミンに変更した以外は、実施例5と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 10: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 5 except that in Example 5, the primary amine was changed to cyclohexylamine. The results are shown in Table 2.

実施例11: ジアミン製造
実施例5において、第一級アミンを2−メチルシクロヘキシルアミンに変更した以外は、実施例5と同様にして反応を行った。結果を表2に示す。
Example 11: Production of diamine The reaction was conducted in the same manner as in Example 5 except that in Example 5, the primary amine was changed to 2-methylcyclohexylamine. The results are shown in Table 2.

Figure 2017169739
Figure 2017169739

表2に示す結果の通り、原料複素環ジアルデヒド化合物に対するアンモニアの量が収率に影響する傾向が見られるものの、本発明方法によれば対応するジアミン化合物を効率良く製造できることが実証された。   As shown in Table 2, although the amount of ammonia with respect to the starting heterocyclic dialdehyde compound tended to affect the yield, it was demonstrated that the method of the present invention can efficiently produce the corresponding diamine compound.

実施例12: アンモニア圧力の検討
内容積100mLのオートクレーブに、複素環を有するジアルデヒドとして2,5−ジホルミルフラン(DFF)を2.50gおよび第一級アミンとしてsec−ブチルアミンをDFFに対して2.25倍モル量添加し、アルコール溶媒としてメタノール10.0gを添加し、3分撹拌した。さらに、メタノール19.2g、触媒としてラネーニッケル触媒(川研ファインケミカル株式会社製,品番NDHT−90)0.66gを添加し、密封した。そこに、液体アンモニア16.2g(DFFに対して50倍モル量)を添加し、さらに、水素を圧入して全圧が3.0MPaになるように調整した。75℃の条件下で、1.5時間、400rpmで撹拌した。反応終了後、オートクレーブを氷冷し、内容液についてガスクロマトグラフィー(カラム:「DB−1701」アジレント・テクノロジー社製,検出器:FID)で2,5−ビス(アミノメチル)フラン(AMF)を定量分析した。結果を表3に示す。
Example 12: Examination of ammonia pressure In an autoclave with an internal volume of 100 mL, 2.50 g of 2,5-diformylfuran (DFF) as a dialdehyde having a heterocyclic ring and sec-butylamine as a primary amine against DFF 2.25-fold molar amount was added, 10.0 g of methanol was added as an alcohol solvent, and the mixture was stirred for 3 minutes. Further, 19.2 g of methanol and 0.66 g of Raney nickel catalyst (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., product number NDHT-90) were added and sealed. Thereto, 16.2 g of liquid ammonia (50-fold molar amount with respect to DFF) was added, and hydrogen was injected to adjust the total pressure to 3.0 MPa. The mixture was stirred at 400 rpm for 1.5 hours under the condition of 75 ° C. After completion of the reaction, the autoclave was ice-cooled, and the content liquid was subjected to 2,5-bis (aminomethyl) furan (AMF) by gas chromatography (column: “DB-1701” manufactured by Agilent Technologies, detector: FID). Quantitative analysis was performed. The results are shown in Table 3.

実施例13: 触媒量の検討
触媒量を0.66gから0.32gに変更した以外は実施例12と同様にして、ジアミン化合物を製造した。結果を表3に示す。
Example 13: Examination of catalyst amount A diamine compound was produced in the same manner as in Example 12 except that the catalyst amount was changed from 0.66 g to 0.32 g. The results are shown in Table 3.

Figure 2017169739
Figure 2017169739

表3に示す結果の通り、実施例1に比べてDFF濃度を5倍とし、且つ原料複素環ジアルデヒド化合物に対するアンモニアの量を比較的低くしても、水素の圧力を比較的高くすることにより高収率で目的化合物を製造できることが明らかとなった。さらに、触媒量を1/2に低減しても、目的化合物の収率を90%以上に維持することができた。   As shown in Table 3, when the DFF concentration is 5 times that of Example 1 and the amount of ammonia relative to the starting heterocyclic dialdehyde compound is relatively low, the hydrogen pressure is relatively high. It was revealed that the target compound can be produced with high yield. Furthermore, the yield of the target compound could be maintained at 90% or more even when the catalyst amount was reduced to ½.

本発明の製法方法により、複素環を有するジアルデヒド化合物から対応するジアミン化合物を効率よく製造することができる。得られるジアミン化合物は、エポキシ樹脂の硬化剤等として利用できる。   According to the production method of the present invention, a corresponding diamine compound can be efficiently produced from a dialdehyde compound having a heterocyclic ring. The obtained diamine compound can be used as a curing agent for an epoxy resin.

Claims (6)

複素環を有するジアミン化合物を製造する方法であって、
前記複素環を有するジアルデヒド化合物、第一級アミンおよび溶媒を反応容器内で混合し、さらに、前記反応容器内に水素化触媒、アンモニアおよび水素を添加し、還元的アミノ化反応を行う工程を含むことを特徴とする方法。
A method for producing a diamine compound having a heterocyclic ring,
Mixing a dialdehyde compound having a heterocyclic ring, a primary amine and a solvent in a reaction vessel, and further adding a hydrogenation catalyst, ammonia and hydrogen to the reaction vessel to perform a reductive amination reaction. A method characterized by comprising.
前記還元的アミノ化の反応温度を50℃以上、110℃以下とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the reaction temperature of the reductive amination is 50 ° C or higher and 110 ° C or lower. 前記水素を含む前記反応容器内の気相の圧力を0.5MPa以上とする請求項1または2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the pressure of the gas phase in the reaction vessel containing the hydrogen is 0.5 MPa or more. 前記第一級アミンの炭素数が3以上、7以下である請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the primary amine has 3 to 7 carbon atoms. 前記複素環が、酸素を含有するものであり且つその炭素数が4以上、5以下である請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the heterocyclic ring contains oxygen and has 4 or more and 5 or less carbon atoms. 前記溶媒が、炭素数1以上、5以下の飽和炭化水素アルコールである請求項1〜5のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the solvent is a saturated hydrocarbon alcohol having 1 to 5 carbon atoms.
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