WO2004048327A1 - 環状アミン類の製造方法 - Google Patents

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WO2004048327A1
WO2004048327A1 PCT/JP2003/014788 JP0314788W WO2004048327A1 WO 2004048327 A1 WO2004048327 A1 WO 2004048327A1 JP 0314788 W JP0314788 W JP 0314788W WO 2004048327 A1 WO2004048327 A1 WO 2004048327A1
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copper
zinc
cis
chromium
oxide
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PCT/JP2003/014788
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Inventor
Muneaki Ito
Kazuhiro Hattori
Taiichiro Iwamura
Hiroshi Manami
Original Assignee
New Japan Chemical Co., Ltd.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/44—Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/44—Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles
    • C07D209/48—Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles with oxygen atoms in positions 1 and 3, e.g. phthalimide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/06—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with radicals, containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing cyclic amines.
  • the cyclic amines obtained by the production method of the present invention are used as intermediates for producing dyes, agricultural chemicals, pharmaceuticals and the like.
  • the present invention relates to a method for producing cispanol hydroisoindole.
  • the cis-octahydroisoindole obtained by the production method of the present invention is used as an intermediate for producing a benzylsuccinic acid derivative (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-356649) which is important as a therapeutic agent for diabetes. .
  • Landscape technology Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-356649
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-2978727 discloses that imides are prepared at a temperature of 100 to 4 in the presence of a metal catalyst. At a hydrogen partial pressure of 0.1 to 50 MPa in a solvent-free or hydrocarbon-based or aromatic solvent (eg, toluene, xylene, cyclohexane, etc.) to reduce cyclic amines A method of making is disclosed.
  • a solvent-free or hydrocarbon-based or aromatic solvent eg, toluene, xylene, cyclohexane, etc.
  • cis-octahydroisoindole (hereinafter also referred to as “cis-form”) is obtained.
  • Transformer Kuta with Hydroisoindole (hereinafter also referred to as “trans-isomer”) is produced as a by-product, and the steric retention of the ring-fused position (the ratio of cis-isomer to trans-isomer) of the starting imides is reduced.
  • the present invention relates to a process for producing a cyclic amine from an imide by hydrogen reduction in an organic solvent in the presence of a metal catalyst, wherein the metal catalyst is capable of industrially converting the cyclic amine without being affected by by-produced water. It is an object to provide a method of manufacturing advantageously.
  • the present invention also provides a method for producing a cyclic amine from an imide by hydrogen reduction in an organic solvent in the presence of a metal catalyst, without affecting the metal catalyst by-produced water, and
  • An object of the present invention is to provide a method for industrially producing cyclic amines with good steric retention.
  • Another object of the present invention is to provide a method for industrially and advantageously producing cisoctahydroisoindole by stereoisomerizing transoxohydroisoisidyl in the presence of a metal catalyst. .
  • the present invention provides a method for reducing hydrogen of tetrahydrophthalimide and / or hexahydrophthalimide to obtain cis- and hydro-trans-isoindoles and r- '
  • the desired cis-isomer is separated and purified, and the by-product trans-isomer is subjected to an isomerization reaction to be converted into a cis-isomer-trans-mixture. It is an object of the present invention to provide a method for producing a highly pure cis-isomer in a high yield by separating and purifying the cis-isomer.
  • the notation "M1-M2 oxide” such as zinc-copper oxide represents a catalyst comprising an oxide of metal M1 and an acid of metal M2.
  • “zinc-copper oxide” represents a catalyst composed of, for example, ZnO and CuO.
  • the notation "M1-M2-M3 oxide” such as zinc copper-aluminum oxide Represents a catalyst comprising an oxide of metal M1, an oxide of metal M2, and an oxide of metal M3.
  • "Zinc - Copper - Aluminum Sani ⁇ " represents, for example, a catalyst composed of ZnO and CuO and A 1 2 ⁇ 3.
  • the present inventors have found that when producing cyclic amines by hydrogen reduction from imides in the presence of a metal catalyst, by reacting in a specific water-soluble organic solvent, the influence of water produced as a by-product is affected. It has been found that cyclic amines can be advantageously produced without the need, and based on such knowledge, the first invention has been completed.
  • the first invention specifically provides a method for producing the following cyclic amines.
  • n an integer of 1 or 2.
  • R 1G , R 2Q and R 3Q are the same or different and represent a hydrogen atom, a carbon number;! -30 saturated aliphatic hydrocarbon group or an optionally substituted aryl group; . ]
  • n an integer of 1 or 2.
  • R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each have a hydrogen atom, a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a substituent having 3 to 30 carbon atoms.
  • the metal catalyst is at least one metal catalyst selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxidized products thereof; Molybdenum, tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon and these Item 2.
  • the metal catalyst is copper-zinc oxide, copper-zinc-chromium oxide, copper-zinc-chromium-magnesium oxide, copper-zinc-chromium-barium oxide, copper-zinc-magnesium oxide Copper-zinc-aluminum sulfide, copper-zinc-aluminum monobarium hydride, copper-zinc-aluminum-silicon hydride, copper-chromium oxide, copper-chromium-magnesium oxide, Item 3.
  • the ring according to Item 2 which is at least one selected from copper-chromium-barium oxide, copper-chromium-manganese oxide, copper-chromium-barium-manganese oxide, and zinc-cobalt oxide.
  • Item 6 The process for producing cyclic amines according to Item 5, wherein the water-soluble organic solvent is at least one selected from tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and triethylene glycol dimethyl ether.
  • the water-soluble organic solvent is at least one selected from tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and triethylene glycol dimethyl ether.
  • Item 7 The process for producing a cyclic amine according to any one of Items 1 to 6, wherein the imides are 1,2,3,6-tetrahydrophthalimide and Z or hexaldehyde phthalimide.
  • the second invention has been completed based on such knowledge, and the second invention specifically provides the following method for producing cyclic amines.
  • R 4 Q , R 5 Q and R 6 G are the same or different and each represent a hydrogen atom, a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group. . ]
  • R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each have a hydrogen atom, a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a substituent having 3 to 18 carbon atoms.
  • the imides represented by the formula [I] are removed in an organic solvent in the presence of a metal catalyst while continuously or intermittently extracting the generated water and the generated cyclic amines represented by the general formula (I1-2).
  • the metal catalyst is at least one catalyst selected from zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxidized products thereof, and molybdenum.
  • the cyclic amines according to the above item 8 which is a modified catalyst to which at least one selected from tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon and oxides thereof are added. Production method.
  • the metal catalyst is copper-zinc oxide, copper-zinc-chromium oxide, copper-zinc-chromium-magnesium oxide, copper-zinc-chromium-barium oxide, copper-zinc-magnesium oxide Material, copper-zinc-aluminum sword, copper-zinc-aluminum Barium oxide, copper-zinc-aluminum-carbide, copper-chromium-oxide, copper-chromium-magnesium oxide, copper-chromium-barium oxide, copper-chromium Item 10.
  • Item 11 The method for producing a cyclic amine according to any one of Items 8 to 10, wherein the organic solvent is an organic solvent that is inactive under reduction conditions.
  • the organic solvent is an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, and an ether solvent.
  • Item 11 The method for producing a cyclic amine according to Item 11, which is at least one member selected from the group consisting of:
  • Item 1 Production of cyclic amines according to any one of Items 8 to 12, wherein the hydrogen partial pressure is 1 to 3 O MPa and the reaction temperature is 150 to 350 ° C. Method.
  • Item 14 Any one of Items 8 to 13 above, wherein the product water and cyclic amines of the reduction product are reduced together with hydrogen gas while continuously or intermittently withdrawn from the system. Production method of cyclic amines.
  • Item 15 The method according to Item 14, wherein hydrogen gas is introduced into the gas phase, and water produced in the gas phase and cyclic amines as reduction products are extracted together with the hydrogen gas to the outside of the system. Method for producing cyclic amines.
  • Item 17 The production of cyclic amines according to any one of Items 14 to 16 above, wherein all or part of the hydrogen gas extracted during the reaction is recycled for the reduction reaction. Method.
  • Item 18 The production of a cyclic amine according to any one of Items 8 to 17 above, wherein the imide is cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide and ⁇ or cis-1-hydrohydrophthalimide. Method.
  • octahydroisoindole can be produced with high yield in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-2978727,
  • the undesired stereoisomer transisohydrohydroisoindole is produced along with indole, and the cis / trans ratio (peak area ratio in gas chromatography analysis) in the product is, for example, as follows: It became clear that it was about 70/30.
  • Cisoctahydroisoindole is separated and purified by distillation, etc.
  • trans-isobutyl hydroisoindole which has been conventionally discarded.
  • trans-isooctahydroindole was converted to cis-isomer by stereoisomerizing it in the presence of a metal catalyst.
  • the inventors have found that an occtahydroisoindole can be obtained, and have completed the present invention based on such knowledge.
  • the third invention specifically provides the following method for producing a cyclic amine.
  • Item 1 Stereotransformation of trans-octahydroisoindole at a reaction temperature of 150 to 350 ° C and a hydrogen partial pressure of 0.001 to 3 OMPa in the presence of a metal catalyst A method for producing cis-one-year-old kutahydroisoindole.
  • the metal catalyst is one or more media selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxidized products thereof, and Item 10.
  • the modified catalyst according to item 19, which is a modified catalyst to which one or more selected from molybdenum, tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon and oxides thereof are added. Process for producing cis-octahydroisoindole.
  • the metal catalyst is copper-zinc oxide, copper-zinc-chromium oxide, copper-zinc-chromium-magnesium oxide, copper-zinc-chromium-barium oxide, copper-zinc-magnesium oxide Products, copper-zinc-aluminum oxide, copper-zinc-aluminum moverium oxide, copper-zinc-aluminum-silicon oxide, copper-chromium oxide, copper-chromium-magnesium oxide, copper-chromium-valium oxide Object, copper Item 21.
  • the present inventors have proposed that after hydrogen reduction of tetrahydrophthalimide and / or hexahydrophthalimide to produce a cis- / trans-form octahydroisoindole mixture, the desired cis-octahydroisoindole is obtained.
  • the trans-octahydroisoindole which is a by-product, is subjected to stereoisomerization to form a mixture of the cis-form excess of the cis-form and the trans-form, and the cis-octahydroisoindole is separated and purified again.
  • the present invention has been completed based on such knowledge.
  • the fourth invention specifically provides an efficient method for producing the following high-purity cis-octahydroisoindole.
  • Item 22 A process for producing a high-purity cis-octahydroisoindole, comprising the steps of: (1) the general formula (IV-1) or the general formula (IV-2)
  • a first step of producing a mixture of cis-octahydroisoindole and trans-octahydroisoindole (hereinafter, referred to as “cis-form / trans-form mixture”);
  • the trans form or the cis form Z trans form mixture mainly composed of the trans form separated in the second step is subjected to a reaction temperature of 150 to 350 ° C. and a hydrogen partial pressure of 0.5 in the presence of a metal catalyst.
  • a desired high-purity cis-isomer is recovered from the cis-isomer / trans-isomer mixture having an increased cis-isomer content obtained in the third step, and a trans-isomer or a trans-isomer mixture containing a trans-isomer as a main component is separated.
  • Fourth step a trans-isomer or a trans-isomer mixture containing a trans-isomer as a main component is separated.
  • Item 23 The separated trans form or a mixture of cis form isomers mainly composed of the trans form is subjected to a reaction temperature of 150 to 350 ° C. and a hydrogen partial pressure of 0.000 in the presence of a metal catalyst.
  • a step of obtaining a cis-isomer / trans-form mixture having an increased cis-form content by stereoisomerizing under a condition of 1 to 30 MPa, and a desired high-purity cis-form from the cis-form Z1 and the lance-form mixture The process of recovering and isolating the trans-isomer or the cis-isomer / trans-isomer mixture in which the trans-isomer is the main component is performed once or repeated two or more times. 3 ⁇ 4. Detailed description of the invention
  • a 1 is a group having a ring structure
  • a 1 is selected from the group consisting of an aromatic ring, a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, a saturated condensed ring, and a bicyclo ring
  • Examples include groups containing one or more rings.
  • a 1 "aromatic ring, cyclohexane ring, cyclohexene ring to cycloheteroalkyl, condensed ring saturated, and one selected from the group consisting of bicyclo ring or group you containing two or more rings” include, Aromatic rings (especially benzene rings and naphthalene rings), cyclohexane rings, cyclohexene rings, saturated condensed rings (especially decalin), and bicyclo rings (especially norpolnanane, norporene, 7-oxa-bicyclo [2, 2, 1] heptane, 7-oxa-bicyclo [2, 2, 1] hept-5-ene) excluding two hydrogen atoms or four hydrogen atoms from one ring selected from the group consisting of The resulting divalent or tetravalent group or general formula (Aa)
  • R represents a residue obtained by removing three hydrogen atoms from a benzene ring or a cyclohexane ring
  • B represents a single bond, an ether group (—0—), an isopropylidene group, or a hexafluoro group. Shows a isopropylidene group.
  • any of the above rings may have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • aromatic rings particularly benzene rings and naphthalene rings
  • saturated condensed rings particularly decalin
  • the cyclohexane ring and cyclohexene ring may be substituted with at least one (particularly 1 to 2) alkyl group having 1 to 20 (particularly 1 to 18) carbon atoms.
  • alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20, especially 1 to 18 carbon atoms)
  • a divalent or tetravalent group obtained by removing two or four hydrogen atoms from an optionally substituted benzene ring,
  • R represents a residue obtained by removing three hydrogen atoms from a benzene ring
  • B represents a group represented by the general formula (A a)
  • a group obtained by removing two hydrogen atoms from a cyclohexane ring which may be mono- or di-substituted by an alkyl group (preferably an alkyl group having from! To 20 and particularly from 1 to 18) ,
  • R represents a residue obtained by removing three hydrogen atoms from a cyclohexane ring
  • B is a group represented by the following general formula (Aa),
  • a group obtained by removing two hydrogen atoms from a cyclohexene ring which may be mono- or di-substituted by an alkyl group (preferably having a carbon number of! To 20, especially 1 to 18);
  • imides having an aromatic ring include phthalimide, 4-methylphthalimide, 4-ethylphthalimide, 4-propylphthalimide, 4-butylphthalimide, 4-hexylphthalimide, 4-octylphthalimide, and 4 one dodecyl phthalimide, another C 18 alkyl Le optionally monosubstituted with a group phthalimide such as 4 one year old Kuta decyl phthalimide, optionally monosubstituted with C one C i 8 alkyl group such as pyromellitic acid diimide Examples thereof include diimides having a group obtained by removing four hydrogen atoms from a good benzene ring.
  • Examples thereof include diimides having a group represented by the general formula (Aa), which is a group obtained by removing three hydrogen atoms from a benzene ring.
  • Monoimide having a group obtained by removing an atom 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic diimide, 3, 3 ', 4,4, -dicyclohexanetetracarboxylic acid diimide, 3,3', 4,4, -Dicyclohexyl ether tetracarboxylic acid diimide, 3,3 ', 4,4'-Isopropylidenedicyclohexyltetracarboxylic acid diimide, 3,3', 4,4,1-hexafluoro
  • 1,2,3,6-tetrahydridophthalimide 3-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 3-ethyl-1,2,3,6-tetrahydroimide Phthalimide, 3-propyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 3-butyl-1,2,3,6-tetrahydr phthalimide, 3-hexyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 3-year-old Cutyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 3-dodecyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 3-octadecyl-1,2,3,6- Tetrahydrophthalimide, 3,6-dimethyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 4-methyl-1,1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 4,5-dimethyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalide Noreimide, 3,4,5,6-tetrahydrophthal
  • Examples of the imide compound having a bicyclo ring include norpolnan-2,3-dicarboximide, 5-norpolonene-2,3-dicarboxylic imide, and 7-oxapicyclo [2,2,1] heptane-1,1,2-dicarboxy. Examples thereof include imide, 7-oxa-bicyclo [2,2,1] hepter 5-en-1,2-dicarboximide and the like.
  • imide compounds having a saturated condensed ring examples include 1,2-decalin dicarponic acid
  • 1,2,3,6-tetrahydrophthalimide especially cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide
  • hexahydrophthalimide particularly, cis-hexahydrophthalimide
  • RR 2 and R 3 which are substituents of the imides represented by the above general formulas (1-3) to (1-5), are the same or different, and each represents a hydrogen atom, a carbon atom having a saturated fatty acid of! A hydrogen group, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or an aryl group which may have a substituent.
  • the saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms includes, for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, preferably a straight-chained alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. Chain alkyl groups.
  • the unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms at least one unsaturated bond (double bond or triple bond) in the above-mentioned saturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms may be used.
  • specific examples include probenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, octadecenyl, dococenyl and the like.
  • aryl group of the aryl group which may have a substituent examples include a monocyclic or bicyclic aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include phenyl, naphthyl and the like. The aryl group may be substituted with 1 to 3 (particularly 1 to 2) alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms.
  • imide compound represented by the general formula (1-3) include succinimide, 2-methylsuccinimide, 2-ethylsuccinimide, 2-provylsuccinimide, 2-butylsuccinimide, 2-hexylsuccinimide, 2-octyl succinimide, 2-dodecyl succinimide, 2-tactadecyl succinimide, 2,3-dimethylsuccinimide, 2,3-diethyl succinimide, 2,3-dipropyl succinimide, 2,3-dibutyl succinimide, 2 , 3-dihexylsuccinimide, 2,3-dioctylsuccinimide, 2,3-dodecylsuccinimide, 2,3-octadecylsuccinimide and the like.
  • Examples of the compound represented by the general A (1-4) include, specifically, maleimide, 2-methylmaleimide, 2-ethylmaleimide, 2-propylmaleimide, 2-butylmaleimide, 2-hexylmaleimide, 2-octylmaleimide, 2-dodecylmaleimide, 2-octadecylmaleimide, 2,3-dimethylmaleimide, 2,3-getylmaleimide, 2,3-dipropylmaleimide, 2,3-dibutylmaleimide, 2 , 3-dihexylmaleimide, 2,3-dioctylmaleimide, 2,3-dodecylmaleimide, 2,3-titadecylmaleimide and the like.
  • glumid imide 3-methyl dal imide, 3-ethyl dimethyl imide, 3-propyl dal imide 1,3-dimethyldartarimide, 3-hexyldalimide, 3-octylgluimide, 3-dodecylgluimide, 3 year old Kutadecylgluimide, 2,4-dimethyldaltarimide, 2,4- Getyl dartartimide, 2,4-dipropyl dartartimide, 2,4-dibutyl dartartimide, 2,4-dihexyl glutarimide, 2,4 dioctyl glutarimide, 2,4-didodecyl glutarimide, 2,4-dioctyl decyl glude imide and the like are exemplified. .
  • the imides represented by the general formula (1-1), which are raw materials used in the present invention, are all known, or have a corresponding carboxylic acid (dicarboxylic acid or tetracarboxylic acid) or a derivative thereof and ammonia It can be easily produced by imidation using urea and urea according to a conventional method.
  • the imides may have a purity of 100%, but may contain impurities. Generally, the imides have a purity of 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, more preferably 98% by weight.
  • impurities that become the target cyclic amines under hydrogen reduction conditions for example, in the case of tetrahydrophthalimide, positional isomers of double bonds, stereoisomers of imide ring condensed positions (cis and trans) Body
  • the total amount of the impurities is 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less based on the total amount of the raw material imids.
  • Specific preferred catalysts include copper-zinc oxide, copper-zinc-chromium oxide, copper-zinc-chromium-magnesium oxide, copper-zinc-chromium-barium oxide, copper-zinc-magnesium Oxide, copper-zinc-aluminum, copper-zinc-a Lumidium movalium oxide, copper-zinc-aluminum-gay oxide, copper-chromium oxide, copper-chromium-magnesium oxide, copper-chromium-barium oxide, copper-chromium-manganese oxide, Examples thereof include copper-chromium-barium-manganese oxide, zinc-chromium oxide, and the like.
  • the content ratio of each metal oxide which constitutes the catalyst is not particularly limited.
  • CuO / CrsOgZMnsOg / Ba ⁇ 35 to 65/35 to 65/0 20 / 0-20 (weight ratio)
  • 40 ⁇ 60 / 40 ⁇ 60 / 0 ⁇ : L0Z0 ⁇ 10 is preferred
  • C U_ ⁇ _ZZ N_ ⁇ / a 1 2 0 no BaOZS iO 2 35 to 65Z35 to 65Z0 to 20Z0 to 15 no 0 to 15 (weight ratio)
  • 40 to 60Z40 to 60Z0 to: 15/0 to 10Z0 to 10 are preferable.
  • the form of these catalysts is not particularly limited, and may be appropriately selected and used in the form of a powder, a tablet, or the like according to the selected form. Specifically, a powder catalyst is used for a batch or continuous suspension reaction, and a tablet catalyst or the like is used for a fixed bed reaction.
  • the particle size of the powder catalyst is not particularly limited, but the average particle size is preferably from 1 to 100 m, and particularly preferably from 3 to 50 m, from the viewpoints of reactivity and filterability after the reaction.
  • the method for producing these supported catalysts is not particularly limited, and can be easily produced by a conventionally known method such as an impregnation method and a coprecipitation method.
  • These catalysts may be commercially available, and are not particularly limited. These catalysts can be used as they are, but are preferably subjected to an appropriate activation treatment such as a reduction treatment before use before use.
  • the organic solvent used in the present invention is a water-soluble organic solvent that is inactive under the conditions of the reduction reaction.
  • the water-soluble organic solvent is an organic solvent that does not form a two-phase system consisting of an organic phase and a zK phase when the organic solvent and water are mixed (that is, an organic solvent compatible with water).
  • Solubility in water is preferably 20 g or more, and more preferably 50 g or more, particularly preferably 100 g or more.
  • water-soluble organic solvents that can be effectively used in the present invention have a solubility parameter of 8 to 11.5 (preferably 8.5 to 11.0). A range of organic solvents is preferred.
  • solubility parameter ( ⁇ ) is determined according to the following equation as described in, for example, JH Hildebrand, RL Scott; "Solubility of Non-electrolytes” Chap. 20, Rein hold (1950). be able to.
  • a water-soluble organic solvent having a hydroxyl group reacts with the cyclic amine of the product under the above-mentioned reduction reaction conditions to produce tertiary amine.
  • the organic solvent itself may be reduced. Or generated water is added to the organic solvent. Therefore, it is not preferable to use an organic solvent having the above functional group.
  • the water-soluble organic solvent whose solubility parameter used in the present invention is in the range of 8 to 11.5 is used.
  • the medium include ether solvents, particularly chain ether solvents and cyclic ether solvents.
  • the chain ether solvent a chain ether solvent having at least 2 (preferably 2 to 5) ether bonds (1-1) is preferable.
  • R a and R b are the same or different and are a C ⁇ -C g alkyl group, and m represents an integer of 1 to 4. ]
  • a solvent in which Ra and Rb are methyl and m is 3 is preferable, that is, a solvent of triethylenedaricol dimethyl ether.
  • cyclic ether solvent a C 4 -C 5 cyclic ether solvent having at least one (preferably one or two) ether bonds (—o_) is preferable.
  • the above-mentioned ether solvents include tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol getyl ether, diethylene daricol getyl ether, triethylene Dali-coll-ethyl ether and the like are exemplified. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the water-soluble organic solvent having a solubility parameter other than the above in the range of 8 to 11.5 and having no adverse effect on the production method of the present invention include nitrogen-containing compounds such as pyridine, piperidine, and morpholine. You. These can be used alone or as a mixture of two or more thereof, and can also be used as a mixture with the above-mentioned ether solvents.
  • the solvent used in the present invention is a water-soluble organic solvent having a solubility parameter in the range of 8 to 11.5 within the range not adversely affecting the effect of the present invention, and other non-water-soluble organic solvents.
  • Solvent eg, aromatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, aliphatic hydrocarbon, etc.
  • the water-soluble organic solvent having a solubility parameter in the range of 8 to 11.5 in the solvent to be used may have a solubility of about 20 to about L00% by volume, preferably about 50 to 100% by volume.
  • the hydrogen gas used in this reaction need not necessarily be of high purity, and may contain nitrogen, methane, or the like that does not affect the reduction reaction.
  • the amount of the catalyst to be applied is usually 0.1 to 100% by weight, preferably about 0.5 to 80% by weight, more preferably about 1.0 to 50% by weight, based on the imides. Is selected with.
  • the reaction temperature is about 150 to 350 ° C, preferably about 200 to 300 ° C. At a temperature lower than 150 ° C, a sufficient reduction rate cannot be obtained, and at a temperature higher than 350 ° C, a side reaction or decomposition reaction may occur, and the yield tends to decrease, which is economically disadvantageous. It is.
  • the reaction pressure is 1 to 3 OMPa, preferably about 3 to 25 MPa in hydrogen partial pressure. If the hydrogen partial pressure is lower than IMPa, an industrially sufficient reduction rate cannot be obtained, and even if a hydrogen partial pressure exceeding 30 MPa is used, no remarkable significance is recognized, which is economically disadvantageous.
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited as long as the generated water is compatible with the solvent, but is usually 50 to 500 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight of the imides. A range of from 0.003 to 300 parts by weight, more preferably from 200 to 2000 parts by weight, is recommended.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the kind of the imide, the amount of the catalyst and the conditions of the foam, and is usually 2 to 20 hours, preferably 4 to 15 hours.
  • This reaction can be performed in a batch system or a continuous system.
  • the reaction product thus obtained is usually purified by distillation, solvent extraction, recrystallization, adsorbent treatment and the like.
  • the imides represented by the general formula (1-1) are converted from the imides represented by the general formula (1-2)
  • the cyclic amines represented by are produced.
  • This cyclic amine is a compound in which two carbonyl groups of the imide represented by the general formula (1-1) are reduced to two methylene groups.
  • an imide represented by the general formula (1-1) having an unsaturated group in A 1 is used as a raw material, the general formula (1-2) in which the unsaturated group has a hydrogen-reduced saturated group is used. )).
  • a 1Q is a group having a ring structure
  • a 1Q is one selected from the group consisting of an aromatic ring, a cyclohexane ring, a saturated condensed ring, and a bicyclo ring
  • a group containing two or more rings can be mentioned.
  • a “A group containing one or more rings selected from the group consisting of an aromatic ring, a cyclohexane ring, a saturated condensed ring, and a bicyclo ring” represented by A 1Q includes an aromatic ring (particularly, Benzene ring, naphthalene ring), cyclohexane ring, saturated condensed ring (especially decalin), and bicyclo ring (especially norpolnanane, 7-oxa-bicyclo [2, 2, 1] heptane) A divalent or tetravalent group obtained by removing two hydrogen atoms or four hydrogen atoms from one selected ring, or a general formula (Aa ')
  • any of the above rings may have an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms as a substituent.
  • aromatic rings particularly benzene rings and naphthalene rings
  • saturated condensed rings particularly decalin
  • the cyclohexane ring has at least one (particularly one to two) alkyl group having 1 to 20 (particularly 1 to 18) carbon atoms. May be substituted.
  • R ′ represents a residue obtained by removing three hydrogen atoms from a benzene ring
  • B ′ represents a group represented by the general formula (Aa ′)
  • a group obtained by removing two hydrogen atoms from a cyclohexane ring which may be mono- or di-substituted by an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20, particularly 1 to 18 carbon atoms),
  • R ′ represents a residue obtained by removing three hydrogen atoms from a cyclohexane ring
  • B ′ is a group represented by the general formula (Aa ′)
  • Examples include a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a bicyclo ring selected from the group consisting of norbornane, and 7-oxabicyclo [2,2,1] heptane.
  • R 1Q , R 2Q, and R 3Q which are the annuling groups for the cyclic amines represented by the above general formulas (I-3 ′) and (I-5 ′) are the same or different, and each has a hydrogen atom and a carbon number. 1 to 30 saturated aliphatic hydrocarbon groups or aryl groups which may have a substituent.
  • saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms examples include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, and preferably a straight-chain alkyl group having 1 to 22 carbon atoms.
  • the aryl group of the aryl group which may have a substituent include a monocyclic or bicyclic aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include phenyl, naphthyl and the like. The aryl group may be substituted by 1-3 (particularly 1-2) alkyl groups having 1-18 carbon atoms.
  • the octahydroisoindole after the reduction reaction has stereoisomers at the ring-condensed position (cis and (Trans form), and the mixture of cis form and trans form (ratio of cis form to trans form) is about 65/35 to 80/20.
  • the reaction crude containing the mixture of cis-trans form is usually separated by precision distillation into a desired cis-form fraction and a cis-trans form mixture mainly composed of trans form. You.
  • a distillation column having a theoretical plate number of 20 to 200 plates, preferably 50 to 150 plates is recommended.
  • the distillation column is a commonly used method.
  • the amount of impurities can be appropriately selected depending on the ratio of the cis-form to the trans-form of octahydroisoindole to be distilled, the content of impurities in the crude product, and the like.
  • the distillation can be carried out at a temperature of 30 to 300 ° C, a top pressure of the distillation apparatus of normal pressure to 0.1 kPa, and a reflux ratio of 1 to 50.
  • a desired high-purity cis-one-year-old ctahydroisoindole can be obtained in a yield of about 20 to 80%, preferably about 30 to 80%, and a purity of 99% or more, preferably 9% or more. High purity of 9.5% or more, more preferably 99.7% or more can be obtained. Purity is determined by the peak area ratio of gas chromatography analysis. You.
  • the fraction of the cis-Z-trans-form mixture mainly composed of the trans-form separated by precision distillation can be used as a raw material in the isomerization reaction step of the third or fourth invention described later.
  • a 2 is a group having a ring structure
  • a 2 is selected from the group consisting of an aromatic ring, a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, a saturated condensed ring, and a bicyclo ring
  • Examples include groups containing one or more rings.
  • any of the above rings may have, as a substituent, an alkyl group having from! To 12 carbon atoms.
  • an aromatic ring particularly a benzene ring and a naphthalene ring
  • a saturated condensed ring particularly, decalin
  • the cyclohexane ring and the cyclohexene ring may be substituted with at least one (particularly one to two) alkyl group having 1 to 12 (particularly 1 to 10) carbon atoms.
  • examples of A 2 include the following groups.
  • an alkyl group preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly 1 to 10 carbon atoms
  • a group obtained by removing two hydrogen atoms from a cyclohexene ring which may be mono- or di-substituted by an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly 1 to 10 carbon atoms);
  • a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated condensed ring (particularly, decalin), or
  • imides having an aromatic ring include phthalimide, 4-methylphthalimide, 4-ethylphthalimide, 4-propylphthalimide, 4-butylphthalimide, 4-hexylphthalimide, 4-octylphthalimide, and 4 Examples include phthalimide and the like which may be mono-substituted with a Ci—C ⁇ 8 alkyl group such as —decylphthalimide.
  • Examples of the imide having a cyclohexane ring include hexahydrophthalimide, 3-methylhexahydrophthalimide, 3-ethylhexahydrophthalimide, 3-propylpyrhexahydrophthalimide, 3-butylhexahydrophthalimide, 3 -Hexylhexahydrophthalimide, 3-octylhexahydrophthalimide, 3-decylhexahydrophthalimide, 3,6-dimethylhexahydrophthalimide, 3,6-getylhexahydrophthalimide, 3,6- Dipropylhexahydrophthalimide, 3,6-dibutylhexahydrophthalimide, 3,6-dihexylhexahydrophthalimide, 3,6-dioctylhexahydrophthalimide, 3,6-didecylhexahydrophthalimide, 4_methylhexahydrophthalimide,
  • 4,5,6-tetrahydrophthalimide 3-methyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3-ethyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3-propyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3-butyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3-hexyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3-butyloctyl 3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3_decyl-1,3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 3,6-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide, 4-methyl-3 From a cyclohexene ring which may be mono- or di-substituted with a C i C 8 alkyl group such as 4,5,6-tetrahydrophthalimide, 4,5-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide Monoimides having a
  • Examples of the imide compound having a bicyclo ring include norpolnanane-2,3-dicarboximide, 5-norpolonene-2,3-dicarboxylic imide, 7-oxa-bicyclo [2,2,1] heptane-1,2 —Dicarboxylic imide, 7-oxabicyclo [2,2,1] hept-5-ene-1,2-dicarponimide, and the like.
  • Examples of the imide compound having a saturated condensed ring include 1,2-decalin dicarponic acid imide and 2,3-decalin dicarboxylic acid imide.
  • Examples of the imide compound having a naphthalene ring include 1,2-naphthalenedicarboxylic acid imide and 2,3-naphthalenedicarboxylic acid imide.
  • the above general formula (I 1- 3) ⁇ (I 1- 5) is Imido class of substituents represented by R 4, 1 ⁇ and 1 5 are the same or different, a hydrogen atom, 1 to carbon atoms A saturated aliphatic hydrocarbon group having 18 carbon atoms, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aryl group which may have a substituent.
  • saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms examples include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to L.8 carbon atoms, and preferably having 1 to 4 carbon atoms.
  • a straight-chain alkyl group is exemplified. Specifically, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pendudecyl, hexadecyl, hepdecyl, octadecyl, etc.
  • Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms include at least one unsaturated bond (double bond, triple bond) in the saturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. And specific examples include probenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, octadecenyl and the like.
  • the aryl group is; It may be substituted with up to 3 (especially 1 to 2) alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms.
  • Examples of the imide compound represented by the general formula (I 1-3) include succinimide, 2-methylsuccinimide, 2-ethylsuccinimide, 2-propylsuccinimide, 2-butylsuccinimide, and 2-hexyl Succinimide, 2-year-old succinimide, 2-dodecylsuccinimide, 2-year-old succinimide, 2,3-dimethylsuccinimide, 2,3-getylsuccinimide, 2,3-dipropylsuccinimide, 2,3-dibutylsuccinimide , 2,3-dihexylsuccinimide and the like.
  • imide compound represented by the general formula (I 1-4) examples include maleimide, 2-methylmaleimide, 2-ethylmaleimide, 2-propylmaleimide, 2-butylmaleimide, and 2-hexyl.
  • imide compound represented by the general formula (I 1-5) examples include daltar imide, 3-methyl daltar imide, 3-ethyl dartar imide, 3-propyl dal ter imide, and 3-butyl butyl imide.
  • Imide 3-hexylglutarimide, 3-octylglutarimide, 3-decylglutarimide, 2,4-dimethyldartarimide, 2,4-getyldartarimide, 2,4-dipropylglutarimide, 2,4-one Examples include dibutyldaltarimide, 2,4-dihexylglutarimide, 2,4-dioctyldarylimide, and 2,4-didecylglutarimide. Is done.
  • the imides represented by the general formula (I1-1), which are raw materials used in the present invention, are all known, or can be prepared by reacting a corresponding dicarboxylic acid or a derivative thereof with ammonia, urea, or the like. It can be easily produced by imidizing the compound according to a conventional method.
  • the imides may have a purity of 100%, but may contain impurities. Generally, the imides have a purity of 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, more preferably 98% by weight.
  • impurities that become the target cyclic amines under hydrogen reduction conditions for example, in the case of tetrahydrophthalimide, positional isomers of double bonds, stereoisomers of imide ring condensed positions (cis and trans) Body
  • the metal catalyst used in this reaction includes at least one catalyst selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxides thereof.
  • modified catalysts to which molybdenum, tungsten, magnesium, palladium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon, oxides thereof, and the like are added. Also, a mixture of the above catalysts can be used.
  • preferred catalysts include copper-zinc oxide, copper-zinc-chromium oxide, copper-subcomplex-chromium-magnesium oxide, copper-zinc-chromium-barium oxide, and copper-zinc-magnesium oxide.
  • a catalyst to which a forming aid such as diatomaceous earth, terra alba, and graphite is added, or a catalyst in which the above-mentioned metal oxide is supported on a carrier such as alumina-silicone force can be used.
  • the form of these catalysts is not particularly limited, and may be appropriately selected and used in a powder form, a tablet form or the like according to the form selected. Specifically, a powder catalyst is used for a batch or continuous suspension reaction, and a tablet catalyst or the like is used for a fixed bed reaction.
  • the average particle size of the powder catalyst is not particularly limited, the average particle size is preferably from 1 to L 00 m, particularly preferably 350 m from the viewpoints of reactivity and filterability after the reaction.
  • the method for preparing these supported catalysts is not particularly limited, and a conventionally known method such as an impregnation method or a coprecipitation method can be used, or a commercially available catalyst can be used as it is.
  • These catalysts are preferably subjected to an appropriate activation treatment such as a reduction treatment before use, and then subjected to the reaction.
  • the organic solvent used in the present invention is inert to the reduction reaction, and is used alone or in an appropriate combination of two or more.
  • aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, cumene, trimethylbenzene, alkyl (carbon number 614) benzene, tetrahydronaphthalene, trade name of Exxon Corporation.
  • aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, cumene, trimethylbenzene, alkyl (carbon number 614) benzene, tetrahydronaphthalene, trade name of Exxon Corporation.
  • examples include Besso # 150 and Solbesso # 200.
  • Examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, decahydronaphthalene, trade names Rikasolve 800 and Guatemalasolve 900 manufactured by Nippon Rika Co., Ltd. And the like.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon include n-hexane, n-heptane, n-octane, isooctane, nonane, and the like.
  • the ether solvent examples include a chain ether solvent and a cyclic ether solvent.
  • a chain ether solvent having at least two (preferably 2 to 5) ether bonds (1 O—) is preferable.
  • the cyclic ether solvent an ether bond (single 0-) at least one or more (preferable properly is 1 or 2) cyclic ether solvents C 4 one C 5 having preferred.
  • the above-mentioned ether solvents include tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, triethylene daricol dimethyl ether, tetraethylene daricol dimethyl ether, Ethylene daricol getyl ether, diethylene darikol dimethyl ether, triethylene glycol butyl ether, tetraethylene daricol getyl ether, ethylene daricol dibutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene Dalicol dibutyl ether, anisol and the like are exemplified.
  • organic solvent examples include hydroxyl groups, ester groups, amide groups, imide groups, cyano groups, nitro groups, formyl groups, and the like.
  • An active organic solvent is used.
  • an organic solvent having a hydroxyl group can be obtained under the above-mentioned reduction reaction conditions. Reacts with cyclic amines to form the corresponding tertiary amine.
  • a functional group such as an ester group, an amide group, an imide group, a cyano group, a nitro group, and a formyl group
  • the organic solvent itself may be reduced, Alternatively, generated water is added to the organic solvent. Therefore, it is not preferable to use the organic solvent having the above functional group.
  • the hydrogen gas used in this reaction need not necessarily be of high purity, and may contain nitrogen, methane, or the like that does not affect the reduction reaction.
  • the amount of the catalyst used is not particularly limited. However, if the amount of the catalyst is small, the reaction requires a long time, so that the catalyst is usually used in an amount of 0.1 to 100% by weight, especially 0.5, based on the starting imide. To 80% by weight, more preferably about 1.0 to 50% by weight.
  • the reaction temperature ranges from 150 to 350 ° C, preferably from 200 to 300 ° C. At a temperature lower than 150 ° C, it is difficult to obtain a practical reduction rate, and at a temperature higher than 350 ° C, a side reaction or a decomposition reaction is caused, and the yield tends to decrease. Disadvantageous.
  • the reaction pressure is in the range of 1 to 3 OMPa, preferably 3 to 25 MPa in hydrogen partial pressure. At a hydrogen partial pressure of less than IMPa, a practical reduction rate is hardly obtained, and even if a hydrogen partial pressure of more than 30 MPa is used, no remarkable significance is observed, which is economically disadvantageous.
  • the amount of the organic solvent used is not particularly limited. However, if the amount is too large, the productivity efficiency is deteriorated due to a decrease in the raw material concentration, and if the amount is too small, the reaction does not easily proceed smoothly. 50 to 500 parts by weight, preferably 100 to 300 parts by weight, more preferably 200 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw material imides Is recommended.
  • the method for producing cyclic amines according to the present invention is characterized in that the produced water and the cyclic amines as a reduction product are continuously or intermittently extracted from the reaction system together with hydrogen gas.
  • the amount of the organic solvent extracted when the produced water and the cyclic amines of the reduction product are extracted out of the system together with the hydrogen gas becomes remarkable.
  • the method for extracting the water produced in the reaction system and the generated cyclic amines together with hydrogen gas out of the reaction system is as follows.
  • Hydrogen gas is introduced into the gas phase, and the water present in the gas phase and (2) Hydrogen gas is introduced into the liquid phase and bubbling is performed, and the generated water and the cyclic amines present in the liquid phase and the gas phase are hydrogenated. It is recommended to take out with the gas out of the system.
  • the supply location of the hydrogen gas may be the gas phase or the liquid phase in the reaction system, but it is preferable to ventilate the liquid phase in order to increase the efficiency of extracting the produced water and the cyclic amines. . Even when the above method is employed, the amount of hydrogen extracted outside the reaction system is appropriately adjusted so that the raw material imides are not extracted outside the reaction system.
  • the amount of hydrogen extracted out of the reaction system (the amount of hydrogen gas in the extracted hydrogen-containing mixed gas), if continuously extracted, is the gas space movement speed at the pressure and temperature of the reaction (hr- 1 ) (
  • rGH S Vj is 0.1 to 30 O hr-preferably 0. SSOO hr- 1 , more preferably 1 to 100 hr- 1 .
  • the amount of hydrogen varies depending on the reactor and reaction conditions, and is appropriately selected during operation. If the amount of hydrogen extracted is too small, the chance of contact between the produced water and the catalyst increases, which is unfavorable because it has an adverse effect such as deactivation of the catalyst.
  • the extraction of the hydrogen-containing mixed gas out of the system is preferably performed continuously as described above, but may be performed intermittently. If the amount of the hydrogen-containing mixed gas withdrawn is small, the efficiency of extracting the produced water and the cyclic amines is reduced. Therefore, even in the case of intermittent operation, it is preferable to appropriately increase the extraction amount of the hydrogen-containing mixed gas to promote extraction of the produced water and the cyclic amines.
  • a method of treating the extracted hydrogen-containing mixed gas there is also a method of discharging the hydrogen-containing mixed gas as it is and discarding it, but after removing the generated water, the generated cyclic amines and the organic solvent from the hydrogen-containing mixed gas, A method is preferred in which all or a part of the unreacted hydrogen gas is circulated in the reaction system using a circulator and reused.
  • a method for removing generated water, cyclic amines and organic solvent from the extracted hydrogen-containing mixed gas a known method such as cooling and condensing using a pressure equalizing condenser or the like to perform gas-liquid separation may be used. .
  • the separated hydrogen gas is desirably reused using a hydrogen circulator.
  • the produced water, solvent and cyclic amines extracted together with hydrogen from the reactor are cooled and condensed by a pressure equalizing condenser and stored in a gas-liquid separator.
  • the separated hydrogen gas is reintroduced from the bottom of the reactor by a hydrogen circulator. Hydrogen gas for the reaction consumption is supplemented.
  • An amount corresponding to the amount of the solvent to be withdrawn is supplied to a reactor as appropriate from an organic solvent charging pump.
  • the resulting crude reaction product is purified to obtain cyclic amines.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the amount of the catalyst and other conditions, but is usually 2 to 20 hours, preferably 4 to 15 hours.
  • the reaction equipment is not limited as long as it can withstand the required hydrogen pressure, and the reaction type of the reduction reaction is not limited to a batch method. A continuous system in which co-feeding and reaction are performed can also be employed.
  • the cyclic amines obtained by the above reduction treatment are usually purified by distillation, solvent extraction, recrystallization, adsorbent treatment, and the like.
  • the cyclic amines represented by are produced. These cyclic amines are compounds in which the carbonyl group of the imide represented by the general formula (I1-1) is reduced to a methylene group.
  • an imide represented by the general formula (I1-1) having an unsaturated group in A 2 is used as a raw material, the unsaturated compound represented by the general formula (II- It is converted to the cyclic amine represented by 2).
  • a 2 ° is a group having a ring structure
  • a 2Q is one selected from the group consisting of an aromatic ring, a cyclohexane ring, a saturated condensed ring, and a bicyclo ring
  • a group containing two or more rings can be mentioned.
  • a “A group containing one or more rings selected from the group consisting of an aromatic ring, a cyclohexane ring, a saturated condensed ring, and a bicyclo ring” represented by 2Q is an aromatic ring (particularly a benzene ring). Ring, naphthalene ring), cyclohexane ring, saturated condensed ring (particularly, decalin), and bicyclic ring (particularly, norpolnanane, and 7-oxabisic [2,2,1] heptane) 1 And divalent groups obtained by removing two hydrogen atoms from two rings.
  • any of the above rings may have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • aromatic rings especially benzene rings and naphthylene rings
  • saturated condensed rings especially decalin
  • the cyclohexane ring may be substituted with at least one (particularly 1 to 2) alkyl group having 1 to 12 (particularly 1 to 10) carbon atoms.
  • an alkyl group preferably having 1 to L2, particularly 1 to 10 alkyl groups
  • From 1 to 12, especially 1 to 10 alkyl groups obtained by removing two hydrogen atoms from a cyclohexane ring which may be mono- or di-substituted.
  • a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated condensed ring (particularly, decalin), or
  • R 4G , R 5Q and R 6D which are substituents of the cyclic amines represented by the above general formulas (I 1-3 ′) to (II-5 ′) are the same or different, and each has a hydrogen atom and a carbon number. It is a saturated aliphatic hydrocarbon group of 1 to 18 or an aryl group which may have a substituent. Examples of the saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and preferably a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. No.
  • methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pendudecyl, hexadecyl, hepdudecyl, octadecyl, etc. Is exemplified.
  • aryl group of the aryl group which may have a substituent examples include a monocyclic or bicyclic aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include phenyl, naphthyl and the like. The aryl group may be substituted with 1-3 (particularly 1-2) alkyl groups having 1-18 carbon atoms.
  • the cis / trans ratio is usually 90 Z 10 or more, preferably 92 Z 8 or more, and more preferably 95 Z 5 or more, and the cis-stereocyclic ring fused position is maintained. Is done.
  • the cis-transform ratio is based on the peak area ratio in gas chromatography-analysis.
  • the reaction crude containing the mixture of cis-form Z-trans-form of octahydroisoindole obtained as described above is usually subjected to precision distillation to obtain a desired cis-form fraction and a trans-form.
  • the cis-isomer and the trans-isomer mixture are separated.
  • a distillation column used for precision distillation a distillation column having a theoretical plate number of 20 to 200 plates, preferably 50 to 150 plates is recommended.
  • the distillation column may be of a commonly used type, and examples thereof include a tray type and a packed type.
  • the rectification conditions for precision distillation can be appropriately selected depending on the ratio of the cis- / trans-form of octahydroisoindole to be distilled, the content of impurities in the product, and the like.
  • the distillation can be carried out at a temperature of 30 to 300 ° C, a top pressure of the distillation apparatus of normal pressure to 0.1 kPa, and a reflux ratio of 1 to 50.
  • the desired high-purity cis-one-year-old ctahydroisoindole can be obtained in a yield of about 20 to 95%, preferably about 30 to 95%, and a purity of 99% or more, preferably 99% or more. It can be obtained with a high purity of at least 5%, more preferably at least 99.7%.
  • the purity depends on the peak area ratio of gas chromatography analysis.
  • the fraction of the cis-Z-trans-form mixture mainly composed of the trans-form separated by precision distillation can be used as a raw material in the isomerization reaction step of the third or fourth invention described later.
  • the trans isohydrohydroisoindole represented by the general formula (II1-1) is sterically converted into the cis monohydroisoindole represented by the general formula (II1-2). It is characterized by the opposite sex. Specifically, it is represented by the following reaction formula.
  • trans-octahydroisoindole used for isomerization may be 100% pure, but may contain cis-octahydroisoindole. Good. There is no particular problem as long as the ratio between the cis form and the trans form (cis / trans ratio) is in the range of 0100 to 60Z40, preferably 0Z100 to 40/60. . The ratio between the cis-form and the trans-form is as follows: [Rest 9.
  • the octahydroisoindole as an isomerization raw material can be easily obtained by a conventionally known production method described in, for example, JP-A-6-289727.
  • the desired cis-octahydroisoindole is obtained.
  • the remaining trans-enriched cis / trans mixed hydroisoindole from which the isomers have been recovered can also be used as a raw material for isomerization.
  • Metal catalyst used in this reaction may be one or more selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxides thereof.
  • the catalyst include modified catalysts to which one or more selected from molybdenum, tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon and oxides thereof are added.
  • the form of the catalyst may be either unsupported or supported on a carrier, but is preferably used unsupported because activity becomes high.
  • the carrier includes, but is not particularly limited to, commonly used activated carbon, diatomaceous earth, alumina, silica, silica monoalumina, zeolite, and the like.
  • the form of these catalysts is not particularly limited, and may be appropriately selected and used in the form of a powder, a tablet, or the like according to the selected form. Specifically, a powder catalyst is used for a batch or continuous suspension reaction, and an evening bullet catalyst is used for a fixed bed reaction.
  • the particle size of the powder catalyst is not particularly limited, but from the viewpoint of reactivity and filterability after the reaction, the average particle size is preferably from 1 to 100 m, particularly preferably from 3 to 50 m.
  • its preparation method is not particularly limited, and a conventionally known method such as an impregnation method or a coprecipitation method can be used, and a commercially available catalyst can also be used as it is.
  • These metal catalysts can be used as they are, or they can be subjected to an appropriate activation treatment such as a reduction treatment before use and then used for the reaction.
  • the reaction may be carried out without a solvent or in an organic solvent.
  • organic solvent aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, ether solvents, and the like can be used, depending on the metal catalyst used.
  • examples include Besso # 150 and Solbesso # 200.
  • alicyclic hydrocarbons As alicyclic hydrocarbons, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, decahydronaphthalene, Rikasolv 800, trade names manufactured by Nippon Rika Co., Ltd. 0 and the like are exemplified.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon include n-hexane, n-heptane, n-octane, isooctane, and nonane.
  • ether solvents include tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene solicone resin; 1-detjyl ether, diethylene glycol d-ethyl ether, triethylene dalicol decyl ether, tetra-ethylene dalicol getyl ether, ethylene dalicol dibutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, tetra Examples include ethylene dalicol dibutyl ether and anisol.
  • the hydrogen gas used in the isomerization reaction of the present invention does not necessarily need to be high purity, and may contain nitrogen, methane, etc. which do not affect the isomerization reaction.
  • the amount of the catalyst to be applied is usually 0.05 to 50% by weight, preferably about 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 50% by weight, based on the octahydroisoindole as a raw material for isomerization.
  • the range of 220% by weight is recommended from the viewpoint of reaction rate and economy.
  • the reaction temperature is appropriately selected depending on the type and amount of the catalyst to be used, but it is about 150 to 350 ° C, preferably about 200 to 300 ° C. If the temperature is lower than 150 ° C, a sufficient isomerization rate cannot be obtained, and if the temperature exceeds 350 ° C, a side reaction or a decomposition reaction may occur, and the yield tends to decrease. Disadvantageous.
  • the reaction pressure is about 0.001 to 3 OMPa, preferably about 0.5 to 20 MPa in terms of hydrogen partial pressure. At a hydrogen partial pressure of less than 0.000 MPa, an industrially sufficient isomerization rate cannot be obtained, and even if a hydrogen partial pressure of more than 3 OMPa is used, no remarkable significance is observed. Disadvantageous.
  • the amount of the organic solvent used is not particularly limited, but if the amount used is large, the productivity is deteriorated.
  • the range of 0 to L0.0 parts by weight, preferably 0 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of octahydroisoindole as a raw material for isomerization is recommended.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the amount of the catalyst and other conditions, but is usually 0.5 to 30 B, preferably 1 to 15 hours.
  • the isomerization method of the present invention is not particularly limited, but is a method using a liquid phase suspension bed in which the above metal catalyst is dispersed in a reaction solution, and a method in which the metal catalyst is fixed in a reactor.
  • a method based on a fixed bed flow reaction in which a reaction solution is applied is employed.
  • a suspension bed there is a method in which a metal catalyst, an isomerization raw material and a solvent are charged into a pressure-resistant container, and the space is replaced with hydrogen, followed by stirring at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • the trans isomer in the octahydroisoindole of the isomerization raw material can be isomerized to the cis isomer.
  • a reaction product can be obtained.
  • the ratio of the cis-form / trans-form can usually be about 68/32 to 82/18.
  • the thus-obtained isomerization reaction product after filtering the catalyst, is subjected to a purification method known in the art, such as distillation, solvent extraction, recrystallization, P and binder treatment, to obtain a higher purity cis-ion. Kutahydroisoindole is obtained.
  • a mixture of the cis-form z-trans-form of hydroisoindole is usually subjected to precision distillation to obtain a desired cis-form fraction and the cis-form / trans-form containing the trans-form as main components. It is separated into a fraction of the trans-isomer mixture.
  • a distillation column having a theoretical plate number of 20 to 200, preferably 50 to: I50 is recommended.
  • the distillation column may be of a commonly used type, and examples thereof include a tray type and a packed type.
  • the rectification conditions for the precision distillation can be appropriately selected depending on the ratio of the cis-form to the trans-form of the hydroisoindole to be distilled, the content of impurities in the crude product, and the like. Is 30 to 300 ° C, the top pressure of the distillation apparatus is normal pressure to 0.1 kPa, and the reflux ratio is 1 to 50.
  • the desired cis-isooctahydroisoindole can be obtained in a yield of about 20 to 80%, preferably about 30 to 82%, and a purity of 9.9% or more, preferably High purity of 99.5% or more, more preferably 99.7% or more can be obtained.
  • the purity is based on the peak area ratio of gas chromatography analysis.
  • the fraction of the cis-isomer / trans-isomer mixture mainly composed of the trans-isomer separated by precision distillation may be subjected to the isomerization reaction of the third invention again, or may be subjected to the isomerization reaction step of the fourth invention described later. It can be used as a raw material. IV. Fourth invention
  • the desired cis-octahydroisoindole is recovered by hydrogen reduction of tetrahydrofurimide and Z or hexahydrophthalimide, and the trans-octahydroisoindole by-produced isomerized.
  • a method for producing a desired cis-isomer with high purity and a high yield by subjecting the cis-isomer to a cis-isomer / trans-isomer mixture, separating and purifying the desired cis-isomer and recycling the trans-isomer. provide.
  • the method for producing a high-purity cis-isohydrohydroisoindole according to the fourth invention comprises the following steps (1) to (4).
  • a first step of producing a mixture of cis-one-year-old kutahydroisoindole and trans-one-octahydroisoindole (hereinafter, referred to as a “cis-isomer-trans-isomer mixture”);
  • the desired high-purity cis-isomer is recovered from the cis-isomer / trans-isomer mixture having an increased cis-isomer content obtained in the third step, and the trans-isomer or the trans-isomer-isomer mixture containing the trans-isomer as a main component is recovered.
  • the fourth step of separation is obtained from the cis-isomer / trans-isomer mixture having an increased cis-isomer content obtained in the third step, and the trans-isomer or the trans-isomer-isomer mixture containing the trans-isomer as a main component.
  • the hexahydrophthalimide represented by the general formula (IV-1) and Z or the tetrahydrophthalimide represented by the general formula (IV-2) are converted into the above-mentioned step (a) or step (b).
  • step (a) or step (b) To produce a mixture of cis-octahydroisoindole and trans-octahydroisoindole (cis-form Z-trans-form mixture).
  • Hexahydrophthalimide represented by the above general formula (IV-1) and tetrahydrophthalimide represented by the general formula (IV-2) which are raw materials are both produced by known methods.
  • Hexahydrophthalimide may be a cis-form, a trans-form, or a mixture of both, but the cis-form is preferably selected from the viewpoint of obtaining cis-octahydroisoindole predominantly.
  • tetrahydrophthalimide can also employ both positional isomers and steric isomers of the double bond.7 ⁇ 1X1 compliant to UL-from g-sia point
  • 1,2,3,6-tetrahydrophthalimide is preferably selected.
  • the following method is exemplified as a method for producing cis-hexahydrophthalimide and cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, which are preferred raw materials.
  • V-2) (IV-1) cis First, butadiene and maleic anhydride are subjected to a conventional Diels-Alder reaction to obtain a compound (V-1). This is reduced (for example, H 2 -Pd / C) by a conventional method to give compound (V-2). Then, the compound (V-1) or the compound (V-2) is reacted with ammonia or the like to imidize the acid anhydride, and cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide (IV-2a), respectively. cis or cis-hexahydrophthalimide (IV-1) cis is obtained.
  • the compound (IV-1) cis can also be obtained by reducing (eg, H 2 -Pd / C) the compound (IV-2a) cis by a conventional method.
  • the cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide (IV-2a) cis and Z or cis-hexahydrophthalimide (IV-1) cis thus obtained are used as a raw material of the present invention.
  • Step (a) can be performed in the same manner as in the first invention. Specifically, it is as follows.
  • the metal catalyst used in this reaction is at least one metal catalyst selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxides thereof.
  • molybdenum, tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, Modified catalysts to which silicon and their oxides are added are exemplified. Also, mixtures of the above catalysts can be used.
  • the content ratio of each metal oxide constituting the catalyst is not particularly limited.
  • CuO / Cr303 / ⁇ 203 / ⁇ aO 35-65 / 35-65 / 0- 20 0-20 (weight ratio), particularly preferably from 40 to 60 / 40-60 / 0-10 / 0-10
  • C u OZ Z N_ ⁇ / a 1 2 0 3 / B aO / S I_ ⁇ 2 35 ⁇ 65 / 35 ⁇ 65Z0 ⁇ 20 / 0 ⁇ 15 / 0 ⁇ : L 5 ( weight ratio) particularly, 40 ⁇ 60 / 40 ⁇ 60Z0 ⁇ 15 / 0 ⁇ : L 0Z0 ⁇ 10 is preferred.
  • a catalyst to which a forming aid such as diatomaceous earth, terra alba, and graphite is added, or a catalyst in which the above-mentioned metal oxide is supported on a carrier such as alumina-silicone force can be used.
  • the form of these catalysts is not particularly limited, and may be appropriately selected and used in the form of a powder, a tablet, or the like according to the selected form. Specifically, a powder catalyst is used for a batch or intermittent suspension reaction, and a tablet catalyst or the like is used for a fixed bed reaction.
  • the particle size of the powder catalyst is not particularly limited, but from the viewpoint of reactivity and filterability after the reaction, the average particle size is preferably 1 to;
  • the method for producing these supported catalysts is not particularly limited, and can be easily produced by a conventionally known method such as an impregnation method and a coprecipitation method.
  • These catalysts may be commercially available, and are not particularly limited.
  • These catalysts can be used as they are, but are preferably subjected to a suitable activity treatment such as a reduction treatment before use before use.
  • the organic solvent used in the present invention is a water-soluble organic solvent that is inactive under the conditions of the reduction reaction.
  • the water-soluble organic solvent is an organic solvent that does not form a two-phase system consisting of an organic phase and an aqueous phase when the organic solvent and water are mixed (that is, an organic solvent that is compatible with water).
  • an organic solvent having a solubility in water the weight of an organic solvent dissolved in 100 g of water at 20 ° C) of not less than 20 g.
  • Organic solvents of 0 g or more, especially 100 g or more, are preferred.
  • water-soluble organic solvents that can be used effectively in the present invention have a solubility parameter of 8 to: L 1.5 (preferably 8.5 to: L 1). Organic solvents in the range of 0) are preferred.
  • solubility parameter ( ⁇ ) is, for example, as described in JH Hildebrand, RL Scott; “Solubility of Non-electrolytes” Chap. 20, Rein hold (1950), according to the following equation. You can ask.
  • compatibility with water generated during the reaction is improved, and contact between water and the catalyst is reduced, so that catalyst deactivation can be suppressed.
  • an organic solvent having a solubility parameter of less than 8 per minute the compatibility with the starting imides and the generated cyclic amines becomes low, so that the reaction rate decreases by 1% and the compatibility with water further decreases by 1%.
  • the metal catalyst tends to be more susceptible to water produced as a by-product, while the solubility parameter
  • water-soluble organic solvents which are inert under reduction conditions having no functional group such as hydroxyl group, ester group, amide group, imide group, cyano group, nitro group, formyl group or unsaturated bond.
  • Organic solvents are used.
  • a water-soluble organic solvent having a hydroxyl group reacts with the cyclic amine of the product under the above-mentioned reduction reaction conditions to produce tertiary amine.
  • a water-soluble organic solvent having a functional group such as an ester group, an amide group, an imide group, a cyano group, a nitro group, or a formyl group or an unsaturated bond
  • the organic solvent itself is reduced or Produced water may be added to the solvent. Therefore, it is not preferable to use an organic solvent having the above functional group.
  • Examples of the water-soluble organic solvent having a solubility parameter in the range of 8 to 11.5 used in the present invention include ether solvents, especially chain ether solvents and cyclic ether solvents.
  • ether solvents especially chain ether solvents and cyclic ether solvents.
  • chain ether-based solvent a chain ether-based solvent having at least two (preferably 2 to 5) ether bonds (_0-) is preferable.
  • R a and R b are the same or different and are a C i -C g alkyl group, and m represents an integer of 1 to 4. ]
  • a solvent in which Ra and Rb are methyl and m is 3 is preferred, that is, a solvent of triethylenedaricol dimethyl ether.
  • an ether bond (one hundred and one) at least one or more (preferably 1 or 2) C 4 one C 5 cyclic ether solvent is not preferable to have.
  • the above ether solvents include tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and ethylene glycol. Examples thereof include ethylene glycol and dimethyl ether. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the solubility parameter other than the above is in the range of 8 to 11.5, and the water-soluble organic solvent which does not adversely affect the production method of the present invention includes nitrogen-containing compounds such as pyridine, piperidine, and mol. Illustrated. These can be used alone or as a mixture of two or more. It can be used as a product, or can be used as a mixture with the ether-based solvent.
  • the solvent used in the present invention is a water-soluble organic solvent having the above-mentioned solubility parameter in the range of 8 to: L1.5, as long as the effect of the present invention is not adversely affected, and another water-insoluble organic solvent (for example, a mixed solvent to which an aromatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, an aliphatic hydrocarbon, or the like is added may be used.
  • a water-soluble organic solvent having a solubility parameter 1 in the range of 8 to 11.5 is 20 to: about L00% by volume, preferably about 50 to 100% by volume. .
  • the hydrogen gas used in this reaction need not necessarily be of high purity, and may contain nitrogen, methane, or the like that does not affect the reduction reaction.
  • the amount of the catalyst to be applied is usually in the range of 0.1 to 100% by weight, preferably about 0.5 to 80% by weight, more preferably about 1.0 to 50% by weight, based on the imides. Is selected with.
  • the reaction temperature is about 150 to 350 ° C, preferably about 200 to 300 ° C. If the temperature is lower than 150 ° C, a sufficient reduction rate cannot be obtained.If the temperature is higher than 350 ° C, side reactions and decomposition reactions may occur, and the yield tends to decrease, which is economically disadvantageous. You.
  • the reaction pressure is 1 to 3 OMPa, preferably about 3 to 25 MPa in hydrogen partial pressure. If the hydrogen partial pressure is less than 1 MPa, an industrially sufficient reduction rate cannot be obtained, and even if a hydrogen partial pressure exceeding 30 MPa is used, no remarkable significance is observed and it is economically disadvantageous.
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited as long as the generated water is compatible with the solvent, but is usually 50 to 500 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight of the imides. A range of from 0.003 to 300 parts by weight, more preferably from 200 to 2000 parts by weight, is recommended.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the kind of the imide, the amount of the catalyst and other conditions, but is usually 2 to 20 hours, preferably 4 to 15 hours.
  • the hexahydrophthalimide represented by the general formula (IV-1) and the tetrahydrophthalimide represented by the general formula (IV-2) are cis-one-year-old kutahydroisoindole (IV-3) as shown below.
  • IV-3 Converted to cis and trans isooctahydroisoindole (IV-3) trans.
  • the ratio of the cis isomer and the trans isomer (cis / trans isomer ratio) is a mixture of about 68/32 to 82/18.
  • Step (b) can be performed in the same manner as in the above-described second invention. Specifically, it is as follows.
  • the metal catalyst used in this reaction is at least one metal catalyst selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxides thereof. And modified catalysts to which molybdenum, tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon, silicon oxides and the like are added. Also, mixtures of the above catalysts can be used.
  • 40 60/40 60 ⁇ 0 15Z0 ⁇ : L 0 10 is preferred.
  • a catalyst obtained by adding a forming aid such as diatomaceous earth, terra alba, or graphite, or a catalyst in which the above-mentioned metal oxide is supported on a carrier such as alumina or silica may be used. it can.
  • the form of these catalysts is not particularly limited, and may be appropriately selected and used, such as a powder form or an emulsion form, depending on the form selected. Specifically, a powder catalyst is used for a batch or continuous suspension reaction, and a tablet catalyst or the like is used for a fixed bed reaction.
  • the average particle size of the powder catalyst is not particularly limited, the average particle size is preferably from 1 to L 00 m, particularly preferably 350 m from the viewpoints of reactivity and filterability after the reaction.
  • the catalyst can be easily produced by a conventionally known method such as
  • the organic solvent used in the present invention is inert to the reduction reaction, and is used alone or in an appropriate combination of two or more.
  • Organic solvents include aromatic carbon dioxide having 6 to 20 carbon atoms and 6 carbon atoms. Examples thereof include 20 alicyclic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms, and ether solvents.
  • aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, cumene, trimethylbenzene, alkyl (carbon number 6 to 14) benzene, tetrahydronaphthalene, trade name of Exxon Corporation.
  • aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, cumene, trimethylbenzene, alkyl (carbon number 6 to 14) benzene, tetrahydronaphthalene, trade name of Exxon Corporation.
  • examples include Besso # 150 and Solbesso # 200.
  • alicyclic hydrocarbon examples include cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, decahydronaphthalene, Rikasolv 800, trade names manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. 0 0 is exemplified.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon include n-hexane, n-heptane, n-octane, isooctane, nonane, and the like.
  • the ether solvent examples include a chain ether solvent and a cyclic ether solvent.
  • a chain ether solvent having at least 2 (preferably 2 to 5) ether bonds (-0-) is preferable.
  • a cyclic ether solvent a C 4 -C 5 cyclic ether solvent having at least one (preferably one or two) ether bond ( ⁇ 0—) is preferable.
  • the above-mentioned ether solvents include tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene dali core resin: ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the water-soluble organic solvent used in the above step (a) can also be suitably used.
  • the water-soluble organic solvent it is compatible with the raw material imides and octahydroisoindole to be produced, and has a solubility parameter of 8 to 11.5 (preferably 8.5 to; L 1).
  • Organic solvents in the range of 0. 0) are preferred.
  • Specific examples of the water-soluble organic solvent having a solubility parameter of 8 to: L1.5 include those used in the above step (a).
  • organic solvent examples include hydroxyl groups, ester groups, amide groups, imide groups, cyano groups, nitro groups, formyl groups, and the like.
  • An active organic solvent is used.
  • an organic solvent having a hydroxyl group reacts with cyclic amines under the above-mentioned reduction reaction conditions to generate a corresponding tertiary amine.
  • a functional group such as an ester group, an amide group, an imide group, a cyano group, a nitro group, and a formyl group
  • the organic solvent itself may be reduced, Alternatively, generated water is added to the organic solvent. Therefore, it is not preferable to use the organic solvent having the above functional group.
  • the hydrogen gas used in this reaction need not necessarily be of high purity, and may contain nitrogen, methane, or the like that does not affect the reduction reaction.
  • the amount of the catalyst used is not particularly limited. However, if the amount of the catalyst is small, the reaction requires a long time. Therefore, it is usually 0.1 to 100% by weight, particularly 0.5 To 80% by weight, more preferably about 1.0 to 50% by weight.
  • the reaction temperature ranges from 150 to 350 ° C., preferably from 200 to 300 ° C. At a temperature lower than 150 ° C, it is difficult to obtain a practical reduction rate, and at a temperature higher than 350 ° C, a side reaction or a decomposition reaction is caused, and the yield tends to decrease. To Disadvantageous.
  • the reaction pressure is in the range of 1 to 30 MPa, preferably 3 to 25 MPa in terms of hydrogen partial pressure. At a hydrogen partial pressure of less than 1 MPa, it is difficult to obtain a practical reduction rate, and even if a hydrogen partial pressure of more than 30 MPa is used, no remarkable significance is recognized, which is economically disadvantageous.
  • the amount of the organic solvent to be used is not particularly limited, but if the amount is too large, the productivity efficiency is deteriorated due to a decrease in the raw material concentration, and if the amount is too small, the reaction does not easily proceed smoothly. Usually, 50 to 500 parts by weight, preferably 100 to 300 parts by weight, more preferably 200 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw material imides. Range is recommended.
  • the method for producing octahydroisoindole according to the present invention is characterized in that water and reduced product octahydroisoindole are continuously or intermittently extracted from the reaction system together with hydrogen gas.
  • the amount of organic solvent extracted when water and reduced product octahydroisoindole are extracted out of the system together with hydrogen gas also becomes significant. .
  • the method of extracting the water generated in the reaction system and the generated octahydroisoindole with the hydrogen gas out of the reaction system is as follows. (1) Hydrogen gas is introduced into the gas phase, and the water generated in the gas phase is discharged. And (2) introducing hydrogen gas into the liquid phase and publishing it, and producing water and wastewater present in the liquid phase and gas phase. It is recommended to extract hydroisoindole out of the system together with hydrogen gas.
  • the supply location of the hydrogen gas may be the gas phase or the liquid phase in the reaction system, but the ventilation in the liquid phase enhances the extraction efficiency of generated water and octahydroisoindole. Preferred above. Even when the above method is adopted, the amount of hydrogen extracted out of the reaction system is appropriately adjusted so that imides as a raw material are not extracted out of the reaction system.
  • the amount of hydrogen withdrawn out of the reaction system (the amount of hydrogen gas in the hydrogen-containing mixed gas withdrawn), if continuously withdrawn, is the gas space movement speed (hr " 1 ) (hr" 1 ) ( Hereinafter, it is referred to as “GH SV”. Or 0. SSOO hr- 1 more preferably:! ⁇ 10 Ohr— 1 .
  • the amount of hydrogen varies depending on the reactor and reaction conditions, and is appropriately selected during operation. If the amount of hydrogen extracted is too small, the chance of contact between the produced water and the catalyst increases, which is unfavorable because it has an adverse effect such as deactivation of the catalyst.
  • the extraction of the hydrogen-containing mixed gas out of the system is preferably performed continuously as described above, but may be performed intermittently. If the amount of the hydrogen-containing mixed gas withdrawn is small, the efficiency of extracting the produced water and octahydroisoindole decreases. Therefore, it is preferable that the amount of the hydrogen-containing mixed gas to be extracted is increased as appropriate to promote the extraction of the produced water and octahydroisoindole even when the operation is performed intermittently.
  • a method of treating the extracted hydrogen-containing mixed gas there is also a method of discharging the hydrogen-containing mixed gas as it is and discarding it.However, the generated water, the generated hydroxyhydroisindole and the organic solvent are removed from the hydrogen-containing mixed gas.
  • a method is preferred in which all or part of the unreacted hydrogen gas is circulated in the reaction system using a circulator and reused.
  • Known methods such as cooling, condensing and gas-liquid separation using a pressure equalizing condenser, etc., are used to remove generated water, oxyhydroisoindole and organic solvent from the extracted hydrogen-containing mixed gas. Should be adopted. It is desirable to reuse the separated hydrogen gas using a hydrogen circulator. Discarding large amounts of hydrogen gas is not economical and involves risks.
  • the produced water, solvent and octahydroisole extracted together with hydrogen from the reactor are cooled and condensed by a pressure equalizing condenser and stored in a gas-liquid separator.
  • the separated hydrogen gas is reintroduced from the bottom of the reactor by a hydrogen circulator.
  • Hydrogen gas for reaction consumption is replenished.
  • An amount corresponding to the amount of the solvent to be withdrawn is supplied to a reactor as appropriate from an organic solvent charging pump.
  • the resulting crude reaction product is purified to obtain octahydroisoindole.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the amount of the catalyst and other conditions, but is usually 2 to 20 hours, preferably 4 to 15 hours.
  • the reaction equipment is not limited as long as it can withstand the required hydrogen pressure.
  • the reaction type of the reduction reaction is not limited to a batch system, and a continuous supply of a solvent-diluted solution of the raw material is provided. A continuous system in which the reaction takes place is also possible.
  • the octahydroisoindole obtained by the above reduction treatment is usually purified by distillation, solvent extraction, recrystallization, PJ: adsorbent treatment, and the like.
  • hexahydrophthalimide represented by the general formula (IV-1) and tetrahydrophthalimide represented by the general formula (IV-2) are cis-octahydroisoindole (IV-3) cis and trans Converted to isoindole (IV-3) trans.
  • Cis / trans mixture of octahydroisoindole obtained in the first step Then, a desired high-purity cis-isomer is recovered from the solution, and a trans-isomer or a trans-isomer / cis-isomer mixture containing a trans-isomer as a main component is separated.
  • the cis-isomer is purified and recovered from the mixture by distillation, recrystallization (recrystallization after conversion to an organic acid salt), treatment with P and a binder, or the like. From the viewpoint of obtaining high-purity cis-form, it is recommended to use distillation (particularly precision distillation).
  • the specific operation of precision distillation is shown below.
  • a distillation column having a theoretical plate number of 20 to 200 plates, preferably 50 to: L50 is recommended.
  • the distillation column may be any commonly used type, and examples thereof include a tray type and a packed type.
  • the rectification conditions for precision distillation can be appropriately selected depending on the ratio of the cis-// trans-form of octahydroisoindole to be distilled, the content of impurities in the crude product, and the like.
  • the distillation can be carried out at a temperature of 30 to 300 ° C, a top pressure of the distillation apparatus of normal pressure to 0.1 kPa, and a reflux ratio of 1 to 50.
  • a desired high-purity cis-form fraction and a trans-form or a trans-cis-form mixture containing a trans-form as a main component are separated.
  • the desired cis-one-year-old hydroisoindole can be purified with a high purity of at least 99%, preferably at least 99.5%, more preferably at least 99.7%. Obtainable. Note that the purity is based on the peak area ratio of gas chromatography analysis.
  • the trans form or the trans form / cis form mixture mainly composed of the trans form separated in the second step is subjected to a reaction temperature of 150 to 350 ° C. and a hydrogen partial pressure of 0.0 in the presence of a metal catalyst.
  • trans-isomer or the trans-isomer / cis-isomer mixture containing the trans-isomer as the main component in this step means that trans-octahydroisoindole may have a purity of 100%, or This means that it may contain octahydroisoindole.
  • Particularly problematic is a mixture in which the ratio between the cis form and the trans form (cis / trans ratio) is in the range of 100 to 60/40, preferably 0/100 to 40/60. There is no.
  • the ratio of the cis-form to the trans-form means the peak area ratio in gas chromatography analysis.
  • the metal catalyst used in this reaction may be one or more selected from copper, zinc, nickel, copper-zinc, copper-chromium, zinc-chromium, copper-zinc-chromium, and oxides thereof.
  • the catalyst include modified catalysts to which one or more selected from molybdenum, tungsten, magnesium, barium, aluminum, calcium, zirconium, manganese, nickel, silicon and oxides thereof are added.
  • the form of the catalyst may be either unsupported or supported on a carrier, but is preferably used unsupported because activity becomes high.
  • examples of the carrier include generally used activated carbon, diatomaceous earth, alumina, silica, silica-alumina, zeolite, and the like, and are not particularly limited.
  • the form of these catalysts is not particularly limited, and may be appropriately selected and used, such as a powder form or a latex form, depending on the selected form. Specifically, a powder catalyst is used for a batch or continuous suspension reaction, and an evening bullet catalyst is used for a fixed bed reaction.
  • the particle size of the powdered catalyst is not particularly limited, but it is flat from the viewpoint of reactivity and filterability after the reaction. Average particle size is 1 to; L00m is preferable, and 3 to 50m is particularly preferable.
  • a supported catalyst its preparation method is not particularly limited, and a conventionally known method such as an impregnation method or a coprecipitation method can be used, and a commercially available catalyst can also be used as it is.
  • These metal catalysts can be used as they are, or they can be subjected to an appropriate activation treatment such as a reduction treatment before use and then used for the reaction.
  • the reaction may be carried out without a solvent or in an organic solvent.
  • organic solvent that can be used, aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, ether solvents, and the like can be used, depending on the metal catalyst used.
  • aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, cumene, trimethylbenzene, alkyl (6- to 14-carbon) benzene, tetrahydronaphthalene, and a product name manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd. Examples include Besso # 150 and Solbesso # 200.
  • alicyclic hydrocarbons As alicyclic hydrocarbons, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, decahydronaphthalene, Rikasolv 800, trade names manufactured by Nippon Rika Co., Ltd. 0 and the like are exemplified.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon include n-hexane, n-heptane, n-octane, isooctane, nonane, and the like.
  • ether solvents include tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-butane, ethylene solicol dimethino 'ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene diol glycol dimethyl ether, ethylene glycol getyl ether, Diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene daricol dibutyl ether, triethylene daricol dibutyl ether, tetraethylene daricol dibutyl ether, An example is anisol.
  • the hydrogen gas used in the isomerization reaction of the present invention does not necessarily have to have high purity, and may contain nitrogen, methane, or the like that does not affect the isomerization reaction.
  • the amount of the catalyst to be applied is usually 0.05 to 50% by weight, preferably about 0.1 to 30% by weight, more preferably 0 to 50% by weight, based on the octahydroisoindole as a raw material for isomerization. A range of 5 to 20% by weight is recommended in terms of reaction speed and economy.
  • the reaction temperature is appropriately selected depending on the type and amount of the catalyst to be used, but is about 150 to 350 ° C, preferably about 200 to 300 ° C. If the temperature is lower than 150 ° C, a sufficient isomerization rate cannot be obtained, and if the temperature exceeds 350 ° C, a side reaction or a decomposition reaction may occur, and the yield tends to decrease. Disadvantageous.
  • the reaction pressure is about 0.001 to 3 OMPa, preferably about 0.5 to 20 MPa at a partial pressure of 7 elements. At a hydrogen partial pressure of less than 0.001 MPa, industrially sufficient isomerization rates cannot be obtained, and significant significance is observed even when a hydrogen partial pressure of more than 30 MPa is used.
  • the amount of the organic solvent used is not particularly limited, but if the amount used is large, the productivity is deteriorated.
  • the range of 0 to: L000 parts by weight, preferably 0 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of octahydroisoindole as the isomerization raw material is recommended.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the amount of the catalyst and other conditions, but is usually 0.5 to 30 hours, preferably 1 to 15 hours.
  • the isomerization method of the present invention is not particularly limited, a method using a liquid phase suspension bed in which the above metal catalyst is dispersed in a reaction solution, and a metal catalyst is fixed in a reactor Then, a method based on a fixed bed flow reaction in which a reaction solution is applied thereto is employed.
  • a method based on a fixed bed flow reaction in which a reaction solution is applied thereto is employed.
  • a suspension bed there is a method in which a metal catalyst, an isomerization raw material and a solvent are charged into a pressure-resistant container, and the space is replaced with hydrogen, followed by stirring at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • the ratio of the cis-form / trans-form can usually be made about 68 / 32-82 / ⁇ 8.
  • a desired high-purity cis-isomer is recovered from the cis-isomer / trans-isomer mixture with an increased cis-isomer content obtained in the third step, and a trans-isomer or a trans-isomer-isomer mixture containing trans-isomer as a main component is separated.
  • the cis-isomer is purified and recovered from the mixture by distillation, recrystallization (eg, recrystallization after conversion to an organic acid salt), treatment with an agent, and the like. From the viewpoint of obtaining high-purity cis-form, it is recommended to use distillation (particularly precision distillation).
  • the specific operation of precision distillation can be performed according to the operation shown in the second step. As a result, it is possible to separate a desired high-purity cis-form fraction and a fraction of the cis-form / trans-form mixture containing a trans-form as a main component.
  • the desired cis-one-year-old hydroisoindole can be obtained with a high purity of at least 99%, preferably at least 99.5%, more preferably at least 99.7%. it can.
  • the purity is based on the peak area ratio of gas chromatography analysis.
  • cis-one-year-old kutahydroisoindole having a high yield and a high purity can be produced from tetrahydrophthalimide and Z or hexahydrophthalimide as raw materials.
  • the yield is preferably about 25% or more from the raw materials tetrahydrophthalimide and Z or hexahydrophthalimide. Is about 30 to 90%, to produce high-purity cis-one-year-old kutahydroisoindole having a purity of at least 99%, preferably at least 99.5%, more preferably at least 99.7%.
  • the yield is preferably about 75% or more from the starting material phthalimide and / or hexahydrophthalimide. Is about 80 to 90%, purity of at least 99%, preferably at least 99.5%, more preferably at least 99.7%. Can be.
  • the cis- / trans-form mixture mainly composed of the trans-form or the trans-form separated in the second step and Z or the fourth step is subjected to a reaction temperature of 150 to 350 in the presence of a metal catalyst.
  • the step of recovering the highly pure cis-isomer and isolating the trans-isomer or the trans-isomer mixture in which the trans-isomer is the main component is carried out once or repeated two or more times. Hydroisindole can be recovered in high yield.
  • the stereoisomerization reaction used here can be carried out according to the above-mentioned third step, and the step of separating and recovering the cis form can be carried out according to the above-mentioned second step or fourth step.
  • the trans form can be completely converted into the desired cis form, and it can be obtained in high yield as a high-purity cis form.
  • the purity of the hydroisoindole and the ratio between the cis- and trans-forms are the peak area ratios of the gas chromatographic analysis.
  • the gas chromatographic analysis was performed using Shimadzu GC-14B under the following conditions.
  • Capillary column J & W Schientific made DB—1701 length 30 m, inner diameter 0.53 mm, film thickness 1 n
  • Carrier gas helium
  • Example I-1 In the same reactor as in Example I-1, 1 O g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 100 g of triethylene glycol dimethyl ether (solubility parameter ⁇ : 8.7) and a copper-zinc oxide catalyst 0 .5 g was charged, and a reduction reaction was performed at 250 ° C. and 5 MPa for 10 hours in the same manner as in Example I-1. Thereafter, the same treatment as in Example I-11 was carried out to obtain octane hydroisoindole in a yield of 88%.
  • Example 1-1 The same reactor as in Example 1-1 was charged with 10 g of hexahydrophthalimide, 100 g of 1,4-dioxane (solubility parameter ⁇ : 10.0) and 0.3 g of a copper-chromium oxide catalyst. The reduction reaction was performed at 280 ° C. and 20 MPa for 4 hours in the same manner as in Example I-1. Thereafter, the same treatment as in Example I-11 was carried out to obtain octahydroisoindole in a yield of 90%.
  • Example I-1 4 The same reactor as in Example I-11 was charged with 10 g of phthalimide, 150 g of diethylene glycol dimethyl ether (solubility parameter ⁇ : 9.4) and 1.5 g of copper monozinc oxide catalyst. The reduction reaction was performed at 250 ° C and 20MPa for 5 hours in the same manner as in -1. Thereafter, the same treatment as in Example 1-1 was carried out to obtain 3,4-benzopyrrolidine in a yield of 52%.
  • Example 1-1 A reactor similar to that of Example 1-1 was charged with 10 g of 2-butyryl succinimide, 100 g of ethylene glycol dimethyl ether (solubility parameter (5: 8.4) 100 g, and 1.0 g of a copper-zinc oxide catalyst. The reduction reaction was carried out for 4 hours at 230 ° C. and 20 MPa in the same manner as in Example 1. Thereafter, the same treatment as in Example I-11 was carried out to obtain 3-octylpyrrolidine in a yield of 43%.
  • Example 1-1 In a reactor similar to that in Example 1-1, 10 g of 5-norpolene-2,3-dicarboxylic acid imide, 100 g of triethylene glycol dimethyl ether (solubility parameter 0: 8.7), and copper-zinc-aluminum 1.0 g of the oxidizing catalyst was charged, and a reduction reaction was performed at 250 MPa and 18 MPa for 4 hours in the same manner as in Example I-1. In the following, the actual I-1 and IJ1 were processed to obtain ⁇ ′ ⁇ 9 ′ hydrolidine-inducing ⁇ , with a yield of 74%. After the reaction, no trace was found on the autoclave, and no bulky catalyst was found in the filtered catalyst.
  • Example 1-1 In a reactor similar to that of Example 1-1, 10 g of 3,3 ', 4,4,1-biphenyltetracarboxylic diimide, tetrahydrofuran (solubility parameter: ⁇ : 9.5) and copper-chromium monomanganate 2.0 g of the dandelion catalyst was charged, and a reduction reaction was performed at 250 ° C. and 20 MPa for 7 hours in the same manner as in Example 1-1. Thereafter, the same treatment as in Example 1-1 was carried out to obtain a corresponding dipyrrolidine derivative in a yield of 51%. After the reaction, no trace was found on the autoclave, and no bulky catalyst was found in the filtered catalyst.
  • Example I-11 In the same reactor as in Example I-11, 10 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 100 g of xylene (solubility parameter ⁇ : 9.0) and 100 g of copper-chromium-palladium-manganese oxide catalyst were used. 5 g was charged, and a reduction reaction was performed at 230 ° C. and 18 MPa for 8 hours in the same manner as in Example 1-1. Thereafter, the same treatment as in Example 1-1 was carried out to obtain octahydroisoindole in a yield of 86%.
  • Example II-1 A 30-liter autoclave equipped with an electromagnetic stirrer, pressure regulator, hydrogen circulator, equalizing condenser, gas-liquid separator, hydrogen gas inlet pipe installed at the bottom of the reactor, and an organic solvent charging pump.
  • 1,2,3,6-tetrahydrophthalimide 900 g, xylene 8000 g and copper-chromium-barium-manganese oxide catalyst 18 g were charged, hydrogen partial pressure 18 MPa, gas space velocity (GHSV) 9. 6h r one 1, 4 hours at a reaction temperature 250 to perform a reduction reaction.
  • GHSV gas space velocity
  • the product water, xylene and octahydroisoindole extracted from the reactor were cooled and condensed by a pressure equalizing condenser, and stored in a gas-liquid separator.
  • the separated hydrogen gas was reintroduced from the bottom of the reactor using a hydrogen circulator after replenishing the hydrogen gas for the reaction consumption.
  • An amount equivalent to the amount of xylene distilled was supplied to a reactor as appropriate from an organic solvent charging pump.
  • Example II-1 900 g of hexahydrophthalimide, 8000 g of trimethylcyclohexane and 45 g of copper monozinc oxide catalyst were charged into the same reactor as in Example II-1, hydrogen partial pressure 5 MPa, GHSV 30.4 hr ⁇ reaction temperature The reduction reaction was performed at 280 ° C for 10 hours in the same manner as in Example II-11. Thereafter, the same treatment as in Example 11-1 was carried out to obtain 685 g of octahydroisoindole (yield 93.1%).
  • Example II-1 000 g and copper-chromium-barium-manganese oxide catalyst 36 g were charged, and a reduction reaction was carried out in the same manner as in Example II-1 at a hydrogen partial pressure of 20 MPa, a GHSV of 9.21i r -reaction temperature of 230 ° C for 5 hours. Thereafter, the same treatment as in Example II-1 was carried out to obtain 564 g (yield: 72.3%) of 3-year-old octylpyrrolidine.
  • Example II-11 The same reactor as in Example II-11 was charged with 900 g of phthalimide, 8000 g of diethylene glycol dimethyl ether and 27 g of copper monozinc oxide catalyst, hydrogen partial pressure 20 MPa, GHSV 7.2 hr ⁇ ⁇ reaction temperature 250 ° The reduction reaction was performed in the same manner as in Example II-1 for 6 hours at C. Thereafter, the same treatment as in Example II-1 was carried out to obtain 474 g (yield: 65.1%) of 3,4-benzopyrrolidine.
  • Example II-1 The same reactor as in Example II-1 was charged with 900 g of 3-methyldaltalimide, 8000 g of decahydronaphthene, and 36 g of copper-chromium oxide catalyst, hydrogen partial pressure 18 MPa, GHSV 5.6 hr ⁇ ⁇ The reduction reaction was carried out at a reaction temperature of 280 ° C for 5 hours in the same manner as in Example I1-1. Thereafter, the same treatment as in Example II was carried out to obtain 361 g of 4-methylbiperidine (yield: 51.5%).
  • Example II-1 The same reactor as in Example II-1 was charged with 900 g of 5-norporene-2,3-dicarponic acid imide, 8000 g of triethylenedalichol dibutyl ether and 18 g of a copper chromium oxide catalyst, and hydrogen content was measured.
  • the reduction reaction was performed in the same manner as in Example II-11 at a pressure of 10 MPa, a GHSV of 17.2 hr and a reaction temperature of 250 ° C. for 8 hours. Thereafter, the same treatment as in Example II_1 was performed to obtain 577 g (yield: 76.3%) of the corresponding pyrrolidine derivative. No trace was found on the inner surface of the autoclave after the reaction, and no clumped catalyst was found in the filtered catalyst.
  • Example I 1- I went in the same way as 1.
  • a 30 L autoclave equipped with an electromagnetic stirrer was charged with 900 g of cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, 8000 g of xylene, and 18 g of copper-chromium-palladium manganese oxide catalyst, and hydrogen partial pressure was applied.
  • the reduction reaction was carried out at 18 MPa at a reaction temperature of 250 ° C for 8 hours in a closed system without hydrogen circulation.
  • the catalyst in the crude reduction reaction product was separated by filtration, and the obtained crude reduction reaction product was purified by distillation to obtain 610 g (yield: 81.8%) of hydroisoindole.
  • the obtained octahydroisoindole was analyzed by gas chromatography, and as a result, the ratio of cis-form / trans-form was 72/28.
  • Comparative Example II 900 g of cis-hexahydrophthalimide, 8000 g of dimethylcyclohexane and 45 g of copper-zinc oxide catalyst were charged into the same reactor as in Example 1, hydrogen partial pressure 5 MPa, reaction temperature 280 ° C. For 18 hours, the reduction reaction was performed in the same manner as in Comparative Example II-1. Thereafter, the same treatment as in Comparative Example II-1 was carried out to obtain 590 g of octahydroisoindole (yield: 80.2%).
  • the obtained octahydroisoindole was analyzed by gas chromatography, and as a result, the ratio of cis- / trans-form was 70/30.
  • Comparative Example II In the same reactor as in Example 1, 2-g-octylsuccinimide (900 g), xylene (8000 g) and copper-chromium oxide catalyst (27 g) were charged, and the hydrogen partial pressure was 20 MPa, and the reaction temperature was 250 ° C for 6 hours. The reduction reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example II-11. Thereafter, the same treatment as in Comparative Example II-11 was carried out, and 378 g of 3-butyrylpyrrolidine (yield 48. 4%).
  • Example III-1 2.
  • the isomerization reaction was performed at a hydrogen pressure of IMPa and a reaction temperature of 220 ° C for 10 hours.
  • the resulting isomerization reaction product was analyzed by gas chromatography.
  • the purity of oxyhydroisoindole was 82.1%
  • the cis-Z trans ratio was 70/30. Met.
  • the cis-one-year-old kutahydroisoindole obtained in the above (1) and (2) had a total of 498 g and a total yield of 66.8%.
  • the product water, triethylene glycol dimeter ether and octahydroisoindole extracted from the reaction vessel were cooled and concentrated by a pressure equalizing condenser and stored in a gas-liquid separator.
  • the separated hydrogen gas was reintroduced from the bottom of the reactor by a hydrogen circulator after replenishing the hydrogen gas for the reaction consumption.
  • an amount corresponding to the amount of the distilled ethylene glycol dimethyl ether distilled was supplied to a reactor as appropriate from an organic solvent charging pump.
  • the total amount of the cis-isohydrohydroisoindole obtained in the above (1) and (2) was 618.9 g, and the total yield was 84.1%.
  • imides are hydrogen-reduced in a water-soluble organic solvent in the presence of a metal catalyst, so that the metal catalyst is not affected by water produced as a by-product and is cyclic under industrially advantageous conditions.
  • Amines can be produced in good yield.
  • the metal amine when a cyclic amine is produced by hydrogen reduction from an imide in the presence of a metal catalyst, the metal amine is not affected by by-produced water and has good steric retention to produce the cyclic amine. It can be produced industrially advantageously.
  • trans-octahydroisoindole is stereoisomerized in the presence of a metal catalyst, whereby industrially advantageous cis-octahydroisoindole, which is important as an intermediate for drug production, can be industrially produced.
  • industrial significance of this is extremely large.
  • a desired cis-isomer can be separated and recovered.
  • a high-purity cis-isomer can be produced with high yield.

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Abstract

本発明は、イミド類を金属触媒存在下、水素還元することにより、該金属触媒が副生する水の影響を受けることのなく環状アミン類を収率よく製造できる工業的に有利な方法を提供する。イミド類を水溶性有機溶媒（特に、溶解度パラメーター８～１１．５の水溶性有機溶媒）中、金属触媒存在下、水素還元して環状アミン類を製造する。また、本発明は、イミド類を金属触媒存在下、有機溶媒中で、水素還元して環状アミン類を製造するに際し、該金属触媒が副生する水の影響を受けることなく、且つ立体保持性よく環状アミン類を工業的に有利に製造する方法を提供する。イミド類を金属触媒存在下、有機溶媒中で、水素還元して環状アミン類を製造するに際し、生成水及び該環状アミンを連続的に又は間欠的に抜き出しながら水素還元反応を行う。さらに、本発明は、トランス−オクタヒドロイソインドールを立体異性化することによりシス−オクタヒドロイソインドールを工業的に有利に製造できる方法を提供する。トランス−オクタヒドロイソインドールを金属触媒存在下、反応温度１５０～３５０℃、水素分圧０．００１～３０ＭＰａで立体異性化する。

Description

明 細 書 環状アミン類の製造方法 技術分野
本発明は、 環状アミン類の製造方法に関する。 本発明の製造方法によって得ら れる環状アミン類は、 染料、 農薬、 医薬等の製造中間体として用いられる。 また、 本発明は、 シス一ォク夕ヒドロイソインドールの製造方法に関する。 本 発明の製造方法によつて得られるシス—ォクタヒドロイソインドールは、 糖尿病 治療薬として重要なベンジルコハク酸誘導体 （特開平 4一 3 5 6 4 5 9号公報） の製造中間体として用いられる。 景技術
従来、 イミド類から水素還元による環状アミン類を製造する方法として、 例え ば、 特開平 6— 2 9 8 7 2 7号公報には、 イミド類を金属触媒の存在下、 温度 1 0 0〜 4 0 0 、 水素分圧 0. l〜5 0 MP aで、 無溶媒又は炭化水素系若しく は芳香族系溶媒 （例えば、 トルエン、 キシレン、 シクロへキサン等） 中、 還元し て環状アミン類を製造する方法が開示されている。
しかしながら、 上記方法においては環状アミン類を収率よく製造することはで きるが、 副生する水の影響により金属触媒から金属イオンが生成水中に溶出する 弒采、 丄 is跺 Ϊ古 ΐ王 16：卜" 5る、 反沁¾直の mis衣囬^浴 筮偶 ンによ りメツキされる、 3 ) 金属触媒が塊状となり、 反応装置から触媒を抜き出せなく なる等の問題点を有し、 工業的製造方法としては、 必ずしも有利な方法とは言え ないのが実状である。
また、 上記の特開平 6— 2 9 8 7 2 7号公報には、 ォクタヒドロイソインドー ルの製造方法が開示されている。
しかし、 上記方法によりシス— 1， 2 , 3， 6—テトラヒドロフタルイミド、 シス一へキサヒドロフタルイミド等の縮合イミド類を水素還元すると、 シス一ォ クタヒドロイソインドール（以下、 「シス体」 とも呼ぶ) と共にトランス一才クタ ヒドロイソインドール（以下、 「トランス体」 とも呼ぶ）が副生するため、 原料ィ ミド類の環縮合位の立体保持性 （シス体/トランス体比） が低下する。 副生した トランス体とシス体の沸点は非常に近く、 蒸留等の分離精製が煩雑となるため立 体保持性についても更なる向上が要請されている。 さらに、 分離されたトランス 体は、 必ずしもその有効な用途が確立されていないため、 結局は廃棄されること となり、 資源の有効利用という観点からも好ましくない。 発明の開示
本発明は、 イミド類から金属触媒存在下、 有機溶媒中で、 水素還元により環状 アミン類を製造するに際し、 該金属触媒が、 副生する水の影響を受けることなく 環状アミン類を工業的に有利に製造する方法を提供することを目的とする。 また、 本発明は、 イミド類から金属触媒存在下、 有機溶媒中で、 水素還元によ り環状アミン類を製造するに際し、 該金属触媒が、 副生する水の影響を受けるこ となく、 かつ立体保持性よく環状ァミン類を工業的に有利に製造する方法を提供 することを目的とする。
また、 本発明は、 トランス一ォク夕ヒドロイソイシド一ルを金属触媒存在下、 立体異性化することによりシス一ォクタヒドロイソインドールを工業的に有利に 製造する方法を提供することを目的とする。
さらに、 本発明は、 テ卜ラヒドロフタルイミド及び/又はへキサヒドロフタル イミドを水素還元してシス一ォクタヒドロイソインドール及びトランス一才クタ ti ui ンっ ノ ーノレ 庇百， r, 'ン / r>フノ ク J」 こ ¾リ于 ヽノ を製造した後において、 所望のシス体を分離精製し、 副生するトランス体を異性 化反応に供してシス体 Zトランス体混合物に変換し、 さらに所望のシス体を分離 精製することにより高純度のシス体を収率良く製造する方法を提供することを目 的とする。
本明細書及び請求の範囲において、 亜鉛—銅酸化物等の 「M 1— M 2酸化物」 なる表記は、 金属 M 1の酸化物と金属 M 2の酸ィヒ物とからなる触媒を表す。 例え ば、 「亜鉛-銅酸化物」 は、 例えば、 Z n Oと C u Oとからなる触媒を表す。 同 様に、 亜鉛 銅—アルミニウム酸化物等の 「M 1— M 2—M 3酸ィ匕物」 なる表記 は、 金属 M 1の酸化物と金属 M 2の酸化物と金属 M 3の酸ィ匕物からなる触媒を表 す。 例えば 「亜鉛-銅—アルミニウム酸ィ匕物」 は、 例えば、 ZnOと CuOと A 12〇3とからなる触媒を表す。
I. 第 1発明
本発明者らは、 イミド類から金属触媒存在下、 水素還元して環状アミン類を製 造するに際し、 特定の水溶性有機溶媒中で反応することにより、 副生する水の影 響を受けることなく環状アミン類を有利に製造できることを見いだし、 かかる知 見に基づいて上記第 1発明を完成するに至つた。
第 1発明は、 具体的には以下の環状アミン類の製造方法を提供する。
項 1. 一般式 （I一 2)
Figure imgf000005_0001
[式中、 nは 1又は 2の整数を表す。 A1Qは、
Figure imgf000005_0002
若しくは
R 10-C H
R 20— C H
R30-C H——
で表される基 （nが 1の場合)、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環、 及びビシク口環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基 を表し、 当該何れの環も置換基を有していてもよい。 R1G、 R2Q及び R3Qは、 同 一又は異なって、 水素原子、 炭素数；!〜 30の飽和の脂肪族炭化水素基又は置換 基を有していてもよいァリ一ル基を表す。]
で表される環状アミン類の製造方法であって、 一般式 （1— 1)
Figure imgf000006_0001
[式中、 nは 1又は 2の整数を表す。 A 1は、
Figure imgf000006_0002
若しくは
R1— CH—
R2-CH
R3— CH— で表される基（nが 1の場合)、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン 環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以 上の環を含有する基を表し、 当該何れの環も置換基を有していてもよい。 R 1, R 2及び R 3は、 同一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜3 0の飽和若しくは炭 素数 3〜 3 0の不飽和の脂肪族炭ィ匕水素基又は置換基を有していてもよいァリ一 ル基を表す。]
で表されるイミド類を、 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒中、 金属触媒 存在下、 反応温度 1 5 0〜 3 5 0 °C、 水素分圧 1〜 3 0 M P aで水素還元反応に 供することを特徴とする一般式 （ I— 2 ) で表される環状アミン類の製造方法。 項 2. 金属触媒が、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅一亜鉛、 銅—クロム、 亜鉛—ク ロム、 銅一亜鉛—クロム及びこれらの酸ィ匕物から選ばれた少なくとも 1種の金属 触媒並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バリウム、 アル ミニゥム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ素及びこれら の酸化物から選ばれた少なくとも 1種を添加した変性触媒である項 1に記載の環 状ァミン類の製造方法。
項 3 . 金属触媒が、 銅—亜鉛酸化物、 銅—亜鉛—クロム酸化物、 銅—亜鉛一 クロム—マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—クロム一バリウム酸ィ匕物、 銅一亜鉛— マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸ィ匕物、 銅—亜鉛一アルミニウム 一バリウム酸ィ匕物、銅-亜鉛—アルミニウム-ケィ素酸ィ匕物、銅-クロム酸化物、 銅一クロム—マグネシウム酸化物、 銅—クロム—バリウム酸化物、 銅一クロム一 マンガン酸化物、 銅—クロム一バリウム一マンガン酸化物及び亜鉛一ク口ム酸ィ匕 物から選ばれた少なくとも 1種である項 2に記載の環状ァミン類の製造方法。 項 4. 7K溶性有機溶媒の溶解度パラメ一夕一が 8〜1 1 . 5である項 1〜 3 のいずれかに記載の環状アミン類の製造方法。 ' 項 5 . 水溶性有機溶媒がエーテル系溶媒である項 4に記載の環状ァミン類の 製造法。
項 6 . 水溶性有機溶媒が、 テトラヒドロフラン、 1， 4ージォキサン、 ェチ レングリコールジメチルエーテル、 ジエチレングリコールジメチルエーテル及び トリエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれた少なくとも 1種である項 5に記載の環状アミン類の製造法。
項 7 . イミド類が、 1， 2 , 3 , 6—テトラヒドロフタルイミド及び Z又は へキサヒド口フタルイミドである項 1〜 6のいずれかに記載の環状アミン類の製 造方法。
i i. ^ Z 9em
本発明者らは、 イミド類から金属触媒存在下、 有機溶媒中で、 水素還元して環 状アミン類を製造するに際し、 生成水及び該環状アミン類を反応系から連続的に 又は間欠的に抜き出しながら水素還元反応を行うことにより、 次の（1)及び (2)の 知見を得るに至った。
(1) 金属触媒から生成水中への金属イオンの溶出に起因する、 1)触媒活性が低 下する、 2)反応装置の内部表面が溶出金属イオンによりメツキされる、 3)金属触 媒が塊状となり、 反応装置から触媒を抜き出せなくなる等の問題点が解消できる ことが明らかとなった。 (2) シス一 1， 2， 3 , 6—テトラヒドロフタルイミド及び Z又はシス一へキ サヒドロフタルイミドから医薬製造中間体として重要な環状アミン類のシス一才 ク夕ヒドロイソインドールを製造する場合、 従来の生成水及び生成した環状アミ ン類を系外に抜き出さずに水素還元を行う密閉系での方法と比べて、 立体保持性 (シス体/トランス体比） が従来の 7 0 / 3 0程度から 9 0 / 1 0程度以上に格 段に向上することが判明した。
第 2発明は、 かかる知見に基づき完成されたものであり、 第 2発明は、 具体的 には以下の環状アミン類の製造方法を提供する。
項 8. —般式 （I I一 2)
Figure imgf000008_0001
[式中、 A2 Qは
Figure imgf000008_0002
で表される基、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環及びビシクロ環よ りなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基を表し、 当該何れ の環も置換基を有していてもよい。 R4 Q、 R 5 Q及び R6 Gは同一又は異なって、 水 素原子、 炭素数 1〜1 8の飽和の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよ ぃァリール基を表す。]
で表される環状アミン類の製造方法であって、 一般式 （I I一 1 )
Figure imgf000008_0003
[式中、 A2は、
Figure imgf000009_0001
若しくは
Figure imgf000009_0002
で表される基、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合 環、 及びビシクロ環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有す る基を表し、 当該何れの環も置換基を有していてもよい。 R 4、 R 5及び R 6は同 一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜1 8の飽和若しくは炭素数 3〜1 8の不 飽和の脂肪族炭ィ匕水素基又は置換基を有していてもよいァリール基を表す。] で表されるイミド類を、 有機溶媒中、 金属触媒存在下、 生成する水及び生成する 一般式 ( I 1 - 2 ) で表される環状アミン類を連続的に又は間欠的に抜き出しな がら水素還元反応を行うことを特徴とする一般式 ( I 1 - 2 ) で表される環状ァ ミン類の製造方法。
項 9 . 金属触媒が、 亂 亜鉛、 ニッケル、 銅—亜鉛、 銅一クロム、 亜鉛—ク ロム、 銅一亜鉛一クロム及びこれらの酸ィ匕物から選ばれる少なくとも 1種の触媒 並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バリウム、 アルミ二 ゥム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ素及びこれらの酸 化物から選ばれる少なくとも 1種を添加した変性触媒である上記項 8に記載の環 状ァミン類の製造方法。
項 1 0 . 金属触媒が、 銅—亜鉛酸化物、 銅一亜鉛一クロム酸化物、 銅一亜鉛 一クロム一マグネシウム酸化物、 銅一亜鉛一クロム一バリウム酸ィ匕物、 銅一亜鉛 —マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム酸ィ匕物、 銅一亜鉛一アルミニゥ ム一バリウム酸ィ匕物、 銅一亜鉛—アルミニウム一ケィ素酸ィ匕物、 銅一クロム酸ィ匕 物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅一クロム一バリウム酸化物、 銅—クロ ム—マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸ィ匕物及び亜鉛一クロム 酸化物から選ばれる少なくとも 1種である上記項 8又は 9に記載の環状アミン類 の製造方法。
項 1 1 . 有機溶媒が、 還元反応条件下で不活性な有機溶媒であることを特徴 とする上記項 8〜 1 0のいずれかに記載の環状アミン類の製造方法。
項 1 2. 有機溶媒が、 炭素数 6〜 2 0の芳香族炭化水素、 炭素数 6〜 2 0の 脂環式炭ィ匕水素、 炭素数 6〜2 0の脂肪族炭化水素及びエーテル系溶媒からなる 群から選ばれる少なくとも 1種である上記項 1 1に記載の環状アミン類の製造方 法。
項 1 3. 水素分圧が、 1〜3 O MP aであり、反応温度が、 1 5 0〜3 5 0 °C である上記項 8〜 1 2のいずれかに記載の環状ァミン類の製造方法。
項 1 4. 生成水及び還元生成物の環状アミン類を水素ガスと共に連続的に又 は間欠的に系外に抜き出しながら還元することを特徴とする上記項 8〜1 3のい ずれかに記載の環状アミン類の製造方法。
項 1 5 . 水素ガスを気相部へ導入し、 気相部に存在する生成水及び還元生成 物の環状アミン類を水素ガスと共に系外に抜き出すことを特徴とする上記項 1 4 に記載の環状アミン類の製造方法。
項 1 6. 水素ガスを液相部に導入してバブリングさせ、 液相部及び気相部に 7子仕' 9る王お水及ひ 元生成 の環状アミン類を水素ガスと共に系外に抜き出す ことを特徴とする上記項 1 4に記載の環状アミン類の製造方法。
項 1 7 . 反応中に抜き出された全部又は一部の水素ガスを還元反応に循環使 用することを特徴とする上記項 1 4〜1 6のいずれかに記載の環状アミン類の製 造方法。
項 1 8 . イミド類が、 シス一 1 , 2 , 3 , 6—テトラヒドロフタルイミド及 び Ζ又はシス一へキサヒドロフタルイミドである上記項 8〜 1 7のいずれかに記 載の環状アミン類の製造方法。
I I I. 第 3発明 本発明者らの研究によると、 前記特開平 6— 2 9 8 7 2 7号公報に記載の方法 においてはォクタヒドロイソインドールを収率よく製造することはできるが、 シ スーォクタヒドロイソインドールと共に、 不要な立体異性体であるトランス一ォ ク夕ヒドロイソインドールが副生すること、 そのため生成物中のシス体/トラン ス体比率 （ガスクロマトグラフィー分析のピーク面積比） は、 例えば、 約 7 0 / 3 0となることが明らかとなった。 シス一ォクタヒドロイソインド一ルは蒸留等 により分離精製され医薬品製造中間体として用いられるが、 その前留分である副 生したトランス一才クタヒドロイソィンドールは立体配置が異なるため全く利用 価値がなく廃棄しなければならないという問題点を有していた。
本発明者らは、 従来廃棄されていたトランス一ォク夕ヒドロイソインドールの 有効利用を目的として更に検討を重ねた結果、 トランス一ォクタヒドロイ イン ドールを金属触媒存在下、 立体異性化することによりシス一ォクタヒドロイソィ ンド一ルが得られることを見いだし、 かかる知見に基づいて本発明を完成するに 至った。
第 3発明は、 具体的には以下の環状アミン類の製造方法を提供する。
項 1 9. トランス一ォクタヒドロイソインドールを、 金属触媒存在下、 反応 温度 1 5 0〜3 5 0 °C、 水素分圧 0. 0 0 1〜3 O MP aで立体異性化すること を特徴とするシス一才クタヒドロイソインドールの製造方法。
項 2 0. 金属触媒が、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅—亜鉛、 銅—クロム、 亜鉛一 クロム、 銅—亜鉛一クロム及びこれらの酸ィ匕物から選ばれる 1種又は 2種以上の 媒並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バリウム、 アル ミニゥム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ素及びこれら の酸化物から選ばれる 1種又は 2種以上を添加した変性触媒である項 1 9に記載 のシス一ォクタヒドロイソインド一ルの製造方法。
項 2 1 . 金属触媒が、 銅—亜鉛酸化物、 銅-亜鉛—クロム酸化物、 銅-亜鉛 一クロム一マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛一クロム—バリウム酸ィ匕物、 銅—亜鉛 —マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニゥ ムーバリウム酸化物、 銅-亜鉛一アルミニウム—ケィ素酸化物、 銅—クロム酸ィ匕 物、 銅一クロム一マグネシゥム酸化物、 銅一クロムーバリゥム酸化物、 銅一クロ ム一マンガン酸化物、 銅—クロム一バリウム一マグネシウム酸ィ匕物、 亜鉛一クロ ム酸化物から選ばれる 1種又は 2種以上の触媒である項 19又は 20に記載のシ スーォクタヒドロイソインドールの製造方法。
IV. 第 4発明
さらに、 本発明者らは、 テトラヒドロフタルイミド及び/又はへキサヒドロフ タルイミドを水素還元して、 シス体/トランス体のォクタヒドロイソインドール 混合物を製造した後において、 所望のシス一ォク夕ヒドロイソインド一ルを分離 精製し、 副生するトランス一ォクタヒドロイソインドールを立体異性ィ匕させてシ ス体過剰のシス体 Zトランス体の混合物とし、 再度シス一ォク夕ヒドロイソイン ドールを分離精製することにより、 高純度のシス一ォクタヒドロイソィンドール を収率よく製造し得ることを見出した。 かかる知見に基づいて本発明を完成する に至った。
即ち、 第 4発明は、 具体的には以下の高純度シス一ォクタヒドロイソインドー ルの効率的な製造方法を提供する。
項 22. 高純度シス—ォクタヒドロイソインドールの製造方法であって、 (1) 一般式 （IV— 1) 又は一般式 （IV— 2)
Figure imgf000012_0001
[式中、 一般式 （IV— 2) における式：一 CONHCO—で示される基はシク 口へキセン環上の隣接する 2個の炭素原子上に存在する。]
で表されるイミド類を、
(a) 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒中、 金属触媒存在下、 反応温 度 150〜350°C、 水素分圧 1〜 30 M P aの条件で水素還元反応に供して、 又は
(b) 有機溶媒中、 金属触媒存在下、 反応温度 150〜350°C、 水素分圧 1 〜30 MP aの条件で、 且つ生成水及び生成するォクタヒドロイソインド一ルを 連続的に又は間欠的に抜き出しながら行う水素還元反応に供して
シス一ォクタヒドロイソインドール及びトランス一ォクタヒドロイソインド一ル の混合物 （以下、 「シス体/トランス体混合物」 と呼ぶ） を製造する第 1工程、
( 2 ) 第 1工程で得られるシス体/トランス体混合物から所望の高純度シス体を 回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるシス体/トランス体混合物を 分離する第 2工程、
( 3 ) 第 2工程で分離されたトランス体又はトランス体が主成分であるシス体 Z トランス体混合物を、金属触媒存在下、反応温度 1 5 0〜 3 5 0 °C、水素分圧 0. 0 0 1〜3 O MP aの条件で立体異性ィ匕反応に供して、 シス体含量が増大したシ ス体/トランス体混合物を得る第 3工程、 及び
( 4 ) 第 3工程で得られるシス体含量が増大したシス体/トランス体混合物から 所望の高純度シス体を回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるシス体 トランス体混合物を分離する第 4工程、
を含む高純度シス—ォク夕ヒドロイソインドールの製造方法。
項 2 3 . 分離されたトランス体又はトランス体が主成分であるシス体 Zトラ ンス体混合物を、 金属触媒存在下、 反応温度 1 5 0〜3 5 0 °C、 水素分圧 0. 0 0 1〜3 0 MP aの条件で立体異性化させて、 シス体含量が増大したシス体/ト ランス体混合物を得る工程と、 該シス体 Z 1、ランス体混合物から所望の高純度シ ス体を回収しトランス体又はトランス体が主成分であるシス体/トランス体混合 物を分離する工程との一連の工程を、 1回行うか又は 2回以上繰り返す項 2 2に 執の製; ^力 ¾。 発明の詳細な記述
以下、 本発明の第 1発明〜第 4発明について詳細に説明する。
I . 第 1発明
原料ィミド化合物
上記第 1発明の原料である一般式 （ I一 1 )
Figure imgf000014_0001
[式中、 n及び A 1は前記に同じ。]
で表されるイミド類において、 A 1が環構造を有する基の場合、 A1としては芳香 環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環から なる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基が挙げられる。
A 1で示される 「芳香環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合 環、 及びビシクロ環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有す る基」としては、芳香環（特に、ベンゼン環、ナフタレン環)、シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合環（特に、 デカリン)、 及びビシクロ環（特にノル ポルナン、 ノルポルネン、 7—ォキサ—ビシクロ [2, 2， 1] ヘプタン、 7— ォキサ—ビシクロ [2, 2, 1] ヘプト— 5—ェン） よりなる群から選ばれる 1 個の環から 2個の水素原子又は 4個の水素原子を除いて得られる 2価又は 4価の 基、 又は、 一般式 （Aa)
： R-B (Aa)
[式中、 Rは、 ベンゼン環又はシクロへキサン環から 3つの水素原子を除いて得 られる残基を示し、 Bは単結合、 エーテル基（—0—)、 イソプロピリデン基、 へ キサフルォロイソプロピリデン基を示す。]
csa ^ 4糊 ^ wjT cさ 。
上記環はいずれも置換基として、 炭素数 1~20のアルキル基を有していても よい。特に、芳香環（特にベンゼン環、ナフタレン環）及び飽和の縮合環（特に、 デカリン） は、 少なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜20 (特に 1〜1 8) のアルキル基で置換されていてもよい。 また、 上記シクロへキサン環及びシ クロへキセン環は、 少なくとも 1個 （特に 1~2個） の炭素数 1〜20 (特に 1 〜18) のアルキル基で置換されていてもよい。
特に、 A1としては、 次に示すような基を例示できる。
アルキル基 （好ましくは炭素数 1〜20、 特に 1〜18のアルキル基） でモノ 置換されていてもよいベンゼン環から 2個又は 4個の水素原子を除いて得られる 2価又は 4価の基、
Rがベンゼン環から 3つの水素原子を除いて得られる残基を示し、 Bが前記に 同じである一般式 （A a ) で示される基、
アルキル基 （好ましくは炭素数：!〜 2 0、 特に 1〜： 1 8のアルキル基） でモノ 又はジ置換されていてもよいシクロへキサン環から 2個の水素原子を除いて得ら れる基、
Rがシクロへキサン環から 3つの水素原子を除いて得られる残基を示し、 Bが 前記に同じである一般式 （A a) で示される基、
アルキル基 （好ましくは炭素数；！〜 2 0、 特に 1〜1 8のアルキル基） でモノ 又はジ置換されていてもよいシクロへキセン環から 2個の水素原子を除いて得ら れる基、
飽和の縮合環 （特に、 デカリン） から 2個又は 4個の水素原子を除いて得られ る 2価又は 4価の基、 又は
ノルボルナン、 ノルポルネン、 7—ォキサ—ビシクロ [ 2， 2 , 1 ]ヘプタン、 及び 7—ォキサ—ピシクロ [ 2， 2， 1 ] ヘプト— 5—ェン） からなる群から選 ばれるビシク口環から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基等が挙げられる。 一般式 （1— 1 ) 中の A 1で示される基としては、 具体的には、
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
0
Figure imgf000016_0002
等の環構造を有する基が例示される。
一般式 （1—1) のうち、 A1が環構造を有する基であるイミド類の具体例を 以下に示す。
芳香環 （特に、 ベンゼン環） を有するイミドとして、 フタルイミド、 4ーメチ ルフタルイミド、 4_ェチルフタルイミド、 4一プロピルフタルイミド、 4ーブ チルフタルイミド、 4一へキシルフタルイミド、 4—ォクチルフ夕ルイミド、 4 一ドデシルフタルイミド、 4一才クタデシルフタルイミド等の 一 C18アルキ ル基でモノ置換されていてもよいフタルイミドの他、 ピロメリット酸ジイミド等 の C 一 C i 8アルキル基でモノ置換されていてもよいベンゼン環から 4個の水素 原子を除いて得られる基を有するジイミド等が例示される。
更に、 3, 3'， 4, 4， —ビフエニルテトラ力ルポン酸ジイミド、 3， 3', 4， 4， ージフエ二ルェ一テルテトラ力ルポン酸ジイミド、 3, 3'， 4， 4， - ィソプロピリデンジフエニルテトラカルボン酸ジィミド、 3, 3'， 4, 4' —へ キサフルォロイソプロピリデンジフエニルテトラカルボン酸ジイミド等の Rがべ ンゼン環から 3個の水素原子を除いて得られる基である一般式 （Aa) で表され る基を有するジイミド等が例示される。
シクロへキサン環を有するイミドとして、 へキサヒドロフタルイミド、 3—メ チレへキサヒドロフタルイミド、 3 _ェチルへキサヒドロフタルイミド、 3—プ 口ピルへキサヒドロフタルイミド、 3—ブチルへキサヒドロフタルイミド、 3— へキシルへキサヒドロフタルイミド、 3—ォクチルへキサヒドロフタルイミド、 3一ドデシルへキサヒドロフタルイミド、 3—才クタデシルへキサヒドロフタル イミド、 3， 6—ジメチルへキサヒドロフタルイミド、 3， 6—ジェチルへキサ ヒドロフタルイミド、 3， 6—ジプロピルへキサヒドロフタルイミド、 3, 6— ジブチルへキサヒドロフタルイミド、 3, 6—ジへキシルへキサヒドロフタルイ ミド、 3, 6—ジォクチルへキサヒドロフタルイミド、 3， 6—ジドデシルへキ サヒドロフタルイミド、 3， 6—ジォクタデシルへキサヒドロフタルイミド、 4 一メチルへキサヒドロフタルイミド、 4, 5—ジメチルへキサヒドロフ夕ルイミ ド等の C — C アルキル基でモノ又はジ置換されていてもよいシクロへキサン 環から 2個の水素原子を除いて得られる基を有するモノイミド； 1， 2， 4, 5 ーシクロへキサンテトラ力ルポン酸ジイミド、 3， 3'， 4, 4， —ジシクロへキ サンテトラカルボン酸ジィミド、 3, 3 ', 4， 4， —ジシクロへキシルエーテル テトラカルボン酸ジイミド、 3， 3'， 4, 4' —イソプロピリデンジシクロへキ シルテトラ力ルポン酸ジイミド、 3, 3'， 4, 4， 一へキサフルォロイソプロピ リデンジシク口へキシルテトラカルボン酸ジィミド等の Rがシク口へキサン環か ら 3個の水素原子を除いて得られる基である一般式 (Aa) で表される基を有す るジイミド等が例示される。
シクロへキセン環を有するイミド化合物として、 1， 2, 3, 6—テトラヒド 口フタルイミド、 3—メチル一1， 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3 一ェチル— 1， 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—プロピル— 1, 2， 3， 6—テトラヒドロフタルイミド、 3一プチルー 1， 2, 3, 6—テトラヒド 口フタルイミド、 3—へキシルー 1， 2， 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—才クチルー 1, 2， 3, 6ーテトラヒドロフタルイミド、 3一ドデシルー 1 , 2, 3， 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—ォクタデシルー 1, 2， 3, 6— テトラヒドロフタルイミド、 3， 6—ジメチル一 1， 2, 3， 6—テトラヒドロ フタルイミド、 4一メチル一1, 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 4， 5—ジメチルー 1, 2， 3, 6—テトラヒドロフタノレイミド、 3， 4, 5， 6— テトラヒドロフタルイミド、 3—メチルー 3， 4， 5， 6—テトラヒドロフタル イミド、 3—ェチルー 3， 4， 5， 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—プロピ ル—3, 4， 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—ブチル—3， 4, 5, 6 ーテトラヒドロフタルイミド、 3_へキシル— 3， 4, 5, 6—テトラヒドロフ タルイミド、 3—ォクチルー 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3_ ドデシルー 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—ォク夕デシル一 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3, 6—ジメチルー 3, 4, 5, 6— テトラヒドロフタルイミド、 4—メチル _3， 4, 5, 6—テトラヒドロフタル イミド、 4， 5—ジメチルー 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド等の C i一 C i 8アルキル基でモノ又はジ置換されていてもよいシクロへキセン環から 2 個の水素原子を除いて得られる基を有するモノイミドが例示される。
ビシクロ環を有するイミド化合物としては、 ノルポルナン— 2， 3—ジカルポ ン酸イミド、 5—ノルポルネンー 2, 3—ジカルボン酸イミド、 7—ォキサーピ シクロ [2, 2, 1] ヘプタン一 1， 2—ジカルポキシイミド、 7—ォキサ—ビ シクロ [2, 2, 1] ヘプター 5—ェンー 1, 2—ジカルボキシイミド等が例示 される。
飽和縮合環を有するイミド化合物としては、 1， 2—デカリンジカルポン酸ィ
^ 、 乙， 3一： ΤΛ/リノン Λ/ノレ ヽノ っ ¾ 、 丄， 4, 0， O一アノ リノァ ン カルボン酸ジイミド、 1， 2, 5, 6—デカリンテトラ力ルポン酸ジイミド、 1， 2—ナフタレンジカルボン酸イミド、 2， 3—ナフタレンジカルボン酸イミド、 1， 4, 5， 8—ナフタレンテトラ力ルポン酸ジイミド、 1, 2, 5, 6—ナフ 夕レンテトラカルボン酸ジィミド等のデカリンから 2個又は 4個の水素原子を除 いて得られる基を有するモノイミド又はジイミ，ド等が例示される。
これらの上記ィミド類に本発明方法を適用することによりそれぞれ対応する環 状アミン類を収率よく得ることができる。 なかでも、 1， 2， 3, 6—テトラヒ ドロフタルイミド （特に、 シス一 1, 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド) 及び/又はへキサヒドロフタルイミド (特に、 シス一へキサヒドロフタルイミド） から対応する環状アミンを製造する方法として好適に用いられる。
また、 一般式 （1— 1) のうち、 A1が環構造を有する基以外の場合 （n=l の場合)、 次に示す一般式 （ I一 3)
Figure imgf000019_0001
[式中、 R1及び R2は一般式 （1— 1) と同義である。]
で表されるイミド類、 一般式 （1—4)
Figure imgf000019_0002
[式中、 R1及び R2は一般式 （1— 1) と同義である。]
で表されるィミド類、 又は一般式 （ I一 5 )
Figure imgf000019_0003
[式中、 R1, R2及び R3は一般式 （1— 1) と同義である。]
で示されるイミド類が挙げられる。
上記の一般式 (1 -3)〜 （1— 5)で表されるイミド類の置換基である R R 2及び R 3は、 同一又は異なって、 水素原子、 炭素数：!〜 30の飽和脂肪族炭ィ匕 水素基、 炭素数 3〜30の不飽和脂肪族炭化水素基、 又は置換基を有していても よいァリール基である。
炭素数 1〜 30の飽和脂肪族炭化水素基としては、 例えば、 炭素数 1〜 24の 直鎖、 分岐鎖又は環状のアルキル基が挙げられ、 好ましくは炭素数 1〜22の直 鎖アルキル基が挙げられる。 具体的には、 メチル、 ェチル、 プロピル、 プチル、 ペンチル、 へキシル、 ヘプチル、 ォクチル、 ノニル、 デシル、 ゥンデシル、 ドデ シル、 トリデシル、テトラデシル、ペン夕デシル、 へキサデシル、ヘプ夕デシル、 ォク夕デシル、 ノナデシル、 ィコシル、 ドコシル等が例示される。
炭素数 3〜 3 0の不飽和脂肪族炭化水素基としては、 上記の炭素数 3〜 3 0の 飽和脂肪族炭化水素基において少なくとも 1個の不飽和結合 （二重結合、 三重結 合） を有する基が挙げられ、 具体的には、 プロべニル、 ブテニル、 ペンテニル、 へキセニル、 ォクタデセニル、 ドコセニル等が例示される。
置換基を有していてもよいァリ一ル基のァリール基としては、 炭素数 6〜1 0 の単環又は 2環のァリール基が挙げられる。 具体的には、 フエニル、 ナフチル等 が例示される。 該ァリール基は、 1〜 3個 （特に 1〜 2個） の炭素数 1〜 1 8の アルキル基で置換されていてもよい。
一般式 （1—3 ) で表されるイミド化合物として、 具体的には、 スクシンイミ ド、 2—メチルスクシンイミド、 2—ェチルスクシンイミド、 2—プロビルスク シンイミド、 2—ブチルスクシンイミド、 2—へキシルスクシンイミド、 2—ォ クチルスクシンイミド、 2—ドデシルスクシンイミド、 2—才クタデシルスクシ ンイミド、 2 , 3—ジメチルスクシンイミド、 2 , 3一ジェチルスクシンィミド、 2 , 3—ジプロビルスクシンイミド、 2 , 3 -ジブチルスクシンイミド、 2， 3 —ジへキシルスクシンイミド、 2 , 3—ジォクチルスクシンイミド、 2， 3—ド デシルスクシンイミド、 2 , 3—ォクタデシルスクシンイミド等が例示される。 また、 一般 A ( 1 - 4 ) で表される化合物として、 具体的には、 マレイミド、 2—メチルマレイミド、 2 _ェチルマレイミド、 2—プロピルマレイミド、 2— ブチルマレイミド、 2一へキシルマレイミド、 2ーォクチルマレイミド、 2 -ド デシルマレイミド、 2—ォクタデシルマレイミド、 2 , 3—ジメチルマレイミド、 2 , 3—ジェチルマレイミド、 2 , 3—ジプロピルマレイミド、 2， 3—ジブチ ルマレイミド、 2 , 3—ジへキシルマレイミド、 2， 3—ジォクチルマレイミド、 2 , 3—ドデシルマレイミド、 2 , 3—才クタデシルマレイミド等が例示される。 更に、 一般式 （1— 5 ) で表される化合物として、 具体的には、 グル夕ルイミ ド、 3—メチルダル夕ルイミド、 3—ェチルダル夕ルイミド、 3—プロピルダル 夕ルイミド、 3—ブチルダルタルイミド、 3—へキシルダル夕ルイミド、 3—ォ クチルグル夕ルイミド、 3—ドデシルグル夕ルイミド、 3一才クタデシルグル夕 ルイミド、 2 , 4—ジメチルダルタルイミド、 2 , 4—ジェチルダルタルイミド、 2 , 4—ジプロピルダルタルイミド、 2， 4一ジブチルダルタルイミド、 2 , 4 —ジへキシルグルタルイミド、 2， 4ージォクチルグル夕ルイミド、 2 , 4—ジ ドデシルグル夕ルイミド、 2 , 4一ジォク夕デシルグル夕ルイミド等が例示され る。 .
本発明で使用する原料である一般式 （1— 1 ) で示されるイミド類は、 いずれ も公知であるか、 又は、 対応するカルボン酸 （ジカルボン酸或いはテトラ力ルポ ン酸） 若しくはその誘導体とアンモニア、 尿素等とを用いて常法に従ってイミド 化することにより容易に製造できる。
上記イミド類の純度は、 1 0 0 %のものであってもよいが、 若干不純物を含む ものであっても構わない。 一般に、 イミド類は、 純度が 9 0重量％以上、 好まし くは 9 5重量％以上、 より好ましくは 9 8重量％である。 イミド類中には、 水素 還元条件下で目的の環状アミン類となる不純物 （例えば、 テトラヒドロフタルイ ミドの場合、 二重結合の位置異性体、 イミド環縮合位の立体異性体 （シス体及び トランス体） 等） を含んでいてもよい。 その場合の該不純物の合計量が、 原料ィ ミド類総量に対して、 1 0重量％以下、 好ましくは 5重量％以下、 より好ましく は 3重量％以下であれば特に問題はない。
金属触媒
応に 1 州 9 '"S>af;ftKKK*こして 、 W 3ϋ3¾、 ニッケノ'レ、 銅一亜鉛、 銅ーク ロム、 亜鉛—クロム、 銅一亜鉛—クロム及びこれらの酸化物から選ばれた少なく とも 1種の金属触媒、並びにこれらにモリブデン、タングステン、マグネシウム、 バリウム、 アルミニウム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケ ィ素及びこれらの酸化物等を添加した変性触媒が例示される。 又、 上記触媒の混 合物も使用できる。
好ましい触媒として、具体的には、銅一亜鉛酸化物、銅一亜鉛—クロム酸化物、 銅—亜鉛—クロム一マグネシウム酸ィ匕物、 銅一亜鉛—クロム一バリウム酸化物、 銅一亜鉛一マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸ィ匕物、 銅—亜鉛—ァ ルミ二ゥムーバリウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム—ゲイ素酸化物、 銅—ク ロム酸ィ匕物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅一クロム一バリウム酸化物、 銅一クロム一マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸ィ匕物、 亜鉛一 クロム酸化物等が例示される。
上記触媒を構成する各金属酸ィ匕物の含有比率は特に限定されないが、 例えば、 銅—クロム酸化物系の場合、 CuO/C r sOgZMnsOg/B a〇=35〜65 /35〜65/0〜20/0〜20 (重量比)、特に、 40〜60/40〜60/ 0〜： L0Z0〜10が好ましく、 銅一亜鉛酸化物系触媒の場合、 C u〇Z Z n〇 /A 120ノ B aOZS iO2=35〜65Z35〜65Z0〜20Z0〜15 ノ 0〜15 (重量比） 特に、 40〜60Z40〜60Z0〜： 15/0〜l 0Z0 〜10が好ましい。
更に、 上記金属及び金属酸化物以外に、 ケイソゥ土、 白土、 グラフアイト等の 形成助剤を添加した触媒や上記の金属酸ィ匕物をアルミナゃシリ力等の担体に担持 させた触媒等が利用できる。
これらの触媒の形態は、 特に限定されず、 選択される形態に応じて粉末状、 タ ブレット状等適宜選択して使用される。 具体的には、 回分或は連続の懸濁反応に は粉末触媒が、 又、 固定床反応にはタブレット触媒等が用いられる。
粉末触媒の粒径は特に制限がないが、 反応性及び反応後の濾過性の観点から平 均粒径が 1〜： L 00 mが好ましく、 特に 3〜50 mが好ましい。
これらの担持触媒の製造方法は、特に限定されることはなぐ例えば、含浸法、 共沈法等の従来公知の方法により容易に製造できる。 これら触媒は、 市販されて いるものでもよく、 特に限定されるものではない。 これら触媒は、 そのまま用い ることもできるが、 使用する前に還元処理等の適当な活性化処理をした後で反応 に供することが好ましい。
有機溶媒
本発明で用いられる有機溶媒は、 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒で ある。 ここで水溶性有機溶媒とは、 該有機溶媒と水とを混合した場合に有機相と zK相とからなる二相系を形成しない有機溶媒 （即ち、 水と相溶性を有する有機溶 媒） であれば特に制限は無いが、 水への溶解度 (20°Cで水 100 g中に溶解す る有機溶媒の重量） が 2 0 g以上である有機溶媒であれば良く、 好ましくは 5 0 g以上、 特に 1 0 0 g以上である有機溶媒が好ましい。
また、 上記水溶性溶媒の中でも、 本発明に有効に使用できる水溶性有機溶媒と しては、 その溶解度パラメータ一が 8〜1 1 . 5 (好ましくは、 8 . 5〜1 1 . 0 ) の範囲の有機溶媒が好ましい。
ここで、溶解度パラメ一ター（ δ )とは、例えば、 J. H. Hildebrand, R. L. Scott; "Solubility of Non-electrolytes" Chap. 20, Rein hold (1950) に記載されてい るように、 下記の式に従って求めることができる。
δ = (E/V) 0.5
[伹し、 Εはモル蒸発熱 （c a 1 ) を、 Vは分子容 （c c ) を表す]
また、本発明の方法においては、 H. BurreU; Off. Dig., 29, 1069(1957)に記載され ている溶媒の溶解度パラメーター δを用いて算出した。
かかる水溶性有機溶媒を用いることにより、 反応中に生成する水との相溶性が 良好となり、 水と触媒との接触が減るため触媒失活を抑制することができる。 溶 解度パラメーターが 8未満の有機溶媒では、 原料イミド類及び生成する環状アミ ン類と相溶性が低くなる為反応率が低下し、 さらに水との相溶性が低くなるため 金属触媒が副生する水の影響を受け易くなる傾向が見られ、 一方、 溶解度パラメ 一夕一が 1 1 . 5を越える有機溶媒で上記還元条件下において不活性なものは容 易に入手することは困難である。
上記水溶性有機溶媒のうち、 ヒドロキシル基、 エステル基、 アミド基、 イミド 港、 シゾ ノ 、 二 口 、 Jヽアレミノレ巷 の ¾ ^ や 3、Εώ Ρ 3¾-¾:·1¾しない运元反 応条件下で不活性な水溶性有機溶媒が用いられる。
例えば、 ヒドロキシル基を有する水溶性有機溶媒は、 前記還元反応条件下にお いて、 生成物の環状アミン類と反応し、 3級ァミンが生成する。 また、 その他の エステル基、 アミド基、 イミド基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基 や不飽和結合を有する水溶性有機溶媒を用いた場合は、 該有機溶媒自身が還元さ れたり、 又は該有機溶媒に生成水が付加したりする。 このため、 上記官能基を有 する有機溶媒を用いることは好ましくない。
本発明で用いられる溶解度パラメ一夕一が 8〜1 1 . 5の範囲の水溶性有機溶 媒としては、 エーテル系溶媒、 特に鎖状エーテル系溶媒や環状エーテル系溶媒が 挙げられる。 鎖状エーテル系溶媒としては、 ェ一テル結合 （一〇一） を少なくと も 2個以上（好ましくは 2〜 5個）有する鎖状エーテル系溶媒が好ましい。特に、 一般式
R aO - (CH2 CH 20) m- R b
[式中、 R a及び Rbは同一又は異なって、 C^— C gアルキル基であり、 mは 1〜 4の整数を表す。]
で表される溶媒が好ましい。 特に、 R a及び R bがメチルであり、 mが 3である溶 媒、 即ちトリエチレンダリコールジメチルエーテルが好ましい。
また、 環状エーテル系溶媒としては、 ェ一テル結合 （― o _) を少なくとも 1 個以上 （好ましくは 1又は 2個）有する C 4— C 5の環状エーテル系溶媒が好まし い。
上記エーテル系溶媒として、 より具体的には、 テトラヒドロフラン、 1 , 4— ジォキサン、 エチレングリコ一ルジメチルエーテル、 ジエチレングリコールジメ チルエーテル、 トリエチレングリコールジメチルエーテル、 エチレングリコール ジェチルエーテル、 ジエチレンダリコールジェチルエーテル、 トリエチレンダリ コ一ルジェチルエーテル等が例示される。 これらの溶媒は、 一種又は二種以上混 合して用いることができる。
その中でも特に、 テトラヒドロフラン、 1， 4—ジォキサン、 エチレングリコ ールジメチルエーテル、 ジエチレングリコールジメチルエーテル、 トリエチレン グリ jーノレンス: ル丄—ァノレ 哭 し ο。
さらに、 上記以外の溶解度パラメーターが 8〜1 1 . 5の範囲であり本発明の 製法に悪影響を与えない水溶性有機溶媒としては、 ピリジン、 ピぺリジン、 モル フォリン等の含窒素化合物が例示される。 これらは、 単独で又は 2種以上の混合 物として用いることができ、 また前記エーテル系溶媒と混合して用いることもで きる。
なお、本発明で用いられる溶媒は、本発明の効果に悪影響を及ぼさない範囲で、 上記の溶解度パラメ一夕一が 8〜1 1 . 5の範囲の水溶性有機溶媒に他の非水溶 性有機溶媒 （例えば、 芳香族炭化水素、 脂環式炭化水素、 脂肪族炭化水素など） を加えた混合溶媒を用いても良い。 通常、 用いる溶媒中、 溶解度パラメーターが 8〜 1 1 . 5の範囲の水溶性有機溶媒が 2 0〜： L 0 0体積％程度、 好ましくは 5 0〜1 0 0体積％程度であればよい。
還元反 J心
本反応に用いる水素ガスは、 必ずしも高純度である必要はなく、 還元反応に影 響を与えない窒素やメタン等が含まれていても良い。
触媒の適用量は、 通常、 イミド類に対し、 0. 1〜： 1 0 0重量％、 好ましくは 0 . 5〜 8 0重量％程度、 より好ましくは 1 . 0〜 5 0重量％程度の範囲で選択 される。
反応温度は、 1 5 0〜3 5 0 °C、 好ましくは 2 0 0〜3 0 0 °C程度である。 1 5 0 °C未満の温度では十分な還元速度が得られず、 3 5 0 °Cを越える温度では副 反応や分解反応の原因となり、 収率が低下する傾向が見られ、 経済的に不利であ る。
反応圧力は、 水素分圧で 1〜3 O MP a、 好ましくは 3〜2 5 MP a程度であ る。 I MP a未満の水素分圧では工業的に十分な還元速度が得られず、 3 0 MP aを越える水素分圧を用いても顕著な有意性は認められず、経済的に不利である。 溶媒の使用量としては、 生成水が溶媒に相溶する量であれば特に限定されない が、 通常、 イミド類 1 0 0重量部に対して、 5 0〜5 0 0 0重量部、 好ましくは 1 0 0〜3 0 0 0重量部、 更に好ましくは 2 0 0〜2 0 0 0重量部の範囲が推奨 される。
反応時間は、 イミド類の種類、 触媒量及びその泡の条件によって適宜選択する ことができるが、 通常 2〜2 0時間、 好ましくは 4〜1 5時間である。
尚、 本反応は、 回分方式、 連続方式を問わず可能である。
かくして得られた反応物は、 通常、 蒸留、 溶媒抽出、 再結晶、 吸着剤処理等に より精製される。
生成する環状アミン類
本第 1発明の製法により、 一般式 （1 — 1 ) で表される原料のイミド類から、 一般式 ( 1 - 2 )
Figure imgf000026_0001
[式中、 A 1Q及び nは前記に同じ。]
で表される環状アミン類が製造される。 この環状アミン類は、 一般式 (1 -1) で表されるイミド類の 2個のカルボニル基が、 2個のメチレン基に還元された化 合物である。 なお、 原料として A1に不飽和基を有する一般式 （1— 1) で表さ れるイミド類を用いた場合は、 該不飽和基が水素還元された飽和基を有する一般 式 （1—2) で表される環状アミン類に変換される。
一般式 (1 -2) において、 A1Qが環構造を有する基の場合、 A1Qとしては芳 香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環からなる群から選ばれ る 1個若しくは 2個以上の環を含有する基が挙げられる。
A1Qで示される 「芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環 よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基」 としては、 芳 香環（特に、 ベンゼン環、 ナフタレン環)、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環（特 に、デカリン)、及びビシクロ環 (特にノルポルナン、 7一ォキサ一ビシクロ [2, 2, 1 ] ヘプ夕ン） よりなる群から選ばれる 1個の環から 2個の水素原子又は 4 個の水素原子を除いて得られる 2価又は 4価の基、 又は、 一般式 （Aa')
Figure imgf000026_0002
厂 、、ヽ ヽ 、 、
VX^V^ ^> 'ヽノ 11ノ¾¾人 ンソ UJ'ヽ十っリ ノ: »7 り ύ JV糸/ 丁 ホい し 得られる残基を示し、 B'は単結合、エーテル基（—〇—）、イソプロピリデン基、 へキサフルォロイソプロピリデン基を示す。]
で表される 4価の基を例示できる。
上記環はいずれも置換基として、 炭素数 1〜20のアルキル基を有していても よい。特に、芳香環（特にベンゼン環、ナフタレン環）及び飽和の縮合環（特に、 デカリン） は、 少なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜20 (特に 1〜1 8) のアルキル基で置換されていてもよい。 また、 上記シクロへキサン環は、 少 なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜20 (特に 1〜18) のアルキル基 で置換されていてもよい。
特に、 A1Qとしては、 次に示すような基を例示できる。
アルキル基 （好ましくは炭素数 1〜20、 特に 1〜18のアルキル基） でモノ 置換されていてもよいベンゼン環から 2個又は 4個の水素原子を除いて得られる 2価又は 4価の基、
R' がベンゼン環から 3つの水素原子を除いて得られる残基を示し、 B' が前 記に同じである一般式 （Aa') で示される基、
アルキル基 （好ましくは炭素数 1〜20、 特に 1〜 18のアルキル基） でモノ 又はジ置換されていてもよいシクロへキサン環から 2個の水素原子を除いて得ら れる基、
R'がシクロへキサン環から 3つの水素原子を除いて得られる残基を示し、 B' が前記に同じである一般式 （Aa') で示される基、
飽和の縮合環 （特に、 デカリン） から 2個又は 4個の水素原子を除いて得られ る 2価又は 4価の基、 又は
ノルボルナン、 及び 7—ォキサービシクロ [2， 2, 1] ヘプタンからなる群 から選ばれるビシクロ環から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基等が挙げ られる。
一般式 (1-2) 中の A1Gで示される基としては、 具体的には、
ο
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
等の環構造を有する基が例示される。
また、 一般式 （1—2) のうち、 A 1Qが環構造を有する基以外の場合 （n=l の場合)、 次に示す一般式 （I一 3')
Figure imgf000028_0002
[式中、 尺1()及び1 2()はー般式 （1— 2) と同義である。]
で表される環状アミン類、 又は一般式 （ I一 5 ')
(Ι-5')
Figure imgf000028_0003
[式中、 R1Q、 R2°及び R3。は一般式 (1 -2) と同義である。]
で示される環状アミン類が挙げられる。
上記の一般式 （I— 3') 及び （I一 5') で表される環状ァミン類の匿換基で ある R1Q、 R2Q及び R3Qは、 同一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜30の飽 和脂肪族炭化水素基、 又は置換基を有していてもよいァリ一ル基である。
炭素数 1〜 30の飽和脂肪族炭化水素基としては、 例えば、 炭素数 1〜 24の 直鎖、 分岐鎖又は環状のアルキル基が挙げられ、 好ましくは炭素数 1〜22の直 鎖アルキル基が挙げられる。 具体的には、 メチル、 ェチル、 プロピル、 プチル、 ペンチル、 へキシル、 ヘプチル、 ォクチル、 ノニル、 デシル、 ゥンデシル、 ドデ シル、 トリデシル、テトラデシル、ペン夕デシル、 へキサデシル、ヘプ夕デシル、 ォク夕デシル、 ノナデシル、 ィコシル、 ドコシル等が例示される。 置換基を有していてもよいァリール基のァリ一ル基としては、 炭素数 6〜1 0 の単環又は 2環のァリ一ル基が挙げられる。 具体的には、 フエニル、 ナフチル等 が例示される。 該ァリール基は、 1〜3個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜1 8の アルキル基で置換されていてもよい。
本発明のように溶解度パラメ一夕一 δが特定の範囲 （8〜1 1 . 5 ) にある水 溶性有機溶媒を用いることにより、 1 ) 触媒活性が低下しない、 2 ) 反応装置の 内部表面が溶出金属イオンによりメツキされない、 3 ) 金属触媒が塊状にならず 反応装置からの触媒の除去が容易になるなどの利点が得られ、 本発明の製造方法 は工業的にも極めて価値が高い。 これは、 水との親和性の高い特定の溶解度パラ メータ一を有する溶媒を用いることにより、 生成水と触媒との相互作用が低減さ れ触媒の失活が抑制されるためと考えられる。
特に、 テトラヒドロフタルイミド、 へキサヒドロフタルイミド等のイミド類を 水素還元してォク夕ヒドロイソインドールを製造する場合、 還元反応後のォクタ ヒドロイソインドールには環縮合位の立体異性体 （シス体及びトランス体） が存 在し、 そのシス体及びトランス体の比 （シス体 Ζトランス体比） が 6 5 / 3 5〜 8 0 / 2 0程度の混合物となる。シス体 Ζトランス体の混合物を含む反応粗物は、 通常精密蒸留を行うことにより、 所望のシス体の留分とトランス体を主成分とす るシス体 Ζトランス体混合物の留分に分離される。
精密蒸留に用いる多段蒸留塔としては、 その理論段数が 2 0〜2 0 0段、 好ま しくは 5 0〜1 5 0段の蒸留塔が推奨される。 蒸留塔は通常用いられる方式であ れ d 、、 は棚 力 、
Figure imgf000029_0001
不 ¾£、 の不 宋 は、 蒸留するォクタヒドロイソインドールのシス体 zトランス体の比、 粗物中の不純 物含有量等により適宜選択することができ、 例えば、 蒸留装置のボトム温度が 3 0〜 3 0 0 °C、 蒸留装置の塔頂圧力が常圧〜 0 . 1 k P a、 還流比が 1〜 5 0で 行うことができる。
この精密蒸留を用いることにより、 所望の高純度のシス一才クタヒドロイソィ ンドールを、収率 2 0〜8 0 %程度、好ましくは 3 0〜8 0 %程度で、純度 9 9 % 以上、 好ましくは 9 9 . 5 %以上、 より好ましくは 9 9. 7 %以上の高純度で得 ることができる。 なお、 純度はガスクロマトグラフィー分析のピーク面積比によ る。
精密蒸留で分離されたトランス体を主成分とするシス体 Zトランス体混合物の 留分は、 後述する第 3発明或いは第 4発明の異性化反応工程の原料として用いる ことができる。
II. 第 2発明
原料ィミド化合物
上記第 2発明の原料である一般式 （I 1— 1 )
(11-1 )
Figure imgf000030_0001
[式中、 A2は前記に同じ。]
で表されるイミド類において、 A2が環構造を有する基の場合、 A2としては芳香 環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環から なる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基が挙げられる。
A2で示される 「芳香環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合 環、 及びビシク口環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有す る基」 としては、 芳香環 （特にベンゼン環、 ナフタレン環)、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合環（特に、 デカリン)、 及びビシクロ環（特にノル ポルナン、 ノルポルネン、 7一ォキサービシクロ [ 2 , 2 , 1 ] ヘプタン、 7 - ォキサ一ビシクロ [ 2 , 2 , 1 ] ヘプト一 5—ェン） よりなる群から選ばれる 1 個の環から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基を例示できる。
上記環はいずれも置換基として、 炭素数:!〜 1 2のアルキル基を有していても よい。特に、芳香環（特にベンゼン環、ナフタレン環）及び飽和の縮合環（特に、 デカリン） は、 少なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜 1 2 (特に 1〜 1 0 ) のアルキル基で置換されていてもよい。 また、 上記シクロへキサン環および シクロへキセン環は、 少なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜 1 2 (特に 1 - 1 0 ) のアルキル基で置換されていてもよい。 特に、 A 2としては、 次に示すような基を例示できる。
アルキル基 （好ましくは炭素数 1〜 1 2、 特に 1〜 1 0のアルキル基） でモノ 置換されていてもよいベンゼン環から 2個の水素原子を除いて得られる基、 アルキル基 （好ましくは炭素数：！〜 1 2、 特に；！〜 1 0のアルキル基） でモノ 又はジ置換されていてもよいシク口へキサン環から 2個の水素原子を除いて得ら れる ¾、
アルキル基 （好ましくは炭素数 1〜 1 2、 特に 1〜 1 0のアルキル基） でモノ 又はジ置換されていてもよいシク口へキセン環から 2個の水素原子を除いて得ら れる基、
飽和縮合環（特に、デカリン）から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基、 又は
ノルポルナン、 ノルポルネン、 7 _ォキサ—ビシクロ [ 2 , 2 , 1 ]ヘプタン、 及び 7—ォキサ一ビシクロ [ 2 , 2 , 1 ] ヘプト一 5—ェン） からなる群から選 ばれるビシク口環から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基等が挙げられる。 一般式 （I 1— 1 ) 中の A2で示される基としては、 具体的には、
Figure imgf000031_0001
等の環構造を有する基が例示される。
一般式 （I 1 — 1 ) のうち、 A2が環構造を有する基であるイミド類の具体例 を以下に示す。
芳香環 （特に、 ベンゼン環） を有するイミドとして、 フタルイミド、 4ーメチ ルフタルイミド、 4一ェチルフタルイミド、 4一プロピルフタルイミド、 4ーブ チルフタルイミド、 4—へキシルフタルイミド、 4ーォクチルフタルイミド、 4 —デシルフタルイミド等の Ci— C^ 8アルキル基でモノ置換されていてもよいフ タルイミド等が例示される。
シクロへキサン環を有するイミドとして、 へキサヒドロフタルイミド、 3—メ チルへキサヒドロフ夕ルイミド、 3 _ェチルへキサヒドロフタルイミド、 3_プ 口ピルへキサヒドロフ夕ルイミド、 3一ブチルへキサヒドロフタルイミド、 3- へキシルへキサヒドロフ夕ルイミド、 3—ォクチルへキサヒドロフタルイミド、 3—デシルへキサヒドロフタルイミド、 3, 6—ジメチルへキサヒドロフタルイ ミド、 3, 6—ジェチルへキサヒドロフタルイミド、 3, 6—ジプロピルへキサ ヒドロフタルイミド、 3, 6一ジブチルへキサヒドロフタルイミド、 3, 6—ジ へキシルへキサヒドロフタルイミド、 3, 6—ジォクチルへキサヒドロフタルイ ミド、 3, 6—ジデシルへキサヒドロフタルイミド、 4_メチルへキサヒドロフ 夕ルイミド、 4， 5—ジメチルへキサヒドロフタルイミド等のモノイミド等の C 一 C i 8アルキル基でモノ又はジ置換されていてもよいシクロへキサン環から 2 個の水素原子を除いて得られる基を有するモノイミドが例示される。
シクロへキセン環を有するイミド化合物として、 1， 2， 3, 6—テトラヒド 口フタルイミド、 3—メチルー 1, 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3 一ェチル— 1， 2 , 3， 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—プロピル— 1, 2,
3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—ブチル一1， 2, 3, 6—テトラヒド 口フタルイミド、 3—へキシルー 1, 2， 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—ォクチルー 1, 2, 3, 6—テ卜ラヒドロフタルイミド、 3_デシルー 1， 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3， 6—ジメチルー 1， 2, 3, 6— テトラヒドロフタルイミド、 4—メチルー 1， 2, 3， 6—テトラヒドロフタル イミド、 4， 5—ジメチルー 1, 2, 3, 6—テトラヒドロフ夕ルイミド、 3,
4, 5, 6—テトラヒドロフ夕ルイミド、 3 _メチルー 3, 4, 5, 6—テトラ ヒドロフタルイミド、 3—ェチルー 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—プロピル— 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—ブチルー 3， 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 3—へキシルー 3， 4, 5, 6—テト ラヒドロフタルイミド、 3—才クチルー 3， 4， 5， 6—テトラヒドロフタルイ ミド、 3_デシル一 3, 4, 5， 6—テトラヒドロフタルイミド、 3， 6—ジメ チル— 3， 4， 5， 6—テトラヒドロフタルイミド、 4ーメチルー 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタルイミド、 4, 5—ジメチルー 3, 4, 5， 6—テトラヒ ドロフタルイミド等の Cェ一 C i 8アルキル基でモノ又はジ置換されていてもよい シクロへキセン環から 2個の水素原子を除いて得られる基を有するモノイミドが 例示される。
ビシクロ環を有するイミド化合物としては、 ノルポルナン— 2, 3—ジカルポ ン酸イミド、 5—ノルポルネン— 2， 3—ジカルボン酸イミド、 7—ォキサ—ビ シクロ [2, 2, 1] ヘプタン一 1， 2—ジカルボン酸イミド、 7—ォキサービ シクロ [2, 2, 1] ヘプ卜— 5—ェン— 1, 2—ジカルポン酸ィミド等が例示 される。
飽和縮合環を有するイミド化合物としては、 1， 2—デカリンジカルポン酸ィ ミド、 2， 3—デカリンジカルボン酸イミド等が例示される。
ナフタレン環を有するイミド化合物としては、 1， 2—ナフタレンジカルボン 酸イミド、 2, 3—ナフタレンジカルボン酸イミドが例示される。
これらの上記ィミド類に本発明方法を適用することによりそれぞれ対応する環 状アミン類を収率よく得ることができる。 特に、 1, 2， 3， 6—テトラヒドロ
.一 一、、 >— - »、、 ノ ~ *、、- - 、一、、、 ·»— ヽ ノグノレ ^ ひ /乂 へ十 Uノッノレつ 7^りス¾7心9 "©^^入ゾ ノ ) クタヒドロイソインドールを製造する方法として好適に用いられる。 特に、 シス
- 1, 2, 3， 6—テトラヒドロフタルイミド及び/又はシス一へキサヒドロフ タルイミドから、 シス一才クタヒドロイソインド一ルを収率よく、 且つ環縮合位 のシス/トランスの立体保持性よく製造する方法として好適に用いられる。 また、 一般式 （I I一 1) のうち、 Α2が環構造を有する基以外の場合、 次に 示す一般式 （I 1—3)
Figure imgf000034_0001
[式中、 R4及び R5は一般式 （I I— 1) と同義である。]
で表されるイミド類、 一般式 （I I一 4)
Figure imgf000034_0002
[式中、 R4及び R5は一般式 （I 1— 1) と同義である。]
で表されるイミド類、 又は一般式 （I 1— 5)
Figure imgf000034_0003
[式中、 R4、 R5及び R6は一般式 （I I一 1) と同義である。]
で示されるイミド類が挙げられる。
上記の一般式 (I 1— 3) 〜 （I 1— 5) で表されるィミド類の置換基である R4、 1^及び1 5は、 同一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜 18の飽和脂肪 族炭化水素基、 炭素数 3〜18の不飽和脂肪族炭化水素基、 又は置換基を有して いてもよいァリール基である。
炭素数 1〜18の飽和脂肪族炭ィ匕水素基としては、 例えば、 炭素数 1〜： L.8の 直鎖、 分岐鎖又は環状のアルキル基が挙げられ、 好ましくは炭素数 1〜4の直鎖 アルキル基が挙げられる。 具体的には、 メチル、 ェチル、 プロピル、 プチル、 ぺ ンチル、 へキシル、 ヘプチル、 ォクチル、 ノニル、 デシル、 ゥンデシル、 ドデシ ル、 トリデシル、 テトラデシル、 ペン夕デシル、 へキサデシル、 ヘプ夕デシル、 ォクタデシル等が例示される。 炭素数 3〜 1 8の不飽和脂肪族炭ィ匕水素基としては、 上記の炭素数 3 ~ 1 8の 飽和脂肪族炭化水素基において少なくとも 1個の不飽和結合 （二重結合、 三重結 合） を有する基が挙げられ、 具体的には、 プロべニル、 ブテニル、 ペンテニル、 へキセニル、 ォクタデセニル等が例示される。
置換基を有していてもよいァリール基のァリール基としては、 炭素数 6〜1 0 の単環又は 2環のァリール基が挙げられる。 具体的には、 フエニル、 ナフチル等 が例示される。 該ァリ一ル基は、 ；！〜 3個 （特に 1〜 2個） の炭素数 1〜 1 8の アルキル基で置換されていてもよい。
一般式 （I 1— 3 ) で表されるイミド化合物としては、 具体的には、 スクシン イミド、 2—メチルスクシンイミド、 2—ェチルスクシンイミド、 2—プロピル スクシンイミド、 2—プチルスクシンイミド、 2—へキシルスクシンイミド、 2 一才クチルスクシンイミド、 2—ドデシルスクシンイミド、 2—才クタデシルス クシンイミド、 2 , 3—ジメチルスクシンイミド、 2 , 3—ジェチルスクシンィ ミド、 2 , 3一ジプロピルスクシンイミド、 2 , 3 -ジブチルスクシンイミド、 2 , 3—ジへキシルスクシンイミド等が例示される。
一般式 ( I 1 - 4) で表されるイミド化合物としては、 具体的には、 マレイミ ド、 2—メチルマレイミド、 2—ェチルマレイミド、 2—プロピルマレイミド、 2—ブチルマレイミド、 2—へキシルマレイミド、 2—ォクチルマレイミド、 2 ードデシルマレイミド、 2—才クタデシルマレイミド、 2， 3—ジメチルマレイ ミド、 2， 3—ジェチルマレイミド、 2 , 3—ジプロピルマレイミド、 2， 3— ンン： rノレマレつミ 、 乙 ' , 3—ンへ十ンノレマ つ r、 Δ , 3—ン ンテノ'レマレ イミド、 2 , 3 -ジデシルマレイミド等が例示される。
一般式 （I 1— 5 ) で表されるイミド化合物としては、 具体的には、 ダルタル イミド、 3—メチルダルタルイミド、 3—ェチルダルタルイミド、 3—プロピル ダル夕ルイミド、 3一ブチルグル夕ルイミド、 3—へキシルグルタルイミド、 3 —ォクチルグルタルイミド、 3—デシルグル夕ルイミド、 2， 4ージメチルダル タルイミド、 2， 4—ジェチルダル夕ルイミド、 2 , 4ージプロピルグルタルイ ミド、 2 , 4一ジブチルダルタルイミド、 2 , 4—ジへキシルグルタルイミド、 2， 4一ジォクチルダル夕ルイミド、 2 , 4—ジデシルグルタルイミド等が例示 される。
本発明で使用する原料である一般式 （I 1— 1 ) で表されるイミド類は、 いず れも公知であるか、 又は、 対応するジカルボン酸若しくはその誘導体とアンモニ ァ、 尿素等とを用いて常法に従ってイミド化することにより容易に製造できる。 上記イミド類の純度は、 1 0 0 %のものであってもよいが、 若干不純物を含む ものであっても構わない。 一般に、 イミド類は、 純度が 9 0重量％以上、 好まし くは 9 5重量％以上、 より好ましくは 9 8重量％である。 イミド類中には、 水素 還元条件下で目的の環状アミン類となる不純物 （例えば、 テトラヒドロフタルイ ミドの場合、 二重結合の位置異性体、 イミド環縮合位の立体異性体 （シス体及び トランス体） 等） を含んでいてもよい。 その場合の該不純物の合計量が、 原料ィ ミド類総量に対して、 1 0重量％以下、 好ましくは 5重量％以下、 より好ましく は 3重量％以下であれば特に問題はない。 本反応に使用する金属触媒としては、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅-亜鉛、 銅一ク ロム、 亜鉛一クロム、 銅—亜鉛一クロム及びこれらの酸化物から選ばれた少なく とも 1種の触媒、 並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 パ リウム、 アルミニウム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ゲイ 素及びこれらの酸化物等を添加した変性触媒が例示される。 また、 上記触媒の混 合物も使用できる。
好ましい触媒として、具体的には、銅—亜鉛酸化物、銅一亜鉛—クロム酸化物、 銅—亜錯ークロム—マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—クロム—バリゥム酸化物、 銅—亜鉛—マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム酸化物、 銅一亜鉛—ァ ルミ二ゥム—バリウム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム一ケィ素酸化物、 銅ーク ロム酸化物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅—クロム—バリウム酸化物、 銅一クロム—マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸ィ匕物、 亜鉛一 クロム酸化物等が例示される。
上記触媒を構成する各金属酸化物の含有比率は特に限定されないが、 例えば、 銅一クロム酸化物系の場合、 C u O/C r 203ΖΜη 203/Β a O= 3 5〜6 5 / 3 5〜6 5 / 0〜2 0 Z 0〜2 0 (重量比）、 特に、 4 0〜6 0 /4 0〜6 0 / 0-10/0-10が好ましく、 銅一亜鉛酸化物系触媒の場合、 C u〇 Z n 0 /A 1203/B aO/S i 02=35 65 35 65/0 20 0 15 /0〜： 15 (重量比） 特に、 40~60/40 60Z0 15/0〜： L 0/0 10が好ましい。
更に、 上記金属及び金属酸化物以外に、 ケイソゥ土、 白土、 グラフアイト等の 形成助剤を添加した触媒や上記の金属酸化物をアルミナゃシリ力等の担体に担持 させた触媒等が利用できる。
これらの触媒の形態は、 特に限定されず、 選択される形態に応じて粉末状、 タ ブレツト状等適宜選択して使用される。 具体的には、 回分或は連続の懸濁反応に は粉末触媒が、 又、 固定床反応にはタブレット触媒等が用いられる。
粉末触媒の粒径は特に制限がないが、 反応性及び反応後の濾過性の観点から平 均粒径が 1〜： L 00 mが好ましく、 特に 3 50 mが好ましい。
これらの担持触媒の調製方法は、 特に限定されないが、 含浸法、 共沈法等の従 来公知の方法を用いることができるほか、 市販されているものをそのまま使用す ることもできる。 これらの触媒は、 使用する前に還元処理等の適当な活性化処理 をした後で反応に供することが好ましい。
有機溶媒
本発明において用いられる有機溶媒としては、当該還元反応に不活性なもので、 夫々単独で又は 2種以上を適宜組み合わせて使用される。
推奨される有機溶媒としては、 炭素数 6 20の芳香族炭化水素、 炭素数 6 —
u 脂果; ^灰1じ;^茶、 灰茶玖り〜 z υ 脂肪跃灰 ノ 系、 上 アルポ ί (宋 ^ 例示される。
より具体的には、 芳香族炭化水素としては、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 ェチルベンゼン、 ブチルベンゼン、 クメン、 卜リメチルベンゼン、 アルキル （炭 素数 6 14) ベンゼン、 テトラヒドロナフタレン、 ェクソン社製の商品名ソル べッソ # 150、 同ソルべッソ # 200などが例示される。
脂環式炭化水素としては、 シクロへキサン、 メチルシクロへキサン、 ジメチル シクロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 トリメチルシクロへキサン、 デカヒド ロナフタレン、 新日本理化社製の商品名リカソルブ 800、 同リカソルブ 900 などが例示される。
脂肪族炭化水素としては、 n—へキサン、 n—ヘプタン、 n—オクタン、 イソ オクタン、 ノナンなどが例示される。
エーテル系溶媒としては、 鎖状エーテル系溶媒や環状エーテル系溶媒が挙げら れる。 鎖状エーテル系溶媒としては、 エーテル結合 （一 O—） を少なくとも 2個 以上 （好ましくは 2〜 5個） 有する鎖状エーテル系溶媒が好ましい。 また、 環状 エーテル系溶媒としては、 エーテル結合 （一 0— ) を少なくとも 1個以上 （好ま しくは 1又は 2個） 有する C 4一 C 5の環状エーテル系溶媒が好ましい。
上記エーテル系溶媒として、 より具体的には、 テトラヒドロフラン、 テトラヒ ドロピラン、 1 , 4一ジォキサン、 エチレングリコールジメチルェ一テル、 ジェ チレングリコールジメチルエーテル、トリエチレンダリコールジメチルェ一テル、 テトラエチレンダリコールジメチルエーテル、 エチレンダリコールジェチルエー テル、 ジエチレンダリコ一ルジェチルエーテル、 トリエチレングリコ一ルジェチ ルエーテル、 テトラエチレンダリコールジェチルエーテル、 エチレンダリコール ジブチルエーテル、 ジエチレングリコールジブチルエーテル、 トリエチレンダリ コールジブチルエーテル、 テトラエチレンダリコールジブチルエーテル、 ァニソ ールなどが例示される。
これらのうち、特にキシレン、ェチルベンゼン、クメン、 トリメチルベンゼン、 テトラヒドロナフタレン、 ジメチルシクロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 ト リメチルシクロへキサン、 デカヒドロナフタレン、 ジエチレングリコールジメチ ノレエーテリレ、 リエチレンソリコ一リレシメチルエーテル、 テ ラエチレンクリコ ールジメチルエーテル、 ジエチレングリコ一ルジェチルエーテル、 トリエチレン ダリコ一ルジェチルエーテル、 テトラエチレンダリコ一ルジェチルエーテル、 ジ エチレンダリコールジブチルエーテル、 卜リエチレンダリコールジブチルェ一テ ル、 テトラエチレングリコールジブチルェ一テル等が好ましい。
本発明に有効に使用できる有機溶媒としては、 ヒドロキシル基、 エステル基、 アミド基、 イミド基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基や不飽和結合 を有しない、 還元反応条件下で不活性な有機溶媒が用いられる。
例えば、 ヒドロキシル基を有する有機溶媒は、 前記還元反応条件下において、 環状アミン類と反応し、 対応する 3級ァミンが生成する。 また、 その他のエステ ル基、 アミド基、 イミド基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基ゃ不飽 和結合を有する有機溶媒を用いた場合は、 該有機溶媒自身が還元されたり、 又は 該有機溶媒に生成水が付加したりする。 このため、 上記官能基を有する有機溶媒 を用いることは好ましくない。
¾兀反 J心
本反応に用いる水素ガスは、 必ずしも高純度である必要はなく、 還元反応に影 響を与えない窒素やメタン等が含まれていても良い。
触媒の使用量は、 特に限定されないが、 触媒量が少ないと反応に長時間を要す ることになるため、 通常は原料イミドを基準として 0. 1〜1 0 0重量％、 特に 0 . 5〜8 0重量％、 より好ましくは 1 . 0〜5 0重量％程度の範囲である。 反応温度は、 1 5 0〜3 5 0 °C、 好ましくは 2 0 0〜 3 0 0 °Cの範囲である。 1 5 0 °C未満の温度では実用的な還元速度が得られにくく、 3 5 0 °Cを越える温 度では副反応や分解反応の原因となり、 収率が低下する傾向が見られ、 経済的に 不利である。
反応圧力は、 水素分圧で 1〜3 O MP a、 好ましくは 3〜 2 5 MP aの範囲で ある。 I MP a未満の水素分圧では実用的な還元速度が得られにくく、 3 0 MP aを越える水素分圧を用いても顕著な有意性は認められず、経済的に不利である。 有機溶媒の使用量としては、 特に限定されるものではないが、 使用量が多いと 原料濃度の低下により生産性効率が悪化し、 また少なすぎると反応がスムーズに 進行しにくくなるため、 通常、 原料イミド類 1 0 0重量部に対して、 5 0〜5 0 0 0重量部、 好ましくは 1 0 0〜3 0 0 0重量部、 更に好ましくは 2 0 0〜2 0 0 0重量部の範囲が推奨される。
本発明の環状アミン類の製造方法では、 反応系から水素ガスと共に生成水及び 還元生成物の環状アミン類を、 連続的又は間欠的に系外に抜き出すことを特徴と する。 有機溶媒の種類及び/又は反応条件によっては、 生成水及び還元生成物の 環状アミン類を水素ガスと共に系外に抜き出す際に、 有機溶媒の抜き出される量 も顕著になる。 かかる場合には、 抜き出される有機溶媒の量に応じて適宜反応系 に新しい有機溶媒を追加することが好ましい。 反応系内の生成水及び生成する環状アミン類を水素ガスと共に反応系外に抜き 出す方法としては、 （ 1 )水素ガスを気相部に導入し、気相部に存在する生成水及 び該環状ァミン類を水素ガスと共に系外に抜き出す方法や、 ( 2 )水素ガスを液相 部に導入してバブリングさせ、 液相部及び気相部に存在する生成水及び該環状ァ ミン類を水素ガスと共に系外に抜き出す方法が推奨される。 このように、 水素ガ スの供給場所は、 反応系内の気相部でも液相部でもよいが、 液相部に通気する方 が生成水及び該環状アミン類の抜き出し効率を高める上で好ましい。 なお、 上記 の方法を採用した場合でも、 原料のイミド類が反応系外に抜き出されることのな いように、 反応系外に抜き出される水素量を適宜調整する。
反応系外に抜き出される水素量 （抜き出される水素含有混合ガス中の水素ガス の量） は、 連続的に抜き出す場合、 当該反応の圧力、 温度でのガス空間移動速度 (h r—1) (以下、 rGH S Vj という。） として、 0. 1〜3 0 O h r - 好ま しくは 0. S S O O h r—1, より好ましくは 1〜1 0 0 h r—1である。 かかる 水素量は、反応器及び反応条件によって異なり、運転時に適宣選択される。なお、 水素の抜き出し量が少なすぎると生成水と触媒の接触の機会が多くなり、 触媒の 失活等の悪影響を与えるため好ましくない。
水素含有混合ガスの系外への抜き出しは、 上記のように連続的に行うことが好 ましいが、間欠的に行ってもよい。水素含有混合ガスの抜き出し量が少ない場合、 生成水及び該環状アミン類の抜き出し効率が低下する。 従って、 間欠的に行う場 合であっても水素含有混合ガスの抜き出し量を適宜多くして生成水及び該環状ァ ミン類の抜き出しを促進することが好ましい。
抜き出された水素含有混合ガスの処理方法としては、 そのまま大気中に放出し て廃棄する方法もあるが、 該水素含有混合ガスから生成水、 生成する環状アミン 類及び有機溶媒を除いた後の未反応水素ガスの全部又は一部を循環器を用いて反 応系内に循環させて再使用する方法が好ましい。 抜き出された水素含有混合ガス 中から生成水、 環状アミン類及び有機溶媒を除去する方法は、 均圧コンデンサー 等を用いて冷却、 凝縮させ気液分離する等の公知の方法を採用すればよい。 分離 された水素ガスは、 水素循環器を用いて再使用することが望ましい。 多量の水素 ガスを廃棄することは経済的でなく、 危険を伴うためである。 水素ガスを循環する場合には、 循環させる水素ガスに生成水が含まれていると 触媒に悪影響を与えたり、 不活性ガスが蓄積すると反応系内の水素分圧の顕著な 低下がみられる場合がある。 このような場合、 系内のガスの全部又はその一部を 新しい水素ガスと置換すればよい。 置換は間欠的に行ってもよいが、 連続的に少 量ずつ水素ガスを系に導入し、 放出して行うこともできる。
本第 2発明における反応系内から生成水及び還元生成物の環状アミン類を系外 に抜き出す方法の具体例を以下に挙げる。 例えば、 電磁式攪拌機、 調圧弁、 水素 循環機、均圧コンデンサー、気液分離器、反応器底部に設置した水素ガス導入管、 有機溶媒仕込みポンプ等を備えたォ一トクレーブに、 イミド類、 溶媒、 金属触媒 を仕込み、水素分圧 1〜 3 0 M P a程度、水素ガス空間移動速度 (GH S V) 0 . 1〜3 0 0 h r - 1, 反応温度 1 5 0〜3 5 O t:で 2〜2 0時間還元反応を行う。 反応器より水素と共に抜き出される生成水、 溶媒及び環状アミン類は、 均圧コン デンサ一により冷却、 凝縮され、 気液分離器に収容される。 分離された水素ガス は、 水素循環機により反応器底部から再導入される。 反応消費分の水素ガスは補 充される。 抜き出される溶媒量相当分は、 有機溶媒仕込みポンプより適宜反応器 に供給される。 反応終了後、 得られた反応粗物を精製して環状アミン類を得る。 反応時間は、 触媒量及びその他の条件によって適宜選択することができるが、 通常 2〜2 0時間、 好ましくは 4〜1 5時間である。
尚、反応設備としては、必要とされる水素圧に耐えるものであれば制限はなく、 また還元反応の反応形式は回分方式に限定されるものではなく、 原料の溶媒希釈 溶液を連続的に 1共給して反応させる連続方式も採用できる。
上記の還元処理で得られる環状アミン類は、 通常、 蒸留、 溶媒抽出、 再結晶、 吸着剤処理等により精製される。
生成する環状アミン類
上記第 2発明の製法により、 一般式 ( I 1 - 1 ) で表される原料のィミド類か ら、 一般式 （I I— 2 ) H2
z \
A 7 H (11-2)
、CH2
[式中、 A2Qは前記に同じ。]
で表される環状アミン類が製造される。 この環状アミン類は、一般式（I 1-1) で表されるイミド類のカルポニル基が、 メチレン基に還元された化合物である。 なお、 原料として A2に不飽和基を有する一般式 （I 1— 1) で表されるイミド 類を用いた場合は、 該不飽和基が水素還元された飽和基を有する一般式 (I I - 2) で表される環状アミン類に変換される。
一般式（I 1—2) において、 A 2 °が環構造を有する基の場合、 A2Qとしては 芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環からなる群から選ば れる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基が挙げられる。
A2Qで示される 「芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環 よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基」 としては、 芳 香環（特にベンゼン環、ナフタレン環)、シクロへキサン環、飽和の縮合環（特に、 デカリン)、及びビシク口環（特にノルポルナン、及び 7—ォキサービシク口 [ 2 , 2, 1] ヘプタン） よりなる群から選ばれる 1個の環から 2個の水素原子を除い て得られる 2価の基を例示できる。
上記環はいずれも置換基として、 炭素数 1〜 12のアルキル基を有していても よい。特に、芳香環（特にベンゼン環、ナフ夕レン環）及び飽和の縮合環（特に、 デカリン） は、 少なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜12 (特に 1〜1 0) のアルキル基で置換されていてもよい。 また、 上記シクロへキサン環は、 少 なくとも 1個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜 12 (特に 1〜10) のアルキル基 で置換されていてもよい。
特に、 A2Qとしては、 次に示すような基を例示できる。
アルキル基 （好ましくは炭素数 1〜： L 2、 特に 1〜 10のアルキル基） でモノ 置換されていてもよいベンゼン環から 2個の水素原子を除いて得られる基、 アルキル基 (好ましくは炭素数 1〜12、 特に 1〜 10のアルキル基） でモノ 又はジ置換されていてもよいシクロへキサン環から 2個の水素原子を除いて得ら れる基、
飽和縮合環（特に、デカリン）から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基、 又は
ノルポルナン、 及び 7—ォキサ—ピシクロ [2， 2, 1] ヘプタンからなる群 から選ばれるビシクロ環から 2個の水素原子を除いて得られる 2価の基等が挙げ られる。
一般式 （I 1—2) 中の A2Qで示される基としては、 具体的には、
Figure imgf000043_0001
0
Figure imgf000043_0002
等の環構造を有する基が例示される。
また、 一般式 （I 1—2) のうち、 A2Gが環構造を有する基以外の場合、 次に 示す一般式 （I 1 -3')
Figure imgf000043_0003
[式中、 R4D及び R5Qは一般式 （I 1— 2) と同義である。] で表される環状アミン類、 又は一般式 （I I一 5 ')
Figure imgf000044_0001
[式中、 40, R5Q及び R6Qは一般式 （I 1—2) と同義である。] で示される環状アミン類が挙げられる。
上記の一般式 （I 1— 3') 〜 （I I一 5') で表される環状アミン類の置換基 である R4G、 R5Q及び R6Dは、 同一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜18の 飽和脂肪族炭化水素基、 又は置換基を有していてもよいァリール基である。 炭素数 1〜18の飽和脂肪族炭化水素基としては、 例えば、 炭素数 1〜 18の 直鎖、 分岐鎖又は環状のアルキル基が挙げられ、 好ましくは炭素数 1〜4の直鎖 アルキル基が挙げられる。 具体的には、 メチル、 エヂル、 プロピル、 プチル、 ぺ ンチル、 へキシル、 ヘプチル、 ォクチル、 ノニル、 デシル、 ゥンデシル、 ドデシ ル、 トリデシル、 テトラデシル、 ペン夕デシル、 へキサデシル、 ヘプ夕デシル、 ォクタデシル等が例示される。
置換基を有していてもよいァリール基のァリール基としては、 炭素数 6〜10 の単環又は 2環のァリール基が挙げられる。 具体的には、 フエニル、 ナフチル等 が例示される。 該ァリール基は、 1〜3個 （特に 1〜2個） の炭素数 1〜 18の アルキル基で置換されていてもよい。
このように、 生成水及び該環状アミン類を連続的に又は間欠的に系外に抜き出 しながら水素還元反応を行うことにより、 1) 触媒活性が低下しない、 2) 反応 装置の内部表面が溶出金属イオンによりメツキされない、 3) 金属触媒の形状が 変化しない、 4) シス一 1， 2, 3, 6—テトラヒドロフタルイミド及び Z又は シス一へキサヒドロフタルイミドの還元において、 生成水及び生成する環状アミ ン類を系外に抜き出さずに水素還元反応を行う従来の密閉系での方法と比べて、 還元生成物であるォク夕ヒドロイソィンドールの環縮合位の立体保持性 （シス体 /トランス体比） が格段に向上する。
特に、 上記 4) で示される様に、 シス一 1, 2, 3, 6—テトラヒドロフタル イミド及ぴ Z又はシス一へキサヒドロフタルイミドを水素還元してォクタヒドロ ィソィンドールを製造する場合、 トランス一才クタヒドロイソインドールへの立 体異性化を極力抑制し、 シス—ォクタヒドロイソインド一ルが優先的に得られる (シス体が保持される） 点は特筆すべきである。 シス一 1， 2， 3 , 6—テトラ ヒドロフタルイミド及び Z又はシス—へキサヒドロフタルイミドを通常の水素還 元反応に付すと、 還元生成物のォク夕ヒドロイソィンドールのシス体 トランス 体比は、 7 0Z3 0程度となる。 おそらくこれが還元生成物の熱力学的平衡状態 にある生成比率であると考えられる。 しかし、 生成水及び生成する環状アミン類 を系外に抜き出しながら水素還元反応を行うことにより、 生成水が速やかに系外 に排出され触媒が高活性を維持できるため、 イミドの還元反応が速やかに進行し 続く異性化反応が抑制できると考えられる。 上記の条件を用いた場合、 シス体/ トランス体比は、 通常 9 0 Z 1 0以上、 好ましくは 9 2 Z 8以上、 より好ましく は 9 5 Z 5以上となり環縮合位がシスの立体が保持される。 なお、 シス体 トラ ンス体比は、 ガスクロマトグラフィ一分析のピーク面積比による。
上記のようにして得られるォクタヒドロイソインドールのシス体 Zトランス体 の混合物を含む反応粗物は、 通常精密蒸留を行うことにより、 所望のシス体の留 分とトランス体を主成分とする該シス体 Zトランス体混合物の留分に分離される。 精密蒸留に用いる多段蒸留塔としては、 その理論段数が 2 0〜2 0 0段、 好ま しくは 5 0〜1 5 0段の蒸留塔が推奨される。 蒸留塔は通常用いられる方式であ ればよく、例えば棚段方式、充填物方式等が挙げられる。精密蒸留の精留条件は、 蒸留するォクタヒドロイソィンドールのシス体/卜ランス体の比、 耝物中の不純 物含有量等により適宜選択することができ、 例えば、 蒸留装置のボトム温度が 3 0〜 3 0 0 °C、 蒸留装置の塔頂圧力が常圧〜 0 . 1 k P a、 還流比が 1〜 5 0で 行うことができる。
この精密蒸留を用いることにより、 所望の高純度のシス一才クタヒドロイソィ ンドールを、 収率 2 0〜9 5 %程度、 好ましくは 3 0〜9 5 %程度、 純度 9 9 % 以上、 好ましくは 9 9. 5 %以上、 より好ましくは 9 9 . 7 %以上の高純度で得 ることができる。 なお、 純度はガスクロマトグラフィー分析のピーク面積比によ る。 精密蒸留で分離されたトランス体を主成分とする該シス体 Zトランス体混合物 の留分は、 後述する第 3発明或いは第 4発明の異性化反応工程の原料として用い ることができる。
I I I. 第 3発明
原料ォクタヒドロイソインドール
第 3発明では、 一般式 （I I 1— 1 ) で表されるトランス一ォク夕ヒドロイソ インドールを、 一般式 ( I I 1 - 2 ) で表されるシス一才ク夕ヒドロイソインド ールに立体異性ィ匕することを特徴とする。具体的には、下記の反応式で示される。
Figure imgf000046_0001
H H
(III-1) trans (III-2) cis ぼ中、 原料のトランス体の立体は相対配置を表す。 ]
本発明における原料は、 異性化に用いられるトランス一ォクタヒドロイソイン ドールは 1 0 0 %純度のものであってもよいが、 シス一ォクタヒドロイソインド ールを含むものであってもよい。 シス体と卜ランス体の比率 (シス/トランス比 率） としては、 0 1 0 0〜6 0 Z4 0、 好ましくは 0 Z 1 0 0〜4 0 / 6 0の 範囲であれば特に問題はない。 なお、 シス体とトランス体の比率は、 ガスクロマ ソフノィ一力、†汀 tl—ソ囬預 J¾ :！ [休 9 。
異性化原料のォクタヒドロイソインドールとしては、 例えば、 特開平 6— 2 9 8 7 2 7号公報等に記載の従来公知の製造方法により容易に得ることができる。 或いは、 シス一 1 , 2 , 3 , 6—テトラヒドロフタルイミド及び Z又はシス一へ キサヒドロフタルイミドを第 1発明や第 2発明の方法で水素還元した後に、 所望 のシス一ォクタヒドロイソインド一ルを回収した残りのトランス体リッチのシス /トランス混合一ォク夕ヒドロイソィンドールを、 異性化原料に用いることもで きる。
金属触媒 本反応に使用する金属触媒としては、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅—亜鉛、 銅ーク ロム、 亜鉛—クロム、 銅—亜鉛一クロム及びこれらの酸化物から選ばれる 1種又 は 2種以上の触媒並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バ リウム、 アルミニウム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ 素及びこれらの酸化物から選ばれる 1種又は 2種以上を添加した変性触媒が例示 される。
具体的には、 銅一亜鉛酸化物、 銅一亜鉛一クロム酸化物、 銅一亜鉛—クロム— マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—クロム一バリウム酸化物、 銅—亜鉛—マグネシ ゥム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸化物、 銅一亜鉛一アルミニウム—バリウ ム酸化物、 銅-亜鉛—アルミニウム—ゲイ素酸化物、 銅-クロム酸化物、 銅—ク ロム—マグネシウム酸化物、 銅—クロム一バリウム酸化物、 銅一クロム一マンガ ン酸化物、 銅一クロム一マンガン一バリウム酸化物、 銅一クロム一バリウム一マ グネシゥム酸化物、 亜鉛一クロム酸ィ匕物等が好適に用いられる。
上記触媒を構成する各金属酸化物の含有比率は特に限定されないが、 例えば、 銅一クロム酸ィ匕物系の場合、 CuOZC r 203/Mn203/B aO=35〜65 Z35〜65/0〜20Z0〜20 (重量比)、特に、 40〜60/40〜60/ 0-10/0-10が好ましく、 銅—亜鉛酸化物系触媒の場合、 C u〇Z Z n O /A 1203/B aO/S i 02=3 δ δδΖθδ δ δΖΟ ΖθΖθ Ι δ ノ0〜15 (重量比） 特に、 40〜60Ζ40〜60Ζ0〜15/ 0〜10Ζ0 〜； L 0が好ましい。
触媒の形態は、 無担持でも担体に担持したものでもよいが、 無担持で用いると 活性が高くなるため好ましい。 担体に担持する場合、 担体としては一般的に用い られている活性炭、 ケイソゥ土、 アルミナ、 シリカ、 シリカ一アルミナ、 ゼオラ ィ卜等が挙げられ、 特に限定されない。
これらの触媒の形態は、 特に限定されず、 選択される形態に応じて粉末状、 タ ブレット状等適宜選択して使用される。 具体的には、 回分或は連続の懸濁反応に は粉末触媒が、 又、 固定床反応には夕ブレット触媒等が用いられる。
粉末触媒の粒径は特に制限がないが、 反応性及び反応後の濾過性の観点から平 均粒径が 1〜： L 00 mが好ましく、 特に 3〜 50 mが好ましい。 担持触媒の場合、 その調製方法は特に限定されないが、 含浸法、 共沈法等の従 来公知の方法を用いることができるほか、 市販されているものをそのまま使用す ることもできる。 これらの金属触媒は、 そのまま使用することもできるが、 使用 する前に還元処理等の適当な活性化処理をした後で反応に供することもできる。
溶媒
本反応では、 無溶媒で反応を行っても、 有機溶媒中で反応を行ってもよい。 使 用できる有機溶媒としては、 使用する金属触媒にもよるが、 芳香族炭化水素、 脂 環式炭化水素、 脂肪族炭化水素、 エーテル系溶媒等を用いることができる。 具体的には、 芳香族炭化水素として、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 ェチル ベンゼン、 ブチルベンゼン、 クメン、 トリメチルベンゼン、 アルキル （炭素数 6 〜1 4) ベンゼン、 テトラヒドロナフタレン、 ェクソン化学社製の商品名ソルべ ッソ # 1 5 0、 同ソルべッソ # 2 0 0などが例示される。
脂環式炭化水素として、 シクロへキサン、 メチルシクロへキサン、 ジメチルシ クロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 トリメチルシクロへキサン、 デカヒドロ ナフタレン、 新日本理化株式会社製の商品名リカソルブ 8 0 0、 同リカソルブ 9 0 0などが例示される。
脂肪族炭化水素として、 n—へキサン、 n—ヘプタン、 n—オクタン、 イソォ ク夕ン、 ノナンなどが例示される。
エーテル系溶媒として、 テトラヒドロフラン、 テ卜ラヒドロピラン、 1， 4— ジォキサン、 エチレングリコールジメチルェ一テル、 ジエチレングリコールジメ チノレエ一テ レ、 リエチレンソリコーノレシ； Aチノレエ—テノ'レ、 テ卜ラエチレンクリ コールジメチルエーテル、 エチレンダリコ一ルジェチルェ一テル、 ジエチレング リコ一ルジェチルエーテル、 トリエチレンダリコールジェチルェ一テル、 テトラ エチレンダリコールジェチルエーテル、 エチレンダリコールジブチルエーテル、 ジエチレングリコールジブチルェ一テル、 トリエチレングリコールジブチルエー テル、 テトラエチレンダリコールジブチルエーテル、 ァニソ一ルなどが例示され る。
これらのうち、 キシレン、 ェチルベンゼン、 クメン、 トリメチルベンゼン、 テ トラヒドロナフ夕レン、 ジメチルシクロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 トリ メチルシクロへキサン、 デカヒドロナフタレン、 ジエチレングリコールジメチル エーテル、 トリエチレングリコールジメチルエーテル、 テトラエチレングリコー ルジメチルェ一テル、 ジエチレンダリコ一ルジェチルエーテル、 トリエチレング リコールジェチルエーテル、 テトラエチレングリコールジェチルエーテル、 ジェ チレンダリコールジブチルエーテル、トリエチレンダリコールジブチルェ一テル、 テ卜ラエチレンダリコールジブチルエーテルが好ましい。
立体異性化反応
本発明の異性化反応に用いる水素ガスは、 必ずしも高純度である必要はなく、 異性化反応に影響を与えない窒素やメタン等が含まれていてもよい。
触媒の適用量は、通常、異性ィ匕原料のォクタヒドロイソインドールに対し、 0. 0 5〜5 0重量％、 好ましくは、 0. 1〜3 0重量％程度、 より好ましくは 0. 5〜 2 0重量％の範囲が反応速度と経済性の点から推奨される。
反応温度は、用いる触媒の種類や量により適宜選択されるが、 1 5 0〜3 5 0 °C、 好ましくは 2 0 0〜 3 0 0 程度である。 1 5 0 °C未満の温度では十分な異性ィ匕 速度が得られず、 3 5 0 °Cを越える温度では副反応や分解反応の原因となり、 収 率が低下する傾向が見られ、 経済的に不利である。
反応圧力は、 水素分圧で 0 . 0 0 1〜3 O MP a、 好ましくは 0. 5〜2 0 M P a程度である。 0. 0 0 I MP a未満の水素分圧では工業的に十分な異性化速 度が得られず、 3 O MP aを越える水素分圧を用いても顕著な有意性は認められ ず、 経済的に不利である。
有機溶媒の使用量としては、 特に限定されるものではないが、 使用量が多いと 生産性が悪くなる。 通常、 異性ィ匕原料のォクタヒドロイソインドール 1 0 0重量 部に対して、 0〜； L 0 0 0重量部、 好ましくは 0〜 5 0 0重量部の範囲が推奨さ れる。
反応時間は、 触媒量及びその他の条件によって適宜選択することができるが、 通常 0 . 5〜3 0 B寺間、 好ましくは 1〜1 5時間である。
本発明の異性化方法としては、 特に限定されることはないが、 上記金属触媒を 反応溶液中に分散させて行う液相懸濁床による方法、 金属触媒を反応器中に固定 させ、これに反応溶液を作用させる固定床流通反応による方法などが採用される。 例えば、 懸濁床の場合、 耐圧容器に金属触媒、 異性化原料及び必要に応じて溶媒 を仕込み、 空間を水素で置換した後、 所定の温度で所定時間攪拌する方法が挙げ られる。
上記異性化反応を実施することにより、 異性化原料のォクタヒドロイソインド ール中のトランス体をシス体に異性化することができることからシス一才ク夕ヒ ドロイソィンドール含量の高い異性化反応生成物を得ることができる。 本発明の 異性化反応により、 シス体/トランス体の比は、 通常 6 8 / 3 2〜8 2 / 1 8程 度にすることができる。
こうして得られた異性ィ匕反応生成物は、 触媒を濾過した後、 蒸留、 溶媒抽出、 再結晶、 P及着剤処理等の従来公知の精製方法を用いることにより、 より高純度の シス一ォクタヒドロイソインドールが得られる。
具体的には、 才ク夕ヒドロイソィンドールのシス体 zトランス体の混合物は、 通常精密蒸留を行うことにより、 所望のシス体の留分とトランス体を主成分とす る該シス体/トランス体混合物の留分とに分離される。
精密蒸留に用いる多段蒸留塔としては、 その理論段数が 2 0〜2 0 0段、 好ま しくは 5 0〜： I 5 0段の蒸留塔が推奨される。 蒸留塔は通常用いられる方式であ ればよく、例えば棚段方式、充填物方式等が挙げられる。精密蒸留の精留条件は、 蒸留するォク夕ヒドロイソィンドールのシス体 Zトランス体の比、 粗物中の不純 物含有量等により適宜選択することができ、 例えば、 蒸留装置のボトム温度が 3 0〜 3 0 0 °C、 蒸留装置の塔頂圧力が常圧〜 0 . 1 k P a、 還流比が 1〜 5 0で
1Ύ Όしこ 7 C 'さ 。
この精密蒸留を用いることにより、 所望のシス一ォクタヒドロイソィンドール を、 収率 2 0〜8 0 %程度、 好ましくは 3 0〜8 2 %程度、 純度 9 9 %以上、 好 ましくは 9 9. 5 %以上、 より好ましくは 9 9 . 7 %以上の高純度で得ることが できる。 なお、 純度はガスクロマトグラフィー分析のピーク面積比による。 精密蒸留で分離されたトランス体を主成分とする該シス体/トランス体混合物 の留分は、 再度上記第 3発明の異性化反応に供したり、 或いは後述する第 4発明 の異性化反応工程の原料として用いることができる。 IV. 第 4発明
第 4発明では、 テトラヒドロフ夕ルイミド及び Z又はへキサヒドロフタルイミ ドを水素還元して所望のシス—ォクタヒドロイソィンドールを回収し、 副生する トランス一ォクタヒドロイソインドールを異性ィ匕反応に供してシス体/トランス 体混合物に変換し、 さらに所望のシス体を分離精製して、 トランス体をリサイク ルして、 所望のシス体を高純度かつ高収率で製造する方法を提供する。
具体的には、 第 4発明の高純度シス一ォク夕ヒドロイソィンドールの製造方法 は、 下記の （1 ) 〜 （4 ) の工程からなる。
( 1 ) 一般式 （I V— 1 ) 又は一般式 （I V— 2 )
Figure imgf000051_0001
[式中、 一般式 （I V— 2 ) における式：一 C ONHC O—で示される基はシク 口へキセン環上の隣接する 2個の炭素原子上に存在する。]
で表されるイミド類を、
( a) 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒中、 金属触媒存在下、 反応温 度 1 5 0〜 3 5 0 °C、 水素分圧；！〜 3 0 M P aの条件で水素還元反応に供して、 又は
Ό ) ^ 谷烁屮、 仔仕 、 反 o温 1 5 0〜3 δ 0 °C、 7K素分圧 1 ~ 3 0 MP aの条件で、 且つ生成水及び生成するォクタヒドロイソィンドールを 連続的に又は間欠的に抜き出しながら行う水素還元反応に供して
シス一才クタヒドロイソィンドール及び卜ランス一ォクタヒドロイソインドール の混合物 （以下、 「シス体 zトランス体混合物」 と呼ぶ） を製造する第 1工程、
( 2 ) 第 1工程で得られるシス体 Zトランス体混合物から所望の高純度シス体を 回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるトランス体/シス体混合物を 分離する第 2工程、
( 3 ) 第 2工程で分離されたトランス体又はトランス体が主成分であるトランス 体/シス体混合物を、金属触媒存在下、反応温度 1 5 0〜 3 5 0 °C、水素分圧 0. 0 0 1〜3 0 MP aの条件で立体異性化反応に供して、 シス体含量が増大したシ ス体/卜ランス体混合物を得る第 3工程、 及び
( 4 ) 第 3工程で得られるシス体含量が増大したシス体/トランス体混合物から 所望の高純度シス体を回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるトラン ス体/シス体混合物を分離する第 4工程。
以下、 上記の第 1工程から第 4工程について詳細に説明する。
( 1 ) 第 1工程
第 1工程は、 一般式 （I V— 1 ) で表されるへキサヒドロフタルイミド及び Z 又は一般式（I V— 2 )で表されるテトラヒドロフタルイミドを、上述の工程（a)、 又は工程 （b) を用いて水素還元することにより、 シスーォクタヒドロイソイン ドール及び卜ランス一ォクタヒドロイソィンドールの混合物 （シス体 Zトランス 体混合物） を製造する。'
原料
原料となる上記一般式 ( I V— 1 ) で表されるへキサヒドロフタルイミド及び 一般式 （I V— 2 ) で表されるテトラヒドロフタルイミドは、 いずれも公知の方 法により製造される。 へキサヒドロフタルイミドは、 シス体、 トランス体、 或い は両者の混合物であってもよいが、 シスーォクタヒドロイソインド一ルを優位に 取得する観点から、 シス体が好ましく選択される。 また、 テトラヒドロフタルイ ミドも、 二重結合の位置異性体や立体構造異性体のいずれをも採用することがで 7 、 ンス一才ゾヅ匚 口つ ソっ ノ「一ノレ ·≥Τ1楚 ^ULに ±1X1守—g -sia点から、 ンスー
1， 2 , 3 , 6—テトラヒドロフタルイミドが好ましく選択される。
好ましい原料であるシス一へキサヒドロフタルイミド及びシス— 1 , 2 , 3 , 6—テトラヒドロフタルイミドの製造方法としては、 次のような方法が例示され る。
Figure imgf000053_0001
(V-2) (IV-1) cis まず、 ブタジエンと無水マレイン酸を、 常法のデイールズ—アルダー反応に供 して化合物 （V—1) を得る。 これを常法により還元 （例えば、 H2-Pd/C) することにより、 化合物 (V-2) を得る。 続いて、 化合物 (V-1) 又は化合 物 （V— 2) にアンモニア等を作用させて酸無水物をイミド化し、 それぞれシス - 1, 2, 3， 6—テトラヒドロフタルイミド （IV— 2 a) c i s又はシス一 へキサヒドロフタルイミド （I V— 1) c i sを得る。なお、ィ匕合物（I V— 1) c i sは、 化合物 （IV— 2 a) c i sを常法により還元 （例えば、 H2-Pd /C) して得ることもできる。 かくして得られるシス一 1, 2, 3, 6—テトラ ヒドロフタルイミド (IV— 2 a) c i s及び Z又はシス一へキサヒドロフタル イミド （IV—l) c i sは、 本発^の原料として用いられる。
<ェ程 （a) >
工程 （a) は前述の第 1発明と同様にして実施することができる。 具体的には 以下の通りである。 本反応に使用する金属触媒としては、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅-亜鉛、 銅—ク ロム、 亜鉛一クロム、 銅—亜鉛一クロム及びこれらの酸化物から選ばれた少なく とも 1種の金属触媒、並びにこれらにモリブデン、タングステン、マグネシウム、 バリウム、 アルミニウム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケ ィ素及びこれらの酸化物等を添加した変性触媒が例示される。 又、 上記触媒の混 合物も使用できる。
好ましい触媒として、具体的には、銅一亜鉛酸化物、銅一亜鉛—クロム酸化物、 銅一亜鉛一クロム—マグネシウム酸ィ匕物、 銅一亜鉛—クロム一パリゥム酸化物、 銅—亜鉛—マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸化物、 銅—亜鉛—ァ ルミニゥム—バリウム酸化物、 銅-亜鉛—アルミニウム—ケィ素酸ィ匕物、 銅—ク ロム酸化物、 銅一クロム—マグネシウム酸化物、 銅-クロム—バリウム酸化物、 銅一クロム一マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸ィ匕物、 亜鉛一 クロム酸化物等が例示される。
上記触媒を構成する各金属酸化物の含有比率は特に限定されないが、 例えば、 銅—クロム酸化物系の場合、 CuO/C r 303/ΜΠ203/Β aO=35〜65 /35〜65/0〜20 0〜20 (重量比）、特に、 40〜60/40〜60/ 0-10/0-10が好ましく、 銅一亜鉛酸化物系触媒の場合、 C u OZ Z n〇 /A 1203/B aO/S i〇2=35〜 65/35〜65Z0〜20 /0〜 15 /0〜： L 5 (重量比） 特に、 40〜60/40〜60Z0〜15/0〜： L 0Z0 〜10が好ましい。
更に、 上記金属及び金属酸化物以外に、 ケイソゥ土、 白土、 グラフアイト等の 形成助剤を添加した触媒や上記の金属酸化物をアルミナゃシリ力等の担体に担持 させた触媒等が利用できる。
これらの触媒の形態は、 特に限定されず、 選択される形態に応じて粉末状、 タ ブレット状等適宜選択して使用される。 具体的には、 回分或は違続の懸濁反応に は粉末触媒が、 又、 固定床反応にはタブレット触媒等が用いられる。
粉末触媒の粒径は特に制限がないが、 反応性及び反応後の濾過性の観点から平 均粒径が 1〜； L 00 mが好ましく、 特に 3〜 50 mが好ましい。
これらの担持触媒の製造方法は、特に限定されることはなぐ例えば、含浸法、 共沈法等の従来公知の方法により容易に製造できる。 これら触媒は、 市販されて いるものでもよく、 特に限定されるものではない。 これら触媒は、 そのまま用い ることもできるが、 使用する前に還元処理等の適当な活性ィヒ処理をした後で反応 に供することが好ましい。 有機溶媒
本発明で用いられる有機溶媒は、 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒で ある。 ここで水溶性有機溶媒とは、 該有機溶媒と水とを混合した場合に有機相と 水相とからなる二相系を形成しない有機溶媒 （即ち、 水と相溶性を有する有機溶 媒） であれば特に制限は無いが、 水への溶解度 ( 2 0 °Cで水 1 0 0 g中に溶解す る有機溶媒の重量） が 2 0 g以上である有機溶媒であれば良ぐ 好ましくは 5 0 g以上、 特に 1 0 0 g以上である有機溶媒が好ましい。
また、 上記水溶性溶媒の中でも、 本発明に有効に使用できる水溶性有機溶媒と しては、 その溶解度パラメ一夕一が 8〜： L 1 . 5 (好ましくは、 8 . 5〜： L 1 . 0 ) の範囲の有機溶媒が好ましい。
ここで、溶解度パラメ一タ一（ δ )とは、例えば、 J. H. Hildebrand, R. L. Scott; "Solubility of Non-electrolytes" Chap. 20, Rein hold (1950) に記載されてい るように、 下記の式に従って求めることができる。
δ = (E/V) 0.5
[但し、 Εはモル蒸発熱 （c a 1 ) を、 Vは分子容 （c c ) を表す]
また、本発明の方法においては、 H. Burrell; Off. Dig., 29, 1069(1957)に記載され ている溶媒の溶解度パラメーター δを用いて算出した。
かかる水溶性有機溶媒を用いることにより、 反応中に生成する水との相溶性が 良好となり、 水と触媒との接触が減るため触媒失活を抑制することができる。 溶 解度パラメ一夕一が 8未満の有機溶媒では、 原料イミド類及び生成する環状アミ ン潁と相溶性が低くなる為反応率が 1'氐下し、 さらに水との相溶性が 1'氐くなるため 金属触媒が副生する水の影響を受け易くなる傾向が見られ、 一方、 溶解度パラメ
—夕一が 1 1 . 5を越える有機溶媒で上記還元条件下において不活性なものは容 易に入手することは困難である。
上記水溶性有機溶媒のうち、 ヒドロキシル基、 エステル基、 アミド基、 イミド 基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基や不飽和結合を有しない還元反 応条件下で不活性な水溶性有機溶媒が用いられる。
例えば、 ヒドロキシル基を有する水溶性有機溶媒は、 前記還元反応条件下にお いて、 生成物の環状アミン類と反応し、 3級ァミンが生成する。 また、 その他の エステル基、 アミド基、 イミド基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基 や不飽和結合を有する水溶性有機溶媒を用いた場合は、 該有機溶媒自身が還元さ れたり、 又は該有機溶媒に生成水が付加したりする。 このため、 上記官能基を有 する有機溶媒を用いることは好ましくない。
本発明で用いられる溶解度パラメ一ターが 8〜1 1 . 5の範囲の水溶性有機溶 媒としては、 エーテル系溶媒、 特に鎖状エーテル系溶媒や環状エーテル系溶媒が 挙げられる。 鎖状エーテル系溶媒としては、 エーテル結合 （_ 0—） を少なくと も 2個以上（好ましくは 2〜 5個）有する鎖状エーテル系溶媒が好ましい。特に、 一般式
R a O - (CH 2 C H20) m- R b
[式中、 R a及び Rbは同一又は異なって、 C i— C gアルキル基であり、 mは 1〜 4の整数を表す。]
で表される溶媒が好ましい。 特に、 R a及び R bがメチルであり、 mが 3である溶 媒、 即ちトリエチレンダリコールジメチルェ一テルが好ましい。
また、 環状エーテル系溶媒としては、 エーテル結合 （一〇一） を少なくとも 1 個以上 （好ましくは 1又は 2個） 有する C4一 C 5の環状エーテル系溶媒が好まし い。
上記エーテル系溶媒として、 より具体的には、 テトラヒドロフラン、 1， 4一 ジォキサン、 エチレングリコールジメチルエーテル、 ジエチレングリコールジメ チルエーテル、 トリエチレングリコ一ルジメチルェ一テル、 エチレングリコール シェ： レエーテノレ、 ンェチレンソ リコーノレン工チノレエ一テレ、 rリエチレンソ リ コールジェチルエーテル等が例示される。 これらの溶媒は、 一種又は二種以上混 合して用いることができる。
その中でも特に、 テトラヒドロフラン、 1， 4一ジォキサン、 エチレングリコ ールジメチルエーテル、 ジエチレンダリコールジメチルエーテル、 トリエチレン ダリコールジメチルエーテルが推奨される。
さらに、 上記以外の溶解度パラメ一ターが 8〜1 1 . 5の範囲であり本発明の 製法に悪影響を与えない水溶性有機溶媒としては、 ピリジン、 ピぺリジン、 モル 等の含窒素化合物力 S例示される。 これらは、 単独で又は 2種以上の混合 物として用いることができ、 また前記エーテル系溶媒と混合して用いることもで きる。
なお、本発明で用いられる溶媒は、本発明の効果に悪影響を及ぼさない範囲で、 上記の溶解度パラメーターが 8〜： L 1 . 5の範囲の水溶性有機溶媒に他の非水溶 性有機溶媒 （例えば、 芳香族炭化水素、 脂環式炭化水素、 脂肪族炭化水素など） を加えた混合溶媒を用いても良い。 通常、 用いる溶媒中、 溶解度パラメータ一が 8〜 1 1 . 5の範囲の水溶性有機溶媒が 2 0〜： L 0 0体積％程度、 好ましくは 5 0〜1 0 0体積％程度であればよい。
還元反応
本反応に用いる水素ガスは、 必ずしも高純度である必要はなく、 還元反応に影 響を与えない窒素やメタン等が含まれていても良い。
触媒の適用量は、 通常、 イミド類に対し、 0 . 1〜： L 0 0重量％、 好ましくは 0 . 5〜8 0重量％程度、 より好ましくは 1 . 0〜5 0重量％程度の範囲で選択 される。
反応温度は、 1 5 0〜3 5 0 °C、 好ましくは 2 0 0〜3 0 0 °C程度である。 1 5 0 °C未満の温度では十分な還元速度が得られず、 3 5 0 を越える温度では副 反応や分解反応の原因となり、 収率が低下する傾向が見られ、 経済的に不利であ る。
反応圧力は、 水素分圧で 1〜3 O MP a、 好ましくは 3〜2 5 MP a程度であ る。 1 M P a未満の水素分圧では工業的に十分な還元速度が得られず、 3 0 MP aを越える水素分圧を用いても顕著な有意性は認められず、経済的に不利である。 溶媒の使用量としては、 生成水が溶媒に相溶する量であれば特に限定されない が、 通常、 イミド類 1 0 0重量部に対して、 5 0〜5 0 0 0重量部、 好ましくは 1 0 0〜3 0 0 0重量部、 更に好ましくは 2 0 0〜2 0 0 0重量部の範囲が推奨 される。
反応時間は、 イミド類の種類、 触媒量及びその他の条件によって適宜選択する ことができるが、 通常 2〜2 0時間、 好ましくは 4〜1 5時間である。
尚、 本反応は、 回分方式、 連続方式を問わず可能である。 かくして、 一般式 （I V— 1 ) で表されるへキサヒドロフタルイミド及び一般 式 （I V— 2 ) で表されるテトラヒドロフタルイミドは、 下記に示す様に、 シス 一才クタヒドロイソインドール （I V— 3 ) c i s及びトランス一ォクタヒドロ イソインドール （I V— 3) t r a n sに変換される。 そのシス体及び卜ランス 体の比 （シス体/トランス体比） は、 6 8 / 3 2〜8 2 / 1 8程度の混合物とな る。
Figure imgf000058_0001
ぐ工程 （b) >
工程 (b) は前述の第 2発明と同様にして実施することができる。 具体的には 以下の通りである。
^属働せ
本反応に使用する金属触媒としては、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅-亜鉛、 銅—ク ロム、 亜鉛一クロム、 銅一亜鉛一クロム及びこれらの酸化物から選ばれた少なく とも 1種の金属触媒、並びにこれらにモリブデン、タングステン、マグネシウム、 バリウム、 アルミニウム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケ ィ素及びこれらの酸ィ匕物等を添加した変性触媒が例示される。 又、 上記触媒の混 合物も使用できる。
好ましい触媒として、具体的には、銅一亜鉛酸化物、銅一亜鉛一クロム酸化物、 銅—亜鉛—クロム一マグネシウム酸化物、 銅一亜鉛—クロム—バリウム酸化物、 銅—亜鉛一マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸化物、 銅—亜鉛ーァ ルミ二ゥムーバリウム酸ィ匕物、 銅—亜鉛一アルミニウム一ケィ素酸化物、 銅ーク ロム酸化物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅—クロム—バリウム酸化物、 銅一クロム一マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸化物、 亜鉛一 クロム酸化物等が例示される。
上記触媒を構成する各金属酸化物の含有比率は特に限定されないが、 例えば、 銅一クロム酸ィ匕物系の場合、 CuOZC r 2〇3/Mn203ZB a〇=35 65 /35 65Z0 20ノ0 20 (重量比)、特に、 40 60/40 60ノ 0 10 / 0 10が好ましく、 銅—亜鉛酸化物系触媒の場合、 C u OZ Z n〇 /A 1203ZB a〇ZS i〇2=35 65/35 65Z0 20/0 15 Z0〜； L 5 (重量比） 特に、 40 60/40 60ノ0 15Z0〜： L 0 0 10が好ましい。
更に、 上記金属及び金属酸化物以外に、 ケイソゥ土、 白土、 グラフアイト等の 形成助剤を添カ卩した触媒や上記の金属酸化物をアルミナやシリカ等の担体に担持 させた触媒等が利用できる。
これらの触媒の形態は、 特に限定されず、 選択される形態に応じて粉末状、 夕 ブレット状等適宜選択して使用される。 具体的には、 回分或は連続の懸濁反応に は粉末触媒が、 又、 固定床反応にはタブレット触媒等が用いられる。
粉末触媒の粒径は特に制限がないが、 反応性及び反応後の濾過性の観点から平 均粒径が 1〜： L 00 mが好ましく、 特に 3 50 mが好ましい。
し^しり Vン iar¾raKJ¾ 力は 、符に |¾疋 こ /よ 、 ! j 、 "3— 、 共沈法等の従来公知の方法により容易に製造できる。 これら触媒は、 市販されて いるものでもよく、 特に限定されるものではない。 これら触媒は、 そのまま用い ることもできるが、 使用する前に還元処理等の適当な活性ィ匕処理をした後で反応 に供することが好ましい。
有機溶媒
本発明において用いられる有機溶媒としては、当該還元反応に不活性なもので、 夫々単独で又は 2種以上を適宜組み合わせて使用される。
推奨される有機溶媒としては、 炭素数 6 20の芳香族炭ィ匕水素、 炭素数 6 2 0の脂環式炭化水素、 炭素数 6〜2 0の脂肪族炭化水素、 エーテル系溶媒等が 例示される。
より具体的には、 芳香族炭化水素としては、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 ェチルベンゼン、 ブチルベンゼン、 クメン、 トリメチルベンゼン、 アルキル （炭 素数 6〜1 4) ベンゼン、 テトラヒドロナフタレン、 ェクソン社製の商品名ソル べッソ # 1 5 0、 同ソルべッソ # 2 0 0などが例示される。
脂環式炭化水素としては、 シクロへキサン、 メチルシクロへキサン、 ジメチル シクロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 卜リメチルシクロへキサン、 デカヒド ロナフタレン、 新日本理化社製の商品名リカソルブ 8 0 0、 同リカソルブ 9 0 0 などが例示される。
脂肪族炭化水素としては、 n—へキサン、 n—ヘプタン、 n—オクタン、 イソ オクタン、 ノナンなどが例示される。
エーテル系溶媒としては、 鎖状エーテル系溶媒や環状ェ一テル系溶媒が挙げら れる。 鎖状エーテル系溶媒としては、 エーテル結合 (- 0 -) を少なくとも 2個 以上 （好ましくは 2〜 5個） 有する鎖状エーテル系溶媒が好ましい。 また、 環状 エーテル系溶媒としては、 エーテル結合 （ー0—） を少なくとも 1個以上 （好ま しくは 1又は 2個） 有する C 4— C 5の環状エーテル系溶媒が好ましい。
上記エーテル系溶媒として、 より具体的には、 テトラヒドロフラン、 1， 4— ジォキサン、 エチレングリコールジメチルエーテル、 ジエチレングリコールジメ チルエーテル、 トリエチレングリコールジメチルエーテル、 テトラエチレンダリ コー レシメ: ノ'レエーテノレ、 エチレンソリ J一ノレシェチノレエ一テノ'レ、 シ工チレング リコ一ルジェチルエーテル、 トリエチレンダリコ一ルジェチルェ一テル、 テ卜ラ エチレングリコールジェチルエーテル、 エチレンダリコールジブチルエーテル、 ジエチレンダリコールジブチルエーテル、 トリエチレンダリコールジブチルエー テル、 テ卜ラエチレングリコールジブチルエーテル、 ァニソ一ルなどが例示され る。
これらのうち、特にキシレン、ェチルベンゼン、クメン、 卜リメチルベンゼン、 テトラヒドロナフタレン、 ジメチルシクロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 ト リメチルシクロへキサン、 デカヒドロナフタレン、 ジエチレングリコールジメチ ルェ一テル、 トリエチレングリコールジメチルエーテル、 テトラエチレングリコ 一ルジメチルェ一テル、 ジエチレングリコールジェチルエーテル、 トリエチレン グリコールジェチルエーテル、 テトラエチレングリコ一ルジェチルエーテル、 ジ エチレンダリコールジブチルエーテル、 トリエチレンダリコールジブチルエーテ ル、 テトラエチレンダリコールジブチルェ一テル等が好ましい。
本発明に有効に使用できる有機溶媒としては、 また、 上記工程 ( a) で用いら れる水溶性有機溶媒をも好適に用いることができる。 該水溶性有機溶媒として、 原料イミド類及び生成するォクタヒドロイソインドールと相溶性を有し、 且つそ の溶解度パラメ一ターが 8〜1 1 . 5 (好ましくは、 8 . 5〜； L 1 . 0 ) の範囲 の有機溶媒が好ましい。 溶解度パラメ一ターが 8〜： L 1 . 5の具体的な水溶性有 機溶媒は、 上記工程 （a) で用いられるものが例示される。
本発明に有効に使用できる有機溶媒としては、 ヒドロキシル基、 エステル基、 アミド基、 イミド基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基や不飽和結合 を有しない、 還元反応条件下で不活性な有機溶媒が用いられる。
例えば、 ヒドロキシル基を有する有機溶媒は、 前記還元反応条件下において、 環状アミン類と反応し、 対応する 3級ァミンが生成する。 また、 その他のエステ ル基、 アミド基、 イミド基、 シァノ基、 ニトロ基、 ホルミル基等の官能基ゃ不飽 和結合を有する有機溶媒を用いた場合は、 該有機溶媒自身が還元されたり、 又は 該有機溶媒に生成水が付加したりする。 このため、 上記官能基を有する有機溶媒 を用いることは好ましくない。
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本反応に用いる水素ガスは、 必ずしも高純度である必要はなく、 還元反応に影 響を与えない窒素やメタン等が含まれていても良い。
触媒の使用量は、 特に限定されないが、 触媒量が少ないと反応に長時間を要す ることになるため、 通常は原料イミドを基準として 0 . 1〜1 0 0重量％、 特に 0 . 5〜8 0重量％、 より好ましくは 1 . 0〜5 0重量％程度の範囲である。 反応温度は、 1 5 0〜3 5 0 °C、 好ましくは 2 0 0〜 3 0 0 の範囲である。 1 5 0 °C未満の温度では実用的な還元速度が得られにくく、 3 5 0 °Cを越える温 度では副反応や分解反応の原因となり、 収率が低下する傾向が見られ、 経済的に 不利である。
反応圧力は、 水素分圧で l〜3 0 MP a、 好ましくは 3〜2 5 MP aの範囲で ある。 1 MP a未満の水素分圧では実用的な還元速度が得られにくく、 3 0 MP aを越える水素分圧を用いても顕著な有意性は認められず、経済的に不利である。 有機溶媒の使用量としては、 特に限定されるものではないが、 使用量が多いと 原料濃度の低下により生産性効率が悪ィ匕し、 また少なすぎると反応がスムーズに 進行しにくくなるため、 通常、 原料イミド類 1 0 0重量部に対して、 5 0〜5 0 0 0重量部、 好ましくは 1 0 0〜3 0 0 0重量部、 更に好ましくは 2 0 0〜2 0 0 0重量部の範囲が推奨される。
本発明のォクタヒドロイソインドールの製造方法では、 反応系から水素ガスと 共に生成水及び還元生成物のォクタヒドロイソインドールを、 連続的又は間欠的 に系外に抜き出すことを特徴とする。 有機溶媒の種類及び Z又は反応条件によつ ては、 生成水及び還元生成物のォクタヒドロイソィンドールを水素ガスと共に系 外に抜き出す際に、 有機溶媒の抜き出される量も顕著になる。 かかる場合には、 抜き出される有機溶媒の量に応じて適宜反応系に新しい有機溶媒を追加すること が好ましい。
反応系内の生成水及び生成するォクタヒドロイソィンドールを水素ガスと共に 反応系外に抜き出す方法としては、 （1 )水素ガスを気相部に導入し、気相部に存 在する生成水及びォクタヒドロイソィンドールを水素ガスと共に系外に抜き出す 方法や、 ( 2 )水素ガスを液相部に導入してパブリングさせ、液相部及び気相部に 存在する生成水及び才ク夕ヒドロイソィンドールを水素ガスと共に系外に抜き出 す方法が推奨される。 このように、 水素ガスの供給場所は、 反応系内の気相部で も液相部でもよいが、 液相部に通気する方が生成水及びォクタヒドロイソインド ールの抜き出し効率を高める上で好ましい。 なお、 上記の方法を採用した場合で も、 原料のイミド類が反応系外に抜き出されることのないように、 反応系外に抜 き出される水素量を適宜調整する。
反応系外に抜き出される水素量 （抜き出される水素含有混合ガス中の水素ガス の量） は、 連続的に抜き出す場合、 当該反応の温度、 圧力でのガス空間移動速度 (h r "1) (以下、 「GH S V」 という。） として、 0. l〜3 0 0 h r 好ま しくは 0. S S O O h r—1 より好ましくは：！〜 1 0 O h r— 1である。 かかる 水素量は、反応器及び反応条件によって異なり、運転時に適宜選択される。なお、 水素の抜き出し量が少なすぎると生成水と触媒の接触の機会が多くなり、 触媒の 失活等の悪影響を与えるため好ましくない。
水素含有混合ガスの系外への抜き出しは、 上記のように連続的に行うことが好 ましいが、間欠的に行つてもよい。水素含有混合ガスの抜き出し量が少ない場合、 生成水及びォクタヒドロイソインド一ルの抜き出し効率が低下する。 従って、 間 欠的に行う場合であっても水素含有混合ガスの抜き出し量を適宜多くして生成水 及びォクタヒドロイソインドールの抜き出しを促進することが好ましい。
抜き出された水素含有混合ガスの処理方法としては、 そのまま大気中に放出し て廃棄する方法もあるが、 該水素含有混合ガスから生成水、 生成するォク夕ヒド ロイソィンドール及び有機溶媒を除いた後の未反応水素ガスの全部又は一部を循 環器を用いて反応系内に循環させて再使用する方法が好ましい。 抜き出された水 素含有混合ガス中から生成水、 ォク夕ヒドロイソインドール及び有機溶媒を除去 する方法は、 均圧コンデンサ一等を用いて冷却、 凝縮させ気液分離する等の公知 の方法を採用すればよい。 分離された水素ガスは、 水素循環器を用いて再使用す ることが望ましい。 多量の水素ガスを廃棄することは経済的でなく、 危険を伴う ためである。
水素ガスを循環する場合には、 循環させる水素ガスに生成水が含まれていると 触媒に悪影響を与えたり、 不活性ガスが蓄積すると反応系内の水素分圧の顕著な 抵下がみられる場合がある。 このような場合、 系内のガスの全部又はその一部を 新しい水素ガスと置換すればよい。 置換は間欠的に行ってもよいが、 連続的に少 量ずつ水素ガスを系に導入し、 放出して行うこともできる。
反応系内から生成水及び還元生成物のォクタヒドロイソィンドールを系外に抜 き出す方法の具体例を以下に挙げる。 例えば、 電磁式攪拌機、 調圧弁、 水素循環 機、 均圧コンデンサー、 気液分離器、 反応器底部に設置した水素ガス導入管、 有 機溶媒仕込みポンプ等を備えたオートクレープに、 イミド類、 溶媒、 金属触媒を 仕込み、 水素分圧 1〜3 O MP a程度、 水素ガス空間移動速度 （GH S V) 0 . ：!〜 3 0 0 h r - 1、 反応温度 1 5 0〜3 5 0 °(：で2〜2 0時間還元反応を行う。 反応器より水素と共に抜き出される生成水、 溶媒及びォクタヒドロイソィンド一 ルは、 均圧コンデンサ一により冷却、 凝縮され、 気液分離器に収容される。 分離 された水素ガスは、 水素循環機により反応器底部から再導入される。 反応消費分 の水素ガスは補充される。 抜き出される溶媒量相当分は、 有機溶媒仕込みポンプ より適宜反応器に供給される。 反応終了後、 得られた反応粗物を精製してォクタ ヒドロイソインドールを得る。
反応時間は、 触媒量及びその他の条件によって適宜選択することができるが、 通常 2〜2 0時間、 好ましくは 4〜 1 5時間である。
尚、反応設備としては、必要とされる水素圧に耐えるものであれば制限はなく、 また還元反応の反応形式は回分方式に限定されるものではなく、 原料の溶媒希釈 溶液を連続的に供給して反応させる連続方式も採用できる。
上記の還元処理で得られるォクタヒドロイソインドールは、 通常、 蒸留、 溶媒 抽出、 再結晶、 PJ:着剤処理等により精製される。
このように、 生成水及びォクタヒドロイソィンドールを連続的に又は間欠的に 系外に抜き出しながら水素還元反応を行うことにより、 1 ) 触媒活性が低下しな い、 2 ) 反応装置の内部表面が溶出金属イオンによりメツキされない、 3 ) 金属 触媒の形状が変化しない、 4) シスー1， 2， 3， 6—テトラヒドロフタルイミ ド及び/又はシス一へキサヒド口フタルイミドの還元において、 生成水及び生成 する環状アミン類を系外に抜き出さずに水素還元反応を行う従来の密閉系での方 法と比べて、 還元生成物であるォク夕ヒドロイソインドールの環縮合位の立体保 王 、ンス怜/ r "フノス ノ せ に ェ 9 。
かくして、 一般式 ( I V— 1 ) で表されるへキサヒドロフタルイミド及び一般 式 （I V— 2 ) で表されるテトラヒドロフタルイミドは、 シス一ォクタヒドロイ ソインドール（I V— 3 ) c i s及びトランス一才クタヒドロイソインドール（I V - 3 ) t r a n sに変換される。 そのシス体及びトランス体の比 （シス体 Zト ランス体比) が 9 0 / 1 0以上、 好ましくは 9 2 / 8以上、 より好ましくは 9 5 / 5以上の混合物となる。
( 2 ) 第 2工程
第 1工程で得られるォクタヒドロイソインドールのシス体/トランス体混合物 から、 所望の高純度のシス体を回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であ る卜ランス体/シス体混合物を分離する。
該混合物から、 通常、 蒸留、 再結晶 （有機酸塩にした後に再結晶する等)、 P及着 剤処理等によりシス体が精製され、回収される。高純度のシス体を得る観点から、 蒸留 （特に精密蒸留） を採用することが推奨される。
具体的な精密蒸留の操作を以下に示す。精密蒸留に用いる多段蒸留塔としては、 その理論段数が 2 0〜 2 0 0段、 好ましくは 5 0〜： L 5 0段の蒸留塔が推奨され る。 蒸留塔は通常用いられる方式であればよく、 例えば棚段方式、 充填物方式等 が挙げられる。 精密蒸留の精留条件は、 蒸留するォクタヒドロイソインドールの シス体/ /トランス体の比、 粗物中の不純物含有量等により適宜選択することがで き、 例えば、 蒸留装置のボトム温度が 3 0〜3 0 0 °C、 蒸留装置の塔頂圧力が常 圧〜 0 . 1 k P a、 還流比が 1〜 5 0で行うことができる。
上記の操作により、 所望の高純度シス体の留分とトランス体又はトランス体を 主成分とするトランス体/シス体混合物の留分に分離される。 この精密蒸留を用 いることにより、 所望のシス一才ク夕ヒドロイソインドールを、 9 9 %以上、 好 ましくは 9 9. 5 %以上、 より好ましくは 9 9. 7 %以上の高い純度で得ること ができる。 なお、 純度はガスクロマトグラフィー分析のピーク面積比による。
( 3 ) 第 3工程
第 2工程で分離されたトランス体又はトランス体が主成分であるトランス体/ シス体混合物を、 金属触媒存在下、 反応温度 1 5 0〜3 5 0 °C、 水素分圧 0. 0
0 1〜 3 0 M P aの宋 1屮で IL1 典' |±1 C反 に 1 レて、 シス '古萬力 ¾¾火したシス 体 Zトランス体混合物を得る。
本工程における原料であるトランス体又はトランス体が主成分であるトランス 体/シス体混合物とは、 トランス一ォクタヒドロイソインドールは 1 0 0 %純度 のものであってもよく、 又はシス—ォクタヒドロイソインド一ルを含むものであ つてもよいという意味である。シス体とトランス体の比率 (シス/トランス比率） が、 0ノ1 0 0〜6 0 /4 0、 好ましくは 0 / 1 0 0〜4 0 / 6 0の範囲にある 混合物であれば特に問題はない。 なお、 シス体とトランス体の比率は、 ガスクロ マトグラフィー分析のピーク面積比を意味する。 本反応に使用する金属触媒としては、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅—亜鉛、 銅—ク ロム、 亜鉛—クロム、 銅一亜鉛—クロム及びこれらの酸化物から選ばれる 1種又 は 2種以上の触媒並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バ リウム、 アルミニウム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ 素及びこれらの酸化物から選ばれる 1種又は 2種以上を添加した変性触媒が例示 される。
具体的には、 銅—亜鉛酸化物、 銅—亜鉛一クロム酸化物、 銅—亜鉛一クロム一 マグネシウム酸化物、 銅一亜鉛—クロム—バリウム酸化物、 銅一亜鉛一マグネシ ゥム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸ィ匕物、 銅—亜鉛—アルミニウム—バリゥ ム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム—ケィ素酸化物、 銅—クロム酸化物、 銅ーク ロム一マグネシウム酸化物、 銅一クロム一バリウム酸化物、 銅—クロム一マンガ ン酸化物、 銅—クロム一マンガン一バリウム酸ィヒ物、 銅一クロム一バリウム一マ グネシゥム酸化物、 亜鉛一クロム酸化物等が好適に用いられる。
上記触媒を構成する各金属酸化物の含有比率は特に限定されないが、 例えば、 銅—クロム酸化物系の場合、 CuOZC r 203ZMn203/B a〇=35〜65 Z35〜65Z0〜20Z0〜20 (重量比）、特に、 40〜60 40〜60ノ 0〜； L 0Z0〜10が好ましく、 銅—亜鉛酸化物系触媒の場合、 CuO/Zn〇 / 1203/B aO/S i〇2=35〜 65/35〜 65/0〜20Z0〜 15 Z0〜： 15 (重量比） 特に、 40〜60/40〜60Z0〜15/0〜10Z0
〜 上 り 3 ナ 3；レぃ。
触媒の形態は、 無担持でも担体に担持したものでもよいが、 無担持で用いると 活性が高くなるため好ましい。 担体に担持する場合、 担体としては一般的に用い られている活性炭、 ケイソゥ土、 アルミナ、 シリカ、 シリカ一アルミナ、 ゼオラ ィト等が挙げられ、 特に限定されない。
これらの触媒の形態は、 特に限定されず、 選択される形態に応じて粉末状、 夕 ブレツト状等適宜選択して使用される。 具体的には、 回分或は連続の懸濁反応に は粉末触媒が、 又、 固定床反応には夕ブレット触媒等が用いられる。
粉末触媒の粒径は特に制限がないが、 反応性及び反応後の濾過性の観点から平 均粒径が 1〜； L 0 0 mが好ましく、 特に 3〜 5 0 mが好ましい。
担持触媒の場合、 その調製方法は特に限定されないが、 含浸法、 共沈法等の従 来公知の方法を用いることができるほか、 市販されているものをそのまま使用す ることもできる。 これらの金属触媒は、 そのまま使用することもできるが、 使用 する前に還元処理等の適当な活性化処理をした後で反応に供することもできる。
溶媒
本反応では、 無溶媒で反応を行っても、 有機溶媒中で反応を行ってもよい。 使 用できる有機溶媒としては、 使用する金属触媒にもよるが、 芳香族炭化水素、 脂 環式炭化水素、 脂肪族炭化水素、 エーテル系溶媒等を用いることができる。 具体的には、 芳香族炭化水素として、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 ェチル ベンゼン、 ブチルベンゼン、 クメン、 トリメチルベンゼン、 アルキル (炭素数 6 〜1 4) ベンゼン、 テトラヒドロナフタレン、 ェクソン化学社製の商品名ソルべ ッソ # 1 5 0、 同ソルべッソ # 2 0 0などが例示される。
脂環式炭化水素として、 シクロへキサン、 メチルシクロへキサン、 ジメチルシ クロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 トリメチルシクロへキサン、 デカヒドロ ナフタレン、 新日本理化株式会社製の商品名リカソルブ 8 0 0、 同リカソルブ 9 0 0などが例示される。
脂肪族炭化水素として、 n—へキサン、 n—ヘプタン、 n—オクタン、 イソォ クタン、 ノナンなどが例示される。
エーテル系溶媒として、 テトラヒドロフラン、 テトラヒドロピラン、 1 , 4— ン = uン、 エチレンソリコールジメチノ'レエ一テル、 ジエチレングリコールジメ チルエーテル、 トリエチレングリコールジメチルエーテル、 テトラエチレンダリ コールジメチルエーテル、 エチレングリコールジェチルエーテル、 ジエチレング リコ一ルジェチルエーテル、 トリエチレングリコ一ルジェチルエーテル、 テトラ エチレングリコールジェチルェ一テル、 エチレングリコールジブチルエーテル、 ジエチレンダリコールジブチルエーテル、 トリエチレンダリコールジブチルエー テル、 テトラエチレンダリコールジブチルエーテル、 ァニソ一ルなどが例示され る。
これらのうち、 キシレン、 ェチルベンゼン、 クメン、 トリメチルベンゼン、 テ トラヒドロナフタレン、 ジメチルシクロへキサン、 ェチルシクロへキサン、 トリ メチルシクロへキサン、 デカヒドロナフタレン、 ジエチレングリコールジメチル エーテル、 卜リエチレングリコ一ルジメチルエーテル、 テトラエチレングリコー ルジメチルェ一テル、 ジエチレンダリコールジェチルエーテル、 トリエチレング リコ一ルジェチルエーテル、 テトラエチレングリコールジェチルエーテル、 ジェ チレンダリコールジブチルエーテル、トリエチレンダリコールジブチルェ一テル、 テトラエチレングリコールジプチルエーテルが好ましい。
立体異性化反応
本発明の異性ィ匕反応に用いる水素ガスは、 必ずしも高純度である必要はなく、 異性化反応に影響を与えない窒素やメタン等が含まれていてもよい。
触媒の適用量は、通常、異性ィ匕原料のォクタヒドロイソインド一ルに対し、 0. 0 5〜5 0重量％、 好ましくは、 0. 1〜3 0重量％程度、 より好ましくは 0. 5〜 2 0重量％の範囲が反応速度と経済性の点から推奨される。
反応温度は、用いる触媒の種類や量により適宜選択されるが、 1 5 0〜3 5 0 °C、 好ましくは 2 0 0 ~ 3 0 0 °C程度である。 1 5 0 °C未満の温度では十分な異性ィ匕 速度が得られず、 3 5 0 °Cを越える温度では副反応や分解反応の原因となり、 収 率が低下する傾向が見られ、 経済的に不利である。
反応圧力は、 7 素分圧で 0 . 0 0 1〜3 O MP a、 好ましくは 0. 5〜2 0 M P a程度である。 0. 0 0 1 MP a未満の水素分圧では工業的に十分な異性化速 度が得られず、 3 0 MP aを越える水素分圧を用いても顕著な有意性は認められ
9 、 胜 ぱ に · 、不リ 'め 。
有機溶媒の使用量としては、 特に限定されるものではないが、 使用量が多いと 生産性が悪くなる。 通常、 異性化原料のォクタヒドロイソインドール 1 0 0重量 部に対して、 0〜： L 0 0 0重量部、 好ましくは 0〜 5 0 0重量部の範囲が推奨さ れる。
反応時間は、 触媒量及びその他の条件によって適宜選択することができるが、 通常 0 . 5〜3 0時間、 好ましくは 1〜1 5時間である。
本発明の異性化方法としては、 特に限定されることはないが、 上記金属触媒を 反応溶液中に分散させて行う液相懸濁床による方法、 金属触媒を反応器中に固定 させ、これに反応溶液を作用させる固定床流通反応による方法などが採用される。 例えば、 懸濁床の場合、 耐圧容器に金属触媒、 異性化原料及び必要に応じて溶媒 を仕込み、 空間を水素で置換した後、 所定の温度で所定時間攪拌する方法が挙げ られる。
上記異性ィ匕反応を実施することにより、 異性化原料のォク夕ヒドロイソインド ール中のトランス体をシス体に異性ィヒすることができることからシス一ォク夕ヒ ドロイソィンドール含量の高い異性ィ匕反応生成物を得ることができる。 本発明の 異性化反応により、 シス体/トランス体の比は、 通常 6 8 / 3 2 - 8 2 / \ 8程 度にすることができる。
(4 ) 第 4工程
第 3工程で得られるシス体含量が増大したシス体/トランス体混合物から所望 の高純度シス体を回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるトランス体 /シス体混合物を分離する。
該混合物から、 通常、 蒸留、 再結晶 （有機酸塩にした後に再結晶する等)、 m 剤処理等によりシス体が精製され、回収される。高純度のシス体を得る観点から、 蒸留 （特に精密蒸留） を採用することが推奨される。
具体的な精密蒸留の操作は、第 2工程で示した操作に従つて行うことができる。 これにより、 所望の高純度シス体の留分とトランス体を主成分とする該シス体/ トランス体混合物の留分とに分離することができる。 この精密蒸留を用いること により、 所望のシス一才ク夕ヒドロイソインドールを、 9 9 %以上、 好ましくは 9 9 . 5 %以上、より好ましくは 9 9. 7 %以上の高い純度で得ることができる。 なお、 純度はガスクロマトグラフィ一分析のピ一ク面積比による。
以上のように、 第 4発明によれば、 原料のテトラヒドロフタルイミド及び Z又 はへキサヒドロフタルイミドから、 高い収率と高い純度のシス一才クタヒドロイ ソインドールを製造することができる。例えば、第 1工程の工程（ a)、第 2工程、 第 3工程及び第 4工程を採用することにより、 原料のテトラヒドロフタルイミド 及び Z又はへキサヒドロフタルイミドから、 収率 2 5 %程度以上、 好ましくは 3 0〜9 0 %程度で、 純度 9 9 %以上、 好ましくは 9 9. 5 %以上、 より好ましく は 9 9 . 7 %以上の高純度のシス一才クタヒドロイソインド一ルを製造すること ができる。 また、 第 1工程の工程 （b)、 第 2工程、 第 3工程及び第 4工程を採用 することにより、 原料のテトラヒド口フタルイミド及び/又はへキサヒドロフタ ルイミドから、収率 7 5 %程度以上、好ましくは 8 0〜 9 0 %程度で、純度 9 9 % 以上、 好ましくは 9 9. 5 %以上、 より好ましくは 9 9 . 7 %以上の高純度のシ ス一ォクタヒドロイソインドールを製造することができる。
さらに、 上記の第 2工程及び Z又は第 4工程で分離されたトランス体又はトラ ンス体が主成分であるシス体/トランス体混合物を、 金属触媒存在下、 反応温度 1 5 0〜3 5 0 、水素分圧0. 0 0 1〜3 0 MP aの条件で立体異性化させて、 シス体含量が増大したシス体/トランス体混合物を得る工程と、 該シス体 Zトラ ンス体混合物から所望の高純度シス体を回収しトランス体又はトランス体が主成 分であるシス体 Zトランス体混合物を分離する工程との一連の工程を、 1回行う か又は 2回以上繰り返すことにより、 シスーォク夕ヒドロイソィンドールを高い 収率で回収することもできる。 ここで用いられる立体異性化反応は、 上記の第 3 工程に従つて実施することができ、 シス体の分離回収工程は上記第 2工程又は第 4工程に従って実施することができる。 これにより、 トランス体を余すところな く所望のシス体に変換し、 高純度シス体として高収率で取得することが可能とな る。 発明を実施するための最良の形態
以下、 実施例を掲げて本発明を詳しく説明するが、 本発明はこれらによって何 ら限定されるものではない。 なお、 才ク夕ヒドロイソィンドールの純度及びシス 体と卜ランス体の比 (以下、 シス Zトランス比と言う。） は、 ガスクロマトグラフ 分析のピーク面積比である。 なお、 ガスクロマトグラフ分析は、 島津製作所製 G C— 1 4 Bを用いて以下の条件で行った。
検出器： F I D
キヤピラリーカラム： J &W S c h i e n t i f i c製 D B— 1 7 0 1 長 さ 3 0 m、 内径 0 . 5 3 mm、 膜厚 1 n
キャリアーガス：ヘリウム
I . 第 1発明 実施例 I一 1
電磁式攪拌機を備えた 500mlのオートクレープに、 1, 2, 3， 6—テト ラヒドロフタルイミド 10 g、 テトラヒドロフラン （溶解度パラメータ <5 ： 9. 5) 100 g及び銅一クロム一バリウム一マンガン酸化物触媒 0.3 gを仕込み、 系を水素で置換した後、 水素で加圧し、 230°C、 18 MP aで 4時間、 還元反 応を行った。室温まで冷却し、触媒を濾別した後、得られた濾液を塩酸酸性にし、 水 5 Om 1で 3回抽出した。
次いで、 抽出した水層を水酸化ナトリウムでアルカリ性にもどし、 エーテル 5 Omlで 3回抽出し、 得られたエーテル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、 エー テルを減圧留去し、 ォク夕ヒドロイソインド一ルを収率 91%で得た。
反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I一 2
実施例 I一 1と同様の反応器に 1， 2， 3, 6—テトラヒドロフタルイミド 1 O g、 トリエチレングリコールジメチルエーテル（溶解度パラメ一夕 δ： 8. 7) 100 g及び銅—亜鉛酸化物触媒 0. 5 gを仕込み、 実施例 I- 1と同様にして 250°C、 5MP aで 10時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 I一 1と同様 に処理してォク夕ヒドロイソインドールを収率 88%で得た。
反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
実磨 'J丄一
実施例 1—1と同様の反応器にへキサヒドロフタルイミド 10 g、 1, 4ージ ォキサン （溶解度パラメ一夕 δ : 10. 0) 100 g及び銅一クロム酸化物触媒 0. 3 gを仕込み、 実施例 I— 1と同様にして 280°C、 20MPaで 4時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 I一 1と同様に処理してォクタヒドロイソイン ドールを収率 90%で得た。
反応後、 オートクレ一ブにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となった触媒は認められなかった。
実施例 I一 4 実施例 I一 1と同様の反応器にフタルイミド 10 g、 ジエチレングリコールジ メチルエーテル （溶解度パラメ一夕 δ ： 9. 4) 150 g及び銅一亜鉛酸化物触 媒 1. 5 gを仕込み、実施例 I— 1と同様にして 250°C、 20MPaで 5時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 1—1と同様に処理して 3， 4_ベンゾピロリ ジンを収率 52%で得た。
反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I一 5
実施例 1—1と同様の反応器に 2—才クチルスクシンイミド 10g、 エチレン グリコールジメチルエーテル （溶解度パラメータ (5 ： 8. 4) 100g及び銅— 亜鉛酸化物触媒 1. 0gを仕込み、 実施例 1—1と同様にして 230°C、 20M Paで 4時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 I一 1と同様に処理して 3—ォ クチルピロリジンを収率 43%で得た。
反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となった触媒は認められなかった。
実施例 I一 6
実施例 1—1と同様の反応器に 5—ノルポルネンー 2, 3—ジカルボン酸イミ ド 10 g、 トリエチレングリコ一ルジメチルエーテル（溶解度パラメ一夕 0： 8. 7) 100 g及び銅一亜鉛一アルミニウム酸ィ匕物触媒 1. 0gを仕込み、 実施例 I- 1と同様にして 250 、 18MP aで 4時間、還元反応を行った。以下、実 I― 1こ I J1求に 理して、 Ϊ'ΐ 9 'るヒロリジン誘専 ί本 収率 74 %で得た。 反応後、 オートクレーブにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 1—7
実施例 1—1と同様の反応器に 3, 3'， 4， 4， 一ビフエニルテトラカルボン 酸ジイミド 10 g、 テトラヒドロフラン （溶解度パラメ一夕 δ ： 9. 5) 及び銅 —クロム一マンガン酸ィ匕物触媒 2. 0gを仕込み、 実施例 1—1と同様にして 2 50°C、 20MPaで 7時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 1—1と同様に 処理して対応するジピロリジン誘導体を収率 51 %で得た。 反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 1—8
実施例 I一 1と同様の反応器に 3， 3'， 4， 4， —ジシクロへキシルエーテル テトラ力ルポン酸ジイミド 10 g、 1， 4一ジォキサン （溶解度パラメ一夕 δ ： 10. 0) 100 g及び銅—亜鉛酸化物触媒 1. 5 gを仕込み、 実施例 I一 1と 同様にして 230DC、 20 MP aで 5時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 I ― 1と同様に処理してジピロリジン誘導体を収率 49 %で得た。
反応後、 オートクレーブにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I一 9
電磁式撹拌機を備えた内容積 30Lのオートクレ一ブに、 シス一1, 2, 3， 6—テトラヒドロフタルイミド 900 g、 トリエチレングリコールジメチルエー テル （溶解度パラメータ (5 ： 8. 7) 8000 g及び銅—亜鉛—アルミニウム一 バリウム酸ィ匕物触媒 （触媒組成 (wt %)： CuO/ZnO/Al 203/BaO = 44/45/6/5) 90 gを仕込み、系を水素で置換した後、水素で加圧し、 25 O , 5MPaで 8時間、 還元反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別 し、 反応粗物を得た。
反応後のオートクレ一ブ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した 触媒中に塊状となつた触媒は認められなかった。
反応耝物のガスク ΰマトグラフィ一分析の結果、 才ク夕ヒドロイソィンドール のシス体/トランス体の比は 73/27であった。
この反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7 kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才ク夕ヒドロイソインドール 382 g (純度 99. 8%、 収率 51. 2%) 及びシス Zトランス混合—ォクタヒドロ イソインド一ル 270 g (シス体 トランス体 =35/65) を得た。
実施例 I一 10
実施例 I一 9と同様の反応器にシス—へキサヒドロフ夕ルイミド 900 g、 ト リエチレングリコ一ルジメチルエーテル （溶解度パラメ一夕 δ ： 8. 7) 800 0 g及び銅一亜鉛一アルミニウム一ケィ素酸ィ匕物触媒（触媒組成 (wt )： Cu O/ZnO/A 1203/S i 02 = 44/45/6/5) 90 gを仕込み、 実施 例 I一 9と同様にして 250°C、 5MP aで 8時間、還元は反応を行った。以下、 実施例 I一 9と同様に処理して、 反応粗物を得た。
反応粗物のガスクロマトグラフィー分析の結果、 ォクタヒドロイソインドール のシス体/トランス体の比は 72/28であった。
反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した触媒中に 塊状となつた触媒は認められなかつた。
反応粗物を実施例 I - 9と同様に蒸留し、 シス一ォクタヒドロイソインドール 373 g (純度 99. 8%、 収率 50. 7 %) 及びシス/トランス混合一ォクタ ヒドロイソインドール 274 g (シス体 Zトランス体 =34Z 66) を得た。
比較例 1—1
実施例 I一 1と同様の反応器に 1， 2， 3， 6—テトラヒドロフタルイミド 1 0g、 キシレン （溶解度パラメータ δ ： 9. 0) 100g及び銅一クロム一パリ ゥム一マンガン酸化物触媒 0. 5 gを仕込み、実施例 1-1と同様にして 230°C、 18 MP aで 8時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 1—1と同様に処理して ォクタヒドロイソインドールを収率 86%で得た。
反応後、 オートクレープにメツキされた痕跡が認められ、 濾別した触媒中に塊 状となつた触媒が多数認められた。
比較例 1-2
芙ガ也例 I— 1と同碌の反応器に 1， 2, 3, 6—テトラヒド ΰフタルイミド 1 0g、 シクロへキサン （溶解度パラメ一夕 δ ： 8. 2) 100g及び銅一亜鉛酸 化物触媒 0. 5 gを仕込み、 実施例 I— 1と同様にして 250°C、 5MPaで 2 2時間、 還元反応を行った。 以下、 実施例 I一 1と同様に処理してォクタヒドロ イソインドールを収率 82%で得た。
反応後、 オートクレーブにメツキされた痕跡が認められ、 濾別した触媒中に塊 状となつた触媒が多数認められた。
II. 第 2発明
実施例 I I一 1 電磁式攪拌機、 調圧弁、 水素循環機、 均圧コンデンサ一、 気液分離器、 反応器 底部に設置した水素ガス導入管及び有機溶媒仕込みポンプを備えた内容積 30 L のオートクレープに、 シス一 1, 2, 3， 6—テトラヒドロフタルイミド 900 g、 キシレン 8000 g及び銅一クロム一バリウム一マンガン酸ィ匕物触媒 18 g を仕込み、 水素分圧 18 MP a、 ガス空間移動速度 (GHSV) 9. 6h r一1、 反応温度 250 で 4時間、 還元反応を行った。
反応器より抜き出される生成水、キシレン及びォクタヒドロイソインドールは、 均圧コンデンサーにより冷却、 凝縮させ、 気液分離器に収容した。 分離された水 素ガスは、 反応消費分の水素ガスを補充した後、 水素循環機により反応器底部か ら再導入した。 また、 留出したキシレン量相当分は有機溶媒仕込みポンプより適 宜反応器に供給した。
反応終了後、反応粗物を蒸留精製してォク夕ヒドロイソインドール 700 g (収 率 93. 9%) を得た。 得られたォクタヒドロイソインドールはガスクロマトグ ラフィ一分析の結果、 シス体 Zトランス体の比は 95 5であった。
反応後のオートクレーブ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I I -2
実施例 I I— 1と同様の反応器にへキサヒドロフタルイミド 900 g、 トリメ チルシクロへキサン 8000 g及び銅一亜鉛酸化物触媒 45 gを仕込み、 水素分 圧 5MPa、 GHSV 30. 4h r~\ 反応温度 280°Cで 10時間、 還元反 応を実施例 I I一 1と同様に行った。 以下、 実施例 11—1と同様に 理を行い、 ォクタヒドロイソインドール 685 g (収率 93. 1%) を得た。
得られたォク夕ヒドロイソインドールはガスクロマトグラフィ一分析の結果、 シス体 Zトランス体の比は 93/7であった。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I I— 3
実施例 I I— 1と同様の反応器に 2—才クチルスクシンイミド 900 g、 テト
000 g及び銅一クロム一バリウム一マンガン酸ィ匕物触媒 36 gを仕込み、 水素分圧 20MPa、 GHSV 9. 21i r— 反応温度 23 0°Cで 5時間、還元反応を実施例 I I— 1と同様に行った。以下、実施例 I I— 1 と同様に処理を行い、 3—才クチルピロリジン 564g (収率 72. 3%) を得 た。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I I一 4
実施例 II一 1と同様の反応器にフタルイミド 900 g、 ジエチレングリコ一 ルジメチルェ一テル 8000 g及び銅一亜鉛酸化物触媒 27 gを仕込み、 水素分 圧 20MPa、 GHSV 7. 2 h r~\ 反応温度 250°Cで 6時間、 還元反応 を実施例 I I— 1と同様に行った。以下、実施例 I I _ 1と同様に処理を行い、 3, 4一べンゾピロリジン 474 g (収率 65. 1 %) を得た。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I I一 5
実施例 I I— 1と同様の反応器に 3—メチルダルタルイミド 900 g、 デカヒ ドロナフ夕レン 8000 g及び銅一クロム酸化物触媒 36 gを仕込み、 水素分圧 18MPa、 GHSV 5. 6 h r~\ 反応温度 280°Cで 5時間、 還元反応を 実施例 I 1-1と同様に行った。 以下、 実施例 I I一 1と同様に処理を行い、 4 —メチルビペリジン 361 g (収率 51. 5%) を得た。
反応後のォ一卜クレーブ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I I一 6
実施例 I I— 1と同様の反応器に 5—ノルポルネンー 2, 3—ジカルポン酸ィ ミド 900 g、 卜リエチレンダリコールジブチルェ一テル 8000 g及び銅ーク ロム酸化物触媒 18 gを仕込み、 水素分圧 10 MP a、 GHSV 17. 2h r一 反応温度 250°Cで 8時間、還元反応を実施例 I I一 1と同様に行った。以下、 実施例 I I _ 1と同様に処理を行い、 対応するピロリジン誘導体が 577 g (収 率 76. 3%) を得た。 反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
実施例 I I一 7
実施例 I I一 1と同様の反応容器にシス一 1, 2， 3, 6—テトラヒドロフタ ルイミド 900 g、 トリエチレングリコールジメチルェ一テル 8000 g及び銅 一亜鉛一アルミニウム一ケィ素酸ィ匕物触媒（触媒組成 (w t %)： CuO/ZnO /A 1203/S i 02 = 44/45/6/5) 45 gを仕込み、 水素分圧 5MP a、 GHSV 28: 7 h r"1, 反応温度 250°Cで 5時間、 還元反応を実施例 I I一 1と同様に行った。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
反応粗物のガスクロマトグラフィ—分析の結果、 才クタヒドロイソインドール のシス体 Zトランス体の比は 94/ 6であった。
この反応粗物を理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7k P a、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才クタヒドロイソインドール 600 g (純度 99. 8%、 収率 80. 5%) 及びシス トランス混合一才クタヒドロイ ソインドール 56 g (シス体ノトランス体 =35/65) を得た。
実施例 I I— 8
実施例 I I一 1と同様の反応器にシス一へキサヒドロフタ Jレイミド 900 g、 トリエチレンダリコールジメチルエーテル 8000 g及び銅一亜鉛—アルミニゥ ム—パリゥム酸化 ' 姝 ua¾秌 ¾ί成 (w t %) ：
Figure imgf000077_0001
I 2G3 B aO=44/45ノ6/5)45 gを仕込み、水素分圧 5MP a、GHSV 28. 7h r"\ 反応温度 250°Cで 5時間、 還元反応を実施例 I 1 -1と同様に行つ た。
反応後のォ一トクレーブ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 濾 別した触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
反応粗物のガスクロマトグラフィ一分析の結果、 ォクタヒドロイソインドール のシス体/トランス体の比は 93 7であった。
この反応粗物を、 実施例 I 1— 1と同様に蒸留し、 シス一ォクタヒドロイソィ ンドール 60 Og (純度 99. 8%、 収率 81. 6%) 及びシス/トランス混合 一才ク夕ヒドロイソインドール 73 g (シス体 Zトランス体 =37/63) を得 た。
比較例 I I _ 1
電磁式攪拌機を備えた 30Lのォ一トクレーブに、 シス一 1, 2, 3, 6—テ トラヒドロフタルイミド 900 g、 キシレン 8000 g及び銅一クロムーパリウ ムーマンガン酸化物触媒 18 gを仕込み、水素分圧 18 MP a、反応温度 250°C で 8時間、 還元反応を水素循環を行わないで密閉系で行った。 室温まで冷却し、 還元反応粗物中の触媒を濾別した後、 得られた還元反応粗物を蒸留精製してォク 夕ヒドロイソインドール 610 g (収率 81. 8%) を得た。
得られたォクタヒドロイソインドールはガスクロマトグラフィ—分析の結果、 シス体/トランス体の比は 72/28であった。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡が認められ、 また、 濾別 した触媒中に塊状となった触媒が多数認められた。
比較例 I I -2
比較例 I I一 1と同様の反応器にシス一へキサヒドロフタルイミド 900 g、 ジメチルシクロへキサン 8000 g及び銅一亜鉛酸化物触媒 45 gを仕込み、 水 素分圧 5MP a、 反応温度 280°Cで 18時間、 還元反応を比較例 I I— 1と同 様に行った。 以下、 比較例 I I— 1と同様に処理を行いォクタヒドロイソインド ール 590 g (収率 80. 2%) を得た。
得られたォクタヒドロイソィンドールはガスクロマトグラフィ一分析の結果、 シス体/トランス体の比は 70/30であった。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡が認められ、 また、 濾別 した触媒中に塊状となった触媒が多数認められた。
比較例 I I -3
比較例 I I一 1と同様の反応器に 2—才クチルスクシンイミド 900 g、 キシ レン 8000 g及び銅—クロム酸化物触媒 27 gを仕込み、水素分圧 20 MP a、 反応温度 250°Cで 6時間、 還元反応を比較例 I I一 1と同様に行った。 以下、 比較例 I I一 1と同様に処理を行い 3—才クチルピロリジン 378 g (収率 48. 4%) を得だ。
反応後のォ一トクレーブ内部表面がメツキされた痕跡が認められ、 また、 濾別 した触媒中に塊状となつた触媒が多数認められた。
比較例 I 1 -4
比較例 I I— 1と同様の反応器に 3—メチルダル夕ルイミド 900 g、 シクロ へキサン 8000 g及び銅一クロム—バリウム—マンガン酸化物触媒 45 gを仕 込み、 水素分圧 5 MP a、 反応温度 280°Cで 8時間、 還元反応を比較例 I I— 1と同様に行った。 以下、 比較例 I 1—1と同様に処理を行い 4—メチルピペリ ジン 250 g (収率 35. 6%) を得た。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡が認められ、 また、 濾別 した触媒中に塊状となった触媒が多数認められた。
比較例 I I - 5
比較例 I I— 1と同様の反応器に 5—ノルポルネン一 2, 3—ジカルポン酸ィ ミド 900 g、 トルエン 8000 g及び銅一クロム酸化物触媒 18 gを仕込み、 水素分圧 10 M P a、 反応温度 250 °Cで 8時間、 還元反応を比較例 I I— 1と 同様に行った。 以下、 比較例 I 1—1と同様に処理を行い、 対応するピロリジン 誘導体が 387 g (収率 51. 2%) を得た。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡が認められ、 また、 濾別 した触媒中に塊状となつた触媒が多数認められた。
III. 第 3発明
^mm 1丄 i—丄
電磁式攪拌機を備えた 500mlのォ一トクレーブに、 ォク夕ヒドロイソイン ドール 100 g (シス/トランス比 =35/65) 及び銅一クロム一マンガン一 バリウム酸化物触媒 1 gを仕込み、 系内を水素置換した後、 水素圧力 IMP a、 反応温度 250°Cで 7時間、 異性化反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別 した後、 得られた異性化反応生成物のガスクロマトダラフ分析の結果、 才ク夕ヒ ドロイソインドールの純度は 88. 2%、 シス/トランス比は 71/29であつ た。
実施例 I I I一 2 . 実施例 III— 1と同様の反応器に、 ォクタヒドロイソインドール 100 g (シ ス/トランス比 =2/98)、トルエン 30 g及び銅一クロム一バリウム一マンガ ン酸化物触媒 2 gを仕込み、 系内を水素置換した後、 水素圧力 IMP a、 反応温 度 220°Cで 10時間、 異性化反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した 後、 得られた異性ィ匕反応生成物のガスクロマトグラフ分析の結果、 ォク夕ヒドロ イソインドールの純度は 82. 1 %、 シス Zトランス比は 70/30であった。
実施例 I I卜 3
実施例 I I 1—1と同様の反応器に、 ォクタヒドロイソインド一ル 100 g (シ ス/トランス比 =35Z65) 及び銅一亜鉛酸化物触媒 3 gを仕込み、 系内を水 素置換した後、 水素圧力 1 OMP a、 反応温度 250°Cで 7時間、 異性化反応を 行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応生成物のガス クロマトグラフ分析の結果、 ォク夕ヒドロイソインドールの純度は 81. 7%, シス/トランス比は 71/29であった。
実施例 II I一 4
実施例 II 1—1と同様の反応器に、 ォクタヒドロイソインドール 100 g (シ ス/トランス比 =2Z98)、キシレン 30 g及び銅一亜鉛酸ィ匕物触媒 5 gを仕込 み、 系内を水素置換した後、 水素圧力 5MPa、 反応温度 240 °Cで 8時間、 異 性化反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応生 成物のガスクロマトダラフ分析の結果、 ォクタヒドロイソィンドールの純度は 8 3. 5%、 シス Zトランス比は 71 29であった。
mm丄 丄 1一 o
実施例 III— 1と同様の反応器に、 ォクタヒドロイソインドール 100g (シ ス Zトランス比 =35/65) 及び銅一亜鉛一アルミニウム酸ィ匕物触媒 1 gを仕 込み、 系内を水素置換した後、 水素圧力 IMP a、 反応温度 240°Cで 8時間、 異性化反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応 生成物のガスクロマトグラフ分析の結果、 ォクタヒドロイソインドールの純度は 83. 4%、 シス 卜ランス比は 70Z30であった。
実施例 I II一 6
実施例 I I 1—1と同様の反応器に、 ォクタヒドロイソインドール 100 g (シ ス トランス比 =2/98)、トリエチレングリコールジメチルエーテル 20 g及 び銅-亜鉛—アルミニウム酸化物触媒 3 gを仕込み、 系内を水素置換した後、 水 素圧力 IMP a、 反応温度 250°Cで 7時間、 異性化反応を行った。 室温まで冷 却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応生成物のガスクロマトグラフ分析 の結果、 ォク夕ヒドロイソィンド一ルの純度は 82. 4%、 シス/トランス比は 69/31であった。
実施例 I I 1—7
実施例 I I 1—1と同様の反応容器に、 ォクタヒドロイソインド一ル 100g (シス Zトランス比 =35/65)、トリエチレングリコールジメチルエーテル 2 0 g及び銅一亜鉛一アルミニウム一バリゥム酸化物触媒（触媒組成 (w t %)： C uO/ZnO/A 1203/B aO=44/45/6/5) 3 gを仕込み、 系内を 水素置換した後、 水素分圧 IMP a、 反応温度 250°Cで 6時間、 異性化反応を 行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応粗物のガスク 口マトグラフィ一分析の結果、 才ク夕ヒドロイソィンドールのシス Zトランス比 は 72Z28であった。
この異性ィ匕反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才クタヒドロイソインドール 40. 5 g (純度 99. 8%、 収率 40. 5%) 及びシス Zトランス混合—ォク タヒドロイソインドール 32. 0 g (シス体ノトランス体 =36Z 64)を得た。
実施例 I I I— 8
実施 I I 1-1と同様の反応器に、ォクタヒドロイソィンドール 100 g (シ ス トランス比 =35/65)、卜リエチレングリコ一ルジメチルェ一テル 20 g 及び銅一亜鉛一アルミニウム一ケィ素酸化物触媒（触媒組成 (w t %)： CuO/ ZnO/A 1 ,03/S i 02=44/45/6/5) 3 gを仕込み、 系内を水素 置換した後、 水素分圧 IMP a、 反応温度 250°Cで 6時間、 異性ィヒ反応を行つ た。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応粗物のガスクロマ トグラフィ一分析の結果、 才ク夕ヒドロイソィンドールのシス/トランス比は 7 \/29であった。
この異性ィ匕反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才クタヒドロイソインドール 37. 4g (純度 99. 8%、 収率 37. 4%) 及びシス/トランス混合ーォク タヒドロイソィンドール 32. 0 g (シス体/トランス体 = 37/63)を得た。
IV. 第 4発明
実施例 IV— 1
( 1 ) 電磁式撹拌機を備えた内容積 30 Lのォートクレーブに、 シス— 1 , 2， 3， 6—テトラヒドロフタルイミド 900 g、 トリエチレングリコールジメチル エーテル 8000 g及び銅—亜鉛—アルミニウム—ゲイ素酸化物触媒 （触媒組成 (wt )： CuO/ZnO/A 120ノ S i 02 = 44/45/6/5) 90 g を仕込み、系を水素で置換した後、水素で加圧し、 250°C、 5 MP aで 8時間、 還元反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別し、 反応粗物を得た。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 濾別した 触媒中に塊状となつた触媒は認められなかつた。
反応粗物のガスクロマトグラフィ一分析の結果、 才クタヒドロイソインド一ル のシス体/トランス体の比は 72Z28であった。
この反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7 kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才ク夕ヒドロイソインドール 375 g (純度 99. 8%、 収率 50. 3%) 及びシス/トランス混合—ォクタヒドロ イソインドール 280 g (シス体 Zトランス体 =35/65) を得た。
(2) 電磁式撹拌機を備えた内容積 1. 5 Lのオートクレープに、 上記 （1) で 得られたシス Zトランス混合一ォクタヒド ΰイソインドール 280 g (シス/ト ランス比 =35/65)、トリエチレングリコ一ルジメチルェ一テル 56 g及び銅 一亜鉛一アルミニウム—ケィ素酸化物触媒（触媒組成 (wt )： CuO/ZnO /A 1203/S i 02=44/45/6/5) 9 gを仕込み、 系内を水素で置換 した後、 水素圧力 1 M P a、 反応温度 250 °Cで 6時間、 異性ィ匕反応を行つた。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応粗物のガスクロマトグ ラフィー分析の結果、 シス Zトランス比は 71/29であった。
この異性化反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7 kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才クタヒドロイソインド一ル 123 g (純度 99. 8%、 収率 43. 9%) 及びシス Zトランス混合一才クタ ヒドロイソインドール 97 g (シス体/トランス体 =35ノ 65) を得た。 上記 (1) 及び （2) で得られたシス一才クタヒドロイソインドールは、 合計 498 g、 総収率 66. 8%であった。
実施例 IV— 2
(1) 電磁式撹拌機、 調圧弁、 水素循環器、 均圧コンデンサー、 気液分離器、 反 応器底部に設置した水素ガス導入管及び有機溶媒仕込みポンプを備えた内容積3 0Lのオートクレーブに、 シス—へキサヒドロフタ Jレイミド 900 g、 トリェチ レングリコールジメチルエーテル 8000 g及び銅一亜鉛—アルミニウム一バリ ゥム酸化物触媒 （维媒組成 (wt %)： CuO/ZnO/A 1203/B aO=4 4/45/6/5) 90 gを仕込み、 水素分圧 5 MP a、 GHSV 34. 5 h r 一1、 反応温度 250°Cで 4時間、 還元反応を行った。
反応容器より抜き出された生成水、 トリエチレングリコールジメテルエ一テル 及びォクタヒドロイソインド一ルは、 均圧コンデンサ一により冷却、 濃縮させ、 気液分離器に収容した。 分離された水素ガスは、 反応消費分の水素ガスを補充し た後、 水素循環器により反応器底部から再導入した。 また、 留出したトリエチレ ングリコールジメチルエーテル量相当分は、 有機溶媒仕込みポンプより適宜反応 器に供給した。
反応後のオートクレープ内部表面がメツキされた痕跡は確認されず、 また、 触 媒中に塊状となった触媒は認められなかった。
反応耝物のガスク uマトグラフィ一分析の結果、 ォクタヒド Uィソィンド一ル のシス体/トランス体の比は 90/10であった。
この反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7 kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス一才クタヒドロイソインドール 583 g (純度 99. 8%、 収率 79. 2 %) 及びシス/トランス混合—ォク夕ヒドロ イソインドール 97 g (シス体 Zトランス体 =34/66) を得た。
(2) 電磁式撹拌機を備えた内容積 50 OmLのオートクレープに、 上記 （1) で得られたシス/トランス混合一才クタヒドロイソインドール 97 g (シス ト ランス比 =34/66)、トリエチレングリコールジメチルエーテル 10 g及び銅 —亜鉛一アルミニウム一バリウム酸ィヒ物触媒（触媒組成 (wt%)： CuO/Zn 0/A 1203/BaO=44/45/6/5) 3 gを仕込み、 系内を水素で置換 した後、 水素圧力 IMP a、 反応温度 250°Cで 6時間、 異性化反応を行った。 室温まで冷却し、 触媒を濾別した後、 得られた異性化反応粗物のガスクロマトグ ラフィ一分析の結果、 シス/トランス比は 70/30であった。
この異性化反応粗物を、 理論段数 100段の精密蒸留装置を用いて、 塔頂圧力 2. 7kPa、 還流比 30の条件で蒸留し、 シス—ォクタヒドロイソインドール 35. 9g (純度 99. 8%、 収率 37. 0%) 及びシス Zトランス混合ーォク タヒドロイソインド一ル 31. 6 g (シス体/トランス体 = 36/64)を得た。 上記 (1) 及び (2) で得られたシス一ォク夕ヒドロイソインドールは、 合計 618. 9 g、 総収率 84. 1%であった。 発明の効果
本発明方法により、 イミド類を水溶性有機溶媒中、 金属触媒存在下、 水素還元 することにより、 該金属触媒が副生する水の影響を受けることがなく工業的に有 利な条件下で環状アミン類を収率よく製造することができる。
本発明方法により、 イミド類から金属触媒存在下に水素還元して環状アミン類 を製造する際に、 該金属触媒が、 副生する水の影響を受けることなぐ 且つ立体 保持性よく環状アミン類を工業的に有利に製造できる。
本発明方法によりトランス一ォクタヒドロイソインドールを金属触媒存在下、 立体異性化することにより医薬品製造中間体として重要なシスーォクタヒドロイ ソィンドールを工業的に有利に製造することができ、 本発明の工業的意義は極め て大きい。
さらに、 本発明により、 テトラヒドロフタルイミド、 へキサヒドロフ夕ルイミ ド等のィミド類を水素還元してォクタヒドロイソィンドールのシス体 zトランス 体混合物を製造した後において、 所望のシス体の分離回収、 副生するトランス体 の立体異性化、 所望のシス体の分離回収を行い、 高純度のシス体を収率良く製造 することができる。

Claims

1. 高純度シス一才ク夕ヒドロイソィンドールの製造方法であって、 (1) 一般式 （IV—1) 又は一般式 （IV— 2)
請
Figure imgf000085_0001
IV— 2) の
[式中、 一般式 （ における式：—CONHCO—で示される基はシク 口へキセン環上の隣接する 2個の炭素原子上に存在する。]
で表されるイミド類を、 囲
(a) 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒中、 金属触媒存在下、 反応温 度 150〜350°C、 水素分圧 1〜 30 M P aの条件で水素還元反応に供して、 又は
(b) 有機溶媒中、 金属触媒存在下、 反応温度 150〜350°C、 水素分圧 1 〜 30 MP aの条件で、 且つ生成水及び生成するォク夕ヒドロイソインドールを 連続的に又は間欠的に抜き出しながら行う水素還元反応に供して
シス一ォクタヒドロイソィンドーリレ及ぴトランスーォクタヒドロイソインドール の混合物 （以下、 「シス体/トランス体混合物」 と呼ぶ） を製造する第 1工程、
( 2 ) 第 1工程で得られるシス体 Zトランス体混合 から所望の高純度シス体を 回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるトランス体 Zシス体混合物を 分離する第 2工程、
(3) 第 2工程で分離されたトランス体又はトランス体が主成分であるトランス 体 Zシス体混合物を、金属触媒存在下、反応温度 150〜 350 、水素分圧 0. 001〜30 MP aの条件で立体異性化反応に供して、 シス体含量が増大したシ ス体 Zトランス体混合物を得る第 3工程、 及び
( 4 ) 第 3工程で得られるシス体含量が増大したシス体/トランス体混合物から 所望の高純度シス体を回収し、 トランス体又はトランス体が主成分であるトラン ス体/シス体混合物を分離する第 4工程、
を含む高純度シス一才クタヒドロイソインドールの製造方法。
2. 分離されたトランス体又はトランス体が主成分であるトランス体 Zシス 体混合物を、 金属触媒存在下、 反応温度 150-350 , 水素分圧 0. 001 〜 3 OMP aの条件で立体異性化させて、 シス体含量が増大したシス体 Zトラン ス体混合物を得る工程と、 該シス体 Zトランス体混合物から所望の高純度シス体 を回収し卜ランス体又はトランス体が主成分であるトランス体/シス体混合物を 分離する工程との一連の工程を、 1回行うか又は 2回以上繰り返す請求項 1に記 載の製造方法。
3. 一般式 （1—2)
Figure imgf000086_0001
[式中、 nは 1又は 2の整数を表す。 A1Qは、
若
Figure imgf000086_0002
で表される基 （nが 1の場合)、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環、 及びビシク口環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基 を表し、 当該何れの環も置換基を有していてもよい。 R1Q、 R2Q及び R3Gは、 同 一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜30の飽和の脂肪族炭化水素基又は置換 基を有していてもよいァリール基を表す。]
で表される環状アミン類の製造方法であって、 一般式 （1— 1)
Figure imgf000087_0001
[式中、 nは 1又は 2の整数を表す。 A 1は、
Figure imgf000087_0002
若しくは
R1— CH―
R2— CH
R3— CH― で表される基（nが 1の場合)、又は芳香環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン 環、 飽和の縮合環、 及びビシクロ環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以 上の環を含有する基を表し、 当該何れの環も置換基を有していてもよい。 R R 2及び R 3は、 同一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜 3 0の飽和若しくは炭 素数 3〜 3 0の不飽和の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよいァリ一 ル基を表す。]
で表されるイミド類を、 還元反応条件下で不活性な水溶性有機溶媒中、 金属触媒 存在下、 反応温度 1 5 0〜3 5 0 °C、 水素分圧：！〜 3 O M P aで水素還元反応に 供することを特徴とする一般式 （1—2 ) で表される環状アミン類の製造方法。
4. 金属触媒が、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅—亜鉛、 銅—クロム、 亜鉛—クロ ム、 銅一亜鉛—クロム及びこれらの酸ィ匕物から選ばれた少なくとも 1種の金属触 媒並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バリウム、 アルミ 二ゥム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ素及びこれらの 酸化物から選ばれた少なくとも 1種を添加した変性触媒である請求項 3に記載の 環状アミン類の製造方法。
5 . 金属触媒が、 銅—亜鉛酸化物、 銅一亜鉛—クロム酸化物、 銅—亜鉛—ク ロム一マグネシウム酸化物、 銅一亜鉛一クロム一バリウム酸化物、 銅—亜鉛一マ グネシゥム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム酸化物、 銅一亜鉛一アルミニウム— ノ リウム酸化物、 銅一亜鉛一アルミニウム一ケィ素酸ィ匕物、 銅一クロム酸化物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅—クロム一バリウム酸化物、 銅—クロム— マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸化物及び亜鉛一クロム酸化 物から選ばれた少なくとも 1種である請求項 4に記載の環状アミン類の製造方法。
6 · 水溶性有機溶媒の溶解度パラメータ一が 8〜 1 1 . 5である請求項 3に 記載の環状ァミン類の製造方法。
7 . 水溶性有機溶媒がエーテル系溶媒である請求項 6に記載の環状ァミン類 の製造法。
8 . 7_Κ溶性有機溶媒が、 テトラヒドロフラン、 1 ， 4 _ジォキサン、 ェチレ ングリコールジメチルエーテル、 ジエチレングリコールジメチルエーテル及びト リエチレンダリコールジメチルエーテルから選ばれた少なくとも 1種である請求 項 7に記載の環状アミン類の製造法。
9 . イミド類が、 1 , 2 , 3 , 6—テトラヒドロフタルイミド及び Ζ又はへ キサヒドロフタルイミドである請求項 3に記載の環状アミン類の製造方法。
1 0 . —般式 （I I一 2 ) ノ
N H 1-2)
ヽ CH2
[式中、 A2 Dは
Figure imgf000088_0001
若しくは
Figure imgf000089_0001
で表される基、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 飽和の縮合環及びビシクロ環よ りなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有する基を表し、 当該何れ の環も置換基を有していてもよい。 R4 G、 R 5 Q及び R 6 Qは同一又は異なって、 水 素原子、 炭素数 1〜1 8の飽和の脂肪族炭ィ匕水素基又は置換基を有していてもよ ぃァリール基を表す。]
で表される環状アミン類の製造方法であって、 一般式 （I I一 1 )
Figure imgf000089_0002
若しくは
Figure imgf000089_0003
で表される基、 又は芳香環、 シクロへキサン環、 シクロへキセン環、 飽和の縮合 環、 及びビシク口環よりなる群から選ばれる 1個若しくは 2個以上の環を含有す る基を表し、 当該何れの環も置換基を有していてもよい。 R4、 R 5及び R 6は同 一又は異なって、 水素原子、 炭素数 1〜1 8の飽和若しくは炭素数 3〜1 8の不 飽和の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよいァリール基を表す。] で表されるイミド類を、 有機溶媒中、 金属触媒存在下、 生成する水及び生成する 一般式 ( 1 - 2 ) で表される環状アミン類を連続的に又は間欠的に抜き出しなが ら水素還元反応を行うことを特徴とする一般式 ( 1 - 2 ) で表される環状アミン 類の製造方法。
1 1. 金属触媒が、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅一亜鉛、 銅一クロム、 亜鉛ーク ロム、 銅—亜鉛一クロム及びこれらの酸化物から選ばれる少なくとも 1種の触媒 並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 バリウム、 アルミ二 ゥム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ素及びこれらの酸 化物から選ばれる少なくとも 1種を添加した変性触媒である上記請求項 1 0に記 載の環状アミン類の製造方法。
1 2. 金属触媒が、 銅一亜鉛酸化物、 銅—亜鉛—クロム酸化物、 銅—亜鉛一 クロム一マグネシウム酸化物、 銅一亜鉛一クロム一バリウム酸化物、 銅一亜鉛— マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム酸化物、 銅—亜鉛一アルミニウム —バリウム酸ィ匕物、銅一亜鉛—アルミニウム—ケィ素酸ィ匕物、銅-クロム酸ィ匕物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅一クロム一バリウム酸化物、 銅一クロム一 マンガン酸ィ匕物、 銅一クロム一バリウム一マンガン酸化物及び亜鉛一クロム酸ィ匕 物から選ばれる少なくとも 1種である上記請求項 1 1に記載の環状ァミン類の製 造方法。
1 3. 有機溶媒が、 還元反応条件下で不活性な有機溶媒であることを特徴と する上記請求項 1 0に記載の環状アミン類の製造方法。
1 4. 有機溶媒が、 炭素数 6〜 2 0の芳香族炭化水素、 炭素数 6〜 2 0の脂 ^式灰 1 ϋτΚ系、 3^¾C 6〜 2 0の fe肋； !K灰化^糸及ひエーテル系溶呆からなる群 から選ばれる少なくとも 1種である上記請求項 1 3に記載の環状アミン類の製造 方法。
1 5. 水素分圧が、 1〜3 O MP aであり、 反応温度が、 1 5 0〜3 5 0 °C である上記請求項 1 0に記載の環状アミン類の製造方法。
1 6. 生成水及び還元生成物の環状ァミン類を水素ガスと共に連続的に又は 間欠的に系外に抜き出しながら還元することを特徴とする上記請求項 1 0に記載 の環状アミン類の製造方法。
1 7. 水素ガスを気相部へ導入し、 気相部に存在する生成水及び還元生成物 の環状アミン類を水素ガスと共に系外に抜き出すことを特徴とする上記請求項 1 6に記載の環状ァミン類の製造方法。 ·
1 8 . 水素ガスを液相部に導入してバブリングさせ、 液相部及び気相部に存 在する生成水及び還元生成物の環状アミン類を水素ガスと共に系外に抜き出すこ とを特徴とする上記請求項 1 6に記載の環状アミン類の製造方法。
1 9 . 反応中に抜き出された全部又は一部の水素ガスを還元反応に循環使用 することを特徴とする上記請求項 1 6に記載の環状アミン類の製造方法。
2 0. イミド類が、 シス一 1 , 2 , 3， 6—テトラヒドロフタルイミド及び 又はシス一へキサヒドロフタルイミドである上記請求項 1 0に記載の環状アミ ン類の製造方法。
2 1 . トランス一ォクタヒドロイソインドールを、 金属触媒存在下、 反応温 度 1 5 0〜 3 5 0 °C、 水素分圧 0 . 0 0 1〜 3 0 MP aで立体異性化することを 特徴とするシスーォク夕ヒドロイソィンドールの製造方法。
2 2. 金属触媒が、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 銅—亜鉛、 銅—クロム、 亜鉛ーク ロム、 銅一亜鉛一クロム及びこれらの酸化物から選ばれる 1種又は 2種以上の触 媒並びにこれらにモリブデン、 タングステン、 マグネシウム、 ノ、リウム、 アルミ 二ゥム、 カルシウム、 ジルコニウム、 マンガン、 ニッケル、 ケィ素及びこれらの 酸化物から選ばれる 1種又は 2種以上を添カロした変性触媒である請求項 2 1に記 載のシス一ォクタヒドロイソインドールの製造方法。
2 3. 金属触媒が、 銅—亜鉛酸化物、 銅—亜鉛一クロム酸化物、 銅—亜鉛一 クロム一マソィ、シゥム ιϋ クム 则一亜铅一クロム一ノ、リウム酸 1'匕物、 銅一亜鉛-— マグネシウム酸化物、 銅—亜鉛—アルミニウム酸化物、 銅一亜鉛—アルミニウム —バリウム酸化物、銅—亜鉛—アルミニウム—ケィ素酸ィ匕物、銅—クロム酸化物、 銅一クロム一マグネシウム酸化物、 銅一クロム一バリウム酸化物、 銅一クロム一 マンガン酸化物、 銅一クロム一バリウム一マグネシウム酸化物、 亜鉛一クロム酸 化物から選ばれる 1種又は 2種以上の触媒である請求項 2 2に記載のシスーォク ールの製造方法。
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