(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）溶媒を含む反応ゾーンにおいて、アミン及びカルボニルを反応させて、エナミン及びＨ２Ｏを生成するステップであって、
（１）前記アミンが、ピロリジンであり、
（２）前記カルボニルが３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドであり、
（３）前記反応が、前記反応ゾーンにおいて、
（ａ）１００パスカル（Ｐａ）〜６０，０００Ｐａの圧力及び
（ｂ）前記反応の際に前記エナミンの熱分解温度よりも低い温度
を含む蒸留条件下で実施され、且つ
（４）前記溶媒が、非極性高沸点液、極性高沸点液を最初に含み、次に前記エナミンを生成する前記アミンと前記カルボニルの縮合により生成されるＨ２Ｏを更に含み、非極性高沸点液は芳香族炭化水素液であり、極性高沸点液はアセトニトリルまたはエタノールであり、
（５）アミンのカルボニルに対するモル比が、１を超えるが１．１未満である、
ステップと、
（Ｂ）前記反応ゾーンから気相を取り出すステップと
を含み、前記気相がＨ２Ｏを含み、
前記エナミンが、１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンである、エナミンの製造方法。
【請求項２】
等モル量の前記アミン及び前記カルボニルが方法において使用され得る、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
反応が、前記非極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がベンゼンである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
反応が、前記非極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がトルエンである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
反応が、前記非極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がキシレンである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
反応が、前記極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がアセトニトリルである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
反応が、前記極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がエタノールである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記反応が、１０００Ｐａ〜６０，０００Ｐａの圧力及び１０℃〜８０℃の温度を含む蒸留条件下で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記反応が、２５００Ｐａ〜３０，０００Ｐａの圧力及び２０℃〜７０℃の温度を含む蒸留条件下で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応が、５０００Ｐａ〜１５，０００Ｐａの圧力及び２５℃〜６５℃の温度を含む蒸留条件下で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンの熱分解温度を下回る温度で１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンが生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記Ｈ２Ｏが共沸条件下で除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
乾燥剤がＨ２Ｏの除去に使用されない、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
（Ａ）溶媒を含む反応ゾーンにおいて、ピロリジン及び３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドを反応させて、１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジン及びＨ２Ｏを生成するステップであって、前記反応が、前記反応ゾーンにおいて、
（１）５０００パスカル（Ｐａ）〜１５，０００Ｐａの圧力及び
（２）２５℃〜６５℃の温度
を含む蒸留条件下で実施され、
前記溶媒が、トルエン及びアセトニトリルを最初に含み、次に、前記１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンを生成する前記ピロリジンと前記３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドとの縮合により生成されるＨ２Ｏを更に含み、
ピロリジンの３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドに対するモル比が、１を超えるが１．１未満である、ステップと、
（Ｂ）前記反応ゾーンから気相を取り出すステップと
を含み、前記気相がＨ２Ｏを含む、エナミンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年１２月３日に出願した米国特許仮出願第６１／４１９，３００号の優先権を主張する。この仮出願の全ての内容はここで参照によって本出願に組み込まれる。
【０００２】
本明細書中に開示されている発明は、エナミンの調製方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
エナミンは非常に有用な分子である。これらは、例えば求電子置換及び付加、酸化及び還元、並びに付加環化などの多種多様な反応に使用されてきた（J. Kang, Y. R. Cho及びJ. H. Lee, Bull. Korean Chem Soc. Vol. 13, No.2, 1992）。
【０００４】
エナミンを調製する初期の方法は、アルデヒド及びケトンと第二級アミンとの縮合を伴う（C. Mannich及びH. Davidsen, Ber., 69, 2106 (1936)）。Mannich及びDavidsenは、アルデヒドと第二級アミンとの縮合反応を炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）の存在下、０℃近くの温度で実施できるが、ケトンと第二級アミンとの縮合反応には酸化カルシウム（ＣａＯ）及び高温が必要であることを発見した。後に、Herr及びHeylは、この種類の縮合反応を、ベンゼンとの共沸蒸留の際に水（Ｈ２Ｏ）を除去することにより改善できることを発見した（M.E. Herr及びF. W. Heyl, J. Am. Chem. Soc., 74, 3627 (1952); F. W. Heyl及びM.E. Herr , J. Am. Chem. Soc., 75, 1918 (1953); M.E. Herr及びF. W. Heyl, J. Am. Chem. Soc., 75, 5927 (1953); F. W. Heyl及びM.E. Herr , J. Am. Chem. Soc., 77, 488 (1955)）。これらの出版物以降、多数の変更が開示されてきた。通常、これらの変更は、Ｋ２ＣＯ３、ＣａＯ、ｐ−トルエンスルホン酸、（ＴｓＯＨ）、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート、（ＢＦ３−ＯＥｔ２）、酢酸（ＡｃＯＨ）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、水素化カルシウム（ＣａＨ２）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）及びモレキュラーシーブなどの脱水試薬の使用に基づいている（上記のJ. Kangを参照のこと）。他の変更は、水を、縮合反応の間に他のものに化学的に変換することに取り組んでいる（上記のJ. Kangを参照のこと）。エナミンを調製する膨大な数の方法の広範囲にわたる概要が、「ENAMINES, Synthesis, Structure, and Reactions」、第2版、A. G. Cook編、第2章、(1988年)において考察されている。エナミンを調製する方法の特定の例を、以下において見出すことができる。
米国特許第３，０７４，９４０号（特定のアルデヒドが水と共沸混合物を形成し、これを使用して、特定のエナミン縮合反応の際に形成される反応水を除去できることを開示する）、
米国特許第３，５３０，１２０号（不活性雰囲気下で特定のアルシン分子と特定のエナミン縮合反応を実施することを開示する）、
米国特許第５，２４７，０９１号（水性媒質において特定のエナミン縮合反応を実施することを開示する）、
S. Kaiser、S. P. Smidt及びA. Pfaltz、Angew. Int. Ed. 2006年、45、5194-5197（１０〜１１頁の支援情報を参照のこと）、及び
ＷＯ２００９／００７４６０Ａ２（１３頁、実施例１．ａを参照のこと）。
【０００５】
１−（３−チオブタ−１−エニル）ピロリジンのようなエナミンは、特定の新たな殺虫剤の調製のために有用な中間体である（例えば、米国特許出願公開第２００５／０２２８０２７号及び同第２００７／０２０３１９１号を参照のこと）。このようなチオエナミンを調製する現在知られている方法は、このようなエナミンの生成において様々な理由で効率的ではなく−チオエナミン熱分解の防止において問題がある。また、炭酸カリウムの使用は有効な乾燥剤であるが、実験室規模より大きい製造の間にはこのような乾燥剤の濾過が問題となる。したがって、固体乾燥剤を使用することも、このようなエナミンの熱分解を促進する温度条件を使用することもなく、これらの種類の縮合反応の間に水を除去する方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
一般に、本明細書中に開示されている方法は、スキーム１として例示することができる。
式１
【０００７】
【化１】
0006022472.tif 000002
【発明を実施するための形態】
【０００８】
一般に、本発明は、
（Ａ）溶媒を含む反応ゾーンにおいて、アミン及びカルボニルを反応させて、エナミン及びＨ２Ｏを生成するステップであって、
（１）前記アミンが、下記式
【０００９】
【化２】
0006022472.tif 000003
［式中、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択されるか又はＲ４及びＲ５は、Ｎと一緒になって、５員若しくは６員の飽和若しくは不飽和環を表する］
を有し、
（２）前記カルボニル（すなわち、アルデヒド又はケトン）が、下記式
【００１０】
【化３】
0006022472.tif 000004
［式中、
（ａ）Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立してＣ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、これらはそれぞれ１つ以上のＳ−Ｒ６で独立して置換されており、各Ｒ６は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから独立して選択され、
（ｂ）Ｒ３は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択される］
を有し、
（３）前記反応が、前記反応ゾーンにおいて、
（ａ）約１００パスカル（Ｐａ）〜約１２０，０００Ｐａの圧力及び
（ｂ）前記反応の際に前記エナミンの熱分解温度よりもほぼ低い、好ましくは低い温度
を含む蒸留条件下で実施され、且つ
（４）前記溶媒が、非極性高沸点液、極性高沸点液を最初に含み、次に前記エナミンを生成する前記アミンと前記カルボニルの縮合により生成されるＨ２Ｏを更に含む
ステップと、
（Ｂ）前記反応ゾーンから気相を取り出すステップと
を含み、前記気相がＨ２Ｏを含む、方法である。
【００１１】
およそ等モル量の前記アミン及び前記カルボニルを方法に使用することができるが、一方又は他方を過剰量で用いてもよい。アミンとカルボニルのモル比は、約０．９〜約１．２でありうるが、カルボニルに対して、例えば１を超えるが約１．１未満のモル比などの僅かにモル過剰量のアミンが好ましい。
【００１２】
この反応は、最初に
（１）炭化水素液、最も好ましくは、例えばベンゼン、トルエン又はキシレンなどの芳香族炭化水素液などの非極性高沸点液（現在、トルエンが好ましい液体である）と、
（２）アセトニトリル、エタノールなどの極性高沸点液と
を含み、次いで
（３）前記エナミンを生成する前記アミンと前記カルボニルの縮合により生成されるＨ２Ｏ
を更に含む
溶媒の存在下で実施される。
【００１３】
本発明の別の実施形態において、前記反応は、約１０００Ｐａ〜約６０，０００Ｐａの圧力及び約１０℃〜約８０℃の温度を含む蒸留条件下で実施される。
【００１４】
本発明の別の実施形態において、前記反応は、約２５００Ｐａ〜約３０，０００Ｐａの圧力及び約２０℃〜約７０℃の温度を含む蒸留条件下で実施される。
【００１５】
本発明の別の実施形態において、前記反応は、約５０００Ｐａ〜約１５，０００Ｐａの圧力及び約２５℃〜約６５℃の温度を含む蒸留条件下で実施される。本発明の別の実施形態において、１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンを生成するとき、前記反応の際に１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンの熱分解温度をほぼ下回る温度が好ましい。
【００１６】
Ｈ２Ｏが共沸条件下で除去されることがこのような方法において好ましい。Ｈ２Ｏの除去に乾燥剤を使用しないことも好ましい。
【００１７】
本発明の別の実施形態において、Ｒ１及びＲ２は、独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキルであり、これらはそれぞれ１つ以上のＳ−Ｒ６で独立して置換されており、ここで各Ｒ６はＣ１〜Ｃ８アルキルから独立して選択される。
【００１８】
本発明の別の実施形態において、Ｒ３はＨである。
【００１９】
本発明の別の実施形態において、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立してＣ１〜Ｃ８アルキル及びＣ３〜Ｃ８シクロアルキルから選択される。本発明の別の実施形態において、Ｒ４及びＲ５は、Ｎと一緒になって、５員又は６員の飽和又は不飽和環を表す。
【００２０】
本発明の別の実施形態において、前記アミンはピロリジンであり、前記カルボニルは３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドである。本発明の別の実施形態において、前記エナミンは、１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンである。
【実施例】
【００２１】
実施例は、例示の目的であり、本書類に開示されている発明を、これらの実施例に開示されている実施形態だけに限定すると解釈されるべきではない。
【００２２】
比較例
１−（３−メチルチオブタ−１−エニル）ピロリジンの調製
短経路蒸留ヘッドを備えた２５０ｍＬの三つ口丸底フラスコを、ドライアイスアセトン冷却器を含有する受けフラスコに連結した。この反応容器に、１９．８ｇ（０．２８モル）のピロリジン、続いて７０ｍＬのトルエンを投入した。混合物を、反応ポットの内部温度が約３℃になるまで氷水浴で冷却した。次いで、真空（約３３００Ｐａ）を系に適用し、次に９４．４ｇ（０．１４モル）の３−メチルチオブタナールをトルエン中１７．５重量％溶液として、反応混合物にシリンジを介して１時間かけて連続的に加えた。内部反応温度は、アルデヒド溶液の添加の間に３℃から１８℃まで上昇した。留出物もアルデヒド添加の間に収集した。３−メチルチオブタナール溶液の添加が完了すると、蒸留を、ポットの内部温度が２６℃に達するまで更に５０分間（ｍｉｎ）続けた。この時点で、真空を約２４００Ｐａに調整し、蒸留を、ポットの内部温度が２４℃に達するまで更に２．０分間続けた。蒸留を停止させ、反応容器に窒素を詰め込んだ。反応性蒸留残液を単離して、７４．９１ｇの１−（３−メチルチオブタ−１−エニル）ピロリジンを得て、黄色のトルエン中２８重量％溶液であった。溶液混合物のプロトン（１Ｈ）ＮＭＲ分光アッセイ（内部標準として酢酸ベンジルを使用する）は、８４％のポット内収率を示した。
【実施例１】
【００２３】
１−（３−メチルチオブタ−１−エニル）ピロリジンの調製
機械式撹拌機、短経路蒸留ヘッド及び窒素詰め込みを備えた３リットルの三つ口丸底フラスコに、６１ｇ（０．８６モル）のピロリジン、続いて１００ｍＬのトルエン及び２００ｍＬのアセトニトリル（アセトニトリル中３３％ｖ／ｖのトルエン）を投入した。混合物を氷水浴で冷却し、次に５５８ｇ（０．７８モル）のトルエン溶液中１６．５重量％の３−メチルチオブタナールを、添加漏斗を介して１３０分間かけて連続的に加えた。内部反応温度を、アルデヒド添加の間、７℃未満に維持した。氷水浴を取り外し、約６６００Ｐａの圧力を系に加えた。反応混合物を１５℃（ポット温度）まで加熱し、この時点で留出物がオーバーヘッドに収集され始めた。内部反応温度を、ポット温度が３３℃に達するまで加熱した。蒸留の合計時間は約１時間であった。反応混合物に窒素を詰め込み、次に周囲温度まで冷却した。合計２８２．４ｇのオーバーヘッド留出物を収集した。反応蒸留残液を収集して、トルエン溶液中約２５．０重量％の１−（３−メチルチオブタ−１−エニル）ピロリジンを得た（収率は、内部標準として酢酸ベンジルを使用する１Ｈ  ＮＭＲ分光法に基づいておよそ８９％であった）。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  （Ａ）溶媒を含む反応ゾーンにおいて、アミン及びカルボニルを反応させて、エナミン及びＨ２Ｏを生成するステップであって、
（１）前記アミンが、下記式
【化４】
0006022472.tif 000005
［式中、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択されるか又はＲ４及びＲ５は、Ｎと一緒になって、５員若しくは６員の飽和若しくは不飽和環を表する］
を有し、
（２）前記カルボニル（すなわち、アルデヒド又はケトン）が、下記式
【化５】
0006022472.tif 000006
［式中、
（ａ）Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立してＣ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、これらはそれぞれ１つ以上のＳ−Ｒ６で独立して置換されており、各Ｒ６は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから独立して選択され、
（ｂ）Ｒ３は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルコキシアルキル、Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルキルアミノアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択される］
を有し、
（３）前記反応が、前記反応ゾーンにおいて、
（ａ）約１００パスカル（Ｐａ）〜約１２０，０００Ｐａの圧力及び
（ｂ）前記反応の際に前記エナミンの熱分解温度よりもほぼ低い、好ましくは低い温度
を含む蒸留条件下で実施され、且つ
（４）前記溶媒が、非極性高沸点液、極性高沸点液を最初に含み、次に前記エナミンを生成する前記アミンと前記カルボニルの縮合により生成されるＨ２Ｏを更に含む
ステップと、
（Ｂ）前記反応ゾーンから気相を取り出すステップと
を含み、前記気相がＨ２Ｏを含む、方法。
［２］
およそ等モル量の前記アミン及び前記カルボニルが方法において使用され得る、［１］に記載の方法。
［３］
アミンとカルボニルのモル比が約０．９〜約１．２である、［１］に記載の方法。
［４］
アミンとカルボニルのモル比が、１を超えるが約１．１未満である、［１］に記載の方法。
［５］
反応が、前記非極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がベンゼンである、［１］に記載の方法。
［６］
反応が、前記非極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がトルエンである、［１］に記載の方法。
［７］
反応が、前記非極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がキシレンである、［１］に記載の方法。
［８］
反応が、前記極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がアセトニトリルである、［１］に記載の方法。
［９］
反応が、前記極性高沸点液を最初に含む溶媒の存在下で実施され、前記液体がエタノールである、［１］に記載の方法。
［１０］
前記反応が、約１０００Ｐａ〜約６０，０００Ｐａの圧力及び約１０℃〜約８０℃の温度を含む蒸留条件下で実施される、［１］に記載の方法。
［１１］
前記反応が、約２５００Ｐａ〜約３０，０００Ｐａの圧力及び約２０℃〜約７０℃の温度を含む蒸留条件下で実施される、［１］に記載の方法。
［１２］
前記反応が、約５０００Ｐａ〜約１５，０００Ｐａの圧力及び約２５℃〜約６５℃の温度を含む蒸留条件下で実施される、［１］に記載の方法。
［１３］
１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンの熱分解温度をほぼ下回る温度で１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンが生成される、［１］に記載の方法。
［１４］
前記Ｈ２Ｏが共沸条件下で除去される、［１］に記載の方法。
［１５］
乾燥剤がＨ２Ｏの除去に使用されない、［１］に記載の方法。
［１６］
前記Ｒ１及びＲ２が、独立して、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキルであり、これらはそれぞれ１つ以上のＳ−Ｒ６で独立して置換されており、各Ｒ６がＣ１〜Ｃ８アルキルから独立して選択される、［１］に記載の方法。
［１７］
Ｒ３がＨである、［１］に記載の方法。
［１８］
Ｒ４及びＲ５が、それぞれ独立してＣ１〜Ｃ８アルキル及びＣ３〜Ｃ８シクロアルキルから選択される、［１］に記載の方法。
［１９］
Ｒ４及びＲ５が、Ｎと一緒になって、５員又は６員の飽和又は不飽和環を表す、［１］に記載の方法。
［２０］
前記アミンがピロリジンであり、前記カルボニルが３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドである、［１］に記載の方法。
［２１］
前記エナミンが、１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンである、［１］に記載の方法。
［２２］
（Ａ）溶媒を含む反応ゾーンにおいて、ピロリドン及び３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドを反応させて、１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジン及びＨ２Ｏを生成するステップであって、前記反応が、前記反応ゾーンにおいて、
（１）約５０００パスカル（Ｐａ）〜約１５，０００Ｐａの圧力及び
（２）約２５℃〜約６５℃の温度
を含む蒸留条件下で実施され、
前記溶媒が、トルエン及びアセトニトリルを最初に含み、次に、前記１−（３−メチルスルファニル−ブタ−１−エニル）−ピロリジンを生成する前記ピロリジンと前記３−メチルスルファニル−ブチルアルデヒドとの縮合により生成されるＨ２Ｏを更に含むステップと、
（Ｂ）前記反応ゾーンから気相を取り出すステップと
を含み、前記気相がＨ２Ｏを含む、方法。