(57)【要約】【課題】Ｎ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを精製処理することにより、Ｎ−カルバモイルモルホリンやその分解物の混入が抑制された、純度の高いＮ−シアノモルホリンを取得する。【解決手段】Ｎ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを、熱処理した後、蒸留する。熱処理の温度は、好ましくは１００〜１７０℃であり、熱処理の時間は、好ましくは１〜５時間である。蒸留は、減圧条件下、単蒸留により行うことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを、熱処理した後、蒸留することを特徴とするＮ−シアノモルホリンの精製方法。
【請求項２】
熱処理の温度が１００〜１７０℃である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
熱処理の時間が１〜５時間である請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
モルホリンをハロゲン化シアンと反応させ、得られたＮ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを、請求項１〜３のいずれかに記載の方法により精製処理することを特徴とするＮ−シアノモルホリンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ−シアノモルホリンを精製する方法に関する。この化合物は、次式
【０００２】
【化１】
2006282608.tif 000002
【０００３】
で示され、医薬、農薬、電子材料の原料等として有用である。また、本発明は、Ｎ−シアノモルホリンを製造する方法にも関係している。
【背景技術】
【０００４】
Ｎ−シアノモルホリンを製造する方法として、例えば、ベルギー特許第６４１６０１号明細書には、モルホリンを水中で塩化シアンと反応させた後、反応混合物を油水分離することにより、油層として粗Ｎ−シアノモルホリンを得、これをさらに蒸留することにより、留分として製品のＮ−シアノモルホリンを得ることが開示されている。また、ドイツ特許出願公開第１００６３０２３号明細書には、モルホリンを水中で塩化シアンと反応させた後、反応混合物を濃縮し、次いで濾過することにより、濾液として粗Ｎ−シアノモルホリンを得、これをさらに蒸留することにより、留分として製品のＮ−シアノモルホリンを得ることが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】ベルギー特許第６４１６０１号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１００６３０２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や２に開示の如く、反応溶媒に水を使用すると、反応条件や後処理条件にもよるが、生成したＮ−シアノモルホリンの一部が反応時や後処理時に水和されることにより、次式
【０００７】
【化２】
2006282608.tif 000003
【０００８】
で示されるＮ−カルバモイルモルホリンが副生し、これが粗Ｎ−シアノモルホリン中に含まれる。そして、この粗Ｎ−シアノモルホリンを次いで蒸留する際、Ｎ−カルバモイルモルホリンやその分解物が、Ｎ−シアノモルホリンの製品留分中に混入して、品質乃至純度の点で問題となることがある。また、反応溶媒に水を使用しなくても、後処理で水を添加したり、水分が混入したりすることにより、同様の問題が生じうる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明者らは、かかる問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、Ｎ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを、熱処理してから蒸留することにより、Ｎ−カルバモイルモルホリンやその分解物の混入が抑制された、純度の高いＮ−シアノモルホリンが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、Ｎ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを、熱処理した後、蒸留することを特徴とするＮ−シアノモルホリンの精製方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、モルホリンをハロゲン化シアンと反応させ、得られたＮ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンを、上記の方法により精製処理することにより、Ｎ−シアノモルホリンを製造する方法にも関係している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、Ｎ−カルバモイルモルホリンを含む粗Ｎ−シアノモルホリンから、純度の高いＮ−シアノモルホリンを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
Ｎ−シアノモルホリンは、例えば、特許文献１や２に記載される如く、モルホリンをハロゲン化シアンと反応させることにより製造することができる。ハロゲン化シアンとしては、塩化シアンを用いてもよいし、臭化シアンを用いてもよいが、液体又は気体として取り扱いが容易であることから、塩化シアンが好ましく用いられる。ハロゲン化シアンの使用量は、モルホリンに対し、通常０．８〜１．５モル倍程度である。
【００１３】
反応溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、メタノール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、ブチロニトリル、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼンの如き有機溶媒や、水を用いることができ、必要に応じてそれらの２種以上からなる混合溶媒を用いることもできる。中でも、水単独溶媒や、水とこれに混和性又は非混和性の有機溶媒との混合溶媒の如き、水性溶媒が好ましく用いられる。反応溶媒の使用量は、モルホリンに対し、通常０．５〜１０重量倍、好ましくは０．５〜５重量倍である。
【００１４】
反応は、反応混合物を中性乃至塩基性に、具体的には反応混合物のｐＨを７〜１３、好ましくは７〜１１に調整しながら行うのがよく、このためには、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、炭酸カリウムの如き無機塩基を、反応系内に加えながら反応を行うのが望ましい。
【００１５】
反応温度は、通常０〜１００℃、好ましくは２０〜７０℃である。反応の経過は、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル等で追跡することができる。
【００１６】
なお、Ｎ−シアノモルホリンは、上記の如くモルホリンをハロゲン化シアンと反応させる方法の他、例えば、Ｎ−クロロモルホリンの如きＮ−ハロモルホリンを、シアン化水素、シアン化ナトリウム、トリメチルシリルシアニドの如きシアン化物と反応させる方法によっても、製造することができる。
【００１７】
反応混合物からの粗Ｎ−シアノモルホリンの取り出しは、例えば、反応混合物を、必要により有機溶媒や水、塩析用の無機化合物と混合した後、油水分離し、得られた油層を必要により濃縮して溶媒を留去することにより、行うことができる。また、反応混合物を濃縮して溶媒を留去し、得られた濃縮物を必要により濾過して無機塩等の不溶物を濾別することによっても、行うことができる。
【００１８】
こうして得られる粗Ｎ−シアノモルホリン中には、反応条件や後処理条件にもよるが、Ｎ−シアノモルホリンの一部が反応時や後処理時に水和されることにより副生するＮ−カルバモイルモルホリンが含まれる。そして、この粗Ｎ−シアノモルホリンを蒸留して、精製されたＮ−シアノモルホリンを製品留分として得ようとする場合、Ｎ−カルバモイルモルホリンや、これが蒸留中に徐々に分解することにより生成するモルホリン等の不純物が、該留分に混入して、品質乃至純度の点で問題となることがある。そこで、本発明では、上記のＮ−カルバモイルモルホリンやその分解物の製品留分への混入を抑制するため、粗Ｎ−シアノモルホリンを蒸留する前に、熱処理して、Ｎ−カルバモイルモルホリンを予め分解しておく。
【００１９】
なお、粗Ｎ−シアノモルホリン中のＮ−カルバモイルモルホリンの含量は、通常１０重量％以下であり、Ｎ−シアノモルホリンの含量は通常８０重量％以上である。また、粗Ｎ−シアノモルホリン中の水分があまり多いと、Ｎ−シアノモルホリンが水和乃至加水分解を受け易くなるため、水分は５重量％以下程度に調整しておくのがよい。
【００２０】
粗Ｎ−シアノモルホリンの熱処理温度は、粗Ｎ−シアノモルホリンの組成や熱処理時間等にもよるが、Ｎ−カルバモイルモルホリンの分解促進と、Ｎ−シアノモルホリンの分解抑制とのバランスの点から、１００〜１７０℃程度であるのがよい。また、粗Ｎ−シアノモルホリンの熱処理時間は、粗Ｎ−シアノモルホリンの組成や熱処理温度等にもよるが、これもＮ−カルバモイルモルホリンの分解促進と、Ｎ−シアノモルホリンの分解抑制とのバランスの点から、１〜５時間程度であるのがよい。具体的には、熱処理温度を所定値に定めて、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル等で追跡しながら、Ｎ−カルバモイルモルホリンが所定の含量以下となるまで、熱処理を行えばよい。
【００２１】
続く蒸留は、通常、１〜１０ｋＰａ程度の減圧下に、加熱しながら行われる。この蒸留により、水や、Ｎ−カルバモイルモルホリンの上記熱処理による分解物であるモルホリン等の低沸点成分を留去することができ、それより高沸点の製品留分として、純度の高いＮ−カルバモイルモルホリンを取得することができる。蒸留の方式は、例えば、単蒸留であってもよいし、精留であってもよく、また、バッチ式蒸留であってもよいし、連続式蒸留であってもよい。本発明によれば、上記熱処理を行うことで、単蒸留であっても十分に純度の高い、例えば純度９９％以上のＮ−シアノモルホリンを取得することができる。Ｎ−シアノモルホリンの純度や不純物の分析は、ガスクロマトグラフィーや高速液体クロマトグラフィー等により行えばよい。なお、上記の熱処理と蒸留とは、構成上、前者では留出物を実質的に発生させない点で、区別される。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれによって限定されるものではない。例中、濃度乃至含量を表す％は、特記ない限り重量基準である。
【００２３】
参考例１
１Ｌのナスフラスコに、モルホリン２６７ｇと水４９２ｇをいれて攪拌し、この中に、塩化シアン１８０ｇを５０℃にて３時間かけて滴下した後、５０℃にて０．５時間保持した。また、この滴下と保持の間、反応液のｐＨが１０．５に保たれるように、４８％水酸化ナトリウム水溶液２４５ｇを加えた。得られた反応液を２０Ｔｏｒｒ（２．６ｋＰａ）の減圧下に濃縮して水を留去した後、濃縮物を濾過して無機塩を濾別し、濾液として粗Ｎ−シアノモルホリン３１８ｇを得た。この粗Ｎ−シアノモルホリン中のＮ−シアノモルホリンの含量は９０．１％、Ｎ−カルバモイルモルホリンの含量は３．０５％、水分は２．５％であった。
【００２４】
実施例１
参考例１で得られた粗Ｎ−シアノモルホリン１３８ｇ（Ｎ−シアノモルホリン１２４ｇ含有）を、１５０℃にて４時間保持した後、２０Ｔｏｒｒ（２．６ｋＰａ）の減圧下に単蒸留した。初留３ｇを除去後、沸点１２４〜１２７℃の留分１０６ｇを取得し、この留分をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノモルホリンの含量は９９．４％（１０５ｇ、回収率８５％）、Ｎ−カルバモイルモルホリンの含量は０．０３％であった。なお、蒸留後、未留出の缶液２９ｇ〔Ｎ−シアノモルホリン含量６１％（１７．７ｇ、回収率１４％）〕が回収された。
【００２５】
比較例１
参考例１で得られたＮ−シアノモルホリン１５０ｇ（Ｎ−シアノモルホリン１３５ｇ含有）を、２０Ｔｏｒｒ（２．６ｋＰａ）の減圧下に単蒸留した。初留５ｇを除去後、沸点１２４〜１２７℃の留分１１６ｇを取得し、この留分をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノモルホリンの含量は９６．３％（１１２ｇ、回収率８３％）、Ｎ−カルバモイルモルホリンの含量は０．２９％であった。なお、蒸留後、未留出の缶液２８ｇ〔Ｎ−シアノモルホリン含量６４％（１７．９ｇ、回収率１３％）〕が回収された。