(57)【要約】【課題】第２級アミンとハロゲン化シアンから、グアニジン化合物の副生が抑制された条件下に、高品質のシアナミド類を収率良く製造する。【解決手段】第２級アミンとハロゲン化シアンとを反応系内に供給しながら反応させる。この反応は、水性溶媒中で、反応混合物のｐＨを７〜１１に保ちながら行うのがよい。第２級アミンとしては、ピロリジンやピペリジン、モルホリンが好適であり、ハロゲン化シアンとしては、塩化シアンが好適である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２級アミンとハロゲン化シアンとを反応系内に供給しながら反応させることを特徴とするシアナミド類の製造方法。
【請求項２】
水性溶媒中で反応を行う請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
反応混合物のｐＨを７〜１１に保ちながら反応を行う請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
第２級アミンが下記式（４）
【化１】
2006282530.tif 000006
（式中、Ｘはメチレン基又は酸素原子を表し、ｎは１又は２の整数を表す。）
で示される化合物である請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
ハロゲン化シアンが塩化シアンである請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第２級アミンからシアナミド類を製造する方法に関する。シアナミド類は、医薬、農薬、電子材料や、それらの原料乃至中間体等として有用である。
【背景技術】
【０００２】
シアナミド類を製造する方法として、第２級アミンとハロゲン化シアンを反応させる方法が知られている。例えば、ベルギー特許第６４１６０１号明細書（特許文献１）には、第２級アミンの水溶液又は水懸濁液中に塩化シアンを供給しながら反応を行う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（特許文献２）には、モルホリンの水溶液中に塩化シアンを供給しながら反応を行うことが開示されている。
【０００３】
【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】
【０００４】
特許文献１や２に開示の方法では、生成したシアナミド類がさらにハロゲン化シアンと反応することによりグアニジン化合物が副生し易いため、得られるシアナミド類の収率や品質の点で満足できないことがある。そこで、本発明の目的は、第２級アミンとハロゲン化シアンから、高品質のシアナミド類を収率良く製造しうる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意検討の結果、反応系内に第２級アミンとハロゲン化シアンを共フィードして反応を行うことにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、第２級アミンとハロゲン化シアンとを反応系内に供給しながら反応させることにより、シアナミド類を製造する方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第２級アミン類とハロゲン化シアンから、高品質のシアナミド類を収率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明で原料に用いる第２級アミンは、脂肪族又は芳香族の環式又は非環式アミンであることができ、典型的には次の式（１）
【０００８】
【化１】
2006282530.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ１価の炭化水素基を表すか、一緒になって２価の有機基を表す。）
【００１０】
で示すことができる。そして、この式（１）で示される第２級アミンを原料に用いることにより、次の式（２）
【００１１】
【化２】
2006282530.tif 000003
【００１２】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、前記と同じ意味を表す。）
【００１３】
で示されるシアナミド類を製造することができる。
【００１４】
Ｒ1及びＲ2が１価の炭化水素基である場合、この炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることができ、ここで、脂肪族炭化水素基とは、脂肪族炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常１〜２０程度である。その具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−オクタデシル基のようなアルキル基；ビニル基、アリル基のようなアルケニル基；エチニル基、プロパルギル基のようなアルキニル基等が挙げられる。
【００１５】
また、脂環式炭化水素基とは、脂環式炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常３〜２０程度である。この脂環式炭化水素基は、脂環式炭化水素の脂肪族環から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族鎖を有する脂環式炭化水素の該脂肪族鎖から水素を除いた残基であってもよい。その具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のようなシクロアルキル基；シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基のようなシクロアルキルアルキル基等が挙げられる。
【００１６】
また、芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素から水素を除いた残基であり、その炭素数は通常６〜２０程度である。この芳香族炭化水素基は、芳香族炭化水素の芳香族環から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族鎖を有する芳香族炭化水素の該脂肪族鎖から水素を除いた残基であってもよいし、脂肪族環を有する芳香族炭化水素の該脂肪族環から水素を除いた残基であってもよい。その具体例としては、フェニル基、ナフチル基、インデニル基のようなアリール基；ベンジル基、４−フェニルブチル基のようなアリールアルキル基（アラルキル基）等が挙げられる。
【００１７】
なお、これらの炭化水素基は、置環基を有していてもよく、かかる置換基の例としては、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲノ基、オキソ基、シリル基等が挙げられる。
【００１８】
また、Ｒ1及びＲ2が一緒になって２価の有機基を形成している場合、この有機基は、２つの結合位置の原子が共に炭素原子である芳香族又は脂肪族の基であることができ、その炭素数は通常３〜２０程度である。好ましい例としては、次の式（３）
【００１９】
−(ＣＨ2)2−Ｘ−(ＣＨ2)n−      （３）
【００２０】
（式中、Ｘはメチレン基又は酸素原子を表し、ｎは１又は２の整数を表す。）
【００２１】
で示される基を挙げることができる。
【００２２】
第２級アミンの具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジアリルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジドデシルアミン、ジオクタデシルアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、Ｎ−メチルアニリン、ビス（４−メトキシフェニル）アミン、ビス（４−メチルフェニル）アミン、ビス（２−メチルフェニル）アミン、ジシクロヘキシルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジシクロオクチルアミン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン等が挙げられる。
【００２３】
中でも、ピロリジンやピペリジン、モルホリンの如き、前記式（１）においてＲ1及びＲ2が一緒になって前記式（３）で示される２価の有機基を形成している化合物、すなわち、次の式（４）
【００２４】
【化３】
2006282530.tif 000004
【００２５】
（式中、Ｘ及びｎは、前記と同じ意味を表す。）
【００２６】
で示される第２級アミンを原料に用いて、次の式（５）
【００２７】
【化４】
2006282530.tif 000005
【００２８】
（式中、Ｘ及びｎは、前記と同じ意味を表す。）
【００２９】
で示されるシアナミド類を製造するのに、本発明の方法は特に効果的である。なお、第２級アミンは必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。
【００３０】
本発明では、上記の第２級アミンをハロゲン化シアンと反応させることにより、対応するシアナミド類を製造するが、その際、第２級アミンとハロゲン化シアンとを反応系内に併注、すなわち共フィードする。かかる処方を採用することにより、グアニジン化合物の副生を抑制して、高品質のシアナミド類を収率良く製造することができる。
【００３１】
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、第２級アミンに対し、通常０．８〜１．５モル倍程度である。
【００３２】
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、第２級アミンに対し、通常０．５〜１０重量倍、好ましくは０．５〜５重量倍である。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
反応後の後処理操作は適宜選択されるが、例えば、反応混合物を油水分離することにより、油層としてシアナミド類を回収する方法や、反応混合物を濃縮して溶媒を除去した後、無機塩等の不溶物を濾別し、濾液としてシアナミド類を回収する方法等が挙げられる。得られたシアナミド類は、さらに蒸溜、晶析、洗浄等の精製操作に付してもよい。
【００３６】
かくして得られるシアナミド類としては、例えば、ジメチルシアナミド、ジエチルシアナミド、ジ−ｎ−プロピルシアナミド、ジイソプロピルシアナミド、ジアリルシアナミド、ジ−ｎ−ブチルシアナミド、ジヘキシルシアナミド、ジオクチルシアナミド、ジドデシルシアナミド、ジオクタデシルシアナミド、ジベンジルシアナミド、ジフェニルシアナミド、メチルフェニルシアナミド、ビス（４−メトキシフェニル）シアナミド、ビス（４−メチルフェニル）シアナミド、ビス（２−メチルフェニル）シアナミド、ジシクロヘキシルシアナミド、ジシクロペンチルシアナミド、ジシクロオクチルシアナミド、Ｎ−シアノピロリジン、Ｎ−シアノピペリジン、Ｎ−シアノモルホリン等が挙げられる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
５００ｍｌフラスコに、水９８ｇを入れて攪拌し、この中に、塩化シアン４８ｇとモルホリン６７ｇを５０℃にて６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８．５に保たれるように、２０重量％水酸化ナトリウム水溶液１６２ｇを加えた。得られた反応液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８０ｇ（収率９５％）であり、グアニジン化合物〔ビス（オキシジエチレン）グアニジン〕の生成は確認されなかった。
【００３９】
比較例１
５００ｍｌフラスコに、モルホリン５３ｇと水７８ｇを入れて攪拌し、この中に、塩化シアン３６ｇを５０℃にて６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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液５４ｇを加えた。得られた反応液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５９ｇ（収率８９％）であり、グアニジン化合物〔ビス（オキシジエチレン）グアニジン〕の含量は６ｇ（収率１０％）であった。
【００４０】
実施例２
５００ｍｌフラスコに、水１３２ｇを入れて攪拌し、この中に、塩化シアン４８ｇとピペリジン５２ｇを５０℃にて４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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液５１ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層とに分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノピペリジンの含量は６４ｇ（収率９７％）であり、グアニジン化合物〔ビス（ペンタメチレン）グアニジン〕の生成は確認されなかった。
【００４１】
比較例２
５００ｍｌフラスコに、ピペリジン５２ｇと水７８ｇを入れて攪拌し、この中に、塩化シアン３６ｇを５０℃にて６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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液５４ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層とに分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノピペリジンの含量は５８ｇ（収率８７％）であり、グアニジン化合物〔ビス（ペンタメチレン）グアニジン〕の含量は７ｇ（収率１１％）であった。
【００４２】
実施例３
５００ｍｌフラスコに、水１１１ｇを入れて攪拌し、この中に、塩化シアン４８ｇとピロリジン４４ｇを５０℃にて４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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液５９ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層とに分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノピロリジンの含量は６４ｇ（収率９７％）であり、グアニジン化合物〔ビス（テトラメチレン）グアニジン〕の生成は確認されなかった。
【００４３】
比較例３
５００ｍｌフラスコに、ピロリジン６５ｇと水９８ｇを入れて攪拌し、この中に、塩化シアン５４ｇを５０℃にて６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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液６７ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層とに分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノピロリジンの含量は２０ｇ（収率２４％）であり、グアニジン化合物〔ビス（テトラメチレン）グアニジン〕の含量は５０ｇ（収率６７％）であった。
【００４４】
実施例４
５００ｍｌフラスコに、水１０９ｇを入れて攪拌し、この中に、臭化シアン６９ｇをアセトニトリル９４ｇに溶解させた溶液とピロリジン３６ｇとを５０℃にて６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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液５７ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層とに分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノピロリジンの含量は４３ｇ（収率９０％）であり、グアニジン化合物〔ビス（テトラメチレン）グアニジン〕の生成は確認されなかった。
【００４５】
比較例４
５００ｍｌフラスコに、ピロリジン３６ｇと水７３ｇを入れて攪拌し、この中に、臭化シアン６９ｇをアセトニトリル１３０ｇに溶かした溶液を５０℃にて６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８．５に保たれるように、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液５７ｇを加えた。得られた反応液を有機層と水層とに分液し、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、Ｎ−シアノピペリジンの含量は１９ｇ（収率３９％）であり、グアニジン化合物〔ビス（テトラメチレン）グアニジン〕の含量は１８ｇ（収率４４％）であった。