(57)【要約】【課題】            １-シクロプロピルエチルアミン又はその塩の製造方法に関する。【解決手段】        シクロプロピルメチルケトン、アンモニア及び水素とを、無機酸化物に担持されたニッケル触媒の存在下、溶媒中で反応させることを含む、高純度な１-シクロプロピルエチルアミン又はその塩を製造する方法を提供する。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シクロプロピルメチルケトン、アンモニア及び水素とを、無機酸化物に担持されたニッケル触媒の存在下、溶媒中で反応させることを含む、１−シクロプロピルエチルアミン又はその塩を製造する方法。
【請求項２】
（１）シクロプロピルメチルケトン、アンモニア及び水素とを、無機酸化物に担持されたニッケル触媒の存在下、溶媒中で反応させて、１-シクロプロピルエチルアミンを得る第１工程、及び
（２）１-シクロプロピルエチルアミンと酸を溶媒の存在下で反応させて、１−シクロプロピルエチルアミンの酸付加塩を得る第２工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
無機酸化物がケイソウ土、シリカ又はアルミナである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
無機酸化物がケイソウ土である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
シクロプロピルメチルケトンに対し、無機酸化物に担持されたニッケル触媒を１重量％〜５０重量％使用する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
溶媒がアルコール類である請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬又は農薬の中間体として有用な１-シクロプロピルエチルアミン又はその塩の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１−シクロプロピルエチルアミンのようなシクロアルキル基を有する脂肪族アミン類の製造方法としては、例えばシクロプロピルメチルケトンとアンモニアとをラネーニッケル触媒下で反応させて１−シクロプロピルエチルアミンを製造する方法（非特許文献１）が知られているが、ラネーニッケルは活性化方法が煩雑で、自然発火の可能性があり、その収率も十分ではない。またロイカート反応を用いた、シクロペンチルメチルケトンから１-シクロペンチルエチルアミンを製造する方法（非特許文献２）が知られているが、高温での反応であり、廃棄物も多く、これらは工業的製造の面で問題を抱えていた。
無機酸化物に担持されたニッケル触媒を使用した還元方法としては、例えば、特許文献１に、（３−オキソブチル）ベンゼン類から対応するアミンを製造する方法が記載されている。しかしながら、シクロプロピルメチルケトンの還元に用いた例は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２５８４４４
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Zhurnal Organicheskoi Khimii (1976), 12, 8, 1827-1828
【非特許文献２】Journal of the American Chemical Society (1954), 76, 4564-4567
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１-シクロプロピルエチルアミン又はその塩は、医農薬の製造用中間体として有用であり、工業的に簡便かつ効率的に、環境に配慮した手法で、より経済的に製造することが求められていた。ラネーニッケル触媒を用いた１-シクロプロピルエチルアミンを得る製法が既に知られているが、通常ラネーニッケルは、アルカリで活性化させる前処理が必要であり、乾燥すると容易に発火するため、当該製法は工業的製法として満足できるものではなかった。
また、シクロプロピル基は遷移金属錯体により容易に開環することが一般的に知られている。そのため、シクロプロピル基を有する化合物を遷移金属錯体を用いて反応させると、副生成物である開環体が生成し、当該副生成物と目的物とを分離させることが容易ではないという課題があった。
本発明の目的は、簡便かつ効率的に、環境に配慮した手法により、高純度な１-シクロプロピルエチルアミン又はその塩を製造す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】
【０００６】
本発明者らは前記課題を解決すべく研究を行った結果、一定の条件において高純度な１−シクロプロピルエチルアミンが製造できるとの知見を得て、本発明を完成した。
即ち本発明は、シクロプロピルメチルケトン、アンモニア及び水素とを、無機酸化物に担持されたニッケル触媒の存在下、溶媒中で反応させて、１-シクロプロピルエチルアミンを製造する方法、さらにその方法で製造した１-シクロプロピルエチルアミンと酸を溶媒の存在下で反応させて、１-シクロプロピルエチルアミンの塩を製造する方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法によれば、高純度な１-シクロプロピルエチルアミン又はその塩を簡便かつ効率的に、環境に配慮した手法で製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
１−シクロプロピルエチルアミンは、シクロプロピルメチルケトンとアンモニアとを無機酸化物に担持されたニッケル触媒の存在下で反応させて製造することができる。
【０００９】
アンモニアとしては、アンモニアアルコール溶液、アンモニア水溶液、液化アンモニア又はアンモニアガスを適宜用いることができる。アンモニアアルコール溶液におけるアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどが挙げられる。アンモニアアルコール溶液を用いる場合、溶媒を兼ねることもできる。
【００１０】
アンモニアは、シクロプロピルメチルケトン１モルに対して、通常１〜１０倍モル、望ましくは１〜２倍モル使用することができる。但し、反応条件によっては、この範囲外の量を使用することもできる。
【００１１】
触媒としては、無機酸化物に担持されたニッケルを用いることができる。無機酸化物としては、例えば、ケイソウ土、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、マグネシア、カルシア、チタニア、ジルコニア、酸化ニオブ、酸化ランタンなどが挙げられるが、中でもケイソウ土、シリカ又はアルミナが望ましく、ケイソウ土がさらに望ましい。
【００１２】
無機酸化物に担持されたニッケル触媒は、市販されている又は沈殿法若しくは含浸法といった通常公知の方法により調製したニッケル触媒を用いることができ、そのニッケル含有量は特に限定されない。市販されている無機酸化物に担持されたニッケル触媒としては、例えば、日揮触媒化成製の安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（ケイソウ土担持、ニッケル含有量５２．５重量％）や堺化学製の安定化ニッケルＳＮ−７５０（ケイソウ土担持、ニッケル含有量４７重量％）などが挙げられる。
【００１３】
無機酸化物に担持されたニッケル触媒は、シクロプロピルメチルケトンに対して、通常１重量％〜５０重量％、望ましくは５重量％〜２０重量％使用することができる。但し、反応条件によっては、この範囲外の量を使用することもできる。
【００１４】
水素は、シクロプロピルメチルケトン１モルに対して、通常１〜１０倍モル、望ましくは１〜４倍モル使用することができる。また、圧力は通常０．１〜１０ＭＰａ、望ましくは１〜５ＭＰａの範囲から選ぶことができる。但し、反応条件によっては、この範囲外の量や圧力を使用することもできる。
【００１５】
本発明で使用される溶媒は、アルコール類、エーテル類が挙げられ、アルコール類が望ましい。アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどが挙げられ、エーテル類としては、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。
【００１６】
溶媒は、シクロプロピルメチルケトンに対して、通常１〜２０倍量（Ｖ／Ｗ）、望ましくは３〜１５倍量（Ｖ／Ｗ）使用することができる。但し、反応条件によっては、この範囲外の量を使用することもできる。
【００１７】
反応温度は、通常８０〜２００℃、望ましくは１００〜１３０℃程度であり、反応時間は、通常１〜１２時間程度、望ましくは１〜６時間程度である。
【００１８】
１−シクロプロピルエチルアミンの塩は、１-シクロプロピルエチルアミンと酸を溶媒の存在下で反応させて製造することができる。前記反応によって得られた１−シクロプロピルエチルアミンは単離または生成することなく、本反応を行なってもよい。
本反応で製造される１−シクロプロピルエチルアミンの塩としては、例えば塩酸、硫酸のような無機酸、酢酸のような有機酸との塩などが挙げられる。
【００１９】
酸としては、塩化水素、塩酸、硫酸、酢酸などが挙げられる。酸は、１-シクロプロピルエチルアミン１モルに対して、通常０．５〜５モル、望ましくは、０．５〜１．５モル使用することができる。但し、反応条件によっては、この範囲外の量を使用することもできる。
【００２０】
本反応で使用される溶媒は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンのような芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトンのようなケトン類；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール類；及びこれらの混合溶媒から１種又は２種以上が適宜選択できるが、中でもアルコール類、芳香族炭化水素類が望ましい。
【００２１】
溶媒は、１-シクロプロピルエチルアミンに対して、通常１〜２０倍量（Ｖ／Ｗ）、望ましくは３〜１５倍量（Ｖ／Ｗ）使用することができる。但し、反応条件によっては、この範囲外の量を使用することもできる。
【００２２】
反応温度は、通常０〜１００℃、望ましくは１０〜５０℃程度であり、反応時間は、通常１〜１０時間程度、望ましくは１〜３時間程度である。
【実施例】
【００２３】
本発明をより詳しく述べるために、以下に実施例を記載するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。各表中の略号は以下の通りである。
ＣＰＭＫ：シクロプロピルメチルケトン
ＣＰＥＡ：１−シクロプロピルエチルアミン
ＡＰ：２−アミノペンタン（副生成物である開環体）
各表中のＧＣ−ＰＡ％は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）で分析したピーク面積百分率（Ｐｅａｋ ａｒｅａ％）を表し、その測定条件は以下の通りである。
Column: J&W DB-1, 320 μm internal diameter × 1.00 μm film × 30 m
Carrier: Helium, LGV 23 cm/sec.
Oven: 50 ℃ for 12minutes, 50 ℃ to 250℃ at 40℃/min., 250℃ for 3 minutes
Inlet: 250℃, split ratio 100:1, split flow 123 mL/min.
Detector: FID at 250℃, Hydrogen flow 40.0 mL/min., Air flow 450 mL/min.
Injection volume: 3.0 μL
【００２４】
実施例１
シクロプロピルメチルケトン２０ｇ（純度９９％、２３８ｍｍｏｌ）、７％アンモニアメタノール溶液６３．６ｇ（２６２ｍｍｏｌ）及び安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）１．９６ｇ（１７．０ｍｍｏｌ）を５００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．５ＭＰａまで充填し、１２０℃で３時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００２５】
実施例２
シクロプロピルメチルケトン１０ｇ（純度９９％、１１９ｍｍｏｌ）、７％アンモニアメタノール溶液３１．８ｇ（１３１ｍｍｏｌ）及び安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）０．９８ｇ（８．５ｍｍｏｌ）を２００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．５ＭＰａまで充填し、１００℃で３時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００２６】
実施例３
シクロプロピルメチルケトン１０ｇ（純度９９％、１１９ｍｍｏｌ）、７％アンモニアメタノール溶液３１．８ｇ（１３１ｍｍｏｌ）及び安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）０．９８ｇ（８．５ｍｍｏｌ）を２００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを３．５ＭＰａまで充填し、１２０℃で３時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００２７】
実施例４
シクロプロピルメチルケトン１０ｇ（純度９９％、１１９ｍｍｏｌ）、７％アンモニアメタノール溶液３１．８ｇ（１３１ｍｍｏｌ）及び安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）１．９６ｇ（１７ｍｍｏｌ）を２００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．５ＭＰａまで充填し、１２０℃で３時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００２８】
実施例１〜４につき、原料化合物であるＣＰＭＫ、目的物であるＣＰＥＡのＧＣ−ＰＡ％を各々第１表に記載する。
【００２９】
【表１】
2018123059.tif 000002
【００３０】
比較例１
シクロプロピルメチルケトン１０ｇ（純度９９％、１１９ｍｍｏｌ）、７％アンモニアメタノール溶液３１．８ｇ（１３１ｍｍｏｌ）及び１０％パラジウム炭素１ｇを２００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．５ＭＰａまで充填し、１２０℃で３時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００３１】
比較例２
シクロプロピルメチルケトン１０ｇ（純度９９％、１１９ｍｍｏｌ）、７％アンモニアメタノール溶液３１．８ｇ（１３１ｍｍｏｌ）及び亜鉛１ｇを２００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．５ＭＰａまで充填し、１２０℃で３時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００３２】
実施例１、比較例１及び比較例２につき、原料化合物であるＣＰＭＫ、目的物であるＣＰＥＡ及び副生成物であるＡＰのＧＣ−ＰＡ％を各々第２表に記載する。ＣＰＥＡ又はＡＰ欄が「−」の場合は、ＧＣで検知できなかったことを示す。
【００３３】
【表２】
2018123059.tif 000003
【００３４】
比較例３
シクロプロピルメチルケトン２０ｇ（純度９９％、２３８ｍｍｏｌ）、28％アンモニア水溶液１５．９ｇ（２６２ｍｍｏｌ）、水６２．６ｇ及び安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）７．８４ｇ（６８．２ｍｍｏｌ）を５００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．０ＭＰａまで充填し、１２０℃で６時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応容器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００３５】
比較例４
シクロプロピルメチルケトン２０ｇ（純度９９％、２３８ｍｍｏｌ）、28％アンモニア水溶液１５．９ｇ（２６２ｍｍｏｌ）、トルエン６４．０ｇ及び安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）７．８４ｇ（６８．２ｍｍｏｌ）を５００ｍｌオートクレーブに加え、反応容器内を水素ガスにて二回置換した。置換後、反応容器に水素ガスを２．０ＭＰａまで充填し、１２０℃で６時間攪拌した。反応混合物を２０℃に冷却後、反応器内を常圧にし、不溶解物を濾別した。得られた溶液の反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００３６】
実施例１、比較例３及び比較例４につき、原料化合物であるＣＰＭＫ及び目的物であるＣＰＥＡのＧＣ−ＰＡ％を各々第３表に記載する。
【００３７】
【表３】
2018123059.tif 000004
【００３８】
実施例５
安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）が、既に１度反応に使用したものであること以外は、前記実施例１と同様に反応を行い、反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００３９】
実施例６
安定化ニッケル触媒Ｎ−１０３（日揮触媒化成製）が、既に２度反応に使用したものであること以外は、前記実施例１と同様に反応を行い、反応進行率をガスクロマトグラフィーにて確認した。
【００４０】
実施例１、実施例５及び実施例６につき、原料化合物であるＣＰＭＫ及び目的物であるＣＰＥＡのＧＣ−ＰＡ％を各々第４表に記載する。
【００４１】
【表４】
2018123059.tif 000005
【００４２】
実施例７
実施例１に準じて得た１−シクロプロピルエチルアミンのメタノール溶液に塩化水素ガス１３．０ｇ（３６７ｍｍｏｌ）を導入し、室温で１時間攪拌した後、トルエンを加えた。反応混合物を常圧下９５℃でメタノールを留去後、室温に冷却し、結晶を析出させた。結晶をろ過した後乾燥し、１-シクロプロピルエチルアミン塩酸塩２６．８ｇ（純度９０．６％、収率８４．０％、融点１８３．５℃）を得た。
1H NMR (Solvent：CDCl3/500MHz) : δ(ppm)＝ 8.46(s,2H), 2.62(m,1H), 1.51(d,3H), 1.13(m,1H), 0.64(m,3H), 0.31(m,1H).
【００４３】
本発明によれば、シクロプロピルメチルケトンを原料に、工業的に有利な条件で、高純度な１-シクロプロピルエチルアミン又はその塩を製造することができる。