(57)【要約】      （修正有）【課題】医薬中間体や工業製品の中間原料及び添加剤として使用可能な脂環式アミン化合物、並びに、その製造方法の提供。【解決手段】化学式（１）で示されるビススピロノルボルナン構造を有する脂環式第二級及び更にもう一つのビススピロノルボルナン構造を有する第三級アミン化合物。これらは、水酸基を持つビススピロノルボルニルケトンとアンモニアの反応によって、製造する。2015209402.tif 000031（Ｒ１及びＲ２、Ｒ３及びＲ４の何れか一方がヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基より選択される１種を示し、他方は水素原子を示す；ｎは２〜５の整数）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される脂環式第二級アミン化合物。
【化１】
2015209402.tif 000023
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【請求項２】
前記一般式（１）において、ｎ＝２または３であることを特徴とする、請求項１記載の脂環式第二級アミン化合物。
【請求項３】
前記一般式（１）において、ｎ＝２であるであることを特徴とする、請求項１記載の脂環式第二級アミン化合物。
【請求項４】
下記一般式（２）で表される脂環式第三級アミン化合物。
【化２】
2015209402.tif 000024
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ５、Ｒ６の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ７、Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【請求項５】
前記一般式（２）において、ｎ＝２または３であることを特徴とする、請求項４記載の脂環式第三級アミン化合物。
【請求項６】
前記一般式（２）において、ｎ＝２であることを特徴とする、請求項４記載の脂環式第三級アミン化合物。
【請求項７】
下記一般式（３）で表されるノルボルネン化合物を原料とし、下記一般式（４）で表される脂環式ジオール化合物を合成中間体として製造し、次いで、下記一般式（１）で表される脂環式第二級アミン化合物を製造することを特徴とする、下記一般式（１）で表される脂環式第二級アミン化合物の製造方法。
【化３】
2015209402.tif 000025
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化４】
2015209402.tif 000026
（Ｒ１、Ｒ２のいずれかがヒドロキシル基、他方が−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれかがヒドロキシル基、他方が−Ｈであり、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化５】
2015209402.tif 000027
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【請求項８】
前記一般式（１）において、ｎが２または３であることを特徴とする、請求項７記載の脂環式第二級アミン化合物の製造方法。
【請求項９】
前記一般式（１）において、ｎが２であることを特徴とする、請求項７記載の脂環式第二級アミン化合物の製造方法。
【請求項１０】
下記一般式（３）で表されるノルボルネン化合物を原料とし、下記一般式（４）で表される脂環式ジオール化合物を合成中間体として製造し、次いで、下記一般式（２）で表される脂環式第三級アミン化合物を製造することを特徴とする、下記一般式（２）で表される脂環式第三級アミン化合物の製造方法。
【化６】
2015209402.tif 000028
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化７】
2015209402.tif 000029
（Ｒ１、Ｒ２のいずれかがヒドロキシル基、他方が−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれかがヒドロキシル基、他方が−Ｈであり、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化８】
2015209402.tif 000030
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ５、Ｒ６の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ７、Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【請求項１１】
前記一般式（２）において、ｎが２または３であることを特徴とする、請求項１０記載の脂環式第三級アミン化合物の製造方法。
【請求項１２】
前記一般式（２）において、ｎが２であることを特徴とする、請求項１０記載の脂環式第三級アミン化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬中間体や工業製品の中間原料及び添加剤として使用可能な脂環式アミン化合物、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脂環式アミン化合物は医薬中間体や医薬中間体や工業製品の中間原料、エポキシ樹脂の硬化剤に代表される樹脂添加剤として有用な化合物である。例えば、特許文献１、２には、脂環式アミン化合物がエポキシ樹脂の硬化剤として用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８６７４７号公報
【特許文献２】特表２０１１−５０９９７０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６２４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、主として、脂環式アミン化合物およびその製造方法を提供することである。
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、５−ノルボルネン−２−スピロ−２’−シクロアルカノン−５’−スピロ−２’’−５’’−ノルボルネンを原料とし、これを脂環式ジオール化合物に変換し、次いで、アンモニアと反応させることで、ビススピロノルボルネン骨格の２量化および３量化を伴って、脂環式第二級アミン化合物および脂環式第三級アミン化合物を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明の第一は、下記一般式（１）で表されるビススピロノルボルナン構造を有する脂環式第二級アミン化合物に関する。
【化１】
2015209402.tif 000002
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【０００７】
すなわち本発明の第二は、前記一般式（１）において、ｎ＝２または３であることを特徴とする、本発明の第一の脂環式第二級アミン化合物に関する。
【０００８】
すなわち本発明の第三は、前記一般式（１）において、ｎ＝２であるであることを特徴とする、本発明の第一の脂環式第二級アミン化合物に関する。
【０００９】
すなわち、本発明の第四は、下記一般式（２）で表されるビススピロノルボルナン構造を有する脂環式第三級アミン化合物に関する。
【化２】
2015209402.tif 000003
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ５、Ｒ６の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ７、Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【００１０】
すなわち本発明の第五は、前記一般式（１）において、ｎ＝２または３であることを特徴とする、本発明の第一の脂環式第三級アミン化合物に関する。
【００１１】
すなわち本発明の第六は、前記一般式（１）において、ｎ＝２であるであることを特徴とする、本発明の第一の脂環式第三級アミン化合物に関する。
【００１２】
すなわち、本発明の第七は、下記一般式（３）で表されるノルボルネン化合物を原料とし、下記一般式（４）で表される脂環式ジオール化合物を合成中間体として製造し、次いで、下記一般式（１）で表される脂環式第二級アミン化合物を製造することを特徴とする、前記一般式（１）で表される脂環式第二級アミン化合物の製造方法に関する。
【化３】
2015209402.tif 000004
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化４】
2015209402.tif 000005
（Ｒ１、Ｒ２のいずれか一方が−ＯＨ基、他方が−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれか一方が
−ＯＨ基、他方が−Ｈであり、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化５】
2015209402.tif 000006
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【００１３】
すなわち本発明の第八は、前記一般式（１）において、ｎが２または３であることを特徴とする、本発明第七の脂環式第二級アミン化合物の製造方法に関する。
【００１４】
すなわち本発明の第九は、前記一般式（１）において、ｎが２であることを特徴とする、本発明第七の脂環式第二級アミン化合物製造方法に関する。
【００１５】
すなわち、本発明の第十は、下記一般式（３）で表されるノルボルネン化合物を原料とし、下記一般式（４）で表される脂環式ジオール化合物を合成中間体として製造し、次いで、前記一般式（２）で表される脂環式第三級アミン化合物を製造することを特徴とする、下記一般式（２）で表される脂環式第三級アミン化合物の製造方法に関する。
【化６】
2015209402.tif 000007
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化７】
2015209402.tif 000008
（Ｒ１、Ｒ２のいずれかが−ＯＨ基、他方が−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれかが−ＯＨ基、他方が−Ｈであり、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化８】
2015209402.tif 000009
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ５、Ｒ６の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ７、Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【００１６】
すなわち本発明の第十一は、前記一般式（２）において、ｎが２または３であることを特徴とする、本発明の第十の脂環式第三級アミン化合物の製造方法に関する。
【００１７】
すなわち本発明の第十二は、前記一般式（２）において、ｎが２であることを特徴とする、本発明の第十の脂環式第三級アミン化合物製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、ビススピロノルボルナン構造を有する脂環式アミン化合物およびその製造方法が提供される。当該化合物は医薬中間体や工業製品の中間原料及び添加剤等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で得られた、目的化合物の合成中間体である一般式（７）（R５，R６＝H）で表される脂環式ジオールのＩＲスペクトルを示すチャートである。
【図２】実施例１で得られた、目的化合物の合成中間体である一般式（７）（R５，R６＝H）で表される脂環式ジオールの１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）スペクトルを示すチャートである。
【図３】実施例１で得られた、目的化合物の合成中間体である一般式（７）（R５，R６＝H）で表される脂環式ジオールのＦＤ−ＭＳスペクトルを示すチャートである。
【図４】実施例１で得られた一般式（８）（Ｒ１またはＲ２＝−ＯＨ、他方が−Ｈで、Ｒ３またはＲ４＝−ＯＨ、他方が−Ｈ）で表される脂環式アミン化合物のＥＳＩ−ＭＳスペクトルを示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（本発明の脂環式アミン化合物の構造）
本発明に係る脂環式アミン化合物は、下記一般式（１）または（２）で表される、ビススピロノルボルネン構造を有する脂環式第二級または第三級アミン化合物である。
【００２１】
【化９】
2015209402.tif 000010
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【化１０】
2015209402.tif 000011
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ５、Ｒ６の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。Ｒ７、Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示す。ｎは２〜５の整数である）
【００２２】
本発明に係る脂環式アミン化合物は、シクロアルカノンの対称位置にノルボルナン環を有し、対称性が強く、かつ、自由回転可能な炭素−炭素結合を持たないビススピロノルボルナン構造を基本構造として有することを特徴とする。現在まで、当該基本構造を有する脂環式アミン化合物の製造例は知られていない。
【００２３】
なお、前記一般式（１）および前記一般式（２）は、シクロアルカノン環とノルボルナン環、および、ノルボルナン環とＡ群との立体配座の関係から生じる複数異性体を一括して表している。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。
【００２４】
（本発明の脂環式アミン化合物の製造方法）
本発明に係る脂環式アミン化合物の製造には、これらに対応する構造を有するビススピロノルボルネン化合物、すなわち、下記化学式（３）で表さるビススピロノルボルネン化合物を原料とし、当該化合物中の不飽和結合の化学修飾を経て製造することが好ましい。下記化学式（３）で表される化合物の製造方法は、特許文献３（段落［０１１９］〜［０１３２］）に開示されている。
【化１１】
2015209402.tif 000012
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【化１２】
2015209402.tif 000013
（Ｒ１、Ｒ２のいずれか一方が−ＯＨ基、他方が−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれか一方が−ＯＨ基、他方が−Ｈであり、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される１種を示し、ｎは２〜５の整数を示す。）
【００２５】
特許文献３に開示する製造方法によって製造された（後述の合成例も参照）、ビススピロノルボルネン構造を有する化合物は、単離せず、反応混合液をそのまま使用することもできるし、単離・精製してから以降の反応に使用してもよい。
なお、上記特許文献３には具体的記載はないが、シクロヘプタノン、シクロオクタノンを骨格とするビススピロノルボルネン構造を有する化合物も上記と同様にして合成することができる。
【００２６】
以下、上記一般式（３）で表されるビススピロノルボルネン化合物から、本発明に係る脂環式アミン化合物を製造する方法を述べる。
【００２７】
本発明に係る脂環式アミン化合物の合成は、対応するビススピロノルボルネン化合物を原料として脂環式ジオール化合物を得て、液体アンモニアと反応させ、ビススピロノルボルナン骨格の２量化または３量化反応を伴って、脂環式アミン化合物を得ることが好ましい。
【００２８】
（脂環式アミン化合物の合成中間体である脂環式ジオール化合物の製造方法）
上記ビススピロノルボルネン化合物から、本発明に係る脂環式アミン化合物の合成中間体である脂環式ジオール化合物を製造するには、炭素−炭素二重結合をヒドロホウ素化してジホウ素化合物を得、これに公知の方法を用いて酸化反応を行うことで、脂環式ジオール化合物が得られる。公知の酸化方法の中でも、無機塩基類と過酸化水素の組み合わせで使用する方法が簡便であり、好ましい。
【００２９】
ヒドロホウ素化はボラン錯体を用いて実施することができる。ボラン錯体は適宜、公知の錯体から選択すればよいが、収率の観点から、ボラン・テトラヒドロフラン錯体が好ましい。
【００３０】
酸化反応で用いる無機塩基類としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウムなどの無機塩基が挙げられる。これらの中でも、反応収率、反温度、操作の簡便性、経済性などの観点からは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムの何れかを使用するのが好ましい。
【００３１】
過酸化水素水は、市販のものをそのまま使用することができる。過酸化水素の使用量は、原料化合物のビススピロノルボルネン化合物中の炭素−炭素不飽和結合に対して１〜５倍モルの範囲であるのが好ましく、１〜２倍モルの範囲であるのがより好ましい。１倍モルより少ない場合、反応が十分に進行せず、また５倍モルを超える場合、生成した脂環式ジオール化合物の酸化などの副反応が進行して収率が低下する傾向となる。
【００３２】
ビススピロノルボルネン化合物のヒドロホウ素化の反応温度としては、−８０〜８０℃の範囲であるのが好ましく、より好ましいのは、−２０〜５０℃の範囲である。−８０℃ 未満の場合、反応速度が極めて小さく、反応効率が悪く、８０℃ を超える場合、原料、および、生成物の分解が生じることがある。
【００３３】
脂環式ジホウ素化合物の酸化の反応温度としては、２０〜１００℃の範囲であるのが好ましい。２０℃ 未満の場合、反応速度が極めて小さく、反応効率が悪く、１００℃ を超える場合、原料、および、生成物の分解が生じることがある。
【００３４】
（脂環式アミン化合物の合成）
続いて、触媒の存在下、脂環式ジオール化合物とアンモニアを反応させ、ビススピロノルボルナン骨格の２量化反応および３量化反応を伴って、脂環式第二級アミン化合物および第３級アミン化合物が得られる。アンモニアはアンモニアガス、アンモニアの溶液、液体アンモニア（液化アンモニア）のいずれかを選択して使用できるが、液体アンモニアを用いることが好ましい。また、液体アンモニアと溶媒を混合して実施してもよい。
【００３５】
アンモニアの圧力としては、０．５０〜２０ＭＰａの範囲であるのが好ましい。０．５０ＭＰａ未満の場合、アンモニアの溶存濃度が低く、反応速度が小さくなるために、反応効率が低下する傾向にある。２０ＭＰａを超える場合、触媒が劣化することで反応速度が極めて小さく、反応効率が悪くなることがある。
【００３６】
反応温度としては、３０〜２００℃の範囲であるのが好ましい。３０℃ 未満の場合、反応速度が極めて小さく、反応効率が悪く、２００℃ を超える場合、原料、および、生成物の分解が生じることがある。
【００３７】
触媒としては、ルテニウム触媒を用いることが好ましく、ホスフィン配位子を有するルテニウム触媒を用いることがより好ましい。
【００３８】
溶媒を用いる場合は、公知の溶媒を適宜選択し、使用できる。公知の溶媒の中でも、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒が好ましい。
【００３９】
本発明の脂環式ジアミン化合物は医薬中間体や工業製品の中間原料及び添加剤等として有用である。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として使用できる。
【実施例】
【００４０】
以下、合成例及び実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下において、各実施例で得られた化合物の分子構造の同定は、ＩＲ分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：ＦＴ／ＩＲ−４６０、ＦＴ／ＩＲ−４１００）、ＮＭＲ分光測定機（ＶＡＲＩＡＮ社製、商品名：ＵＮＩＴＹ  ＩＮＯＶＡ−６００及び日本電子株式会社製ＪＮＭ−Ｌａｍｂｄａ５００）、及びＥＳＩ−ＭＳ（エレクトロスプレーイオン化質量分析）測定機（Ｗａｔｅｒｓ社製、商品名：ＳｙｎａｐｔＧ２−Ｓ）を用いて、ＩＲ、ＮＭＲ、及びＥＳＩ−ＭＳスペクトルを測定することにより行った。
【００４１】
（原料「シクロペンタノン型ビススピロノルボルネン」の合成）
（合成例１）
＜第一工程＞
先ず、１Ｌの三口フラスコにジメチルアミン塩酸塩を３０．８６ｇ（３７８．５ｍｍｏｌ）添加した。次に、前記三口フラスコ中に、パラホルムアルデヒド１２．３ｇ（３８５ｍｍｏｌ）と、エチレングリコール２３．９ｇ（３８５ｍｍｏｌ）と、シクロペンタノン１２．９５ｇ（１５４ｍｍｏｌ）とを更に添加した。次いで、前記三口フラスコ中に、メチルシクロヘキサン１６．２ｇ（１６５ｍｍｏｌ）を添加した後、３５質量％塩酸０．４ｇ（ＨＣｌ：３．８５ｍｍｏｌ）を添加して第一混合液を得た。なお、前記第一混合液中の酸（ＨＣｌ）の含有量は、シクロペンタノン中のケトン基に対して０．０２５モル当量（３．８５［ＨＣｌのモル量］／１５４[シクロペンタノンのモル量]＝０．０２５）であった。
【００４２】
次いで、前記三口フラスコの内部を窒素置換し、常圧（０．１ＭＰａ）で前記三口フラスコ内の温度を８５℃にして、前記第一混合液を８時間加熱攪拌して、下記化学式（５）：
【化１３】
2015209402.tif 000014
で表されるマンニッヒ塩基を含有する反応液を得た。
【００４３】
＜第二工程＞
次に、前記三口フラスコ中の前記反応液を５０℃に冷却した後、前記三口フラスコ中の前記反応液に対してメタノール（２５０ｍｌ）と、５０質量％ジメチルアミン水溶液４．１７ｇ（ジメチルアミン：４６．２ｍｍｏｌ）と、シクロペンタジエン３０．５ｇ（４６１．５ｍｍｏｌ）とを添加し、第二混合液を得た。次いで、前記三口フラスコの内部を窒素置換し、常圧（０．１ＭＰａ）で前記三口フラスコ内の温度を６５℃にして、前記第二混合液を６５℃で５時間加熱撹拌して化合物を生成させた。
【００４４】
次いで、前記三口フラスコ内の前記第二混合液を、メチルシクロヘキサンとメタノールとの共沸により濃縮し、前記第二混合液から液体を１００ｍＬ除去した。なお、このような液体１００ｍＬの除去により、前記第二混合液からメチルシクロヘキサンの大部分（濃縮前の前記第二混合液中のメチルシクロへキサンの全量に対して７５質量％）が除去された。次に、このようなメチルシクロヘキサン除去後の前記第二混合液を−２０℃の温度条件で１２時間冷却して結晶を析出させた後、減圧濾過して結晶を得た。このようにして得られた結晶に対して、−２０℃のメタノール２０ｍＬを用いて洗浄する工程を３回施した後、蒸発させることによりメタノールを除去し、生成物を１７．４ｇ（収率４７％）を得た。
【００４５】
このようにして得られた化合物の構造を確認するために、ＩＲ及びＮＭＲ（１Ｈ−ＮＭＲ及び１３Ｃ−ＮＭＲ）測定を行ったところ、下記化学式（６）：
【化１４】
2015209402.tif 000015
で表される５−ノルボルネン−２−スピロ−２’−シクロペンタノン−５’−スピロ−２’’−５’’−ノルボルネンであることが確認された。
【００４６】
（実施例１）
（脂環式ジオールの合成）
２００ｍＬ二口フラスコに、テトラヒドロフラン（１００ｍＬ）及び下記化学式（６）：
【化１５】
2015209402.tif 000016
で表わされるノルボルネン化合物（４．８ｇ、２０．０ｍｍｏｌ）を仕込んで混合液を得た後、前記容器を密閉して内部の雰囲気を窒素置換した。次に、前記容器を氷浴で冷却しながらボラン‐テトラヒドロフラン錯体（０．９ｍｏｌ／Ｌ、４９ｍＬ、４４ｍｍｏｌ）を加え、２０℃の温度条件で前記混合液を２時間攪拌して反応液を得た。次いで、前記容器を氷浴で冷却しながら水酸化ナトリウム溶液（２ｍｏｌ／Ｌ、１５ｍＬ、３０ｍｍｏｌ）及び３０質量％過酸化水素水（１５ｍＬ）を加え、６０℃の温度条件で３時間撹拌して反応液を得た。その後、ジエチルエーテル（５０ｍＬ）を加え、飽和食塩水（５０ｍＬ）で２回洗浄した。有機層に無水硫酸ナトリウムを加え、乾燥させたのち濾液をエバポレーターで濃縮して有機溶媒を留去して生成物を得た（収量５．２８ｇ、収率９５．５％）。
【００４７】
このようにして得られた生成物中に含まれる化合物の構造確認のために、ＩＲ、ＮＭＲ、ＦＤ−ＭＳ測定を行った。このような測定の結果として、ＩＲスペクトルを図１に示し、１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ３ＯＤ）スペクトルを図２に示し、ＦＤ−ＭＳ測定のスペクトルを図３に示す。図１〜３に示す結果からも明らかなように、実施例１で得られた化合物は下記一般式（７）：
【化１６】
2015209402.tif 000017
（Ｒ１、Ｒ２のいずれかはヒドロキシル基、他方は−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれかはヒドロキシル基、他方は−Ｈである。）
で表される脂環式ジオール（目的化合物の合成中間体）であることが確認された。
【００４８】
（脂環式アミンの合成）
窒素雰囲気下において、３０ｍＬのＳＵＳ３１６製オートクレーブに、トルエン（１５ｍＬ）及び下記一般式（７）：
【化１７】
2015209402.tif 000018
（Ｒ１、Ｒ２のいずれか一方は−ＯＨ基、他方は−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれか一方は
−ＯＨ基、他方は−Ｈである。）
で表わされる脂環式ジオール（０．５５ｇ、２．０ｍｍｏｌ）、トリルテニウムドデカカルボニル（２６ｍｇ、０．０４０ｍｍｏｌ）、２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）−１−フェニル−１Ｈ−ピロール（８１ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）及びシクロヘキサン（２．４ｍＬ）を仕込んで混合液を得た後、前記容器を密閉して、５０℃の温度条件で終夜攪拌して触媒調整を行った。次いで、容器内の圧力が１ＭＰａとなるようにアンモニアガスを導入した後容器内のガスを排気した。同様の操作を計３回実施した後、容器を−７８℃のアセトン／ＣＯ２バスで冷却し、アンモニアガスを液体アンモニア換算でおよそ２．４ｍＬ導入した。次に、前記混合液を１４５℃の温度条件で２．５日間撹拌して反応液を得た。その後、容器内の反応液を室温まで自然冷却させた後、前記オートクレーブ内のガスを排気した。その後、前記オートクレーブ内の雰囲気ガスを２回窒素で置換し、前記オートクレーブ内の容器から反応溶液を回収して、分液漏斗に導入した。その後、２ｍｏｌ／Ｌ塩酸（３０ｍＬ）を加え、クロロホルム（３０ｍＬ）で２回洗浄を実施した。水層に２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液（５０ｍＬ）を加え、水層を塩基性にした後、クロロホルム（３０ｍＬ）で３回抽出を実施した。次いで、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、有機層に無水硫酸ナトリウムを加え、乾燥させたのちに濾別後、濾液をエバポレーターで濃縮して有機溶媒を留去して生成物を得た（収量０．２４ｇ）。
【００４９】
このようにして得られた生成物中に含まれる化合物の構造確認のために、ＥＳＩ−ＭＳ測定を行った。このような測定の結果として、ＥＳＩ−ＭＳ測定のスペクトルを図４に示す。図４に示す結果からも明らかなように、実施例１で得られた化合物は下記一般式（８）：
【化１８】
2015209402.tif 000019
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。）
及び下記一般式（９）：
【化１９】
2015209402.tif 000020
（Ｒ１、Ｒ２の何れか一方がＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ３、Ｒ４の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈ、Ｒ５、Ｒ６の何れか一方はＡ群から選択される１種、他方が−Ｈである。Ａ群とは、ヒドロキシル基、ケト基、イミノ基及びアミノ基からなる群を指す。）
で表される脂環式アミン化合物（目的化合物）であることが確認された。
【００５０】
本発明に係る脂環式アミン化合物は、また、下記化学式（１０）で表されるシクロヘキサノン型のビススピロノルボルネン化合物を出発原料とし、下記一般式（１１）で表されるジオール化合物を中間体として経由して得ることができる。その後のアンモニアとの反応による脂環式アミン化合物の合成も同様に行うことができる。
【化２０】
2015209402.tif 000021
【化２１】
2015209402.tif 000022
（Ｒ１、Ｒ２のいずれかはヒドロキシル基、他方は−Ｈであり、Ｒ３、Ｒ４のいずれかはヒドロキシル基、他方は−Ｈである。）
【００５１】
（その他の脂環式アミン化合物の合成）：
一般式（１）または（２）において、シクロアルカノン環のｎ＝４（シクロヘプタノン環），５（シクロオクタノン環）の場合も、上記の方法と同様にして、シクロヘプタノン型、シクロオクタノン型のビススピロノルボルナン構造を有する化合物を用い、同ビススピロノルボルナン構造を有するジオール化合物を経て、各々の脂環式アミン化合物が合成できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の脂環式アミン化合物は医薬中間体や工業製品の中間原料及び添加剤等として有用である。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として使用できる。
【図１】
2015209402.tif 000032
【図２】
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【図３】
2015209402.tif 000034
【図４】
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