(57)【要約】カルボン酸および／または誘導体の、特にアミドの水素化プロセスを説明する。このプロセスは、酸、またはアミドのような誘導体を、触媒系の存在下で水素源に反応させるステップを含む。かかる触媒系は、（ａ）ルテニウム源と（ｂ）一般式Ｉのホスフィン化合物とを組み合わせることにより得られる：（式Ｉ）。水素化反応は、低濃度の水の存在下、低圧、もしくはアンモニア源の存在下で実行されるか、水の不在下で実行されるか、またはこれらの要因の組み合わせが利用される。また、本発明は、カルボン酸および／またはその誘導体の水素化による第１級アミンの生成でのアンモニアの使用、または第１級アミンの生成プロセス全般にも関するものである。
2010504315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミドの水素化方法であって、前記方法は前記アミドを触媒系の存在下で水素源と反応させるステップを備え、前記触媒系が、
（ａ）  ルテニウム源と、
（ｂ）  一般式Ｉ
【化１】
2010504315.tif 000011
のホスフォン化合物とを組み合わせることにより得られ、Ｘ１〜Ｘ３およびＲ１〜Ｒ６が各々別個に、低アルキルまたはアリールを表し、Ｒ７が水素、低アルキルまたはアリールを表し、
水素化反応が低濃度の水の存在下で実行され、バッチ反応開始時もしくは連続反応中に存在する水とルテニウムとのモル比が２０００：１までであるか、または水素化反応が水の不在下で実行される、アミドの水素化方法。
【請求項２】
カルボン酸およびその誘導体のうちの少なくとも一方を水素化するための方法であって、前記プロセスは前記カルボン酸およびその誘導体のうちの少なくとも一方を触媒系の存在下で水素源と反応させるステップを備え、前記触媒系が、
（ａ）ルテニウム源と、
（ｂ）一般式Ｉ
【化２】
2010504315.tif 000012
のホスフォン化合物とを組み合わせることにより得られ、Ｘ１〜Ｘ３およびＲ１〜Ｒ６が各々別個に、低アルキルまたはアリールを表し、Ｒ７が水素、低アルキルまたはアリールを表し、
反応が低圧で実行される、方法。
【請求項３】
カルボン酸およびその誘導体のうちの少なくとも一方を水素化するための方法であって、
前記方法は前記カルボン酸およびその誘導体のうちの少なくとも一方をアンモニア源および触媒系の存在下で水素源と反応させるステップを備え、前記触媒系が、
（ａ）ルテニウム源と、
（ｂ）一般式Ｉ
【化３】
2010504315.tif 000013
のホスフォン化合物とを組み合わせることにより得られ、
Ｘ１〜Ｘ３およびＲ１〜Ｒ６が各々別個に、低アルキルまたはアリールを表し、Ｒ７が水素、低アルキルまたはアリールを表す、方法。
【請求項４】
前記触媒系が均一系である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記アミドまたはカルボン酸およびその誘導体のうちの少なくとも一方を均一系触媒系の存在下で水素源に反応させるステップが、少なくとも１つの溶媒の存在下で実行される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
バッチ反応開始時または連続反応中に存在する水とルテニウムとのモル比が、約２５００：１までである、請求項２〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
バッチ反応開始時または連続反応中に存在する水とルテニウムとのモル比が、少なくとも約５０：１である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記反応が、約６．５×１０６Ｐａまでの圧力下で実行される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
式ＩのＸ１〜Ｘ３が各々別個に、２価の架橋基を表す、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
一般式Ｉのホスフィン化合物が、トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）メタン、トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）−エタン、トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）プロパン、トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）ブタン、トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）２−エタン−ブタン、トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）２，２ジメチルプロパン、トリス−１，１，１−（ジシクロヘキシルホスフィノメチル）エタン、トリス−１，１，１−（ジメチルホスフィノメチル）エタン、およびトリス−１，１，１−（ジエチルホスフィノメチル）エタンであるが、それらに限らない、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ルテニウムと燐とのモル比が約１：５０〜約２：１である、請求項１〜１０のいずれか１
項に記載の方法。
【請求項１２】
使用されるアンモニアが、液体、ガス状もしくは水性形態またはそれらの組み合わせで存在する、請求項３〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ガス状アンモニアが、使用される場合、前記反応混合物の気相に約０．１バール〜約２５バールの分圧で存在する、請求項３〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
液体アンモニアが、前記反応混合物に加えられる場合、アンモニアと溶媒との容積比が約１：１００〜約１０：１になるような量存在する、請求項３〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
水性アンモニアが前記反応混合物に加えられる場合、アンモニアと溶媒との容積比が液体アンモニアについて規定された通りになるような量加えられる、請求項３〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
カルボン酸および／またはその誘導体の水素化による第１級アミンの生成での、アンモニアの使用方法。
【請求項１７】
第１級アミンの生成方法であって、カルボン酸および／またはその誘導体を、前記いずれかの請求項に記載の触媒系の存在下で、水素源およびアンモニア源と反応させるステップを備える、方法。
【請求項１８】
添付の実施例を参照し上記の通りの、カルボン酸および／またはその誘導体の水素化方法。
【請求項１９】
添付の実施例を参照し上記の通りの、第１級アミンの生成でのアンモニアの使用。
【請求項２０】
添付の実施例を参照し上記の通りの、第１級アミンの生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボン酸、並びに／またはエステルおよびアミドのような誘導体の、アミンへの水素化に関するものであり、より具体的には、かかる酸、エステルおよび／またはアミドからアミンへの均一系接触水素化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術文献には、水素化反応を触媒する不均一系触媒の使用が開示されている。例えば特許文献１には、脂肪族ニトリルからアミンへの、ニッケル触媒を用いる水素化が開示されている。特許文献２には、任意に金属で促進される亜クロム酸銅触媒を用いる、脂肪酸アミドからのアミンの調製が開示されている。
【０００３】
特許文献３には、第２級アミンを低収率で得るための、カルボン酸およびその誘導体の、ルテニウムおよび有機ホスフィンを含む触媒の存在下での水素化の均一プロセスを開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２６３２７号公報
【特許文献２】国際公開第９８／０３２６２号パンフレット
【特許文献３】国際公開第０３／０９３２０８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カルボン酸、および／またはエステルおよびアミドなどの誘導体の水素化を、特定の触媒系で触媒すると、選択性の高い転換が生じ、所望のアミン生成物が高収率で得られることが判明した。
【０００６】
さらに、アンモニアの存在下の上記の水素化系から、第１級アミンが選択的に高収率で生成される可能性があることも判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、カルボン酸および／またはその誘導体の水素化方法が提供され、かかる方法は、
前記カルボン酸および／またはその誘導体を、触媒系の存在下で水素源と反応させるステップを含み、前記触媒系が、
（ａ）ルテニウム源と、
（ｂ）一般式Ｉ
【０００８】
【化１】
2010504315.tif 000003
のホスフォン化合物とを組み合わせることにより得られ、
式中、Ｘ１〜Ｘ３およびＲ１〜Ｒ６が各々別個に、低アルキルまたはアリールを表し、Ｒ７が水素、低アルキルまたはアリールを表し、
水素化反応が、低濃度の水の存在下、または水の不在下で実行される。
【０００９】
本発明の第２の態様によると、カルボン酸および／またはその誘導体の水素化方法が提供され、かかる方法は、
前記カルボン酸および／またはその誘導体を、触媒系の存在下で水素源と反応させるステップを含み、前記触媒系が、
（ａ）ルテニウム源と、
（ｂ）次のような一般式Ｉのホスフォン化合物とを組み合わせることにより得られ、
【００１０】
【化２】
2010504315.tif 000004
式中、Ｘ１〜Ｘ３およびＲ１〜Ｒ６が各々別個に、低アルキルまたはアリールを表し、Ｒ７が水素、低アルキルまたはアリールを表し、
反応が低圧で実行される。
【００１１】
好適には、触媒系は均一系である。
「均一系」という用語は、触媒が反応物と同相の触媒系を意味する。例えば、触媒が、水素化反応の反応物により支持されず、好適には本明細書に記載の適切な溶媒中で、単にかかる反応物とともに原位置で混合または形成される。
【００１２】
前記カルボン酸および／またはその誘導体を均一系触媒系の存在下で水素源と反応させるステップは、好適には、少なくとも１つの溶媒の存在下で実行される。適切ないずれの溶媒を使用してもよい。かかる適切な溶媒は、触媒系を溶解してアミドと同相に保持する
ことができる。適切な溶媒の実施例には、ジエチルエーテルおよびジオキサンのようなエーテルを含むエーテル溶媒と、トルエン、ベンゼンおよびキシレンのような有機溶媒と、テトラヒドロフランのような複素環式有機溶媒とが含まれる。
【００１３】
本発明で使用する特に好適な溶媒は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）である。
本発明の方法を低濃度の水の存在下で用いると、カルボン酸および／またはその誘導体から所望の水素化生成物への非常に高い転換が得られることが判明した。
【００１４】
従って、水素化反応は好適には低濃度の水の下で起こる。反応混合物中に低濃度の水があると、水素化反応においてカルボン酸および／またはその誘導体から所望の生成物への転換が増大する。
【００１５】
バッチ反応開始時または連続反応中に存在する水とルテニウムとのモル比は、約２５００：１まで、好適には約２０００：１まで、より好適には約１５００：１までである。
バッチ反応開始時または連続反応中に存在する水とルテニウムとのモル比は、少なくとも約５０：１、好適には少なくとも約１００：１、より好適には少なくとも約２００：１である。
【００１６】
反応に存在する水と溶媒との容積比は、約４：１０まで、好適には約２：１０まで、最適には約１：１０までである。反応は、水の不在下で進行してもよい。この場合、アルコールの痕跡だけが生成されてアミドからアミンへの完全な転換が得られることもある。しかしながら、これらの条件下では触媒が常には安定していないこともある。従って、溶媒の安定性を高めつつ、カルボン酸および／またはその誘導体の良好な転換を可能にするために、最小限の量の水を提供することが有益なこともある。
【００１７】
反応に存在するとは、反応中いつでも存在すること、好適には、バッチプロセス開始時または連続プロセス中の反応に存在することを意味する。
バッチプロセスで、または連続プロセス中に、水素化反応の前に反応混合物に所望の量の水を加えてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１つの実施形態では、反応混合物中に存在する水は、水性アンモニアの形態で加えてもよい。
さらに、本発明のプロセスを低圧下で実行すると、カルボン酸および／またはその誘導体から所望の生成物への非常に高い転換が得られることも判明した。従って、水素化反応が低圧下で起こることは有利である。
【００１９】
反応は、約６．５×１０６Ｐａまで、好適には約５．０×１０６Ｐａまで、最適には約４．０×１０６Ｐａまでの圧力で実行され得る。
水素源は好適には水素ガスである。水素ガスは、純粋な形態で使用しても、または窒素、二酸化炭素などの１つ以上の不活性ガスおよび／もしくはアルゴンのような希ガスで希釈して使用してもよい。
【００２０】
反応が実行される際の圧力は好適には、水素源と、水素ガス内に存在するその他のガスとの圧力により提供される。従って、水素源と、存在するその他のガスとの全ガス圧は、約６．５×１０６Ｐａまで、好適には約５．０×１０６Ｐａまで、最適には約４．０×１０６Ｐａまででもよい。
【００２１】
本発明の触媒系で使用されるルテニウム源は、ルテニウム塩の形態であってもよい。本発明で有用なルテニウムの塩には、水素化反応条件下で活性種に転換される塩が含まれる
。かかる塩には、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩、βジケトン、カルボニル基およびハロゲン化物が含まれる。
【００２２】
適切なルテニウム源の具体例は、次のいずれかを含むがそれらに限らない。すなわち、硝酸ルテニウム、二酸化ルテニウム、四酸化ルテニウム、二水酸化ルテニウム、ルテニウムアセチルアセトナート、酢酸ルテニウム、マレイン酸ルテニウム、琥珀酸ルテニウム、トリス−（アセチルアセトン）ルテニウム、ペンタカルボニルルテニウム、テトラカルボニルルテニウム二カリウム、シクロペンタジエニルジカルボニルトリテニウム、テトラヒドリドデカカルボニルテトラルテニウム、テトラフェニルホスホニウム、二酸化ルテニウム、四酸化ルテニウム、二水酸化ルテニウム、ビス（トリ−ｎ−ブチルホスフィン）トリカルボニルルテニウム、ドデカカルボニルトリルテニウム、テトラヒドリドデカカルボニルテトラルテニウム、テトラフェニルホスホニウム、ウンデカカルボニルヒドリドトリルテナート。
【００２３】
本発明での使用に特に好適なルテニウム源は、トリス−（アセチルアセトン）ルテニウム（Ｒｕ（ａｃａｃ）３）である。
一般式Ｉの適切ないずれのホスフィンを使用してもよい。式ＩのＸ１〜Ｘ３は好適には各々別個に、２価の架橋基を表す。式ＩのＸ１〜Ｘ３は好適には各々別個に、低アルキレンまたはアリーレンを表す。より好適には、Ｘ１〜Ｘ３は各々別個に、Ｃ１〜Ｃ６アルキレンを表し、本明細書に規定された通りに任意に置換したものでも、またはフェニレン（かかるフェニレン基は、本明細書に規定された通りに任意に置換してもよい）であってもよい。よりいっそう好適には、Ｘ１〜Ｘ３は各々別個に、Ｃ１〜Ｃ６アルキレンを表し、本明細書に規定された通りに任意に置換したものでもよい。最適には、Ｘ１〜Ｘ３は各々別個に、メチレン、エチレン、ｎ−プロピレン、イソ−プロピレン、ｎ−ブチレン、イソ−ブチレン、ペンチレン、ヘキシレンまたはシクロヘキシレンのような非置換のＣ１〜Ｃ６アルキレンを表す。特に好適な非置換のＣ１〜Ｃ６アルキレンはメチレンである。
【００２４】
本発明の特に好適な実施形態では、各Ｘ１〜Ｘ３基は、本明細書に規定されたのと同じ低アルキレンまたはアリーレン基を表す。アルキレン基の場合、Ｘ１〜Ｘ３は好適には、かかる同じＣ１〜Ｃ６アルキレン基、特に、メチレン、エチレン、ｎ−プロピレン、イソ−プロピレン、ｎ−ブチレン、イソ−ブチレン、ペンチレン、ヘキシレンまたはシクロヘキシレンのような非置換のＣ１〜Ｃ６アルキレンを表す。より好適には、各Ｘ１〜Ｘ３はメチレンを表す。
【００２５】
式ＩのＲ１〜Ｒ６は好適には各々別個に低アルキルまたはアリール基を表す。より好適には、Ｒ１〜Ｒ６は各々別個に、Ｃ１〜Ｃ６アルキルを表し、本明細書に規定された通りに任意に置換したものでも、またはフェニル（かかるフェニル基は、本明細書に規定された通りに任意に置換してもよい）であってもよい。最適には、Ｒ１〜Ｒ６は各々別個に、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、第３ブチル、ペンチル、ヘキシルもしくはシクロヘキルまたはフェニルのような非置換のＣ１〜Ｃ６アルキルを表す。特に好適な基はフェニルである。
【００２６】
本発明の特に好適な実施形態では、各Ｒ１〜Ｒ６基は、本明細書に規定されたのと同じ低アルキルまたはアリール基を表す。より好適には、各Ｒ１〜Ｒ６は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、第３ブチル、ペンチル、ヘキシルもしくはシクロヘキシルまたはフェニルのような非置換のＣ１〜Ｃ６アルキルを表す。最適には、各Ｒ１〜Ｒ６はフェニルを表す。
【００２７】
式ＩのＲ７は好適には、水素、低アルキルまたはアリールを表す。より好適にはＲ７は、ＨまたはＣ１〜Ｃ６アルキルを表し、本明細書に規定された通りに任意に置換してもよ
い。最適にはＲ７は、Ｈ、またはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、第３ブチル、フェニルもしくはヘキシルのような非置換のＣ１〜Ｃ６アルキルを表す。特に好適な基はＨまたはメチルである。
【００２８】
一般式Ｉのホスフィン化合物の具体例は、
トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）メタン、
トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）−エタン、
トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）プロパン、
トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）ブタン、
トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）２−エタン−ブタン、
トリス−１，１，１−（ジフェニルホスフィノメチル）２，２ジメチルプロパン、
トリス−１，１，１−（ジシクロヘキシルホスフィノメチル）エタン、
トリス−１，１，１−（ジメチルホスフィノメチル）エタン、および、
トリス−１，１，１−（ジエチルホスフィノメチル）エタンを含むが、それらに限らない。
【００２９】
特に好適なホスフィン化合物は、１，１，１−トリス（ジフェニルホスフィノメチル）エタン（別名トリフォス）である。
「低アルキル」という用語は、本明細書で使用する場合、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルを意味し、メチル、エチル、エテニル、プロピル、プロペニル、ブチル、ブテニル、ペンチル、ペンテニル、ヘキシル、ヘキセニルおよびペンチル基を含む。別段の指定のない限り、低アルキル基を含むアルキルは、十分な数の炭素原子がある場合、直鎖または分岐鎖で、飽和または不飽和で、環式、非環式または部分的に環式／非環式で、本明細書に規定された通りの非置換、置換または終端処理であっても、および／または１つ以上（好適には４つ未満）の酸素、硫黄もしくは珪素原子、シラノもしくはジアルキル珪素基またはそれらの混合物により断絶されてもよい。
【００３０】
本明細書の「置換」という用語は、別段の規定のない限り、ハロ、シアノ、ニトロ、ＯＲ１９、ＯＣ（Ｏ）Ｒ２０、Ｃ（Ｏ）Ｒ２１、Ｃ（Ｏ）ＯＲ２２、ＮＲ２３Ｒ２４、Ｃ（Ｏ）ＮＲ２５Ｒ２６、ＳＲ２９、Ｃ（Ｏ）ＳＲ３０、Ｃ（Ｓ）ＮＲ２７Ｒ２８、非置換もしくは置換のアリール、低アルキル（かかる基自体が、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であってもよい）または非置換もしくは置換のＨｅｔから選択された１つ以上の置換基による、置換または終端処理を意味し、Ｒ１９〜Ｒ３０は各々別個に、水素、非置換もしくは置換のアリール、または非置換もしくは置換の低アルキルを表す。置換基自体が置換されている場合、好適にはかかる置換基は、さらなる置換基により終端処理される。
【００３１】
本明細書で使用される「アルキレン」という用語は、その他の点は上記の低アルキルの通りの、２価のラジカルなアルキル基に関するものである。例えば、−ＣＨ３と表されるメチルのようなアルキル基は、アルキレンとして表される場合、メチレン、−ＣＨ２−となる。その他のアルキレン基も、これに応じて理解されるべきである。
【００３２】
「アルール」という用語は、本明細書で使用する場合、フェニル、フェロセニルおよびナフチルのような、５〜１０員、好適には６〜１０員の炭素環式芳香族または疑似芳香族の基を含み、かかる基は、非置換もしくは置換のアリール、低アルキル（かかる基自体が、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であってもよい）、Ｈｅｔ（かかる基自体が、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であってもよい）、ハロ、シアノ、ニトロ、ＯＲ１９、ＯＣ（Ｏ）Ｒ２０、Ｃ（Ｏ）Ｒ２１、Ｃ（Ｏ）ＯＲ２２、ＮＲ２３Ｒ２４、Ｃ（Ｏ）ＮＲ２５Ｒ２６、ＳＲ２９、Ｃ（Ｏ）ＳＲ３０またはＣ（Ｓ）ＮＲ２７Ｒ２８から選択された１つ以上の置換基で置換されても
されなくてもよく、Ｒ１９〜Ｒ３０が各々別個に、水素、非置換もしくは置換のアリールまたは低アルキル（かかる基自体が、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であってもよい）を表す。
【００３３】
本明細書で使用される「アリーレン」という用語は、上記に規定した以外では、２価のラジカルなアリール基に関するものである。例えば、−ＰＨと表されるフェニルのようなアリール基は、アリーレンとして表される場合、フェニレン、−ＰＨ−となる。その他のアリーレン基も、これに応じて理解されるべきである。
【００３４】
上記の基の置換または終端処理に用いてもよいハロ基には、フルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードが含まれる。
上記の基の置換または終端処理に用いてもよい「Ｈｅｔ」という用語には、４〜１２員、好適には４〜１０員の環系が含まれ、かかる環は、窒素、酸素、硫黄およびそれらの混合物から選択された１つ以上のヘテロ原子を含有し、かかる環は、０個もしくは１個以上の二重結合を含有するか、または非芳香族、部分的に芳香族もしくは完全に芳香族の特徴を有してもよい。環系は単環式、２環式または縮合であってもよい。本明細書で特定された各「Ｈｅｔ」基は、ハロ、シアノ、ニトロ、オクソ、低アルキル（かかるアルキル基自体が、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であってもよい）、−ＯＲ１９、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２０、−Ｃ（Ｏ）Ｒ２１、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ２２、−Ｎ（Ｒ２３）Ｒ２４、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ２５）Ｒ２６、−ＳＲ２９、−Ｃ（Ｏ）ＳＲ３０または−Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ２７）Ｒ２８から選択された１つ以上の置換で置換されてもされなくてもよく、Ｒ１９〜Ｒ３０が各々別個に、水素、非置換もしくは置換のアリールまたは低アルキル（かかるアルキル基自体が、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であってもよい）を表す。よって、「Ｈｅｔ」という用語には、任意に置換されたアゼチジニル、ピロリジニル、イミダゾリル、インドリル、フラニル、オキサゾニル、イソオキサゾニル、オキサジアゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、オキサトリアゾリル、チアトリアゾリル、ピリダジニル、モルホリニル、ピリミジニル、ピラジニル、キノリニル、イソキノリニル、ピペリジニル、ピラゾリルおよびピペラジニルのような基が含まれる。Ｈｅｔでの置換は、Ｈｅｔ環の炭素原子で行っても、または該当する場合、１つ以上のヘテロ原子で行ってもよい。また、「Ｈｅｔ」基は、Ｎ酸化物の形態であってもよい。
【００３５】
ルテニウム源は、適切な任意の量で存在してもよい。また、ホスフィン化合物も、適切な任意の量で存在してもよい。ルテニウムと燐とのモル比は約１：５０〜約２：１、好適には約１：６〜約１：１、最適には約１：２である。
【００３６】
ルテニウムと燐とのモル比は、単座ホスフィンについては、ルテニウムとホスフィン化合物とのモル比に等しく、２座ホスフィンについては、ルテニウムとホスフィン化合物とのモル比の半分、３価のホスフィンについては、ルテニウムとホスフィン化合物とのモル比の３分の１、４価のホスフィンについては、ルテニウムとホスフィン化合物とのモル比の４分の１になる。
【００３７】
適切ないずれの反応温度を用いてもよい。しかしながら、本発明の反応は好適には比較的低温で実行される。反応を実行してもよい適切な温度範囲は、約１２０℃〜約２５０℃、好適には約１３０℃〜約２００℃、より好適には約１４０℃〜約１８０℃である。
【００３８】
「カルボン酸および／またはその誘導体」という用語は、次のような一般式ＩＩの基を含有する化合物を意味し、
【００３９】
【化３】
2010504315.tif 000005
式中、Ｙは、Ｏ、ＮまたはＳのようなヘテロ原子であってもよい。一般式ＩＩの基を含有する化合物の具体例は、カルボン酸、ジカルボン酸、ポリカルボン酸、無水物、エステル、アミドおよびそれらの混合物を含むが、それらに限らない。本発明のカルボン酸および／またはその誘導体は好適には、カルボン酸、エステルおよび／またはアミドから選択され、より好適にはアミドが選択される。
【００４０】
適切なカルボン酸は、好適には、少なくとも１つのカルボン酸基を有するＣ１〜Ｃ３０有機化合物であり、より好適には、少なくとも１つのカルボン酸基を有するＣ１〜Ｃ１６有機化合物である。かかる有機化合物は、本明細書に規定された通りに任意に置換してもよい。かかる有機化合物は、次のものの１つ以上で置換してもよい。すなわち、水酸基、例えばメトキシのようなＣ１〜Ｃ４アルコキシ基、アミン、または例えばＣｌ、ＩおよびＢｒのようなハロゲン基。適切なカルボン酸の具体例は、置換または非置換の安息香酸、酢酸、プロピオン酸、吉草酸、ブタン酸、シクロヘキシルプロピオン酸またはノナン酸を含むが、それらに限らない。
【００４１】
適切なエステルは、好適には、少なくとも１つのエステル基を有するＣ１〜Ｃ３０有機化合物であり、より好適には、少なくとも１つのエステル基を有するＣ１〜Ｃ１６有機化合物である。かかる有機化合物は、本明細書に規定された通りに任意に置換してもよい。かかる有機化合物は、次のものの１つ以上で置換してもよい。すなわち、水酸基、例えばメトキシのようなＣ１〜Ｃ４アルコキシ基、アミン、または例えばＣｌ、ＩおよびＢｒのようなハロゲン基。適切なエステルの具体例は、置換または非置換のベンゾアート、メタノアート、プロパノアート、ペンタノアート、ブタノアート、シクロヘキシルプロパノアートまたはノナノアートを含むが、それらに限らない。
【００４２】
適切なアミドは、好適には、少なくとも１つのアミド基を有するＣ１〜Ｃ３０有機化合物であり、より好適には、少なくとも１つのアミド基を有するＣ１〜Ｃ１６有機化合物である。かかる有機化合物は、本明細書に規定された通りに任意に置換してもよい。かかる有機化合物は、次のものの１つ以上で置換してもよい。すなわち、水酸基、例えばメトキシのようなＣ１〜Ｃ４アルコキシ基、アミン、または例えばＣｌ、ＩおよびＢｒのようなハロゲン基。適切なアミドの具体例は、置換または非置換のベンズアミド、アセトアミド、プロパンアミド、ペンタンアミド、ブタンアミド、シクロヘキシルプロパンアミドまたはノナミドを含むが、それらに限らない。好適なアミドには、ブタンアミドおよびノナミド、例えばＮ−フェニルノナミドが含まれる。
【００４３】
別段の指定のない限り、有機化合物とは、十分な数の炭素原子がある場合、直鎖または分岐鎖で、飽和または不飽和で、環式、多環式、非環式または部分的に環式／非環式で、本明細書に規定された通りの非置換または置換もしくは終端処理であっても、および／または１つ以上（好適には４つ未満）の酸素、硫黄もしくは珪素原子、シラノもしくはジアリキル珪素基またはそれらの混合物により断絶されてもよい化合物を意味する。
【００４４】
有利なことに、上記の通りの水素化反応をアンモニア源の存在下で行うと、選択性の高い反応となり、第１級アミンの生成に好都合であることが判明した。
よって、本発明の第３の態様によると、カルボン酸および／またはその誘導体の水素化プロセスが提供され、かかるプロセスは、
前記カルボン酸および／またはその誘導体を、アンモニア源および触媒系の存在下で水素源と反応させるステップを含み、前記触媒系が、
ａ）  ルテニウム源と、
ｂ）  一般式Ｉ
【００４５】
【化４】
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のホスフィン化合物とを組み合わせることにより得られ、
式中、Ｘ１〜Ｘ３およびＲ１〜Ｒ６が各々別個に、低アルキルまたはアリールを表し、Ｒ７が水素、低アルキルまたはアリールを表す。
【００４６】
好適には、触媒系は均一系である。
本発明のさらなる態様によると、カルボン酸および／またはその誘導体の水素化による第１級アミンの生成での、アンモニアの使用が提供される。
【００４７】
本発明のなお更なる態様によると、第１級アミンの生成プロセスが提供され、かかるプロセスは、カルボン酸および／またはその誘導体を、上記の通りの触媒系の存在下で水素源およびアンモニア源と反応させるステップを含む。
【００４８】
驚いたことに、アンモニア源が存在すると、第１級アミン生成物が優勢になることが判明した。これは、さらなる合成用に第１級アミン中間体を生成する際、有利である。
使用されるアンモニアは、液体、ガス状もしくは水性形態、またはそれらの組み合わせで存在してもよい。好適にはアンモニアは、液体または水性の形態で存在する。
【００４９】
ガス状アンモニアが使用される場合、好適にはガス状アンモニアは、約０．１バール〜約２５バール、好適には約１バール〜約１５バール、最適には約２バール〜約１０バールの分圧で反応混合物の気相に存在する。
【００５０】
液体アンモニアが反応混合物に加えられる場合、好適には液体アンモニアは、アンモニアと溶媒との容積比が約１：１００〜約１０：１、好適には約１：２０〜約５：１、最適には約１：１０〜約２：１になるような量、存在する。
【００５１】
水性アンモニアが反応混合物に加えられる場合、好適には水性アンモニアは、アンモニアと溶媒との容積比が液体アンモニアについて規定された通りになるような量、加えられ
る。
【００５２】
「水性アンモニア」とは、水に溶解されたアンモニアの溶液を意味する。水溶液中のアンモニアの濃度は、１％〜９９％ｗ／ｖ、好適には約１０％〜約７０％ｗ／ｖ、より好適には約２０％〜約５０％ｗ／ｖの範囲であってもよい。好適な水性アンモニア溶液は、約３４％ｗ／ｖのアンモニア濃度を有するアルドリッチ製品から得てもよい。
【００５３】
水性アンモニアが使用される場合、好適には水性アンモニアは、反応混合物にさらなる水源を加える必要がないような適切な濃度および量で使用してもよい。しかしながら、水性アンモニア中のアンモニア濃度はまた、反応混合物中に所望の濃度のアンモニアが存在しその結果としての水の濃度が必要通りであるような濃度でもある。全反応混合物中のアンモニアの好適な濃度は、約１％〜約３０％ｗ／ｖ、好適には約２％〜約３０％ｗ／ｖ、より好適には約５％〜約２５％ｗ／ｖである。
【００５４】
疑義を避けるために付記すると、ｗ／ｖは、本明細書では１００ｍｌ当たりのグラム数を指す。
あるいはアンモニア源は、異なる溶媒の溶液で提供されてもよい。例えばアンモニアは、メタノール、エタノールおよびイソプロパノールのようなアルコール溶液、またはジオキサンのようなエーテル溶液で提供されてもよい。
【００５５】
以下、本発明を、次のような非制限的な具体例および比較例を用いて説明し例示する。（実施例）
実施例１〜１３および比較例Ａ〜Ｃ：Ｎ−フェニルノナミドの水素化
実施例１〜１３および比較例Ａ〜Ｃには、ルテニウム／ホスフィン触媒の存在下でのＮ−フェニルノナミドの水素化を示す。
【００５６】
実施例１：１ｇ（４．２８ｍモル）のＮ−フェニルノナミドを、Ｒｕ（ａｃａｃ）３（Ｎ−フェニルノナミドに対して１モル％）および１，１，１−トリス（ジフェニルホスフィノメチル）エタン（以下「トリフォス」という）（Ｎ−フェニルノナミドに対して２モル％）の組み合わせを含む触媒系と、１０ｍｌのテトラヒドロフラン溶媒とに接触させた。反応混合物に水を加え、反応混合物中での水と溶媒との容積比が１：１０になるようにした。触媒系の存在下でＮ−フェニルノナミドを水素ガス下、圧力４０バール、温度１６４℃で１４時間の期間、水素化させた。反応期間の終わりに反応生成物を、ガスクロマトグラフィーで分析した。結果を表１に要約する。
【００５７】
反応によりアミドは完全に転換され、アミン生成物への高い選択性（９３％）が得られた。対応するアルコール（７％）が副産物として得られた。
実施例２：追加の水の不在下で、実施例１の方法を行った。結果を表１に要約する。
【００５８】
完全な転換が得られ、アルコールの痕跡（１％）だけが得られたことを、結果は示す。しかしながら、これらの条件下では触媒が安定せず、そのため、その後の反応には最小限の量の水を入れた。
【００５９】
実施例３〜６：Ｒｕ（ａｃａｃ）３を様々なルテニウム触媒前駆物質に置き換えた点を除き、実施例１の方法を実行した。結果を表１に要約する。
実施例７〜９：１００℃〜１４０℃の範囲の様々な温度で、実施例１の方法を実行した。結果を表１に要約する。
【００６０】
アミドの水素化を１４０℃で実行してもよく、１６４℃での作用と明白な差はないが、温度を１２０℃に下げると選択性が低下し、アミドから得られるアルコールが増え、ます
ます温度が下がり易くなることを、結果は示している。１００℃では、アルコールだけが生成された（アミンは無し）。
【００６１】
実施例１０〜１３：テトラヒドロフラン溶媒を様々な代替溶媒に置き換えた点を除き、実施例１の方法を実行した。結果を表１に要約する。
トルエンおよびエーテル溶媒（ジエチルエーテルおよびジオキサン）により、テトラヒドロフランを用いて得られたのと同様の優れた転換および選択性が得られたことを、結果は示している。アニリンを加えると触媒が不安定になり、収率と選択性との両方が低下した。
【００６２】
比較例Ａ：ルテニウムトリフォス触媒系を使用しなかった点を除き、実施例１の方法を実行した。結果を表１に要約する。
比較例Ｂ：ルテニウムトリフォス触媒系をＲｕ（ａｃａｃ）３だけに置き換えた点を除き、実施例１の方法を実行した。結果を表１に要約する。
【００６３】
比較例Ｃ：ルテニウムトリフォス触媒系をトリフォスだけに置き換えた点を除き、実施例１の方法を実行した。結果を表１に要約する。
比較例の結果は、ルテニウム前触媒の不在下では転換が得られないことを示す。Ｒｕ（ａｃａｃ）３だけを使用すると、６１％という穏当な収率しか得られない。
【００６４】
【表１】
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2010504315.tif 000008
実施例１４〜２１、および比較例Ｄ〜Ｅ：第１級アミンを生成するためのブタンアミドの水素化
実施例１４〜２１は、第１級アミンを選択的に生成するための、アンモニアの存在下でのブタンアミドの水素化を示す。
【００６５】
実施例１４：１ｇのブタンアミドを、１０ｍｌのテトラヒドロフラン溶媒と、Ｒｕ（ａｃａｃ）３（ブタンアミドに対して１モル％）およびトリフォス（ブタンアミドに対して２モル％）の組み合わせを含む触媒系とに接触させた。反応混合物に水を加え、反応混合物中での水と溶媒との容積比が１：１０になるようにした。その後、水素ガスおよびガス状アンモニアの雰囲気下でブタンアミドを水素化させた。アンモニアは４バールの分圧で存在した。水素およびアンモニアガスの全圧は４０バールであった。温度１６４℃で１４時間、反応を実行した。反応期間の終わりに反応生成物を、ガスクロマトグラフィーで分析した。結果を表２に要約する。
【００６６】
実施例１５：Ｒｕ（ａｃａｃ）３およびトリフォス触媒系を９１．５ｍｇ（ブタンアミドに対して０．５モル％）の［Ｒｕ２（トリフォス）２Ｃｌ３］Ｃｌに置き換え、ガス状アンモニア雰囲気を除去して、液体アンモニアと溶媒との容積比１：２で液体アンモニアに置き換えた点を除き、実施例１４の方法を実行した。結果を表２に要約する。
【００６７】
実施例１６：液体アンモニアと溶媒との容積比を１：１に上げた点を除き、実施例１５の方法を実行した。結果を表２に要約する。
実施例１７〜２０：液体アンモニアを、溶媒に対して様々な容積比で、３４％ｗ／ｖの濃度を有する水性アンモニアに置き換えた点を除き、実施例１５の方法を実行した。別個の水源は除去した。結果を表２に要約する。
【００６８】
水性アンモニアにより反応の選択性が高まったことを、結果は示す。しかしながら、水性アンモニアの超過により水の濃度も増大し、アミドの加水分解速度が増して選択性の低下を招いた。
【００６９】
実施例２１：水性アンモニアが溶媒に対して１：１の容積比で存在する状態で、実施例１７〜２０の方法を実行した。また、４バールの分圧のガス状アンモニアの雰囲気下でも、反応を実行した。結果を表２に要約する。
【００７０】
比較例Ｄ：アンモニア源の不在下で、実施例１４の方法を実行した。結果を表２に要約する。
比較例Ｅ：１：１００の水と溶媒との容積比の存在下で、比較例Ｄの方法を実行した。結果を表２に要約する。
【００７１】
比較例ＤおよびＥは、アンモニアの不在下で水素化を行うと低い選択性が得られたことを示す。しかしながら、第１級アミンは得られなかった。
【００７２】
【表２】
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実施例２２〜２５：ノナン酸の水素化
実施例２２〜２５には、ノナン酸から所望の第１級アミンへの直接的な合成経路が示される。かかる合成には、かかる酸およびアンモニアからの原位置での第１級アミドの生成が伴い、次いでその後、第１級アミドが第１級アミンに水素化される。
【００７３】
実施例２２：１ｍｌのノナン酸を、１０ｍｌのテトラヒドロフラン溶媒と、ノナン酸に対して０．５モル％の［Ｒｕ２（トリフォス）２Ｃｌ３］Ｃｌとの存在下で、液体アンモニアに接触させた。液体アンモニアは、溶媒に対して１：２の容積比で存在した。反応混合物に水を加え、溶媒に対して１：１０の容積比にした。水素ガス雰囲気下でかかる酸を、圧力４０バール、温度１６４℃で１４時間、水素化した。反応期間の終わりに反応生成物を、ガスクロマトグラフィーで分析した。結果を表３に要約する。
【００７４】
実施例２３：液体アンモニアと溶媒との容積比を１：１に上げた点を除き、実施例２２の方法を実行した。
実施例２４：水源を除去し液体アンモニアを、３４％ｗ／ｖの濃度を有する水性アンモニアに置き換えた点を除き、実施例２２の方法を実行した。
【００７５】
実施例２５：水性アンモニアと溶媒との容積比を１：１に上げた点を除き、実施例２４の方法を実行した。
【００７６】
【表３】
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本発明のプロセスを用いると、驚いたことに、特定の均一系触媒系を用いる水素化反応
により、アミドから所望のアミン生成物への選択性の高い転換が得られることが判明した。
【００７７】
さらにまた、均一系触媒系およびアンモニアの存在下でのアミドの水素化により、第１級アミンが選択的に高収率で生成される可能性があることも判明した。
さらに、低レベルの水の使用により、および／または反応を低圧下で行うことにより、アミドの水素化の転換および選択性が増大する可能性もある。
【００７８】
本出願に関連して本明細書と同時にまたは本明細書より前に申請され、本明細書とともに公衆の閲覧に付される全ての論文および文書に、注意が向けられ、かかる全ての論文および文書の内容を、参照により本明細書に組み込む。
【００７９】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された全ての特徴、および／または、そのように開示された方法もしくはプロセスの全てのステップは、いずれの組み合わせで組み合わせてもよい。ただし、かかる特徴および／またはステップの少なくともいくつかが相互に相容れない組み合わせは、この限りではない。
【００８０】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された各特徴は、同一、同等または類似の目的に役立つ代替的な特徴と置き換えてもよい。ただし、別途、明記されている場合にはこの限りではない。よって、別途、明記されていない限り、開示された各特徴は、同等または類似の一連の一般的特徴の１つの実施例にすぎない。
【００８１】
本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された諸特徴の、いずれでも新奇なものもしくは新奇な組み合わせ、または、そのように開示された方法もしくはプロセスの諸ステップの、いずれでも新奇なものもしくは新奇な組み合わせに及ぶ。
【国際調査報告】
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