(57)【要約】【課題】より安全性が高く、高極性反応原料等にも適用できるイミン化合物及びエナミン化合物の製造方法を提供する。【解決手段】テトラヒドロピラン溶媒中、カルボニル化合物と１級アミン化合物とを反応させるイミン化合物の製造方法及びカルボニル化合物と２級アミン化合物とを反応させるエナミン化合物の製造方法。毒性が低いテトラヒドロピランを反応溶媒として使用することにより、より安全性の高いイミン化合物及びエナミン化合物の製造が可能となり、高極性反応原料に対しても広く適用できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）
【化１】
2007320882.tif 000015
（式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示されるカルボニル化合物と式（２）
【化２】
2007320882.tif 000016
（式中、Ｒ3はアルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示される一級アミン化合物をテトラヒドロピラン中で反応させることを特徴とする式（３）
【化３】
2007320882.tif 000017
（式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は化合物（１）及び（２）と同じ意味を表す。）で示されるイミン化合物の製造方法。
【請求項２】
式（４）
【化４】
2007320882.tif 000018
（式中、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示されるカルボニル化合物と式（５）
【化５】
2007320882.tif 000019
（式中、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立して、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示される２級アミン化合物をテトラヒドロピラン中で反応させることを特徴とする式（６）
【化６】
2007320882.tif 000020
（式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、及びＲ8は化合物（４）及び（５）と同じ意味を表す。）で示されるエナミン化合物の製造方法。
【請求項３】
反応を酸の存在下で行わせる請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
反応により生成した水をテトラヒドロピランと水との共沸により反応系外に取り除く請求項１〜３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】
本発明はテトラヒドロピラン中でカルボニル化合物と１級アミン化合物を反応させてイミン化合物、及びカルボニル化合物と２級アミン化合物を反応させてエナミン化合物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型例として、カルボニル化合物と１級アミン化合物の反応によるイミン化合物の製造について述べる。基本的に、カルボニル化合物と２級アミン化合物との反応によるエナミン製造反応も同様の方法で製造できる。従来、イミン化合物はカルボニル化合物と少なくともカルボニル化合物の当モル量のイミン化合物を反応させることによって製造される。イミン化合物の製造反応は平衡反応であるため、そのままでは収率が平衡定数によって制限される。反応効率を高めるにはいくつかの方法が知られている。例えば、反応により生成する水を脱水する方法としてモルキュラーを用いることがある。また、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなど結晶水として水を取り込み脱水する方法がある。
【０００３】
よく用いられる方法として共沸脱水法がある（Organic Functional Group Preparation second edition Volume2 p.291；非特許文献１）。これは、イミン化反応により生成した水を反応溶媒と共沸させて反応系外に取り除くことにより平衡を移動させて、目的のイミン及びエナミン化合物を効率良く得る方法であり、反応溶媒としてベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が用いられる。しかし、これらの反応溶媒は、環境への排出が規制されており、中でもベンゼンは特に毒性が高く安全性に問題がある。また、トルエン、キシレンなどは有機化合物の溶解力が低く、特に極性の高いカルボミル化合物や１級アミン化合物には適用しにくいという問題がある。さらに、反応を完結させるためには反応温度を反応溶媒の沸点まで上げる必要があり、熱に不安定な化合物には用いることができない（Organic Functional Group Preparation second edition Volume2 p.95；非特許文献２）。
エナミン化もイミン化と基本的に同様の方法で合成される。
【０００４】
【非特許文献１】Organic Functional Group Preparation second edition Volume2 p.291
【非特許文献２】Organic Functional Group Preparation second edition Volume3 p.95
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、公知のカルボニル化合物と１級アミン化合物を反応させイミン化合物、カルボニル化合物と２級アミン化合物を反応させてエナミン化合物を製造する方法において、より安全性が高く、高極性反応原料等にも適用できるイミン及びエナミン化合物の製造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、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、カルボニル化合物と１級アミン化合物または２級アミン化合物を反応させる溶媒にテトラヒドロピランを用いることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明は以下のイミン及びエナミン化合物の製造方法に関するものである。
１．式（１）
【化１】
2007320882.tif 000002
（式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示されるカルボニル化合物と式（２）
【化２】
2007320882.tif 000003
（式中、Ｒ3はアルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示される一級アミン化合物をテトラヒドロピラン中で反応させることを特徴とする式（３）
【化３】
2007320882.tif 000004
（式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は化合物（１）及び（２）と同じ意味を表す。）で示されるイミン化合物の製造方法。
２．式（４）
【化４】
2007320882.tif 000005
（式中、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示されるカルボニル化合物と式（５）
【化５】
2007320882.tif 000006
（式中、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立して、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示される２級アミン化合物をテトラヒドロピラン中で反応させることを特徴とする式（６）
【化６】
2007320882.tif 000007
（式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、及びＲ8は化合物（４）及び（５）と同じ意味を表す。）で示されるエナミン化合物の製造方法。
３．反応を酸の存在下で行わせる前記１または２に記載の製造方法。
４．反応により生成した水をテトラヒドロピランと水との共沸により反応系外に取り除く前記１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
毒性が低いテトラヒドロピランを反応溶媒として使用する本発明のイミン及びエナミン化合物の製造方法により、緩和な反応条件下でより安全性の高いイミン及びエナミン化合物の製造が可能となり、高極性反応原料の適用の拡大などが実現できるようになった。イミン及びエナミン化合物は、医薬、農薬、電子材料などの合成中間体として汎用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の具体的内容について詳細に説明する。
本発明のイミン及びエナミン化合物の製造方法は、カルボニル化合物と１級アミン化合物との反応によりイミン化合物を、カルボニル化合物と２級アミン化合物との反応によりエナミン化合物を製造するに際してテトラヒドロピランを反応溶媒として用いることを特徴とする。
【００１０】
本発明において反応溶媒として使用するテトラヒドロピランは、市販のものが使用でき、精製されているものが好ましいが、特に制限はない。
【００１１】
本発明で使用される式（１）
【化７】
2007320882.tif 000008
（式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示されるカルボニル化合物については特に制限はない。
【００１２】
なお、本発明において、アルキル基、アルケニル基、アリール基及び複素環基は、反応条件下に安定であれば特に限定されず、一般に用い得るものをすべて含む。例えば、アルキル基は、通常、炭素数１以上２０以下、好ましくは１〜１０程度、例えば、１〜５程度の直鎖もしくは分岐鎖または環状の飽和炭化水素基を含む。アルケニル基は、通常、炭素数２以上２０以下、好ましくは２〜１０程度、例えば、２〜６程度の直鎖もしくは分岐鎖または環状の不飽和炭化水素基を含む。アリール基は、芳香環であればよく単環化合物でも縮合環でもよく、本発明の反応に影響を与えない範囲において、アルキル基、アルケニル基、ハロゲン、アルコキシ基、シアノ基等で置換されていてもよい。複素環を構成する複素原子も特に限定されず、酸素、窒素、硫黄等が含まれる。これらの複素原子は１分子中に同一または異なる原子が複数含まれていてもよい。また、複素環は前記のアリール基を構成する環や他の複素環と縮合していてもよく、複素環上の水素原子はアルキル基、アルケニル基、ハロゲン、アルコキシ基、シアノ基等で置換されていてもよい。
さらに、例えば、上記式（１）のようにＲ1、Ｒ2等の置換基が同一の炭素元素上の置換基である場合、これらの置換基は結合して環を形成してもよい。
もっとも、上記の説明に拘わらず、アルキル基、アルケニル基、アリール基、複素環基等はその最も広い意味において解釈されるべきである。また、以下に具体的な化合物の例を挙げるが、これらは例示であって本発明では他の化合物も使用することができる。
【００１３】
上記カルボニル化合物の具体例としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド化合物、ベンズアルデヒド、アニスアルデヒド、テレフタルアルデヒドのような芳香族アルデヒド、フルフリルアルデヒド、ピリジンアルデヒドなどの複素環式アルデヒド化合物、アセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、ジエチルケトン、イソホロン、シクロペンタノン、シクロヘキシルアセトン等の脂肪族ケトン化合物、アセトフェノン、ベンゾフェノン、プロピオフェノン、デオキシベンゾイン、アセトナフトフェノン、ブチロナフトフェノン、インデン−１−オン、フルオレン−９−オンなどの芳香族ケトン化合物などが挙げられる。
【００１４】
また、式（４）
【化８】
2007320882.tif 000009
（式中、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示されるカルボニル化合物の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、イソホロン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘキシルアセトンなどの脂肪族ケトン、アセトフェノン、プロピオフェノン、デオキシベンゾイン、アセトナフトフェノン、ブチロナフトフェノンなどの芳香族ケトンなどが挙げられる。
【００１５】
本発明で使用される式（２）
【化９】
2007320882.tif 000010
（式中、Ｒ3はアルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示される１級アミン化合物については特に制限はない。
【００１６】
１級アミン化合物の具体例としては、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ベンジルアミンなどの脂肪族１級アミン化合物、アニリン、アニシジン、ｐ−アミノフェノールなどの芳香族１級アミンなどが挙げられる。
【００１７】
本発明で使用される式（５）
【化１０】
2007320882.tif 000011
（式中、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立して、アルキル基、アルケニル基、アリール基、または複素環基を表す。）で示される２級アミン化合物については特に制限はない。
【００１８】
２級アミン化合物の具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−メチルヘキシルアミン、Ｎ−メチオルベンジルアミン、ピペリジン、ピロリジン、モルホリンなどの脂肪族２級アミン化合物、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−メチルアニシジン、ｐ−ヒドロキシ−Ｎ−メチルアニリンなどの芳香族２級アミン化合物などが挙げられる。
【００１９】
本発明では、反応を促進させるために酸を用いることができる。酸としてはブレンステッド酸やルイス酸であれば特に制限なく使用できる。例えば、硫酸、塩酸、ｐ−トルエンスルホン酸などを好適に用いることができる。酸型のイオン交換樹脂、酸性白土、ヘテロポリ酸などの固体酸を用いることができる。酸の量は特に制限はないが、使用するカルボニル化合物、１級アミン化合物及び２級アミン化合物の化学量論量以下でよい。
【００２０】
本発明では、反応時間、温度等の反応条件は、原料や目的イミン及びエナミン化合物に適する条件を適宜選択することができるが、反応により生成する水をディーンシュタークやデカンターのような分離器を使用して有機溶媒と水を分離すると、より反応を速やかに完結させることができる。
【００２１】
本発明において反応溶媒として使用するテトラヒドロピランは、上記酸触媒酸に対して安定であり、反応系外では水と共沸し、水と分離するという特徴をもつことから、イミン化合物及びエナミン化合物製造の溶媒として好適である。さらに、従来、イミン化合物及びエナミン化合物の製造に使用されているベンゼンやトルエンなど芳香族炭化水素溶媒に比べて、有機化合物を溶解させる能力が高いため、極性が高い１級アミン化合物及び２級アミン化合物を原料とするイミン化合物及びエナミン化合物などにも用いることができる。
【実施例】
【００２２】
以下に本発明について代表的な例を示し具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
なお、実施例における各成分の分析はガスクロマトグラフ装置（アジレント製，６８９０Ｎ）を用い、分析カラムとしてＪ＆Ｗ製ＤＢ−１カラム（長さ３０ｍ，直径０．３２ｍｍ，膜厚１μｍ）を用いた。
【００２３】
実施例１：
１００ｍｌナスフラスコにディーンシュターク（水分離器）をつけ、シクロヘキサノン９．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）、シクロヘキシルアミン１０．９ｇ（１１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン５０ｍｌを入れ混合した。加熱還流下、水が留出しなくなるまで反応させた。得られたイミン化合物の反応結果を表１に示した。
【００２４】
比較例１：
実施例１で共沸溶媒として、テトラヒドピランの代わりにベンゼンを用いた。反応結果を表１に示した。
【００２５】
比較例２：
実施例１で共沸溶媒として、テトラヒドピランの代わりにトルエンを用いた。反応結果を表１に示した。
【００２６】
【表１】
2007320882.tif 000012
【００２７】
実施例２：
２００ｍｌナスフラスコにディーンシュターク（水分離器）をつけ、ベンズアルデヒド１０．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）、シクロヘキシルアミン１０．９ｇ（１１０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．１ｇ、テトラヒドロピラン５０ｍｌを入れ混合した。加熱還流下、水が留出しなくなるまで反応させた。反応結果を表２に示した。
【００２８】
比較例３：
実施例２で共沸溶媒として、テトラヒドピランの代わりにベンゼンを用いた。反応結果を表２に示した。
【００２９】
比較例４：
実施例２で共沸溶媒として、テトラヒドピランの代わりにトルエンを用いた。反応結果を表２に示した。
【００３０】
【表２】
2007320882.tif 000013
【００３１】
実施例３：
１００ｍｌナスフラスコにディーンシュターク（水分離器）をつけ、シクロヘキサノン９．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）、ピロリジン７．８ｇ（１１０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．１ｇ、テトラヒドロピラン５０ｍｌを入れ混合した。加熱還流下、水が留出しなくなるまで反応させた。得られたエナミン化合物の反応結果を表３に示した。
【００３２】
比較例５：
実施例３で共沸溶媒として、テトラヒドピランの代わりにベンゼンを用いた。反応結果を表３に示した。
【００３３】
比較例６：
実施例３で共沸溶媒として、テトラヒドピランの代わりにトルエンを用いた。反応結果を表３に示した。
【００３４】
【表３】
2007320882.tif 000014
【００３５】
以上の例に示すように、本発明の方法によれば低毒性の条件で、従来の芳香族炭化水素溶媒と同程度以上の選択率を示す良好な結果を得ることができる。