(57)【要約】【課題】簡便かつ経済的にケトンおよびアルデヒドを還元的にアミノ化する方法の提供。【解決手段】一般式（Ｉ）Ｒ１Ｒ２ＣＨＮＲ３Ｒ４    （Ｉ）（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルである）のアミンを、ａ）一種以上の、周期律表８族の遷移金属を含んでなる水素化活性触媒成分、およびｂ）一種以上の固体酸性助触媒を含んでなる二官能性触媒系の存在下で、一般式（ＩＩ）Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２    （ＩＩ）のカルボニル化合物を、一般式（ＩＩＩ）ＨＮＲ３Ｒ４              （ＩＩＩ）の窒素化合物で接触水素化アミノ化することにより、製造する。該水素化アミノ化は、水性アンモニアまたは式（ＩＩＩ）の水性アミンおよび、前記アンモニアまたは前記水性アミンと混和し得る有機溶剤の存在下で行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
Ｒ１Ｒ２ＣＨＮＲ３Ｒ４    （Ｉ）
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素、直鎖状または分岐鎖状の、ハロゲン化された、またはハロゲンを含まない、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリールまたはＣ７〜Ｃ１１アラルキルである）
のアミンを、ａ）一種以上の、周期律表８族の遷移金属を含んでなる水素化活性触媒成分、およびｂ）一種以上の固体酸性助触媒を含んでなる二官能性触媒系の存在下で、一般式（ＩＩ）
Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２    （ＩＩ）
のカルボニル化合物を、一般式（ＩＩＩ）
ＨＮＲ３Ｒ４              （ＩＩＩ）
の窒素化合物で接触水素化アミノ化することにより、製造する方法であって、前記水素化アミノ化を、水性アンモニアまたは式（ＩＩＩ）の水性アミンおよび少なくとも一種の、アンモニアまたは式（ＩＩＩ）の水性アミンと混和し得る有機溶剤の存在下で行う、方法。
【請求項２】
前記水溶液の前記アミン濃度が０．１〜８０重量％、好ましくは１〜２５重量％である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水素化活性触媒成分中の前記周期律表８族の遷移金属が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｉｒおよび／またはＮｉの群から選択される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記固体酸性助触媒が、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２、特にＴｉＯ２、ＺｒＯ２、の群から選択された、イミン形成に触媒作用することができる酸性金属酸化物または混合された金属酸化物から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記助触媒が、第二の水素化活性触媒成分の担体として使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記水素化活性触媒成分および前記助触媒が懸濁液で使用される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
使用される前記カルボニル化合物が、メチルアセトフェノン、フルオロアセトフェノン、ベンズアルデヒド、フルオロベンズアルデヒドまたは４，４’−ジクロロベンゾフェノンである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
使用される前記窒素化合物が、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミンおよび／またはアンモニア、特にアンモニア、である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記反応混合物の前記溶剤含有量が２０〜８５重量％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アミンと混和し得る有機溶剤が、少なくとも一種の極性プロトン性溶剤、特にアルコールおよび／または水、である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ケトンおよびアルデヒドの還元的アミノ化は、アルデヒドまたはケトンからアミンを工業的に製造するための一般的な方法である。この反応は、第２級アミンの形成を阻止し、中間体として生じるイミンの形成を容易にするために、工業的規模では常に過剰の無水アンモニア中で行う。イミンは、アンモニアをカルボニル基に付加し、続いて水を除去することにより、形成される。水性媒体中では、除去反応の平衡が、反応物の側に寄っている。
【背景技術】
【０００２】
この反応は、典型的には金属触媒の存在下で行われる。使用される触媒は、例えばラニーＮｉ、ラニーＣｏ、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｄ／ＢａＳＯ４またはＲｈＡｌ２Ｏ３／である。非特許文献１には、ハロ芳香族化合物が、ラニーニッケルによる水素化アミノ化の途中で攻撃されないことが記載されている。２種類の代表的な反応が特記されているが、そこから得られる収率は低い。引用されている例では、恐らく、重大な副反応として脱ハロゲン化が起きるのであろう。
【０００３】
特許文献１には、置換された１，３−ジフェニルプロピルアミンおよび対応するイミンが記載されている。例６には、１−（２−エチル−４，５−ジメトキシフェニル）−３−（４−クロロフェニル）−１−プロペノールの、アンモニアおよび、触媒として、ラニーＮｉによる水素化アミノ化が記載されている。処理の後、１−アミノ−１−（２−エチル−４，５−ジメトキシフェニル）−３−（クロロフェニル）プロパンヒドロクロリドが生成物として得られる。
【０００４】
特許文献２は、ハロゲン置換された芳香族置換基を含むオキソ化合物を還元的にアミノ化することにより、アミンを製造する方法に関するものである。この反応は、特にラニーＮｉまたはラニーＣｏ上で、アンモニアまたはアミンの存在下で行われる。さらに、この反応は、有機硫黄化合物、例えばジメチルスルホキシドまたはビス（２−ヒドロキシエチル）スルフィド、の存在下で行われる。有機硫黄化合物は、触媒に対して好ましくは１〜２５重量％の量で使用される。カルボニル化合物に対しては、１重量％を超える量が好ましい。硫黄化合物は、触媒を部分的に被毒させるので、芳香族的に結合したハロゲンが得られる。例えば、ｐ−クロロアセトフェノンを適当な条件下でアミノ化させる場合、９０％までのｐ−クロロフェニルエチルアミンの収率が達成される。
【０００５】
しかし、比較的大量の硫黄化合物を加えることは、反応生成物の、特に蒸留による精製処理を複雑にすることがある他の成分を反応系に導入することになるので、不利である。さらに、有機硫黄化合物は、使用するカルボニル化合物に対してＮｉ触媒が典型的には６重量％を超える、高い触媒消費量を引き起こす。
【０００６】
そこで、特許文献３には、無水アンモニアにより、ハロゲン化芳香族化合物からアミンを製造する方法が記載されている。芳香族化合物の脱ハロゲン化を防止するために、固体の酸性助触媒を加える。例６では、ｐ−クロロアセトフェノンを、反応物に対してラニーＣｏ１．６重量％およびＺｒＯ２１９重量％と共に、メタノール中で、アンモニアと反応させ、ｐ−クロロフェニルエチルアミンを収率＞９８％で形成させている。
【０００７】
しかし、無水系で作業することは、先行技術で記載されているように、製法が非常に複雑であることを意味し、そのために、この製法が、特に工業的規模における製造の場合には、非経済的になる。
【特許文献１】英国特許第ＧＢ−Ａ−９６９９７７号
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ−Ａ−３５５３５１号
【特許文献３】欧州特許第ＥＰ−Ａ−１２０１６４２号
【非特許文献１】Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ，  Ｍｅｔｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ［有機化学の方法］、第４版、Ｖｏｌ．  ＩＶ／１ｃ、Ｒｅｄｕｋｔｉｏｎ  Ｔｅｉｌ  １［還元の部１］、Ｔｈｉｅｍｅ  Ｖｅｒｌａｇ，  １９８０、４３６−４３７頁
【発明の開示】
【０００８】
従って、本発明の目的は、アンモニア水溶液中で、カルボニル化合物の還元的アミノ化によりアミンを製造する、公知の製法の欠点を回避し、所望のアミンを、良好な選択性で、簡単な手順で、高収率で得られる方法を提供することである。
【０００９】
本発明により、この目的は、一般式（Ｉ）
Ｒ１Ｒ２ＣＨＮＲ３Ｒ４    （Ｉ）
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３  およびＲ４は、それぞれ独立して、水素、直鎖状または分岐鎖状の、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリールまたはＣ７〜Ｃ１１アラルキルである）
のアミンを、ａ）一種以上の、周期律表８族の遷移金属を含んでなる水素化活性触媒成分、およびｂ）一種以上の固体酸性助触媒を含んでなる二官能性触媒系の存在下で、一般式（ＩＩ）
Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２    （ＩＩ）
のカルボニル化合物を、一般式（ＩＩＩ）
ＨＮＲ３Ｒ４              （ＩＩＩ）
の窒素化合物で接触水素化アミノ化することにより、製造する方法であって、該水素化アミノ化を、水性アンモニアおよび少なくとも一種の、アンモニアと混和し得る有機溶剤の存在下で行う、方法により達成することができる。
【００１０】
ここで驚くべきことに、カルボニル化合物、特にケトンおよびアルデヒド、は、一種以上の窒素化合物、特にアンモニア、を濃度０．１〜８０重量％、特に１〜２５重量％で、およびアンモニアと混和し得る有機溶剤を含んでなる反応水溶液中、水素の存在下で、アミンに転化できることが分かった。
【００１１】
本発明の方法に使用する溶剤は、極性プロトン性溶剤、例えばアルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノールまたはブタノール、あるいは水、またはそれらの相互の混合物でよい。反応混合物の溶剤含有量は、好ましくは２０〜８５重量％、特に３０〜７０重量％である。
【００１２】
本発明で使用できる式（ＩＩ）のカルボニル化合物としては、例えばアセトフェノン、メチルアセトフェノン、Ｆ−アセトフェノン、ベンズアルデヒドおよびＦ−ベンズアルデヒド、４，４’−ジクロロベンゾフェノンがあるが、これらに限定するものではない。式（ＩＩＩ）の窒素化合物は、好ましくは下記の群、すなわちアンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、から選択されたアミンである。アンモニアを使用するのが好ましい。式（ＩＩＩ）の窒素化合物は、同時に溶剤としても役立つ。
【００１３】
所望のアミンを与える反応の速度および選択性は、二官能性触媒系（例えばＰｄ／ＴｉＯ２またはＰｄ／Ｃ＋ＴｉＯ２）を使用することにより増加する。この触媒系は、イミン形成に触媒作用することができる酸化物系材料を含む一種以上の固体酸性助触媒、および水素化活性触媒成分から構成される。
【００１４】
使用する助触媒は、特に酸性酸化物、例えばＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２、特にＴｉＯ２、ＺｒＯ２、またはそれらの混合物でよい。水素化活性成分は、一種以上の、周期律表８族の遷移金属を含んでなる。Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＲｕおよびＲｈまたはそれらの化合物を使用するのが好ましい。水素化活性成分の金属は、あらゆる重量比で混合して使用することもでき、さらに他の金属、例えばＦｅ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｎ、Ｗ、を０〜５重量％の画分で含んでなることもできる。本発明の方法では、触媒は、元素状金属の形態で、特に酸化物または担体に結合した形態で使用するのが好ましい。それらの例は、金属スポンジとしてラニーコバルトまたはラニーニッケル、担体、例えばＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＳＯ４、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、上の、元素状Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒである。
【００１５】
水素化活性成分は、アミノ化すべきカルボニル化合物に対して０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の量で使用する。
【００１６】
助触媒は、水素化活性成分用の担体として使用でき、両方の触媒成分を懸濁液の形態で使用することも等しく可能である。
【００１７】
アミノ化は、好ましくは温度３０〜２００℃、特に温度５０〜１８０℃で、水素圧１〜１００バール、特に２〜８０バールで行う。
【００１８】
本発明の方法は、好ましくはオートクレーブ中で行い、水素化は、固定床で行うこともできる。
【００１９】
本発明の方法は、簡単で経済的に実行でき、同時に所望のアミン化合物を高い選択性および良好な収率で製造することができる。
諸例
【００２０】
例１（Ｖ３２）
Ｐｄ／ＣおよびＴｉＯ２による、メチルアセトフェノンのアミンへの転化
メチルアセトフェノン１０ｍｌを、オートクレーブ（Ｂｅｒｇｈｏｆｆ製）中で、濃アンモニア水溶液（２５重量％）３０ｍｌ、メタノール４０ｍｌ、および市販のＰｄ／Ｃ触媒（活性炭上５％Ｐｄ、ＡＭＣ製）５００ｍｇおよびＴｉＯ２（ＶＫＲ６１１、Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製）５００ｍｇと混合した。この反応混合物を温度８４℃に加熱し、次いで水素を総圧５．５バールまで注入した。反応時間１８０分間の後、オートクレーブを冷却、除圧し、反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。メチルアセトフェノンは９３．５％まで転化された。アミンへの選択性は、９９．５％であった。
【００２１】
例２（Ｖ５９）
Ｐｄ／ＣおよびＴｉＯ２による、メチルアセトフェノンのアミンへの転化
メチルアセトフェノン１０ｍｌを、オートクレーブ（Ｂｅｒｇｈｏｆｆ製）中で、濃アンモニア水溶液（２５重量％）３０ｍｌ、メタノール３０ｍｌ、および二酸化チタン粉末（ＶＫＲ６１１、Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製）に硝酸パラジウム水溶液を含浸させて調製した触媒１０００ｍｇと混合した。この触媒は、Ｐｄ含有量が３重量％であった。この反応混合物を温度９３℃に加熱し、次いで水素を総圧７バールまで注入した。反応時間１８０分間の後、オートクレーブを冷却、除圧し、反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。メチルアセトフェノンは９４％まで転化された。アミンへの選択性は、９４％であった。
【００２２】
例３
Ｐｄ／ＣおよびＴｉＯ２上、水性アンモニアによる、アセトフェノンのアミンへの転化
アセトフェノン１０ｍｌを、オートクレーブ（Ｂｅｒｇｈｏｆｆ製）中で、濃アンモニア水溶液（２５重量％）３０ｍｌ、メタノール３０ｍｌ、および市販のＰｄ／Ｃ触媒（活性炭上５％Ｐｄ、ＡＭＣ製）５００ｍｇおよびＴｉＯ２（ＶＫＲ６１１、Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製）５００ｍｇと混合した。この反応混合物を温度８５℃に加熱し、次いで水素を総圧５バールまで注入した。反応時間３時間の後、オートクレーブを冷却、除圧し、反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。アセトフェノンは７８％まで転化された。アミンへの選択性は、９７％であった。
【００２３】
例４
Ｎｉ／担体によるＦ−ベンズアルデヒド
Ｎｉ／Ｃ触媒（Ｋａｔａｌｅｕｎａ  ６５０４Ｋ）１５．３ｇを、２リットル鋼製オートクレーブ中で、アンモニア水溶液（２７％）９１９ｇ中に分散させ、４−フルオロベンズアルデヒド３０２．５ｇと混合した。１２０℃に加熱した後、水素を注入し、水素を繰り返し計量供給することにより、圧力を３８〜４５バールに維持した。２．５時間後、水素吸収が遅くなる。反応は、１２０℃、初期圧４５バールで、１５時間で完了した。オートクレーブを除圧し、反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。粗製溶液の組成（無水ＣＨ２Ｃｌ２で抽出可能な比率、ＧＣ［ａ／ａ］）は、４−フルオロベンジルアミン９０．７％、ベンジルアミン０．４％、４−フルオロベンジルアルコール１．２％、ジ（４−フルオロベンジル）アミン１．８％、三量体（Ｍ＝３５２）１．４％、その他４．５％。
【００２４】
比較例（Ｖ２２）
ＴｉＯ２を加えずに、Ｐｄ／Ｃ上、水性アンモニアによる、メチルアセトフェノンの水素化
メチルアセトフェノン１０ｍｌを、オートクレーブ（Ｂｅｒｇｈｏｆｆ製）中で、濃アンモニア水溶液（２５重量％）３０ｍｌ、メタノール２０ｍｌ、および市販のＰｄ／Ｃ触媒（活性炭上５％Ｐｄ、ＡＭＣ製）５００ｍｇと混合した。この反応混合物を温度９９℃に加熱し、次いで水素を総圧９．４バールまで注入した。反応時間７０分間の後、オートクレーブを冷却、除圧し、反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。メチルアセトフェノンは９９％まで転化された。しかし、アミンへの選択性は１７．７％に過ぎなかった。