(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
0004204215.tif 000006
［但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が、相互に独立して、それぞれ水素、直鎖若しくは分岐のＣ1〜Ｃ12アルキル、Ｃ3〜Ｃ12シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ10アリール又はＣ7〜Ｃ11アラルキルを表し、且つ基Ｒ1及びＲ2の少なくとも１個が、芳香族単位が少なくとも１個のハロゲンで置換されているアリール又はアラルキルである。］
で表されるアミンを製造する方法であって、
無機担体上に設けられていても良く、かつラネーＣｏ、酸化ニッケル、酸化コバルト、混合Ｎｉ／Ｃｏ酸化物、及びその混合物から選択されたＣｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒及びさらに元素Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｓｉの酸化物及び混合酸化物、及びこれらの混合物から選択された固体酸助触媒の存在下、且つ有機イオウ化合物の非存在下において、
式(II)で表されるカルボニル化合物又は式(III)で表されるアルコール：
【化２】
0004204215.tif 000007
を、式(IV)：
【化３】
0004204215.tif 000008
［但し、Ｒ1〜Ｒ4が上記と同義である。］
で表される窒素化合物を用いて接触還元アミノ化することにより前記式（Ｉ）のアミンを製造することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒が、さらに８０質量％以下のＣｕを含む（質量％は触媒全質量に対して金属として計算された値である）請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ラネーＣｏ触媒として、さらに０．１〜１０質量％のＡｌ、Ｎｉ、Ｃｒ及び／又はＦｅを含む（質量％は触媒全質量に対して金属として計算された値である）ラネーＣｏ触媒を使用する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
Ｃｏ−Ｎｉ触媒として、ＺｒＯ2上に担持され、さらに５０質量％以下のＣｕＯを含む（ＣｕＯの質量％は触媒全質量に対してＣｕＯとして計算された値である）Ｃｏ−Ｎｉ触媒を使用する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
触媒及び助触媒を懸濁状態で使用する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
式(II)で表されるカルボニル化合物及び式(III)で表されるアルコールにおいて、Ｒ1が１個の塩素原子で置換されたフェニルであり、Ｒ2がＣ1〜Ｃ6アルキルである請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
カルボニル化合物としてｐ−クロロアセトフェノンを、窒素化合物としてアンモニアを使用する請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、触媒還元（水素化）アミノ化で変化しない少なくとも１種のハロゲン置換芳香族単位を有するカルボニル化合物又はアルコールを触媒還元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。
【０００２】
カルボニル化合物の、アンモニア又は第１級若しくは第２級アミンによる還元アミノ化は、アミンを製造する標準的方法である。この反応は、通常、金属触媒、例えばラネーＮｉ、ラネーＣｏ、Ｐｔ／活性炭素、Ｐｄ／活性炭素、Ｐｄ／ＢａＳＯ４、Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３の存在下に行われる。Houben-Weyl, Methoden der Organishen Chemie, 第4版, IV/1c巻, Reduction part I, Thime Verlag, 1980, 436-437頁において、芳香族環に結合した塩素はラネーニッケルを用いる還元アミノ化で攻撃されないと記載されている。例として２つの反応が報告されているが、これらにより低収率がもたらされる。おそらく、この例では、脱ハロゲン化が２次反応として相当起こっていると考えられる。
【０００３】
ＧＢ９６９９７７には、置換された１，３−ジフェニルプロピルアミン及び対応するイミンが記載されている。実施例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−プロパノールを、触媒としてラネーニッケル上で アンモニアを用いて還元アミノ化する方法が記載されている。後処理後、塩酸・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）プロパンを生成物として得る。
【０００４】
ＥＰ−Ａ−０３５５３５１は、ハロゲン置換芳香族置換基を含むオキソ化合物の還元アミノ化によりアミンを製造する方法に関するものである。特に、この反応は、アンモニア又はアミンの存在下、ラネーＮｉ又はラネーＣｏ上で行われる。さらに、反応は、有機イオウ化合物（例、ジメチルスルホキシド又はビス（２−ヒドロキシエチル）スルフィド）の存在下に行われる。有機イオウ化合物は、触媒に対して、好ましくは１〜２５質量％の量で使用されている。カルボニル化合物に対して、１質量％を超える量が存在している。イオウ化合物は、部分的に触媒毒として働くので、芳香族環に結合したハロゲンは保持され得る。例えば、ｐ−クロロアセトフェノンのアミノ化は、適当な条件下で、９０％までの収率でｐ−クロロフェニルエチルアミンが得られる。
【０００５】
しかしながら、比較的大量のイオウ化合物の添加は、別の化合物を反応系に導入するので不利であり、またこれは反応生成物の精製を、特に蒸留による場合のそれを、より困難にし得る。さらに、有機イオウ化合物は、触媒の消費量を増加させる。典型的な例として、カルボニル化合物に対して６質量％を超えるＮｉ触媒である。
【０００６】
本発明の目的は、少なくとも１種のハロゲン置換芳香族単位を有するアミンを、対応するカルボニル化合物又はアルコールを、ハロゲン置換芳香族単位を保持しながら、触媒還元アミノ化することにより製造する方法であって、公知の方法の不利を回避し、少量の触媒の使用で高収率の所望の生成物を得ることができる方法を提供することにある。
【０００７】
本発明者等は、上記目的が、式（Ｉ）：
【０００８】
【化４】
0004204215.tif 000002
【０００９】
［但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、相互に独立して、それぞれ水素、直鎖若しくは分岐のＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１０アリール又はＣ７〜Ｃ１１アラルキルを表し、且つ基Ｒ１及びＲ２の少なくとも１個が、芳香族単位が少なくとも１個のハロゲンで置換されているアリール又はアラルキルである。］
で表されるアミンを、
Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒、及びさらに固体酸助触媒の存在下、且つ有機イオウ化合物の非存在下において、
式(II)で表されるカルボニル化合物又は式(III)で表されるアルコール：
【００１０】
【化５】
0004204215.tif 000003
を、式(IV)：
【００１１】
【化６】
0004204215.tif 000004
【００１２】
［但し、Ｒ１〜Ｒ４が上記と同義である。］
で表される窒素化合物を用いて接触還元アミノ化することにより製造する方法により達成されることを見出した。
【００１３】
本発明によれば、極めて良好なアミン収率を、反応で使用されるＣｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒を固体酸と組み合わせて使用することにより、ハロアリールケトン、アルデヒド又はアルコールの還元アミノ化において達成することができる。この場合、芳香族環に結合したハロゲンの実質的な保持が、有機硫黄化合物の添加無しでさえ達成される。
【００１４】
Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒としては、ラネーＣｏ、ラネーＮｉ、ラネーＣｏ−Ｎｉ、ラネーＮｉ−Ｆｅ、ラネーＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ、酸化ニッケル、酸化コバルト、混合Ｎｉ／Ｃｏ酸化物、及びその混合物から選択されることが好ましい。また、これらは無機担体上に設けられていても良い。
【００１５】
Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒は、さらに０〜８０質量％のＣｕ、及び０〜１０質量％、好ましくは０〜５質量％の他の金属を含むことができる。これらの各質量％は触媒全質量に対して金属として計算された値である。
【００１６】
本発明の方法においては、Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒を、単体Ｃｏ及び／又はＮｉのスポンジの形、或いはラネーコバルト又はラネーニッケルの形、担体上に設けられたＣｏ又はＮｉ又は酸化コバルト又は酸化ニッケルの形（担持触媒）で、使用することが好ましい。これらはまた混合物として、どのような混合比でも使用することができる。これらの触媒の担体の例としては、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、活性炭、及び当該技術者に公知の他の触媒担体を挙げることができる。
【００１７】
ラネー触媒の中で、ラネーコバルト、ラネーコバルト−ニッケル、ラネーコバルト−ニッケル−鉄、ラネーコバルト−ニッケル−鉄−クロム、或いはドーパントとして他の遷移金属を含有するラネーコバルト又はラネーニッケル等のラネー触媒を、乾燥状態で、水で湿った又は溶剤で湿った状態で使用することが好ましい。特に、さらに０又は０．１〜１０質量％（好ましくは５質量％までの）のＡｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒを含むラネーコバルトを使用することが好ましい。Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒は、アミノ化されるカルボニル化合物に対して、一般に０．０１〜２０質量％、好ましくは０．１〜１０質量％、特に好ましくは０．３〜５質量％の量で使用される。
【００１８】
本発明によれば、ＺｒＯ２上に担持され、さらに０〜５０質量％のＣｕＯを含む（ＣｕＯの質量％は触媒全質量に対してＣｕＯで計算された値である）Ｃｏ−Ｎｉ触媒を使用することも好ましい。
【００１９】
本発明によれば、固体酸触媒は、金属酸化物及び混合金属酸化物、ゼオライト、無機酸及び有機酸の金属塩及びアンモニウム塩、酸イオン交換体、及びその混合物から選択されるものであることが好ましい。
【００２０】
本発明の方法における固体酸として、元素Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉの酸化物及び混合酸化物等の金属酸化物；天然又は合成ゼオライト；塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の強鉱酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、スルホン酸等の強有機酸の、金属塩及びアンモニウム塩；又は酸イオン交換体（例、Nafion)を使用することが好ましい。使用される酸助触媒の量は、アミノ化するカルボニル化合物に対して０．１〜２０質量％、特に１〜１０質量％の範囲が好ましい。
【００２１】
担持Ｃｏ−及び／又はＮｉ−含有触媒を使用する場合、担持材料（例、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２）は酸助触媒として働く。この場合、追加の酸助触媒の添加は必要ない。アンモニウム塩を酸助触媒として使用する場合、対応する酸をアンモニウム塩の代わりに直接使用することができる。アンモニウム塩は、その後、酸とアンモニア又はアミンとの反応により形成される。
【００２２】
本発明の方法では、使用される酸触媒は金属酸化物又はその混合物であることが好ましい。特にＺｒＯ２が好ましい。
【００２３】
本発明で使用されるカルボニル化合物又はアルコールは、実質的に限定されることなく選択することができる。これらは、芳香族単位が少なくとも１個のハロゲン原子で置換されている少なくとも１個のアリール又はアラルキル基を有している。芳香族単位は、塩素、特に１個の塩素原子で置換されていることが好ましい。
【００２４】
アリール基は、フェニル基であることが特に好ましく、アラルキル基はベンジル基であることが特に好ましい。アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ６アルキルが好ましく、シクロアルキル基は、Ｃ３〜Ｃ６シクロアルキルが好ましい。式(II)及び(III)の化合物において、いずれの基も水素ではないことが好ましい。特に、Ｒ１が１個の塩素で置換されたフェニルであり、Ｒ２がＣ１〜Ｃ６アルキルであることが好ましい。カルボニル化合物として、ｐ−クロロアセトフェノンを使用することが特に好ましい。式(IV)の窒素化合物はアンモニア又は第１級若しくは第２級脂肪族アミンであることが好ましい。脂肪族アミンはＣ１〜Ｃ６アルキル基を有することが好ましい。窒素化合物としてアンモニアを用いることが特に好ましい。
【００２５】
本発明の方法におけるアミノ化は、溶剤、例えばアルコール（例、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール）、脂肪族若しくは芳香族炭化水素（例、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、イソオクタン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル）中において行うことができる。しかしながら、好ましい態様においては、追加的な溶剤は使用せずに、その代わりに、過剰に使用されたアミノ化試薬（アンモニア又はアミン）が同時に溶剤として機能する。アンモニア又はアミンのカルボニル化合物に対するモル比は、１を超えることが好ましく、速い反応のために２を超えることが好ましい。
【００２６】
アミノ化は、１０〜２５０℃（特に４０〜１５０℃）、そして１０〜２００バール（特に３０〜１３０バール）の圧力で行うことが好ましい。
【００２７】
本発明の方法は、固定床で行うことができるが、例えばオートクレーブで行うこともできる。Ｃｏ−又はＮｉ−含有触媒及び酸助触媒及びさらにカルボニル化合物が、保護ガス存在下に反応器に、適当な順序で導入される。室温で、アンモニア又はアミンが撹拌しながら導入される。混合物は反応温度に加熱され、次いで、水素が、反応圧に達するまで注入される。水素の取り込みが終了した後、反応器は室温まで冷却され、排出され、空にされる。触媒は、ろ別され、次の反応サイクルに再利用される。反応生成物の後処理はその後、当該技術者の公知の方法で行われる。
【００２８】
この方法は、バッチ式で、例えばオートクレーブ中でも、或いは連続的に、例えば付属分離器及び減圧器を備えた圧力管中で、行うことができる。
【００２９】
酸助触媒と組み合わせてＣｏ−又はＮｉ−含有触媒を使用することにより、ハロアリールケトン及びアルデヒドの還元アミノ化において脱ハロゲン化を顕著に抑制することができ、これにより、アミンの高収率を達成することができる。簡単な合成手順及び有機溶剤の省略を兼ね備えた本発明の方法は、高いアミン選択性及び高い収率が達成されることから、後処理を簡単にすることができ、従って全体に亘って経済的な製造方法とすることができる。
【００３０】
本発明の方法を、代表的カルボニル化合物としてｐ−クロロアセトフェノンを用いて下記の実施例により説明する。
【００３１】
［実施例］
本実施例で使用したｐ−クロロアセトフェノンは純度９９％を超える（ＧＣによる）ものである。使用した触媒は同様に市販品であり、下記の組成を有するものである：
Ｒａ−Ｃｏ：  ラネーコバルト、懸濁触媒
Ｒａ−Ｎｉ：  ラネーニッケル、懸濁触媒
Ａｌ2Ｏ3：    粉末
ＺｒＯ2：     粉末
ＴｉＯ2：     粉末
Ａｌ−Ｓｉ：  珪酸アルミニウム、粉末
Ｎｉ−Ｃｕ：  ＮｉＯ／ＣｕＯ／ＭｏＯ3／ＺｒＯ2
（質量比＝５０．６：１６．７：１．５：３１．２）、
還元され、部分的に不動態化され、粉砕された粉末
Ｎｉ−Ｃｏ：  ＮｉＯ／ＣｏＯ／ＣｕＯ／ＺｒＯ2
（質量比＝２８：２８：１３：３１）、
還元され、部分的に不動態化され、粉砕された粉末
【００３２】
アミノ化実験は下記の一般的方法を用いて行い、最適化したものではない。このため、より高いアミン選択性及び収率が達成され得るであろう。
【００３３】
一般的方法：
触媒、ｐ−クロロアセトフェノン及び必要により溶剤としてメタノールを、ディスクスターラと２枚のバッフルを装着した２．５Ｌオートクレーブに導入し、窒素を入れ、充満させた。室温にて、まずアンモニアを、その後水素を、撹拌しながら（５００ｒｐｍ）、２０バールの圧力まで注入した。混合物を反応温度まで加熱し、さらに水素を反応圧に達するまで注入し、次いで混合物を一定の水素圧下に撹拌した。水素の取り込みが終了した後、オートクレーブを冷却し、減圧し、排出し、空にした。反応生成物の組成は、ガスクロマトグラフィで測定された。実験結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
0004204215.tif 000005