説明

アミド化合物の製造方法

【課題】安価で調製が容易で且つ生成物との分離が容易な触媒を用いて、アルコールとアミンから一段階でアミド化合物を製造する方法を提供する。
【解決手段】アルミナ担持銀触媒及び塩基の存在下、下記式(1)
1CH2OH (1)
(式中、R1は、水素原子又は有機基を示す)で表される第1級アルコールと、下記式(2)
23NH (2)
(式中、R2、R3は、同一又は異なって、水素原子、又は式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す。但し、R2及びR3のうち少なくとも一方は式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基である。R2、R3は、互いに結合して、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい)で表される第1級又は第2級アミンとを反応させて、下記式(3)
1CONR23 (3)
(式中、R1、R2、R3は前記に同じ)で表されるアミド化合物を得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミナ担持銀触媒(Ag/Al23)を用いたアルコールとアミンから直接アミド化合物を合成する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
アミド化合物は、基礎化学品、医薬品等の精密化学品、又はその中間原料等として重要な化合物である。従来、アミド化合物の製造法としては、カルボン酸に塩化チオニルを反応させて酸クロリドとし、この酸クロリドにアミンを反応させてアミド化合物を得る方法が一般的である。しかし、この方法は、毒性の強い試薬を用いた多段階反応であり、反応後に化学量論量の塩化水素や二酸化硫黄などの有害廃棄物が生じるという問題がある。
【0003】
これに対して、触媒を用いてアルコールとアミンから一段階でアミドを合成するプロセスは、副生成物が水素のみであるため、原子利用効率が高い反応である。この反応の成功例は2例あり、いずれも触媒として白金族金属錯体を用いた均一系反応である(非特許文献1、2参照)。しかしながら、この方法は、(i)触媒が高価である、(ii)触媒と生成物との分離が難しい、(iii)触媒のリサイクルが困難である、(iv)第2級アミンのアミドの合成が困難である等の欠点があり、経済性、環境調和の観点から問題がある。そのため、高価な白金族金属を用いない不均一系触媒による反応が望まれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】サイエンス(Science)、317、790(2007)
【非特許文献2】ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイエティ(J. Am. Chem. Soc.)、2008、130、17672−17673
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従って、本発明の目的は、安価で調製が容易で且つ生成物との分離が容易な不均一系触媒を用いて、アルコールとアミンから一段階でアミド化合物を製造する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】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、アルミナ担持銀クラスターを触媒として用い、塩基の存在下、第1級アルコールと第1級又は第2級アミンとを反応させると、一段で、しかも高い収率で対応するアミド化合物が生成するとともに、触媒の分離回収が容易で且つ触媒の再利用が可能であることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明は、アルミナ担持銀触媒及び塩基の存在下、下記式(1)
1CH2OH (1)
(式中、R1は、水素原子又は有機基を示す)
で表される第1級アルコールと、下記式(2)
23NH (2)
(式中、R2、R3は、同一又は異なって、水素原子、又は式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す。但し、R2及びR3のうち少なくとも一方は式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基である。R2、R3は、互いに結合して、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい)
で表される第1級又は第2級アミンとを反応させて、下記式(3)
1CONR23 (3)
(式中、R1、R2、R3は前記に同じ)
で表されるアミド化合物を得ることを特徴とするアミド化合物の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、アルミナ担持銀触媒という比較的安価で且つ調製容易な不均一系触媒を用いて、アルコールとアミンから一段階で対応するアミド化合物を収率よく製造することができる。また、この方法は、塩化チオニルを用いる方法と比較して、多量の有害廃棄物が生じないという利点がある。さらに、触媒が不均一系触媒であるため、反応終了後、遠心分離、濾過等の簡易な分離手段により触媒を分離回収できる。また、分離回収した触媒は再利用が可能である。さらに、第1級アミンだけでなく第2級アミンもアルコールと反応するため、第2級アミンのアミドを簡易に製造することができる。このように、本発明は、エネルギー、資源、環境、適用範囲等の各観点から、従来法に比べて遙かに有利なプロセスであり、本反応の触媒系はグリーンケミストリーの原則に適う環境調和型の新規触媒系といえる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明では、アルミナ担持銀触媒及び塩基の存在下、前記式(1)で表される第1級アルコールと、式(2)で表される第1級又は第2級アミンとを反応させて、式(3)で表されるアミド化合物を生成させる。
【0010】
アルミナ担持銀触媒は公知の方法により調製できる。例えば、粉末状等のアルミナに銀化合物の水溶液を含浸させ、空気中、400〜800℃(好ましくは500〜700℃)程度の温度で焼成し、次いで水素気流下、例えば100〜200℃(好ましくは130〜180℃)程度の温度で還元することにより得ることができる。アルミナとしては、特に限定されず、α−アルミナ、γ−アルミナを使用できるが、特にγ−アルミナが好ましい。銀化合物としては、特に限定されず、硝酸銀、塩化銀、硫酸銀、酢酸銀、炭酸銀などを使用できるが、なかでも触媒調製の容易さから硝酸銀が好ましい。
【0011】
アルミナ担持銀触媒における、銀の担持量は、アルミナに対して、例えば0.2〜50重量%、好ましくは0.5〜30重量%、さらに好ましくは1〜10重量%である。担持されている銀の平均粒径は、例えば0.5〜30nm、好ましくは0.7〜3.5nmの範囲である。
【0012】
アルミナ担持銀触媒の使用量は、式(1)で表される第1級アルコールに対して、銀として、例えば0.1〜20モル%、好ましくは0.5〜12モル%、さらに好ましくは1.5〜8モル%である。
【0013】
塩基としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩;炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等のアルカリ金属炭酸水素塩;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸セシウム等のアルカリ金属リン酸塩;酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム等のアルカリ金属有機酸塩;炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカリ土類金属炭酸塩;水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属水酸化物;酢酸マグネシウム等のアルカリ土類金属有機酸塩;トリエチルアミン等の第3級アミンなどが挙げられる。これらのなかでも、アルカリ金属(特に、セシウム)を含む塩基が好ましく、とりわけアルカリ金属炭酸塩(特に、炭酸セシウム)が好ましい。
【0014】
塩基の使用量は、式(1)で表される第1級アルコールに対して、例えば1〜80モル%、好ましくは5〜50モル%、さらに好ましくは10〜30モル%である。
【0015】
式(1)で表される第1級アルコールにおいて、R1は、水素原子又は有機基を示す。有機基としては、本反応を阻害しないような有機基(例えば、本方法における反応条件下で非反応性の有機基)であればよく、例えば、炭化水素基及び/又は複素環式基を含有する基が挙げられる。有機基の炭素数は、例えば1〜25、好ましくは1〜15程度である。
【0016】
前記炭化水素基及び複素環式基には、置換基を有する炭化水素基及び複素環式基も含まれる。前記炭化水素基には、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらの基が結合した基が含まれる。
【0017】
脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、デシル、ドデシル基などの炭素数1〜20(好ましくは1〜10)程度のアルキル基;ビニル、アリル、1−ブテニル基などの炭素数2〜20(好ましくは2〜10)程度のアルケニル基;エチニル、プロピニル基などの炭素数2〜20(好ましくは2〜10)程度のアルキニル基などが挙げられる。
【0018】
脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル基などの3〜20員(好ましくは3〜15員、さらに好ましくは5〜8員)程度のシクロアルキル基;シクロペンテニル、シクロへキセニル基などの3〜20員(好ましくは3〜15員、さらに好ましくは5〜8員)程度のシクロアルケニル基;パーヒドロナフタレン−1−イル基、ノルボルニル、アダマンチル、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン−3−イル基などの橋かけ環式炭化水素基などが挙げられる。芳香族炭化水素基としては、フェニル、ナフチル基などの炭素数6〜14(好ましくは6〜10)程度の芳香族炭化水素基が挙げられる。
【0019】
脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とが結合した基には、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、2−シクロヘキシルエチル基などのシクロアルキル−アルキル基(例えば、C3-20シクロアルキル−C1-4アルキル基など)などが含まれる。また、脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基には、アラルキル基(例えば、C7-18アラルキル基など)、アルキル置換アリール基(例えば、1〜4個程度のC1-4アルキル基が置換したフェニル基又はナフチル基など)などが含まれる。
【0020】
好ましい炭化水素基には、C1-10アルキル基、C2-10アルケニル基、C2-10アルキニル基、C3-15シクロアルキル基、C6-10芳香族炭化水素基、C3-15シクロアルキル−C1-4アルキル基、C7-14アラルキル基等が含まれる。
【0021】
上記炭化水素基は、種々の置換基、例えば、ハロゲン原子、オキソ基、ヒドロキシル基、置換オキシ基(例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基など)、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基(アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基など)、置換又は無置換カルバモイル基(炭化水素基置換カルバモイル基等)、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置換アミノ基(炭化水素基置換アミノ基等)、スルホ基、複素環式基などを有していてもよい。前記ヒドロキシル基やカルボキシル基は有機合成の分野で慣用の保護基で保護されていてもよい。また、脂環式炭化水素基や芳香族炭化水素基の環には芳香族性又は非芳香属性の複素環が縮合していてもよい。
【0022】
前記R1における有機基の例としての複素環式基を構成する複素環には、芳香族性複素環及び非芳香族性複素環が含まれる。このような複素環としては、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環(例えば、オキシラン環などの3員環、オキセタン環などの4員環、フラン、テトラヒドロフラン、オキサゾール、γ−ブチロラクトン環などの5員環、4−オキソ−4H−ピラン、テトラヒドロピラン、モルホリン環などの6員環、ベンゾフラン、4−オキソ−4H−クロメン、クロマン環などの縮合環、3−オキサトリシクロ[4.3.1.14,8]ウンデカン−2−オン環、3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン環などの橋かけ環)、ヘテロ原子としてイオウ原子を含む複素環(例えば、チオフェン、チアゾール、チアジアゾール環などの5員環、4−オキソ−4H−チオピラン環などの6員環、ベンゾチオフェン環などの縮合環など)、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環(例えば、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール環などの5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペリジン、ピペラジン環などの6員環、インドール、インドリン、キノリン、アクリジン、ナフチリジン、キナゾリン、プリン環などの縮合環など)などが挙げられる。上記複素環式基には、前記炭化水素基が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル、エチル基などのC1-4アルキル基など)、シクロアルキル基、アリール基(例えば、フェニル、ナフチル基など)などの置換基を有していてもよい。また、複素環を構成する窒素原子は保護基で保護されていてもよい。
【0023】
前記R1における有機基としては、1又は2以上の炭化水素基及び/又は複素環式基と、1又は2以上の連結基とで構成されていてもよい。連結基としては、例えば、エーテル結合(−O−)、チオエーテル結合(−S−)、エステル結合(−COO−)、アミド結合(−CONH−)、カルボニル基(−CO−)、これらが2以上結合した基などが挙げられる。
【0024】
1としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アリル基等の脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基、4−メチルフェニル基、ベンジル基等の脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基、シクロへキシルメチル基等の脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とが結合した基などが好ましい。
【0025】
式(1)で表される第1級アルコールは、1価アルコールのほか、2価アルコールや3価アルコール等の多価アルコールであってもよい。式(1)で表される第1級アルコールの炭素数は、例えば2〜26、好ましくは2〜16程度である
【0026】
式(1)で表される第1級アルコールの代表的な例として、メタノール、エタノール、1−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチルヘキシルアルコール、1−デカノール、1−ドデカノール等の脂肪族アルコール;シクロペンタンメタノール、シクロヘキサンメタノール、アダマンタンメタノール等の脂環式アルコール;ベンジルアルコール、4−フルオロベンジルアルコール、4−クロロフェン汁アルコール、4−メチルベンジルアルコール、4−メトキシベンジルアルコール、フェネチルアルコール、3−フェニル−1−プロパノール等の芳香族アルコール;エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール等の2価アルコールなどが挙げられる。
【0027】
式(2)で表される第1級又は第2級アミンにおいて、R2、R3における、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基としては、前記R1における有機基と同様のものが挙げられる。この場合の有機基の炭素数も、例えば1〜25、好ましくは1〜15程度である。
【0028】
2、R3は、互いに結合して、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい。このような環としては、例えば、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環などの5〜12員環が挙げられる。環は、アルキル基、ハロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。
【0029】
2、R3としては、水素原子(但し、R2、R3は同時に水素原子であることはない);メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アリル基等の脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基、4−メチルフェニル基、ベンジル基等の脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基、シクロへキシルメチル基等の脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とが結合した基などが好ましい。R2、R3は、互いに結合して、隣接する窒素原子とともに環を形成するのも好ましい。
【0030】
式(2)で表される第1級又は第2級アミンの炭素数は、例えば1〜40、好ましくは1〜20程度である。
【0031】
式(2)で表される第1級又は第2級アミンの代表的な例として、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、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、1−アダマンチルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、アニリン、トルイジン、1−ナフチルアミン等の第1級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジベンジルアミン、N−メチルベンジルアミン、N−メチルアニリン等の鎖状の第2級アミン;ピロリジン、ピペリジン、モルホリン等の環状の第2級アミンなどが挙げられる。
【0032】
式(2)で表される第1級又は第2級アミンの使用量は、式(1)で表される第1級アルコール1モルに対して、例えば0.5〜10モル、好ましくは1〜5モル、さらに好ましくは1.2〜3モル程度である。
【0033】
反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行われる。溶媒としては、反応に不活性な溶媒であればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル;N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル;ジクロロメタン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン;これらの混合溶媒などが挙げられる。これらのなかでも、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が好ましい。
【0034】
反応温度は、例えば、50〜200℃、好ましくは80〜170℃程度である。
【0035】
反応により、式(3)で表されるアミド化合物が生成する。反応機構としては、第1級アルコールが触媒により脱水素されてアルデヒドとなり、このアルデヒドがアミンと反応してヘミアミナールとなり、このヘミアミナールが触媒によりさらに脱水素されてアミドに変換されるものと推測される。
【0036】
反応終了後、反応混合液を遠心分離、濾過等に付すことにより、アルミナ担持銀触媒を分離回収できる。回収した触媒はそのまま再利用してもよいが、例えば、回収した触媒を水等で洗浄した後、空気中で焼成し(約600℃)、次いで水素で還元(約150℃)することにより再生処理を施した後、反応系で再利用することもできる。
【0037】
反応生成物は、濾過、濃縮、抽出、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の手段により精製し、目的のアミド化合物を単離することができる。
【0038】
本発明の方法では、触媒のターンオーバー数(銀基準)は、均一系ルテニウム触媒のターンオーバー数よりも大きい。このため、アミド化合物を工業的に効率よく製造することができる。
【実施例】
【0039】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【0040】
なお、担体に担持された銀の平均粒子径は、広域X線吸収微細構造(EXAFS)あるいは粉末X線回折により求めることができる。EXAFSによる算出方法においては、AgのK殻のX線吸収微細構造(X-ray absorption fine structure:XAFS)をSPring−8、BL−01B1にて室温で測定し、そこからEXAFSのAg−Ag配位数を得、A. Jentys, Phys. Chem. Chem. Phys., 1999, vol. 1, p. 4059 中の計算式より粒径を見積もることにより求めることができる。下記の調製例における銀の平均粒子径はEXAFSによる算出方法により求めた値である。
【0041】
調製例1(アルミナ担持銀触媒の調製)
γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を0.5Mの硝酸銀水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、アルミナ担持銀触媒(銀の担持量:アルミナに対して1重量%、銀の平均粒子径:0.73nm)(「Ag/Al23−1」)を得た。
硝酸銀水溶液の使用量を変化させた以外は上記と同様の操作を行い、銀の担持量が3重量%、5重量%、10重量%、50重量%のアルミナ担持銀触媒[それぞれ、「Ag/Al23−3」(銀の平均粒子径:0.78nm)、「Ag/Al23−5」(銀の平均粒子径:0.84nm)、「Ag/Al23−10」(銀の平均粒子径:1.2nm)、「Ag/Al23−50」(銀の平均粒子径:30nm)]を得た。
【0042】
調製例2(アルミナ担持ロジウム触媒の調製)
γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を0.2Mの硝酸ロジウム水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、アルミナ担持ロジウム触媒(ロジウムの担持量:アルミナに対して1重量%)(「Rh/Al23−1」)を得た。
【0043】
調製例3(アルミナ担持白金触媒の調製)
γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を0.2Mの硝酸白金水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、アルミナ担持白金触媒(白金の担持量:アルミナに対して1重量%)(「Pt/Al23−1」)を得た。
【0044】
調製例4(アルミナ担持ルテニウム触媒の調製)
γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を0.2Mの塩化ルテニウム水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、アルミナ担持ルテニウム触媒(ルテニウムの担持量:アルミナに対して1重量%)(「Ru/Al23−1」)を得た。
【0045】
調製例5(アルミナ担持パラジウム触媒の調製)
γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を0.2Mの硝酸パラジウム水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、アルミナ担持パラジウム触媒(パラジウムの担持量:アルミナに対して1重量%)(「Pd/Al23−1」)を得た。
【0046】
調製例6(アルミナ担持金触媒の調製)
濃度10mMの塩化金(III)酸水溶液を約70℃に保持しながら、0.5N水酸化ナトリウム水溶液を用いて、pH7に調節した後、γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を添加し、約70℃に保持しながら、1時間撹拌した。その後、静置して上澄み液を除去し、残留物にイオン交換水300mLを加えて、室温で5分間撹拌した後、上澄み液を除去するという洗浄操作を3回繰り返した。残留物を濾過し、100℃で12時間乾燥させ、300℃で2時間、空気中で焼成することにより、アルミナ担持金触媒(金の担持量:アルミナに対して1重量%)(「Au/Al23−1」)を得た。
【0047】
調製例7(アルミナ担持銅触媒の調製)
γ−アルミナ(Sasol製アルミナ「Catapal B」を600℃にて3時間焼成することにより得られたもの)を0.2Mの硝酸銅水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、アルミナ担持銅触媒(銅の担持量:アルミナに対して8重量%)(「Cu/Al23−8」)を得た。
【0048】
調製例8(シリカ担持銀触媒の調製)
シリカ(富士シリシア製「Q−15」)を0.5Mの硝酸銀水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、シリカ担持銀触媒(銀の担持量:シリカに対して5重量%)(「Ag/SiO2−5」)を得た。
【0049】
調製例9(ジルコニア担持銀触媒の調製)
ジルコニウムオキシ硝酸塩・2水和物を蒸留水中にて水酸化アンモニウム水溶液(1.0mol/L)を加えることによって生じる沈殿を蒸留水で3回洗浄し、さらに100℃で乾燥することによりジルコニアを得た。このジルコニアを0.5Mの硝酸銀水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、ジルコニア担持銀触媒(銀の担持量:ジルコニアに対して5重量%)(「Ag/ZrO2−5」)を得た。
【0050】
調製例10(セリア担持銀触媒の調製)
セリア(触媒学会が提供する参照触媒「JRC−CEO−1」)を0.5Mの硝酸銀水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、セリア担持銀触媒(銀の担持量:セリアに対して5重量%)(「Ag/CeO2−5」)を得た。
【0051】
調製例11(マグネシア担持銀触媒の調製)
マグネシア(触媒学会が提供する参照触媒「JRC−MGO−1」)を0.5Mの硝酸銀水溶液に浸漬した。その後、減圧下80℃で蒸発乾固させ、得られた固体を600℃で1時間焼成した。次いで、水素気流下、300℃で10分間処理することにより、マグネシア担持銀触媒(銀の担持量:マグネシアに対して5重量%)(「Ag/MgO−5」)を得た。
【0052】
実施例1
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/Al23−1(調製例1)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが61%の収率で生成していた。
【0053】
実施例2
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/Al23−1(調製例1)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが80%の収率で生成していた。
【0054】
実施例3
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/Al23−3(調製例1)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが84%の収率で生成していた。
【0055】
実施例4
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが87%の収率で生成していた。
【0056】
実施例5
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/Al23−10(調製例1)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが82%の収率で生成していた。
【0057】
実施例6
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/Al23−50(調製例1)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが31%の収率で生成していた。
【0058】
比較例1
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Rh/Al23−1(調製例2)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンは生成していなかった。
【0059】
比較例2
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Pt/Al23−1(調製例3)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが2.9%の収率で生成していた。
【0060】
比較例3
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ru/Al23−1(調製例4)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが2.1%の収率で生成していた。
【0061】
比較例4
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Pd/Al23−1(調製例5)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが18%の収率で生成していた。
【0062】
比較例5
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Au/Al23−1(調製例6)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが27%の収率で生成していた。
【0063】
比較例6
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Cu/Al23−8(調製例7)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で48時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが2.2%の収率で生成していた。
【0064】
比較例7
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/SiO2−5(調製例8)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが8.1%の収率で生成していた。
【0065】
比較例8
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/ZrO2−5(調製例9)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが43%の収率で生成していた。
【0066】
比較例9
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/CeO2−5(調製例10)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンは生成していなかった。
【0067】
比較例10
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、Ag/MgO−5(調製例11)0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが8.0%の収率で生成していた。
【0068】
比較例11
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、銀粉末0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが1.6%の収率で生成していた。
【0069】
比較例12
4−フルオロベンジルアミン(1.0mmol)、モルホリン(1.0mmol)、硝酸銀0.1g、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが1.1%の収率で生成していた。
【0070】
実施例7
ベンジルアルコール(1.0mmol)、ピペリジン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ベンゾイルピペリジンが82%の収率で生成していた。
【0071】
実施例8
ベンジルアルコール(1.0mmol)、ピロリジン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ベンゾイルピロリジンが92%の収率で生成していた。
【0072】
実施例9
ベンジルアルコール(1.0mmol)、N−メチルベンジルアミン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ベンゾイル−N−メチルベンジルアミンが78%の収率で生成していた。
【0073】
実施例10
ベンジルアルコール(1.0mmol)、ベンジルアミン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びo−キシレン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、150℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ベンゾイルベンジルアミンが61%の収率で生成していた。なお、対応するイミンが17%の収率で生成していた。
【0074】
実施例11
ベンジルアルコール(1.0mmol)、シクロヘキシルアミン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ベンゾイルシクロヘキシルアミンが48%の収率で生成していた。なお、対応するイミンが29%の収率で生成していた。
【0075】
実施例12
ベンジルアルコール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ベンゾイルモルホリンが93%の収率で生成していた。
【0076】
実施例13
4−メトキシベンジルアルコール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−メトキシベンゾイル)モルホリンが93%の収率で生成していた。
【0077】
実施例14
4−メチルベンジルアルコール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−メチルベンゾイル)モルホリンが84%の収率で生成していた。
【0078】
実施例15
4−フルオロベンジルアルコール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びトルエン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、130℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが91%の収率で生成していた。
【0079】
実施例16(再利用1回目)
実施例15で得られた反応混合液を遠心分離に付し、触媒を回収し、水洗した後、空気中、600℃で10分焼成し、次いで水素気流下、窒素雰囲気下、150℃で5分還元した。こうして得られた触媒を用いた以外は、実施例15と同様の反応を行ったところ、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが87%の収率で生成していた。
【0080】
実施例17(再利用2回目)
実施例16で得られた反応混合液を遠心分離に付し、触媒を回収し、水洗した後、空気中、600℃で10分焼成し、次いで水素気流下、窒素雰囲気下、150℃で5分還元した。こうして得られた触媒を用いた以外は、実施例16と同様の反応を行ったところ、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが88%の収率で生成していた。
【0081】
実施例18
1−ヘキサノール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びo−キシレン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、150℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−ヘキサノイルモルホリンが83%の収率で生成していた。
【0082】
実施例19
1−オクタノール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びo−キシレン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、150℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−オクタノイルモルホリンが71%の収率で生成していた。
【0083】
実施例20
シクロヘキサンメタノール(1.0mmol)、モルホリン(2.0mmol)、Ag/Al23−5(調製例1)(銀として0.04mmol)、炭酸セシウム[Cs2CO3](0.2mmol)及びo−キシレン2mLの混合物を、窒素雰囲気下、150℃で24時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−シクロヘキサンカルボニルモルホリンが67%の収率で生成していた。
【0084】
実施例21
炭酸セシウムに代えて、炭酸ルビジウム[Rb2CO3](0.2mmol)を用いたこと以外は実施例4と同様の操作を行った。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが23%の収率で生成していた。
【0085】
実施例22
炭酸セシウムに代えて、水酸化ナトリウム[NaOH](0.2mmol)を用いたこと以外は実施例4と同様の操作を行った。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンが19%の収率で生成していた。
【0086】
比較例13
炭酸セシウムを使用しなかったこと以外は実施例4と同様の操作を行った。反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、N−(4−フルオロベンゾイル)モルホリンは生成していなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミナ担持銀触媒及び塩基の存在下、下記式(1)
1CH2OH (1)
(式中、R1は、水素原子又は有機基を示す)
で表される第1級アルコールと、下記式(2)
23NH (2)
(式中、R2、R3は、同一又は異なって、水素原子、又は式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す。但し、R2及びR3のうち少なくとも一方は式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基である。R2、R3は、互いに結合して、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい)
で表される第1級又は第2級アミンとを反応させて、下記式(3)
1CONR23 (3)
(式中、R1、R2、R3は前記に同じ)
で表されるアミド化合物を得ることを特徴とするアミド化合物の製造方法。

【公開番号】特開2011−37770(P2011−37770A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−186807(P2009−186807)
【出願日】平成21年8月11日(2009.8.11)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 平成21年3月18日 インターネットアドレス「http://www.shokubai.org/meeting/topics.html」に発表
【出願人】(000002901)ダイセル化学工業株式会社 (1,236)
【Fターム(参考)】