テトラヒドロピランを溶媒とする１級アミド化合物の製造方法
【課題】より安全性が高く、簡便な、高極性反応原料等にも適用できる１級アミド化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物をテトラヒドロピラン中で反応させる１級アミド化合物の製造方法。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、反応操作の簡素化、溶媒の再使用及び使用量の低減などに可能にあり、さらに高極性反応原料に対しても広く適用できる。
【解決手段】１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物をテトラヒドロピラン中で反応させる１級アミド化合物の製造方法。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、反応操作の簡素化、溶媒の再使用及び使用量の低減などに可能にあり、さらに高極性反応原料に対しても広く適用できる。
【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１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物を反応させ、１級アミド化合物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１級アミド化合物は１級アミン化合物とカルボン酸化合物を反応させることによって製造される（Organic Functional Group Preparation second edition Volume1 p.315；非特許文献１）。アミド化反応の脱水は一般的に困難であり、高温条件下で行われる。
【０００３】
より緩和な反応条件で行われる１級アミド化合物の製造方法としては、塩基の存在下、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物と１級アミン化合物を反応させる方法がある（Chemical Review, 52 P237 (1953)；非特許文献２）。この場合、１級アミド化合物を単離精製するには、反応により生成した塩酸塩、カルボン酸塩等の塩類を分離するために反応溶液に水を加え、副成した塩類を水層に移し、生成物の１級アミド化合物を有機層に抽出して分離する。
【０００４】
しかし、一般的に１級アミド化合物は極性が高く、しばし抽出工程において水層に溶解するため、適当な抽出溶媒を加え、１級アミド化合物を水層から回収する抽出工程が必要である。ここで使用される抽出溶媒としては、反応工程と抽出工程に異なる溶媒を用いると溶媒の汚染が起こり、回収再利用することが困難となるため、１級アミド化反応条件で不活性であり、続く抽出工程において１級アミド化合物の有機層への抽出力が高いハロゲン系の溶媒が主に用いられる。しかし、ハロゲン系溶媒は、麻酔性、装置腐食性、燃焼時に塩酸が発生するなどの問題があり、環境や人体へ影響を及ぼし、近年使用の制限、使用自粛が行われている。
【０００５】
【非特許文献１】Organic Functional Group Preparation second edition Volume1 p.315
【非特許文献２】Chemical Review, 52 P237 (1953)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、従来公知１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物による１級アミド化合物の製造方法において、より安全性が高く簡便な１級アミド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】
【０００７】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物の反応溶媒及び抽出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。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の１級アミド化合物の製造方法に関するものである。
１．１級アミン化合物とカルボン酸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１級アミド化合物の製造方法。
２．１級アミン化合物とカルボン酸塩化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１級アミド化合物の製造方法。
３．１級アミン化合物とカルボン酸無水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１級アミド化合物の製造方法。
４．１級アミド化反応の後、水を加え、反応により生成した１級アミド化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
毒性が低いテトラヒドロピランを反応及び抽出溶媒として使用する本発明の１級アミド化合物の製造方法により、反応操作の簡素化、溶媒の再使用及び使用量の低減などが可能になり、さらに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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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１級アミド化合物の製造方法は、１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物をテトラヒドロピラン溶媒中で反応させることを特徴とする。
【００１１】
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。
【００１２】
本発明で使用される１級アミン化合物については特に制限はない。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、オクチルアミン、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシ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、トルイジン、ｐ−クロロアニリン、２−ナフチルアミンなどの芳香族１級アミン、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノキノリン、５−アミノピリミジン、５−アミノインドールなどの複素環含有アミンなどが挙げられる。
【００１３】
本発明で使用されるカルボン酸化合物については特に制限はない。具体例としては、酢酸、プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸、テレフタル酸のような芳香族カルボン酸、ピリジンカルボン酸などの複素環式カルボン酸などが挙げられる。
【００１４】
本発明で使用されるカルボン酸塩化物については特に制限はない。具体例としては、酢酸クロライド、プロピオン酸クロライドなどの脂肪族カルボン酸塩化物、安息香酸クロライド、テレフタル酸のような芳香族カルボン酸塩化物などが挙げられる。
【００１５】
本発明で使用されるカルボン酸無水物については特に制限はない。具体例としては、酢酸無水物、プロピオン酸無水物などの脂肪族カルボン酸、安息香酸無水物、無水フタル酸などの芳香族カルボン酸無水物などが挙げられる。
【００１６】
カルボン酸塩化物及びカルボン酸無水物を用いる場合には、少なくとも化学量論量以上の塩基化合物が必要である。炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基、トリエチルアミン、ピリジンなどの３級アミン化合物などが用いられる。
【００１７】
本発明のアミド化反応工程における反応時間、温度等の反応条件は、原料や目的１級アミド化合物に適する条件を適宜選択することができる。
本発明では、アミド化反応終了後、反応液に水を加えて、反応により生成する１級アミド化合物と塩類を直接抽出して分離することができる。加える水は、反応に用いたテトラヒドロピランの０．１から５倍重量用いることができる。０．５から２倍重量が好適である。加える水が少ないと塩がテトラヒドロピランに残存することがあり、加える水が多すぎると極性の高い１級アミド化合物の取得量が少なくなる。
【００１８】
本発明では反応溶媒と抽出溶媒を同一にすることで、反応操作の簡素化、溶媒の汚染の回避による溶媒の再使用及び使用量の低減などの効果が期待できる。
【実施例】
【００１９】
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、実施例及び比較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。
【００２０】
実施例１：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、酢酸クロライド７．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１０．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．１ｇを入れ、シクロヘキシルアミン１０．３ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２時間反応させた。水１００ｍｌ、硫酸水素カリウム１．３６ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え、抽出分離した。反応結果を表１に示した。
【００２１】
比較例１：
実施例１で反応抽出溶媒として、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。
【００２２】
比較例２：
実施例１で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表１に示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
実施例２：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、無水酢酸９．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、ピリジン９．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０５ｇを入れ、シクロヘキシルアミン１０．４ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で３時間反応させた。室温に冷却後、水１００ｍｌ抽出分離した。反応結果を表２に示した。
【００２５】
比較例３：
実施例２で反応抽出溶媒として、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。
【００２６】
比較例４：
実施例２で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表２に示した。
【００２７】
【表２】
【００２８】
実施例３：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、無水酢酸９．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１０．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０５ｇを入れ、ベンジルアミン１１．３ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で３時間反応させた。室温に冷却後、水１００ｍｌ抽出分離した。反応結果を表３に示した。
【００２９】
比較例５：
実施例３で反応抽出溶媒として、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】
比較例６：
実施例３で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表２に示した。
【００３１】
【表３】
【００３２】
実施例４：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、無水酢酸９．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１０．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０５ｇを入れ、アニリン９．８ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で３時間反応させた。室温に冷却後、水１００ｍｌ抽出分離した。反応結果を表２に示した。
【００３３】
比較例７：
実施例４で反応抽出溶媒として、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。
【００３４】
比較例８：
実施例４で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表４に示した。
【００３５】
【表４】
【００３６】
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、従来のハロゲン系有機溶媒と同程度以上の分配率を示す良好な結果を得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はテトラヒドロピラン中で１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物を反応させ、１級アミド化合物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１級アミド化合物は１級アミン化合物とカルボン酸化合物を反応させることによって製造される（Organic Functional Group Preparation second edition Volume1 p.315；非特許文献１）。アミド化反応の脱水は一般的に困難であり、高温条件下で行われる。
【０００３】
より緩和な反応条件で行われる１級アミド化合物の製造方法としては、塩基の存在下、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物と１級アミン化合物を反応させる方法がある（Chemical Review, 52 P237 (1953)；非特許文献２）。この場合、１級アミド化合物を単離精製するには、反応により生成した塩酸塩、カルボン酸塩等の塩類を分離するために反応溶液に水を加え、副成した塩類を水層に移し、生成物の１級アミド化合物を有機層に抽出して分離する。
【０００４】
しかし、一般的に１級アミド化合物は極性が高く、しばし抽出工程において水層に溶解するため、適当な抽出溶媒を加え、１級アミド化合物を水層から回収する抽出工程が必要である。ここで使用される抽出溶媒としては、反応工程と抽出工程に異なる溶媒を用いると溶媒の汚染が起こり、回収再利用することが困難となるため、１級アミド化反応条件で不活性であり、続く抽出工程において１級アミド化合物の有機層への抽出力が高いハロゲン系の溶媒が主に用いられる。しかし、ハロゲン系溶媒は、麻酔性、装置腐食性、燃焼時に塩酸が発生するなどの問題があり、環境や人体へ影響を及ぼし、近年使用の制限、使用自粛が行われている。
【０００５】
【非特許文献１】Organic Functional Group Preparation second edition Volume1 p.315
【非特許文献２】Chemical Review, 52 P237 (1953)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、従来公知１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物による１級アミド化合物の製造方法において、より安全性が高く簡便な１級アミド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】
【０００７】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物の反応溶媒及び抽出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。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の１級アミド化合物の製造方法に関するものである。
１．１級アミン化合物とカルボン酸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１級アミド化合物の製造方法。
２．１級アミン化合物とカルボン酸塩化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１級アミド化合物の製造方法。
３．１級アミン化合物とカルボン酸無水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１級アミド化合物の製造方法。
４．１級アミド化反応の後、水を加え、反応により生成した１級アミド化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
毒性が低いテトラヒドロピランを反応及び抽出溶媒として使用する本発明の１級アミド化合物の製造方法により、反応操作の簡素化、溶媒の再使用及び使用量の低減などが可能になり、さらに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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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１級アミド化合物の製造方法は、１級アミン化合物とカルボン酸化合物、カルボン酸塩化物またはカルボン酸無水物をテトラヒドロピラン溶媒中で反応させることを特徴とする。
【００１１】
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。
【００１２】
本発明で使用される１級アミン化合物については特に制限はない。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、オクチルアミン、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシ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、トルイジン、ｐ−クロロアニリン、２−ナフチルアミンなどの芳香族１級アミン、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノキノリン、５−アミノピリミジン、５−アミノインドールなどの複素環含有アミンなどが挙げられる。
【００１３】
本発明で使用されるカルボン酸化合物については特に制限はない。具体例としては、酢酸、プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸、テレフタル酸のような芳香族カルボン酸、ピリジンカルボン酸などの複素環式カルボン酸などが挙げられる。
【００１４】
本発明で使用されるカルボン酸塩化物については特に制限はない。具体例としては、酢酸クロライド、プロピオン酸クロライドなどの脂肪族カルボン酸塩化物、安息香酸クロライド、テレフタル酸のような芳香族カルボン酸塩化物などが挙げられる。
【００１５】
本発明で使用されるカルボン酸無水物については特に制限はない。具体例としては、酢酸無水物、プロピオン酸無水物などの脂肪族カルボン酸、安息香酸無水物、無水フタル酸などの芳香族カルボン酸無水物などが挙げられる。
【００１６】
カルボン酸塩化物及びカルボン酸無水物を用いる場合には、少なくとも化学量論量以上の塩基化合物が必要である。炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基、トリエチルアミン、ピリジンなどの３級アミン化合物などが用いられる。
【００１７】
本発明のアミド化反応工程における反応時間、温度等の反応条件は、原料や目的１級アミド化合物に適する条件を適宜選択することができる。
本発明では、アミド化反応終了後、反応液に水を加えて、反応により生成する１級アミド化合物と塩類を直接抽出して分離することができる。加える水は、反応に用いたテトラヒドロピランの０．１から５倍重量用いることができる。０．５から２倍重量が好適である。加える水が少ないと塩がテトラヒドロピランに残存することがあり、加える水が多すぎると極性の高い１級アミド化合物の取得量が少なくなる。
【００１８】
本発明では反応溶媒と抽出溶媒を同一にすることで、反応操作の簡素化、溶媒の汚染の回避による溶媒の再使用及び使用量の低減などの効果が期待できる。
【実施例】
【００１９】
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、実施例及び比較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。
【００２０】
実施例１：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、酢酸クロライド７．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１０．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．１ｇを入れ、シクロヘキシルアミン１０．３ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２時間反応させた。水１００ｍｌ、硫酸水素カリウム１．３６ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え、抽出分離した。反応結果を表１に示した。
【００２１】
比較例１：
実施例１で反応抽出溶媒として、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。
【００２２】
比較例２：
実施例１で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表１に示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
実施例２：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、無水酢酸９．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、ピリジン９．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０５ｇを入れ、シクロヘキシルアミン１０．４ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で３時間反応させた。室温に冷却後、水１００ｍｌ抽出分離した。反応結果を表２に示した。
【００２５】
比較例３：
実施例２で反応抽出溶媒として、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。
【００２６】
比較例４：
実施例２で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表２に示した。
【００２７】
【表２】
【００２８】
実施例３：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、無水酢酸９．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１０．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０５ｇを入れ、ベンジルアミン１１．３ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で３時間反応させた。室温に冷却後、水１００ｍｌ抽出分離した。反応結果を表３に示した。
【００２９】
比較例５：
実施例３で反応抽出溶媒として、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】
比較例６：
実施例３で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表２に示した。
【００３１】
【表３】
【００３２】
実施例４：
３００ｍｌナスフラスコにテトラヒドロピラン１００ｍｌ、無水酢酸９．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１０．６ｇ（１０５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０５ｇを入れ、アニリン９．８ｇ（１０５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で３時間反応させた。室温に冷却後、水１００ｍｌ抽出分離した。反応結果を表２に示した。
【００３３】
比較例７：
実施例４で反応抽出溶媒として、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。
【００３４】
比較例８：
実施例４で反応抽出溶媒として、テトラヒドピランの代わりにジクロロメタンを用いた。反応結果を表４に示した。
【００３５】
【表４】
【００３６】
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、従来のハロゲン系有機溶媒と同程度以上の分配率を示す良好な結果を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１級アミン化合物とカルボン酸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１級アミド化合物の製造方法。
【請求項２】
１級アミン化合物とカルボン酸塩化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１級アミド化合物の製造方法。
【請求項３】
１級アミン化合物とカルボン酸無水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１級アミド化合物の製造方法。
【請求項４】
１級アミド化反応の後、水を加え、反応により生成した１級アミド化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１】
１級アミン化合物とカルボン酸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１級アミド化合物の製造方法。
【請求項２】
１級アミン化合物とカルボン酸塩化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１級アミド化合物の製造方法。
【請求項３】
１級アミン化合物とカルボン酸無水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１級アミド化合物の製造方法。
【請求項４】
１級アミド化反応の後、水を加え、反応により生成した１級アミド化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【公開番号】特開２００７−３２０８８３（Ｐ２００７−３２０８８３Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５１２９２（Ｐ２００６−１５１２９２）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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