JPH026482A - ロイカルト反応を介して３―アミノ―２，２，４，４―テトラメチルチエタンを製造するための優れた触媒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロイカルト反応の改良に関する。より詳細には
、本発明は特に下記に構造式をもって示す３−アミノ−
２，２，４，４−テトラメチルチエタンの製造に適用さ
れる前記反応の改良に関するものであり、この改良は優
れた触媒、すなわちアルミニウム塩もしくはＩ［Ｉを使
用することからなっている。

ロイカルト反応、すなわちカルボニル化合物によるアン
モニア、第一アミンもしくは第二アミンの還元アルキル
化法が多種のアミンを製造するために広範に使用されて
いる［ムーア、オーガニック・リアクションズ第Ｖ巻、
第３０１〜３３０頁（１９４９）　；メラー等、ツーベ
ン−ワイル、メトデシ・γル・オルガニツシエン・ヘミ
−１第ＸＩ／Ｉ巻、ゲオルグ・チーメ社、シュトットガ
ルト（１９５６）　、第６４８〜６６４頁］、還元は、
カルボニル化合物と蟻酸の塩またはアルキル化すべきア
ンモニアもしくはアミンのホルミルＸ２Ｊ休（たとえば
１ｉ１ｉ！アンモニウムもしくはホルムアミド）との反
応によって行なわれる。

ベンゾフェノンとホルムアミドとの反応に関する触媒と
しての塩化マグネシウムの使用が、ウェーパース等によ
りジャーナル・アメリカン・ケミカル・ソサエティー、
第７０巻、第１４２２−１４２４頁（１９４８）に報告
されている。

バネット等、ジャーナル・アメリカン・ケミカル・ソサ
エティー、第７１巻、第１５８７〜１５８９頁（１９４
９）は、ロイカルト反応における触媒としての各種の物
質、たとえば塩化第二鉄、塩化亜鉛、塩化カルシウムお
よび塩化マグネシウムの使用に関する研究結果を報告し
ている。塩化第二鉄およ塩 び活化亜鉛は、ｐ−プロモアセトフ１ノンとジメチルホ
ルムアミドどの反応において塩化マグネシウムより劣っ
ている魯。しかしながら、塩化カルシウムは塩化マグネ
シウムよりもこの反応において良好な触媒になると報告
されている。

今回、驚くべきことに、８酸またはアルミニウム塩類が
ロイカルト反応を介する３−アミノ−２２，４，４，−
テトラメチルチエタンの生成を触媒して、塩化マグネシ
ウムもしくは塩化カルシ佼搭触媒として用いることによ
り製造されるものよりずっと良質の生成物を与えること
が判明した。ｌ［もしくはアルミニウム塩類、或いはそ
の水和物を触媒として使用することは、この反応を用い
て有力な甘味剤であるＬ−アスパラチル−Ｄ−アラニン
Ｎ−（２，２，４，４，−テトラメヂルヂエタンー３−
イル）アミドを製造するための反応剤として価値ある、
３−アミノ−２，２，４，４−テトラメチルチエタンを
製造する際に特に有利である。

ロイカルト反応は広範な種類のカルボニル化合物からア
ミンへの変換に適用しうるが、全ゆるカルボニル化合物
につき同等に作用すると期待するのは正しくない。一般
に、所定のカルボニル化合物を所望のアミンまで変換す
るには、反応条件を最適化せねばならない。万能の反応
条件の組合せは存在しない。ムーアの総説（上記）に記
載されているように、カルボニル化合物からアミンへの
変換は、所定のカルボニル化合物と蟻耐塩またはアルキ
ル化すべきアンモニアもしくはアミンのホルミル誘導体
との混合物を加熱して容易に行なわれることが多い。触
媒としての種々の物質（たとえば！！酸、蟻酸アンモニ
ウム、塩化マグネシウムもしくは塩化カルシウム）の添
加はしばしば所望のアミンの全収率を向上させ、成る場
合には、それなくしては実行不能もしくは非実用的なロ
イカルト反応でさえ、満足しうるアルキル化法にする。

本発明においては、硼酸またはアルミニウム塩類、およ
びその水和物が、ロイカルト反応を介して３−アミノル
２，２，４．４−テトラメチルチエタンを製造する際の
ｈ効な触媒として機能する。好適アルミニウム塩類は、
塩化物、硫酸塩および硝酸塩、並びにこれら塩類の水和
物である。

キル化からなっている。或いは、これはアンモニアによ
るケトンの還元アミノ化と見ることもできる。

上記反応に触媒として使用する場合、塩化マグネシウム
、塩化カルシウム、塩化セリウム、塩化バリウム、三塩
化チタンおよび四塩化チタンは、本発明の触媒により製
造されると同様な粗生成物の収率を与えることが判明し
た。しかしながら生成物の品質は、本発明の触媒により
得られるものよりもずっと貧弱である。したがって、本
発明の触媒は、粗生成物のＷＪ！ｌｊを単純化すると共
に、所望の純アミンの最終収率を向上させる。塩化亜鉛
および塩化第二鉄は、これらが使用反応条件下で金属ま
で還元されるため、この反応における触媒としては効果
的でない。

蟻酸、塩化アンモニウムまたは反応体中に存在する吊を
越える少量の水（５％まで）の添加は、反応に対し無視
しうる影響しか示さない。

轡 好適アルミニウム塩類は好ましくはその水和者の形態、
たとえば ＡｌＣｌ３　　・６Ｈ２０，Δ１２　（ＳＯ２）３１６
Ｈ２０およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２０として使用す
るのが望ましい。これらとｌｉｎ酸とは、カルボニル化
合物に対し約２〜２０Ｗ／Ｗ％の範囲の闇で使用される
。ケトン化合物に対する好適触媒量は１０Ｗ／Ｗ％であ
る。

反応剤またはロイカルト反応の生成物と反応しないよう
な容器で行なわねばならない。グラスライニングまたは
テフロンライニングされた容器が、この反応に適する容
器である。

経済上の理由から、この反応は収率および純度の観点か
らして所望の生成物を与える範囲内で最低の温度で行な
うことが望ましい。約１４０〜２５０℃の温度が用いら
れる。反応時間は温度の関数でｌ！ あるこ計勤論である。一般に、）限温度範囲における約
２０時間から上限温度範囲おける約４時間よでの範囲の
反応時間が、反応を実質的に完結さＵるのに充分である
。反応は一般に密閉系、すなわち加圧下で行なわれる。

ケトン反応体とホルムアミドとの比は臨海的でない。一
般に、１；４〜１：２５のモル比が用いられる。

それより低いモル比は、より高レベルの副生物をもたら
す傾向がある。それより高い比は、反応に対し殆んど作
用を示さないと思われる。

この反応で中間体として生成されるホルミル誘導体は、
便利には１Ｎ〜１２Ｎ（′ａ厚）の範囲の濃度に」３け
る塩酸と共に加水分解が完結するまで還流させることに
より、アミンまで加水分解される。

一般に、加水分解工程に先立ち中間ホルミル誘♂体を単
離して、反応混合物をそのまま加水分解しである。便利
な単離法は、適する溶剤（たとえば塩化メチレン）によ
り反応物を抽出し、次いで溶剤を除去してホルムアミド
誘導体の残留物を与えることである。

以下、実施例により本発明を説明する。

Ｎ　ａ２　Ｓ　０４　Ｔ”脱水しかつ濃縮シテ、０．６
００ｇ（６０％）の標記生成物を得、これは１Ｈ・−Ｎ
ＭＲスペクトルによって確認された。

ホルムアミド（８，０ｇ、１７８ミリモル）と２２４．
４−テトラメチル−３−オキソチエタン（１，０９，６
，，９３３ミリモル）と塩化アルミニウム六水塩（１０
０η）とを、テフロンライニングされたバール型オート
クレーブに入れかつ１７０℃にて１８時間加熱した。次
いで、反応物を冷ＩＪ１シかつ水〈２０戒）に溶解させ
た。この水溶液を塩化メチレン（３×２０ｄ）で抽出し
、抽出物を合しかつ減圧Ｆで濃縮した。残留物を１Ｎ塩
酸（２０ｒｄｌ）と共に４時間速流させ、反応物を冷却
しかつ塩化メチレン（２×２０ｄ）で洗浄した。次いで
、これを６Ｎ水酸化ナトリウムの添加によりｌ）Ｈ１４
となし、かつ塩化メチレン（３Ｘ２０ｄ）で抽出した。

抽出物を合してホルムアミド（４，０ｇ　、８９ミリモ
ル）と２　、２，４　、４−テトラメチル−３−オキソ
ヂエタン（１，０ｇ、６、９３３ミリモル）と硼ｍ（Ｍ
ａｖ＞とを、テフロン合 ライニングされたパール型オートクレーブにて年し、こ
れを１７５℃の油浴中で１５時間加熱した。反応物を冷
却し、かつ淡褐色の混合物を水（４０戒）に溶解させた
。この水溶液を塩化メチレン（４×２０ｄ　）で抽出し
、かつ抽出物をＭＱＳＯ４で脱水し、これを減圧トで淡
褐色油状物（１，０２！７＞になるまで蒸発さゼた。残
留物を加水分解し、かつ加水分解物を実施例１の手順に
より後処理して標記生成物６５０Ｒ９（６５％）を得、
これを１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより確認された。

友１■ユ 実施例１の手順を反復したが、塩化アルミニウム六水塩
の代りに次の触媒を用いて、３−アミン２．２，４．４
−テトラメチルチエタンを得た：Ａ　ｌ　２　　（８０
４）　３　・１６Ｈ２０ＩＣｌ３ Ａ１□　（ＮＯ３）３・９Ｈ２゜ Ａｌ１　（８０４）３゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ロイカルト反応における２，２，４，４，−テト
   ラメチル−３−オキシチエタンによるアンモニアの還元
   アルキル化を含む方法において、反応を触媒としての硼
   酸またはアルミニウム塩の存在下に行なうことを特徴と
   する方法。 （２）触媒が硼酸である請求項１記載の方法。 （３）アルミニウム塩が塩化アルミニウム、硫酸アルミ
   ニウム、硝酸アルミニウムまたはその水和物である請求
   項１記載の方法。 （４）アルミニウム塩が塩化アルミニウム六水塩である
   請求項３記載の方法。 （５）（ａ）ホルムアミドを、硼酸もしくはアルミニウ
   ム塩の存在ドに約１４０〜２５０℃の温度にて密閉系内
   で反応が実質的に完結するまで２，２，４，４−テトラ
   メチル−３−オキソチエタンと反応させて、３−アミノ
   −２，２，４，４，−テトラメチルチエタンのホルムア
   ミド誘導体を生成させ、次いで （ｂ）前記ホルムアミド誘導体を加水分解することを特
   徴とする３−アミノ−２，２，４，４−テトラメチルチ
   エタンの製造方法。 （６）触媒が硼酸である請求項５記載の方法。 （７）触媒がアルミニウム塩またはアルミニウム塩の水
   和物である請求項５記載の方法。（８）触媒がアルミニ
   ウム六水塩である請求項６記載の方法。 （９）ホルムアミド誘導体を加水分解前に反応物から単
   離する請求項５記載の方法。 （１０）ホルムアミド誘導体を加水分解前に反応物から
   単離する請求項８記載の方法。