JPH0116836B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0116836B2 JPH0116836B2 JP55154663A JP15466380A JPH0116836B2 JP H0116836 B2 JPH0116836 B2 JP H0116836B2 JP 55154663 A JP55154663 A JP 55154663A JP 15466380 A JP15466380 A JP 15466380A JP H0116836 B2 JPH0116836 B2 JP H0116836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- catalyst
- azabicycloalkane
- following formula
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Pyrrole Compounds (AREA)
Description
本発明は下記式で示される１―アザビシクロ
アルカンの製造に関するものであり、下記式で
示される２―（ω―アミノアルキル）―１―アザ
シクロアルカンを触媒の存在下に脱アンモニア分
子内閉環反応することによるものである。 本発明の目的物である１―アザビシクロアルカ
ン（以下ABAと略称する）はアルカロイドの基
本骨格であり、医薬、農薬の中間原料として有用
な化合物である。 ABAの合成法については、この形の環状構造
をもつ多種類の天然アルカロイドが存在するた
め、古くから様々の方法が提案されてきている
（小竹無二雄監修、“大有機化学”第17巻、325〜
423頁、広川書店（1959）発行）。 しかしながら、これら公知の方法はいずれも反
応ステツプが著しく長いか、特殊な出発原料を使
用するか、さらには一般に反応条件が苛酷になる
など工業的に実施するには余りにも制約が多く、
しかも目的物の収率も低い。例えば、オキシムジ
カルボン酸エステルあるいはニトロジカルボン酸
エステルの還元的閉環反応では、出発原料の合成
が煩雑であるのみならず、閉環反応も水素圧300
気圧以上、250℃という苛酷な条件が必要であり、
総合収率も高くても数％にとどまる（例えばＮ、
Ｊ、Leonard、L.R.Hruda、F.W.Long、J.Am.
Chem.Soc.、69、690（1947）；Ｎ、Ｊ、Leonard、
W.E.Goode、J.Am.Chem.Soc.、72、5404
（1950）） さらに公知の方法は通常は特定のABAの合成
にのみ有効に適用できるのにすぎないのであつて
ABAの合成に普遍的に使用するには限界がある。 本発明者らは工業的にも入手容易な原料から容
易に得られる化合物を出発原料として使用する
ABAの一般的合成法を提供することを目的に
種々の方法を検討した結果、本発明の方法に到達
した。 すなわち、本発明は下記式で示される２―
（ω―アミノアルキル）―１―アザシクロアルカ
ン（ｍ，ｎはそれぞれ３，４，５の整数）を触媒
の存在下に分子内脱アンモニアして閉環反応させ
ることによつてABAを取得するものである。 本発明の出発原料である２―（ω―アミノアル
キル）―１―アザシクロアルカンは工業的に入手
容易なα―ピロリドン、α―ピペリドン、あるい
はε―カプロラクタムを単独脱炭酸縮合、交叉脱
炭酸縮合したのち水素化して収率よく合成できる
化合物であり、この合成法は、例えば特公昭41―
18096号に記載されている。このように、本発明
の出発原料は従来の製法に比較してはるかに合成
しやすい化合物であるので、技術的にも経済的に
も有利である。 かくして本発明方法では出発原料２―（ω―ア
ミノアルキル）―１―アザシクロアルカンを脱ア
ンモニア閉環反応せしめるわけである。該反応
は、気相反応、液相反応のいずれも実施でき、原
料２―（ω―アミノアルキル）―１―アザビシク
ロアルカンを触媒の存在下に常圧下に加熱すれば
よい。加熱温度は50〜250℃、加熱時間は数時間
〜数十時間でよい。 本発明における反応は無溶媒下に実施すること
もできるが、次式 で表される分子間縮合反応を抑制するために、不
活性溶媒中で実施するのが好ましく、さらに反応
物質の濃度が50％以下の希薄溶液で実施するのが
好ましい。 かかる不活性溶媒としては芳香族炭化水素、脂
肪族炭化水素、肪環族炭化水素、アルコール、エ
ーテル類が挙げられるが、具体的にはベンゼン、
トルエン、キシレン、クロルベンゼン、シクロヘ
キサン、デカリン、メタノール、エタノール、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。
不活性溶媒を使用する際には、反応はその不活性
溶媒の沸点下で実施することが好ましい。 反応を促進するためには、触媒を使用する。該
触媒としては脱アンモニア活性あるいは水素化活
性のある化合物が用いられ、周期律表第族金属
を含む化合物、例えばラネーニツケル、ラネーコ
バルトのようなラネー触媒、あるいはパラジウム
炭、白金黒のような貴金属触媒が好ましい。 触媒の使用量は数％以上であればよく、種々の
反応条件から適宜決めればよい。閉環反応はアン
モニアが生成し終えば終了であので、反応の進行
にともなつて生成するアンモニアの量を検知し
て、反応速度を触媒量により調整することができ
る。 反応物から目的物を分離するには、通常の分離
手段、蒸留等により行なえばよい。 得られた目的物、１―アザビシクロアルカン
は、農薬、濃薬を合成する際の出発原料として有
用である。 以下、本発明を実施例によつて説明するが本発
明はこれに限定されるものではない。 実施例 １ 出発原料、２―（３―アミノプロピル）―１―
アザシクロペンタンは次の方法で合成した。 α―ピロリドン85ｇ（１モル）を酸化カルシウ
ム100ｇとよく混合しレトルトに入れ、徐々に加
熱し、留出物を捕集しつつ最後に400〜450℃まで
加熱する。留出液に苛性ソーダを加えて強アルカ
リ性とし、分離する塩基成分を真空蒸留し58〜62
℃／0.1mmHgの留分25ｇを得る。分析の結果４―
オキソ―１，７―ヘプタメチレンジアミンの分子
内シツフ塩基であつた。このシツフ塩基20ｇを70
％酢酸100mlに溶解し、オートクレーブ中で酸化
白金0.5ｇを加え水素圧50Kg／cm2・Ｇの下、室温
でかきまぜると、約40分で水素吸収を停止する。
触媒を別、苛性ソーダで強アルカリ性としたの
ちエーテルで抽出し、真空蒸留すると沸点52〜54
℃／0.4mmHgの留分18ｇが得られた。スペクトル
分析によつて２―（３―アミノプロピル）―１―
アザシクロペンタンであることを確認した。 ２―（３―アミノプロピル）―１―アザシクロ
ペンタン6.34ｇ（0.0495モル）を撹拌器、窒素導
入口、還流冷却器を備えた100mlフラスコに入れ、
キシレン60mlに溶解する。ラネーニツケル15ｇ
（湿潤）を加え、外部から加熱しつつ撹拌し、ゆ
つくり窒素ガスを導入する。反応混合物の沸騰と
共に還流冷却器の上端からの窒素ガス流中にアン
モニアの存在が認められるので、濃度既知の希硫
酸と接触させて発生したアンモニアを捕集する。 ３時間後、アンモニア0.0442モルが留出した時
点で加熱を止め、冷却して触媒を別蒸留フラス
コに移してベンゼンを留去したのち減圧蒸留し
て、16mmHgにおける沸点39〜41℃の留分1.6ｇ
（ガスクロ分析純度98％）を得た。 得られた留分は屈折率1.4680（20℃）沸点、
NMRスペクトル共、ピロリジジン（１―アザビ
シクロ〔３，３，０〕オクタン）に関する文献の
値と完全に一致した。 出発アザシクロペンタンの変化率は89.2％、ピ
ロリジン収率は33％であつた。 実施例 ２ ２―（４―アミノブチル）―１―アザシクロヘ
キサン6.07ｇ（0.0389モル）、トルエン60ml、ラ
ネーニツケル（湿潤）15ｇを実施例１と同様に反
応させ、アンモニアの生成が認められなくなつて
から（２時間30分後）、触媒分離、蒸留を行なつ
た。60〜61℃（10mmHg）の留分2.29ｇを得た。 屈折率（1.4768）、沸点、ピクラートの沸点
（198〜200℃）赤外スペクトルはキノリジジン
（１―アザビシクロ〔４，４，０〕デカンの文献
値と完全に一致した。 キノリジジンの収率はアザシクロヘキサンに対
し42.4％であつた。 実施例 ３ ２―（５―アミノペンチル）―１―アザシクロ
ヘプタン100ｇ（0.54モル）をラネーニツケル35
ｇ（湿潤）の存在下、キシレン330ml中で窒素気
流下、撹拌しつつ還流加熱する。約６時間後アン
モニアの生成が止まつてから触媒分離、蒸留によ
つて110〜114℃（19mmHg）の留分32.5ｇおよび
残留分58.2ｇを得た。 留出液の屈折率1.4936（20℃）、ピクラート（１
―アザビシクロ〔５，５，０〕ドデカンの融点
142〜143℃は文献値と一致した。 出発置換アザシクロヘプタンからの収率は36％
であつた。 実施例 ４〜９ ２―（５―アミノペンチル）―１―アザシクロ
ヘプタンとラネーニツケルおよびキシレンの比率
を変えて、実施例３と同様の反応を行なつた結果
を第１表に示す。 第１表中、反応率および収率は反応混合物のガ
スクロ分析によつた値である。
アルカンの製造に関するものであり、下記式で
示される２―（ω―アミノアルキル）―１―アザ
シクロアルカンを触媒の存在下に脱アンモニア分
子内閉環反応することによるものである。 本発明の目的物である１―アザビシクロアルカ
ン（以下ABAと略称する）はアルカロイドの基
本骨格であり、医薬、農薬の中間原料として有用
な化合物である。 ABAの合成法については、この形の環状構造
をもつ多種類の天然アルカロイドが存在するた
め、古くから様々の方法が提案されてきている
（小竹無二雄監修、“大有機化学”第17巻、325〜
423頁、広川書店（1959）発行）。 しかしながら、これら公知の方法はいずれも反
応ステツプが著しく長いか、特殊な出発原料を使
用するか、さらには一般に反応条件が苛酷になる
など工業的に実施するには余りにも制約が多く、
しかも目的物の収率も低い。例えば、オキシムジ
カルボン酸エステルあるいはニトロジカルボン酸
エステルの還元的閉環反応では、出発原料の合成
が煩雑であるのみならず、閉環反応も水素圧300
気圧以上、250℃という苛酷な条件が必要であり、
総合収率も高くても数％にとどまる（例えばＮ、
Ｊ、Leonard、L.R.Hruda、F.W.Long、J.Am.
Chem.Soc.、69、690（1947）；Ｎ、Ｊ、Leonard、
W.E.Goode、J.Am.Chem.Soc.、72、5404
（1950）） さらに公知の方法は通常は特定のABAの合成
にのみ有効に適用できるのにすぎないのであつて
ABAの合成に普遍的に使用するには限界がある。 本発明者らは工業的にも入手容易な原料から容
易に得られる化合物を出発原料として使用する
ABAの一般的合成法を提供することを目的に
種々の方法を検討した結果、本発明の方法に到達
した。 すなわち、本発明は下記式で示される２―
（ω―アミノアルキル）―１―アザシクロアルカ
ン（ｍ，ｎはそれぞれ３，４，５の整数）を触媒
の存在下に分子内脱アンモニアして閉環反応させ
ることによつてABAを取得するものである。 本発明の出発原料である２―（ω―アミノアル
キル）―１―アザシクロアルカンは工業的に入手
容易なα―ピロリドン、α―ピペリドン、あるい
はε―カプロラクタムを単独脱炭酸縮合、交叉脱
炭酸縮合したのち水素化して収率よく合成できる
化合物であり、この合成法は、例えば特公昭41―
18096号に記載されている。このように、本発明
の出発原料は従来の製法に比較してはるかに合成
しやすい化合物であるので、技術的にも経済的に
も有利である。 かくして本発明方法では出発原料２―（ω―ア
ミノアルキル）―１―アザシクロアルカンを脱ア
ンモニア閉環反応せしめるわけである。該反応
は、気相反応、液相反応のいずれも実施でき、原
料２―（ω―アミノアルキル）―１―アザビシク
ロアルカンを触媒の存在下に常圧下に加熱すれば
よい。加熱温度は50〜250℃、加熱時間は数時間
〜数十時間でよい。 本発明における反応は無溶媒下に実施すること
もできるが、次式 で表される分子間縮合反応を抑制するために、不
活性溶媒中で実施するのが好ましく、さらに反応
物質の濃度が50％以下の希薄溶液で実施するのが
好ましい。 かかる不活性溶媒としては芳香族炭化水素、脂
肪族炭化水素、肪環族炭化水素、アルコール、エ
ーテル類が挙げられるが、具体的にはベンゼン、
トルエン、キシレン、クロルベンゼン、シクロヘ
キサン、デカリン、メタノール、エタノール、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。
不活性溶媒を使用する際には、反応はその不活性
溶媒の沸点下で実施することが好ましい。 反応を促進するためには、触媒を使用する。該
触媒としては脱アンモニア活性あるいは水素化活
性のある化合物が用いられ、周期律表第族金属
を含む化合物、例えばラネーニツケル、ラネーコ
バルトのようなラネー触媒、あるいはパラジウム
炭、白金黒のような貴金属触媒が好ましい。 触媒の使用量は数％以上であればよく、種々の
反応条件から適宜決めればよい。閉環反応はアン
モニアが生成し終えば終了であので、反応の進行
にともなつて生成するアンモニアの量を検知し
て、反応速度を触媒量により調整することができ
る。 反応物から目的物を分離するには、通常の分離
手段、蒸留等により行なえばよい。 得られた目的物、１―アザビシクロアルカン
は、農薬、濃薬を合成する際の出発原料として有
用である。 以下、本発明を実施例によつて説明するが本発
明はこれに限定されるものではない。 実施例 １ 出発原料、２―（３―アミノプロピル）―１―
アザシクロペンタンは次の方法で合成した。 α―ピロリドン85ｇ（１モル）を酸化カルシウ
ム100ｇとよく混合しレトルトに入れ、徐々に加
熱し、留出物を捕集しつつ最後に400〜450℃まで
加熱する。留出液に苛性ソーダを加えて強アルカ
リ性とし、分離する塩基成分を真空蒸留し58〜62
℃／0.1mmHgの留分25ｇを得る。分析の結果４―
オキソ―１，７―ヘプタメチレンジアミンの分子
内シツフ塩基であつた。このシツフ塩基20ｇを70
％酢酸100mlに溶解し、オートクレーブ中で酸化
白金0.5ｇを加え水素圧50Kg／cm2・Ｇの下、室温
でかきまぜると、約40分で水素吸収を停止する。
触媒を別、苛性ソーダで強アルカリ性としたの
ちエーテルで抽出し、真空蒸留すると沸点52〜54
℃／0.4mmHgの留分18ｇが得られた。スペクトル
分析によつて２―（３―アミノプロピル）―１―
アザシクロペンタンであることを確認した。 ２―（３―アミノプロピル）―１―アザシクロ
ペンタン6.34ｇ（0.0495モル）を撹拌器、窒素導
入口、還流冷却器を備えた100mlフラスコに入れ、
キシレン60mlに溶解する。ラネーニツケル15ｇ
（湿潤）を加え、外部から加熱しつつ撹拌し、ゆ
つくり窒素ガスを導入する。反応混合物の沸騰と
共に還流冷却器の上端からの窒素ガス流中にアン
モニアの存在が認められるので、濃度既知の希硫
酸と接触させて発生したアンモニアを捕集する。 ３時間後、アンモニア0.0442モルが留出した時
点で加熱を止め、冷却して触媒を別蒸留フラス
コに移してベンゼンを留去したのち減圧蒸留し
て、16mmHgにおける沸点39〜41℃の留分1.6ｇ
（ガスクロ分析純度98％）を得た。 得られた留分は屈折率1.4680（20℃）沸点、
NMRスペクトル共、ピロリジジン（１―アザビ
シクロ〔３，３，０〕オクタン）に関する文献の
値と完全に一致した。 出発アザシクロペンタンの変化率は89.2％、ピ
ロリジン収率は33％であつた。 実施例 ２ ２―（４―アミノブチル）―１―アザシクロヘ
キサン6.07ｇ（0.0389モル）、トルエン60ml、ラ
ネーニツケル（湿潤）15ｇを実施例１と同様に反
応させ、アンモニアの生成が認められなくなつて
から（２時間30分後）、触媒分離、蒸留を行なつ
た。60〜61℃（10mmHg）の留分2.29ｇを得た。 屈折率（1.4768）、沸点、ピクラートの沸点
（198〜200℃）赤外スペクトルはキノリジジン
（１―アザビシクロ〔４，４，０〕デカンの文献
値と完全に一致した。 キノリジジンの収率はアザシクロヘキサンに対
し42.4％であつた。 実施例 ３ ２―（５―アミノペンチル）―１―アザシクロ
ヘプタン100ｇ（0.54モル）をラネーニツケル35
ｇ（湿潤）の存在下、キシレン330ml中で窒素気
流下、撹拌しつつ還流加熱する。約６時間後アン
モニアの生成が止まつてから触媒分離、蒸留によ
つて110〜114℃（19mmHg）の留分32.5ｇおよび
残留分58.2ｇを得た。 留出液の屈折率1.4936（20℃）、ピクラート（１
―アザビシクロ〔５，５，０〕ドデカンの融点
142〜143℃は文献値と一致した。 出発置換アザシクロヘプタンからの収率は36％
であつた。 実施例 ４〜９ ２―（５―アミノペンチル）―１―アザシクロ
ヘプタンとラネーニツケルおよびキシレンの比率
を変えて、実施例３と同様の反応を行なつた結果
を第１表に示す。 第１表中、反応率および収率は反応混合物のガ
スクロ分析によつた値である。
【表】
【表】
実施例 10〜11
２―（５―アミノペンチル）―１―アザシクロ
ヘプタンに対してキシレン中の金属触媒の種類を
変えて実施例３と同様に反応したときの結果を第
２表に示す。
ヘプタンに対してキシレン中の金属触媒の種類を
変えて実施例３と同様に反応したときの結果を第
２表に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記式で示される２―（ω―アミノアルキ
ル）―１―アザシクロアルカンに、周期律表第
族金属の少なくとも一種を含む金属触媒の存在下
で分子内脱アンモニア閉環反応を行なわせること
を特徴とする、下記式で示される１―アザビシ
クロアルカンの製造方法。 （ｍ，ｎはそれぞれ３，４，５の整数） （ｍ，ｎはそれぞれ３，４，５の整数） ２ 分子内脱アンモニア閉環反応を不活性溶媒中
で行なうことを特徴とする、特許請求の範囲第１
項記載の１―アザビシクロアルカンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55154663A JPS5780383A (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Preparation of 1-azabicyclo(m.n.0)alkane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55154663A JPS5780383A (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Preparation of 1-azabicyclo(m.n.0)alkane |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9873285A Division JPS6117559A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | トリアミンおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5780383A JPS5780383A (en) | 1982-05-19 |
| JPH0116836B2 true JPH0116836B2 (ja) | 1989-03-27 |
Family
ID=15589162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55154663A Granted JPS5780383A (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Preparation of 1-azabicyclo(m.n.0)alkane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5780383A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347118A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-27 | Tanaka Katsuo | Connection method of complex panel |
-
1980
- 1980-11-05 JP JP55154663A patent/JPS5780383A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5780383A (en) | 1982-05-19 |
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