JPH0662522B2 - アミンの脱アルキル方法 - Google Patents

アミンの脱アルキル方法

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JPH0662522B2
JPH0662522B2 JP61091967A JP9196786A JPH0662522B2 JP H0662522 B2 JPH0662522 B2 JP H0662522B2 JP 61091967 A JP61091967 A JP 61091967A JP 9196786 A JP9196786 A JP 9196786A JP H0662522 B2 JPH0662522 B2 JP H0662522B2
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808—Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は置換されたアミンの脱アルキル方法に関するも
のであり、多種のアミンを含有する化学製品の製造に有
効である。
多くの有益なアミン基含有化合物の合成では、分子中の
他の官能基との反応や分子の他の部分の化学修飾を行な
う化学品との反応から、前記アミン基を保護することが
時として必要となる。このことは元のアミン基が容易に
再生されるアミン基の誘導体を調製することによりしば
しば行なわれうる。このような方法によるアミン基の保
護は過去には、カルバメート、アミド、イミン、エナミ
ン、Ｎ−ヘテロ原子誘導体の形成により行なわれて来
た。
本発明に特に関連のあるアミン基保護の別法は、アルキ
ル基の利用である。しかしながら保護のポイントは、そ
の基が容易に除去されうることである。窒素原子に対し
てα位にアリール基を有するアルアルキル基が還元的プ
ロセスによつて除去されうるが、アルキル基はＮ−Ｃ結
合の開裂を促進する他の官能基の含有を必要とするとい
うことが通説となつている。このことは、テイー・ダブ
リユー・グリーン（T.W.Greene）著「有機合成における
保護基（Protectice Groups in Organic Synthesis）」
［ウイリー アンド サンズ Wiley & Sons）社、１９
８１年版］で十分に論じられている。アミノ基の保護は
その第７章で論じられている。
アルキル基は概してほとんどの有機反応において極めて
不活性なので、アルキル基を利用する第１級アミンまた
は第２級アミンの保護は通常極めて効果的である。しか
しながらまた本質的に同一の理由で、除去することが全
く困難である。
置換または未置換アルキル基を第２級または第３級アミ
ンから除去し、各々相当する第１級または第２級アミン
を生成させる方法が今回発見された。
当然本発明の脱アルキル化方法は、アミンを保護してい
るアルキル基の除去ばかりでなく、その前駆物質がアル
キル置換アミン基を含んでいる前駆物質である、選択さ
れた第１級または第２級アミンの合成にも有効である。
本発明は、化学式 ［式中、Ｒ１はアルカリ水溶液中でアミンの溶解性を高
める酸性基を含み、そして少なくとも１個の酸性−ＯＨ
基を含む基から選択され；Ｒ２は水素、メチル、ベンジ
ル、Ｒ１またはＲ３であるが但しＲ１、Ｒ２のいずれか
が−ＣＨ２ＣＯＯＨであれば他方は−ＣＨ２ＰＯ３Ｈ２
ではなく；そしてＲ３は化学式 （式中Ｒ４およびＲ５はそれぞれ別個に、水素、炭素数
１〜６のアルキル、アリールまたは置換されたアリール
であり；Ｒ６およびＲ７はＲ４、Ｒ５、ヒドロキシ、炭
素数１〜６のアルコキシ、アリールオキシ、ハロゲン、
−ＳＨ、炭素数１〜６のチオアルキル、−ＮＨＲ８及び
（−ＮＲ８ ２）（Ｒ８はそれぞれ炭素数１〜８のアルキ
ル基）であるかまたはＲ６が水素であればＲ７は化学
式：−ＮＣＨ２ＣＯＯＨ）２を有する基であり；そし
てＲ３とＲ２は窒素とともに複素環基を形成しうる）を
有する基から選択される］ を有するアミンを、該アミン中に存在する酸性基を中和
するために必要とされる少なくとも化学量論量のアルカ
リ水溶液と２５０〜４００℃の温度で反応させてＲ３基
が水素で置換された化合物を製造することからなる、第
１級または第２級アミン製造用脱アルキル化方法を提供
するものである。
本発明の反応は以下の通り図示される。
（式中、Ｍはアルカリ金属であり、Ｘはアミン中の遊離
酸性基の数に少なくとも対応する数であり、これによつ
てアルカリ溶液中での前記反応が保証される。） 通常、前記アミン中の各酸性基に対して１〜６モルのア
ルカリが使用される。好ましい反応ではこの比率が３：
２〜３：１である。
Ｒ３基は主としてβ位の炭素原子に少なくとも１個の水
素を含むアルキル基である。この基は所望により、上に
明記された種々の基で置換されていても良い。これら
は、本発明の脱アルキル化方法を妨害したり、競争反応
を起すような基であつてはならない。脱離された基（Ｒ
３）は通常、アルケンの形で遊離されてくる。エチル、
プロピル、イソプロピルのような最も単純なＲ３基の場
合、形成されるアルケンはガスであり、したがつて生成
物の単離に際して分離の問題は生じない。
前記の反応は水溶液中で起るので、反応物質中のＲ１ま
たはＲ２基の少なくとも１方が、前記アミンを水溶性に
するかまたはアルカリ性反応物質の存在下で水溶性誘導
体を与える酸性−ＯＨ基を保持することが不可欠であ
る。Ｒ１によつて表わされる好ましい基は、たとえば以
下のものを含む。
反応温度は２５０℃〜４００℃であり、反応が水溶液中
で起こるので、該反応はこれらの温度で反応混合物水溶
液によつて発生する自らの圧力に耐えうるオートクレー
ブ中で行なわれることを前提とする。
最も一般的に使用されるアルカリは水酸化ナトリウムで
あるが、所望により容易に入手しうる水酸化カリウムも
使用される。他のアルカリ金属の水酸化物も使用され得
るが一般にコスト面ないし全般的な効果の点のいずれか
の理由で好ましくない。
本発明の方法はＮ−アルキル誘導体からアミノ酸を製造
する際に特に有効である。特に価値のあるアミノ酸（農
芸化学や薬学分野の化学品の中間体として役立つため）
には、グリシン、サルコシン、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）
が挙げられる。
下表は、本発明による数多くの反応により、同表に指定
されたアミノ酸を製造した結果を示すものである。いず
れの場合も反応温度は３００℃でアルカリは水酸化ナト
リウムだつた。反応は以下の式によつて包括的に表わさ
れる。
アミンの他の有用な種類は、アミノメチルフオスフオン
酸（ＡＭＰＡ）とその誘導体のようなフオスフオン酸基
を含むものである。下表は、種々のＮ−アルキル誘導体
に本発明の方法を適用して下式のようにＡＭＰＡを製造
した例を示したものである。
１個を越えるアルキル基を除去すべき場合、塩基を化学
量論的に過剰量としたり、反応混合物の全希釈度を増加
させたりすることにより、さらによい結果が得られるこ
とが見い出されている。いかなる場合にも、２番目の除
去は、１番目に比較し著しく遅くなる。
以下は本発明の方法を詳述した実施例である。しかしな
がら本実施例は本発明の本質的な範囲にいかなる限定を
も加えるものではない。
実施例１ １００mlのモネル合金製オートクレーブに、Ｎ−イソプ
ロピル−Ｎ−メチルグリシン５．０ｇ（０．０３８モ
ル）、５０％水酸化ナトリウム溶液６．０ｇ（０．０７
６モル）および溶液状とするための水９mlを導入した
後、容器を閉鎖し、上部空間にＮ２を数分間フラツシユ
注入した。次に反応器を密閉し、３００℃で１時間加熱
した。この温度のため、内部圧は６．１×１０６Ｎ／Ｍ
２となつた。反応温度を３００℃に６時間保持したとこ
ろ、プロペンが遊離した結果（プロペンであるという確
証は、上部空間のガスの質量分析によつて得られ
た。）、圧力が７．０×１０６Ｎ／Ｍ２に上昇した。加
熱期間終了後、反応容器を冷却し、余剰圧を解放し、反
応混合物を水で希釈した。分析用サンプルをＨＰＬＣに
よつて試験し、サルコシンの収量が２．３８ｇ（７１
％）と決定された。反応混合物を濃塩酸６．３mlを添加
して中和し、イオン交換クロマトグラフイ（アンバーラ
イトＣＧ−５０樹脂）により精製し、理論量の５１％の
サルコシンを得た。
実施例２ １００mlのモネル合金製オートクレーブに、Ｎ−イソプ
ロピルイミノ二酢酸４．２７ｇ（２４．４ミリモル）、
５０％水酸化ナトリウム５．８ｇ（７３ミリモル）およ
び溶液状とするための水１２mlを導入した。反応器を閉
鎖し、上部空間にＮ２をフラツシユ注入した後、反応器
を密閉し３００℃に加熱した。容器が３００℃に達した
時、内部圧が５．８２×１０６Ｎ／Ｍ２となつた。３０
０℃、３時間の加熱時間中、前記圧力が６．３１×１０
６Ｎ／Ｍ２に上昇した。反応器を冷却し、余剰圧を逃し
た後、反応混合物を塩酸７３ミリモルで中和した。最級
生成物の溶液をＨＰＬＣで分析し、イミノ二酢酸２．０
７ｇ（６４％）と未反応基質０．６６ｇ（１６％）を含
有することが判明した。
実施例３ １００mlのモネル合金製オートクレーブに、Ｎ−（２−
ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸７．１５ｇ（４０．３
ミリモル）５０％水酸化ナトリウム溶液９．６ｇ（１２
１ミリモル）および溶液状とするための水１２mlを加
え、反応器の上部空間にＮ２をフラツシユ注入した後、
反応器を密閉し、次いで３００℃に加熱した。反応器が
この温度に達した時、内部圧が５．８２×１０６Ｎ／Ｍ
２となつた。３００℃、３時間の加熱期間中、前記圧力
が７．５５×１０６Ｎ／Ｍ２に上昇した。反応器を冷却
し、余剰圧を解放した後、反応混合物を水１０mlで希釈
した。前記反応混合物を濃塩酸１０mlを添加し中和し
た。最級溶液のＨＰＬＣは、イミノ二酢酸が合計４．３
１ｇ（８０．４％）生成したことを示した。
実施例４ １００mlのモネル合金製オートクレーブにＮ，Ｎ−ジエ
チルアミノメチルフオスフオン酸２．７１ｇ（１６．２
ミリモル）、５０％水酸化ナトリウム溶液６．４５ｇ
（８１ミリモル）および溶液状とするための水１０mlを
加え、反応器の上部空間にＮ２を数分間フラツシユ注入
した。次いで反応器を密閉し、１時間かけて３２５℃ま
で加熱した。この温度で内部圧が４．６５×１０６Ｎ／
Ｍ２となつた。反応器を３００℃で５時間保持したとこ
ろ、その間に容器内部の圧力は約７．６９×１０６Ｎ／
Ｍ２まで増加した。前記容器を冷却し、余剰圧を解放し
た後、反応混合物を水１０mlで希釈し、濃塩酸６．６ml
で中和し、蒸発乾固した。残渣を濃塩酸に溶解し、食塩
をろ別した。ろ液を蒸発処理して残つた油分をイオン交
換クロマトグラフイ（ダウエツクス５０×８−４００）
で精製した。唯一の主要なピークが単離された（１．４
３ｇ）。ＮＭＲによりこれがアミノメチルフオスフオン
酸１．３８ｇ（７６．６％）とＮ−エチルアミノメチル
フオスフオン酸０．０５ｇ（２．２％）からなることが
決定された。
実施例５ １００mlのモネル合金製オートクレーブにＮ，Ｎ−ジイ
ソプロピルアミノメチルフオスフオン酸３．１６ｇ（１
６．２ミリモル）、５０％水酸化ナトリウム溶液６．４
８ｇ（８１ミリモル）および溶液状とするための１０ml
の水を加え、容器の上部空間にＮ２を数分間フラツシユ
注入した後、反応器を密閉した。容器を５０分かけて３
２５℃まで加熱し、この温度に更に２５分保持した。３
２５℃での加熱期間中、反応器の内部圧は６．５８×１
０６Ｎ／Ｍ２から６．８０×１０６Ｎ／Ｍ２まで上昇し
た。系を冷却し、余剰圧を解放した後、反応混合物を水
で希釈した。溶液を濃塩酸６．７mlで中和し蒸発乾固し
た。残渣を濃塩酸に溶解し、食塩をろ別した。ろ液を蒸
発処理して残つた油分をイオン交換クロマトグラフイー
（ダウエツクス５０×８−４００）により精製し、唯一
の主要ピーク（２．４ｇ）を得た。ＮＭＲによりこの物
質がＮ−イソプロピルアミノメチルフオスフオン酸２．
２５ｇ（９０．６％）とアミノメチルフオスフオン酸
０．１５ｇ（８．４％）からなることが決定された。
本発明の方法によつて製造されたアミノ酸は、治療や植
物毒素への応用に関する幅広い化学領域における製品の
有効な中間体である。
たとえばイミノ二酢酸とアミノメチルフオスフオン酸は
それぞれ、極めて効果的な接触浸透性の除草剤（system
ic contact herbicide）中の有効成分であるＮ−フオス
フオノメチルグリシン製造の出発物質（もちろん両者は
異なつたプロセスにおいて用いられる）として使用され
る。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】化学式 〔式中、Ｒ１は−ＣＨ２ＣＯＯＨまたは−ＣＨ２ＰＯ３
    Ｈ２であり；Ｒ２は水素、メチル、Ｒ１またはＲ３であ
    るが、但しＲ１、Ｒ２の何れかが−ＣＨ２ＣＯＯＨであ
    れば他方は−ＣＨ２ＰＯ３Ｈ２ではなく；そしてＲ３は
    化学式 （式中、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ別個に、水素または
    Ｃ１〜Ｃ６アルキルであり、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ
    別個に、Ｒ４、Ｒ５またはヒドロキシ基から選ばれ、Ｒ
    ６が水素であればＲ７は−Ｎ（ＣＨ２ＣＯＯＨ）２であ
    り）を持つ基から選ばれ；またはＲ３とＲ２とは窒素と
    共に複素環基を形成し得る〕を有するアミンを、酸性基
    を中和するために必要とされる少なくとも化学量論量の
    アルカリ水溶液と２５０〜４００℃の温度で反応させて
    Ｒ３が水素で置換された化合物を製造することを特徴と
    する、第１級または第２級アミン製造用脱アルキル化方
    法。
  2. 【請求項２】アルカリが水酸化ナトリウムである、特許
    請求の範囲第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】アミン中の酸性基に対するアルカリのモル
    比が１：１〜６：１である、特許請求の範囲第２項に記
    載の方法。
  4. 【請求項４】前記温度が３００℃〜４００℃である、特
    許請求の範囲第１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】Ｒ３が炭素数２〜６のアルキル基である、
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】Ｒ１が−ＣＨ２ＣＯＯＨおよび−ＣＨ２Ｐ
    Ｏ３Ｈ２から選択される、特許請求の範囲第１項に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】Ｒ１が−ＣＨ２ＰＯ３Ｈ２であり、Ｒ２が
    Ｒ３またはＨである、特許請求の範囲第６項に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】Ｒ１が−ＣＨ２ＣＯＯＨであり、Ｒ２がＲ
    ３またはＨである、特許請求の範囲第６項に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】Ｒ３が炭素数２〜６のアルキル基であり、
    アミンを水酸化ナトリウム水溶液存在下３００℃〜４０
    ０℃で加熱する、特許請求の範囲第６項に記載の方法。
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