JPS6050784B2 - 2−メルカプトエチルアミン類の製造法 - Google Patents

2−メルカプトエチルアミン類の製造法

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JPS6050784B2
JPS6050784B2 JP8744681A JP8744681A JPS6050784B2 JP S6050784 B2 JPS6050784 B2 JP S6050784B2 JP 8744681 A JP8744681 A JP 8744681A JP 8744681 A JP8744681 A JP 8744681A JP S6050784 B2 JPS6050784 B2 JP S6050784B2
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栄一 野田
良昭 野口
勇 山本
登 川崎
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、2−メルカプトエチルアミン類の製造法に関
するものである。
2−メルカプトエチルアミン類は種々の医薬原料、ヘア
ーケアー用化粧品等の中間原料および放射線障害防護作
用のある物質等として極めて有用な物質である。
この2−メルカプトエチルアミン類の製造法としては、
つぎのような方法がある。(イ)大過剰の硫化水素のア
ルコール溶液にアルキレンイミンを冷却下に作用させる
方法(Ann.,?、210(1950);J.Che
m.SOc.,川旦、5)。(ロ)アルキレンイミンと
ジアルキルケトンとを反応させた後、硫化水素、続いて
ハロゲン化水素酸で処理する方法(Bull.SOc.
Chim.Fr.,昶?、2493;Alln.?、2
10(1950);特公昭50−29444;特公昭5
4−41569)。
(ハ)オキサゾリンに硫化水素を作用させた後、塩酸水
溶液中て加水分解する方法(特開昭54一128509
)。(ニ)アミノアルキル硫酸エステルを水硫化アルカ
リと硫黄とより生成する硫化水素、および多硫化アルカ
リと反応させたのち、塩酸で処理する方法(特開昭55
−11506)。
(ホ)2−メルカプトチアゾリンを塩酸もしくは臭化水
素酸で加水分解する方法(J.Org.Chem.,小
869(1960);Ber.,?2832(1898
))。
しかしながら、これらの方法のうち、(イ)〜(ハ)の
方法は、発癌性のあるアルキレンイミンや有毒な2硫化
水素ガスを原料として直接使用する点において、また(
ニ)の方法は、硫化水素ガスそのものを扱わないで反応
液中で発生させている点では(イ)〜(ハ)の方法より
も優れてはいるものの、反応条件がアルカリ性側である
ため、目的物質てある2−メル3,カプトエチルアミン
類以外に、これとの分離のむつかしいビス(2−アミノ
エチル)スルフィド類および2−メルカプトエチルアミ
ン類の酸化二量体であるビス(2−アミノエチル)ジス
ルフィド類(通称、シスタミン類)を副生し、2−メル
カプトエチルアミン類の純度低下および収率低下を避け
得ない点において、さらに(ホ)の方法では、有毒な硫
化水素ガスが反応当量副生する点において、それぞれ工
業的製造法としては問題を含む方法である。本発明者ら
は、先行技術のこのような問題点を)解決する方法とし
て、一般式(1)、(式中、Rl,R2,R3およびR
4は、水素原子、低級アルキル基、ヒドロキシ置換低級
アルキル基またはフェニル基を示し、互いに同一でも異
なつていてもよい。
)で表わされる2−メルカプトチアゾリン類と、一般式
(■)、(式中、Rl,R2,R3およびR4は一般式
(1)の場合と同じ意味を示し、Xはハロゲン原子を示
す。
)で表わされる2−ハロゲノエチルアミンハロゲン化水
素酸塩類とを、多量の水の存在下に下記反応式(1)に
基づいて反応させることによつて、本質的に有毒ガスを
発生することのない2−メルカプトアミン類の製造法を
さきに完成した。しかし、この方法では、下記(2)式
の副反応が起り易いうえに、多量の水を反応に用いるた
め(3)式*刊反応も一部起り、従つて製品純度になお
問題らつた。本発明者らは、この欠点をさらに改良すべ
く鋭意検討した結果、前記(1)式の反応は水の影響を
受け易く、反応に用いる水の量が少い場合には、(4)
2・および(5)式で示す逐次反応で反応が進行し、し
か※その際(5)式の反応が極めて遅く、ほS゛選択的
に段式(■)で表わされるS,S″−ビス(2−アノエ
チル)ジチオカーボネートが生成すること児出し、本発
明を完成した。
すなわち、本発明によれば、一般式(1)(式中、Rl
,R2,R3およびR4は水素原子、低級アルキル基、
ヒドロキシ置換低級アルキル基またはフェニル基を示し
、互いに同一でも異つていてもよい。
)で表わされる2−メルカプトチアゾリン類と、一般式
(■)(式中、Rl,R2,R3およびR4は一般式(
1)の場合と同じ意味を示し、Xはハロゲン原子を示す
)で表わされる2−ハロゲノエチルアミンハロケン化水
素酸塩類とを、一般式(■)の化合物に対して等モル以
上乃至20倍モル未満の量の水の存在下に反応させ、得
られる一般式(■)(式中、Rl,R2,R3,R4お
よびXは一般式(1)および(■)の場合と同じ意味を
示す。
)で表わされるS,S゛−ビス(2−アミノエチル)ジ
チオカーボネート・ジハイドロハライド誘導体を加水分
解する÷と今特徴とする、一般式(■)(式中、Rl,
R2,R3,R4およびXは一般式(1)および(■)
の場合と同じ意味を示す。
)で表わ.される2−メルカプトエチルアミン類の製造
方法が提供される。本発明の方法は、2段の反応よりな
り、前記の式(4)および(5)に示す反応により進行
する。
この2段の反応は使用する水の量によつて明ら−かに区
別されるものであり、1段目の反応終了時における反応
生成物は、未反応の2−メルカプトチアゾリン類および
最終生成物である2−メルカプトエチルアミン・ハロゲ
ン化水素酸塩類を少量含んではいるものの、主成分は一
般式(■)で表わされるS,S″−ビス(2−アミノエ
チル)ジチオカーボネート誘導体である。本発明の方法
では、反応式(4)に示した1段目の反応後、その反応
生成物、すなわちS,S″−ビス(2−アミノエチル)
ジチオカーボネート誘導体を分離した後、2段目の反応
を行わせてもよく、あるいは、分離することなく引続き
2段目の反応を行つてもよい。
特に、高純度のメルカプトエチ)ルアミン類は、1段目
の反応生成物を分離、精製した後、2段目の反応を行わ
せることによつて容易に得られる。本発明の方法で用い
る2−メルカプトチアゾリン類は、前記一般式(1)で
表わされる化合物:で、例えば、2−メルカプトチアゾ
リン、4−フェニルー2−メルカプトチアゾリン、4,
5−ジフェニルー2−メルカプトチアゾリン、4−メチ
ルー2−メルカプトチアゾリン、4,4−ジメチルー2
−メルカプトチアゾリン、4,4−ビスJ(ヒドロキシ
メチル)−2−メルカプトチアゾリン、4−ブチルー5
−フェニルー2−メルカプトチアゾリン、5,5−ジメ
チルー2−メルカプトチアゾリン、5−エチルー2−メ
ルカプトチアゾリン、4,5−ジメチルー2−メルカプ
トチアゾリン、4,4,5−トリメチルー2−メルカプ
トチアゾリン、4,4,5,5−テトラメチルー2ーメ
ルカプトチアゾリン、4,5−ビス(ヒドロキシメチル
)−2−メルカプトチアゾリン、4−フェニルー5−ブ
チルー2−メルカプトチアゾリン、4−プロピルー2−
メルカプトチアゾリン、4−エチルー2−メルカプトチ
アゾリン、5−プロピルー2−メルカプトチアゾリン、
4−メチルー5−フェニルー2−メルカプトチアゾリン
、4ーメチル5−フェニルー2−メルカプトチアゾリン
、5−メチルー2−メルカプトチアゾリン等である。
これらの化合物は公知の方法、すなわち1モノエタノー
ルアミン類の硫酸エステルに、アルカリ存在下、比較的
取扱い容易な二硫化炭素を反応させる方法(J.Che
m.SOc.,l967年、136頂)、2モノエタノ
ールアミン類に、アルカリ存在下、モノエタノールアミ
ン類に対して2倍量の二硫化炭素を反応させる方法(C
hemicala比TractVOl?9045e(1
959年))、32−ハロゲノエチルアミン類に、アル
カリ存在下、二硫化炭素を反応させる方法(USP2,
25l,459)等により容易に製造することができる
また、本発明の方法を用いる2−ハロゲノエチルアミン
ハロゲン化水素酸塩類は一般式(■)で表わされる化合
物で、例えば、ハロゲンが塩素、臭素、沃素または弗素
のいずれであつてもよい2ーハロゲノエチルアミン、1
−フェニルー2−ハロゲノエチルアミン、1,2−ジフ
ェニルー2ーハロゲノエチルアミン、1−メチルー2−
ハロゲノエチルアミン、1−エチルー2−ハロゲノエチ
ルアミン、1,1−ジメチルー2−ハロゲノエチルアミ
ン、1,1−ビス(ヒドロキシメチル)一2−ハロゲノ
エチルアミン、1−ブチルー2−フェニルー2−ハロゲ
ノエチルアミン、2,2−ジメチルー2−ハロゲノエチ
ルアミン、2−メチルー2−ハロゲノエチルアミン、2
−エチルー2−ハロゲノエチルアミン、1,2−ジメチ
ルー2−ハロゲノエチルアミン、1,1,2−トリメチ
ルー2−ハロゲノエチルアミン、1,1,2,2ーテト
ラメチルー2−ハロゲノエチルアミン、1,2−ビス(
ヒドロキシメチル)−2−ハロゲノエチルアミン、1−
フェニルー2−ブチルー2−ハロゲノエチルアミン、1
−プロピルー2−ハロゲノエチルアミン、2−プロピル
ー2−ハロゲノエチルアミンおよび1−メチルー2−フ
エニルーハロゲノエチルアミン等の塩素、臭素、沃素ま
たは弗素等のハロゲン化水素酸塩がある。
これらの化合物は公知の方法、すなわち、1モノエタノ
ールアミン類にハロゲン化水素酸を作用させる方法、2
モノエタノールアミン類にチオニルクロライドを作用さ
せる方法(Ger.Offen2,7Ol,2l5(1
978年))等により容易に製造することができる。
本発明の方法て用いる前記一般式(1)で表わされる2
−メルカプトチアゾリン類と前記一般式(■)で表わさ
れる2−ハロゲノエチルアミンハロゲン化水素酸塩類と
の使用量は、反応が前記(4)式により進行するので理
論的には、等モルであればよいが反応完結のため、およ
び(2)および(3)式の副反応を抑制するために2−
メルカプトチアゾリン類を等モル量以上に用いる方がよ
い。
好ましくは、2−ハロゲノエチルアミン●ハロゲン化水
素酸塩類1モルに対し、2−メルカプトチアゾリン類の
使用量は、1.02〜1.20モルの範囲である。本発
明の方法における1段目の反応ては、水の量が重要な役
割をなしている。すなわち、前記(4)式の反応を選択
的に進行させるためには、反応に用いる水の量は、使用
する2−ハロゲノエチルアミンハロゲン化水素酸塩類1
モルに対し等モル以上乃至20倍モル未満、特に1.5
〜15モルの範囲が好ましい。本発明の方法において、
2段の反応は、いずれも本質的には水溶液中で実施可能
であり、反応速度を増すために、任意量のハロゲン化水
素酸水溶液中で実施することも可能である。
また、本発明の方法では、本質的には水以外の溶剤を必
要としないが、原料によつては、その溶解性を増すため
に必要に応じ、反応に不活性な有機溶剤を共存させても
何等本反応を阻害しない。
ここで反応に不活性な有機溶剤とは、原料または生成物
質等と反応しない有機溶剤で、このような溶剤てあれば
水と均一に混じる溶剤であつても、また均一に混じり合
わない溶剤であつてもよい。このような溶剤としては、
例えば、ヘキサン、ヘプタン等の如き脂肪族炭化水素系
溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の如き芳香族炭
化水素系溶剤、エタノール、プロパノール、ブタノール
等の如き脂肪族アルコール系溶剤、シクロヘキサノール
等の如き脂環式アルコール系溶剤、ブチルエーテル、ジ
グライム等の如き脂肪族エーテル類、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等の如き脂環式エーテル類、ジメチルス
ルホキサイド、スルノホラン等の如き含イオウ不活性有
機溶剤、ジメチルホルムアミド等の如き含窒素不活性有
機溶剤等である。本発明の方法において、2段の反応は
いずれも任意の温度で実施可能であるが、反応速度の点
か7ら、20′C以上、好ましくは50゜C以上であり
、1段目の反応と2段目の反応は、同一の温度または異
なる温度で行なつてもよい。
また、常圧、加圧下いずれの様式でも実施可能である。
本発明の方法において、式(4)および(5)の反応の
つ終点は、それぞれ、通常用いられる方法、例えば、薄
層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー等によ
り容易に判断出来る。
特に、本発明の1段目の反応終点は一般式(■)の2−
ハロゲノエチルアミンハロゲン化水素酸塩類がほS゛消
失していること、および一般式(■)のS,S″−ビス
(2−アミノエチル)ジチオカーボネート誘導体が主成
分であることを確認して判断される。本発明の方法によ
り、2段目の反応終了後、反応溶媒を留去し、濃縮乾固
することによつて、高純度のメルカプトアミン類を高収
率で得ることができる。更に純度の高いメルカプトアミ
ン類は、この濃縮乾固物を既知の方法で再結晶すること
によつて容易に得られる。以下、本発明の方法を実施例
により説明する実施例1攪拌機、温度計および還流冷却
器を備えた100m1の4ツロフラスコに、2−メルカ
プトチアゾリン18.7y(0.157モル)、2−ク
ロロエチルアミン塩酸塩17.4y(0.150モル)
および水15y(0.83モル)を入れ、油浴で95〜
1000Cに20時間加熱した。
生成物を薄層クロマトグラフィー(以下TLCと略す)
で試験したところ、2−クロロエチルアミン塩酸塩はほ
\゛消失しており、生成物は主としてS,S″−ビス(
2−アミノエチル)ジチオカーボネートであることが確
認された。この反応物に水40y(2.22モル)を加
え、引続き還流下(98〜100゜C)に30I寺間加
熱攪拌を続けた。反応後、減圧下に濃縮乾固し34.5
yの白色結晶(融点70.5〜72′C)を得た。ヨー
ド滴定による−SH基分析の結果、2−メルカプトエチ
ルアミン塩酸塩として98.2%の純度であつた。なお
、この結晶には、TLCでは、モノエタノールアミンや
原料のスポットは殆んど認められなかつた。比較例1 実施例1記載の反応装置に、2−メルカプトチアゾリン
18.7g(0.157モル)、2−クロロエチルアミ
ン塩酸塩17.4ダ(イ).150モル)および水60
g(3.3モル)を入れ、還流下(98〜1000C)
に50時間加熱攪拌した。
反応後、減圧下に濃縮乾固して!36.0yの白色結晶
を得た。ヨード滴定による−SH基分析の結果では、2
−メルカプトエチルアミン塩酸塩として92.8%の程
度であつた。この結晶をTLCでチェックした結果、原
料のスポットは殆んど認められなかつたが、かなり強い
モノエクタノールアミン、その他のスポットが認められ
た。実施例2 実施例1記載の反応装置に、2−メルカプトチアゾリン
19.6y(0.165モル)、2−クロロエチルアミ
ン・塩酸塩17.4y(0.150モル)および20%
塩酸15y(水0.67モル)を入れ、110゜Cて1
時間加熱攪拌した。
薄層クロマトグラフィーで2−クロロエチルアミン塩酸
塩がほS゛消失していることを確認した。室温まで冷却
した後、クロロホルム80m1を加え、未反応の2−メ
ルカプトチアゾリンを抽出除去し、濃縮乾固し、イソプ
ロパノールで再結晶し、融点199〜200℃(分解)
の白色結晶34.1yを得た。この結晶は″H−NMR
測定の結果、S,S″−ビス(2−アミノエチル)ジチ
オカーボネート塩酸塩であることが判明した(収率は2
−クロロエチルアミン塩酸塩に対して90%)。この白
色結晶30y(イ).119モル)および20%塩酸7
60y(水2.67モル)をガラス製の耐圧容器に入れ
、130℃の油浴で加熱した。時々発生するガスを抜き
ながら、5〜8kg/Cltの加圧下で1時間加熱を続
けた。反応後、減圧下に濃縮乾固し、白色の結晶(融点
71〜72′C)26.9gを得た。ヨード滴l定によ
る純度分析の結果では、2−メルカプトエチルアミン塩
酸塩として99.1%の純度であつた。実施例3実施例
1記載の反応装置に、2−メルカプトチアゾリン18.
7y(0.157モル)、2−ブロムエチルアミン臭化
水素塩30.8y(0.150モル)および水35.0
V(1.9モル)を入れ、95〜100℃でm時間反応
させた。
2−ブロムエチルアミン臭化水素酸塩は、この時点でほ
S゛消失していた。
水60y(3.33モル)を加えた後、還流下(98〜
100℃)に20時間反応を続けた。反応後、減圧下に
濃縮乾固し、白色結晶(融点158.5〜160℃)4
8.8yを得た。ヨード滴定による−SH基分析の結果
では、2−メルカプトエチルアミン臭化水素塩として9
7.6%の純度であつた。実施例4 実施例1記載の反応装置に4,5−ジフェニルー2−メ
ルカプトチアゾリン15.0y(イ).055モル)、
1,2−ジフェニルー2−クロロエチルアミン塩酸塩1
3.4y(0.05モル)、水1.8y(0.18モル
)およびDMF′40m1を入れ、130〜135℃で
10時間加熱した。
引続き、水22.5f1(1.25モル)を追加した後
、還流下に2?間反応を行つた。反応後、水およびDM
Fを減圧留去去し、29.2yの粘稠な淡黄色の液体を
得た。″H−NMRおよびIRで固定したところ、少量
の原料およびDMFを含む1,2−ジフェニルー2−メ
ルカプトエチルアミン塩化水素塩であることを確認した
。これをメタノールから再結晶することにより、融点2
40℃以上の1,2−ジフェニルー2−メルカプトエチ
ルアミン塩化水素塩の白色結晶12.7yを得た。収率
は95.5%で、ヨウ素法による純度は99.3%であ
つた。実施例5 実施例1記載の反応装置に、4,4−ジメチルー2−メ
ルカプトチアゾリン17.6q(0.120モル)、1
,1−ジメチルー2−クロロエチルアミン塩化水素塩1
4.4y(0.100モル)、水5.4y(0.30モ
ル)および1−ブタノール50Tntを入れ、105〜
110′Cでb時間加熱した。
引続き、水40q(2.22モル)を追加した後、還流
下に4(転)間反応を行つた。反応後、水および1−ブ
タノールを減圧留去することにより、32.9qの粘稠
な淡黄色の液体を得た。これを″H−NMRおよびIR
で同定した結果、少量の原料と1−ブタノールを含む1
,1−ジメチルー2−メルカプトエチルアミン塩化水素
塩であることを確認した。これをイソプロパノールから
再結晶することにより、融点181〜187Cの1,1
−ジメチルー2−メルカプトエチルアミン塩化水素塩の
白色結晶13.6yを得た。収率は96%て、ヨウ素法
による純度は99.1%てあつた。実施例6実施例1記
載の反応装置に、4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−
2−メルカプトチアゾリン18.8y(0.105モル
)、1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−クロロエ
チルアミン塩化水素塩17.6y(0.100モル)、
水9y(0.50モル)およびDMF3Omlを入れ、
105〜110℃で15時間加熱した。
引続き、水70y(3.89モル)を追加し、還流下に
30時間反応を行つた。反応後、水およびDMFを減圧
留去し、37.1gの粘稠な淡黄色の液体を得た。″H
−NMRおよびIRで同定した結果、少量の原料および
DMF′を含む1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2
−メルカプトエチルアミン塩化水素塩であることを確認
した。これをイソプロパノールから再結晶することによ
り、融点104〜105℃の1,1−ビス(ヒドロキシ
メチル)一2−メルカプトエチルアミン塩化水素塩の白
色結晶16.5yを得た。収率は95%で、ヨウ素法に
よる純度は99.0%であつた。実施例7 実施例1記載の反応容器に、4−n−ブチルー5−フェ
ニルー2−メルカプトチアゾリン13.8y(イ).0
55モル)、1−n−ブチルー2−フェニルー2−クロ
ロエチルアミン塩化水素塩12.4y(0.05モル)
、25%塩酸5g(水0.21モル)およびDMF3O
mlを入れ、105〜110℃で15時間加熱した。
引続き、25%塩酸50q(水2.08モル)を加え、
還流下に2時間加熱した。反応後、水およびDMFを減
圧留去し、26.9yの粘稠な淡黄色の液体を得た。1
H−NMRおよびIRで同定した結果、少量の原料およ
びDMF′を含む1−n−ブチルー2−フェニルー2−
メルカプトエチルアミン塩化水素塩であることを確認し
た。
これをメタノールから再結晶することにより、明確な融
点を示さない1−n−ブチルー2−フェニルー2−メル
カプトエチルアミン塩化水素塩の白色結晶圧5yを得た
。収率は94%で、ヨウ素法による純度は99.5%で
あつた。実施例8 実施例1記載の反応容器に、5−エチルー2ーメルカプ
トチアゾリン16.2f(イ)泪モル)、2ークロロブ
チルアミン塩化水素塩14.3y(イ).1モル)、3
0%塩酸20y(水0.78モル)および1−ブタノー
ル20m1を入れ、105〜110℃で15A間加熱し
た。
引続き、30%塩酸50y(水1.94モル)を加え、
還流下に(イ)時間加熱を続けた。反応後、水および1
−ブタノールを減圧留去し、30.6yの粘稠lな淡黄
色液体を得た。1H−NMRおよびIRで同定した結果
、少量の原料と1−ブタノールを含む2−メルカプトブ
チルアミン塩化水素塩であることを確認した。
これをイソプロパノールから再結晶することにより、融
点155〜15rcの2−メルカプートブチルアミン塩
化水素塩の白色結晶13.7qを得た。収率は97%で
、ヨウ素法による純度は98.7%であつた。実施例9 実施例1記載の反応装置に、5−メチルー2−メルカプ
トチアゾリン28y(0.21m0り、2−クロロプロ
ピルアミン塩酸塩26y(0.20rn01)および1
0%塩酸56y(水として2.8n101)を入れ、1
00〜105℃で田時間加熱した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I )(式中、R
    _1,R_2,R_3およびR_4は水素原子、低級ア
    ルキル基、ヒドロキシ置換低級アルキル基またはフェニ
    ル基を示し、互いに同一でも異なつていてもよい。 )で表わされる2−メルカプトチアゾリン類と、一般式
    (II)▲数式、化学式、表等があります▼(II)(式中
    、R_1,R_2,R_3およびR_4は一般式( I
    )の場合と同じ意味を示し、Xはハロゲン原子を示す。 )で表わされる2−ハロゲノエチルアミンハロゲン化水
    素酸塩類とを、一般式(II)の化合物に対し等モル以上
    乃至20倍モル未満の量の水の存在下に反応させ、得ら
    れる一般式(III)▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1,R_2,R_3およびR_4は、一般
    式( I )の場合と、Xは一般式(II)の場合と同じ意
    味を示す。 )で表わされるS,S′−ビス(2−アミノエチル)ジ
    チオカーボネート誘導体を加水分解することを特徴とす
    る一般式(IV)▲数式、化学式、表等があります▼(I
    V)(式中、R_1,R_2,R_3,R_4およびX
    は一般式( I )および(II)の場合と同じ意味を示す
    。 )で表わされる2−メルカプトエチルアミン類の製造法
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