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JP6255385B2 - N−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンの製造方法 - Google Patents

N−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンの製造方法 Download PDF

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JP6255385B2 JP2015507528A JP2015507528A JP6255385B2 JP 6255385 B2 JP6255385 B2 JP 6255385B2 JP 2015507528 A JP2015507528 A JP 2015507528A JP 2015507528 A JP2015507528 A JP 2015507528A JP 6255385 B2 JP6255385 B2 JP 6255385B2
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Description

本発明は、特異的な白金触媒でのN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミンの水素化によるN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンの製造方法に関するものである。
p−アルキル置換されたニトロベンゼン類またはニトロベンゼン自体などの強く不活性化された芳香族を臭素化する製造方法が文献に記載されている。鉄および臭素によるp−ニトロエチルベンゼンの臭素化は非常に低収率(粗生成物収率55%および蒸留後34%)および24時間を超える長い反応時間で記載されている(J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 2804)。鉄および臭素によるニトロベンゼンの臭素化は、常に単離化合物の60%から75%の収率と記載されている(Organic Synthesis 1941, Coll. Vol. 1, 123, ibid. 1928, Vol. 8, 48参照)。臭素酸カリウムによる別の可能な不活性化芳香族の臭素化方法が知られている(J. Org. Chem. 1981, 46, 2169−2171)。しかしながら、強度70%を超える硫酸溶液中での臭素酸カリウムの分解のため、安全性の観点から反応には問題がある。さらに、半濃硫酸中でのN−ブロモコハク酸イミドによるp−ニトロトルエンまたはニトロベンゼンの臭素化が知られている(Org. Lett. 2006, 8, 645−647、J.Org. Chem. 1965, 30, 304−306)。しかしながら、この反応では、臭素化試薬としてN−ブロモコハク酸イミドが必要とされる。ジメチルジブロモヒダントインが、顕著により効率的であることが認められている(Bull. Chem. Soc. Jpn. 1994, 67, 1918−1921参照)。しかしながら、この場合、非常に高価な試薬であるトリフルオロメタンスルホン酸をプロトン源として使用するため、工業プロセスが不経済なものとなると考えられる。同じ文献に、プロトン源としての硫酸の使用も記載されている。しかしながら、環境上の観点およびプロセス工学の観点の両方から問題のある溶媒であるジクロロメタンが溶媒として用いられ、さらに、p−ニトロトルエン臭素化の得られる最大収率は84%である。ジブロモイソシアヌル酸も、不活性化芳香族用の臭素化試薬として知られている(Organikum, 22nd Edition, Wiley−VCH, pp.367−368.)。
さらに、化学量論量(0.5当量)より少ない硫酸銀を用いてp−ニトロクメンをブロモニトロクメンに変換することができることは知られている(WO2009/05674、J. Org. Chem. 1963、28、1917−1919参照)。さらに、WO2009/055674において、所望の化合物は、わずか18%の収率で単離されている。いずれも非常に高い生産コストをもたらす。
ニトロハロ芳香族の還元も同様に文献に記載されている。好適な還元剤は、亜ジチオン酸ナトリウム(Tietze, Eicher in Reaktionen und Synthesen, Thieme Verlag 1981, 136 ff.)、硫化ナトリウム、硫化アンモニウム(Applied Catalysis A: General 2006, 301, 251−258)、二硫化ナトリウム(tin in Reduction of Nitroarenes, Organic Reactions (New York), 1973, 20, 455−477.)、ヒドラジン水和物(Chem. Rev. 1965, 65, 51−68)、塩酸、硫酸、酢酸(Adv. Synth. Catal. 2005, 347, 217−219)、ギ酸などの鉱酸または硫酸鉄(II)(Org. Synth. 1955, Coll. Vol. 3, 56; ibid. 1948, Vol.28, 11)、塩化鉄(III)(Ber. dtsch. Chem. 1927, 1173−1182)などのルイス酸と組み合わせた鉄、アルミニウム化合物(J. Chem. Soc. Pak. 1988, 10, 393−395)、白金触媒(Chem. Cat. Chem. 2009, 1, 210−221;Synthesis 2003, 11, 1657−1660:ZnX(X=Cl、Br、I)、塩化アルミニウム(III)、臭化マグネシウムおよび塩化銅(I)および臭化銅(II)などの添加剤)、ラネーニッケル(Tietze, Eicher in Reaktionen und Synthesen, Thieme Verlag 1981, 466 ff.)およびアスコルビン酸(Commun. Fac. Sci. Univ. Ank. Serie B 1988, 34, 159−162)である。さらに、水素化ホウ素ナトリウム、水素化シアノホウ素ナトリウム、水素化アセトキシホウ素ナトリウムなどの複合水素化ホウ素化合物、さらには水素化リチウムアルミニウムもしくは水素化ジイソブチルアルミニウムなどのアルミン酸化合物によって芳香族ニトロ化合物を還元可能であることが文献で知られている。適切な反応条件は、それ自体、当業者には公知である。
ザントマイヤー反応による芳香族の塩素化の製造方法が文献に記載されている(例えば、Organikum 22nd Edition, Wiley−VCH, 640ff.)。3−ブロモ−4−イソプロピルアニリンのジアゾ化がJ.Org. Chem. 1963, 28, 1917−1919およびJ. Chem. Soc. 1952, 4443ffに記載されている。
ブロモ芳香族の相当するグリニャル化合物への変換(J. Org. Chem. 1963, 28, 1917−1919)およびこれのジメチルホルムアミドとの反応によるベンズアルデヒドの形成(Synth. Commun. 1984, 228−230)が記載されている。C−Br結合へのマグネシウムの選択的挿入が行われるm−ブロモクロロベンゼンのマグネシウムとの反応およびその後の求電子剤(アセトアルデヒド)との反応も同様に知られている(Org. Synth. 1955, Coll. Vol. 3, 200; ibid. 1948, Vol. 28, 28.)。
シクロプロピルアミンによるベンズアルデヒド類の還元的アミノ化がPCT/EP2011/069426に記載されている。そこに記載の条件下では、シクロプロパン環の開環を起こすことなく選択的水素化が可能である。しかしながら、その水素化条件下では、相当するクロロ芳香族[式(II)参照]の脱ハロゲン化が望ましくない二次反応として生じる。さらに、還元的アミノ化を行うのにロイカート・ヴァラッハ反応を用いることが可能である(ギ酸および誘導体によるイミン還元;J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1808−1811、ibid. 1950, 72, 3073−3075;Bull. Chem. Soc. Jap. 1976, 49, 2485−2490参照)。
WO2009/05674 WO2009/055674
J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 2804 Organic Synthesis 1941, Coll. Vol. 1, 123 Organic Synthesis 1928, Vol. 8, 48 J. Org. Chem. 1981, 46, 2169−2171 Org. Lett. 2006, 8, 645−647 J.Org. Chem. 1965, 30, 304−306 Bull. Chem. Soc. Jpn. 1994, 67, 1918−1921 Organikum, 22nd Edition, Wiley−VCH, pp.367−368 J. Org. Chem. 1963、28、1917−1919 Tietze, Eicher in Reaktionen und Synthesen, Thieme Verlag 1981, 136 ff Applied Catalysis A: General 2006, 301, 251−258 tin in Reduction of Nitroarenes, Organic Reactions (New York), 1973, 20, 455−477 Chem. Rev. 1965, 65, 51−68 Adv. Synth. Catal. 2005, 347, 217−219 Org. Synth. 1955, Coll. Vol. 3, 56 Org. Synth. 1948, Vol.28, 11 Ber. dtsch. Chem. 1927, 1173−1182 J. Chem. Soc. Pak. 1988, 10, 393−395 Chem. Cat. Chem. 2009, 1, 210−221 Synthesis 2003, 11, 1657−1660 Tietze, Eicher in Reaktionen und Synthesen, Thieme Verlag 1981, 466 ff Commun. Fac. Sci. Univ. Ank. Serie B 1988, 34, 159−162 Organikum 22nd Edition, Wiley−VCH, 640ff J.Org. Chem. 1963, 28, 1917−1919 J. Chem. Soc. 1952, 4443ff J. Org. Chem. 1963, 28, 1917−1919 Synth. Commun. 1984, 228−230 Org. Synth. 1955, Coll. Vol. 3, 200 Org. Synth. 1948, Vol. 28, 28 J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1808−1811 J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 3073−3075 Bull. Chem. Soc. Jap. 1976, 49, 2485−2490
この先行技術を受けて、本発明の目的は、シクロプロパン環の開環を生じることなく、同時に二次脱ハロゲン化反応を抑制して、高い純度、収率およびより良好な品質でN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンを製造する別途方法であって、好ましくは実施するのが簡単かつ安価である方法を提供することにある。特に、求める方法は、複雑な精製を行う必要なく、所望の標的化合物を得ることを可能とするものでなければならない。
この目的は、N−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンの新規な製造方法によって達成される。
本発明は、下記式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
の製造方法であって、
(d)下記式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
を特異的な白金触媒で水素化する方法に関するものである。
本発明は、下記式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
の製造方法であって、
(c)下記式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド:
Figure 0006255385
を第1段階でシクロプロピルアミンと反応させ、
(d)得られた下記式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
を第2段階で特異的白金触媒で水素化する方法に関するものでもある。
本発明は、下記式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
の製造方法であって、
(b)下記式(V)のグリニャル化合物:
Figure 0006255385
を下記式(VI)のジアルキルホルムアミド:
Figure 0006255385
(Rは互いに独立にC−C−アルキルであり、好ましくは独立にメチルまたはn−ブチルであり、さらにより好ましくはメチルである。)と反応させ、
(c)得られた下記式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド:
Figure 0006255385
をシクロプロピルアミンと反応させ、
(d)得られた下記式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
を特異的白金触媒で水素化する方法に関するものでもある。
本発明は、また、下記式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
の製造方法であって、
(a)下記式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン:
Figure 0006255385
をマグネシウムと反応させて、マグネシウムのC−Br結合への選択的挿入を起こし、
(b)得られた下記式(V)のグリニャル化合物:
Figure 0006255385
を下記式(VI)のジアルキルホルムアミド:
Figure 0006255385
(Rは互いに独立にC−C−アルキルであり、好ましくは独立にメチルまたはn−ブチルであり、さらにより好ましくはメチルである。)と反応させ、
(c)得られた下記式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド:
Figure 0006255385
をシクロプロピルアミンと反応させ、
(d)下記式(III)の得られたN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
を特異的白金触媒で水素化する方法に関するものでもある。
下記式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン:
Figure 0006255385
は新規であり、同様に本発明によって提供される。
驚くべきことに、ベンズアルデヒド(II)のシクロプロピルアミンとの反応によって同様に、芳香族部分が塩素置換基を有している場合であっても所望の生成物が得られることが認められた。ハロ芳香族の水素化における脱ハロゲン化が文献に記載されている(J. Org. Chem. 1977, 42, 3491−3494)。本発明の場合、この二次反応はかなり抑制することができた。
式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒドは、
(a)下記式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン:
Figure 0006255385
をマグネシウムと反応させて、マグネシウムをC−Br結合に選択的に挿入し、次に
(b)得られた下記式(V)のグリニャル化合物:
Figure 0006255385
を下記式(VI)のジアルキルホルムアミド:
Figure 0006255385
(Rは独立にC−C−アルキル、好ましくは独立にメチルまたはn−ブチル、特に好ましくはメチルである。)と反応させることで得られる。
下記式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン:
Figure 0006255385
は新規であり、同様に本発明によって提供される。
本発明はさらに、
(i)下記式(IX)のジアゾニウム塩:
Figure 0006255385
(XはHSO、Cl、Br、HCO、CHCOまたはHPOである。)をCuCl、FeClまたはFeSOおよびHCl水溶液または金属塩化物(金属はナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムまたはマグネシウムである。)と反応させることで、式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンを製造する方法に関するものである。
本発明はさらに、
(h)下記式(VIII)のアンモニウム塩:
Figure 0006255385
(XはHSO、Cl、Br、HCO、CHCOまたはHPOである。)をNaNOおよび/またはKNOまたは亜硝酸C−C20−アルキルと反応させ、次に
(i)得られた下記式(IX)のジアゾニウム塩:
Figure 0006255385
(Xは上記で定義の通りである。)を、CuCl、FeClまたはFeSOおよびHCl水溶液または金属塩化物(金属はナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムまたはマグネシウムである。)と反応させることで、式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンを製造する方法に関するものである。
本発明はさらに、
(g)最初に、下記式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン:
Figure 0006255385
を酸(好ましくはHSO、HCl、HBr、HCOH、CHCOHまたはHPO、特に好ましくはHSOまたはHCl)によって、下記式(VIII)のアンモニウム塩:
Figure 0006255385
に変換し、それを次に
(h)NaNOおよび/またはKNOまたは亜硝酸C−C20−アルキルと反応させて、下記式(IX)のジアゾニウム塩:
Figure 0006255385
を形成し、
(i)それを次に、CuCl、FeClまたはFeSOおよびHCl水溶液または金属塩化物(金属はナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムまたはマグネシウムである。)と反応させることで、式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンを製造する方法に関するものである。
式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリンは、
(e)最初に、下記式(X)のp−ニトロクメン:
Figure 0006255385
を、硫酸中のジメチルジブロモヒダントインによって臭素化し、
(f)得られた下記式(XI)の2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン:
Figure 0006255385
を還元することで得られる。
本発明はさらに、
(f)得られた下記式(XI)の2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン:
Figure 0006255385
を還元し、
(g)得られた下記式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン:
Figure 0006255385
を酸(好ましくはHSO、HCl、HCOH、CHCOHまたはHPO、特に好ましくはHSOまたはHCl)によって下記式(VIII)のアンモニウム塩:
Figure 0006255385
に変換し、それを次に
(h)NaNOおよび/またはKNOまたは亜硝酸C−C20−アルキルと反応させて、下記式(IX)のジアゾニウム塩:
Figure 0006255385
を形成し、
(i)次にそれをCuCl、FeClまたはFeSOおよびHCl水溶液または金属塩化物(金属はナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムまたはマグネシウムである。)(Xは本明細書で定義の通りである。)と反応させることで式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンを製造する方法に関する。
本発明はさらに、
(e)最初に、下記式(X)のp−ニトロクメン:
Figure 0006255385
を硫酸中のジメチルジブロモヒダントインによって臭素化し、
(f)得られた下記式(XI)の2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン:
Figure 0006255385
を還元し、
(g)得られた下記式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン:
Figure 0006255385
を酸(好ましくはHSO、HCl、HCOH、CHCOHまたはHPO、特に好ましくはHSOまたはHCl)によって、下記式(VIII)のアンモニウム塩:
Figure 0006255385
に変換し、それを次に
(h)NaNOおよび/またはKNOまたは亜硝酸C−C20−アルキルと反応させて、下記式(IX)のジアゾニウム塩:
Figure 0006255385
を形成し、
(i)それを次に、CuCl、FeClまたはFeSOおよびHCl水溶液または金属塩化物(金属はナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムまたはマグネシウムである。)(Xは本明細書で定義の通りである。)と反応させることで式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンを製造する方法に関する。
驚くべきことに、ジブロモヒダントインをゆっくり導入すると、p−ニトロクメンが硫酸中で非常に高収率(>90%化学収率)で臭素化可能であることが認められた。この操作形態では、ジクロロメタン、クロロホルムまたはテトラクロロメタンなどの有機溶媒の使用を回避することができ、それは環境的観点およびプロセス工学的観点から非常に有利である。興味深いことに、これらの反応条件は、p−ニトロクメンの場合に非常に良好に機能するが、この基質はp−ニトロトルエン(メチル基)と比較してかなり立体障害の大きい化合物(p−ニトロクメンにおけるイソプロピル基)である。さらに、3から5時間の反応時間内に、臭素および触媒量の塩化鉄(III)によって、高収率(>95%)でp−ニトロクメンを臭素化することが可能である。匹敵する基質(p−ニトロエチルベンゼン)に用いられる匹敵する系(鉄および臭素を用いることで、系:臭化鉄(III)および臭素を形成)が、かなり低収率(55%)を与え、非常に長い反応時間(>24時間)を要することが文献に記載されている(J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 2804)。
置換されたN−(ベンジル)シクロプロパンアミン類は、農薬活性化合物の製造における重要な中間体である。適切に置換されたN−(ベンジル)シクロプロパンアミン類が、例えば殺真菌活性を有するピラゾールカルボキサミド類の合成において報告されている(例えば、WO2007/087906、WO2010/130767参照)。
従って、例えば、式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンを、下記式(P1)のピラゾール誘導体:
Figure 0006255385
(式中、
はフッ素または塩素(好ましくはフッ素)であり、
はフッ素または塩素(好ましくはフッ素)であり、
はヒドロキシ、フッ素、塩素または臭素である。)
と、適宜に希釈剤の存在下に、適宜に縮合剤の存在下に、適宜に酸結合剤の存在下に反応させて、下記式(P2)のピラゾールカルボン酸:
Figure 0006255385
を形成することができる。
段階(c)
式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒドの、相当する式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミンへの変換を、シクロプロピルアミンとの反応によって行う[方法(c)]。
方法(c)を実施するに当たり、酸を触媒として加えても良い。例としては、酢酸、p−トルエンスルホン酸およびトリフルオロ酢酸がある。好ましくは、酢酸を用いる。酸性の塩、例えばKHSOまたはNaHSOも使用可能である。適切な触媒を用いると、これらの量は使用されるシクロプロピルアミンに対して0.01から10重量%であることができる。
方法(c)は、シクロプロピルアミンおよび式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒドとの間の反応における縮合によって生成する水を反応混合物から除去しながら行うこともできる。これは例えば、水結合剤、例えば硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムもしくはモレキュラーシーブスを用いることで、または水を除去する装置を用いることで可能である。しかしながら、その水素化は水を除去せずに行うこともできる。
方法(c)は通常、減圧下、大気圧下または加圧下に行うことができる。使用される温度は使用される物質の関数として変動可能であり、通常の試験により当業者が容易に決定することができる。例えば、一般式(I)の化合物を製造するための反応は、−20から+200℃、好ましくは+10から+100℃の温度で行うことができる。その反応は特に好ましくは、大気圧下および+10から+100℃の温度で行う。
方法(c)は、溶媒(希釈剤)の存在下に行うこともできる。さらにその溶媒は好ましくは、還元工程全体の期間中、反応混合物が容易に撹拌可能な状態となるような量で、この工程段階で用いられる。式(III)のイミンを製造する方法を実施するための可能な溶媒は、反応条件下で不活性である全ての有機溶媒である。挙げることができる例には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類;エチルプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、アニソール、フェネトール、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテル類などのエーテル類;ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロプロパン、ニトロベンゼン、クロロニトロベンゼン、o−ニトロトルエンなどのニトロ炭化水素;アセトニトリル、メチルニトリル、プロピルニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル、フェニルニトリル、m−クロロベンゾニトリルなどのニトリル類およびテトラヒドロチオフェンジオキシドおよびジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホキシド、ジプロピルスルホキシド、ベンジルメチルスルホキシド、ジイソブチルスルホキシド、ジブチルスルホキシド、ジイソアミルスルホキシドなどの化合物;ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、ジブチルスルホン、ジフェニルスルホン、ジヘキシルスルホン、メチルエチルスルホン、エチルプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホンおよびペンタメチレンスルホンなどのスルホン類;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナンおよび工業用炭化水素、例えば40℃から250℃などの範囲に沸点を有する成分を含むホワイト・スピリット、シメン、70℃から190℃の沸点範囲での石油スピリット留分、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、オクタン、ベンゼン、トルエン、ニトロベンゼンおよびキシレンなどの脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化水素がある。上記の溶媒の中では、メタノール、キシレン、シクロヘキサンが好ましく、メタノール、エタノール、トルエンが特に好ましい。
方法(c)のさらに別の実施形態では、シクロプロピルアミンの式(II)のカルボニル化合物との反応は、バルクで行うこともできる。
その反応を溶媒中で行う場合、その溶媒は反応終了後に留去によって除去することができる。これは、大気圧下もしくは減圧下に室温もしくは高温で行うことができる。しかしながら、混合物を直接水素化に移すことも可能であり、それは経済的理由で特に有利である。当該方法のこの実施形態では、式(III)のイミンの後処理を行わない。式(III)のイミンを単離する場合、95%を超える収率が認められている。
段階(d)
式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミンの反応による式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンの形成は、接触水素化として行う[方法(d)]。接触水素化による式(III)の化合物の還元では、あらゆる水素化触媒を触媒として用いることができる。好適な触媒は、従来の無機担体上の周期表8から10族の1以上の金属を含んでいても良い。可能なものとしては、例えばルテニウム触媒、パラジウム触媒、白金触媒およびロジウム触媒などの貴金属触媒、ラネーニッケル触媒およびラネーコバルトおよびリンドラー触媒がある。しかしながら、これらの不均一触媒の他に、水素化を均一触媒で、例えばウィルキンソン触媒で行うこともできる。相当する触媒は、担持形態で使用することもでき、例えば炭素(チャコールまたは活性炭)、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、炭酸カルシウムまたは二酸化チタンに付与することもできる。そのような触媒は当業者には公知である。特に好ましいものはパラジウム触媒である。その触媒は、水で湿った状態で、または乾燥型で用いることができる。使用される触媒は好ましくは、複数回の反応に再利用する。
当該方法では、触媒は、使用される式(III)のイミンに対して約0.01から約30重量%の濃度で使用される。その触媒は好ましくは、約0.1から約5重量%、特に好ましくは約0.1から約2.0重量%の濃度で使用される。
接触水素化は、オートクレーブ中加圧下で、または水素ガス雰囲気下に大気圧で行うことができる。その水素ガス雰囲気はさらに、不活性ガス、例えばアルゴンもしくは窒素を含むことができる。その接触水素化は好ましくは、10から200℃、特に好ましくは10から150℃、非常に特に好ましくは10から60℃の温度で行う。水素圧は、通常は0.1から50バール、好ましくは0.1から30バール、特に好ましくは1から6バールである。
イミン類の水素化に使用されるさらに別の試薬および水素化条件が、ハラダ(Harada)(Patai, ″The Chemistry of the Carbon−Nitrogen Double Bond″, pages 276 to 293)、ニシムラ(Nishimura)(″Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis″, pages 226 to 250、John Wiley and Sons, New York, 2001)およびリランダー(Rylander)(″Catalytic Hydrogenation over Platinum Metals″, pages 291 to 303, Academic Press, New York, 1967)による刊行物に記載されている。
概して、イミン類の水素化工程を溶媒(希釈剤)の存在下に行うことが有利である。溶媒は有利には、還元工程全体の期間中、反応混合物が容易に撹拌可能な状態のままであるような量で用いられる。当該方法を実施する上で可能な溶媒は、反応条件下で不活性である全ての有機溶媒であるが、使用される溶媒の種類は、その還元を行う方法によって決まる。
挙げることができる例には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類;エチルプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、アニソール、フェネトール、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテル類などのエーテル類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N−メチルモルホリン、ピリジン、アルキル化ピリジン類およびテトラメチレンジアミンなどのアミン類;ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナンおよびフッ素および塩素原子によって置換されていても良い工業用炭化水素(例えば、塩化メチレン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、フルオロベンゼン、クロロベンゼンまたはジクロロベンゼン)などの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素;例えば40℃から250℃などの範囲の沸点を有する成分を含むホワイト・スピリット、シメン、70℃から190℃の沸点範囲での石油スピリット留分、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、オクタン、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ニトロベンゼン、キシレン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルおよび炭酸ジメチル、炭酸ジブチル、炭酸エチレンなどのエステル類;およびメタノール、エタノール、n−プロパノールおよびイソプロパノールおよびn−ブタノールなどの脂肪族アルコール類がある。上記の溶媒の中で、好ましいものはメタノール、キシレン、シクロヘキサンであり、特に好ましいものはメタノール、エタノール、トルエンである。
方法(d)による反応は、バルクでまたは無溶媒で行うことができる。
方法(d)による反応で使用される溶媒の量は、広い範囲で変えることができる。概して、使用される溶媒の量は、各場合で使用される式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミンに対して1倍から50倍量の溶媒、特に好ましくは2倍から40倍量の溶媒、特には2倍から30倍量の溶媒の範囲である。
驚くべきことに、公知の反応は別として、当該方法に特に好ましい反応条件下では、方法(d)においてシクロプロピル置換基の水素化はごくわずかな程度でしか認められず、さらに、クロロ芳香族の脱ハロゲン化もごくわずかな程度しか認められないことが観察されている。
式(III)のイミンの後処理(精製)および単離は、例えば、結晶化および/または蒸留によって行うことができる。
段階(a)
式(IV)のブロモクロロ化合物の、相当する式(V)のグリニャル化合物への変換は、マグネシウムとの反応によって行う[方法(a)]。
方法(a)は好ましくは、−80℃から+120℃の温度範囲で、特に好ましくは10℃から+70℃の温度で行う。
方法(a)は通常、大気圧下で行う。しかしながら、別法として減圧下または加圧下で行うことも可能である。
反応時間はあまり重要ではなく、バッチ規模および温度に応じて1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(a)を行う際、式(IV)のブロモクロロクメン1モル当たり、0.4モルから1.8モル、好ましくは0.9モルから1.5モル、特に好ましくは1.0から1.2モルのマグネシウムを用いる。
反応が完了した後、得られた有機マグネシウム溶液を、次の工程段階に直接用いることができる[方法(b)]。グリニャル化合物は通常、定量的化学収率で生成される。次の反応においては、好適な有機溶媒中の溶液として得られる式(V)の有機マグネシウム化合物を濾過することが推奨される。
方法(a)に好適な溶媒は例えば、トルエン、o−、m−およびp−キシレン、メシチレンなどの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素、エチルプロピルエーテル、tert−アミルメチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、アニソール、フェネトール、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテルなどのエーテル類である。特に好ましくは、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、メチルtert−ブチルエーテルおよびテトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、メチルtert−ブチルエーテルのトルエンおよび/またはキシレンとの混合物を用いる。方法(a)による反応で用いられる溶媒の量は、広い範囲で変えることができる。概して、使用される溶媒の量は、各場合で使用される式(IV)のブロモクロロクメンに対して1倍から50倍量の溶媒、特に好ましくは2倍から40倍量の溶媒、特には2倍から30倍量の溶媒の範囲である。
段階(b)
式(V)のグリニャル化合物の、相当する式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒドへの変換は、式(VI)のジアルキルホルムアミドとの反応によって行う[方法(b)]。
方法(b)は好ましくは、80℃から+120℃の温度範囲で、特に好ましくは−10℃から+70℃の温度で行う。
方法(b)は通常、大気圧下で行う。しかしながら、別法として、減圧下または加圧下で行うことも可能である。
反応時間はあまり重要ではなく、バッチ規模および温度に応じて1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(b)を行う際、式(V)のグリニャル化合物1モル当たり、1.0モルから5.0モル、好ましくは1.0モルから2モル、特に好ましくは1.0から1.5モルの式(VI)のジアルキルホルムアミドを用いる。
反応完了後、得られた反応溶液を鉱酸水溶液と混合することができる。式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒドが、化学収率85から95%の収率で生成する。
方法(b)の好適な溶媒は、例えば、トルエン、o−、m−およびp−キシレン、メシチレンなどの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素、エチルプロピルエーテル、tert−アミルメチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、アニソール、フェネトール、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテルなどのエーテル類である。特に好ましくは、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、メチルtert−ブチルエーテルエーテルおよびテトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、メチルtert−ブチルエーテルとトルエンおよび/またはキシレンの混合物を用いる。方法(b)による反応で使用される溶媒の量は、広い範囲で変えることができる。概して、使用される溶媒の量は、各場合で使用される式(V)のグリニャル化合物に対して1倍から50倍量の溶媒、特に好ましくは2倍から40倍量の溶媒、特には2倍から30倍量の溶媒の範囲である。
段階g
式(VII)のアニリン化合物の、相当する式(VIII)のアンモニウム塩への変換は、鉱酸および/または有機酸との反応によって行う[方法(g)]。
方法(g)は好ましくは、−30℃から+120℃の温度範囲、特に好ましくは−10℃から+70℃の温度で行う。
方法(g)は通常、大気圧下で行う。しかしながら、別法として、減圧下または加圧下で行うことも可能である。
反応時間はあまり重要ではなく、バッチ規模および温度に応じて1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(g)を行う際、式(VII)のアニリン化合物1モル当たり1.0モルから5.0モル、好ましくは1.0モルから4.0モル、特に好ましくは1.0から3.0モルの酸(HSO、HCl、HBr、HCOH、CHCOH、HPO、特に好ましくはHSO、HCl)を用いる。
方法(g)に好適な溶媒は、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類;エチルプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、アニソール、フェネトール、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテルなどのエーテル類;ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナンおよびフッ素および塩素原子によって置換されていても良い工業用炭化水素(例えば、塩化メチレン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、フルオロベンゼン)などの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素;例えば40℃から250℃などの範囲の沸点を有する成分を含むホワイト・スピリット、シメン、70℃から190℃の沸点範囲の石油スピリット留分、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、オクタン、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ニトロベンゼン、キシレン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルおよび炭酸ジメチル、炭酸ジブチル、炭酸エチレンなどのエステル類;およびメタノール、エタノール、n−プロパノールおよびイソプロパノールおよびn−ブタノールなどの脂肪族アルコール類である。上記の溶媒の中で、好ましいものはアルコール類、特にはメタノール、エタノール、および水、特別には水である。
反応が完了した後、得られた反応溶液について、直接ジアゾ化を行うことができる。アンモニウム塩は通常、定量的化学収率で生成する。
段階(h)
式(VIII)のアンモニウム塩の、相当するジアゾニウム塩(IX)への変換は、亜硝酸塩(NaNOおよび/またはKNOまたは亜硝酸C−C20−アルキル、特に好ましくはNaNOおよび/またはKNO)との反応によって行う[方法(h)]。
方法(h)は好ましくは、−30℃から+80℃の温度範囲で、特に好ましくは−10℃から+50℃の温度で行う。
方法(h)は通常、大気圧下で行う。しかしながら、別法として、減圧下または加圧下で行うことも可能である。
反応時間はあまり重要ではなく、バッチ規模および温度に応じて1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(h)を行う際、式(VIII)のアンモニウム塩1モル当たり1.0モルから5.0モル、好ましくは1.0モルから2モル、特に好ましくは1.0から1.5モルの亜硝酸塩(NaNOおよび/またはKNOまたは亜硝酸C−C20−アルキル、特に好ましくはNaNOおよび/またはKNO)を用いる。
反応が完了した後、得られた反応溶液を、直接、相当する式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンに変換することができる。式(IX)のジアゾニウム塩は通常、定量的化学収率で生成する。
方法(h)に好適な溶媒は、水、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸または有機酸と水との混合物またはエーテル類、例えばエチルプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテル類;ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナンおよびフッ素および塩素原子によって置換されていても良い工業用炭化水素(例えば、塩化メチレン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、フルオロベンゼン)などの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素;例えば40℃から250℃などの範囲の沸点を有する成分を含むホワイト・スピリット、シメン、70℃から190℃の沸点範囲の石油スピリット留分、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、オクタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ニトロベンゼン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルおよび炭酸ジメチル、炭酸ジブチル、炭酸エチレンなどのエステル類などの有機溶媒との2相系である。上記の溶媒の中で、好ましいものは水と有機酸との混合物であり、特に好ましいものは水である。方法(h)による反応で使用される溶媒の量は、広い範囲で変わり得る。概して、使用される溶媒の量は、各場合で使用される式(VIII)のアンモニウム塩に対して1倍から50倍量の溶媒、特に好ましくは2倍から40倍量の溶媒、特には2倍から30倍量の溶媒の範囲である。
段階(i)
式(IX)のジアゾニウム塩の、相当する式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンへの変換は、塩化銅(I)および/または塩化銅(II)または硫酸鉄(II)、塩化鉄(II)または塩化ナトリウムもしくは塩化カリウムまたは上記酸と塩酸との混合物との反応によって、特に好ましくは塩酸水溶液と組み合わせた塩化銅(I)、塩化鉄(II)または硫酸鉄(II)との反応によって行う[方法(i)]。
方法(i)は好ましくは、−30℃から+80℃の温度範囲で、特に好ましくは−10℃から+50℃の温度で行う。
方法(i)は通常、大気圧下で行う。しかしながら、別法として、減圧下または加圧下で行うこともできる。
反応時間はあまり重要ではなく、バッチ規模および温度に応じて1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(i)を行う際、式(IX)のジアゾニウム塩1モル当たり1.0モルから5.0モル、好ましくは1.0モルから2モル、特に好ましくは1.0から1.5モルの塩化銅(I)および/または塩化銅(II)、塩化鉄(II)または硫酸鉄(II)または塩化ナトリウムまたは塩化カリウムまたは上記塩の混合物を用いる。
方法(i)を行う際、式(IX)のジアゾニウム塩1モル当たり1.0モルから5.0モル、好ましくは1.0モルから2モル、特に好ましくは1.0モルから1.5モルのHCl水溶液を用いる。
方法(i)に好適な溶媒は、水、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸または有機酸と水との混合物またはエーテル類、例えばエチルプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテル類;ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナンおよびフッ素および塩素原子によって置換されていても良い工業用炭化水素(例えば、塩化メチレン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、フルオロベンゼン)などの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素;例えば40℃から250℃などの範囲の沸点を有する成分を含むホワイト・スピリット、シメン、70℃から190℃の沸点範囲の石油スピリット留分、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、オクタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ニトロベンゼン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルおよび炭酸ジメチル、炭酸ジブチル、炭酸エチレンなどのエステル類などの有機溶媒との2相系である。上記の溶媒の中で、好ましいものは水と有機酸との混合物であり、特に好ましいものは水である。方法(i)による反応で使用される溶媒の量は広い範囲で変わり得る。概して、使用される溶媒の量は、各場合で使用される式(IX)のジアゾニウム塩に対して1倍から50倍量の溶媒、特に好ましくは2倍から40倍量の溶媒、特には2倍から30倍量の溶媒の範囲である。
反応が完了した後、式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンを抽出することができる。これによって、約60から92%の化学収率で式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンが得られる。
段階(e)
式(X)のp−ニトロクメンの臭素化による、相当する式(XI)の2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼンの生成は、N−ブロモコハク酸イミド、ジメチルジブロモヒダントイン、硫酸中のジブロモシアヌル酸およびトリブロモシアヌル酸、臭素、臭素および塩化鉄(III)、臭化鉄(III)、塩化アルミニウム(III)、臭化アルミニウム(III)、塩化チタン(IV)などのルイス酸などの臭素化試薬との反応によって行う[方法(e)]。
方法(e)は好ましくは、−20℃から+120℃の温度範囲で、特に好ましくは−10℃から+40℃の温度で行う。
方法(e)は通常、大気圧下で行う。しかしながら、別法として、減圧下または加圧下で行うことも可能である。
反応時間はあまり重要ではなく、バッチ規模および温度に応じて1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(e)を行う際、式(X)のp−ニトロクメン1モル当たり0.4モルから1.4モル、好ましくは0.9モルから1.2モル、特に好ましくは0.50から0.65モルのジメチルジブロモヒダントインまたは0.4から2モルの臭素と0.01から1モルの塩化鉄(III)、好ましくは0.8から1.7モルの臭素と0.05から0.8モルの塩化鉄(III)、特に好ましくは0.8から1.4モルの臭素と0.1から0.5モルの塩化鉄(III)を用いる。
方法(e)を行う際、ジブロモヒダントインの場合、式(X)のp−ニトロクメン1モル当たり1モルから6モル、好ましくは1.5モルから4モル、特に好ましくは2から3.5モルの硫酸を用い、臭素と塩化鉄(III)との場合、その反応は塩素化脂肪族および/または芳香族炭化水素中で行い、特に好ましくは無溶媒で行う。
方法(e)の反応は無溶媒でバルクで行うことができ、それによって空間収率が向上する。
反応が完了した後、硫酸を相分離によって分離し、再利用してもよい。式(XI)の粗2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼンは例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウム水溶液で洗浄し、88%から95%の収率で得られる。臭素/塩化鉄(III)の場合、混合物を水と混合し、次に有機溶媒で抽出する。このようにして得られる式(XI)の2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼンは、さらなる後処理せずに非常に良好な収率(>90%)および純度で得られる。
方法(e)は、溶媒の存在下に行うこともできる。好適な溶媒は、例えば、脂肪族、脂環式または芳香族ハロゲン化炭化水素、例えばクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタンまたはトリクロロエタン、アセトニトリル、プロピオニトリル、n−ブチロニトリルまたはイソブチロニトリルまたはベンゾニトリルなどのニトリル類および水および脂肪族、脂環式カルボン酸類である。特に好ましくは、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、アセトニトリル、ブチロニトリルおよび水を用いる。
段階(f)
式(XI)のブロモニトロクメンの、相当する式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリンへの変換は、触媒および水素との反応によって行う[方法(f)]。
いずれの水素化触媒も、接触水素化による式(XI)のブロモニトロクメンの還元用の触媒として用いることができる。好適な触媒は、従来の無機担体上の周期表8から10族の1以上の金属を含んでいても良い。可能なものとしては例えば、ルテニウム触媒、パラジウム触媒、白金触媒およびロジウム触媒、ラネーニッケル触媒およびラネーコバルトおよびリンドラー触媒などの貴金属触媒である。しかしながら、これらの不均一触媒の他に、水素化は均一触媒、例えばウィルキンソン触媒で行うこともできる。相当する触媒は、担持形態で使用することもでき、例えば炭素(チャコールまたは活性炭)、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、炭酸カルシウムまたは二酸化チタンに担持することもできる。そのような触媒は当業者には公知である。特に好ましいものはパラジウム触媒および白金触媒であり、ZnX(X=Cl、Br、I)、塩化アルミニウム(III)、臭化マグネシウムおよび塩化銅(I)および臭化銅(II)などのルイス酸を加えるか加えない。その触媒は、水で湿った状態でも乾燥型でも用いることができる。使用される触媒は好ましくは、複数回の反応に再利用する。
方法(f)において、触媒は、使用される式(XI)のブロモニトロクメンに対して約0.01から約30重量%の濃度で使用する。その触媒は好ましくは、約0.1から約5重量%、特に好ましくは約0.1から約2.0重量%の濃度で使用する。
接触水素化は、オートクレーブ中加圧下で、または水素ガス雰囲気中大気圧で行うことができる。水素ガス雰囲気はさらに、不活性ガス、例えばアルゴンまたは窒素を含むことができる。接触水素化は好ましくは、10から200℃、特に好ましくは10から150℃、非常に特に好ましくは10から60℃の温度で行う。水素圧は、通常は0.1から50バール、好ましくは0.1から30バール、特に好ましくは1から6バールである。
通常、溶媒(希釈剤)の存在下に式(XI)のブロモニトロクメンの水素化工程を行うことが有利である。溶媒は有利には、還元工程全体の期間中、反応混合物が容易に撹拌可能な状態のままでいるような量で用いる。その方法を実施する上で可能な溶媒は、反応条件下で不活性である全ての有機溶媒であり、使用される溶媒の種類は、還元を行う方法によって決まる。
この還元は、亜ジチオン酸ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化アンモニウム、二硫化ナトリウム、ヒドラジン水和物(Chem. Rev. 1965, 65, 51−68)、塩酸、硫酸、酢酸、ギ酸などの鉱酸または硫酸鉄(II)、塩化鉄(III)、アルミニウム化合物などのルイス酸、さらには錯体水素化ホウ素化合物、例えば水素化ホウ素ナトリウム、水素化シアノホウ素ナトリウム、水素化ホウ素アセトキシナトリウム、および水素化リチウムアルミニウムまたは水素化ジイソブチルアルミニウムなどのアルミン酸化合物と組み合わせた鉄などの還元剤を用いて行うこともできる。好ましいものは、硫化ナトリウム、二硫化ナトリウムおよび鉄/塩酸である。特に好ましいものは、硫化ナトリウムおよび二硫化ナトリウムである。
方法(f)は好ましくは、−30℃から+150℃の温度範囲で、特に好ましくは20℃から+100℃の温度で行う。
反応時間はあまり重要ではなく、それはバッチ規模および温度に応じて、1時間以上の範囲で選択することができる。
方法(f)を実施する際、式(XI)のブロモニトロクメン1モル当たり1.0モルから5.0モルの硫化ナトリウムおよび/または二硫化ナトリウム、好ましくは1.0モルから3.0モルの硫化ナトリウムおよび/または二硫化ナトリウム、特に好ましくは1.0から2.0モルの硫化ナトリウムおよび/または二硫化ナトリウムを用いる。
方法(f)に好適な溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類と水;エチルプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、n−ブチルエーテル、アニソール、フェネトール、シクロヘキシルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルグリコールジフェニルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、イソプロピルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ビス(クロロエチル)エーテルおよびエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドのポリエーテル類などのエーテル類;ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナンなどの脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素およびフッ素および塩素原子によって置換されていても良い工業用炭化水素(例えば、塩化メチレン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、フルオロベンゼン);例えば40℃から250℃などの範囲の沸点を有する成分を含むホワイト・スピリット、シメン、70℃から190℃の沸点範囲の石油スピリット留分、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、オクタン、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ニトロベンゼン、キシレン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルおよび炭酸ジメチル、炭酸ジブチル、炭酸エチレンなどのエステル類;およびメタノール、エタノール、n−プロパノールおよびイソプロパノールおよびn−ブタノールなどの脂肪族アルコール類の混合物である。上記の溶媒の中で、好ましいものは水との混合物でのアルコール類、特にはメタノール、エタノール、イソプロパノールである。方法(i)による反応で使用される溶媒の量は、広い範囲で変わり得る。概して、使用される溶媒の量は、各場合で使用される式(XI)のブロモニトロクメンに対して1倍から50倍量の溶媒、特に好ましくは2倍から40倍量の溶媒、特には2倍から30倍量の溶媒の範囲である。
反応完了後、式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリンを抽出することができる。これによって、約60%から85%の化学収率で式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリンが得られる。
本発明はさらに、式(I)の化合物を製造する上での式(II)から(XI)の化合物の使用を提供する。
製造例
実施例1:式(XI)の2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン
5時間かけてp−ニトロクメン(X)(100g、0.581mol、GC純度96%)および硫酸(178g、1.743mol、98%強度)の溶液に、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン(86.9g、0.298mol)を約5gずつ加えた。次に、混合物を昇温させて室温とし、さらに1時間撹拌した。反応混合物を氷水200g上に注ぎ、重亜硫酸ナトリウム(15.1g、0.06mol)およびトルエン(300g)と混合した。次に、相を分離した。有機相を5%強度水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、減圧下にトルエンを留去した。2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン(147g、93.6GC−面積%、理論値の97%)を淡黄色油状物として得た。
p−ニトロクメン(X)(50g、0.300mol、GC純度:99.1%)および塩化鉄(III)の溶液を加熱して40℃とし、臭素(59.92g、0.375mol)を3時間かけて滴下した。反応混合物を水120mLに投入し、亜硫酸水素ナトリウム(40%強度水溶液、20.81g、0.078mol)を滴下し、混合物をクロロベンゼン100mLで抽出した。相分離後、クロロベンゼン相を5%強度HCl水溶液100mLで洗浄した。減圧下にクロロベンゼンを除去することで、2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン(74.05g、96.9GC−面積%、理論値の98%)を黄色油状物として得た。
H−NMR(600MHz、CDCl):δ=8.41(d、1H)、8.14(dd、1H)、7.45(d、1H)、3.45(7重線、1H)、1.29(d、3H)、1.27(d、3H)ppm。
GC−MS:m/ez=245[M]。
実施例2:式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン
硫化ナトリウム(31.2g、0.24mol)および硫黄(7.7g、0.24mol)の溶液を80℃で15分間撹拌した。次に、イソプロパノール(160g)を加え、混合物を75℃でさらに15分間撹拌し、最後に2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン(XI)(50g、0.19mol)を30分間かけて滴下した。さらに5時間撹拌後に、反応が完結した。後処理のため、最初にイソプロパノールを留去し、残った混合物をトルエン/クロロベンゼンで抽出した。合わせた有機相を減圧下に蒸留した。3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン(42g、91GC−面積%、理論値の93%)を赤色油状物として得た。
2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン(XI)(20g、79.1mmol、96.5GC面積%)、メタノール400mL)、白金/炭素(白金1%、バナジウム2%、含水)(1.0g、0.018mmol)および二臭化亜鉛(90mg、0.40mmol)を600mLオートクレーブに入れた。次に、オートクレーブに窒素を流し、室温にて水素で加圧して5バールとした。オートクレーブの内容物をセライトで濾過し、メタノールで洗浄し、溶媒を減圧下に留去した。3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン(17.1g、93LC−面積%、98.3GC−面積%、理論値の98%)を褐色油状物として得た。
2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン(XI)(20g、78.1mmol、95.8GC面積%)、メタノール(400mL)、白金/炭素(白金5%、硫黄で被毒、含水)(1.0g、0.090mmol)および二臭化亜鉛(265mg、1.18mmol)を600mLオートクレーブに入れた。次に、オートクレーブに窒素を流し、室温にて水素で加圧して5バールとした。オートクレーブの内容物をセライトで濾過し、メタノールで洗浄し、溶媒を減圧下に留去した。3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン(17.4g、94.5LC−面積%、97.7GC−面積%、理論値の>99%)を褐色油状物として得た。
式(VII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン
H−NMR(600MHz、(CDCl):δ=7.04(d、1H)、6.89(d、1H)、6.61(dd、1H)、3.56(br s、2H)、3.25(7重線、1H)、1.19(s、3H)、1.18(s、3H)ppm。
GC−MS:m/e=213[M]。
2−ブロモ−1−イソプロピル−4−ニトロベンゼン(XI)(50g、0.192mol、93.5GC−面積%)、水100mL、鉄粉(40.71g、0.718mol)を加熱して70℃として、塩酸(193.7g、1.647mol、31%水溶液)を2時間かけて加えた。混合物を冷却して0℃とし、懸濁液を吸引によって濾過した。得られた溶媒を真空乾燥オーブン中50℃で終夜乾燥させた。3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン塩酸塩(48g、純度:88.7%、含有物:鉄8.6%、理論値の88.7%)を明褐色固体として得た。
式(VIII)の3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン塩酸塩
H−NMR(600MHz、d−MeOD):δ=7.62(d、1H)、7.52(d、1H)、7.38(dd、1H)、4.83(bs、2H)、3.40(7重線、1H)、1.26(s、3H)、1.25(s、3H)ppm。
実施例3:式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン
塩酸(152g、31%強度、1.29mol)を、3−ブロモ−4−イソプロピルアニリン(VII)(100g、0.43mol)および水(150g)の懸濁液に室温で滴下した。次に、懸濁液を冷却して5℃とし、亜硝酸ナトリウム(32.7g、0.46mol)の水溶液(水140g)を2時間かけて滴下した。さらに1時間撹拌後、アミド硫酸(2.5g、0.026mol)を加えた。塩化銅(I)(10.8g、0.11mol)、塩酸(202g、31%、1.72mol)および水(75g)を第2のフラスコに入れ、すでに発生させておいたジアゾニウム塩を30分かけて滴下した。さらに1.5時間撹拌後、混合物をジクロロメタン(250g)で抽出し、相を分離し、ジクロロメタンを減圧下に留去した。得られた粗生成物を蒸留によって精製した。2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン(62.6g、94.8GC−面積%、理論値の59%)を無色油状物として得た。
H−NMR(600MHz、CDCl):δ=7.54(d、1H)、7.24(dd、1H)、7.19(d、1H)、3.32(7重線、1H)、1.22(s、3H)、1.21(s、3H)ppm。
GC−MS:m/z=234[M+H]
実施例4:式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド
マグネシウム(4.6g、0.189mol)とテトラヒドロフラン(65mL)を反応容器に入れ、撹拌しながら加熱して40℃とした。約5%の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン(IV)(43g、0.180mol)のテトラヒドロフラン(95mL)中溶液を滴下した。反応開始した後、2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼンのテトラヒドロフラン中溶液の残りを緩やかな還流下に1時間かけて加えた。混合物を冷却して0℃とし、ジメチルホルムアミド(13.8g、0.189mol)を1時間かけて滴下した。得られた反応混合物をさらに1時間撹拌し、塩酸(86.7g、0.369mol)を、温度が30℃以下に維持されるように加えた。次に、相を分離し、トルエン(50mLで2回)で抽出した。合わせた有機相を減圧下で溶媒留去し、得られた粗生成物をイソプロパノール/水4:1から再結晶した。5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド(25.7g、99GC−面積%、理論値の77%)を無色固体として得た。
H−NMR(600MHz、CDCl):δ=10.3(s、1H)、7.78(d、1H)、7.50(dd、1H)、7.39(d、1H)、3.89(7重線、1H)、1.31(s、3H)、1.29(s、3H)ppm。
GC−MS:m/e=182[M].
実施例5:式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン
シクロプロピルアミン(39.2g、0.69mol)を5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド(II)(120g、0.65mol、99.6GC−面積%)のメタノール(1200mL)中溶液に加え、混合物を室温で2時間撹拌した。次に、溶媒を減圧下で除去し、N−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン(144g、99.2GC−面積%、理論値の98.5%)を明黄色油状物として得た。
H−NMR(600MHz、CDCl):δ=8.87(s、1H)、7.69(t、1H)、7.34(d、2H)、3.48(7重線、1H)、1.15(m、1H)、1.26(s、3H)、1.25(s、3H)、0.95(m、4H)ppm。
GC−MS:m/e=221[M]。
このようにして得られたイミンは上記の方法に従って単離することができる。別法としては、それを個々の溶媒に入れたままとし、触媒を加え、水素を注入するものであり、それについて下記に記載している。
実施例6:式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン
シクロプロピルアミン(3.26g、0.057mol)を5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド(II)(10g、0.054mol、99.3GC面積%)のメタノール(100mL)中溶液に加え、混合物を室温で1時間撹拌した。次に、白金/活性炭(0.2g、5%Pt、乾燥品)を加え、反応容器に窒素を流し、25℃以下で8時間にわたり、水素で加圧して6バールとした。オートクレーブの内容物をセライトで濾過し、メタノールで洗浄し、溶媒を減圧下に留去した。N−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン(9.8g、96.8GC−面積%、理論値の78.0%)を明黄色油状物として得た。
白金/活性炭(5g、5%Pt、乾燥品)をN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン(III)(160.8g、0.725mol)のメタノール(1350mL)中溶液に加えた。次に、反応容器に窒素を流し、25℃以下で8時間にわたり6バールの水素で加圧した。オートクレーブの内容物をセライトで濾過し、メタノールで洗浄し、溶媒を減圧下に留去した。式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン(153.5g、97.1GC−面積%、理論量の91.9%)を明黄色油状物として得た。
H−NMR(600MHz、DMSO):δ=7.36(d、1H)、7.27(d、1H)、7.23(dd、1H)、3.76(s、2H)、3.23(7重線、1H)、2.09(m、1H)、1.18(s、3H)、1.17(s、3H)、0.37(m、2H)、0.26(m、2H)ppm。
GC−MS:m/e=223[M]。
HPLC−MS:m/e=224[M+H]

Claims (4)

  1. 下記式(I)のN−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミン:
    Figure 0006255385

    の製造方法であって、
    (d)下記式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン:
    Figure 0006255385

    を白金触媒で水素化する方法。
  2. 下記式(III)のN−[(5−クロロ−2−イソプロピルフェニル)メチレン]シクロプロパンアミン:
    Figure 0006255385

    を、
    (c)下記式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド:
    Figure 0006255385

    とシクロプロピルアミンを反応させることで製造する請求項1に記載の方法。
  3. 下記式(II)の5−クロロ−2−イソプロピルベンズアルデヒド:
    Figure 0006255385

    を、
    (b)下記式(V)のグリニャル化合物:
    Figure 0006255385

    を、下記式(VI)のジアルキルホルムアミド:
    Figure 0006255385

    (Rは互いに独立にC−C−アルキルである。)と反応させることで製造する請求項2に記載の方法。
  4. 下記式(V)のグリニャル化合物:
    Figure 0006255385

    を、
    (a)下記式(IV)の2−ブロモ−4−クロロ−1−イソプロピルベンゼン:
    Figure 0006255385

    をマグネシウムと反応させて、C−Br結合にマグネシウムを選択的に挿入させることによって製造する請求項3に記載の方法。
JP2015507528A 2012-04-26 2013-04-25 N−(5−クロロ−2−イソプロピルベンジル)シクロプロパンアミンの製造方法 Active JP6255385B2 (ja)

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