JP4389683B2 - トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法 - Google Patents

トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造に関する。
トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩は有用な医薬、農薬等の中間体として知られている。
従来、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を製造する方法としては、塩酸存在下で、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸と対応するアルコール類とをエステル化反応する方法が知られている(非特許文献1〜2)。
しかしながら、上記の方法では、腐食性の強い塩酸を使う必要があり、製造装置には耐酸性を備えた高価な設備を必要とする。さらに、予めトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸を得る必要がある。その方法として、例えば、(i)4−アミノ安息香酸を水溶媒中で核水素化して得られる4−アミノシクロヘキサンカルボン酸のシス/トランス異性体混合物から、複数の溶媒を使用した再結晶化方法によりトランス異性体を得る方法、(ii)4−アミノ安息香酸を水酸化ナトリウム水溶液中で核水素化して得られるトランス異性体を多く含む4−アミノシクロヘキサンカルボン酸ナトリウム塩を塩酸存在下で、異性化してトランス4−アミノシクロヘキサンカルボン酸塩酸塩を得る方法、が開示されている。
上記のいずれの方法もシス/トランス異性体混合物からトランス異性体を単離するまでの工程数が多く、しかもこれらの各工程は煩雑な操作を必要とする等の問題があり、工業的に有利な方法とは言えないのが現状である。
一方、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類からトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を製造する方法については何ら知られていない。
本発明は高価な設備を使用する必要がなく、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を工業的に有利に高純度、高収率で製造する新規な方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討の結果、特定のシス/トランス異性体比を有する4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類を、脂肪族アルコール中でアミン塩酸塩と反応させて、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を形成させ、続いて、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を晶析することにより、高純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を効率よく容易に製造できることを見出し本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下のトランス−4−アミノ−シクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法を提供するものである。
項1 一般式(1)
Figure 0004389683
[式中、Rは炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、又は炭素数4〜10の飽和環状アルキル基を表す。]
で表されるトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法であって、(i)炭素数1〜10の脂肪族アルコール中で、異性体比がシス/トランス=50/50〜0/100の4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類とアミン塩酸塩とを反応させる工程、及び(ii)該反応液から、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を晶析する工程、を包含することを特徴とするトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法。
項2 アミン塩酸塩が、塩化アンモニウムである上記項1に記載の製造方法。
項3 アミン塩酸塩との反応を還流下で行うことを特徴とする上記項1又は2に記載の製造方法。
項4 4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類が、4−アミノ安息香酸アルキルエステル類を有機溶媒中、水素化触媒存在下、反応温度130〜220℃、水素分圧0.5〜20MPaで核水素化して得られる4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類であることを特徴とする上記項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
項5 4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類が、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類のシス/トランス異性体混合物から、シス異性体をラクタム化して、分離することにより得られるトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類である上記項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
項6 トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法であって、(i)4−アミノ安息香酸アルキルエステル類を有機溶媒中、水素化触媒存在下、反応温度130〜220℃、水素分圧0.5〜20MPaで核水素化する工程、(ii)得られた4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類中のシス異性体をラクタム化して分離する工程、及び(iii)炭素数1〜10の脂肪族アルコール中で、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類とアミン塩酸塩とを反応させる工程、を包含するトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法。
本発明により、腐食性の塩酸を用いることなく、且つ工業的に有利に高純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を得ることができる。
4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類
本発明に係る4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類(以下、「本エステル類」と略記する。)は、一般式(2)
Figure 0004389683
[式中、Rは炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、又は炭素数4〜10の飽和環状アルキル基を表す。]
で表されるトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類、或いは、上記トランス異性体と一般式(3)
Figure 0004389683
[式中、Rは、Rと同義である。]
で表されるシス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類との異性体混合物であって、その異性体比が、シス/トランス=50/50〜0/100の範囲、好ましくはシス/トランス=35/65〜0/100、より好ましくはシス/トランス=20/80〜0/100が推奨される。異性体比が前記範囲外のものを用いた場合には、シス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩が優先的に得られ、高い純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を得ることができない。
で表されるアルキル基としては、炭素数1〜10、好ましくは1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、又は炭素数4〜10、好ましくは5〜8の飽和環状アルキル基が例示でき、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、sec-ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が好ましく、特にエチル基が推奨される。
シス/トランス異性体比=50/50〜0/100の本エステルの製造方法としては、特に限定されず、従来公知の方法、例えば、(I)4−アミノ安息香酸アルキルエステル類を核水素化する方法、(II)4−アミノ安息香酸を核水素化して4−アミノシクロヘキサンカルボン酸を得て、これとアルコール類とをエステル化する方法、(III)p−ニトロ安息香酸エステルを水素化する方法、(IV)p−ニトロ安息香酸を水素化して、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸を得て、これとアルコール類とをエステル化する方法等が挙げられる。さらに、これら(I)〜(IV)の方法により得られる異性体混合物中のシス異性体を異性化してトランス異性体比を高める方法、或いは異性体混合物中から、シス異性体を除いてトランス異性体比を高める方法等も用いることができる。
上記方法の中でも、(i)4−アミノ安息香酸アルキルエステル類を有機溶媒中、核水素化触媒存在下、反応温度130〜220℃、水素分圧0.5〜20MPaで核水素化する方法、(ii)4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類のシス/トランス異性体混合物から、シス異性体を選択的にラクタム化、分離する方法、が好ましい方法として推奨される。さらに、該(i)方法及び(ii)方法を行って、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類を得る方法がより好ましい方法として推奨される。
以下に、上記(i)方法について詳述する。
原料となる4−アミノ安息香酸アルキルエステル類としては、4−アミノ安息香酸と、炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルコール、又は炭素数4〜10の飽和環状アルコールとのエステルが挙げられる。具体的には、4−アミノ安息香酸メチル、4−アミノ安息香酸エチル、4−アミノ安息香酸n−プロピル、4−アミノ安息香酸イソプロピル、4−アミノ安息香酸n−ブチル、4−アミノ安息香酸イソブチル、4−アミノ安息香酸sec−ブチル、4−アミノ安息香酸tert−ブチル等が挙げられ、このうち特に工業的に入手容易な4−アミノ安息香酸エチルが好ましい。
核水素化触媒としては、ロジウム、ルテニウム、白金、パラジウム、イリジウム及びオスミウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属系触媒が例示されるが、反応性や選択性の点からルテニウム系触媒が好ましい。
本発明にかかる金属系触媒としては、具体的には、0価の金属、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩化物、臭化物、酸化物、水酸化物等の各種該金属含有無機化合物、アセチルアセトナート化合物等の各種該金属含有有機化合物、アミン錯体、ホスフィン錯体、カルボニル化合物等の各種該金属含有錯体化合物などが例示される。これらは、それぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することもできる。
上記金属系触媒は、そのままで使用することもできるが、通常、担体担持触媒として使用することが好ましい。担体担持型触媒としては、従来公知或いは市販されているものでもよく、芳香環を水素化できる触媒であれば特に限定されるものではない。具体的には、珪藻土、軽石、活性炭、シリカゲル、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン及びこれらの混合物等が例示される。これらのうち特に、アルミナ担持触媒が反応性や選択性の点で好ましい。
該担体担持型触媒の金属成分の担持量は、特に限定されないが、触媒の総重量に対して、金属として、通常0.1〜10重量%程度、好ましくは0.5〜5重量%である。担持量が0.1重量%未満では、触媒重量あたりの活性が低下し、触媒を多量に使用する必要が生じて設備的にも経済的にも不利である。また、10重量%を超えて担持しても、担持した金属量に相当する反応速度の向上は得られず好ましくない。
これら水素化触媒の形態は、特に限定されず、選択される反応方式に応じて粉末状、タブレット状等適宜選択して使用される。具体的には、回分或いは連続の懸濁床反応には粉末触媒が、また、固定床反応にはタブレット触媒が使用される。
核水素化反応において溶媒は必ずしも必要としないが、副反応や分解反応を抑制し、且つ均一に反応させるために溶媒を用いるのが好ましい。使用される溶媒としては、水素化反応に不活性な溶媒であれば特に限定されないが、より好ましくはテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(以下、「ジグライム」と称する。)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(以下、「トリグライム」と称する。)等の鎖状又は環状のエーテル類が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上混合して用いることもできる。その溶媒の使用量としては、原料の4−アミノ安息香酸アルキルエステル類に対して、通常0.1〜30倍重量、特に0.5〜20倍重量が好ましい。
反応温度としては、通常130〜220℃、特に150〜200℃が好ましい。この範囲内において、副反応や分解反応を抑制しながら、十分な反応速度で、シス/トランス異性体比=50/50〜0/100の生成物が得られやすく、好ましい反応条件として推奨される。
反応圧力としては、反応系の水素分圧で通常0.5〜20MPa程度の範囲、特に1〜10MPa程度の範囲が好ましい。0.5MPa未満では工業的に十分な反応速度が得られにくい傾向があり、一方、20MPaを越える範囲では反応速度の顕著な向上は認められない。
反応時間は、触媒量や諸条件によって異なるが、通常0.5〜50時間程度、工業的な観点からは、1〜20時間になるように条件等を適宜選択することが望ましい。
上記方法により得られる水素化反応粗物から、触媒を濾過、遠心分離などの慣用方法により除去し、蒸留などの公知の方法により精製することにより、シス/トランス異性体比=50/50〜0/100の4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類を得ることができる。
次に、前記(ii)方法について詳述する。
本エステルのシス/トランス異性体混合物を無溶媒又は溶媒中、加熱処理するとシス異性体のみが選択的にラクタム化(分子内エステル−アミド交換反応)する一方、トランス異性体はラクタム化せず、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステルとして残存する。ラクタムと4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類とは、融点、沸点、溶剤溶解性等が異なるため、ラクタム化反応粗液から、ラクタムと4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類とを容易に分離することができる。
例えば、生成したラクタムを結晶化させて濾過により分離する方法、又は蒸留により両者を分離する方法等が例示される。特にラクタム化反応粗液をそのまま或いは溶媒を留去した後、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類を常圧又は減圧下、蒸留して単離精製する方法では、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類と、ラクタムとの分離だけではなく、分解生成物や副生物等との分離も同時に行うことができ、高純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類が得られ易いため、好ましい方法として推奨される。
上記加熱処理は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、常圧、減圧又は加圧下でも実施することができる。また、生成するアルコールを系外に留出させながら実施してもよい。加熱処理温度としては、通常130〜250℃の範囲、好ましくは150〜200℃の範囲が好ましい。130℃未満の場合は、ラクタム化反応速度が低下するため十分なラクタム化が行われないことがあり、一方、250℃を越えた場合、トランス異性体の収率が低下する傾向が見られる。
ラクタム化反応は、無溶媒でも溶媒中でも実施することができる。溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に限定されないが、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、ポリアルキルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン等の脂肪族若しくは脂環族炭化水素類、テトラヒドロナフタレン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム、トリグライム等の鎖状若しくは環状のエーテル類が挙げられる。これらの中でも、水素化反応と工程と共通の溶媒を用いることにより、水素化反応粗液をそのままラクタム化反応原料として使用できることからジグライム、トリグライムが好ましい。
反応後、ラクタム化反応粗液から、例えば、溶媒を単蒸留により除去後、蒸留して単離精製することにより高純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類を単離することができる。また、加熱処理により生成したラクタムを濾過等で除去後、蒸留して単離精製することもできる。
蒸留は、常圧下でも減圧下でも行うことができるが、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類の分解を抑制する観点から、蒸留温度は、150℃以下、好ましくは120℃以下である。そのため、通常は減圧下で蒸留することが好ましい。減圧で蒸留を行う場合、その圧力としては、特に限定されないが、該エステル類の分解を抑制する観点からは、例えば、0.1〜20kPa程度、特に0.5〜15kPa程度が好ましい。蒸留は、通常用いられて方法でよく、単蒸留や多段の精留塔を用いる蒸留が挙げられる。
トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造
本発明のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩(以下、「本塩酸塩」と略記する。)の製造方法は、(i)炭素数1〜10の脂肪族アルコール中で、シス/トランス異性体比=50/50〜0/100の4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類とアミン塩酸塩とを反応させる工程、及び(ii)該反応液から、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を晶析する工程、を包含することを特徴とする。
本発明に用いる脂肪族アルコールとしては、炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族アルコールが挙げられ、具体的には、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール等が例示される。通常、原料とする本エステルのアルキルエステル基に対応するアルコールを用いることが合理的である。その溶媒の使用量としては、原料の4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類に対して、0.1〜10倍重量程度、好ましくは0.5〜5倍重量、特に1〜2倍重量が好ましい。
さらに、反応に不活性であり、且つ脂肪族アルコールと任意に混合し得る溶媒を併用して用いることもできる。該併用溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、ポリアルキルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン等の脂肪族若しくは脂環族炭化水素類、テトラヒドロナフタレン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム、トリグライム等の鎖状若しくは環状のエーテル類が挙げられる。この中でも、本塩酸塩の収率、純度の観点から脂肪族又は脂環族炭化水素類が好ましい。これらは1種で又は2種以上混合して用いることもできる。
アミン塩酸塩としては、特に限定されず、工業的に入手可能であればよい。具体的には、塩化アンモニウム;メチルアミン塩酸塩、エチルアミン塩酸塩等の第一級アルキル(好ましくは炭素数1〜6)塩酸塩;、ジメチルアミン塩酸塩、ジエチルアミン塩酸塩等の第二級アルキル(好ましくは炭素数2〜6)塩酸塩;アニリン塩酸塩等の芳香族アミン塩酸塩;ピリジン塩酸塩、キノリン塩酸塩等の複素芳香族化合物塩酸塩、が例示される。このうち、低分子量で且つ遊離アミンが不活性ガスの導入により容易に系外へ除去できる点から、塩化アンモニウム、炭素数1〜6の第一級アルキルアミン塩酸塩、炭素数2〜6の第二級アルキルアミン塩酸塩が好ましく、特に塩化アンモニウムが推奨される。アミン塩酸塩の使用量としては、原料の4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類1モルに対して、0.1〜1.2モル、より好ましくは0.5〜1.1モル、特に好ましくは0.8〜1.0の範囲が推奨される。
反応は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、常圧、減圧又は加圧下で実施することができる。また、生成する揮発性アミンを不活性ガスの導入により系外に除去しながら実施してもよい。反応温度としては、0〜120℃、特に20〜100℃の範囲が好ましく、特に還流下で行うことが好ましい。この範囲内において、工業的に十分な反応速度で行うことができる。
反応時間は、諸条件によって異なるが、通常0.5〜50時間程度、工業的な観点からは、1〜20時間になるように条件等を適宜選択することが望ましい。
反応終了後の、反応液をそのまま、或いは反応液中に残存する揮発性アミンを不活性ガスを導入して除去した後に、反応液を濃縮又は冷却して析出した結晶を濾別することにより、目的物であるトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を高い純度で得ることができる。この際、原料のシス異性体の含有比が、シス/トランス=50/50よりも高い本エステルを用いた場合には、、シス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩が優先的に析出するため、実質的にトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩が得られない。係る晶析操作の条件は、特に限定されず、従来公知の晶析装置、晶析条件により行うことができる。
さらに、このようにして得られたトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を、溶媒による洗浄、再結晶、カラムクロマト等の精製を行うことにより、シス異性体の含有量が極めて少ないトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を得ることもできる。
以下、実施例を掲げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、各例における純度、シス/トランス異性体比は、高速液体クロマトグラフ分析により算出した。
実施例1
(4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステルの製造)
電磁攪拌子付きのステンレス製オートクレーブに、4−アミノ安息香酸エチル100g、ジグライム100g、5%ルテニウム/アルミナ触媒3gを仕込み、水素ガスで系内を置換後、水素圧2MPa、反応温度160℃で4時間還元反応を行い、触媒を濾過した。得られた反応粗液から、溶媒を減圧留去後、留出温度82〜88℃/0.4MPaで蒸留を行い、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル91g(シス/トランス異性体比=29.2/70.8)を得た。
(トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造)
攪拌機、冷却管及び温度計を備えた四ッ口フラスコに、上記で得られた4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル30g(175mmol)、塩化アンモニウム9.2g(172mmol)、無水エタノール45gを仕込み、窒素雰囲気下、還流温度で2時間反応を行った。得られた反応液を攪拌しながら室温まで冷却後、析出した結晶を濾過、乾燥して、純度95.5重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩17g(収率47%)で得た。
さらに、攪拌機、冷却管、温度計を備えた四ッ口フラスコに、得られたトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩17gと同重量の無水エタノールを仕込み、加熱攪拌し溶解させた後、攪拌しながら室温まで冷却し、析出した結晶を濾過、乾燥して純度100重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩14g(収率82%)を得た。
実施例2
塩酸塩の製造時に用いた無水エタノールの量を30gに代えた以外は、実施例1と同様にして水素化反応及び塩酸塩の製造を行い、純度89.1重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩23g(収率63%)で得た。さらに、該トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩23gを同重量の無水エタノールを用いて、実施例1と同様に再結晶精製を行なったところ、純度100重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩16g(収率69%)を得た。
実施例3
(4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステルの製造)
反応温度を140℃、反応時間を5時間とした以外は、実施例1と同様に水素化反応を行い、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル90g(シス/トランス異性体比=39.2/61.8)を得た。
(トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造)
上記で得られた4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチルを用いた以外は、実施例1と同様にして塩酸塩の製造を行い、純度88.2重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩18g(収率50%)を得た。さらに、該トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩18gと同重量の無水エタノールを用いて、実施例1と同様にして再結晶精製したところ、純度100重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩14g(収率77%)を得た。
実施例4
(4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステルの製造)
電磁攪拌子付きのステンレス製オートクレーブに、4−アミノ安息香酸エチル180g、ジグライム420g、5%ルテニウム/アルミナ触媒9gを仕込み、水素ガスで系内を置換後、水素圧5MPa、反応温度170℃で2時間還元反応を行い、触媒を濾過した。得られた水素化反応液中の、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチルの異性体比は、シス/トランス=31.8/69.2であった。
(トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステルの製造)
電磁攪拌機付きのステンレス製オートクレーブに、上記で得られた水素化反応液600gを仕込み、窒素ガスで置換した後、密閉した。反応温度200℃で5時間ラクタム化処理を行った。冷却後、析出したラクタムを濾別し、得られた濾液を分析した結果、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチルの異性体比は、シス/トランス=0.9/99.1であった。さらに、該濾液を、圧力1.1〜1.2KPa、温度100〜105℃で条件下で蒸留して、純度99.1重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル80gを得た。
(トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造)
攪拌機、冷却管及び温度計を備えた四ッ口フラスコに、上記で得られたトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル30g、塩化アンモニウム9.2g(172mmol)、無水エタノール45g、シクロヘキサン30gを仕込み、窒素雰囲気下、還流温度で2時間反応を行った。得られた反応液を攪拌しながら室温まで冷却後、析出した結晶を濾過、乾燥して純度100重量%のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル33g(収率91%)を得た。
比較例1
(4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステルの製造)
反応温度を120℃、反応時間を8時間とした以外は実施例1と同様に行い、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル86g(シス/トランス異性体比=50.6/49.4)を得た。
(4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造)
上記で得られた4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチルを用いた以外は、実施例1と同様にして行い4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩を得た。このものを高速液体クロマトグラフィーで純度分析を行ったところ、異性体比は、シス/トランス=62.4/37.6であり、目的とする高純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸エチル塩酸塩は得られなかった。
本発明により、医薬、農薬の中間体として、有用な高純度のトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を得ることができる。



特許出願人 新日本理化株式会社


Claims (5)

  1. 一般式(1)
    Figure 0004389683

    [式中、Rは炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、又は炭素数4〜10の飽和環状アルキル基を表す。]
    で表されるトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法であって、(i)炭素数1〜10の脂肪族アルコール中で、異性体比がシス/トランス=50/50〜0/100の4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類と塩化アンモニウム、炭素数1〜6の第一級アルキルアミン塩酸塩、炭素数2〜6の第二級アルキルアミン塩酸塩、芳香族アミン塩酸塩、ピリジン塩酸塩及びキノリン塩酸塩からなる群より選ばれるアミン塩酸塩とを反応させる工程、及び(ii)該反応液から、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩を晶析する工程、を包含することを特徴とするトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法。
  2. アミン塩酸塩との反応を還流下で行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
  3. 4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類が、4−アミノ安息香酸アルキルエステル類を有機溶媒中、ロジウム、ルテニウム、白金、パラジウム、イリジウム及びオスミウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する触媒存在下、反応温度130〜220℃、水素分圧0.5〜20MPaで核水素化して得られる4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類であることを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類が、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類のシス/トランス異性体混合物から、シス異性体を130〜250℃に加熱してラクタム化して、分離することにより得られるトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類である請求項1又は2に記載の製造方法。
  5. トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法であって、(i)4−アミノ安息香酸アルキルエステル類を有機溶媒中、ロジウム、ルテニウム、白金、パラジウム、イリジウム及びオスミウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する触媒存在下、反応温度130〜220℃、水素分圧0.5〜20MPaで核水素化する工程、(ii)得られた4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類中のシス異性体を130〜250℃に加熱してラクタム化して分離する工程、及び(iii)炭素数1〜10の脂肪族アルコール中で、トランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル類と塩化アンモニウム、炭素数1〜6の第一級アルキルアミン塩酸塩、炭素数2〜6の第二級アルキルアミン塩酸塩、芳香族アミン塩酸塩、ピリジン塩酸塩及びキノリン塩酸塩からなる群より選ばれるアミン塩酸塩とを反応させる工程、を包含するトランス−4−アミノシクロヘキサンカルボン酸アルキルエステル塩酸塩の製造方法。
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