專利名稱：2－烷基－3－氨基噻吩衍生物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用貴金屬催化劑的含硫化合物的氫化還原方法，此外，本發(fā)明還涉及可用作農(nóng)業(yè)園藝業(yè)殺菌劑或其中間體的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物的制造方法。
背景技術(shù)：
特公平8-32702號公報中記載了硫以及尤其是噻吩通?？稍谙喈敶蟮某潭壬鲜顾械臍浠呋瘎┦Щ畹氖聦?。
特別的，Mozingo在美國化學(xué)會雜志(J.Am.Chem.Soc.)67卷、2092頁(1945年)中記敘了以70％的收率將噻吩轉(zhuǎn)換為四氫噻吩的事件，但是卻使用了相對于基質(zhì)的200％的鈀催化劑。因而，在工業(yè)規(guī)模上使用該方法在經(jīng)濟上是不利的。
此外公知的是，對于噻吩的催化加氫，噻吩本身就會使催化劑中毒(斯波忠夫和其他2名作者(“催化劑化學(xué)概論，新版121頁，1956年”)。
基于上述理由，幾乎還沒有在噻吩衍生物的氫化還原中，使用鈀等貴金屬本身或是將其負載在活性炭等載體上得到的鈀催化劑的反應(yīng)例子的記載。
特開2000-327678號公報中，雖實施了使用5％的鈀碳的以通式(1)表示的2-鏈烯基-3-氨基噻吩衍生物的氫化反應(yīng)， (式中，R表示氫原子、烷基或取代烷基、烷氧基或取代烷氧基、芳香族或非芳香族烴環(huán)或取代的芳香族或非芳香族烴環(huán)、芳香族或非芳香族雜環(huán)或取代的芳香族或非芳香族雜環(huán)。R1、R2、R3、R4各自獨立地表示氫原子或碳原子數(shù)1～12的直鏈或支鏈烷基，R1和R2、R3和R4、R1和R3、R1和R4、R2和R3或R2和R4也可以結(jié)合形成環(huán)烷基)但此時相對于化合物使用了約10％的催化劑，并且也未記載其回收再使用。然而，以工業(yè)規(guī)模實施時，如果每次反應(yīng)時要使用10％的催化劑，則從經(jīng)濟上來講被認為是難以成立的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種在以工業(yè)規(guī)模制造用作農(nóng)業(yè)園藝業(yè)殺菌劑或其中間體的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物等的含硫化合物時經(jīng)濟性高的制造方法，該方法是在2-鏈烯基-3-噻吩衍生物等的含硫化合物的氫化還原反應(yīng)中使用貴金屬催化劑，并將這些使用完后的貴金屬催化劑回收再利用。
本發(fā)明中，為解決上述課題進行銳意探討的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在原本難于氫化的噻吩衍生物的氫化還原反應(yīng)中，與預(yù)想相反，以較高的反應(yīng)溫度進行反應(yīng)可以防止使用過的貴金屬催化劑的失活，其結(jié)果是使得使用過的貴金屬催化劑的回收再利用成為可能，從而完成本發(fā)明。
在本發(fā)明中，在使用貴金屬催化劑催化加氫含硫化合物后，可回收用過的貴金屬催化劑，并將回收的催化劑再次用在相同的反應(yīng)。本發(fā)明包含在使用貴金屬催化劑催化加氫含硫化合物后回收貴金屬催化劑、再次用于相同的氫化反應(yīng)以及在使用貴金屬催化劑催化加氫含硫化合物時，用從和該催化加氫反應(yīng)相同的反應(yīng)中回收得到的貴金屬催化劑作為所使用的貴金屬催化劑的一部分或全部。
即，本發(fā)明如下所述[1]一種含硫化合物的氫化還原方法，其特征在于，在氫化還原含硫化合物時使用貴金屬催化劑，在反應(yīng)溫度150℃～300℃下進行，并將該使用過的貴金屬催化劑回收再使用。
根據(jù)[1]中所述的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物的制造方法，其特征在于，使用的貴金屬催化劑是鈀。
根據(jù)[1]中所述的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物的制造方法，其特征在于，氫化還原含硫化合物時，使用碳原子數(shù)1～8的醇作為反應(yīng)溶劑。
根據(jù)[1]～[3]中任一項所述的方法，其中，含硫化合物是噻吩化合物。
根據(jù)[4]中所述的方法，其中，噻吩化合物是噻吩酰胺。
根據(jù)[5]中所述的方法，其特征在于，噻吩酰胺是以通式(1)表示的化合物， (式中，R表示氫原子、烷基或取代烷基、烷氧基或取代烷氧基、芳香族或非芳香族的烴環(huán)或取代的芳香族或非芳香族烴環(huán)，芳香族或非芳香族雜環(huán)或取代的芳香族或非芳香族雜環(huán)，R1、R2、R3、R4各自獨立地表示氫原子或碳原子數(shù)1～12的直鏈或支鏈烷基，R1和R2、R3和R4、R1和R3、R1和R4、R2和R3或R2和R4也可以結(jié)合形成環(huán)烷基。)氫化還原其鏈烯基，制造以通式(2)表示的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物。
(式中，R、R1、R2、R3及R4和上述一樣)[7]根據(jù)[6]所述的方法，其中，通式(1)表示的化合物和通式(2)表示的化合物的R是氫原子、烷基或取代烷基、烷氧基或取代烷氧基、苯基或取代苯基。
根據(jù)[6]所述的方法，其中，通式(1)表示的化合物及通式(2)表示的化合物的R是以下的(A1)到(A12)表示的基團。
(式中，R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基、氫原子或鹵素原子，R6是氫原子、甲基、三氟甲基、鹵素原子、甲氧基或氨基，R7是氫原子、鹵素原子、甲基或甲氧基，R8是氫原子、甲基、乙基或鹵素原子，n表示0～2的整數(shù)；但是，(A9)、(A10)、(A11)的情況下，R5不是鹵素原子。)[9]根據(jù)[8]所述的方法，其中，通式(1)表示的化合物和通式(2)表示的化合物的R是通式(A1)表示的化合物，R5是三氟甲基，R7是氫原子。
根據(jù)[6]所述的方法，其中，通式(2)表示的化合物的R1、R2、R3分別是氫原子，R4是異丙基。
具體實施例方式
以下詳細說明本發(fā)明。
在本發(fā)明中，所說的含硫化合物是在同一個分子中具有硫原子和鏈烯基鏈的物質(zhì)，作為有關(guān)本發(fā)明的含硫化合物，例如有噻吩化合物。本發(fā)明中，所說的噻吩化合物是同一個分子中具有噻吩環(huán)和鏈烯基鏈的物質(zhì)，優(yōu)選具有和噻吩環(huán)共軛的作為氫化還原部位的碳原子雙鍵的化合物。作為噻吩化合物例如可舉出噻吩酰胺。本發(fā)明中，所說的噻吩酰胺是2-鏈烯基-3-氨基噻吩和羧酸化合物縮合反應(yīng)后生成的化合物，作為代表性的噻吩酰胺可以是通式(1)所表示的化合物。
本發(fā)明中，通式(1)及(2)中的R可以是氫原子，作為R所表示的可以被取代的烷基例如可以舉出，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、己基、癸基、甲氧甲基、乙氧甲基、苯甲基等的烷基等。
作為R所表示的可以被取代的烷氧基例如可以舉出，甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、環(huán)丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、環(huán)己氧基、己氧基、芐氧基等的烷氧基。
作為R所表示的可以被取代的芳香族烴環(huán)例如可以舉出，苯基、取代苯基，作為取代苯基的取代基例如可以舉出，甲基、乙基、丙基、異丙基等的烷基，甲氧基、乙氧基、丙氧基等的烷氧基、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子，硝基、氰基、氨基等。
作為R所表示的可以被取代的非芳香族烴環(huán)例如可以舉出，環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)己烯基等的非芳香族烴環(huán)，該非芳香族烴環(huán)發(fā)生取代時的取代基和上述取代苯基的取代基一樣。
作為R所表示的可以被取代的芳香族雜環(huán)例如可以舉出，吡唑基、噻唑基、異噻唑基、呋喃基、噻嗯基、吡啶基、吡嗪基、噁唑基、吡咯基、取代吡唑基、取代噻唑基、取代異噻唑基、取代呋喃基、取代噻嗯基、取代吡啶基、取代吡嗪基、取代噁唑基、取代吡咯基等；作為取代吡唑基、取代噻唑基、取代異噻唑基、取代呋喃基、取代噻嗯基、取代吡啶基、取代吡嗪基、取代噁唑基、取代吡咯基的取代基例如可以舉出，甲基、乙基、丙基、異丙基等的烷基，三氟甲基、二氟甲基等的鹵代烷基，氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵原子，氨基，氰基等。
作為R所表示的可以被取代的非芳香族雜環(huán)例如可以舉出，二氫吡喃基、二氫呋喃基、四氫呋喃基、2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-5-基、取代二氫吡喃基、取代二氫呋喃基、取代四氫呋喃基、取代2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-5-基等，作為取代二氫吡喃基、取代二氫呋喃基、取代四氫呋喃基、取代2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-5-基的取代基，例如可以舉出，甲基、乙基、丙基、異丙基等烷基，三氟甲基、二氟甲基等鹵代烷基，氟原子、氯原子、碘原子等鹵素原子，氨基，氰基等。
R是(A1)的情況下，(A1)表示3位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子，5位的R7是氫原子、鹵原子、甲基或甲氧基，1位上甲基取代了的4-吡唑基，例如1，3-二甲基-4-吡唑基、5-氯-1，3-二甲基-4-吡唑基、5-氯-1-甲基-3-三氟甲基-4-吡唑基、1-甲基-3-三氟甲基-4-吡唑基、1-甲基-3-二氟甲基-4-吡唑基、1-甲基-3-乙基-4-吡唑基、1-甲基-3-氯-4-吡唑基、1-甲基-3-三氟甲基-5-甲氧基-4-吡唑基等。
R是(A2)的情況下，(A2)表示4位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子，以及2位的R6是氫原子、甲基、三氟甲基、鹵原子、甲氧基或氨基的5-噻唑基，例如可以舉出，2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑基、2-甲基-4-二氟甲基-5-噻唑基、4-三氟甲基-5-噻唑基、2，4-二甲基-5-噻唑基、2-甲基-4-乙基-5-噻唑基、2-氨基-4-甲基-5-噻唑基、2-甲氧基-4-甲基-5-噻唑基、2-氯-4-甲基-5-噻唑基等。
R是(A3)的情況下，(A3)表示2位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子，以及5位的R8是氫原子、甲基、乙基或鹵原子的3-呋喃基，例如可以舉出，2-甲基-3-呋喃基、2，5-二甲基-3-呋喃基、2-氯-3-呋喃基、2-三氟甲基-3-呋喃基等。
R是(A4)的情況下，(A4)表示3位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子，以及5位的R8是氫原子、甲基或鹵原子的2-噻嗯基，例如可以舉出，3-甲基-2-噻嗯基、3，5-二甲基-2-噻嗯基、3-氯-2-噻嗯基、3-碘-2-噻嗯基等。
R是(A5)的情況下，(A5)表示2位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子的苯基，例如可以舉出，2-三氟甲基苯基、2-二氟甲基苯基、2-甲基苯基、2-乙基苯基、2-氟苯基、2-氯苯基、2-溴苯基、2-碘苯基。
R是(A6)的情況下，(A6)表示2位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子的3-吡啶基，例如可以舉出，2-三氟甲基-3-吡啶基、2-二氟甲基-3-吡啶基、2-甲基-3-吡啶基、2-乙基-3-吡啶基、2-氟-3-吡啶基、2-氯-3-吡啶基、2-溴-3-吡啶基、2-碘-3-吡啶基。
R是(A7)的情況下，可舉出2-氯-3-吡嗪基，R是(A8)的情況下，(A8)表示3位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵原子的4-噻嗯基，例如可以舉出，3-三氟甲基-4-噻嗯基、3-二氟甲基-4-噻嗯基、3-甲基-4-噻嗯基、3-乙基-4-噻嗯基、3-氟-4-噻嗯基、3-氯-4-噻嗯基、3-溴-4-噻嗯基、3-碘-4-噻嗯基。
R是(A9)的情況下，(A9)表示6位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基的3，4-二氫-2H-吡喃-5-基，例如可以舉出，6-三氟甲基-3，4-二氫-2H-呋喃5-基，6-二氟甲基-3，4-二氫-2H-呋喃-5-基，6-甲基-3，4-二氫-2H-呋喃-5-基，2-乙基-3，4-二氫-2H-呋喃-5-基。
R是(A10)的情況下，(A10)表示6位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基的2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-5-基、2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-4-氧-5-基或2，3-二氫-1，4氧硫雜環(huán)己二烯-4，4-二氧-5-基，例如可以舉出，6-甲基-2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-5-基，6-甲基-2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-4-氧-5-基，6-甲基-2，3-二氫-1，4-氧硫雜環(huán)己二烯-4，4-二氧-5-基等。
R是(A11)的情況下，(A11)表示5位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基的2，3-二氫-4-呋喃基，例如可以舉出，5-三氟甲基-2，3-二氫-4-呋喃基、5-二氟甲基-2，3-二氫-4-呋喃基、5-甲基-2，3-二氫-4-呋喃基、5-乙基-2，3-二氫-4-呋喃基。
R是(A12)的情況下，(A12)表示3位的R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基或鹵素原子的4-異噻唑基，例如可以舉出，3-三氟甲基-4-異噻唑基、3-二氟甲基-4-異噻唑基、3-甲基-4-異噻唑基、3-乙基-4-異噻唑基、3-氟-4-異噻唑基、3-氯-4-異噻唑基、3-溴-4-異噻唑基、3-碘-4-異噻唑基。
R1、R2、R3、R4可以是氫原子，作為R1、R2、R3、R4表示的烷基，例如可以舉出，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、己基、癸基、十二烷基等的碳原子數(shù)1～12的直鏈或支鏈的烷基。
本發(fā)明中的氫化反應(yīng)是通過還原下面的通式(1)所表示的化合物，制造通式(2)所表示的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物的反應(yīng)。
(式中，R、R1、R2、R3及R4同上述一樣)以通式(1)表示的化合物由下面的通式(1a)到(1d)所示的4個異構(gòu)體組成，它們作為2-鏈烯基-3-氨基噻吩衍生物的混合物而存在。
作為本發(fā)明中的反應(yīng)操作，可以適用使用一般公知的方法(例如，新實驗化學(xué)講座、15卷、氧化和還原[11]、丸善(1977))中的微加壓法、高壓反應(yīng)器的高壓加氫法。
本發(fā)明中使用的催化劑是一般的催化還原中使用的貴金屬，例如可以使用鈀、鉑、銠、釕、鋨等的鉑系金屬元素。這些催化劑，可以金屬的狀態(tài)下使用，但通常是將其負載到炭(活性炭)、硫酸鋇、硅膠、氧化鋁、沸石等的載體表面，作為負載型催化劑使用。氫化反應(yīng)中使用的催化劑的貴金屬含量(負載％)通常是1～20％。這些催化劑的用量無特別限制，相對于通式(1)表示的化合物所組成的混合物，作為負載的金屬成分，通常使用0.05～2.5重量％，優(yōu)選使用0.025～0.5重量％。
本發(fā)明中使用的催化劑，可以是新的催化劑，此外，也可以是上回反應(yīng)中使用了的回收催化劑，或它們的混合物。
本發(fā)明的方法中使用的催化劑可以是新的催化劑，也可以是上次反應(yīng)中用過的回收的催化劑，或者是它們的混合物。
作為本發(fā)明中根據(jù)需要所使用的溶劑，例如可以舉出，甲醇、乙醇、辛醇等的碳原子數(shù)1～8的醇類，己烷、石油醚等的脂肪族烴類，苯、甲苯、茴香酰等的芳香族類，二噁烷、四氫呋喃、二乙醚等的醚類，醋酸乙酯等的酯類，乙酸、丙酸等的脂肪羧酸類，二甲基甲酰胺。二甲基亞砜等的非質(zhì)子性極性溶劑等，也可以使用它們的混合溶劑。
本發(fā)明方法中的溶劑的使用量，相對于(1)表示的化合物所組成的混合物1g，通常是0.1～200ml，優(yōu)選是2～20ml的比例。
本發(fā)明的反應(yīng)溫度尤其重要。如本發(fā)明的反應(yīng)基質(zhì)分子內(nèi)含有硫原子并且有其它可發(fā)生氫化反應(yīng)部位的情況下，為抑制副反應(yīng)，已知現(xiàn)有技術(shù)通常是在小于等于100℃下進行反應(yīng)。此外，硫引起的中毒使得通常不能回收催化劑，因而，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有回收使用催化劑的方法。然而，在本發(fā)明的溫度條件150～300℃下進行反應(yīng)時，無副反應(yīng)所生成的副產(chǎn)物，并且也可重復(fù)回收催化劑并加以使用，從而完成反應(yīng)。此時本發(fā)明中的反應(yīng)溫度通常是150～300℃，優(yōu)選是160～220℃。該溫度對于使用新的催化劑進行的反應(yīng)(再使用該反應(yīng)中所回收的催化劑)和使用回收的催化劑進行的反應(yīng)都是一樣的。
本發(fā)明的氫氣壓力，可以是常壓，也可以進行加壓，在加壓的情況下，壓力是0.098～30MPa，優(yōu)選是0.098～3.0MPa。
本發(fā)明的反應(yīng)時間通常是0.5～100小時，優(yōu)選是1～20小時。
此外，對催化加氫反應(yīng)中的各種條件，即，催化劑的種類及其用量、溶劑的種類及其用量、反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓力、反應(yīng)時間等等進行設(shè)定時，可以從各種條件所示的通常范圍的數(shù)值及優(yōu)選范圍的數(shù)值中，適宜選擇組合使用。
氫化反應(yīng)后生成的通式(2)化合物，即，2-烷基-3-氨基噻吩衍生物，可以從反應(yīng)液中將催化劑過濾除去，接著進行后面的加水分解等操作，此外，也可以插入濃縮除去催化劑的反應(yīng)液等的操作，析出結(jié)晶進行分離。
再使用的貴金屬催化劑的用量是回收量的10～100重量％，優(yōu)選是30～100重量％，更優(yōu)選是50～100重量％，尤其優(yōu)選是80～100重量％，最優(yōu)選是100重量％。
本發(fā)明中，催化劑的回收是通過將反應(yīng)后的反應(yīng)液過濾等分離出催化劑而實現(xiàn)，此時根據(jù)需要也可以用溶劑清洗催化劑。催化劑的回收操作可以在室溫左右的溫度進行，由于反應(yīng)液的粘性在室溫下高等的原因，需要的時候，也可以在室溫以上的溫度下進行過濾或清洗的操作。
為更具體說明本發(fā)明，下面將給出實施例，但是本發(fā)明并不受這些實施例的限制。
計算本實施例中記載的反應(yīng)收率的分析中所使用的HPLC條件將在下面講述。流動相是50體積％的乙腈水溶液，泵使用LC-10(SHIMADZU)，流動相的流速為1.0ml/min。分離拄使用L-Columun ODSΦ4.6×250mm(化學(xué)檢查品協(xié)會)，檢出以SPD-10A(SHIMADZU)波長254nm進行，定量各化合物。
實施例1將N-[2-(1，3-二甲基丁烯基)噻吩-3-基]安息香酸酰胺10g(35.0mmol)和辛醇90g裝人300ml容量的高壓反應(yīng)器中。再裝入干燥重量0.5g(相對于化合物5％)的Pd/C(Degussa E106 NN/W)。密封后，在氮氣0.2MPa下重復(fù)5次脫氣·置換后，恢復(fù)到常壓。以氫氣加壓到0.8MPa后，攪拌下，加熱至200℃，進行加氫反應(yīng)。2小時后，停止加熱，并冷卻至小于等于30℃，脫氣后，在氮氣下進行5次加壓置換反應(yīng)。打開高壓反應(yīng)器，過濾反應(yīng)液，濾出催化劑，再以甲醇清洗催化劑。以HPLC分析除去催化劑后的反應(yīng)液。反應(yīng)前原料的鏈烯基部分的雙鍵被氫化后的通式(1A5)所表示的N-[2-(1，3-二甲基丁基)噻吩-3-基]安息香酸酰胺的收率為97.4mol％(選擇率98.9％)。
實施例2
再次重復(fù)進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用實施例1中濾出的回收催化劑的80％重量0.67g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到0.8MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行8小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為95.5mol％(選擇率96.3％)。
實施例3再次重復(fù)進行和實施例2一樣的反應(yīng)。此時的催化劑使用實施例2中濾出的回收催化劑的80％重量0.56g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到0.8MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行8小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為94.5mol％(選擇率95.1％)。
實施例4再次重復(fù)進行和實施例3一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用實施例3中濾出的回收催化劑的全量0.60g(催化劑干燥重量0.5g)，不追加新催化劑。氮氣置換后，以氫氣加壓到0.8MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行8小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為93.6mol％(選擇率94.8％)。
實施例5再次重復(fù)進行和實施例3一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用實施例4中濾出的回收催化劑的80％重量0.56g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到0.8MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行8小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為94.3mol％(選擇率94.6％)。
實施例6將N-[2-(1，3-二甲基丁烯基)噻吩-3-基]-3-三氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸酰胺10g(28.0mmol)和辛醇90g裝入300ml容量的高壓反應(yīng)器中。再裝入干燥重量0.5g(相對于化合物5％)的Pd/C(Degussa E106NN/W)。密封后，在氮氣0.2MPa下重復(fù)5次脫氣·置換后，恢復(fù)到常壓。以氫氣加壓到0.8MPa后，攪拌下，加熱至200℃，進行2小時加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，計算回收率。通式(1A1)所表示的N-[2-(1，3-二甲基丁基)噻吩-3-基]-3-三氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸酰胺的收率是98.1％(選擇率98.6％)。
實施例7再次重復(fù)進行和實施例6一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用實施例6中濾出的回收催化劑的80％重量0.63g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到0.8MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行8小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A1)所表示的化合物的收率為96.6mol％(選擇率97.8％)。
實施例8再次重復(fù)進行和實施例7一樣的反應(yīng)。此時的催化劑使用實施例7中濾出的回收催化劑的80％重量0.56g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到0.8MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行8小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A1)所表示的化合物的收率為95.2mol％(選擇率96.0％)。
實施例9進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，作為催化劑使用干燥重量為0.5g的Pd/C(Degussa E106NN/W)，此時的溶劑是辛醇，在反應(yīng)溫度180℃下進行6小時的反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為97.3mol％(選擇率99.1％)。使用從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量，在180℃反應(yīng)10小時，計算收率。得到通式(1A5)所表示的化合物(化9)的收率為88.7％(選擇率98.8％)。接著，使用從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量，在180℃下進行8小時的第二次催化劑再循環(huán)反應(yīng)，計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為84.8％(選擇率99.0％)。雖然用回收的催化劑進行的反應(yīng)在8小時后便停止，但反應(yīng)本身仍繼續(xù)，通過延長時間可以提高收率。
實施例10將N-[2-(1，3-二甲基丁烯基)噻吩-3-基]安息香酸酰胺10g(35.0mmol)和2-丙醇90g裝入300ml容量的高壓反應(yīng)器中。再裝入干燥重量0.5g(相對于化合物5％)的Pd/C(Degussa E106NN/W)。密封后，在氮氣0.2MPa下重復(fù)5次脫氣·置換后，恢復(fù)到常壓。以氫氣加壓到3MPa后，攪拌下，加熱至200℃，進行加氫反應(yīng)。6小時后停止加熱，冷卻至小于等于30℃，脫氣后，在氮氣下進行5次加壓置換反應(yīng)。打開高壓反應(yīng)器，過濾反應(yīng)液，濾出催化劑，再以甲醇清洗催化劑。用HPLC分析除去催化劑后的反應(yīng)液。反應(yīng)前原料的鏈烯基部分的雙鍵被氫化的通式(1A5)所表示的N-[2-(1，3-二甲基丁基)噻吩-3-基]安息香酸酰胺的收率為94.3mol％(選擇率95.0％)。
實施例11再次重復(fù)進行和實施例10一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用實施例10中濾出的回收催化劑的80％重量0.67g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到3MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行6小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為92.5mol％(選擇率94.1％)。
實施例12再次重復(fù)進行和實施例10一樣的反應(yīng)。此時的催化劑使用實施例11中濾出的回收催化劑的80％重量0.66g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到3MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行6小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為91.8mol％(選擇率94.1％)。
實施例13將N-[2-(1，3-二甲基丁烯基)噻吩-3-基]安息香酸酰胺10g(35.0mmol)和1-丁醇90g裝入300ml容量的高壓反應(yīng)器中。再裝入干燥重量0.5g(相對于化合物5％)的Pd/C(Degussa E106NN/W)。密封后，在氮氣0.2MPa下重復(fù)5次脫氣·置換后，恢復(fù)到常壓。以氫氣加壓到3MPa后，攪拌下，加熱至200℃，進行加氫反應(yīng)。4小時后停止加熱，冷卻至小于等于30℃，脫氣后，在氮氣下進行5次加壓取代反應(yīng)。打開高壓反應(yīng)器，過濾反應(yīng)液，濾出催化劑，再以甲醇清洗催化劑。用HPLC分析除去催化劑后的反應(yīng)液。反應(yīng)前原料的鏈烯基部分的雙鍵被氫化的通式(1A5)所表示的N-[2-(1，3-二甲基丁基)噻吩-3-基]安息香酸酰胺的收率為93.1mol％(選擇率97.9％)。
實施例14再次重復(fù)進行和實施例13一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用實施例10中濾出的回收催化劑的80％重量0.65g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到3MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行6小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為94.0mol％(選擇率98.9％)。
實施例15再次重復(fù)進行和實施例13一樣的反應(yīng)。此時的催化劑使用實施例11中濾出的回收催化劑的80％重量0.58g(催化劑干燥重量0.4g)和新催化劑干燥重量0.1g(相對于化合物1％)。氮氣置換后，以氫氣加壓到3MPa，在攪拌下，加熱到200℃，進行6小時的加氫反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣，并計算收率。通式(1A5)所表示的化合物的收率為93.4mol％(選擇率98.4％)。
比較例1進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，使用干燥重量0.5g(相對于化合物5％)的Pd/C(Degussa E106 NN/W)作為催化劑，此時的溶劑是甲醇，反應(yīng)溫度30℃，進行7小時反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，并計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為98.7％(選擇率99.2％)。裝入從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量和干燥重量0.1g(相對于化合物1％)的新催化劑。在30℃進行9小時的反應(yīng)，反應(yīng)進行到7小時氫幾乎沒有吸收，反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，并計算收率。通式(1A5)所示的化合物的收率最后為84.3mol％(選擇率98.8％)。
比較例2進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，使用干燥重量0.5g(相對于化合物5％)的Pd/C(Degussa E106 NN/W)作為催化劑，此時的溶劑是甲醇，反應(yīng)溫度100℃，進行1小時反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，并計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為88.1％(選擇率98.9％)。裝入從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量，同樣地在100℃進行了反應(yīng)，在反應(yīng)進行1小時時反應(yīng)就進入恒定狀態(tài)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，并計算收率。通式(1A5)所示的化合物的收率最后為12.7mol％(選擇率99.9％)。
比較例3進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，使用干燥重量1.0g(相對于化合物10％)的Pd/C(N.E.Chemcats-Type)作為催化劑，此時的溶劑是甲醇，反應(yīng)溫度100℃，進行1小時反應(yīng)。反應(yīng)后的處理和實施例1一樣進行，并計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為99.1％(選擇率99.3％)。使用從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量，在100℃同樣進行1小時反應(yīng)，計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為91.9％(選擇率98.1％)。進而，使用從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量，在100℃進行1小時的第二次催化劑再循環(huán)反應(yīng)，計算收率。得到通式(1A5)所示的化合物的收率為46.8mol％(選擇率97.7％)。進而，使用從上述反應(yīng)體系回收得到的催化劑的全量，在100℃進行1小時的第三次催化劑再循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)1小時時氫吸收就已停止。結(jié)束反應(yīng)后，進行處理，計算收率。通式(1A5)所示的化合物的收率最后為32.1mol％(選擇率98.8％)。
實施例4進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用干燥重量1.0g(相對于化合物10％)的Raney-Ni(日興里卡R-239(日興リカR-239))作為催化劑，以二甲苯作為溶劑。密封后，重復(fù)進行5次氮置換后恢復(fù)到常壓。以氫氣加壓到2.0MPa后，攪拌下，加熱到160℃進行12小時的加氫反應(yīng)。除去催化劑后的反應(yīng)液用HPLC進行分析。通式(1A5)所表示的化合物的收率最后為61.0mol％(選擇率79.0％)。
比較例5進行和實施例1一樣的反應(yīng)。但是，此時的催化劑使用干燥重量2.0g(相對于化合物20％)的銅催化劑(日興里卡VF300-1(日興リカVF300-1))作為催化劑，辛醇作為溶劑。密封后，重復(fù)進行5次氮置換后恢復(fù)到常壓。以氫氣加壓到2.0MPa后，攪拌下，加熱到200℃進行18小時的加氫反應(yīng)。除去催化劑后的反應(yīng)液用HPLC進行分析。通式(1A5)所表示的化合物的收率最后為76.3mol％(選擇率84.9％)。
參考例1考慮到由于氫化反應(yīng)前的化合物或生成物向催化劑的附著等導(dǎo)致的催化劑的失活，測定了催化劑中的S(硫)成分。實施例1中200℃反應(yīng)下回收的催化劑(反應(yīng)中使用了1次)中的S含量為1.2％。進而，實施例3中回收的催化劑(反應(yīng)中使用了3次)中的S含量為1.6％。
參考例2比較例3中100℃反應(yīng)后，回收的反應(yīng)中使用了1次后的回收催化劑中的S含量為1.6％。進而，反應(yīng)中使用了3次后的回收催化劑中的S含量是3.1％，與200℃反應(yīng)時(參考例1)相比，可見S含量顯著增加。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，在貴金屬催化劑存在下，氫化還原通式(1)所示化合物等的含硫化合物，以工業(yè)規(guī)模制造通式(2)所示的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物等的化合物時，可進行經(jīng)濟上有效的貴金屬催化劑再循環(huán)，結(jié)果是，在通式(2)所示的化合物的制造中可得到更高的經(jīng)濟性。
本發(fā)明的制造方法中，通過在較高溫下進行氫化還原反應(yīng)，貴金屬催化劑的失活得到抑制，因而貴金屬催化劑的回收再使用成為可能，在工業(yè)規(guī)模上可實現(xiàn)通式(2)所示化合物等的化合物的制造方法的經(jīng)濟性。
權(quán)利要求
1.含硫化合物的氫化還原方法，其特征在于，在氫化還原含硫化合物時使用貴金屬催化劑，在反應(yīng)溫度150～300℃下進行，并將該使用過的貴金屬催化劑回收再使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用的貴金屬催化劑是鈀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，氫化還原含硫化合物時使用碳原子數(shù)為1～8的醇作為反應(yīng)溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的方法，其中，含硫化合物是噻吩化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，噻吩化合物是噻吩酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，噻吩酰胺是以通式(1)表示的化合物， 式中，R表示氫原子、烷基或取代烷基、烷氧基或取代烷氧基、芳香族或非芳香族烴環(huán)或取代的芳香族或非芳香族烴環(huán)、芳香族或非芳香族雜環(huán)或取代的芳香族或非芳香族雜環(huán)，R1、R2、R3、R4各自獨立地表示氫原子或碳原子數(shù)1～12的直鏈或支鏈烷基，R1和R2、R3和R4、R1和R3、R1和R4、R2和R3或R2和R4也可以結(jié)合形成環(huán)烷基；氫化還原上述噻吩酰胺的鏈烯烴基，制造通式(2)所示的2-烷基-3-氨基噻吩衍生物， 式中，R、R1、R2、R3及R4和上述一樣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，通式(1)所示的化合物及通式(2)所示的化合物的R是氫原子、烷基或取代烷基、烷氧基或取代烷氧基、苯基或取代苯基。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，通式(1)所示的化合物及通式(2)的化合物的R是以下的(A1)～(A12)表示的基團， 式中，R5是三氟甲基、二氟甲基、甲基、乙基、氫原子或鹵素原子，R6是氫原子、甲基、三氟甲基、鹵素原子、甲氧基或氨基，R7是氫原子、鹵素原子、甲基或甲氧基，R8是氫原子、甲基、乙基或鹵素原子，n表示0～2的整數(shù)，但是，(A9)、(A10)、(A11)的情況下，R5不是鹵素原子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，通式(1)所示的化合物和通式(2)所示的化合物的R是通式(A1)所示的化合物，R5是三氟甲基，R7是氫原子。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，通式(2)所示的化合物的R1、R2、R3分別是氫原子，R4是異丙基。
全文摘要
本發(fā)明提供使用貴金屬催化劑的含硫化合物的氫化還原方法。此外，本發(fā)明還提供使用貴金屬催化劑，氫化還原2－鏈烯基－3－噻吩衍生物，從而制造2－烷基－3－氨基噻吩衍生物的經(jīng)濟性高的工業(yè)方法。2－烷基－3－氨基噻吩衍生物是醫(yī)藥農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有用的化合物，尤其作為農(nóng)業(yè)園藝業(yè)用殺菌劑或其中間體是有用的。例如，使用貴金屬催化劑氫化還原2－鏈烯基－3－噻吩衍生物，制造2－烷基－3－氨基噻吩衍生物時，反應(yīng)溫度設(shè)為150℃～300℃，可以回收再利用使用完的貴金屬催化劑。這樣，本發(fā)明使用貴金屬催化劑，在150℃～300℃的反應(yīng)溫度下氫化還原含硫化合物，從而可以回收再使用貴金屬催化劑，因而，作為工業(yè)上的氫化還原方法是有效的。
文檔編號C07D333/36GK1671688SQ0381767
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者浦大輔, 勝田裕之, 北島利雄, 佐藤賢一 申請人:三井化學(xué)株式會社