專利名稱：具有金剛烷骨架的胺類和季銨鹽的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有金剛烷骨架的胺類和季銨鹽的制造方法。詳細來說，涉及具有金 剛烷骨架的胺類的制造方法、和使用由該制造方法得到的胺類、高純度、高收率且簡便地制 造具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物和季銨鹽氫氧化物的方法。
背景技術：
1-氨基金剛烷等在金剛烷骨架上鍵合氨基而成的氨基金剛烷類，廣泛用于醫(yī)藥中 間體、光致抗蝕劑用單體的原料、涂料、粘結劑(接著剤)、粘合劑(粘著剤)、膜、吸附材料 等材料的原料等的用途，其是工業(yè)上重要的化合物。特別地，1-氨基金剛烷的鹽酸鹽(鹽酸 金剛烷胺)作為流感病毒的抗病毒劑、帕金森病的治療藥物，是非常重要的化合物。另外， 1-氨基-3，5-二甲基金剛烷的鹽酸鹽(鹽酸美金剛胺)用作為阿耳茨海默氏病的治療藥 物。進而，具有金剛烷基的季銨鹽用作為沸石用模板劑(結構導向劑)，其重要性日益提高 (例如參考專利文獻1 3)。專利文獻4中記載了氨基金剛烷的制造方法，其將金剛烷溴化而生成溴代金剛 烷，使得到的溴代金剛烷與乙腈在硫酸中反應來生成金剛烷基乙酰胺，用堿將所得的金剛 烷基乙酰胺進行分解來制造。該方法由于先將原料進行溴化，因此原料費用變高，另外與本 發(fā)明相比，多了一個步驟(溴化步驟)。專利文獻5中記載了使氨與溴代金剛烷反應來得到氨基金剛烷的方法。該方法需 要在高溫、高壓的條件下使用屬于毒性物質的氨，因而在安全性方面存在問題。另外氨基金 剛烷的收率低，為58mol%。在非專利文獻1中，記載了通過使金剛烷在NCl3與AlCl3存在的條件下、在二氯甲 烷中進行反應來得到氨基金剛烷。但是，NCl3的爆發(fā)性極高，且具有毒性，難以在工業(yè)上使 用。在非專利文獻2中，記載了在利用甲醛和甲酸將氨基金剛烷進行二甲基化后，使 用鹵代甲烷來合成季銨鹽的方法。該方法的反應速度慢，反應需要較長的時間。另外，由于 原料不能完全反應，因此難以精制，不能以高純度、高收率得到目的物。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1日本特開1987-191418號公報專利文獻2日本特開1987-202814號公報專利文獻3日本特開1987-216914號公報專利文獻4美國專利第3，283，001號說明書專利文獻5美國專利第3，256，329號說明書非專利文獻非專利文獻1Tetrahedron letters (1968)，56，5833-583非專利文獻2Russian Journal of General Chemistry, 69 (4), 644-647 (1999)

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述狀況而作出的發(fā)明，其目的在于提供由金剛烷類制備具有金剛 烷骨架的胺類和具有金剛烷骨架的季銨鹽的方法，該方法沒有安全性或毒性等的操作上的 問題、且能夠以高純度、高收率有效地進行制備。本發(fā)明人進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)利用下述具有金剛烷骨架的胺類的制造方 法，可以實現(xiàn)上述目的，所述制造方法是使金剛烷類在包含發(fā)煙硫酸和有機腈化合物的混 合液中進行反應后，將反應液在特定的溫度下進行水解處理的方法，進而發(fā)現(xiàn)通過使用由 該制造方法得到的具有金剛烷骨架的胺類，并實施特定的步驟來制造具有金剛烷骨架的季 銨鹽鹵化物和季銨鹽氫氧化物的方法，可以實現(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明提供下述具有金剛烷骨架的胺類以及具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物 和氫氧化物的制造方法。1.具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其特征在于，依次含有下述步驟1 3，步驟1 使金剛烷類在包含發(fā)煙硫酸和有機腈化合物的混合液中反應的步驟；步驟2 將步驟1中得到的反應液進行水解處理，形成具有金剛烷骨架的酰胺類的 步驟；步驟3 將步驟2中得到的酰胺類進行堿處理，形成具有金剛烷骨架的胺類的步
馬聚ο2.根據上述1所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步驟1中，相對 于1摩爾金剛烷類，使用10 20摩爾發(fā)煙硫酸、1 10摩爾有機腈化合物，反應溫度為0 60 "C。3.根據上述1或2所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步驟1中， 發(fā)煙硫酸中的SO3濃度為10 26質量％，反應溫度為10 50°C。4.根據上述1 3中任一項所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步 驟1中，有機腈化合物為乙腈。5.根據上述1 4中任一項所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步 驟2中，水解溫度為1V以上且小于30°C。6.根據上述1 5中任一項所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，金剛 烷類為金剛烷，所制造的胺類為ι-氨基金剛烷。7.具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法，其特征在于，使用由上述1 6中 任一項所述的制造方法得到的具有金剛烷骨架的胺類，依次含有下述步驟A和B，步驟A 使溶解于溶劑a中的上述具有金剛烷骨架的胺類與甲酸、以及甲醛或多聚 甲醛進行反應，形成具有金剛烷骨架的二甲胺類的步驟；步驟B 將步驟A中得到的具有金剛烷骨架的二甲胺類溶解在溶劑b中，使其與鹵 代甲烷反應，形成具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的步驟。8.根據上述7所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法，其中，在步驟B 中，鹵代甲烷是溴代甲烷或碘代甲烷。9.根據上述7或8所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法，其中，在步 驟A中，溶劑a是相對介電常數(shù)為10. 0 18. 7的醇系溶劑。
10.根據上述7 9中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法， 其中，在步驟B中，溶劑b選自相對介電常數(shù)為4. 0 20. 0的醇系溶劑、醚系溶劑、酮系溶 劑和酯系溶劑中的1種以上。11.根據上述7 10中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方 法，其還含有下述步驟D，步驟D 將步驟B中得到的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物進行精制的步驟。12.根據上述7 11中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方 法，其中，在步驟A中，具有金剛烷骨架的胺類為1-氨基金剛烷。13.具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其特征在于，使用由上述7 12中任一項所述的制造方法得到的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物，含有下述步驟C，步驟C:將溶解在溶劑c中的、具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物進行離子交換，形 成具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的步驟。14.根據上述13所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其中，使 用堿金屬氫氧化物進行步驟C中的離子交換。15.根據上述14所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其中，堿 金屬氫氧化物是氫氧化鉀。16.根據上述13所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其中，使 用OH型堿性陰離子交換樹脂進行步驟C中的離子交換。17.根據上述13 16中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造 方法，其中，步驟C中的溶劑c為水和/或醇系溶劑。根據本發(fā)明，可以通過沒有安全性或毒性等的操作上的問題的、高純度、高收率且 簡便的方法，來有效地制造具有金剛烷骨架的胺類以及具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物和 季銨鹽氫氧化物。
具體實施例方式[具有金剛烷骨架的胺類的制造方法]第1本發(fā)明提供以金剛烷類作為原料的、具有金剛烷骨架的胺類的制造方法。具 體來說，為依次含有下述步驟1 3的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，步驟1 使金剛烷類〔下式(1)〕在包含發(fā)煙硫酸和有機腈化合物的混合液中反應 的步驟；步驟2 將步驟1中得到的反應液進行水解處理，形成具有金剛烷骨架的酰胺類〔 下式⑵〕的步驟；步驟3 將步驟2中得到的酰胺類進行堿處理，形成具有金剛烷骨架的胺類〔下式 (3)〕的步驟。化1
權利要求
1.具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其特征在于，依次含有下述步驟1 3，步驟1 使金剛烷類在包含發(fā)煙硫酸和有機腈化合物的混合液中反應的步驟；步驟2 將步驟1中得到的反應液進行水解處理，形成具有金剛烷骨架的酰胺類的步驟；步驟3 將步驟2中得到的酰胺類進行堿處理，形成具有金剛烷骨架的胺類的步驟。
2.根據權利要求1所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步驟1中，相對 于1摩爾金剛烷類，使用10 20摩爾發(fā)煙硫酸、1 10摩爾有機腈化合物，反應溫度為0 60 "C。
3.根據權利要求1或2所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步驟1中， 發(fā)煙硫酸中的SO3濃度為10 26質量％，反應溫度為10 50°C。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步 驟1中，有機腈化合物為乙腈。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，在步 驟2中，水解溫度為1V以上且小于30°C。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其中，金剛 烷類為金剛烷，所制造的胺類為ι-氨基金剛烷。
7.具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法，其特征在于，使用由權利要求1 6中 任一項所述的制造方法得到的具有金剛烷骨架的胺類，依次含有下述步驟A和B，步驟A 使溶解于溶劑a中的上述具有金剛烷骨架的胺類與甲酸、以及甲醛或多聚甲醛 進行反應，形成具有金剛烷骨架的二甲胺類的步驟；步驟B 將步驟A中得到的具有金剛烷骨架的二甲胺類溶解在溶劑b中，使其與鹵代甲 烷反應，形成具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的步驟。
8.根據權利要求7所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法，其中，在步驟B 中，鹵代甲烷是溴代甲烷或碘代甲烷。
9.根據權利要求7或8所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法，其中，在步 驟A中，溶劑a是相對介電常數(shù)為10. 0 18. 7的醇系溶劑。
10.根據權利要求7 9中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方法， 其中，在步驟B中，溶劑b選自相對介電常數(shù)為4. 0 20. 0的醇系溶劑、醚系溶劑、酮系溶 劑和酯系溶劑中的1種以上。
11.根據權利要求7 10中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方 法，其還含有下述步驟D，步驟D 將步驟B中得到的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物進行精制的步驟。
12.根據權利要求7 11中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的制造方 法，其中，在步驟A中，具有金剛烷骨架的胺類為1-氨基金剛烷。
13.具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其特征在于，使用由權利要求7 12中任一項所述的制造方法得到的具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物，含有下述步驟C，步驟C 將溶解在溶劑c中的、具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物進行離子交換，形成具 有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的步驟。
14.根據權利要求13所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其中，使用堿金屬氫氧化物進行步驟C中的離子交換。
15.根據權利要求14所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其中，堿 金屬氫氧化物是氫氧化鉀。
16.根據權利要求13所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造方法，其中，使 用OH型堿性陰離子交換樹脂進行步驟C中的離子交換。
17.根據權利要求13 16中任一項所述的具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的制造 方法，其中，步驟C中的溶劑c為水和/或醇系溶劑。
全文摘要
本發(fā)明提供具有金剛烷骨架的胺類的制造方法，其依次含有下述步驟1～3，步驟1使金剛烷類在包含發(fā)煙硫酸和有機腈化合物的混合液中反應的步驟；步驟2將步驟1中得到的反應液進行水解處理，形成具有金剛烷骨架的酰胺類的步驟；步驟3將步驟2中得到的酰胺類進行堿處理，形成具有金剛烷骨架的胺類的步驟。具有金剛烷骨架的季銨鹽的制造方法，其接著依次含有下述步驟A～C，步驟A使溶解于溶劑a中的上述具有金剛烷骨架的胺類與甲酸、以及甲醛或多聚甲醛進行反應，形成具有金剛烷骨架的二甲胺類的步驟；步驟B將步驟A中得到的具有金剛烷骨架的二甲胺類溶解在溶劑b中，使其與鹵代甲烷反應，形成具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物的步驟；步驟C將溶解在溶劑c中的、具有金剛烷骨架的季銨鹽鹵化物進行離子交換，形成具有金剛烷骨架的季銨鹽氫氧化物的步驟。
文檔編號C07C209/62GK101993377SQ20101024921
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權日2009年8月7日
發(fā)明者伊藤克樹, 小島明雄, 河野直彌 申請人:出光興產株式會社