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J-GLOBAL ID：202002255580828963   整理番号：20A0920807

担持Ni触媒は2-ヒドロキシテトラヒドロピランの還元的アミノ化を効率よく触媒して5-アミノ-1-ペンタノールを調製した。【JST・京大機械翻訳】

Effective synthesis of 5-amino-1-pentanol by reductive amination of biomass-derived 2-hydroxytetrahydropyran over supported Ni catalysts

著者 (7件)： Li Xuemei (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000) ,  Tian Junying (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000) ,  Liu Hailong (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000) ,  Tang Congkui (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000) ,  Xia Chungu (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000) ,  Chen Jing (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000) ,  Huang Zhiwei (中国科学院蘭州化学物理研究所, tang基合成与選択yang化国家重点実験室, 蘇州研究院, 甘粛蘭州730000)
資料名： Cuihua Xuebao  (Cuihua Xuebao)
巻： 41  号： 4  ページ： 636-648  発行年： 2020年 
JST資料番号： B0927B  ISSN： 0253-9837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 第一アミンなどの窒素含有化合物は最も重要な化学中間体の一つであり、ポリマー、医薬、農薬、染料及び界面活性剤などの製品の生産に広く応用されている。現在、商業化第一アミンは主にハロゲン化炭化水素又はエポキシ化合物の直接アミノ化及びニトリル類又はアミド類化合物の水素化により製造され、これらの過程は特定官能基を有する有機原料の不足及び多くの廃棄物などの問題により制限され、その生産コストは高い。そのため、高効率で持続可能な生産第一アミン化合物経路の開発は広く注目されている。アルデヒドとケトン類化合物が直接アンモニア還元アミノ化反応に必要な温度が低く(≦120°C)、第一アミンの高選択性合成に一つの重要なルートを提供した。これに基づき,2-ヒドロキシテトラヒドロピランを,5-ヒドロキシペンタナールにinsitu変換することができ,5-ヒドロキシバレルアルデヒドのアルデヒド基は,高い還元アミノ化活性を有し,バイオフルフラール由来ジヒドロピランを原料とした。2-ヒドロキシテトラヒドロピランを,穏和な条件下で,5-アミノ-1-ペンタノールを還元的に合成する新規方法を,最初に水和した。5-アミノ-1-ペンタノールは、分子中にヒドロキシル基とアミノ基を同時に含む重要な二官能性化合物であり、医薬と農薬の合成に広く用いられ、有機合成ブロックとしてよく用いられ、現在、その主な用途は、高い薬用価値を有するアルカロイドであるManzamineAの合成である。5-アミノ-1-ペンタノールの伝統的合成経路は,5-アミノ-1-ペンタノールを,1,5-ペンタンジオールの濃塩酸によるモノクロロ置換による5-クロロペンタノール中間体の調製,および,5-アミノ-1-ペンタノールのアミノ化反応による合成である。この方法は原料のコストが高く、大量の廃棄物を生産し、しかも中程度の目標物の収率(66.6%)しか得られなかった。SiO2,TiO2,γ-Al2O3,ZrO2,およびMgO担持Ni触媒を含む2-ヒドロキシテトラヒドロピランの還元的アミノ化特性を,種々の酸化物担体について研究し,CuCr2O4,Ni,Ru/C,Pd/Cと比較した。Pt/CとRh/Cなどの商業的水素化触媒の性能を研究した。研究により、ZrO2担持Ni触媒の活性は他の酸化物担体担持Ni触媒の活性より高く、比較のシリーズ商業水素化触媒より明らかに優れていることが分かった。シリーズの物理化学的キャラクタリゼーションの結果は,Ni/ZrO2触媒が,より高い還元性と表面酸密度を同時に示し,これが,最も高い5-アミノ-1-ペンタノール収率の原因であることを示した。90.8%の5-アミノ-1-ペンタノール収率を,触媒としてNi/ZrO2を用いて,80°C,2MPaH2で,回分反応器中で,2-ヒドロキシテトラヒドロピラン水溶液の還元的アミノ化により,得た。Ni/ZrO2触媒の安定性を固定層反応器で調べ,5-アミノ-1-ペンタノールの初期収率が83%に達し,90hで活性が初期活性の81%に低下した。Ni損失と表面酸化は触媒の失活の主な原因である。反応温度、H2圧力、2-ヒドロキシテトラヒドロピラン/NH3モル比などの因子による反応性の変調規則の探求を通じて、2-ヒドロキシテトラヒドロピランの接触還元アミノ化による5-アミノ-1-ペンタノールの反応機構を以下のように推測した。まず、化学平衡作用により、2-ヒドロキシテトラヒドロピランは次第にその互変異性体5-ヒドロキシバレルアルデヒドに転化した。次に,5-ヒドロキシバレルアルデヒドのアルデヒド基は,NH3と迅速に反応し,イミン中間体を生成した。最後に、イミン中間体を金属触媒上で水素化して5-アミノ-1-ペンタノールを得た。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 重合体 ,  *ニッケル ,  白金 ,  水素化 ,  *アミノ化 ,  アンモニア ,  酸化ジルコニウム ,  二酸化ケイ素 ,  アルデヒド ,  ケトン ,  イミン ,  反応機構 ,  ヒドロキシ基 ,  金属触媒 ,  第一アミン

著者キーワード (5件)： Ni catalyst ,  Reductive amination ,  Dihydropyran ,  5-Amino-1-pentanol ,  Structure-performance relationship

分類 (2件)： その他の触媒  (CB06123Z) ,  不均一系触媒反応  (CB06100E)

タイトルに関連する用語 (5件)： 担持 ,  Ni ,  触媒 ,  還元的アミノ化 ,  調製