环状胺类的制造方法

专利名称：环状胺类的制造方法
技术领域：
本发明涉及环状胺类的制造方法。通过本发明的制造方法得到的环状胺类可以作为制造染料、农药、医药等的中间体使用。
另外，本发明涉及顺-八氢异吲哚的制造方法。由本发明的制造方法得到的顺-八氢吲哚可以作为制造糖尿病治疗药的苄基琥珀酸衍生物(特开平4-356459号公报)的重要中间体使用。
背景技术：
过去，作为从酰亚胺类氢化还原制造环状胺类的方法，例如，在特开平6-298727号公报中，公开了在金属催化剂的存在下、温度100～400℃、氢气分压0.1～50MPa下、在无溶剂或烃类或芳香族类溶剂(例如，甲苯、二甲苯、环己烷等)中，还原酰亚胺类，制造环状胺类的方法。
然后，上述方法虽然可以收率较好地制造环状胺类，但是由于副产物水的影响使金属离子从金属催化剂溶解到生成的水中，结果是，1)催化剂活性降低，2)反应装置内部表面被溶出的金属电镀，3)金属催化剂成为块状，具有不能从反应装置取出催化剂等问题，目前无法认为是有利的工业制造方法。
另外，在上述特开平6-298272号公报中，公开了八氢化异吲哚的制造方法。
但是，如果根据上述方法氢化还原顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、顺-六氢邻苯二甲酰亚胺等缩合酰亚胺，则在得到顺-八氢化异吲哚(以下，也称作“顺体”)同时还副反应产生反-八氢异吲哚(以下，也称作“反体”)，原料酰亚胺类的稠环位置的立体保持性(顺体/反体比)下降。副反应产生的反体和顺体的沸点非常接近，蒸馏等分离精制变复杂，所以需要进一步提高立体保持性。此外，分离的反体无法确定其有效用途，所以结果只能是废弃，从资源有效利用的观点来说，也是不优选的。

发明内容
本发明的目的在于提供在金属催化剂的存在下、在有机溶剂中，通过氢化还原从酰亚胺类制造环状胺类时，该金属催化剂不受副产物水的影响，而工业有利地制造环状胺类的方法。
另外，本发明的目的还在于提供在金属催化剂的存在下、在有机溶剂中，通过氢化还原从酰亚胺类制造环状胺类时，该金属催化剂不受到副产物水的影响，而且可以工业有利地制造立体保持性较好的环状胺类的方法。
另外，本发明的目的还在提供在金属催化剂的存在下，通过使反-八氢吲哚立体异构化而工业有利地制造顺-八氢异吲哚的方法。
此外，本发明的目的还在于提供在氢化还原四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺制造顺-八氢异吲哚和反-八氢异吲哚的混合物(以下，也称作“顺体/反体混合物”)后，分离精制所希望的顺体，将副产物反体用于异构化反应，转换为顺体/反体混合物，再分离精制所希望的顺体，从而收率良好地制造高纯度的顺体的方法。
在本说明书和权利要求的范围内，锌-酮氧化物等“M1-M2氧化物”形式的表示方法表示由金属M1氧化物和M2氧化物形成的催化剂。例如，“锌-铜氧化物”表示例如由ZnO和CuO形成的催化剂。同样地，锌-铜-铝氧化物等“M1-M2-M3氧化物”形式的表达方式表示由金属M1的氧化物、金属M2的氧化物和金属M3的氧化物形成的催化剂。例如，“锌-铜-铝氧化物”表示例如由ZnO、CuO和Al2O3形成的催化剂。
I.第1发明本发明者们发现在金属催化剂存在下、从酰亚胺类氢化还原制造环状胺类时，通过在特定的水溶性有机溶剂中反应，可以不受副产物水的影响而有利地制造环状胺类，基于该认识，完成了上述第1发明。
第1发明具体地提供以下环状胺类的制造方法。
项目1.一种制造通式(I-2)所示的环状胺类的方法， [式中，n表示1或2的整数。A10表示 或 所示的基团(n为1时)，或者选自芳环、环己烷环、饱和稠环和双环中的具有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R10、R20和R30相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～30的饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]其特征在于在还原反应的条件下、在惰性水溶性有机溶剂中、在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa下，将通式(I-1) [式中，n表示1或2的整数。A1表示选自 或 所示的基团(n为1时)，或者选自芳环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环中的具有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R1、R2和R3相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～30的饱和或碳原子数3～30的不饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]所示的酰亚胺类用于氢化还原反应。
项目2.根据项目1所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于金属催化剂是选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬和它们的氧化物中的至少1种金属催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物的至少1种而形成的改性催化剂。
项目3.根据项目1或项目2所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于金属催化剂是选自铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物中的至少1种。
项目4.根据项目1～3中任一项记载的环状胺类的制造方法，其中水溶性有机溶剂的溶解度参数为8～11.5。
项目5.根据项目4所记载的环状胺类的制造方法，其中水溶性有机溶剂是醚类溶剂。
项目6.根据项目5所记载的环状胺类的制造方法，其中水溶性有机溶剂是选自四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚和三甘醇二甲基醚的至少1种。
项目7.根据项目1～6中任一项记载的环状胺类的制造方法，其中酰亚胺类是1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺。
II.第2发明本发明者们通过在金属催化剂的存在下、在有机溶剂中，从酰亚胺类氢化还原制造环状胺类时，一边从反应体系连续或间歇地抽出所生成的水和该环状胺类，一边进行氢化还原反应，从而得到如下(1)和(2)的认识。
(1)确认了能解决如下问题金属离子从金属催化剂向生成水中溶解引起的1)催化性活性下降，2)溶出的金属离子将反应装置的内部表面电镀，3)金属催化剂成块状，催化剂无法从反应装置取出等问题。
(2)可以断定从顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺制造作为医药制造的重要中间体的环状胺类的顺-八氢异吲哚时，与现有的不将生成的水和生成的环状胺类抽出到体系外，而进行氢化还原的密闭体系的方法相比，立体保持性(顺体/反体比)从过去的70/30左右进一步提高到90/10以上。
第2发明是根据该认识而完成的，第2发明具体地可以提供以下的环状胺类的制造方法。
项目8.通式(II-2)所述的环状胺类的制造方法， [式中，A20表示选自 或 所示的基团，或者芳环、环己烷环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R40、R50和R60相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～18的饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]其特征在于在有机溶剂中、在金属催化剂的存在下，一边对通式(II-1)所示的酰亚胺类进行氢化还原反应，一边将生成的水和生成的通式(II-2)所示的环状胺类连续地或间歇地抽出， [式中，A2表示选自 或 所示的基团，或者芳环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环的具有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R4、R5和R6相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～18的饱和或碳原子数3～18的不饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基]。
项目9.根据上述项目8所记载的环状胺类的制造方法，其中金属催化剂是选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬和它们的氧化物中的至少1种金属催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物中的至少1种而形成的改性催化剂。
项目10.根据项目8或项目9所记载的环状胺类的制造方法，其中金属催化剂是选自铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物中的至少1种。
项目11.根据上述项目8～10中任一项记载的环状胺类的制造方法，其中有机溶剂是在还原反应条件下为惰性的有机溶剂。
项目12.根据上述项目11所记载的环状胺类的制造方法，其中有机溶剂是选自碳原子数6～20的芳香烃、碳原子数6～20的脂环烃、碳原子数6～20的脂肪烃和醚类溶剂中的至少1种。
项目13.根据上述项目8～12中任一项所记载的环状胺类的制造方法，其中氢气分压为1～30MPa，反应温度为150～350℃。
项目14.根据上述项目8～13中任一项所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于一边将生成的水和还原产物的环状胺类与氢气同时连续地或间歇地抽出到体系外，一边进行还原。
项目15.根据上述项目14记载的环状胺类的制造方法，其特征在于将氢气引入气相部，将存在于气相部的生成的水和还原产物环状胺类与氢气同时抽出到体系外。
项目16.根据上述项目14记载的环状胺类的制造方法，其特征在于将氢气引入液相部产生气泡，再将存在于液相部和气相部的生成的水和还原产物环状胺类与氢气同时抽出到体系外。
项目17.根据上述项目14～16中任一项记载的环状胺类的制造方法，其特征在于将反应中抽出的全部或部分的氢气在还原反应中循环使用。
项目18.根据上述项目8～17中任一项记载的环状胺类的制造方法，其中酰亚胺类是顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺。
III.第3发明根据本发明者们的研究，前述特开平6-298727号公报中记载的方法可以高收率地制造八氢异吲哚，但是可以知道在生成顺-八氢异吲哚的同时，副反应产生作为不要的立体异构体的反-八氢异吲哚，因此，产物中的顺体/反体的比例(气相色谱分析的峰面积比)例如为约70/30。顺-八氢异吲哚可以通过蒸馏等分离精制后作为医药品制造中间体使用，但是作为其前馏分的副产生的反-八氢异吲哚由于立体结构不同，所以完全没有利用价值，具有必须废弃的问题。
本发明者们以有效利用过去废弃的反-八氢异吲哚为目的进行反复认真的研究，结果发现通过在金属催化剂的存在下使反-八氢异吲哚立体异构化，可以得到顺-八氢异吲哚，基于该认识，完成了本发明。
第3发明具体地是提供以下的环状胺类的制造方法。
项目19.一种顺-八氢异吲哚的制造方法，其特征在于在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa下，使反-八氢异吲哚立体异构化。
项目20.根据上述项目19所记载的顺-八氢异吲哚的制造方法，其中金属催化剂是选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬和它们的氧化物中的1种或2种以上催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物中的1种或2种以上而形成的改性催化剂。
项目21.根据项目19或项目20所记载的顺-八氢异吲哚的制造方法，其中金属催化剂是选自铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-镁氧化物和锌-铬氧化物中的1种或2种以上。
IV.第4发明此外，本发明者们还发现在将四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺氢化还原，制造顺体/反体的八氢异吲哚混合物后，分离精制所希望的顺-八氢异吲哚，使副产生的反-八氢异吲哚立体异构化成为顺体过剩的顺体/反体的混合物，通过再次分离精制顺-八氢异吲哚，可以高收率地制造高纯度的顺-八氢异吲哚。基于该认识，完成了本发明。
也就是，第4发明具体地提供以下的有效地制造高纯度的顺-八氢异吲哚的方法。
项目22.一种高纯度的顺-八氢异吲哚的制造方法，其包括如下工序(1)将通式(IV-1)或通式(IV-2)所示的胺类， [式中，通式(IV-2)中的式-CONHCO-所示的基团存在于环己烯环上的邻接的2个碳原子上。](a)在还原反应的条件下、惰性的水溶性有机溶剂中、金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa的条件下，用于氢化还原反应，或者(b)在有机溶剂中、金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa的条件下，一边连续或间歇地将生成的水和生成的八氢异吲哚抽出，一边用于进行氢化还原反应，制造顺-八氢异吲哚和/或反-八氢异吲哚的混合物(以下，称作“顺体/反体混合物”)的第1工序；(2)从第1工序得到的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体作为主成分的顺体/反体混合物的第2工序；(3)将第2工序分离的反体或以反体为主成分的顺体/反体混合物，在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，用于立体异构化反应，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物的第3工序；以及(4)从第3工序得到的顺体含量增大的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体成分为主成分的顺体/反体混合物的第4工序。
项目23.根据项目22记载的制造方法，其中重复进行1次或2次以上下述一系列工序在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，使分离的反体或以反体为主要成分的顺体/反体混合物立体异构化，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物的工序；从该顺体/反体混合物回收所希望的高纯度顺体，分离反体或以反体为主成分的顺体/反体混合物的工序。
发明详述以下，对本发明的第1～第4发明进行详细地说明。
I.第1发明原料酰亚胺化合物在作为上述第1发明原料的通式(I-1)所示的酰亚胺类中，
[式中，n和A1与前述相同。]A1为具有环结构基团时，作为A1可以列举选自芳环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上环的基团。
作为A1所示的“选自芳环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上环的基团，可以例示从1个选自芳环(特别是，苯环和萘环)、环己烷环、环己烯环、饱和稠环(特别是，十氢化萘)和双环(特别是，降莰烷、降冰片烯、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷、7-氧代-双环[2，2，1]庚-5-烯)的环中除去2个氢原子或4个氢原子得到的2价或4价的基团，或者通式(Aa)所示的4价基团。
[式中，R表示从苯环或环己烷环中除去3个氢原子得到的残基，B表示单键、醚基(-O-)、异亚丙基、六氟代异亚丙基。]上述环任一个都可以具有碳原子数1～20的烷基作为取代基团。特别是，芳环(特别是，苯环和萘环)和饱和稠环(特别是，十氢化萘)至少被1个(特别是，1～2个)碳原子数1～20(特别是1～18)的烷基所取代。另外，上述环己烷环和环己烯环可以被至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～20(特别是1～18)的烷基所取代。
特别是，作为A1可以例示如下的基团。
可以列举的有从可以用烷基(优选碳原子数1～20，特别优选1～18的烷基)单取代的苯环除去2个或4个氢原子得到的2价或4价的基团，R表示从苯环除去3个氢原子后得到的残基，B与上述相同的通式(Aa)所示的基团，从可以用烷基(优选碳原子数1～20，特别优选1～18的烷基)单取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团，R表示从环己烷环除去3个氢原子后得到的残基，B与上述相同的通式(Aa)所示的基团，从可以用烷基(优选碳原子数1～20，特别优选1～18的烷基)单取代的环己烯环除去2个氢原子得到的基团，从饱和稠环(特别是，十氢化萘)除去2个或4个氢原子后得到的2价或4价基团，或者从选自降莰烷、降冰片烯、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷、7-氧代-双环[2，2，1]庚-5-烯的双环除去2个氢原子得到的2价基团等。
作为通式(I-1)中的A1所示的基团，具体地可以例示具有
等环结构的基团。
在通式(I-1)中，A1是具有环结构的基团的酰亚胺类的具体例子如下所示。
作为具有芳环(特别是苯环)的酰亚胺除了可以例示邻苯二甲酰亚胺、4-甲基邻苯二甲酰亚胺、4-乙基邻苯二甲酰亚胺、4-丙基邻苯二甲酰亚胺、4-丁基邻苯二甲酰亚胺、4-己基邻苯二甲酰亚胺、4-辛基邻苯二甲酰亚胺、4-十二烷基邻苯二甲酰亚胺、4-十八烷基邻苯二甲酰亚胺等可以用C1-C18的烷基单取代的邻苯二甲酰亚胺以外，还可以例示具有从苯偏三酸二酰亚胺等可以用C1-C18的烷基单取代的苯环除去4个氢原子得到的基团的二酰亚胺等。
此外，还可以例示3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-二苯基醚四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-异亚丙基二苯基四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-六氟代异亚丙基二苯基四羧酸二酰亚胺等R是从苯环除去3个氢原子得到的基团的具有通式(Aa)所示的基团的二酰亚胺等。
作为具有环己烷环的酰亚胺，可以例示六氢邻苯二甲酰亚胺、3-甲基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-丙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-丁基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-己基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-辛基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-十二烷基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-十八烷基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二甲基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二丙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二丁基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二己基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二辛基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二-十二烷基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二-十八烷基六氢邻苯二甲酰亚胺、4-甲基六氢邻苯二甲酰亚胺、4，5-二甲基六氢邻苯二甲酰亚胺等具有从可以用C1-C18烷基单或二取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团的单酰亚胺；1，2，4，5-环己烷四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-二环己烷四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-二环己基醚四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-异亚丙基二环己基四羧酸二酰亚胺、3，3’，4，4’-六氟代异亚丙基二环己基四羧酸二酰亚胺等R为从环己烷环除去3个氢原子得到的基团的具有通式(Aa)所示的基团的二酰亚胺等。
作为具有环己烯环的酰亚胺化合物，可以例示1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-乙基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丙基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丁基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-己基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-辛基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-十二烷基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-十八烷基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4-甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4，5-二甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-乙基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丙基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丁基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-己基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-辛基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-十二烷基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-十八烷基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4-甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4，5-二甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺等具有从可以用C1-C18烷基单或二取代的环己烯环除去2个氢原子得到的基团的单酰亚胺。
作为具有双环的酰亚胺化合物，可以例示降莰烷-2，3-二羧酸酰亚胺、5-降冰片烯-2，3-二羧酸酰亚胺、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷-1，2-二羧酸酰亚胺、7-氧代-双环[2，2，1]庚-5-烯-1，2-二羧酸酰亚胺等。
作为具有饱和稠环的酰亚胺化合物，可以例示1，2-十氢化萘二羧酸酰亚胺、2，3-十氢化萘二羧酸酰亚胺、1，4，5，8-十氢化萘四羧酸二酰亚胺、1，2，5，6-十氢化萘四羧酸二酰亚胺、1，2-萘二羧酸酰亚胺、2，3-萘二羧酸酰亚胺、1，4，5，8-萘四羧酸二酰亚胺、1，2，5，6-萘四羧酸二酰亚胺等具有从十氢化萘除去2个或4个氢原子得到的基团的单酰亚胺或二酰亚胺等。
通过在这些的上述环状胺类中使用本发明的方法可以分别高收率地得到对应的环状胺类。特别适合用作从1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺(特别是顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺)和/或六氢邻苯二甲酰亚胺(特别是，顺-六氢邻苯二甲酰亚胺)制造对应的环状胺类的方法。
另外，在通式(I-1)中，在A1为具有环结构的基团以外的情况下(n＝1时)，可以列举如下通式(I-3)所示的胺类， [式中，R1和R2与通式(I-1)的定义相同。]通式(I-4)所示的胺类， 通式(I-5)所示的胺类， [式中，R1、R2和R3与通式(I-1)的定义相同。]。
作为上述通式(I-3)～(I-5)所示的酰亚胺类的取代基的R1、R2和R3可以相同或不同地是氢原子、碳原子数为1～30的饱和脂肪烃基、碳原子数为3～30的不饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。
作为碳原子数为1～30的饱和脂肪烃基，例如可以列举碳原子数1～24的直链、支链或环状的烷基，优选列举碳原子数为1～22的直链烷基。具体地，可以例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十二烷基等。
作为碳原子数为3～30的不饱和脂肪烃基，可以列举在上述碳原子数为3～30的饱和脂肪烃基中至少有1个不饱和键(双键、三键)的基团，具体地，可以例示丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、辛烯基、二十二烯基等。
作为可以具有取代基的芳基中的芳基，可以列举碳原子数为6～10的单环或双环芳基。具体地，可以例示苯基、萘基等。该芳基可以用1～3个(特别是1～2个)碳原子数为1～18的烷基取代。
作为通式(I-3)所示的酰亚胺化合物，具体地可以例示琥珀酰亚胺、2-甲基琥珀酰亚胺、2-乙基琥珀酰亚胺、2-丙基琥珀酰亚胺、2-丁基琥珀酰亚胺、2-己基琥珀酰亚胺、2-辛基琥珀酰亚胺、2-十二烷基琥珀酰亚胺、2-十八烷基琥珀酰亚胺、2，3-二甲基琥珀酰亚胺、2，3-二乙基琥珀酰亚胺、2，3-二丙基琥珀酰亚胺、2，3-二丁基琥珀酰亚胺、2，3-二己基琥珀酰亚胺、2，3-二辛基琥珀酰亚胺、2，3-二-十二烷基琥珀酰亚胺、2，3-二-十八烷基琥珀酰亚胺等。
另外，作为通式(I-4)所示的化合物具体地可以例示马来酰亚胺、2-甲基马来酰亚胺、2-乙基马来酰亚胺、2-丙基马来酰亚胺、2-丁基马来酰亚胺、2-己基马来酰亚胺、2-辛基马来酰亚胺、2-十二烷基马来酰亚胺、2-十八烷基马来酰亚胺、2，3-二甲基马来酰亚胺、2，3-二乙基马来酰亚胺、2，3-二丙基马来酰亚胺、2，3-二丁基马来酰亚胺、2，3-二己基马来酰亚胺、2，3-二辛基马来酰亚胺、2，3-二-十二烷基马来酰亚胺、2，3-二-十八烷基马来酰亚胺等。
此外，作为通式(I-5)所示的化合物，具体地可以例示戊二酰亚胺、3-甲基戊二酰亚胺、3-乙基戊二酰亚胺、3-丙基戊二酰亚胺、3-丁基戊二酰亚胺、3-己基戊二酰亚胺、3-辛基戊二酰亚胺、3-十二烷基戊二酰亚胺、3-十八烷基戊二酰亚胺、2，4-二甲基戊二酰亚胺、2，4-二乙基戊二酰亚胺、2，4-二丙基戊二酰亚胺、2，4-二丁基戊二酰亚胺、2，4-二己基戊二酰亚胺、2，4-二辛基戊二酰亚胺、2，4-二-十二烷基戊二酰亚胺、2，4-二-十八烷基戊二酰亚胺等。
作为本发明中使用的原料的通式(I-1)所示的酰亚胺类可以根据常规方法使用任意公知的或对应的羧酸(二元羧酸或四元羧酸)或其衍生物和氨、尿素等酰亚胺化而容易地制造。
上述酰亚胺类的纯度可以是100％，也可以含有少量杂质。通常，酰亚胺类的纯度为90重量％以上，优选为95重量％以上，更优选为98重量％。在酰亚胺类中，可以含有氢化还原条件下形成目标环状胺类的杂质(例如，在四氢邻苯二甲酰亚胺的情况下，是双键的位置异构体、酰亚胺的稠环位的立体异构体(顺体和反体)等)。相对于原料酰亚胺类的总量，这种情况下的该杂质的总量可以为10重量％以下，优选为5重量％以下，更优选为3重量％以下。
金属催化剂作为本反应中使用的金属催化剂，可以例示选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬以及它们的氧化物的至少1种金属催化剂，以及在其中添加钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物等形成的改性催化剂。另外，上述催化剂也可以混合使用。
作为优选的催化剂，具体地可以例示铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物等。
构成上述金属催化剂的各种金属氧化物的含有比例没有特别的限定，例如，在为铜-铬氧化物类时，可以优选为CuO/Cr2O3/Mn2O3/BaO＝35～65/35～65/0～20/0～20(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～10/0～10；在为铜-锌氧化物类时，优选为CuO/ZnO/Al2O3/BaO/SiO2＝35～65/35～65/0～20/0～15/0～15(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～15/0～10/0～10。
此外，除了上述金属和金属氧化物以外，还可以使用添加硅藻土、白土、石墨等形成助剂的催化剂和将上述金属氧化物搭载在氧化铝和二氧化硅等载体上的催化剂等。
这些催化剂的形态没有特别的限定，可以根据选择的形态适当选择使用粉末状、片状等。具体地，在分批或连续的悬浊反应中可以使用粉末催化剂，而且，在固定床反应中可以使用片状催化剂等。
粉末催化剂的粒径没有特别的限定，从反应性和反应后的过滤性的观点出发，平均粒径优选为1～100μm，特别优选为3～50μm。
这些载体催化剂的制造方法没有特别的限定，例如，可以通过公知的浸渍法、共沉法等方法容易地制造。这些催化剂也可以使用市售的产品，并没有特别的限定。这些催化剂可以直接使用，但是优选在使用前进行还原处理等适当的活化处理后，用于反应。
有机溶剂本发明中使用的有机溶剂是在还原条件下为惰性的水溶性有机溶剂。此处所示的水溶性有机溶剂只要是在混合该有机溶剂和水时，不形成有机相和水相形成的二相体系的有机溶剂(也就是，和水具有相溶性的有机溶剂)就没有特别的限制，也可以是对水的溶解度(20℃下，溶于100g水中的有机溶剂的重量)为20g以上的有机溶剂，优选为50g以上，特别优选为100g以上。
另外，在上述水溶性有机溶剂中，作为可以有效地用于本发明的水溶性有机溶剂，其溶解度参数优选在8～11.5(优选为8.5～11.0)的范围内。
此处，所述的溶解度参数(δ)，例如，如J.H.Hildebrand，R.L.Scott；“Solubility of Non-electrolytes”Chap.20，Rein hold(1950)中所记载，可以根据下式求得。
δ＝(E/V)0.5(其中，E表示摩尔蒸发热(cal)，V表示分子体积(cc))
另外，在本发明的方法中，可以使用H.Burrell；Dig.，29，1069(1957)所记载的溶剂的溶解度参数计算。
由于使用该水溶性有机溶剂，可以与反应中生成的水有良好的相溶性，可以减少水和催化剂的接触，从而可以抑制催化剂失活。对于溶解度参数不足8的有机溶剂，由于原料酰亚胺类和生成的环状胺类的相溶性较低，所以反应率低下，此外，由于与水的相溶性变低，所以催化剂容易受到副产物水的影响；另一方面，对于溶解度参数超过11.5的有机溶剂，在上述还原条件下，难以获得惰性溶剂。
在上述有机溶剂中，使用不含有羟基、酯基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硝基、甲酰基等官能团和不饱和键且在还原条件下为惰性的水溶性有机溶剂。
例如，具有羟基的水溶性有机溶剂，在前述还原反应条件下，会与产物环状胺类反应，生成叔胺。另外，在使用其它的含有酯基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硝基或甲酰基等官能团和不饱和键的水溶性有机溶剂时，该有机溶剂本身被还原，或者在该有机溶剂中添加生成的水。因此，不优选使用具有上述官能团的有机溶剂。
作为本发明中使用的溶解度参数为8～11.5范围的水溶性有机溶剂可以列举醚类溶剂，特别是链状醚类溶剂和环状醚类溶剂。作为链状醚类溶剂优选为至少具有2个以上(优选为2～5个)醚键(-O-)的链状醚类溶剂。特别优选为通式RaO-(CH2CH2O)m-Rb(式中，Ra和Rb相同或不同地表示C1-C3烷基，m表示1～4的整数。)所示的溶剂。特别优选的是Ra和Rb为甲基，m为3的溶剂，也就是三甘醇二甲基醚。
另外，作为环状醚类溶剂优选至少具有1个以上醚键(-O-)(优选为1个或2个)的C4-C5的环状醚类溶剂。
作为上述醚类溶剂，更具体地可以例示四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚等。这些溶剂可以使用1种或或将2种以上混合后使用。
其中，特别推荐四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚。
此外，作为上述以外的、溶解度参数为8～11.5范围，不给本发明带来不良影响的水溶性有机溶剂，可以例示吡啶、哌啶、吗啉等含氮化合物。它们可以单独或混合2种以上使用，而且也可以与前述醚类溶剂混合使用。
另外，本发明中使用的溶剂，在不给本发明带来不良影响的范围内，还可以添加上述溶解度参数为8～11.5的范围的水溶性有机溶剂以外的非水溶性有机溶剂(例如，芳香烃、脂环烃、脂肪烃等)形成混合溶剂使用。通常，在所使用的溶剂中，溶解度参数为8～11.5范围的水溶性有机溶剂为20～100体积％左右，优选50～100体积％左右。
还原反应本发明中使用的氢气并不一定要高纯度的氢气，也可以含有不影响还原反应的氮气和甲烷等。
相对于酰亚胺类，催化剂的适用量通常为0.1～100重量％，优选为0.5～80重量％左右，更优选在1.0～50重量％左右的范围内选择。
反应温度为150～350℃，优选为200～300℃左右。在不足150℃的温度下，不能得到足够的还原速度，在超过350℃的温度成为副反应和分解反应的原因，发现收率有降低的倾向，在经济方面不利。
反应压力是氢气分压1～30MPa，优选为3～25MPa左右。在不足1MPa的氢气分压下，不能得到工业上足够的还原速度，但是即使使用超过30MPa的氢气分压，也未确认有显著的有效性，在经济方面不利。
作为溶剂的用量只要是生成的水溶于溶剂的量，就没有特别的限定，相对于100重量份酰亚胺类，通常推荐的是50～5000重量份，优选为100～3000重量份，更优选为200～2000重量份。
反应时间可以根据酰亚胺的种类、催化剂量及其他条件适当选择，通常为2～20小时，优选为4～15小时。
另外，本反应可以以分批方式、连续方式进行。
所得的反应物通常可以通过蒸馏、溶剂萃取、重结晶、吸附剂处理等精制。
生成的环状胺类根据第1发明的制法，可以从通式(I-1)所代表的酰亚胺类制造通式(I-2)所代表的环状胺类。
(式中，A10和n与前述相同。)这种环状胺类是将通式(I-1)所代表的酰亚胺类的2个羰基还原为2个亚甲基形成的化合物。另外，使用在A1具有不饱和基的通式(I-1)所代表的酰亚胺类作为原料时，氢化还原该不饱和基，转换为具有保饱和基的通式(I-2)所代表的环状胺类。
在通式(I-2)中，A10为具有环结构的基团时，作为A10可以列举选自芳香环、环己烷环、饱和稠环和双环的含有1个或2以上个环的基团。
作为A10所示的“选自芳香环、环己烷环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上环的基团”可以例示从选自芳环(特别是苯环、萘环)、环己烷环、饱和稠环(特别是，十氢化萘)和双环(特别是，降莰烷、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷)中的1个环中除去2个氢原子或4个氢原子得到的2价或4价的基团，或者通式(Aa’)所示的4价基团。
[式中，R’表示从苯环或环己烷环中除去3个氢原子得到的残基，B’表示单键、醚基(-O-)、异亚丙基、六氟代异亚丙基。]上述环任意个都可以含有碳原子数1～20的烷基作为取代基。特别是，芳环(特别是苯环、萘环)和饱和稠环(特别是，十氢化萘)可以用至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～20(特别是1～18)的烷基取代。另外，上述环己烷环可以用至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～20(特别是1～18)的烷基取代。
特别是，作为A10可以例示如下基团。
可以列举的有从可以用烷基(优选为碳原子数1～20，特别是1～18的烷基)单取代的苯环除去2个或4个氢原子得到的2价或4价基团；R’表示从苯环除去3个氢原子得到的残基，B’为与前述相同的通式(Aa’)所示的基团；从可以用烷基(优选为碳原子数1～20，特别是1～18的烷基)单或二取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团；R’表示从环己烷环除去3个氢原子得到的残基，B’与前述相同的通式(Aa’)所示的基团；从饱和稠环(特别是十氢化萘)除去2个或4个氢原子得到的2价或4价基团；或者从选自降莰烷和7-氧代-双环[2，2，1]庚烷的双环中除去2个氢原子得到的2价基团等。
作为通式(I-2)中的A10所示的基团，具体地可以例示具有 等环结构的基团。
另外，在通式(I-2)中，A10为具有环结构以外的基团的情况下(n＝1的情况下)，可以列举如下所示的通式(I-3’)所示的环状胺类， (式中，R10和R20与通式(I-2)的定义相同。)，或者，通式(I-5’)所示的环状胺类， (式中，R10，R20和R30与通式(I-2)的定义相同。)。
作为上述通式(I-3’)和(I-5’)所代表的环状胺类的取代基的R10，R20和R30可以相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～30的饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。
作为碳原子数1～30的饱和脂肪烃基，例如可以列举碳原子数1～24的直链、支链或环状的烷基，优选列举碳原子数1～22直链烷基。具体地，可以例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十二烷基等。
作为可以具有取代基的芳基中的芳基，可以列举碳原子数为6～10的单环或双环芳基。具体地，可以例示苯基、萘基等。该芳基可以用1～3个(特别是1～2个)碳原子数1～18的烷基取代。
通过使用本发明这样的溶解度参数δ为特定范围(8～11.5)的水溶性有机溶剂，可以具有1)不降低催化剂活性，2)反应装置的内部表面不会被溶出的金属电镀，3)金属催化剂不会变为块状，可以容易地从反应装置除去等优点，所以本发明的制造方法在工业上也有极高的价值。这可以认为是通过使用与水的亲和性较高的、具有特定的溶解度参数的溶剂，可以降低生成的水和催化剂的相互作用，从而抑制催化剂失活。
特别是，在氢化还原四氢邻苯二甲酰亚胺、六氢邻苯二甲酰亚胺等酰亚胺类制造八氢异吲哚时，在还原反应后的八氢异吲哚中存在有稠环位的立体异构体(顺体和反体)，成为顺体和反体比(顺体/反体比)65/35～80/20左右的混合物。含有顺体/反体的混合物的反应粗产物通常可以通过进行精馏，而将所希望的顺体馏分和以反体为主成分的顺体/反体混合物的馏分分离。
作为精馏中使用的多级蒸馏塔推荐的是理论级数为20～200级，优选为50～150级的蒸馏塔。蒸馏塔可以是常用的方式，例如，支架式、填充物式等。精馏的精馏条件可以根据蒸馏的八氢异吲哚的顺体/反体的比、粗产物中的杂质的含量等适当选择，例如，在蒸馏装置的塔底温度为30～300℃，蒸馏装置的塔顶压力为常压～0.1kPa，回流比为1～50的条件下进行。
通过使用该精馏可以得到所希望的高纯度的顺-八氢异吲哚，其收率为20～80左右，优选为30～80左右，其纯度为99％以上，优选为99.5％以上，更优选为99.7％以上。另外，纯度可以通过气相色谱分析的峰面积比得到。
通过精馏分离的反体为主成分的顺体/反体混合物的馏分，可以作为后述的第3发明或第4发明的异构化反应工序的原料使用。
II.第2发明原料酰亚胺化合物在作为上述第2发明的原料的通式(II-1)所示的酰亚胺类中，
(式中，A2与前述相同。)A2为具有环结构的基团时，作为A2可以列举选自芳香环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环的含有1个或2个环的基团。
作为A2所示的“选自芳香环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上环的基团”，可以例示从1个选自芳环(特别是，苯环和萘环)、环己烷环、环己烯环、饱和稠环(特别是，十氢化萘)和双环(特别是，降莰烷、降冰片烯、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷、7-氧代-双环[2，2，1]庚-5-烯)的环中除去2个氢原子得到的2价基团。
上述环任意一个都可以具有碳原子数1～12的烷基作为取代基。特别是，芳环(特别是苯环、萘环)和饱和稠环(特别是，十氢化萘)可以用至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～12(特别是1～10)的烷基取代。另外，上述环己烷环和环己烯环可以用至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～12(特别是1～10)的烷基取代。
特别是，作为A2可以例示如下基团。
从可以用烷基(优选为碳原子数1～12，特别是1～10的烷基)单取代的苯环除去2个氢原子得到的基团；从可以用烷基(优选为碳原子数1～12，特别是1～10的烷基)单或二取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团；从可以用烷基(优选为碳原子数1～12，特别是1～10的烷基)单或二取代的环己烯环除去2个氢原子得到的基团；从饱和稠环(特别是十氢化萘)除去2个氢原子得到的基团；或者从选自降莰烷、降冰片烯、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷和7-氧代-双环[2，2，1]-庚-5-烯的双环中除去2个氢原子得到的2价基团等。
作为通式(II-1)中的A2所示的基团，具体地可以例示 等具有环结构的基团。
在通式(II-1)中，作为A2为具有环结构的基团的酰亚胺类的具体例子如下所示。
作为具有芳环(特别是，苯环)的酰亚胺，可以例示邻苯二甲酰亚胺、4-甲基邻苯二甲酰亚胺、4-乙基邻苯二甲酰亚胺、4-丙基邻苯二甲酰亚胺、4-丁基邻苯二甲酰亚胺、4-己基邻苯二甲酰亚胺、4-辛基邻苯二甲酰亚胺、4-癸基邻苯二甲酰亚胺等可以用C1-C18烷基单取代的邻苯二甲酰亚胺等。
作为具有环己烷环的酰亚胺，可以例示六氢邻苯二甲酰亚胺、3-甲基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-丙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-丁基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-己基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-辛基六氢邻苯二甲酰亚胺、3-癸基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二甲基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二丙基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二丁基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二己基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二辛基六氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二癸基六氢邻苯二甲酰亚胺、4-甲基六氢邻苯二甲酰亚胺、4，5-二甲基六氢邻苯二甲酰亚胺等单酰亚胺等从可以用C1-C18烷基单或二取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团的单酰亚胺。
作为具有环己烯环的酰亚胺化合物，可以例示1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-乙基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丙基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丁基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-己基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-辛基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-癸基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4-甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4，5-二甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-乙基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丙基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-丁基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-己基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-辛基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3-癸基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、3，6-二甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4-甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺、4，5-二甲基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺等从可以用C1-C18烷基单或二取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团的单酰亚胺。
作为具有双环的酰亚胺化合物，可以例示降莰烷-2，3-二羧酸酰亚胺、5-降冰片烯-2，3-二羧酸酰亚胺、7-氧代-双环[2，2，1]-庚烷-1，2-二羧酸酰亚胺、7-氧代-双环[2，2，1]-庚-5-烯-1，2-二羧酸酰亚胺等。
作为具有饱和稠环的酰亚胺化合物可以例示1，2-十氢化萘二羧酸酰亚胺、2，3-十氢化萘二羧酸酰亚胺等。
作为具有萘环的酰亚胺化合物可以例示1，2-萘二羧酸酰亚胺、2，3-萘二羧酸酰亚胺。
通过对这些的上述酰亚胺类使用本发明的方法可以高收率地得到各自对应的环状胺类。特别适合用作从1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺制造对应的环状氨的八氢异吲哚的方法。特别适合用作从顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺高收率且稠环位的顺/反的立体保持性较高地制造顺-八氢异吲哚的方法。
另外，在通式(II-1)中，在A2为具有环结构的基团以外的情况下，可以列举如下所示的通式(II-3)所示的酰亚胺类， (式中，R4和R5与通式(II-1)的定义相同。)；通式(II-4)所示的酰亚胺类，
(式中，R4和R5与通式(II-1)的定义相同。)；或者，通式(II-5)所示的酰亚胺类 (式中，R4、R5和R6与通式(II-1)的定义相同。)。
作为上述通式(II-3)～(II-5)所示的酰亚胺类的取代基的R4、R5和R6可以相同或不同地是氢原子、碳原子数为1～18的饱和脂肪烃基、碳原子数为3～18的不饱和脂肪烃基或者可以具有取代基的芳基。
作为碳原子数为1～18的饱和脂肪烃基，例如可以列举碳原子数为1～18的直链、支链或环状的烷基，优选列举碳原子数为1～4的直链烷基。具体地，可以例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。
作为碳原子数3～18的不饱和脂肪烃基可以列举在上述碳原子数为3～18的饱和脂肪烃基中至少有1个不饱和键(双键、三键)的基团，具体地，可以例示丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、辛烯基等。
作为可以具有取代基的芳基中的芳基可以列举碳原子数为6～10的单环或双环芳基。具体地，可以例示苯基、萘基等。该芳基可以用1～3个(特别是1～2个)碳原子数为1～18的烷基取代。
作为通式(II-3)所代表的酰亚胺化合物，具体地可以例示琥珀酰亚胺、2-甲基琥珀酰亚胺、2-乙基琥珀酰亚胺、2-丙基琥珀酰亚胺、2-丁基琥珀酰亚胺、2-己基琥珀酰亚胺、2-辛基琥珀酰亚胺、2-十二烷基琥珀酰亚胺、2-十八烷基琥珀酰亚胺、2，3-二甲基琥珀酰亚胺、2，3-二乙基琥珀酰亚胺、2，3-二丙基琥珀酰亚胺、2，3-二丁基琥珀酰亚胺、2，3-二己基琥珀酰亚胺等。
另外，作为通式(II-4)所代表的酰亚胺化合物，具体地可以例示马来酰亚胺、2-甲基马来酰亚胺、2-乙基马来酰亚胺、2-丙基马来酰亚胺、2-丁基马来酰亚胺、2-己基马来酰亚胺、2-辛基马来酰亚胺、2-十二烷基马来酰亚胺、2-十八烷基马来酰亚胺、2，3-二甲基马来酰亚胺、2，3-二乙基马来酰亚胺、2，3-二丙基马来酰亚胺、2，3-二丁基马来酰亚胺、2，3-二己基马来酰亚胺、2，3-二辛基马来酰亚胺、2，3-二癸基马来酰亚胺等。
此外，作为通式(II-5)所代表的酰亚胺化合物，具体地可以例示戊二酰亚胺、3-甲基戊二酰亚胺、3-乙基戊二酰亚胺、3-丙基戊二酰亚胺、3-丁基戊二酰亚胺、3-己基戊二酰亚胺、3-辛基戊二酰亚胺、3-癸基戊二酰亚胺、2，4-二甲基戊二酰亚胺、2，4-二乙基戊二酰亚胺、2，4-二丙基戊二酰亚胺、2，4-二丁基戊二酰亚胺、2，4-二己基戊二酰亚胺、2，4-二辛基戊二酰亚胺、2，4-二-癸基戊二酰亚胺等。
作为本发明所使用的原料的通式(II-1)所代表的酰亚胺类都可以是公知的物质，或者使用对应的二元羧酸或其衍生物和氨、尿素等根据常规方法酰亚胺化而容易地制造。
上述酰亚胺类的纯度可以是100％，也可以含有少量杂质。通常，酰亚胺类的纯度为90重量％以上，优选为95重量％以上，更优选为98重量％。在酰亚胺类中可以含有在氢化还原条件下由目标的环状胺类形成的杂质(例如，为四氢邻苯二甲酰亚胺的情况下，是双键的位置异构体、酰亚胺稠环位的立体异构体(顺体和反体)等)。相对于原料酰亚胺类的总量，此时的该杂质的总量可以为10重量％以下，优选为5重量％以下，更优选为3重量％以下。
金属催化剂作为本反应中使用的金属催化剂可以例示选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬以及它们的氧化物的至少1种金属催化剂，以及在其中添加钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物等形成的改性催化剂。另外，上述催化剂也可以混合使用。
作为优选的催化剂具体地可以例示铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物等。
构成上述金属催化剂的各种金属氧化物的含有比例没有特别的限定，例如，在为铜-铬氧化物类时，可以优选为CuO/Cr2O3/Mn2O3/BaO＝35～65/35～65/0～20/0～20(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～10/0～10；在为铜-锌氧化物类时，优选为CuO/ZnO/Al2O3/BaO/SiO2＝35～65/35～65/0～20/0～15/0～15(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～15/0～10/0～10。
此外，除了上述金属和金属氧化物以外，还可以使用添加硅藻土、白土、石墨等形成助剂的催化剂和将上述金属氧化物搭载在氧化铝和二氧化硅等载体上的催化剂等。
这些催化剂的形态没有特别的限定，可以根据选择的形态适当选择使用粉末状、片状等。具体地，在分批或连续的悬浊反应中可以使用粉末催化剂，而且，在固定床反应中可以使用片状催化剂等。
粉末催化剂的粒径没有特别的限定，从反应性和反应后的过滤性的观点出发，平均粒径优选为1～100μm，特别优选为3～50μm。
这些载体催化剂的制造方法没有特别的限定，例如，可以通过公知的浸渍法、共沉法等方法容易地制造，此外，这些催化剂也可以直接使用市售的产品。这些催化剂优选在使用前进行还原处理等适当的活化处理后，用于反应。
有机溶剂作为本发明中使用的有机溶剂可以是在该还原反应中为惰性的溶剂，它们可以单独或适当组合2种以上使用。
作为推荐的有机溶剂可以例示碳原子数为6～20的芳香烃、碳原子数为6～20的脂环烃、碳原子数为6～20的脂肪烃、醚类溶剂等。
更具体地，作为芳香烃可以例示苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丁基苯、枯烯、三甲基苯、烷基(碳原子数为6～14)苯、四氢化萘、エクソン公司制造的商品名ソルベツソ#150、同ソルベツソ#200等。
作为脂环烃可以例示环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、新日本理化公司制造的商品名リカソルブ800、同リカソルブ900等。
作为脂肪烃可以例示正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、壬烷等。
作为醚类溶剂可以列举链状醚类溶剂和环状醚类溶剂。作为链状醚类溶剂优选为至少具有2个以上(优选为2～5个)醚键(-O-)的链状醚类溶剂。另外，作为环状醚类溶剂优选至少具有1个以上醚键(-O-)(优选为1个或2个)的C4-C5环状醚类溶剂。
作为上述醚类溶剂，更具体地可以例示四氢呋喃、四氢吡喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚、苯甲醚等。
其中，特别优选二甲苯、乙苯、枯烯、三甲基苯、四氢化萘、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚等。
作为可以有效地用于本发明的有机溶剂可以使用不含有羟基、酯基、酰亚胺基、氰基、硝基、甲酰基等官能团和不饱和键，在还原反应条件下为惰性的有机溶剂。
例如，含有羟基的有机溶剂在前述还原反应条件下与环状胺类反应，生成对应的叔胺。另外，在使用含有其它的酯基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硝基、甲酰基等官能团和不饱和键的有机溶剂的情况下，该有机溶剂自身被还原，或者在有机溶剂中增加生成的水。因此，不优选使用具有上述官能团的有机溶剂。
还原反应本发明中使用的氢气并不一定要高纯度的氢气，也可以含有不影响还原反应的氮气和甲烷等。
催化剂的用量没有特别的限定，但是如果催化剂的量较少，则反应需要很长时间，所以通常以原料酰亚胺为基准，催化剂的用量为0.1～100重量％，优选为0.5～80重量％，更优选为1.0～50重量％。
反应温度为150～350℃，优选为200～300℃。在不足150℃的温度下，难以得到实用的还原速度，在超过350℃的温度成为副反应和分解反应的原因，发现收率有降低的趋势，在经济方面不利。
反应压力是氢气分压1～30MPa，优选为3～25Mpa的范围。在不足1MPa的氢气分压下，不能得到实用的还原速度，但是即使使用超过30MPa的分压，也未确认有显著的有效性，在经济方面不利。
作为有机溶剂的用量没有特别的限定，如果用量较多，则原料浓度低下，生产性效率变差，另外，如果过少，则反应难以顺利地进行，通常，相对于100重量份酰亚胺类，推荐的是50～5000重量份，优选为100～3000重量份，更优选为200～2000重量份。
本发明的环状胺类的制造方法的特征在于将氢气、生成的水和还原产物的环状胺类同时从反应体系连续或间歇地抽出到体系外。根据有机溶剂的种类和/或反应条件，将生成的水和作为还原产物的环状胺类与氢气同时抽出到体系外时，有机溶剂的抽出量也变明显。在这种情况下，优选根据抽出的有机溶剂的量适当地在反应体系中追加新的有机溶剂。
作为将反应体系内生成的水和生成的环状胺类与氢气同时抽出到反应体系外的方法推荐的是(1)将氢气引入气相部，将存在于气相部的生成的水和该环状胺类与氢气同时抽出到体外的方法；(2)将氢气引入液相部生成气泡，将存在于液相部和气相部的生成的水和该环状胺类与氢气同时抽出到体系外的方法。如此，氢气的供应位置可以在反应体系内的气相部，也可以是液相部，但是在提高生成的水和该环状胺类的抽出效率方面，优选通气到液相部的方法。另外，在采用上述方法时，为了不将酰亚胺原料抽出到反应体系外，可以适当调节抽出到反应体系外的氢气量。
在连续地抽出时，抽出到反应体系外的氢气量(抽出的含有氢气的混合气体中的氢气量)，作为该反应的压力、温度下气体的空间移动速度(hr-1)(以下，称作“GHSV”。)为0.1～300hr-1，优选为0.5～200hr-1，更优选为1～100hr-1。该氢气量根据反应器和反应条件而异，在运行时适当地选择。另外，如果氢气的抽出量过少，则生成的水和催化剂的接触的机会变多，会带来催化剂失活等不良影响，所以不优选。
优选如上连续地将含有氢气的混合气体抽出到体系外，但是也可以间歇地进行。在含氢气的混合气体的抽出量较少时，生成的水和该环状胺类的抽出效率低下。因此，即使是在间歇进行的情况下，优选适当增大含有氢气的混合气体的抽出量，以促进生成的水和该环状胺类的抽出。
作为抽出的含有氢气的混合气体的处理方法还包括直接排到空气中废弃的方法，但是优选从该含氢气的混合气体中除去生成的水、生成的环状胺类和有机溶剂后，使用循环器将未反应的氢气的全部或部分循环回到反应体系内后再使用的方法。从抽出的含氢气的混合气体中除去生成的水、环状胺类和有机溶剂的方法可以采用使用均压冷凝器等冷却、凝结而气液分离等公知的方法。分离的氢气希望使用氢气循环器再利用。废弃大量的氢气不仅不经济还会有危险。
在循环氢气时，循环的氢气中所含有的生成的水会给催化剂带来不良影响，或者惰性气体蓄积而发现反应体系内的氢气分压显著降低。这种情况下，可以用新的氢气将体系内的气体的全部或部分替换。替换可以间歇地进行，也可以连续地每次引入少量的氢气到体系内，释放。
本第2发明中的从反应体系内将生成的水和还原产物的环状胺类抽出到体系外的方法的具体例子可以如下列举。例如，在带有电磁搅拌器、调压阀、氢气循环机、均压冷凝器、气液分离装置、设置在反应器底部的氢气导入管和有机溶剂加入泵等的高压釜中，加入酰亚胺类、溶剂、金属催化剂，在氢气分压1～30MPa左右、氢气空间移动速度(GHSV)0.1～300hr-1、反应温度150～350℃下进行2～20小时还原反应。与氢气同时从反应器抽出的生成的水、溶剂和环状胺类通过均压冷凝器冷却、凝结，贮藏到气液分离器中。分离的氢气通过氢气循环机再从反应器底部引入。补充反应消耗的那部分氢气。相当于抽出的溶剂量的部分从有机溶剂加入泵适当地供应给反应器。反应结束后，精制所得的粗产物得到环状胺类。
反应时间可以根据催化剂量以及其它条件适当选择，通常为2～20小时，优选为4～15小时。
另外，作为反应设备只要是可以承受得住必要的氢气压力的设备就没有限制，而且还原反应的反应形式不仅限于分批式，也可以采用连续地供应原料的溶剂稀释溶液进行反应的连续方式。
上述还原反应得到的环状胺类通常可以通过蒸馏、溶剂萃取、重结晶、吸附剂处理等进行精制。
生成的环状胺类根据本发明2的制法，可以从通式(II-1)所代表的酰亚胺类制造通式(II-2)所代表的环状胺类。
(式中，A20与前述相同。)这种环状胺类是将通式(II-1)所代表的酰亚胺类的羰基还原为亚甲基形成的化合物。另外，使用在A2具有不饱和基的通式(II-1)所代表的酰亚胺类作为原料时，氢化还原该不饱和基，转换为具有保饱和基的通式(II-2)所代表的环状胺类。
在通式(II-2)中，A20为具有环结构的基团时，作为A20可以列举选自芳香环、环己烷环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上环的基团。
作为A20所示的“选自芳香环、环己烷环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上环的基团”，可以例示从选自芳环(特别是苯环、萘环)、环己烷环、饱和稠环(特别是，十氢化萘)和双环(特别是，降莰烷、7-氧代-双环[2，2，1]庚烷)中的1个环中除去2个氢原子得到的2价基团。
上述环任意个都可以含有碳原子数1～12的烷基作为取代基。特别是，芳环(特别是苯环、萘环)和饱和稠环(特别是，十氢化萘)可以用至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～12(特别是1～10)的烷基取代。另外，上述环己烷环可以用至少1个(特别是1～2个)碳原子数1～12(特别是1～10)的烷基取代。
特别是，作为A20可以例示如下基团。
可以列举的有从可以用烷基(优选为碳原子数1～12，特别是1～10的烷基)单取代的苯环除去2个氢原子得到的基团；从可以用烷基(优选为碳原子数1～12，特别是1～10的烷基)单或二取代的环己烷环除去2个氢原子得到的基团；从饱和稠环(特别是十氢化萘)除去2个氢原子得到的基团；或者从选自降莰烷和7-氧代-双环[2，2，1]庚烷的双环中除去2个氢原子得到的2价基团等。
作为通式(II-2)中的A20所示的基团，具体地可以例示具有 等环结构的基团。
另外，在通式(II-2)中，A20为具有环结构的基团以外的情况下，可以列举如下所示的通式(II-3’)所示的环状胺类， (式中，R40和R50与通式(II-2)的定义相同。)，或者，通式(II-5’)所示的环状胺类， (式中，R40、R50和R60与通式(II-2)的定义相同。)。
作为上述通式(II-3’)和(II-5’)所代表的环状胺类的取代基的R40、R50和R60可以相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～18的饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。
作为碳原子数1～18的饱和脂肪烃基，例如可以列举碳原子数1～18的直链、支链或环状的烷基，优选列举碳原子数1～4直链烷基。具体地，可以例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基。
作为可以具有取代基的芳基中的芳基可以列举碳原子数为6～10的单环或双环芳基。具体地，可以例示苯基、萘基等。该芳基可以用1～3个(特别是1～2个)碳原子数1～18的烷基取代。
如此，通过一边将生成的水和该环状胺类连续地或间歇地抽出到体系外，一边进行氢化还原反应，在1)不降低催化剂活性，2)反应装置的内部表面不会被溶出的金属离子电镀，3)金属催化剂不会变为块状，4)顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺的还原中，与不将生成的水和生成的环状胺类抽出到体系外而进行氢化还原反应的现有的在密闭体系中反应的方法相比，作为还原产物的八氢异吲哚的稠环位的立体保持性(顺体/反体比)进一步提高。
特别是，如上述4)所示，对氢化还原顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺制造八氢异吲哚时，应当将极力抑制向反-八氢异吲哚的立体异构化，优先得到顺-八氢异吲哚(保持顺体)方面进行特别描述。如果将顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺用于普通的氢化还原反应，则还原产物中的八氢异吲哚的顺体/反体比为70/30左右。认为这可能是还原产物的热力学平衡状态的生成比例。但是，还认为由于一边将生成的水和生成的环状胺类抽出到体系外，一边进行氢化还原反应，可以将生成的水快速地排出到体系外，将催化剂维持为较高活性，所以可以快速地进行酰亚胺的还原反应，抑制异构化反应。使用上述条件的情况下，顺体/反体比通常为90/10以上，优选为92/8以上，更优选为95/5以上，将稠环位保持为顺式立体结构。另外，顺体/反体比由气相色谱分析的峰面积比得到。
如上得到的含有八氢异吲哚的顺体/反体的混合物的反应粗产物可以通过进行普通的精馏，分离为所希望的顺体的馏分和以反体为主成分的该顺体/反体混合物的馏分。
作为精馏中使用的多级蒸馏塔推荐的是理论级数为20～200级，优选为50～150级的蒸馏塔。蒸馏塔可以是常用的方式，例如，支架式、填充物式等。精馏的精馏条件可以根据蒸馏的八氢异吲哚的顺体/反体的比、粗产物中的杂质的含量等适当选择，例如，在蒸馏装置的塔底温度为30～300℃，蒸馏装置的塔顶压力为常压～0.1kPa，回流比为1～50的条件下进行。
通过使用该精馏可以得到所希望的高纯度的顺-八氢异吲哚，其收率为20～95％左右，优选为30～95％左右，其纯度为99％以上，优选为99.5％以上，更优选为99.7％以上。另外，纯度可以通过气相色谱分析的峰面积比得到。
通过精馏分离的以反体为主成分的该顺体/反体混合物的馏分可以作为后述的第3发明或第4发明的异构化反应工序的原料使用。
III.第3发明原料八氢异吲哚第3发明的特征在于将通式(III-1)所代表的反-八氢异吲哚立体异构化为通式(III-2)所代表的顺-八氢异吲哚。具体地，由下述反应式表示。
(式中，原料的反体的立体表示相对的配置。)本发明中的原料可以是异构化中使用的反-八氢异吲哚的纯度为100％的原料，也可以是含有顺-八氢异吲哚的原料。作为顺体和反体的比例(顺/反比例)只要在0/100～60/40、优选为0/100～40/60的范围内，就没有特别的问题。另外，顺体和反体的比例是指气相色谱分析的峰面积比。
作为异构化原料的八氢异吲哚，例如，可以通过特开平6-298727号公报等中记载的现在公知的制造方法容易地得到。或者，通过第1发明和第2发明的方法将顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺氢化还原后，回收所希望的顺-八氢异吲哚，将剩余的反体回收的顺/反混合-八氢异吲哚用作异构化原料。
金属催化剂作为本反应中使用的金属催化剂可以例示选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬以及它们的氧化物的1种或2种以上的金属催化剂，以及在其中添加铝、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物中的1种或2种以上而形成的改性催化剂。
具体地，可以使用铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-锰-钡氧化物、铜-铬-钡-镁氧化物和锌-铬氧化物等。
构成上述金属催化剂的各种金属氧化物的含有比例没有特别的限定，例如，在为铜-铬氧化物类时，可以优选为CuO/Cr2O3/Mn2O3/BaO＝35～65/35～65/0～20/0～20(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～10/0～10；在为铜-锌氧化物类时，优选为CuO/ZnO/Al2O3/BaO/SiO2＝35～65/35～65/0～20/0～15/0～15(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～15/0～10/0～10。
催化剂的形态可以没有载体，也可以搭载在载体上，如果不使用载体，则活性变高，优选使用。在搭载在载体上时，作为载体可以列举常用的活性碳、硅藻土、氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、沸石等，没有特别的限定。
这些催化剂的形态没有特别的限定，可以根据选择的形态适当选择使用粉末状、片状等。具体地，在分批或连续的悬浊反应中可以使用粉末催化剂，而且，在固定床反应中可以使用片状催化剂等。
粉末催化剂的粒径没有特别的限定，从反应性和反应后的过滤性的观点出发，平均粒径优选为1～100μm，特别优选为3～50μm。
在搭载催化剂时，其制备方法没有特别的限定，例如，可以通过公知的浸渍法、共沉法等方法容易地制造，此外，也可以直接使用市售的产品。虽然这些催化剂也可以直接使用，但是优选在使用前进行还原处理等适当的活化处理后，再用于反应。
溶剂本发明不在溶剂中进行，也可以在有机溶剂中反应。作为所使用的有机溶剂可以根据所使用的金属催化剂，使用芳香烃、脂环烃、脂肪烃、醚类溶剂等。
具体地，作为芳香烃可以例示苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丁基苯、枯烯、三甲基苯、烷基(碳原子数为6～14)苯、四氢化萘、エクソン化学公司制造的商品名ソルベツソ#150、同ソルベツソ#200等。
作为脂环烃可以例示环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、新日本理化公司制造的商品名リカソルブ800、同リカソルブ900等。
作为脂肪烃可以例示正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、壬烷等。
作为醚类溶剂可以例示四氢呋喃、四氢吡喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚、苯甲醚等。
其中，特别优选二甲苯、乙苯、枯烯、三甲基苯、四氢化萘、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚。
立体异构化反应本发明的立体异构化反应中使用的氢气并不一定要高纯度，也可以含有不影响还原反应的氮气和甲烷等。
相对于异构化原料的八氢异吲哚，催化剂的用量通常为0.05～50重量％，优选为0.1～30重量％左右，更优选在0.5～20重量％左右，这在反应速度和经济性方面是值得推荐的。
反应温度可以根据使用的催化剂的中种类和用量适当选择，为150～350℃，优选为200～300℃左右。在不足150℃的温度下，不能得到足够的异构化速度，在超过350℃的温度下，成为副反应和分解反应的原因，发现收率有降低的倾向，在经济方面不利。
反应压力是氢气分压0.001～30MPa，优选为0.5～20MPa左右。在不足0.001MPa的氢气分压下，不能得到工业上足够的异构化速度，但是即使使用超过30MPa的分压，也未确认有显著的有效性，在经济方面不利。
作为溶剂的用量没有特别的限定，但是如果用量过大生产性变差。相对于100重量份作为异构化原料的八氢异吲哚，通常推荐的是0～1000重量份，优选为0～500重量份。
反应时间可以根据催化剂量及其他条件适当选择，通常为0.5～30小时，优选为1～15小时。
作为本发明的异构化方法没有特别的限定，可以采用使上述金属催化剂分散到反应溶液进行的液相悬浊床的方法；使金属催化剂固定在反应器中，再使反应溶剂在其中作用进行的固定床流通反应的方法等。例如，在为悬浊床的情况下，可以列举根据金属催化剂、异构化原料和需要在耐压容器中加入溶剂，用氢气将空间置换后，在一定温度下搅拌一定时间的方法。
通过进行上述异构化反应，可以将异构化原料的八氢异吲哚中的反体异构化为顺体，得到顺-八氢异吲哚的含量较高的异构化反应产物。根据本发明的异构化反应，顺体/反体的比通常可以为68/32～82～18左右。
如此，得到的异构化反应产物在过滤催化剂后，通过使用蒸馏、溶剂萃取、重结晶、吸附剂处理等现有公知的精制方法，可以得到更高纯度的顺-八氢异吲哚。
具体地，八氢异吲哚的顺体/反体混合物可以通过普通精馏，分馏为所希望的顺体成分和以反体为主成分的该顺体/反体混合物的馏分。
作为精馏中使用的多级蒸馏塔推荐的是理论级数为20～200级，优选为50～150级的蒸馏塔。蒸馏塔可以是常用的方式，例如，支架式、填充物式等。精馏的精馏条件可以根据蒸馏的八氢异吲哚的顺体/反体的比、粗产物中的杂质的含量等适当选择，例如，在蒸馏装置的塔底温度为30～300℃，蒸馏装置的塔顶压力为常压～0.1kPa，回流比为1～50的条件下进行。
通过使用该精馏可以得到所希望的高纯度的顺-八氢异吲哚，其收率为20～80左右，优选为30～82％左右，其纯度为99％以上，优选为99.5％以上，更优选为99.7％以上。另外，纯度可以通过气相色谱分析的峰面积比得到。
以精馏分离得到的反体为主成分的该顺体/反体混合物的馏分可以再次用于上述第3发明的异构化反应，或者作为后述的第4发明的异构化反应工序的原料使用。
IV.第4发明第4发明提供如下方法氢化还原四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺并回收所希望的顺-八氢异吲哚，将副产物反-八氢异吲哚用于异构化反应，转换为顺体/反体混合物，再分离精制所希望的顺体，重复利用反体，高纯度且高收率地制造所希望的顺体。
具体地，第4发明的高纯度顺-八氢异吲哚的制造方法由下述(1)～(4)工序构成。
(1)将通式(IV-1)或通式(IV-2)所代表的胺类， (式中，通式(IV-2)中的式-CONHCO-所示的基团存在于环己烯环上的邻接的2个氢原子上。)(a)在还原反应条件下、惰性有机溶剂中、金属催化剂的存在下，反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa的条件下用于氢化还原反应，或者(b)一边在有机溶剂中，金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa的条件下，用于氢化还原反应，一边将生成的水和生成的八氢异吲哚连续地或间歇地抽出，从而制造顺-八氢异吲哚和反-八氢异吲哚的混合物(以下，称作“顺体/反体混合物”)的第1工序；(2)从第1工序得到的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离出反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物的第2工序；(3)将第2工序分离出的反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物，在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，用于立体异构化反应，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物的第3工序；以及(4)从第3工序得到的顺体含量增大的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物的第4工序。
以下，对上述第1工序到第4工序进行详细地说明。
(1)第1工序第1工序是通过使用上述工序(a)或工序(b)氢化还原通式(IV-1)所代表的六氢邻苯二甲酰亚胺和/或通式(IV-2)所代表的四氢邻苯二甲酰亚胺，制造顺-八氢异吲哚和反-八氢异吲哚的化合物(顺体/反体混合物)。
原料作为原料的上述通式(IV-1)所代表的六氢邻苯二甲酰亚胺和通式(IV-2)所代表的四氢邻苯二甲酰亚胺可以通过任意的公知方法制造。六氢邻苯二甲酰亚胺可以是顺体、反体或者两者的混合物，但是从优先获得顺-八氢异吲哚的观点出发，优选顺体。另外，四氢邻苯二甲酰亚胺可以采用其双键的位置异构体和立体异构体的任一种，但是从优先获得顺-八氢异吲哚的观点出发，优选顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺。
作为优选的原料的顺-六氢邻苯二甲酰亚胺和顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺的制造方法可以例示如下的方法。
首先，将丁二烯和马来酸酐用于常规的狄尔斯—阿德尔反应得到化合物(V-1)。通过常规将其还原(例如，H2-Pd/C)得到化合物(V-2)。接着，使氨等在化合物(V-1)或化合物(V-2)中作用，将酸酐酰亚胺化，分别得到顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺(IV-2a)cis或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺(IV-1)cis。另外，化合物(IV-1)cis也可以通过常规方法将化合物(IV-2a)cis还原(例如，H2-Pd/C)得到。所得的顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺(IV-2a)cis和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺
(IV-1)cis可以作为本发明的原料使用。
<工序(a)>
工序(a)可以与前述第1发明同样地进行。具体地如下所示。
金属催化剂作为本发明中使用金属催化剂，可以例示选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬以及它们的氧化物的至少1种金属催化剂，以及在其中添加铝、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物等形成的改性催化剂。另外，上述催化剂也可以混合使用。
作为优选的催化剂，具体地可以例示铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物等。
构成上述金属催化剂的各种金属氧化物的含有比例没有特别的限定，例如，在为铜-铬氧化物类时，可以优选为CuO/Cr2O3/Mn2O3/BaO＝35～65/35～65/0～20/0～20(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～10/0～10；在为铜-锌氧化物类催化剂时，优选为CuO/ZnO/Al2O3/BaO/SiO2＝35～65/35～65/0～20/0～15/0～15(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～15/0～10/0～10。
此外，除了上述金属和金属氧化物以外，还可以使用添加硅藻土、白土、石墨等形成助剂的催化剂和将上述金属氧化物搭载在氧化铝和二氧化硅等载体上的催化剂等。
这些催化剂的形态没有特别的限定，可以根据选择的形态适当选择使用粉末状、片状等。具体地，在分批或连续的悬浊反应中可以使用粉末催化剂，而且，在固定床反应中可以使用片状催化剂等。
粉末催化剂的粒径没有特别的限定，从反应性和反应后的过滤性的观点出发，平均粒径优选为1～100μm，特别优选为3～50μm。
这些载体催化剂的制造方法没有特别的限定，例如，可以通过公知的浸渍法、共沉法等方法容易地制造。这些催化剂可以使用市售的产品，没有特别的限定。这些催化剂可以直接使用，但是优选在使用前进行还原处理等适当的活化处理后，用于反应。
有机溶剂本发明中使用的有机溶剂是在还原条件下为惰性的水溶性有机溶剂。此处所示的水溶性有机溶剂只要是在混合该有机溶剂和水时，不形成有机相和水相形成的二相体系的有机溶剂(也就是，和水具有相溶性的有机溶剂)就没有特别的限制，也可以是对水的溶解度(20℃下，溶于100g水中的有机溶剂的重量)为20g以上的有机溶剂，优选为50g以上，特别优选为100g以上。
另外，在上述水溶性有机溶剂中，作为可以有效地用于本发明的水溶性有机溶剂，其溶解度参数优选在8～11.5(优选为8.5～11.0)的范围内。
此处，所述的溶解度参数(δ)，例如，如J.H.Hildebrand，R.L.Scott；“Solubility of Non-electrolytes”Chap.20，Rein hold(1950)中所记载，可以根据下式求得。
δ＝(E/V)0.5(其中，E表示摩尔蒸发热(cal)，V表示分子体积(cc))另外，在本发明的方法中，可以使用H.Burrell；Dig.，29，1069(1957)所记载的溶剂的溶解度参数δ计算。
通过使用该水溶性有机溶剂，可以与反应中生成的水有良好的相溶性，可以减少水和催化剂的接触，从而抑制催化剂失活。对于溶解度参数不足8的有机溶剂，由于原料酰亚胺类和生成的环状胺类的相溶性较低，所以反应率低下，此外，由于与水的相溶性变低，所以金属催化剂容易受到副产物水的影响；另一方面，对于溶解度参数超过11.5的有机溶剂，在上述还原条件下，难以容易地获得惰性溶剂。
在上述有机溶剂中，使用不含有羟基、酯基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硝基、甲酰基等官能团和不饱和键且在还原条件下为惰性的水溶性有机溶剂。
例如，具有羟基的水溶性有机溶剂，在前述还原反应条件下，会与产物环状胺类反应，生成叔胺。另外，在使用其它的含有酯基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硝基或甲酰基等官能团和不饱和键的水溶性有机溶剂时，该有机溶剂本身被还原，或者在该有机溶剂中添加生成的水。因此，不优选使用具有上述官能团的有机溶剂。
作为本发明中使用的溶解度参数为8～11.5范围的水溶性有机溶剂可以列举醚类溶剂，特别是链状醚类溶剂和环状醚类溶剂。作为链状醚类溶剂优选为至少具有2个以上(优选为2～5个)醚键(-O-)的链状醚类溶剂。特别优选为通式RaO-(CH2CH2O)m-Rb(式中，Ra和Rb相同或不同地表示C1-C3烷基，m表示1～4的整数。)所示的溶剂。特别优选的是Ra和Rb为甲基，m为3的溶剂，也就是三甘醇二甲基醚。
另外，作为环状醚类溶剂优选至少具有1个以上醚键(-O-)(优选为1个或2个)的C4-C6的环状醚类溶剂。
作为上述醚类溶剂，更具体地可以例示四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚等。这些溶剂可以混合1种或2种以上后使用。
其中，特别推荐四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚。
此外，作为上述以外的、溶解度参数为8～11.5范围，不给本发明带来不良影响的水溶性有机溶剂，可以例示吡啶、哌啶、吗啉等含氮化合物。它们可以单独或混合2种以上使用，而且也可以与前述醚类溶剂混合使用。
另外，本发明中使用的溶剂，在不给本发明带来不良影响的范围内，还可以添加上述溶解度参数为8～11.5的范围的水溶性有机溶剂以外的非水溶性有机溶剂(例如，芳香烃、脂环烃、脂肪烃等)形成混合溶剂使用。通常，使用的溶剂中，溶剂度参数为8～11.5的范围内的水溶性有机溶剂可以为20～100体积％左右，优选为50～100体积％左右。
还原反应本发明中使用的氢气并不一定是高纯度的，也可以含有不影响还原反应的氮气和甲烷等。
相对于酰亚胺类，催化剂的适用量通常为0.1～100重量％，优选为0.5～80重量％左右，更优选在1.0～50重量％左右的范围内选择。
反应温度为150～350℃，优选为200～300℃左右。在不足150℃的温度下，不能得到足够的还原速度，超过350℃的温度成为副反应和分解反应的原因，发现收率有降低的倾向，在经济方面不利。
反应压力是氢气分压1～30MPa，优选为3～25MPa左右。在不足1MPa的氢气分压下，不能得到工业上足够的还原速度，但是即使使用超过30MPa的氢气分压，也未确认有显著的有效性，在经济方面不利。
作为溶剂的用量只要是生成的水可以溶于溶剂的量，就没有特别的限定，相对于100重量份酰亚胺类，通常推荐的是50～5000重量份，优选为100～3000重量份，更优选为200～2000重量份。
反应时间可以根据酰亚胺的种类、催化剂量及其他条件适当选择，通常为2～20小时，优选为4～15小时。
另外，本反应可以以分批方式、连续方式进行。
如此，通式(IV-1)所示的六氢邻苯二甲酰亚胺和通式(IV-2)所示的四氢邻苯二甲酰亚胺可以如下所示地转换为顺-八氢异吲哚(IV-3)cis和反-八氢异吲哚(IV-3)trans。成为顺体和反体的比(顺体/反体比)为68/32～82/18左右的混合物。

<工序(b)>
工序(b)可以与前述第2发明同样地进行。具体地如下所示。
金属催化剂作为本发明中使用金属催化剂可以例示选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬以及它们的氧化物的至少1种金属催化剂，以及在其中添加钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物等形成的改性催化剂。另外，上述催化剂也可以混合使用。
作为优选的催化剂具体地可以例示铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物等。
构成上述金属催化剂的各种金属氧化物的含有比例没有特别的限定，例如，在为铜-铬氧化物类时，可以优选为CuO/Cr2O3/Mn2O3/BaO＝35～65/35～65/0～20/0～20(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～10/0～10；在为铜-锌氧化物类催化剂时，优选为CuO/ZnO/Al2O3/BaO/SiO2＝35～65/35～65/0～20/0～15/0～15(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～15/0～10/0～10。
此外，除了上述金属和金属氧化物以外，还可以使用添加硅藻土、白土、石墨等形成助剂的催化剂和将上述金属氧化物搭载在氧化铝和二氧化硅等载体上的催化剂等。
这些催化剂的形态没有特别的限定，可以根据选择的形态适当选择使用粉末状、片状等。具体地，在分批或连续的悬浊反应中可以使用粉末催化剂，而且，在固定床反应中可以使用片状催化剂等。
粉末催化剂的粒径没有特别的限定，从反应性和反应后的过滤性的观点出发，平均粒径优选为1～100μm，特别优选为3～50μm。
这些载体催化剂的制造方法没有特别的限定，例如，可以通过公知的浸渍法、共沉法等方法容易地制造。这些催化剂可以使用市售的产品，没有特别的限定。这些催化剂可以直接使用，但是优选在使用前进行还原处理等适当的活化处理后，用于反应。
有机溶剂作为本发明中使用的有机溶剂可以是在该还原反应中为惰性的溶剂，它们可以单独或适当组合2种以上使用。
作为推荐的有机溶剂可以例示碳原子数为6～20的芳香烃、碳原子数为6～20的脂环烃、碳原子数为6～20的脂肪烃、醚类溶剂等。
更具体地，作为芳香烃可以例示苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丁基苯、枯烯、三甲基苯、烷基(碳原子数为6～14)苯、四氢化萘、エクソン公司制造的商品名ソルベツソ#150、同ソルベツソ#200等。
作为脂环烃可以例示环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、新日本理化公司制造的商品名リカソルブ800、同リカソルブ900等。
作为脂肪烃可以例示正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、壬烷等。
作为醚类溶剂可以列举链状醚类溶剂和环状醚类溶剂。作为链状醚类溶剂优选为至少具有2个以上(优选为2～5个)醚键(-O-)的链状醚类溶剂。另外，作为环状醚类溶剂优选至少具有1个以上醚键(-O-)(优选为1个或2个)的C4-C5环状醚类溶剂。
作为上述醚类溶剂，更具体地可以例示四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚、苯甲醚等。
其中，特别优选二甲苯、乙苯、枯烯、三甲基苯、四氢化萘、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚等。
作为可以有效地用于本发明的有机溶剂合适地还可以使用上述工序(a)中使用的水溶性有机溶剂。作为该水溶性有机溶剂优选与原料酰亚胺类和生成的八氢异吲哚有相溶性，且其溶解度参数为8～11.5(优选为8.5～11.0)的具体的水溶性有机溶剂可以例示上述工序(a)中使用的溶剂。
作为可以有效地用于本发明的有机溶剂可以使用不含羟基、酯基、酰亚胺基、氰基、硝基、甲酰基等官能团和不饱和键，在还原反应条件下为惰性的有机溶剂。
例如，含有羟基的有机溶剂在前述还原反应条件下与环状胺类反应，生成对应的叔胺。另外，在使用其它的含有酯基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硝基、甲酰基等官能团和不饱和键的有机溶剂的情况下，该有机溶剂自身被还原，或者在有机溶剂中增加生成的水。因此，不优选使用具有上述官能团的有机溶剂。
还原反应本发明中使用的氢气并不一定要高纯度的氢气，也可以含有不影响还原反应的氮气和甲烷等。
催化剂的用量没有特别的限定，但是如果催化剂的量较少，则反应需要很长时间，所以通常以原料酰亚胺为基准，催化剂的用量为0.1～100重量％，优选为0.5～80重量％，更优选为1.0～50重量％左右。
反应温度为150～350℃，优选为200～300℃。在不足150℃的温度下，难以得到实用的还原速度，超过350℃的温度成为副反应和分解反应的原因，发现收率有降低的趋势，在经济方面不利。
反应压力是氢气分压为1～30MPa，优选为3～25Mpa的范围。在不足1MPa的氢气分压下，不能得到实用的还原速度，但是即使使用超过30MPa的分压，也未确认有显著的有效性，在经济方面不利。
作为有机溶剂的用量没有特别的限定，如果用量较多，则原料浓度低下，生产效率变差，另外，如果过少，则反应难以顺利地进行，通常，相对于100重量份酰亚胺类，推荐的是50～5000重量份，优选为100～3000重量份，更优选为200～2000重量份。
本发明的八氢异吲哚的制造方法的特征在于将氢气与生成的水和还原产物八氢异吲哚同时从反应体系连续或间歇地抽出到体系外。根据有机溶剂的种类和/或反应条件，将生成的水和作为还原产物的八氢异吲哚与氢气同时抽出到体系外时，有机溶剂的抽出量也变明显。在这种情况下，优选根据抽出的有机溶剂的量适当地在反应体系中追加新的有机溶剂。
作为将反应体系内生成的水和生成的八氢异吲哚与氢气同时抽出到反应体系外的方法推荐的是(1)将氢气引入气相部，将存在于气相部的生成的水和八氢异吲哚与氢气同时抽出到体外的方法；(2)将氢气引入液相部生成气泡，将存在于液相部和气相部的生成的水和八氢异吲哚与氢气同时抽出到体系外的方法。如此，氢气的供应位置可以在反应体系内的气相部，也可以是液相部，但是在提高生成的水和八氢异吲哚的抽出效率方面，优选通气到液相部的方法。另外，在采用上述方法时，为了不将酰亚胺原料抽出到反应体系外，可以适当调节抽出到反应体系外的氢气量。
在连续地抽出时，抽出到反应体系外的氢气量(抽出的含有氢气的混合气体中的氢气量)，以该反应的压力、温度下的气体空间移动速度(hr-1)(以下，称作“GHSV”。)表示为0.1～300hr-1，优选为0.5～200hr-1，更优选为1～100hr-1。该氢气量根据反应器和反应条件而异，在运行时适当地选择。另外，如果氢气的抽出量过少，则生成的水和催化剂的接触的机会变多，会带来催化剂失活等不良影响，所以不优选。
优选如上连续地将含有氢气的混合气体抽出到体系外，但是也可以间歇地进行。在含氢气的混合气体的抽出量较少时，生成的水和八氢异吲哚的抽出效率低下。因此，即使是在间歇进行的情况下，优选适当增大含有氢气的混合气体的抽出量，以促进生成的水和八氢异吲哚的抽出。
作为抽出的含有氢气的混合气体的处理方法还包括直接排到空气中废弃的方法，但是优选从该含氢气的混合气体中除去生成的水、生成的八氢异吲哚和有机溶剂后，使用循环器将未反应的氢气的全部或部分循环回到反应体系内后再使用的方法。从抽出的含氢气的混合气体中除去生成的水、八氢异吲哚和有机溶剂的方法可以采用使用均压冷凝器等冷却、凝结而气液分离等的公知的方法。分离的氢气希望使用氢气循环器再利用。废弃大量的氢气不仅不经济还会有危险。
在循环氢气时，循环的氢气中所含有的生成的水会给催化剂带来不良影响，或者惰性气体蓄积而发现反应体系内的氢气分压显著降低。这种情况下，可以用新的氢气将体系内的气体的全部或部分替换。替换可以间歇地进行，也可以连续地每次引入少量的氢气到体系内，放出。
从反应体系内将生成的水和还原产物的八氢异吲哚抽出到体系外的方法的具体例子可以如下列举。例如，在带有电磁搅拌器、调压阀、氢气循环机、均压冷凝器、气液分离装置、设置在反应器底部的氢气导入管和有机溶剂加入泵等的高压釜中，加入酰亚胺类、溶剂、金属催化剂，在氢气分压1～30MPa左右、氢气空间移动速度(GHSV)0.1～300hr-1、反应温度150～350℃下进行2～20小时还原反应。与氢气同时从反应器抽出的生成的水、溶剂和八氢异吲哚通过均压冷凝器冷却、凝结，贮藏到气液分离器中。分离的氢气通过氢气循环机再从反应器底部引入。补充反应消耗的那部分氢气。相当于抽出的溶剂量的部分从有机溶剂加入泵适当地供应给反应器。反应结束后，精制所得的粗产物得到八氢异吲哚。
反应时间可以根据催化剂量以及其它条件适当选择，通常为2～20小时，优选为4～15小时。
另外，作为反应设备只要是可以承受得住必要的氢气压力的设备就没有限制，而且还原反应的反应形式不仅限于分批式，也可以采用连续地供应原料的溶剂稀释溶液进行反应的连续方式。
上述还原反应得到的八氢异吲哚通常可以通过蒸馏、溶剂萃取、重结晶、吸附剂处理等进行精制。
如此，通过一边将生成的水和八氢异吲哚连续地或间歇地抽出到体系外，一边进行氢化还原反应，在1)不降低催化剂活性，2)反应装置的内部表面不会被溶出的金属离子电镀，3)金属催化剂不会变为块状，4)在顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺的还原中，与不将生成的水和生成的环状胺类抽出到体系外而进行氢化还原反应的现有的在密闭体系中反应的方法相比，作为还原产物的八氢异吲哚的稠环位的立体保持性(顺体/反体比)进一步提高。
如此，通式(IV-1)所示的六氢邻苯二甲酰亚胺和通式(IV-2)所示的四氢邻苯二甲酰亚胺可以转换为顺-八氢异吲哚(IV-3)cis和反-八氢异吲哚(IV-3)trans。成为顺体和反体的比(顺体/反体比)为90/10以上，优选为92/8以上，更优选为95/5以上的混合物。
(2)第2工序从第1工序得到的八氢异吲哚的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体为主成分的顺体/混体混合物。
从该混合物通常通过蒸馏、重结晶(形成有机酸盐后重结晶等)、吸附剂处理等精制、回收顺体。从得到高纯度顺体的观点出发，推荐采用蒸馏(特别是精馏)。
具体地的精馏操作如下所示。作为精馏中使用的多级蒸馏塔推荐的是理论级数为20～200级，优选为50～150级的蒸馏塔。蒸馏塔可以是常用的方式，例如，可以列举支架式、填充物式等。精馏的精馏条件可以根据蒸馏的八氢异吲哚的顺体/反体的比、粗产物中的杂质的含量等适当选择，例如，在蒸馏装置的塔底温度为30～300℃，蒸馏装置的塔顶压力为常压～0.1kPa，回流比为1～50的条件下进行。
根据上述操作，分离为所希望的高纯度的顺体馏分和反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物馏分。通过使用这种精馏可以以99％以上、优选为99.5％以上、更优选为99.7％以上的高纯度得到所希望的顺-八氢异吲哚。另外，纯度可以通过气相色谱分析的峰面积比得到。
(3)第3工序将第2工序分离的反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物，在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，用于立体异构化反应，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物。
所述的作为本工序中的原料的反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物可以是反-八氢异吲哚纯度为100％的原料，也可以是含有顺-八氢异吲哚的原料。顺体和反体的比例(顺/反比例)只要在0/100～60/40、优选为0/100～40/60的范围内，就没有特别的问题。另外，顺体和反体的比例是指气相色谱分析的峰面积比。
金属催化剂作为本发明中使用金属催化剂可以例示选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬以及它们的氧化物的1种或2种以上金属催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物的1种或2种以上而形成的改性催化剂。
具体地，可以使用铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-锰-钡氧化物、铜-铬-钡-镁氧化物和锌-铬氧化物等。
构成上述金属催化剂的各种金属氧化物的含有比例没有特别的限定，例如，在为铜-铬氧化物类时，可以优选为CuO/Cr2O3/Mn2O3/BaO＝35～65/35～65/0～20/0～20(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～10/0～10；在为铜-锌氧化物类时，优选为CuO/ZnO/Al2O3/BaO/SiO2＝35～65/35～65/0～20/0～15/0～15(重量比)，特别优选为40～60/40～60/0～15/0～10/0～10。
催化剂的形态可以没有载体，也可以搭载在载体上，如果不使用载体，则活性变高，优选使用。在搭载在载体上时，作为载体可以列举常用的活性碳、硅藻土、氧化铝、二氧化硅、二氧化硅、氧化铝、沸石等，没有特别的限定。
这些催化剂的形态没有特别的限定，可以根据选择的形态适当选择使用粉末状、片状等。具体地，在分批或连续的悬浊反应中可以使用粉末催化剂，而且，在固定床反应中可以使用片状催化剂等。
粉末催化剂的粒径没有特别的限定，从反应性和反应后的过滤性的观点出发，平均粒径优选为1～100μm，特别优选为3～50μm。
在搭载催化剂时，其制备方法没有特别的限定，例如，可以通过公知的浸渍法、共沉法等方法容易地制造，此外，也可以直接使用市售的产品。虽然这些催化剂也可以直接使用，但是优选在使用前进行还原处理等适当的活化处理后，再用于反应。
溶剂本反应可以不在溶剂中进行，也可以在有机溶剂中进行。作为所使用的有机溶剂可以根据所使用的金属催化剂，使用芳香烃、脂环烃、脂肪烃、醚类溶剂等。
具体地，作为芳香烃可以例示苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丁基苯、枯烯、三甲基苯、烷基(碳原子数为6～14)苯、四氢化萘、エクソン化学公司制造的商品名ソルベツソ#150、同ソルベツソ#200等。
作为脂环烃可以例示环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、新日本理化公司制造的商品名リカソルブ800、同リカソルブ900等。
作为脂肪烃可以例示正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、壬烷等。
作为醚类溶剂可以例示四氢呋喃、四氢吡喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚、苯甲醚等。
其中，特别优选二甲苯、乙苯、枯烯、三甲基苯、四氢化萘、二甲基环己烷、乙基环己烷、三甲基环己烷、十氢化萘、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二乙基醚、二甘醇二丁基醚、三甘醇二丁基醚、四甘醇二丁基醚。
立体异构化反应本发明的立体异构化反应中使用的氢气并不一定要高纯度，也可以含有不影响还原反应的氮气和甲烷等。
相对于异构化原料的八氢异吲哚，催化剂的用量通常为0.05～50重量％，优选为0.1～30重量％左右，更优选在0.5～20重量％左右，这在反应速度和经济性方面是值得推荐的。
反应温度可以根据使用的催化剂的中种类和用量适当选择，为150～350℃，优选为200～300℃左右。在不足150℃的温度下，不能得到足够的异构化速度，在超过350℃的温度下，成为副反应和分解反应的原因，发现收率有降低的倾向，在经济方面不利。
反应压力是氢气分压0.001～30MPa，优选为0.5～20MPa左右。在不足0.001MPa的氢气分压下，不能得到工业上足够的异构化速度，但是即使使用超过30MPa的分压，也未确认有显著的有效性，在经济方面不利。
作为溶剂的用量没有特别的限定，但是如果用量过大生产性变差。相对于100重量份作为异构化原料的八氢异吲哚，通常推荐的是0～1000重量份，优选为0～500重量份。
反应时间可以根据催化剂量及其他条件适当选择，通常为0.5～30小时，优选为1～15小时。
作为本发明的异构化方法没有特别的限定，可以采用使上述金属催化剂分散到反应溶液进行的液相悬浊床的方法；使金属催化剂固定在反应器中，再使反应溶剂在其中作用进行的固定床流通反应的方法等。例如，在为悬浊床的情况下，可以列举在耐压容器中加入金属催化剂、异构化原料和根据需要的溶剂，用氢气将空间置换后，在一定温度下搅拌一定时间的方法。
通过进行上述异构化反应，可以将异构化原料的八氢异吲哚中的反体异构化为顺体，得到顺-八氢异吲哚的含量较高的异构化反应产物。根据本发明的异构化反应，顺体/反体的比通常可以为68/32～82～18左右。
(4)第4工序从第3工序得到的顺体含量增大的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体成分为主成分的顺体/反体混合物。
从该混合物通常通过蒸馏、重结晶(形成有机酸盐后重结晶等)、吸附剂处理等精制、回收顺体。从得到高纯度顺体的观点出发，推荐采用蒸馏(特别是精馏)。
具体地的精馏操作如下所示。可以根据第2工序所示的操作进行。由此可以分离为所希望的高纯度的顺体馏分和反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物馏分。通过使用这种精馏可以以99％以上、优选为99.5％以上、更优选为99.7％以上的高纯度得到所希望的顺-八氢异吲哚。另外，纯度可以通过气相色谱分析的峰面积比得到。
如上所述，根据第4发明，可以从原料四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺高收率和高纯度地制造顺-八氢异吲哚。例如，通过采用第1工序的工序(a)、第2工序、第3工序和第4工序，可以从原料四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺以收率为25％左右以上、优选为30～90％左右，纯度为99％以上、优选为99.5％以上、更优选为99.7％以上的高纯度制造顺-八氢异吲哚。另外，通过采用第1工序的工序(b)、第2工序、第3工序和第4工序，可以从原料四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺以收率为75％左右以上、优选为80～90％左右，纯度为99％以上、优选为99.5％以上、更优选为99.7％以上的高纯度制造顺-八氢异吲哚。
此外，重复进行1次或2次以上如下一系列工序也可以高收地回收顺-八氢异吲哚在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，使上述第2工序和/或第4工序分离的反体或以反体为主要成分的顺体/反体混合物立体异构化，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物的工序；从该顺体/反体混合物回收所希望的高纯度顺体，分离反体或以反体为主成分的顺体/反体混合物的工序。这里使用的立体异构化反应可以根据上述第3工序进行，顺体的分离回收工序可以根据上述第2工序或第4工序进行。由此，不剩余反体而转换为所希望的顺体，可以高收率地获得高纯度的顺体。
具体实施例方式
以下，列举实施例对本发明进行详细地说明，但是本发明并不是由此进行任何限定。另外，八氢异吲哚的纯度和顺体与反体的比例(以下，称作顺体/反体比)是气相色谱分析的峰面积比。另外，气相色谱分析使用岛津制造所制造的GC-14B在以下条件下进行。
检测器FID毛细管柱J&W Schientific制造DB-1701，长度30cm，内径0.53mm，膜厚1μm载体气体氦I.第1发明实施例I-1在带有电磁搅拌器的500ml的高压釜中，加入10g的1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，100g四氢呋喃(溶解度参数δ9.5)和0.3g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，用氢气置换体系后，用氢气加压，在230℃、18MPa下进行4小时还原反应。冷却到室温，滤去催化剂后，使所得的滤液为盐酸酸性，用50ml水萃取3次。
然后，用氢氧化钠使萃取的水层回到碱性，用50ml醚萃取3次，得到的醚层用无水硫酸钠干燥后，减压馏去醚，得到八氢异吲哚，收率为91％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-2在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，100g三甘醇二甲基醚(溶解度参数δ8.7)和0.5g铜-锌氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在250℃、5MPa下进行10小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到八氢异吲哚，收率为88％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-3在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的六氢邻苯二甲酰亚胺，100g的1，4-二噁烷(溶解度参数δ10.0)和0.3g铜-铬氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在280℃、20MPa下进行4小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到八氢异吲哚，收率为90％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-4在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g邻苯二甲酰亚胺，150g二甘醇二甲基醚(溶解度参数δ9.4)和1.5g铜-锌氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在250℃、20MPa下进行5小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到3，4-吡咯烷，收率为52％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-5在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的2-辛基琥珀酰亚胺，100g乙二醇二甲基醚(溶解度参数δ8.4)和1.0g铜-锌氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在230℃、20MPa下进行4小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到3-辛基吡咯烷，收率为43％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-6
在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的5-降冰片烯-2，3-二羧酸酰亚胺，100g三甘醇二甲基醚(溶解度参数δ8.7)和1.0g铜-锌-铝氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在250℃、18MPa下进行4小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到对应的吡咯烷衍生物，收率为74％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-7在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酰亚胺，四氢呋喃(溶解度参数δ9.5)和2.0g铜-铬-锰氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在250℃、20MPa下进行7小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到对应的二吡咯烷衍生物，收率为51％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-8在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的3，3’，4，4’-二环己基醚四羧酸二酰亚胺，100g的1，4-二噁烷(溶解度参数δ10.0)和1.5g铜-锌氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在230℃、20MPa下进行5小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到二吡啶烷衍生物，收率为49％。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例I-9
在带有电磁搅拌器的内容积为30L的高压釜中，加入900g顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甘醇二甲基醚(溶解度参数δ8.7)和90g铜-锌-铝-钡氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/BaO＝44/45/6/5)，用氢气置换体系后，用氢气加压，在250℃、5MPa下进行8小时还原反应。冷却到室温，滤去催化剂后，得到粗产物。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
反应粗产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的顺体/反体比为73/27。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到382g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率51.2％)和270g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝35/65)。
实施例I-10在与实施例I-9同样的反应器中，加入900g顺-六氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甘醇二甲基醚(溶解度参数δ8.7)和90g铜-锌-铝-硅氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/SiO2＝44/45/6/5)，与实施例I-9同样地，在250℃、5MPa下进行8小时还原反应。以下，与实施例I-9同样地处理，得到粗产物。
反应粗产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的顺体/反体比为72/28。
反应后，在高压釜中未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
将反应粗产物与实施例I-9同样地蒸馏，得到373g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率50.7％)和274g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝34/66)。
比较例I-1在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，100g二甲苯(溶解度参数δ9.0)和0.5g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在230℃、18MPa下进行8小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到八氢异吲哚，收率为86％。
反应后，在高压釜中确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中确认大多是块状的催化剂。
比较例I-2在与实施例I-1同样的反应器中，加入10g的1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，100g环己烷(溶解度参数δ8.2)和0.5g铜-锌氧化物催化剂，与实施例I-1同样地，在250℃、5MPa下进行22小时还原反应。以下，与实施例I-1同样地处理，得到八氢异吲哚，收率为82％。
反应后，在高压釜中确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中确认大多是块状的催化剂。
II.第2发明实施例II-1在带有电磁搅拌器、调压阀、氢气循环机、均压冷凝器、气液分离装置、设置在反应器底部的氢气导入管和有机溶剂加入泵的内容积为30L的高压釜中，加入900g顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，8000g二甲苯和18g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，在氢气分压18MPa、气体空间移动速度(GHSV)为9.6hr-1、反应温度为250℃下，进行4小时还原反应。
从反应器抽出的生成的水、二甲苯和八氢异吲哚通过均匀冷凝器冷却、凝结，贮藏到气液分离器中。分离的氢气补充反应消耗的那部分氢气后，通过氢气循环机从反应器底部再引入。另外，从有机溶剂加入泵将相当于馏出的二甲苯的分量的溶剂适当地供应到反应器中。
反应结束后，蒸馏精制反应粗产物，得到700g八氢异吲哚(收率93.9％)。所得的八氢异吲哚的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为95/5。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例II-2在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g六氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甲基环己烷和45g铜-锌氧化物催化剂，在氢气分压5MPa、GHSV为30.4hr-1、反应温度为280℃下，与实施例II-1同样地进行10小时还原反应。以下，与实施例II-1同样地进行处理，得到685g八氢异吲哚(收率93.1％)。
所得的八氢异吲哚的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为93/7。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例II-3在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g的2-辛基琥珀酰亚胺，8000g四氢化萘和36g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，在氢气分压20MPa、GHSV为9.2hr-1、反应温度为230℃下，与实施例II-1同样地进行5小时还原反应。以下，与实施例II-1同样地进行处理，得到564g的3-辛基吡咯烷(收率72.3％)。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例II-4在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g邻苯二甲酰亚胺，8000g二甘醇二甲基醚和27g铜-锌氧化物催化剂，在氢气分压20MPa、GHSV为7.2hr-1、反应温度为250℃下，与实施例II-1同样地进行6小时还原反应。以下，与实施例II-1同样地进行处理，得到474g的3，4-苯并吡咯烷(收率65.1％)。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例II-5在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g的3-甲基戊二酰亚胺，8000g十氢化萘和36g铜-铬氧化物催化剂，在氢气分压18MPa、GHSV为5.6hr-1、反应温度为280℃下，与实施例II-1同样地进行5小时还原反应。以下，与实施例II-1同样地进行处理，得到361g的4-甲基哌啶(收率51.5％)。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例II-6在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g的5-降冰片烯-2，3-二羧酸酰亚胺，8000g三甘醇二丁基醚和18g铜-铬氧化物催化剂，在氢气分压10MPa、GHSV为17.2hr-1、反应温度为250℃下，与实施例II-1同样地进行8小时还原反应。以下，与实施例II-1同样地进行处理，得到577g对应的吡咯烷衍生物(收率76.3％)。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
实施例II-7在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甘醇二甲基醚和45g铜-锌-铝-硅氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/SiO2＝44/45/6/5)，在氢气分压5MPa、GHSV为28.7hr-1、反应温度为250℃下，与实施例II-1同样地进行5小时还原反应。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
反应粗产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的顺体/反体比为94/6。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到600g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率80.5％)和56g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝35/65)。
实施例II-8在与实施例II-1同样的反应器中，加入900g顺-六氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甘醇二甲基醚和45g铜-锌-铝-钡氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/BaO＝44/45/6/5)，在氢气分压5MPa、GHSV为28.7hr-1、反应温度为250℃下，与实施例II-1同样地进行5小时还原反应。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
反应粗产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的顺体/反体比为93/7。
将该粗产物与实施例II-1同样地蒸馏，得到600g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率81.6％)和73g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝37/63)。
比较例II-1在带有电磁搅拌器的30L的高压釜中，加入900g顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，8000g二甲苯和18g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，在氢气分压18MPa、反应温度为250℃下，不使氢气循环，在密闭体系中进行8小时还原反应。冷却到室温，过滤还原反应粗产物中的催化剂后，蒸馏精制所得的还原反应粗产物，得到610g八氢异吲哚(收率81.8％)。
所得的八氢异吲哚的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为72/28。
反应后的高压釜的内部表面确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中确认有大量块状的催化剂。
比较例II-2在与比较例II-1同样的反应器中，加入900g顺-六氢邻苯二甲酰亚胺，8000g二甲基环己烷和45g铜-锌氧化物催化剂，在氢气分压5MPa、反应温度为280℃下，与比较例II-1同样地进行18小时还原反应。以下，进行与比较例II-1同样的处理，得到590g八氢异吲哚(收率80.2％)。
所得的八氢异吲哚的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为70/30。
反应后的高压釜的内部表面确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中确认有大量块状的催化剂。
比较例II-3在与比较例II-1同样的反应器中，加入900g的2-辛基琥珀酰亚胺，8000g二甲苯和27g铜-铬氧化物催化剂，在氢气分压20MPa、反应温度为250℃下，与比较例II-1同样地进行6小时还原反应。以下，进行与比较例II-1同样的处理，得到378g的3-辛基吡咯烷(收率48.4％)。
反应后的高压釜的内部表面确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中确认有大量块状的催化剂。
比较例II-4在与比较例II-1同样的反应器中，加入900g的3-甲基戊二酰亚胺，8000g环己烷和45g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，在氢气分压5MPa、反应温度为280℃下，与比较例II-1同样地进行8小时还原反应。以下，进行与比较例II-1同样的处理，得到250g的4-甲基哌啶(收率35.6％)。
反应后的高压釜的内部表面确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中确认有大量块状的催化剂。
比较例II-5在与比较例II-1同样的反应器中，加入900g的5-降冰片烯-2，3-二羧酸酰亚胺，8000g甲苯和18g铜-铬氧化物催化剂，在氢气分压10MPa、反应温度为250℃下，与比较例II-1同样地进行8小时还原反应。以下，进行与比较例II-1同样的处理，得到387g对应的吡咯烷衍生物(收率51.2％)。
反应后的高压釜的内部表面确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中确认有大量块状的催化剂。
III.第3发明实施例III-1在带有电磁搅拌器的500ml的高压釜中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝35/65)和1g铜-铬-锰-钡氧化物催化剂，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度250℃下进行7小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的纯度为88.2％，顺体/反体比为71/29。
实施例III-2在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝2/98)、30g甲苯和2g铜-铬-钡-锰氧化物催化剂，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度220℃下进行10小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的纯度为82.1％，顺体/反体比为70/30。
实施例III-3在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝35/65)和3g铜-锌氧化物催化剂，用氢气置换体系内后，在氢气压力10MPa、反应温度250℃下进行7小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的纯度为81.7％，顺体/反体比为71/29。
实施例III-4在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝2/98)、30g二甲苯和5g铜-锌氧化物催化剂，用氢气置换体系内后，在氢气压力5MPa、反应温度240℃下进行8小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的纯度为83.5％，顺体/反体比为71/29。
实施例III-5在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝35/65)和1g铜-锌-铝氧化物催化剂，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度240℃下进行8小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的纯度为83.4％，顺体/反体比为70/30。
实施例III-6在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝2/98)、20g三甘醇二甲基醚和3g铜-锌-铝氧化物催化剂，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度250℃下进行7小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的纯度为82.4％，顺体/反体比为69/31。
实施例III-7在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝35/65)、20g三甘醇二甲基醚和3g铜-锌-铝-钡氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/BaO＝44/45/6/5)，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度250℃下进行6小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的顺体/反体比为72/28。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到40.5g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率40.5％)和32.0g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝36/64)。
实施例III-8在与实施例III-1相同的反应器中，加入100g八氢异吲哚(顺体/反体比＝35/65)、20g三甘醇二甲基醚和3g铜-锌-铝-硅氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/SiO2＝44/45/6/5)，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度250℃下进行6小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂后，所得的异构化反应产物的气相色谱分析的结果是，八氢异吲哚的顺体/反体比为71/29。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到37.4g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率37.4％)和32.0g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝37/63)。
IV.第4发明实施例IV-1(1)在带有电磁搅拌器的内容积为30L的高压釜中，加入900g顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甘醇二甲基醚和90g铜-锌-铝-硅氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/SiO2＝44/45/6/5)，用氢气置换体系内后，氢气加压，在250℃、5MPa下进行8小时还原反应。冷却到室温，过滤催化剂，得到反应粗产物。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
反应粗产物的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为72/28。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到375g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率50.3％)和280g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝35/65)。
(2)在带有电磁搅拌器的内容积为1.5L的高压釜中，加入280g由上述(1)得到的顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体比＝35/65)，56g三甘醇二甲基醚和9g铜-锌-铝-硅氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/SiO2＝44/45/6/5)，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度250℃下进行6小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂，所得的异构化反应的粗产物的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为71/29。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到123g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率43.9％)和97g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝35/65)。
由上述(1)和(2)得到的顺-八氢异吲哚总计为498g，总收率为66.8％。
实施例IV-2(1)在带有电磁搅拌器、调压阀、氢气循环机、均压冷凝器、气液分离装置、设置在反应器底部的氢气导入管和有机溶剂加入泵的内容积为30L的高压釜中，加入900g顺-六氢邻苯二甲酰亚胺，8000g三甘醇二甲基醚和90g铜-锌-铝-钡氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/BaO＝44/45/6/5)，在氢气分压5MPa、GHSV34.5hr-1、反应温度250℃下进行4小时还原反应。
从反应器抽出的生成的水、三甘醇二甲基醚和八氢异吲哚通过均匀冷凝器冷却、凝结，贮藏到气液分离器中。分离的氢气补充反应消耗的那部分氢气后，通过氢气循环机从反应器底部再引入。另外，从有机溶剂加入泵将相当于馏出的三甘醇二甲基醚的分量的溶剂适当地供应到反应器中。
反应后的高压釜的内部表面未确认有电镀的痕迹，而且，过滤出的催化剂中也未确认有块状的催化剂。
反应粗产物的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为90/10。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到583g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率79.2％)和97g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝34/66)。
(2)在带有电磁搅拌器的内容积为500mL的高压釜中，加入97g由上述(1)得到的顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体比＝34/66)，10g三甘醇二甲基醚和3g铜-锌-铝-硅氧化物催化剂(催化剂组成(wt％)CuO/ZnO/Al2O3/SiO2＝44/45/6/5)，用氢气置换体系内后，在氢气压力1MPa、反应温度250℃下进行6小时异构化反应。冷却到室温，过滤催化剂，所得的异构化反应的粗产物的气相色谱分析的结果是，顺体/反体比为70/30。
使用理论级数为100级的精馏装置，在塔顶压力2.7kPa、回流比30的条件下蒸馏该粗产物，得到35.9g顺-八氢异吲哚(纯度99.8％，收率37.0％)和31.6g顺/反混合-八氢异吲哚(顺体/反体＝36/64)。
由上述(1)和(2)得到的顺-八氢异吲哚总计为618.9g，总收率为84.1％。
发明效果根据本发明，通过在水溶性有机溶剂中、金属催化剂的存在下，氢化还原酰亚胺类，该金属催化剂可以不受副产物水的影响，而在工业有利的条件下高效地制造环状胺类。
根据本发明的方法，在金属催化剂的存在下，从酰亚胺类氢化还原制造环状胺类时，该金属催化剂不受副产物水的影响，且工业有利地制造立体保持性好的环状胺类。
根据本发明的方法，通过在金属催化剂的存在下，使反-八氢异吲哚立体异构化，可以工业有利地制造作为医药品制造的重要中间体的顺-八氢异吲哚，所以本发明的工业意义重大。
此外，根据本发明，在氢化还原四氢邻苯二甲酰亚胺、六氢邻苯二甲酰亚胺等酰亚胺类制造八氢异吲哚的顺体/反体的混合物后，进行所希望的顺体的分离回收、副产物反体的立体异构化、所希望的顺体的分离回收，可以高效地制造高纯度的顺体。
权利要求
1.一种高纯度的顺-八氢异吲哚的制造方法，其包括(1)将通式(IV-1)或通式(IV-2)所示的胺类， [式中，通式(IV-2)中的式-CONHCO-所示的基团存在于环己烯环上的邻接的2个碳原子上。](a)在还原反应的条件下、惰性的水溶性有机溶剂中、金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa的条件下，用于氢化还原反应，或者(b)在有机溶剂中、金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa的条件下，一边连续或间歇地将生成的水和生成的八氢异吲哚抽出，一边用于进行氢化还原反应，制造顺-八氢异吲哚和/或反-八氢异吲哚的混合物(以下，称作“顺体/反体混合物”)的第1工序；(2)从第1工序得到的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体作为主成分的顺体/反体混合物的第2工序；(3)将第2工序分离的反体或以反体为主成分的顺体/反体混合物，在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，用于立体异构化反应，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物的第3工序；以及(4)从第3工序得到的顺体含量增大的顺体/反体混合物回收所希望的高纯度的顺体，分离反体或以反体成分为主成分的顺体/反体混合物的第4工序。
2.根据权利要求1所记载的制造方法，其中重复进行1次或2次以上下述一系列工序在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa的条件下，使分离的反体或以反体为主要成分的反体/顺体混合物立体异构化，得到顺体含量增大的顺体/反体混合物的工序；从该顺体/反体混合物回收所希望的高纯度顺体，分离反体或以反体为主成分的反体/顺体混合物的工序。
3.一种制造通式(I-2)所示的环状胺类的方法， [式中，n表示1或2的整数。A10表示 或 所示的基团(n为1时)，或者选自芳环、环己烷环、饱和稠环和双环中的具有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R10、R20和R30相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～30的饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]其特征在于在还原反应的条件下、在惰性水溶性有机溶剂中、在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压1～30MPa下，将通式(I-1)所示的酰亚胺类用于氢化还原反应， [式中，n表示1或2的整数。A1表示选自 或 所示的基团(n为1时)，或者选自芳环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环中的具有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R1、R2和R3相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～30的饱和或碳原子数3～30的不饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]。
4.根据权利要求3所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于金属催化剂是选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬和它们的氧化物中的至少1种金属催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物中的至少1种而形成的改性催化剂。
5.根据权利要求4所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于金属催化剂是选自铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物中的至少1种。
6.根据权利要求3所记载的环状胺类的制造方法，其中水溶性有机溶剂的溶解度参数为8～11.5。
7.根据权利要求6所记载的环状胺类的制造方法，其中水溶性有机溶剂是醚类溶剂。
8.根据权利要求7所记载的环状胺类的制造方法，其中水溶性有机溶剂是选自四氢呋喃、1，4-二噁烷、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚和三甘醇二甲基醚的至少1种。
9.根据权利要求3所记载的环状胺类的制造方法，其中酰亚胺类是1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或六氢邻苯二甲酰亚胺。
10.通式(II-2)所述的环状胺类的制造方法， [式中，A20表示选自 或 所示的基团，或者芳环、环己烷环、饱和稠环和双环的含有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R40、R50和R60相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～18的饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]其特征在于在有机溶剂中、在金属催化剂的存在下，一边对通式(II-1) [式中，A2表示选自 或 所示的基团，或者芳环、环己烷环、环己烯环、饱和稠环和双环的具有1个或2个以上的环的基团，任何一种环都可以带有取代基。R4、R5和R6相同或不同地表示氢原子、碳原子数1～18的饱和或碳原子数3～18的不饱和脂肪烃基或可以具有取代基的芳基。]所示的酰亚胺类进行氢化还原反应，一边将生成的水和生成的通式(II-2)所示的环状胺类连续地或间歇地抽出。
11.根据权利要求10所记载的环状胺类的制造方法，其中金属催化剂是选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬和它们的氧化物中的至少1种金属催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物的至少1种而形成的改性催化剂。
12.根据上述权利要求11所记载的环状胺类的制造方法，其中金属催化剂是选自铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-锰氧化物和锌-铬氧化物中的至少1种。
13.根据上述权利要求10所记载的环状胺类的制造方法，其中有机溶剂是在还原反应条件下为惰性的有机溶剂。
14.根据上述权利要求13所记载的环状胺类的制造方法，其中有机溶剂是选自碳原子数6～20的芳香烃、碳原子数6～20的脂环烃、碳原子数6～20的脂肪烃和醚类溶剂中的至少1种。
15.根据上述权利要求10所记载的环状胺类的制造方法，其中氢气分压为1～30MPa，反应温度为150～350℃。
16.根据上述权利要求10所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于一边将生成的水和还原产物的环状胺类与氢气同时连续地或间歇地抽出到体系外，一边进行还原。
17.根据上述权利要求16所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于将氢气引入气相部，将存在于气相部的生成的水和还原产物环状胺类与氢气同时抽出到体系外。
18.根据上述权利要求16所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于将氢气引入液相部产生气泡，再将存在于液相部和气相部的生成的水和还原产物环状胺类与氢气同时抽出到体系外。
19.根据上述权利要求16所记载的环状胺类的制造方法，其特征在于将反应中抽出的全部或部分的氢气在还原反应中循环使用。
20.根据上述权利要求10所记载的环状胺类的制造方法，其中酰亚胺类是顺-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酰亚胺和/或顺-六氢邻苯二甲酰亚胺。
21.一种顺-八氢异吲哚的制造方法，其特征在于在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa下，使反-八氢异吲哚立体异构化。
22.根据上述权利要求21所记载的顺-八氢异吲哚的制造方法，其中金属催化剂是选自铜、锌、镍、铜-锌、铜-铬、锌-铬、铜-锌-铬和它们的氧化物中的1种或2种以上催化剂，以及在其中添加选自钼、钨、镁、钡、铝、钙、锆、锰、镍、硅和它们的氧化物的1种或2种以上而形成的改性催化剂。
23.根据权利要求22所记载的顺-八氢异吲哚的制造方法，其中金属催化剂是选自铜-锌氧化物、铜-锌-铬氧化物、铜-锌-铬-镁氧化物、铜-锌-铬-钡氧化物、铜-锌-镁氧化物、铜-锌-铝氧化物、铜-锌-铝-钡氧化物、铜-锌-铝-硅氧化物、铜-铬氧化物、铜-铬-镁氧化物、铜-铬-钡氧化物、铜-铬-锰氧化物、铜-铬-钡-镁氧化物和锌-铬氧化物中的1种或2种以上催化剂。
全文摘要
本发明提供在金属催化剂的存在下，通过氢化还原从酰亚胺类制造环状胺类时，该金属催化剂不受副产物水的影响，而工业有利地制造环状胺类的方法。在有水溶性机溶剂(特别是溶解度参数为8～11.5的水溶性有机溶剂)中，在金属催化剂存在下，氢化还原酰二胺类而制造环状胺类。另外，本发明的目的还在于提供在金属催化剂的存在下、在有机溶剂中，通过氢化还原酰亚胺类制造环状胺类时，该金属催化剂不受到副产物水的影响，而且可以工业有利地制造立体保持性较好的环状胺类的方法。该制造方法是在金属催化剂的存在下、有机溶剂中，氢化还原酰亚胺类制造环状胺类时，一边将生成的水和该环状氨连续地或间歇地抽出，一边进行氢化还原反应。此外，本发明还提供通过将反－八氢异吲哚立体异构化，而工业有利地制造顺－八氢异吲哚的方法。该方法是在金属催化剂的存在下、反应温度150～350℃、氢气分压0.001～30MPa下将反－八氢异吲哚立体异构化的。
文档编号C07D211/00GK1741993SQ200380109210
公开日2006年3月1日 申请日期2003年11月20日 优先权日2002年11月25日
发明者伊藤宗明, 服部和弘, 岩村泰一郎, 真见博司 申请人:新日本理化株式会社