JP2002003474A - ピペリジンの製造方法 - Google Patents

ピペリジンの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応混合物から単離された生成物のさらなる
精製を必要としないピペリジンの製造方法の提供 【解決手段】 パラジウム触媒として炭素上のパラジウ
ム及び溶媒として芳香族炭化水素を使用し、パラジウム
触媒の存在下で活性化ピリジンを接触水素化してピペリ
ジンを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、対応するピリジン
の環の水素化によるピペリジン製造の改良した方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ピペリジンは、製薬的に活性な化合物の
製造のための中間体である(例えば、欧州特許出願(E
P−A)第603 887号及び欧州特許出願(EP−
A)第350 733号、特に2頁及び17頁を参
照)。それゆえできる限り純粋な形態で入手できなけれ
ばならない。
【0003】活性化(activated)ピペリジン
は、通常アルコール性溶媒、例えばメタノール、エタノ
ール、イソプロパノール又はエリレングリコールモノメ
チルエーテル中でパラジウム触媒を用いて対応するピペ
リジンへ水素化される(Heterogenous C
atalysis for the Syntheti
cs Chemist,New York 1996、
第17章、421−424頁及び欧州特許出願(EP−
A)第350 733号、特に65頁及び66頁を参
照)。反応混合物は通常、触媒及び溶媒を取り除くこと
により後処理(work up)される。このことは、
例えば結晶化、蒸留により又はクロマトグラフィーによ
りピペリジンをさらに精製しなければならないことを生
ずる。このようにして、ピペリジン中に含まれる望まれ
ない副生物が取り除かれる。このような精製に関連する
費用の他に、さらなる精製の間に起こる生成物の損失も
不利益である。それは特に、溶媒の再利用がその中に含
まれる不純物のために困難であるためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、反応混合物か
ら単離された生成物のさらなる精製を必要としないピペ
リジンの製造方法がまだ必要である。
【0005】
【課題を解決するための手段】従って、本発明はパラジ
ウム触媒の存在下での活性化ピリジンの接触水素化(c
atalytic hydrogenation)によ
るピペリジンの製造方法であって、使用されるパラジウ
ム触媒が炭素上のパラジウム(palladium−o
n−carbon)でありそして使用される溶媒が芳香
族炭化水素であることを特徴とする方法を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の方法で使用するために適
当な活性化ピリジンは、例えば式(I)
【0007】
【化1】
【0008】[式中、R1は、COOR3、CONH2
CO−NH−COR3又はCOOH基を表し、又は二つ
の隣接するR1基は一緒にCO−NR4−CO基を表
し、R2は、直鎖又は分枝のC1−C20アルキル又はハロ
ゲンを表し、R3は、直鎖又は分枝のC1−C6アルキ
ル、フェニル又はベンジルを表し、R4は、水素を表
し、直鎖又は分枝のC1−C6アルキル、フェニル又はベ
ンジルを表し、nは、1又は2を表し、そしてmは、
0、1又は2を表す]のこれらのものである。nが2を
表す場合には、二つの同一又は異なる基R1が存在して
もよい。同様に、mが2を表す場合には、二つの同一又
は異なる基R2が存在してもよい。好適には、R1はCO
O−C1−C4アルキルを表し、又は二つの隣接するR1
基は一緒にCO−N(ベンジル)−CO基を表し、R2
はC1−C4アルキルを表し、nは1又は2を表しそして
mは0又は1を表す。
【0009】式(I)の活性化ピリジンが本発明の方法
で使用される場合には、式(II)
【0010】
【化2】
【0011】[式中、使用される記号は式(I)で定義
された通りである]の対応するピペリジンが得られる。
【0012】本発明で使用される炭素上のパラジウム触
媒は、例えば任意の炭素上にパラジウムを1から10重
量%で含む触媒であることができる。好適には、触媒は
パラジウムを2から8重量%で含む。適当な触媒は市場
で入手可能である。
【0013】例えば、活性化ピリジンのモル当たり0.
5から30ミリモルのパラジウムが存在する触媒の量が
使用できる。この量は好適には2から15ミリモルであ
る。
【0014】適当な芳香族炭化水素は、例えばベンゼ
ン、トルエン、キシレン及び他のアルキル芳香族であ
る。トルエンが好適である。活性化ピリジン1モルに基
づき、例えば50から5000gの芳香族炭化水素(ま
たは混合物の形態で)が使用できる。
【0015】本発明の接触水素化は、例えば20から2
00℃の範囲の温度で実施できる。50から150℃の
範囲の温度、特には60から100℃の範囲の温度が好
適である。適当な圧力は、例えば1から200barの
範囲の圧力である。3から150barの範囲、特には
5から60barの範囲の圧力が好適である。
【0016】上限に近い温度と圧力を同時に使用するこ
とは有利には避けるべきである。そうでなければ溶媒が
共に減少する(co−reduced)危険があるから
である。
【0017】接触水素化が行われた後、存在する反応混
合物は、例えば濾過により触媒を取り除くことにより、
そしてその後、例えば適当な場合には減圧下での蒸留に
より芳香族炭化水素を取り除くことにより後処理でき
る。取り除かれた触媒及び取り除かれた芳香族炭化水素
の両方とも再利用(recycle)できる。適当な場
合には、新しい触媒及び新しい芳香族炭化水素を、再利
用された触媒及び再利用された芳香族炭化水素のそれぞ
れに加えることができる。
【0018】
【発明の効果】触媒及び芳香族炭化水素の除去の後で、
調製されたピペリジンは一般に98%を超える純度で存
在する。従ってさらなる精製は必要ない。比較実施例に
示されるように、アルコール性溶媒を使用する慣用の手
順では、さらなる精製がない場合には単に約94%の純
度のピペリジンしか得られない。製薬学(pharma
ceutics)のための中間体としてのピペリジンの
さらなる使用のためには、本発明で得ることができる純
度は決定的に重要である。
【0019】非極性溶媒中の炭素上のパラジウム触媒を
用いる不均一系触媒作用で高い収率及び選択性を得るこ
とができることは、従来の技術文献からは予測できなか
ったので、本発明に従ってこのような有利な方法が見い
出されたことは非常に驚くべきことである。さらに、使
用されるピリジンだけでなく、溶媒として使用される芳
香族炭化水素もまた水素化され、汚染された生成物だけ
でなく、またさらに溶媒の損失という結果となるだろう
と予測される。しかしながら後者は無視してよい程度で
ある。
【0020】
【実施例】実施例1 撹拌機、温度センサー及び上昇管
(riser tube)を備えた0.7Lの撹拌(s
tirred)オートクレーブ中で、ピリジン−2、3
−ジカルボン酸N−ベンジルイミド163.7g及び5
重量%の炭素上のパラジウム6.6gをトルエン25
6.7g中で懸濁した。オートクレーブを窒素で2回そ
してその後水素で2回フラッシュした(flushe
d)。5barの水素の圧力下、オートクレーブをその
後80℃まで加熱し、水素圧力を徐々に50barまで
増加し、80℃の反応温度を維持できるようにした。5
0barに達した後、撹拌を80℃で10時間続けた。
オートクレーブをその後冷却し、触媒を反応混合物から
濾過により取り除き、トルエンを減圧下で回転減圧蒸発
機を用いて取り除いた。これにより純度98.8%(G
C面積%)でピペリジン−2、3−ジカルボン酸N−ベ
ンジルイミド170gを得た。
【0021】実施例2 ピリジン−2、3−ジカルボン
酸N−ベンジルイミド181.7gを用いて、10ba
rの圧力での水素化で実施例1を繰り返した。これによ
り純度98.2%(GC面積%)でピペリジン−2、3
−ジカルボン酸N−ベンジルイミド183.2gを得
た。
【0022】実施例3 撹拌機、温度センサー及び上昇
管を備えた1.3Lの撹拌オートクレーブ中で、ピリジ
ン−2、3−ジカルボン酸N−ベンジルイミド666g
及び5重量%の炭素上のパラジウム28.2gをトルエ
ン959g中で懸濁した。オートクレーブをその後フラ
ッシュし、水素を導入しそしてオートクレーブを実施例
1で記載されたように80℃の反応温度で加熱した。実
施例1で記載されたように反応混合物の後処理により、
純度98.7%(GC面積%)でピペリジン−2、3−
ジカルボン酸N−ベンジルイミド618gを得た。
【0023】実施例4 撹拌機及び温度センサーを備え
た0.3Lの撹拌オートクレーブ中で、ピリジン−2、
3−ジカルボン酸ジメチル19.52g及び5重量%の
炭素上のパラジウム2.25gを最初にトルエン131
g中に導入した。オートクレーブを窒素で2回そしてそ
の後水素で2回フラッシュした。その後オートクレーブ
を80℃まで加熱し、この温度に達した後10barの
水素圧を適用し、混合物をこれらの条件下で4時間水素
化した。反応混合物を冷却した後、触媒を反応混合物か
ら濾過により分離し、トルエンを減圧下で回転減圧蒸発
機を用いて取り除いた。これにより純度98.7%(G
C面積%)でシス−ピペリジン−2、3−ジカルボン酸
ジメチル19.13gを得た。
【0024】比較実施例1 (溶媒:イソプロパノー
ル) トルエンの代わりにイソプロパノール261.7gを使
用する以外は、実施例2を繰り返した。これにより純度
94%(GC面積%)でピペリジン−2、3−ジカルボ
ン酸N−ベンジルイミド185.7gを得た。
【0025】比較実施例2 (溶媒:エチレングリコー
ルモノメチルエーテル) トルエンの代わりに同じ量のエチレングリコールモノメ
チルエーテルを使用する以外は、実施例1を繰り返し
た。これにより純度94.8%(GC面積%)でピペリ
ジン−2、3−ジカルボン酸N−ベンジルイミド17
1.1gを得た。
【0026】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。
【0027】1. パラジウム触媒の存在下での活性化
ピリジンの接触水素化によるピペリジンの製造方法であ
って、使用されるパラジウム触媒が炭素上のパラジウム
でありそして使用される溶媒が芳香族炭化水素であるこ
とを特徴とする方法。
【0028】2. 使用される活性化ピリジンが、式
(I)
【0029】
【化3】
【0030】[式中、R1は、COOR3、CONH2
CO−NH−COR3又はCOOH基を表すか、又は二
つの隣接するR1基は一緒にCO-NR4−CO基を表
し、R2は、直鎖又は分枝のC1-C20アルキル又はハロ
ゲンを表し、R3は、直鎖又は分枝のC1-C6アルキル、
フェニル又はベンジルを表し、R4は、水素を表し、直
鎖又は分枝のC1-C6アルキル、フェニル又はベンジル
を表し、nは、1又は2を表し、そしてmは、0、1又
は2を表す]で示されるものであり、式(II)
【0031】
【化4】
【0032】[式中、使用される記号は式(I)で定義
された通りである]の対応するピペリジンを与えること
を特徴とする、上記1に記載の方法。
【0033】3. 式(I)及び(II)において、R1
COO−C1−C4アルキルを表すか又は二つの隣接する
1基が一緒にCO−N(ベンジル)−CO基を表し、
2はC1−C4アルキルを表し、nは1又は2を表しそ
してmは0又は1を表すことを特徴とする、上記2に記
載の方法。
【0034】4. 炭素上のパラジウム触媒が、パラジ
ウムを1から10重量%含んで使用されることを特徴と
する、上記1から3のいずれか一つに記載の方法。
【0035】5. 使用されるピリジンの1モル当たり
0.5から30ミリモルのパラジウムが存在する触媒の
量が使用されることを特徴とする、上記1から4のいず
れか一つに記載の方法。
【0036】6. 使用される芳香族炭化水素が、ベン
ゼン、トルエン、キシレン又は他のアルキル芳香族であ
ることを特徴とする、上記1から5のいずれか一つに記
載の方法。
【0037】7. 20から200℃の範囲の温度で実
施されることを特徴とする、上記1から6のいずれか一
つに記載の方法。
【0038】8. 1から200barの範囲の圧力で
実施されることを特徴とする、上記1から7のいずれか
一つに記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト・デイール ドイツ51373レーフエルクーゼン・ガイベ ルシユトラーセ12 (72)発明者 ゲオルク・マルテイン ドイツ40764ランゲンフエルト・フオンガ レンシユトラーセ2 (72)発明者 ルツツ・フローン ドイツ40699エルクラート・ライプニツツ シユトラーセ62アー (72)発明者 エーリヒ・ハマーシユミツト ドイツ51467ベルギツシユグラートバツ ハ・ヘツボルナーシユトラーセ95 Fターム(参考) 4C054 AA02 BB01 CC01 CC02 DD04 DD32 DD33 EE04 EE32 EE33 FF01 4H039 CA42 CB10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パラジウム触媒の存在下での活性化ピリ
    ジンの接触水素化によるピペリジンの製造方法であっ
    て、使用されるパラジウム触媒が炭素上のパラジウムで
    ありそして使用される溶媒が芳香族炭化水素であること
    を特徴とする方法。
JP2001127616A 2000-05-08 2001-04-25 ピペリジンの製造方法 Expired - Fee Related JP4817527B2 (ja)

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