JP2003286261A - アミノメチルピリジンの製造方法 - Google Patents
アミノメチルピリジンの製造方法Info
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Abstract
で選択性よく高収率で製造する方法を提供すること。 【解決手段】 シアノピリジンに水素と水素化触媒を用
いて接触還元反応させてアミノメチルピリジンを製造す
る方法において、前記反応を下記一般式(1) 【化1】 (R1及びR2は、水素原子、又は水酸基を有すること
もある炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基を示
すが、両者が同時に水素原子であることはなく、R3は
水酸基を有する炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキ
ル基を示す。)で表されるアミノアルコール類の存在下
に行うことを特徴とするアミノメチルピリジンの製造方
法。
Description
原料、中間体として有用な化合物であるアミノメチルピ
リジンを製造する方法に関する。
ノメチルピリジンの製造方法において、一般に、目的化
合物アミノメチルピリジンの他に、アミノメチルピリジ
ン2分子が縮合した形の2級アミンのビス(ピリジルメ
チル)アミンが副生し、目的化合物の収量を低下させる
ことが知られている。これを避けるために各種の検討が
されており、(1)アルカリ金属水酸化物等のアルカリ
を反応系に添加して接触水素化を行う方法[フランス特
許第1530809号]、(2)γ−アルミナにパラジ
ウムを担持した触媒を用いてアルコール溶媒系でアミノ
メチルピリジンを得る方法[アメリカ特許第41593
82号]がある。
応選択性が得られず、選択性を上げるためにアルカリの
添加量を増やすと反応が長期化するという問題点があ
る。(2)の方法は、反応収率が70数%と比較的選択
的に目的物を得ているものの、2級アミンが10数%副
生し、選択性は未だ十分ではないという問題点がある。
このように従来の方法は依然として満足のできる製造方
法とは言い難い。
ノメチルピリジンを工業的に簡便な操作で選択性よく高
収率で製造する方法を提供することにある。
解決するため鋭意検討を重ねた結果、アミノアルコール
類、あるいはアミン類と水又はアルコール類の存在下
に、水素と水素化触媒を用いてシアノピリジンを接触還
元反応させることにより、上記目的を達成できることを
見い出し、本発明を完成するに至った。
ある。本発明の第1は、シアノピリジンに水素と水素化
触媒を用いて接触還元反応させてアミノメチルピリジン
を製造する方法において、前記反応を下記一般式(1)
もある炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基を示
すが、両者が同時に水素原子であることはなく、R3は
水酸基を有する炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキ
ル基を示す。)で表されるアミノアルコール類の存在下
に行うことを特徴とするアミノメチルピリジンの製造方
法に関する。本発明の第2は、シアノピリジンに水素と
水素化触媒を用いて接触還元反応させてアミノメチルピ
リジンを製造する方法において、前記反応を下記一般式
(2)
直鎖または分岐のアルキル基を示す。ただし、R4とR
5が同時に水素原子である場合はR6 は水素原子であ
り、R4とR5のいずれか一方が水素原子である場合は
R6は水素原子でない。)で表されるアミン類と、一般
式(3)
のアルキル基を示す。)で表される水又はアルコール類
の存在下に行うことを特徴とするアミノメチルピリジン
の製造方法に関する。本発明の第3は、シアノピリジン
に水素と水素化触媒を用いて接触還元反応させてアミノ
メチルピリジンを製造する方法において、前記反応を下
記一般式(1)
もある炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基を示
すが、両者が同時に水素原子であることはなく、R3は
水酸基を有する炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキ
ル基を示す。)で表されるアミノアルコール類と、下記
一般式(3)
のアルキル基を示す。)で表される水又はアルコール類
の存在下に行うことを特徴とするアミノメチルピリジン
の製造方法に関する。本発明の第4は、水素化触媒がγ
−アルミナに担持されたパラジウム触媒である、請求項
1〜3いずれか記載のアミノメチルピリジンの製造方法
に関する。
におけるアルキル基は、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜
4のアルキル基である。本発明におけるアミノアルコー
ル類は前記一般式(1)で表される。具体的には、2−
(メチルアミノ)エタノール、2−(エチルアミノ)エ
タノール、2−(n−ブチルアミノ)エタノール、2−
(ジメチルアミノ)エタノール、2−(ジエチルアミ
ノ)エタノール、2−(ジブチルアミノ)エタノール、
3−メチルアミノ−1−プロパノール、3−ジメチルア
ミノ−1−プロパノール、1−ジメチルアミノ−2−プ
ロパノール、ジエタノールアミン、エチルジエタノール
アミン、n−ブチルジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられ
る。好適には2−(ジメチルアミノ)エタノール、2−
(ジエチルアミノ)エタノール等の2−(ジアルキルア
ミノ)エタノール類であり、特に好適には2−(ジメチ
ルアミノ)エタノールが用いられる。これらは市販品を
安価に入手することができる。R1とR 2が同時に水素
原子である1級アミンは、それ自体が中途還元体アルジ
ミンと反応してしまうため、好ましくない。
(2)で表される。具体的には、アンモニア;ジエチル
アミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ
ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチ
ルアミン、ジ−tert−ブチルアミン等のジアルキル
アミン類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ
プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチル
アミン、N,N−ジイソプロピルエチルアミン等のトリ
アルキルアミン類が挙げられる。これらは市販品を安価
に入手することができる。R4、R5及びR6において
2つの基が同時に水素原子である1級アミンは、それ自
体が中途還元体アルジミンと反応してしまうため、好ま
しくない。
一般式(3)で表される。具体的には、水、メタノー
ル、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノー
ル、n−ブタノール、2−ブタノール等が挙げられる。
ジンに水素と水素化触媒を用いて接触還元反応させるこ
とにより、目的物のアミノメチルピリジンを選択性よく
高収率で得ることができる。アミノアルコール類の使用
量はシアノピリジンに対して0.5〜100質量倍、好
適には2〜20質量倍である。使用量がこの範囲より小
さいと反応が長期化し、大きいと製造効率が低下する。
(3)の水又はアルコール類を併用することもできる。
水又はアルコール類とを併用することにより、アミノア
ルコール類の同量単独使用の場合と比べて、反応時間が
短縮され、選択率、収率を更に向上させることができ
る。水又はアルコール類の使用量は、上記記載のアミノ
アルコール類と同量程度あれば十分である。
率が低下する。水又はアルコール類を単独使用する場合
も同様である。本発明のように両者を併用することによ
り目的物を高選択的に得ることができる。アミン類の使
用量は原料シアノピリジンに対して0.5〜100質量
倍、好適には2〜20質量倍である。使用量がこの範囲
より小さいと反応が長期化し、大きいと製造効率が低下
する。水又はアルコール類の使用量もアミン類と同量程
度あれば十分である。
られる溶媒を更に用いることもできる。具体的には、エ
チレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;
1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
類;ヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水
素類;トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族
炭化水素類;酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のエス
テル類;ピリジン、フラン、モルホリン等の複素環化合
物類;アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン
類;アセトニトリル等のニトリル類;N,N−ジメチル
ホルムアミド等の酸アミド類;ジメチルスルホキシド等
のスルホキシド類等が挙げられる。
アノピリジン、3−シアノピリジン又は4−シアノピリ
ジンを使用し、それぞれ対応するアミノメチルピリジン
を得ることができる。すなわち、2−アミノメチルピリ
ジン、3−アミノメチルピリジン又は4−アミノメチル
ピリジンを得ることができる。
ウム、ロジウム、ルテニウム、白金等の白金族触媒を用
いることができるが、パラジウム触媒が好適に用いられ
る。水素化触媒の形状については特に制限はなく、酢酸
パラジウム、塩化パラジウム等の金属塩触媒;ジクロロ
ビストリフェニルフォスフィンパラジウム等の錯体触
媒;パラジウムブラック等の金属触媒;担体に担持した
担持触媒等を用いることができる。担持金属触媒を用い
る場合の担体について特に制限はなく、アルミナ(α−
アルミナ、γ−アルミナ等)、シリカ、ゼオライト、活
性炭、炭酸ナトリウム、硫酸バリウム等の通常用いられ
る担体が挙げられる。担持量は特に制限されないが、好
ましくは担体100質量に対して1〜10質量%であ
る。水素化触媒の中では、特にγ−アルミナに担持され
たパラジウム触媒(Pd/γ−アルミナ触媒)が好まし
い。水素化触媒の使用量は特に制限されないが、金属換
算として原料シアノピリジンに対して0.01〜5質量
%であればよく、好適には0.05〜0.5質量%であ
る。
℃〜80℃の間で行われる。この範囲より低温では反応
が長期化し、この範囲より高温では、副生成物の増加が
著しい。水素圧は大気圧〜10MPa、好適には大気圧
〜2MPaの間で行われる。この範囲より高圧では副生
成物が増加するため好ましくない。
〜20時間のうちに終了し、原料シアノピリジンの残存
はほとんど認められない。
反応溶液は、一般的な単離、精製手段、例えば濾過やデ
カンテーション等による反応液からの触媒の除去、蒸留
精製等に供することにより、極めて容易に高純度のアミ
ノメチルピリジンを得ることができる。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、
実施例と比較例の一覧表は後段に表1として示す。ま
た、実施例、比較例の収率はすべてGC面積比より求め
た。GC面積比とは、ガスクロマトグラフィーによる定
量分析において、チャート上で出現する全てのピーク面
積を合計100とした場合の各ピークの面積比を指すも
のである。
アノピリジン1g、2−(ジメチルアミノ)エタノール
4g、3%Pd/γ−アルミナ触媒〔日揮化学(株)
製、粉末〕83mgを仕込み、容器内を水素にて置換し
た後、水素圧1.0MPaまで加圧、50℃まで昇温
し、攪拌を開始した。10時間までに水素消費が認めら
れなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過
した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分
析を行ったところ、3−アミノメチルピリジン90.2
%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン0.5%であっ
た。3−シアノピリジンは認められなかった。
−(メチルアミノ)エタノール4gを用いた以外は実施
例1と同様に反応を行った。8時間までに水素消費が認
められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を
濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定
量分析を行ったところ、3−アミノメチルピリジン8
9.7%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン3.0%
であった。3−シアノピリジンは認められなかった。
−(ジメチルアミノ)エタノール2gとメタノール2g
を用いた以外は実施例1と同様に反応を行った。8時間
までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応
を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマ
トグラフィにより定量分析を行ったところ、3−アミノ
メチルピリジン89.4%、ビス(3−ピリジルメチ
ル)アミン2.7%であった。3−シアノピリジンは認
められなかった。
リエチルアミン2gとメタノール2gを用いた以外は実
施例1と同様に反応を行った。12時間までに水素消費
が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触
媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィによ
り定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピリジン
84.5%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン7.0
%であった。3−シアノピリジンは認められなかった。
−ジメチルアミノ−1−プロパノール4gを用いた以外
は実施例1と同様に反応を行った。10時間までに水素
消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了し
た。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフ
ィにより定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピ
リジン87.7%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン
4.8%であった。3−シアノピリジンは認められなか
った。
−ジメチルアミノ−1−プロパノール2gとメタノール
2gを用いた以外は実施例1と同様に反応を行った。6
時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、
反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスク
ロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、3−ア
ミノメチルピリジン85.5%、ビス(3−ピリジルメ
チル)アミン6.2%であった。3−シアノピリジンは
認められなかった。
−ジメチルアミノ−2−プロパノール4gを用いた以外
は実施例1と同様に反応を行った。20時間までに水素
消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了し
た。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフ
ィにより定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピ
リジン89.4%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン
3.5%であった。3−シアノピリジンは認められなか
った。
−ジメチルアミノ−2−プロパノール2gとメタノール
2gを用いた以外は実施例1と同様に反応を行った。8
時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、
反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスク
ロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、3−ア
ミノメチルピリジン88.0%、ビス(3−ピリジルメ
チル)アミン4.3%であった。3−シアノピリジンは
認められなかった。
エタノールアミン2gとメタノール2gを用いた以外は
実施例1と同様に反応を行った。8時間までに水素消費
が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触
媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィによ
り定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピリジン
87.7%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン4.9
%であった。3−シアノピリジンは認められなかった。
−(ジメチルアミノ)エタノール2gと2−プロパノー
ル2gを用いた以外は実施例1と同様に反応を行った。
8時間までに水素消費が認められなくなったのを確認
後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガ
スクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、3
−アミノメチルピリジン89.2%、ビス(3−ピリジ
ルメチル)アミン2.8%であった。3−シアノピリジ
ンは認められなかった。
外は実施例1と同様に反応を行った。18時間までに水
素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了し
た。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフ
ィにより定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピ
リジン83.4%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン
4.1%であった。3−シアノピリジンは痕跡量であっ
た。
リジン200g、2−(ジメチルアミノ)エタノール8
00g、3%Pd/γ−アルミナ触媒〔日揮化学(株)
製、粉末〕17gを仕込み、容器内を水素にて置換した
後、水素圧1.0MPa、60℃まで昇温昇圧し、攪拌
を開始した。5時間までに水素消費が認められなくなっ
たのを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィ
により定量分析を行ったところ、2−アミノメチルピリ
ジン95.0%、ビス(2−ピリジルメチル)アミン
4.4%であった。2−シアノピリジンは認められなか
った。触媒を濾過した反応液を蒸留精製し、2−アミノ
メチルピリジン171.5g(GC面積比99.4%、
収率82.6%)を得た。
リジン200gを用いた以外は実施例12と同様に反応
を行った。7時間までに水素消費が認められなくなった
のを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィに
より定量分析を行ったところ、4−アミノメチルピリジ
ン92.3%、ビス(4−ピリジルメチル)アミン1.
8%であった。4−シアノピリジンは認められなかっ
た。触媒を濾過した反応液を蒸留精製し、4−アミノメ
チルピリジン171.9g(GC面積比99.2%、収
率82.8%)を得た。
術(2)の方法〕 2−(ジメチルアミノ)エタノール4gの代わりに、メ
タノール4gを用いた以外は実施例1と同様に反応を行
った。10時間までに水素消費が認められなくなったの
を確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィによ
り定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピリジン
73.4%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン12.
3%であった。3−シアノピリジンは認められなかっ
た。
リエチルアミン4gを用いた以外は実施例1と同様に反
応を行った。6時間までに水素消費が認められなくなっ
たのを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィ
により定量分析を行ったところ、3−アミノメチルピリ
ジン24.8%、ビス(3−ピリジルメチル)アミン3
6.4%であった。なお、3−シアノピリジンは31.
7%残存していた。
高選択的に収率良く工業的に製造することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 シアノピリジンに水素と水素化触媒を用
いて接触還元反応させてアミノメチルピリジンを製造す
る方法において、前記反応を下記一般式(1) 【化1】 (R1及びR2は、水素原子、又は水酸基を有すること
もある炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基を示
すが、両者が同時に水素原子であることはなく、R3は
水酸基を有する炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキ
ル基を示す。)で表されるアミノアルコール類の存在下
に行うことを特徴とするアミノメチルピリジンの製造方
法。 - 【請求項2】 シアノピリジンに水素と水素化触媒を用
いて接触還元反応させてアミノメチルピリジンを製造す
る方法において、前記反応を下記一般式(2) 【化2】 (R4、R5及びR6は、水素原子又は炭素数1〜4の
直鎖または分岐のアルキル基を示す。ただし、R4とR
5が同時に水素原子である場合はR6 は水素原子であ
り、R4とR5のいずれか一方が水素原子である場合は
R6は水素原子でない。)で表されるアミン類と、一般
式(3) 【化3】 R7OH ・・・・・(3) (R7は、水素原子又は炭素数1〜4の直鎖または分岐
のアルキル基を示す。)で表される水又はアルコール類
の存在下に行うことを特徴とするアミノメチルピリジン
の製造方法。 - 【請求項3】 シアノピリジンに水素と水素化触媒を用
いて接触還元反応させてアミノメチルピリジンを製造す
る方法において、前記反応を下記一般式(1) 【化4】 (R1及びR2は、水素原子、又は水酸基を有すること
もある炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基を示
すが、両者が同時に水素原子であることはなく、R3は
水酸基を有する炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキ
ル基を示す。)で表されるアミノアルコール類と、下記
一般式(3) 【化5】 R7OH ・・・・・(3) (R7は、水素原子又は炭素数1〜4の直鎖または分岐
のアルキル基を示す。)で表される水又はアルコール類
の存在下に行うことを特徴とするアミノメチルピリジン
の製造方法。 - 【請求項4】 水素化触媒がγ−アルミナに担持された
パラジウム触媒である、請求項1〜3いずれか記載のア
ミノメチルピリジンの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002092620A JP4310511B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | アミノメチルピリジンの製造方法 |
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