JP3290741B2 - 1−イソブチルピペラジン類の製造法 - Google Patents

1−イソブチルピペラジン類の製造法

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JP3290741B2 JP06346393A JP6346393A JP3290741B2 JP 3290741 B2 JP3290741 B2 JP 3290741B2 JP 06346393 A JP06346393 A JP 06346393A JP 6346393 A JP6346393 A JP 6346393A JP 3290741 B2 JP3290741 B2 JP 3290741B2
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1−イソブチルピペラジ
ン類の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、1−イソブチルピペラジン類の製
造法としては、次の方法が知られている。 (1)エタノール溶媒を使用して、1−エトキシカルボ
ニルピペラジンとパラスルホン酸イソブチルを作用さ
せ、引き続き濃縮、中和、抽出、塩酸処理、抽出、濃
縮、蒸留して、1−エトキシカルボニル−4−イソブチ
ルピペラジンを得る方法(J.Prakt.Chem.
30(1−2),10ー12(1965)。 (2)1−メチルピペラジンのエナミンをパラジウム触
媒下に、水素化して、1−イソブチル−4−メチルピペ
ラジンを得る方法(C.R.Acad.Sci.Par
is.Ser.C.1968,267(12)724−
7)。
【0003】
【本発明が解決しょうとする課題】前記(1)の方法は
1−エトキシカルボニルピペラジンとパラトルエンスル
ホン酸を反応させた後、種々の単位操作を必要とし、さ
らに塩酸処理の工程では48時間も要すことから、工業
的方法としては好ましくない。前記(2)の方法は、1
−メチルピペラジンとイソブチルアセトアルデヒドとの
反応で、一度、1−メチルピペラジンのエナミンを生成
し、これを水素還元する方法であるので、2工程を要し
工業的に不利である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究を
行った結果、ピペラジン類にイソブチルアルデヒドを供
給しながら、これらと水素を水素化触媒の存在下に反応
させるだけで、1−イソブチルピペラジン類を好収率で
製造出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は一般式(1):
【化3】 (式中、R1は水素原子、ホルミル基、アルコキシカル
ボニル基又はベンジル基を表わす。R2及びR3は水素原
子又は低級アルキル基を表わす。)で示されるピペラジ
ン類にイソブチルアルデヒドを供給しながら、当該ピペ
ラジン類、イソブチルアルデヒド及び水素を水素化触媒
の存在下に反応させることを特徴とする、一般式
(2):
【化4】 (式中、R1、R2及びR3は前記と同じ。)で示される
1−イソブチルピペラジン類の製造法を提供するもので
ある。
【0006】一般式(1)及び(2)に於てR1で表さ
れるアルコキシカルボニル基としてはメトキシカルボニ
ル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル
基、ブトキシカルボニル基等が挙げられる。一般式
(1)及び(2)に於てR2及びR3で表される低級アル
キル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基等が挙げられる。
【0007】本発明に於て、出発原料である一般式
(1)で示されるピぺラジン類としては、具体的にはピ
ペラジン、1−ホルミルピペラジン、1−エトキシカル
ボニルピペラジン、2−メチルピペラジン、1−ホルミ
ル−2−メチルピペラジン、1−エトキシカルボニル−
3−メチルピラジン、2,3−ジメチルピペラジン、
2,5−ジメチルピペラジン、2,6−ジメチルピペラ
ジン、1−ホルミル−2,6−ジメチルピペラジン、1
−ホルミル−3,5−ジメチルピペラジンや、1−メチ
ルピペラジン、1−エチルピペラジン等の1−アルキル
ピペラジン等が挙げられる。
【0008】本発明で用いられるイソブチルアルデヒド
の使用量は、ピペラジン類に対して等モル以上あれば充
分であるが、好ましくは1〜5倍モルの範囲である。イ
ソブチルアルデヒドの供給時間は1〜10時間が好適で
ある。
【0009】本発明に於て、水素化触媒としてはラネー
ニッケル、ラネーコバルトなどのラネー触媒、パラジウ
ム触媒、白金触媒などの貴金属触媒が挙げられる。なか
でもパラジウム触媒が好適であり、通常アルミナ、珪藻
土、白土、活性炭等に担持させたものが使用される。水
素化触媒の使用量としては特に制限されないが、例えば
5%パラジウム/活性炭の場合は、原料のピペラジンに
対して0.5〜20重量%の範囲が好適である。
【0010】本発明において反応溶媒は使用しなくても
反応は進行するが、原料のピペラジン類とイソブチルア
ルデヒド、及び生成される一般式(2)で示される1−
イソブチルピペラジン類を溶解させる不活性溶媒を使用
すると、反応がよりスムーズに進行する。本発明で使用
される不活性溶媒は特に限定されないが、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の炭化水素系有機溶媒やメタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブタ
ノー等のアルコール類が好ましく、なかでもイソブタノ
ールが最も好ましい。
【0011】本発明の反応温度は通常80℃以上である
が、より効果的に反応を進行させるためには100〜1
30℃の範囲が好ましい。反応温度が低いと反応速度が
遅く工業的に不利となる。また、反応温度が130℃よ
り高いと、反応が進行しすぎて、副生物例えば1,4−
ジイソブチルピペラジンが増加し、その分離除去処理に
長時間を要すと共に、一般式(2)で示される1−イソ
ブチルピペラジン類の収率が低下するので、工業的に不
利である。
【0012】本発明は通常加圧下で反応を行い、その反
応圧としては所定の温度での蒸気圧以上であれば充分で
あるが、好ましくは水素で加圧された10〜70Kg/
cm2 の範囲である。所定の圧力を維持するには、水素
を供給しながらコントロールし、水素が消費されて内圧
がさがれば水素を補給して、所定内圧を維持することが
出来る。上記反応で得られた一般式(2)で示される1
−イソブチルピペラジン類は、一般的な濾過、濃縮、蒸
留操作だけで簡単に得られる。
【0013】
【実施例】以下に、実施例を掲げて本発明を具体的に説
明するが、本説明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 実施例1 電磁式撹拌機の備わった1リットルSUS製オートクレ
ーブに、トルエン258グラム、ピペラジン86グラム
(1モル)及びラネーニッケル8.6グラムを仕込んだ
後、水素で内圧を20Kg/cm2にした。内温120
℃で外部から供給用ポンプを用い、約2時間要してイソ
ブチルアルデヒド86.4グラム(1.2モル)供給し
た。この間、内圧は水素を供給しながら、20〜25K
g/cm2に維持した。イソブチルアルデヒドの供給が
終わった後、同温、同圧で1時間撹拌を行った。その
後、冷却し、触媒を濾過で除去し、濾液をエバポレータ
ーで濃縮した。次いで、クライゼン蒸留(単蒸留)で留
分1を29グラム、留分2を132グラム及び留分3を
58グラムを得た。留分1はガスクロ純度で6%の1−
イソブチルピペラジンを含み、他はトルエンであった。
留分2は17%の1−イソブチルピペラジン以外はトル
エンであった。留分3は62.5%の1−イソブチルピ
ペラジン、2%の1,4−ジイソピペラジン、32.2
%のエナミン(ピペラジンとイソブチルアルデヒドとの
縮合物)であった。ガスクロ純分による集計で、ピペラ
ジンに対する1−イソブチルピペラジンの収率は42%
であった。
【0014】実施例2 触媒に5%パラジウム/活性炭4.3グラムを用いた他
は、実施例1と同様にした。クライゼン蒸留で得た留分
は、留分1が135グラム、留分2が110グラム、留
分3が2グラムであった。ガスクロ組成は留分1が1−
イソブチルピペラジン9.3%、トルエン等90.7%
で、留分2は1−イソブチルピペラジン80%、1,4
−ジイソブチルピペラジンは7.6%、留分3は1−イ
ソブチルピペラジン7%、1,4−ジイソピペラジン8
3%であった。ガスクロ集計による1−イソブチルピペ
ラジンの収率は69%、1,4−ジイソブチルピペラジ
ンの収率10.3%であった。
【0015】実施例3 20リットルの電磁式撹拌器の備わったSUS製オート
クレーブに、イソブタノール3440グラム、ピペラジ
ン3440グラム及び5%パラジウム/活性炭344グ
ラムを仕込んだ後、水素で内圧を20Kg/cm2
し、撹拌しながら内温を110℃にした。外部からイソ
ブチルアルデヒド3024グラムを3時間で連続的に供
給し、内圧は水素を供給しながら20ー25Kg/Kg
/cm2に維持した。イソブチルアルデヒドの供給が終
わってから、同温、同圧で撹拌を1時間行なった。反応
後、冷却して触媒を濾別し、濾液をエバポレーターで濃
縮し、残渣をディクソンパッキンを充填した高さ30C
m、直径30mmの蒸留塔を用い、蒸留した。その結
果、1−イソブチルピペラジンと1,4−ジイソブチル
ピペラジンの生成比は、74.9:15.4であった。
また、ガスクロ純度99.4%の1−イソブチルピペラ
ジンを5317グラムを得、そのイソブチルアルデヒド
に対する収率は67%であった。
【0016】実施例4 1リットルのオートクレーブと原料に1−ホルミルピペ
ラジン114グラム(1モル)を用いた他は、実施例3
と同様の方法(仕込量は1リットルサイズに換算する)
で反応を行った結果、1−ホルミルピペラジンに対する
1−ホルミル−4−イソブチルピペラジンの収率は92
%であった。
【0017】実施例5 原料に1−エトキシカルボニル−2−メチルピペラジン
を用いた以外は、実施例4と同様の方法で反応を行った
結果、1−エトキシカルボニル−2−メチルピペラジン
に対する1−エトキシカルボニル−4−イソブチル−2
−メチルピペラジンの収率は95%であった。
【0018】
【発明の効果】本発明の方法によれば、1工程で収率よ
く、1−イソブチルピペラジン類を得ることが出来るの
で、本発明は工業的に極めて有用なものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−282375(JP,A) Chem.Pharm.Bull., 1993年 1月15日,Vol.41,No. 1,p.148−155 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 295/00 - 295/32 B01J 23/44 C07D 241/04 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1): 【化1】 (式中、R1は水素原子、ホルミル基、アルコキシカル
    ボニル基又はベンジル基を表わす。R2及びR3は水素原
    子又は低級アルキル基を表わす。)で示されるピペラジ
    ン類にイソブチルアルデヒドを供給しながら、当該ピペ
    ラジン類、イソブチルアルデヒド及び水素をパラジウム
    触媒の存在下に反応させることを特徴とする、一般式
    (2): 【化2】 (式中、R1、R2及びR3は前記と同じ。)で示される
    1−イソブチルピペラジン類の製造法。
  2. 【請求項2】 反応温度が100〜130℃である請求
    項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 溶媒としてイソブタノールを用いる請求
    項1または2記載の製造法。
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Chem.Pharm.Bull.,1993年 1月15日,Vol.41,No.1,p.148−155

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