JP3848386B2 - Process for producing N, N-dialkyl-2-pyridinamines - Google Patents

Description

（式中、Ｒ及びＲ¹は、同じか或は異なって低級アルキル基を示す。ｎは０、１又は２である。）で表わされるＮ−アルキル−２−ピリジンアミン類を、相間移動触媒及び第三級アミンの存在下、一般式（２）：
Ｒ²Ｘ （２）
（式中、Ｒ²は低級アルキル基を、Ｘはハロゲン原子を示す。）で表わされるハロゲン化アルキルと反応させることを特徴とする一般式（３）：
【化４】

（式中、Ｒ、Ｒ¹、Ｒ²及びｎは上記と同じ。）で表わされるＮ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類の製造方法に関する。
【０００６】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する一般式（１）のＮ−アルキル−２−ピリジンアミン類［以下、Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）という。］において、Ｒ及びＲ¹は、同じか或は異なって低級アルキル基である。低級アルキル基は、炭素数１〜３の低級アルキル基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基である。また、一般式（１）において、ｎは０、１又は２であり、ｎが２のとき、２つの低級アルキル基Ｒは同じ低級アルキル基であっても、異なるものであってもよい。
【０００７】
Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）の具体例としては、例えばＮ−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−プロピル−２−ピリジンアミン、Ｎ，４−ジメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，６−ジメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−４−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−プロピル−４−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−プロピル−６−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，４，６−トリメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−４，６−ジメチル−２−ピリジンアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０００８】
本発明に使用される一般式（２）のハロゲン化アルキル［以下、ハロゲン化アルキル（２）という。］において、Ｒ²は低級アルキル基であり、上記Ｒ及びＲ¹の低級アルキル基と同様である。Ｘは塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子である。ハロゲン化アルキル（２）の具体例としては、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル等が挙げられる。
ハロゲン化アルキル（２）の使用量は、Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）に対して当モル以上であればよく、好ましくはＮ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）１モルに対して１〜３モル、さらに好ましくは１．１〜２モルである。
【０００９】
本発明の方法により製造される一般式（３）のＮ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類［以下、Ｎ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類（３）という。］の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−２−ピリジンアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ，４−トリメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ，６−トリメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，４−ジメチル−Ｎ−エチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，６−ジメチル−Ｎ−エチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−４−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−６−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピル−４−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピル−６−メチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，Ｎ，４，６−テトラメチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，４，６−トリメチル−Ｎ−エチル−２−ピリジンアミン、Ｎ，４，６−トリメチル−Ｎ−プロピル−２−ピリジンアミン等が挙げられる。
【００１０】
本発明において相間移動触媒としては、第四級アンモニウム塩、クラウンエーテル類を用いることができ、経済性の観点から第四級アンモニウム塩が好ましい。第四級アンモニウム塩の具体例としては、臭化第四級アンモニウム塩、塩化第四級アンモニウム塩、ヨウ化第四級アンモニウム塩、第四級アンモニウム硫酸水素塩等が挙げられる。臭化第四級アンモニウム塩としては、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化トリオクチルメチルアンモニウム、臭化ブチルトリエチルアンモニウム等の臭化テトラアルキルアンモニウム、臭化Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルベンジルアンモニウム、臭化Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルベンジルアンモニウム等の臭化Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキルアラルキルアンモニウムが挙げられ、またこれら臭化第四級アンモニウム塩の臭素イオンを、塩素イオン、ヨウ素イオン又は硫酸水素イオンに置き換えたものが塩化第四級アンモニウム塩、ヨウ化第四級アンモニウム塩、第四級アンモニウム硫酸水素塩の具体例として挙げられる。
【００１１】
相間移動触媒の使用量は、通常Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）１重量部に対して１〜２０重量％、好ましくは１０〜１５重量％である。相間移動触媒の使用量が上記範囲よりも少ないと、反応の進行が遅く長時間を要するため好ましくない。相間移動触媒の使用量が上記範囲よりも多い場合は特に問題はないが、経済的な観点より上記範囲であるのが好ましい。
【００１２】
本発明において第三級アミンは、脱ハロゲン化水素剤として使用される。
第三級アミンの使用量は、Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）１モルとハロゲン化アルキル（２）１モルとの反応により、ハロゲン化水素１モルが生成することから、Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）１モルに対して１モル以上であればよく、好ましくは１．３〜１．５モルである。第三級アミンの具体例としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−ｎ−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、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンジルアミン等のＮ，Ｎ−ジアルキルアラルキルアミン類等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
本発明の方法においては、通常溶媒が使用される。溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が、好適に使用されるが、反応により変質しないものであれば特に限定されない。溶媒を使用する場合、その使用量は特に限定されないが、Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）１重量部に対して１〜３重量部が適当である。
【００１４】
本発明の実施方法の一例を示すと、オートクレーブ反応器にＮ−アルキル−２−ピリジンアミン類（１）、ハロゲン化アルキル（２）、相間移動触媒、第三級アミン及び溶媒を仕込み、この原料混合物を撹拌しながら８０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０℃まで昇温する。その後同温度に保ち４〜１５時間撹拌を続けて反応を行うと、Ｎ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類（３）が高収率で生成する。反応温度が上記範囲よりも低いと反応の進行が遅く長時間を要し、また上記範囲よりも高いと反応収率が低下する傾向が見られるため好ましくない。
【００１５】
反応により生成したＮ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類（３）の反応液からの単離精製は、従来よく知られた方法で実施することができる。例えば、反応終了後、反応液を室温まで冷却し、第三級アミンのハロゲン化水素酸塩をろ別し、次にろ液を蒸留すれば目的物のＮ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類（３）を単離することができる。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例により本発明を説明するが、これらの実施例は一例示に過ぎず、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
１リットルのガラス製オートクレーブ反応器にＮ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミン８８．４ｇ（０．６４９モル）、臭化エチル１０６．３ｇ（０．９７５モル）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン１２６．０ｇ（０．９７５モル）、臭化テトラブチルアンモニウム８．８ｇ及びトルエン１９０．４ｇを仕込み、反応器内を窒素ガスで置換した。撹拌しながら、１２０℃まで昇温し、同温度に１０時間保って反応を行った。反応時の反応圧は２×１０⁵Ｐａであった。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、析出したＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンの臭化水素酸塩をろ別し、ろ液を減圧蒸留した。蒸留で得られた全留分をガスクロマトグラフィーにて分析したところ、Ｎ，Ｎ−ジエチル−６−メチル−２−ピリジンアミンの収率は９２．６％であり、原料のＮ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミンの未反応率は０．１％であった。
【００１７】
実施例２
１リットルのガラス製オートクレーブ反応器にＮ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミン１１．１ｇ（０．０８１５モル）、臭化エチル１７．７ｇ（０．１６２モル）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン２０．７ｇ（０．１６０モル）、臭化テトラブチルアンモニウム１．３６ｇ及びトルエン１２．２ｇを仕込み、反応器内を窒素ガスで置換した。撹拌しながら、１５０〜１６０℃まで昇温し、同温度に９時間保って反応を行った。反応時の反応圧は５．３×１０⁵〜７．５×１０⁵Ｐａであった。反応終了後、実施例１と同様に操作を行った。Ｎ，Ｎ−ジエチル−６−メチル−２−ピリジンアミンの収率は８８．３％であり、原料のＮ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミンの未反応率は２．０％であった。
【００１８】
実施例３
１リットルのガラス製オートクレーブ反応器にＮ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミン１１．１ｇ（０．０８１５モル）、臭化エチル１７．４ｇ（０．１６０モル）、トリエチルアミン１６．２ｇ（０．１６０モル）、臭化テトラブチルアンモニウム１．３６ｇ及びトルエン１３．６ｇを仕込み、反応器内を窒素ガスで置換した。撹拌しながら、１５０℃まで昇温し、同温度に９時間保って反応を行った。反応時の反応圧は２．２×１０⁵Ｐａであった。反応終了後、実施例１と同様に操作を行った。Ｎ，Ｎ−ジエチル−６−メチル−２−ピリジンアミンの収率は８２．６％であり、原料のＮ−エチル−６−メチル−２−ピリジンアミンの未反応率は７．０％であった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、取扱に注意を要する原料を用いることなく、Ｎ−アルキル−２−ピリジンアミン類から１段の反応で、しかも高収率で目的とするＮ，Ｎ−ジアルキル−２−ピリジンアミン類を製造することができ、本発明は従来の方法に比べて優れた方法である。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for producing N, N-dialkyl-2-pyridinamines. More specifically, the present invention relates to a method for producing N, N-dialkyl-2-pyridinamines by reacting N-alkyl-2-pyridinamines with alkyl halides.
N, N-dialkyl-2-pyridinamines are useful compounds as intermediates for medical and agricultural chemicals and photographic drugs.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for producing N, N-dialkyl-2-pyridinamines, N-alkyl-2-pyridinamines are reacted with sodaamide, and then the resulting reaction product is reacted with an alkyl halide (special feature). No. 54-23631) is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, N, N-dialkyl-2-pyridineamines are obtained from N-alkyl-2-pyridinamines through a two-step reaction, and sodaamide is used which requires careful handling. Safety measures are necessary. Thus, it is difficult to say that the conventional method is satisfactory as a method for industrially producing N, N-dialkyl-2-pyridineamines.
The present invention is a method that can solve the above-described problems, that is, N, N-dialkyl-2-alkylene is obtained by using a compound that is one-step reaction and easy to handle from N-alkyl-2-pyridinamines. An object is to provide a method for producing pyridineamines.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies to solve the above problems, the present inventor reacted N-alkyl-2-pyridinamines with alkyl halides in the presence of a phase transfer catalyst and a tertiary amine that are easy to handle. The inventors have found that N, N-dialkyl-2-pyridinamines can be produced with high yield, and have completed the present invention.
[0005]
That is, the present invention relates to the general formula (1):
[Chemical 3]

(Wherein R and R ¹ are the same or different and each represents a lower alkyl group. N is 0, 1 or 2). And in the presence of a tertiary amine, the general formula (2):
R ² X (2)
(Wherein R ² represents a lower alkyl group, and X represents a halogen atom). Reaction with an alkyl halide represented by the general formula (3):
[Formula 4]

(Wherein, R, R ¹ , R ² and n are the same as above), and relates to a process for producing N, N-dialkyl-2-pyridinamines.
[0006]
The present invention is described in detail below.
N-alkyl-2-pyridineamines of the general formula (1) used in the present invention [hereinafter referred to as N-alkyl-2-pyridineamines (1). ], R and R ¹ are the same or different and are lower alkyl groups. The lower alkyl group is a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. In the general formula (1), n is 0, 1 or 2, and when n is 2, the two lower alkyl groups R may be the same lower alkyl group or different ones.
[0007]
Specific examples of N-alkyl-2-pyridineamines (1) include, for example, N-methyl-2-pyridineamine, N-ethyl-2-pyridineamine, N-propyl-2-pyridineamine, N, 4- Dimethyl-2-pyridinamine, N, 6-dimethyl-2-pyridinamine, N-ethyl-4-methyl-2-pyridinamine, N-ethyl-6-methyl-2-pyridinamine, N-propyl-4- Examples include methyl-2-pyridineamine, N-propyl-6-methyl-2-pyridineamine, N, 4,6-trimethyl-2-pyridineamine, N-ethyl-4,6-dimethyl-2-pyridineamine and the like. However, it is not limited to these.
[0008]
Alkyl halide of the general formula (2) used in the present invention [hereinafter referred to as halogenated alkyl (2). ] R < ² > is a lower alkyl group, and is the same as the lower alkyl group for R and R < ¹ > above. X is a halogen atom such as chlorine, bromine or iodine. Specific examples of the alkyl halide (2) include methyl chloride, ethyl chloride, propyl chloride, methyl bromide, ethyl bromide, propyl bromide, methyl iodide, ethyl iodide, propyl iodide and the like.
The amount of the halogenated alkyl (2) used may be equal to or more than that of the N-alkyl-2-pyridineamines (1), and preferably 1 mol of the N-alkyl-2-pyridineamines (1). 1 to 3 mol, more preferably 1.1 to 2 mol, based on the amount.
[0009]
N, N-dialkyl-2-pyridinamines of the general formula (3) produced by the method of the present invention [hereinafter referred to as N, N-dialkyl-2-pyridinamines (3). As specific examples, N, N-dimethyl-2-pyridineamine, N, N-diethyl-2-pyridineamine, N, N-dipropyl-2-pyridineamine, N-methyl-N-ethyl-2- Pyridineamine, N-methyl-N-propyl-2-pyridineamine, N-ethyl-N-propyl-2-pyridineamine, N, N, 4-trimethyl-2-pyridineamine, N, N, 6-trimethyl- 2-pyridineamine, N, 4-dimethyl-N-ethyl-2-pyridineamine, N, 6-dimethyl-N-ethyl-2-pyridineamine, N, N-diethyl-4-methyl-2-pyridineamine, N, N-diethyl-6-methyl-2-pyridinamine, N-ethyl-N-propyl-4-methyl-2-pyridinamine, N-ethyl-N-propyl-6-methyl-2-pyridy Amine, N, N, 4,6-tetramethyl-2-pyridineamine, N, 4,6-trimethyl-N-ethyl-2-pyridineamine, N, 4,6-trimethyl-N-propyl-2-pyridine An amine etc. are mentioned.
[0010]
In the present invention, quaternary ammonium salts and crown ethers can be used as the phase transfer catalyst, and quaternary ammonium salts are preferred from the viewpoint of economy. Specific examples of the quaternary ammonium salt include quaternary ammonium bromide, quaternary ammonium chloride, quaternary ammonium iodide, quaternary ammonium hydrogen sulfate, and the like. Examples of the quaternary ammonium bromide salt include tetraalkylammonium bromide, trioctylmethylammonium bromide, tetraalkylammonium bromide such as butyltriethylammonium bromide, N, N, N-trimethylbenzylammonium bromide, bromide. N, N, N-triethylbenzylammonium bromide such as N, N, N-triethylbenzylammonium bromide, and bromine ions of these quaternary ammonium bromides can be used as chlorine ions, iodine ions or hydrogen sulfate ions. Specific examples of quaternary ammonium chlorides, quaternary ammonium iodides, and quaternary ammonium hydrogensulfates are listed as follows.
[0011]
The amount of the phase transfer catalyst used is usually 1 to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight, based on 1 part by weight of the N-alkyl-2-pyridinamine (1). If the amount of the phase transfer catalyst used is less than the above range, the reaction proceeds slowly and requires a long time, which is not preferable. There is no particular problem when the amount of the phase transfer catalyst used is larger than the above range, but the above range is preferable from an economical viewpoint.
[0012]
In the present invention, a tertiary amine is used as a dehydrohalogenating agent.
The amount of tertiary amine used is that N-alkyl-2-pyridinamine (1) 1 mol and halogenated alkyl (2) 1 mol generate 1 mol of hydrogen halide. The alkyl-2-pyridinamine (1) may be 1 mol or more, preferably 1.3 to 1.5 mol, per 1 mol. Specific examples of the tertiary amine include, for example, trialkylamines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, triisopropylamine, tri-n-butylamine, N, N-diisopropylethylamine, N, N- Examples include N, N-dialkylaralkylamines such as dimethylbenzylamine and N, N-diethylbenzylamine, but are not limited thereto.
[0013]
In the method of the present invention, a solvent is usually used. As the solvent, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene are preferably used, but are not particularly limited as long as they do not change in quality due to the reaction. When a solvent is used, the amount used is not particularly limited, but 1 to 3 parts by weight is suitable for 1 part by weight of N-alkyl-2-pyridinamines (1).
[0014]
An example of the method for carrying out the present invention is as follows. An autoclave reactor is charged with N-alkyl-2-pyridineamines (1), an alkyl halide (2), a phase transfer catalyst, a tertiary amine, and a solvent. While stirring the mixture, the temperature is raised to 80 to 200 ° C, preferably 100 to 170 ° C. After that, when the reaction is continued for 4 to 15 hours while maintaining the same temperature, N, N-dialkyl-2-pyridinamines (3) are produced in a high yield. If the reaction temperature is lower than the above range, the progress of the reaction is slow and requires a long time. If the reaction temperature is higher than the above range, the reaction yield tends to decrease, which is not preferable.
[0015]
Isolation and purification from the reaction solution of N, N-dialkyl-2-pyridinamines (3) produced by the reaction can be performed by a conventionally well-known method. For example, after completion of the reaction, the reaction solution is cooled to room temperature, the tertiary amine hydrohalide is filtered off, and then the filtrate is distilled to obtain the desired N, N-dialkyl-2-pyridinamine. Class (3) can be isolated.
[0016]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but these examples are merely illustrative, and the present invention is not limited to these examples.
Example 1
In a 1 liter glass autoclave reactor, 88.4 g (0.649 mol) of N-ethyl-6-methyl-2-pyridinamine, 106.3 g (0.975 mol) of ethyl bromide, N, N-diisopropylethylamine 126.0 g (0.975 mol), 8.8 g of tetrabutylammonium bromide and 190.4 g of toluene were charged, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen gas. While stirring, the temperature was raised to 120 ° C., and the reaction was carried out while maintaining the same temperature for 10 hours. The reaction pressure during the reaction was 2 × 10 ⁵ Pa. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, the precipitated hydrobromide of N, N-diisopropylethylamine was filtered off, and the filtrate was distilled under reduced pressure. When the total fraction obtained by distillation was analyzed by gas chromatography, the yield of N, N-diethyl-6-methyl-2-pyridinamine was 92.6%, and the starting material N-ethyl-6 The unreacted rate of -methyl-2-pyridinamine was 0.1%.
[0017]
Example 2
In a 1 liter glass autoclave reactor, 11.1 g (0.0815 mol) of N-ethyl-6-methyl-2-pyridinamine, 17.7 g (0.162 mol) of ethyl bromide, N, N-diisopropylethylamine 20.7 g (0.160 mol), 1.36 g of tetrabutylammonium bromide and 12.2 g of toluene were charged, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen gas. While stirring, the temperature was raised to 150 to 160 ° C., and the reaction was carried out while maintaining the same temperature for 9 hours. The reaction pressure during the reaction was 5.3 × 10 ^{5 to} 7.5 × 10 ⁵ Pa. After completion of the reaction, the same operation as in Example 1 was performed. The yield of N, N-diethyl-6-methyl-2-pyridinamine was 88.3%, and the unreacted rate of the starting N-ethyl-6-methyl-2-pyridinamine was 2.0%. It was.
[0018]
Example 3
In a 1 liter glass autoclave reactor, 11.1 g (0.0815 mol) of N-ethyl-6-methyl-2-pyridinamine, 17.4 g (0.160 mol) of ethyl bromide, 16.2 g of triethylamine (0 160 mol), 1.36 g of tetrabutylammonium bromide and 13.6 g of toluene were charged, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen gas. While stirring, the temperature was raised to 150 ° C., and the reaction was carried out while maintaining the same temperature for 9 hours. The reaction pressure during the reaction was 2.2 × 10 ⁵ Pa. After completion of the reaction, the same operation as in Example 1 was performed. The yield of N, N-diethyl-6-methyl-2-pyridinamine was 82.6%, and the unreacted rate of the starting N-ethyl-6-methyl-2-pyridinamine was 7.0%. It was.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, the target N, N-dialkyl-2-pyridine can be obtained from N-alkyl-2-pyridinamines in a one-step reaction and in a high yield without using raw materials that require attention in handling. Amines can be produced, and the present invention is superior to conventional methods.

Claims (1)

General formula (1):

(Wherein R and R ¹ are the same or different and each represents a lower alkyl group. N is 0, 1 or 2). And in the presence of a tertiary amine, the general formula (2):
R ² X (2)
(Wherein R ² represents a lower alkyl group, and X represents a halogen atom). Reaction with an alkyl halide represented by the general formula (3):

(Wherein R, R ¹ , R ² and n are the same as above), a method for producing N, N-dialkyl-2-pyridinamines.