JP4769464B2

JP4769464B2 - アルコール化合物の製造方法

Info

Publication number: JP4769464B2
Application number: JP2005004872A
Authority: JP
Inventors: 彰彦江川; 徹司西山
Original assignee: Koei Chemical Co Ltd
Current assignee: Koei Chemical Co Ltd
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-01-12
Also published as: JP2006193443A

Description

本発明は、アルコール化合物の製造方法に関する。

式（２）

（式中、Ｒ^１は水素原子またはアルキル基を表わし、ｎは１または２を表わす。）
で示されるアルコール化合物は、医薬中間体として有用であることが知られており、式（１）

（式中Ｒ^１およびｎは上記と同一の意味を表わし、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、水酸基またはアミノ基を表わし、ｎは上記と同一の意味を表わす。）
で示される化合物を、まず水素化アルミニウムリチウム等の還元試薬で還元して、式（３）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびｎは上記と同一の意味を表わす。）
で示される化合物を得、得られた式（３）で示される化合物をパラジウム／活性炭触媒の存在下で水素化分解する方法が知られている（例えば特許文献１参照。）。しかしながら、かかる方法は、還元を二段階に分けて行う方法であって、それぞれの還元条件が異なっているため、操作面で煩雑であり、しかも取扱いに注意を要する水素化アルミニウムリチウムや高価なパラジウム／活性炭触媒を用いているため、工業的には必ずしも十分満足し得るものではなかった。

一方で、前記式（１）で示される化合物を、パラジウム／活性炭触媒の存在下に一段階で還元処理する方法を試みたところ、副生成物の生成が多く、収率も低いものであった。

特開昭６３−１９２７５１号公報

このような状況のもと、本発明者らは、前記式（１）で示される化合物から、一段階で式（２）で示されるアルコール化合物を製造する方法を検討したところ、ラネーニッケル触媒を用い、前記式（１）で示される化合物と水素とを反応させることにより、収率よく、式（２）で示されるアルコール化合物が得られることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、式（１）

（式中、Ｒ^１は、水素原子またはアルキル基を表わし、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、水酸基またはアミノ基を表わし、ｎは１または２を表わす。）
で示される化合物と水素を、ラネーニッケル触媒の存在下に反応させることを特徴とする式（２）

（式中、Ｒ^１およびｎは上記と同一の意味を表わす。）
で示されるアルコール化合物の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、式（１）で示される化合物から、一段階で目的とする式（２）で示されるアルコール化合物が、収率よく得られるため、工業的に有利な製造方法となり得る。

式（１）

で示される化合物の式中、Ｒ^１は、水素原子またはアルキル基を表わし、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、水酸基またはアミノ基を表わし、ｎは１または２を表わす。

アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、２，２，３，３−テトラメチルブチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基等の炭素数１〜１８の直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基が挙げられる。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２，２，３，３−テトラメチルブチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ基、ｎ−オクタデシルオキシ基等の炭素数１〜１８の直鎖状もしくは分枝鎖状のアルコキシ基が挙げられる。アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。

かかる式（１）で示される化合物としては、例えば１−ベンジル−３−ピロリドン、１−（２−メチルベンジル）−３−ピロリドン、１−（３−メチルベンジル）−３−ピロリドン、１−（４−メチルベンジル）−３−ピロリドン、１−（２−メトキシベンジル）−３−ピロリドン、１−（３−メトキシベンジル）−３−ピロリドン、１−（４−メトキシベンジル）−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−メチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−メチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−メチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−エチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−エチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−エチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−プロピル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−プロピル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−プロピル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−イソプロピル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−イソプロピル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−イソプロピル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−イソブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−イソブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−イソブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｓｅｃ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｓｅｃ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｓｅｃ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ペンチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−ペンチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−ペンチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−オクチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−オクチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−オクチル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ノニル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−ノニル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−ノニル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−デシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−デシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−デシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ドデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−ドデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−ドデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ヘキサデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−ヘキサデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−ヘキサデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−２−ｎ−オクタデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−４−ｎ−オクタデシル−３−ピロリドン、１−ベンジル−５−ｎ−オクタデシル−３−ピロリドン、

１−ベンジル−４−ピペリドン、１−（２−メチルベンジル）−４−ピペリドン、１−（３−メチルベンジル）−４−ピペリドン、１−（４−メチルベンジル）−４−ピペリドン、１−（２−メトキシベンジル）−４−ピペリドン、１−（３−メトキシベンジル）−４−ピペリドン、１−（４−メトキシベンジル）−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−メチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−メチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−エチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−エチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−プロピル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−プロピル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−イソプロピル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−イソプロピル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−ブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−イソブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−イソブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｓｅｃ−ブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｓｅｃ−ブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ペンチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−ペンチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−オクチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−オクチル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ノニル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−ノニル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−デシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−デシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ドデシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−ドデシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−ヘキサデシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−ヘキサデシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−２−ｎ−オクタデシル−４−ピペリドン、１−ベンジル−３−ｎ−オクタデシル−４−ピペリドン等が挙げられる。

かかる式（１）で示される化合物は、市販されているものを用いてもよいし、例えば特開平１０−２５１２２９号公報等の公知の方法に準じて製造したものを用いてもよい。

ラネーニッケル触媒としては、市販されているものを用いてもよいし、ニッケル/アルミニウム合金等のニッケル含有合金をアルカリ水等で展開して調製したものを用いてもよい。ニッケル合金をアルカリ水等で展開し、ラネーニッケル触媒を調製する方法としては、例えば有機合成実験法ハンドブック，有機合成化学協会編、平成２年３月３１日，丸善株式会社発行等の公知の方法が挙げられる。

ラネーニッケル触媒の使用量は、式（１）で示される化合物に対して、通常０．１〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％である。

反応は、通常溶媒中で、式（１）で示される化合物と水素とラネーニッケル触媒とを混合、接触させることにより実施される。溶媒としては、例えば水、有機溶媒、水と有機溶媒との混合溶媒が挙げられ、水または水と有機溶媒との混合溶媒が好ましい。水と有機溶媒との混合溶媒中の水と有機溶媒との比率は特に制限されないが、有機溶媒よりも水の方が多いことが好ましい。有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、例えばトルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。かかる溶媒の使用量は、式（１）で示される化合物に対して、通常０．１〜１０重量倍、好ましくは０．５〜５重量倍である。なお、反応を阻害しない程度で、例えば酢酸、プロピオン酸等の有機酸化合物が存在していてもよい。

水素圧は、通常０．１〜１５ＭＰａ、好ましくは０．５〜１０ＭＰａである。

反応温度は、通常０〜２００℃、好ましくは２０〜１７０℃である。反応開始から反応終了まで略一定温度で反応を行ってもよいし、反応途中で反応温度を変化させて反応を実施してもよい。

反応終了後、例えば反応液中のラネーニッケル触媒を濾別し、必要に応じて水に不溶の有機溶媒を加えて洗浄処理し、得られる水層を濃縮処理することにより、式（２）

（式中、Ｒ^１およびｎは上記と同一の意味を表わす。）
で示されるアルコール化合物を取り出すことができる。取り出した式（２）で示されるアルコール化合物は、例えば蒸留等の通常の精製手段によりさらに精製してもよい。水に不溶の有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、例えばジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられ、その使用量は特に制限されない。

かかる式（２）で示されるアルコール化合物としては、例えば３−ヒドロキシピロリジン、２−メチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−メチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−メチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−エチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−エチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−エチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−プロピル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−プロピル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−プロピル−３−ヒドロキシピロリジン、２−イソプロピル−３−ヒドロキシピロリジン、４−イソプロピル−３−ヒドロキシピロリジン、５−イソプロピル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−イソブチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−イソブチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−イソブチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｓｅｃ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｓｅｃ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｓｅｃ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−ペンチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−ペンチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−ペンチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−オクチル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−オクチル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−オクチル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−ノニル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−ノニル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−ノニル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−デシル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−デシル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−デシル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−ドデシル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−ドデシル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−ドデシル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−ヘキサデシル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−ヘキサデシル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−ヘキサデシル−３−ヒドロキシピロリジン、２−ｎ−オクタデシル−３−ヒドロキシピロリジン、４−ｎ−オクタデシル−３−ヒドロキシピロリジン、５−ｎ−オクタデシル−３−ヒドロキシピロリジン、

４−ヒドロキシピペリジン、２−メチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−メチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−エチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−エチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−プロピル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−プロピル−４−ヒドロキシピペリジン、２−イソプロピル−４−ヒドロキシピペリジン、３−イソプロピル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−ブチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−ブチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−イソブチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−イソブチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｓｅｃ−ブチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｓｅｃ−ブチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−ペンチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−ペンチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−オクチル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−オクチル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−ノニル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−ノニル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−デシル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−デシル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−ドデシル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−ドデシル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−ヘキサデシル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−ヘキサデシル−４−ヒドロキシピペリジン、２−ｎ−オクタデシル−４−ヒドロキシピペリジン、３−ｎ−オクタデシル−４−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、分析には、ガスクロマトグラフィー分析法を用いた。

実施例１
電磁攪拌式オートクレーブ（容量：１Ｌ）に、１−ベンジル−４−ピペリドン１８９．３ｇ、ラネーニッケル触媒３７．９ｇ（日興リカ株式会社製Ｒ−２０５）および水２５０ｇを加え、水素圧４ＭＰａ、内温１５０℃で７時間５０分反応させた。反応液を室温まで冷却し、前記ラネーニッケル触媒を濾別した。濾別したラネーニッケル触媒を水で洗浄し、先に得た濾液と合一した後、分液処理し、４−ヒドロキシピペリジン９５．４ｇを含む水層を得た。収率：９４％（１−ベンジル−４−ピペリドン基準）。

実施例２
前記実施例１と同様に実施して得られた４−ヒドロキシピペリジンを含む水層２４９ｇを蒸留処理（１０ｃｍディクソン塔を備えた蒸留装置を使用）し、４−ヒドロキシピペリジンを、取得率８７％（１−ベンジル−４−ピペリドン基準）、純度９９．９％で得た。

実施例３
電磁攪拌式オートクレーブ（容量：１Ｌ）に、１−ベンジル−４−ピペリドン１８９．３ｇ、ラネーニッケル触媒３７．９ｇ（川研ファインケミカル製ＮＤＴ−６５）および水２５０ｇを加え、水素圧４ＭＰａ、内温５０℃で３時間２０分反応させた。さらに、内温１５０℃に昇温し、同温度で６時間３０分反応させた。反応液を室温まで冷却し、前記ラネーニッケル触媒を濾別した。濾別したラネーニッケル触媒を水で洗浄し、先に得た濾液と合一した後、分液処理し、４−ヒドロキシピペリジン９１．７ｇを含む水層を得た。収率：９１％（１−ベンジル−４−ピペリドン基準）。

Claims

式（１）

（式中、Ｒ^１は、水素原子またはアルキル基を表わし、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または相異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、水酸基またはアミノ基を表わし、ｎは１または２を表わす。）
で示される化合物と水素を、ラネーニッケル触媒の存在下に反応させることを特徴とする式（２）

（式中、Ｒ^１およびｎは上記と同一の意味を表わす。）
で示されるアルコール化合物の製造方法。