JPH032162A - ピペリジンカルボン酸類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 葉上の利　　野 本発明は、−形式 （式中、Ｘは−ＣＯＯＨ１−ＣＯＮＨ２および−ＣＯＯ
Ｒ’から選ばれる１種の基を表し、Ｒは水素または低級
アルキル基を表し、Ｒ゛は低級アルキル基を表す） で示されるピペリジンカルボン酸類の製造方法に関する
ものである。

ピペリジンカルボン酸類は、医薬や農薬の合成中間体と
して広く利用されている有用な化合物である。

微１Ｄ列退」し ピリジン核の水素化方法に関しては、既に多くの方法が
知られている９例えば、ラネーニッケル触媒を使用する
方法（Ｍ、Ｆｒｅｉｆｅｌｄｅｒ、Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅ
ｍ。

誂、１１３５．（１９６３））　、白金触媒を使用する
方法（Ｐ。

Ａｅｂｅｒｌｉ、Ｊ、Ｍｅｄ、Ｃｈｅｍ、、１２，５１
．（１９６９））　、パラジウム触媒を使用する方法（
Ｇ、Ｎ、Ｗａｌｋｅｒ、Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ。

２７．１９２９．　（１９６２））そして酸化ルテニウ
ム触媒を使用する方法（Ｍ、Ｆｒｅｉｆｅｌｄｅｒ、Ｊ
、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、、２６．３８０５（１９６１））
などがある。

が　゛　しようと　る課題 しかしながら、ピリジンカルボン酸類の核水素化反応に
従来知られているこれらの方法を適用した場合、化合物
の分解による副生物の混入と目的物の収率低下ならびに
生成物の着色が見られ、経済的な工業的実施方法として
は満足できるものでない０本発明は、ピリジンカルボン
酸類を還元しピペリジンカルボン酸類を製造するに際し
、副生物の生成を抑制し、目的物の収率を向上させ、か
つ着色の無い目的物を得る新規な方法を提供するもので
ある。

課題を解′　るための手　　び すなわち本発明は、−形式 （式中、Ｘは−ＣＯＯＨ１−ＣＯＮ　Ｈ２および−ＣＯ
ＯＲ’から選ばれる１種の基を表し、Ｒは水素または低
級アルキル基を表し、Ｒ′は低級アルキル基を表す） で示されるピリジンカルボン酸類を溶媒中、活性化した
ルテニウム炭素触媒と水素の存在下に還元することを特
徴とする一般式 （式中、ＸおよびＲは前記に同じ） で示されるピペリジンカルボン酸類の製造方法である。

本発明で製造されるピペリジンカルボン酸類としては、
ピペリジンカルボン酸、ピペリジンカルボン酸アミド、
ピペリジンカルボン酸エステルがある。エステルは、炭
素数１ないし３の低級アルキルエステルから選ばれる１
種である。更に具体的に例示すれば、ピペコリン酸、ニ
ベコチン酸、イソニベコチン酸、ピペコリン酸アミド、
ニベコチン酸アミド、インニベコチン酸アミド、ピペコ
リン酸メチル、ニベコチン酸メチル、イソニベコチン酸
メチル、ピペコリン酸エチル、ニベコチン酸エチル、イ
ンニペコチン酸エチル　ピペコリン酸イソプロピル、ニ
ペコチン酸イソプロピル、インニベコチン酸イン１０ビ
ルおよびこれらのアルキル置換体が挙げられる。

本発明で使用される「活性化したルテニウム炭素触媒」
とは、通常市販されているルテニウム炭素触媒を還元反
応に入る前に水素存在下に加熱処理するか、ソジウムボ
ロハイドライドなどの金属水素化物の水溶液で処理し、
低温でも触媒活性が発現する状態のものをいう、ルテニ
ウムは酸化され易い金属であり、ルテニウム炭素触媒の
表面も酸化されているものと推定される。一般の水素化
反応に使用される時は、系内で金属ルテニウムに還元さ
れ触媒活性を発現するものと見られ、活性が発現するま
でに導入時間を要するのが普通である０本発明者等はピ
リジンカルボン酸類の水素化反応においては、ルテニウ
ム炭素触媒の活性が発現するまでの間に生じる副反応が
、良好な結果を得ることができない原因であることを見
いだし、本発明を完成するに至った。

活性化したルテニウム炭素触媒を得る最も簡便な方法は
、ルテニウム触媒を溶媒中に懸濁させ、水素雰囲気下に
１２０℃ないし１８０℃に３０分〜１時間程度加熱処理
する方法である。この時使用される溶媒は、ピリジンカ
ルボン酸類を還元する時に使用できる溶媒であればいず
れでも使用できるが、最も好ましいのは水である。水素
雰囲気は、常圧ないし加圧状態の水素ガス存在下のいず
れでも利用できる。この活性化処理操作は、別の反応釜
で行っても良いが、ピリジンカルボン酸を水素還元する
のに使用するオートクレーブ中で還元反応実施の直前に
行うのが便利である。

本発明によりピリジンカルボン酸類を還元するには、活
性化したルテニウム炭素触媒を被還元物に対して１〜１
０％使用するのが良い、ルテニウム担持量は１〜１０％
のものが好ましく使用される。ピリジンカルボン酸類の
還元の際に使用される溶媒としては、水、メタノール、
エタノール、イソプパノール、ジオキサン、テトラヒド
ロフラン、酢酸、酢酸エステルなどが使用できるが、特
に好ましくは水溶媒が使用される。水素還元の条件とし
ては、水素圧力１０　ｋｇ／ｃｍ２以上、反応温度５０
〜１５０℃で行うのが良い、ピリジンカルボン酸類の還
元反応においては副反応が発生し易いので、なるべく温
和な条件を選択するのが好ましい、これらの還元に関す
る条件は、被還元物の種類により適宜好適な条件が選択
される。

本発明の一実施態様を述べれば、まずオートクレーブに
所定量のルテニウム炭素触媒と溶媒の一部を仕込み、系
内を水素１模したのち加熱攪拌し触媒の活性化処理をす
る。活性化終了後冷却して水素を放出し、それに被還元
物と残りの溶媒を仕込み、再び水素加圧にして加熱攪拌
して還元反応を実施する。還元終了後触媒を濾過し、溶
媒の除去ないし必要に応じて蒸留または再結晶の操作な
どを行って目的のピペリジンカルボン酸類を得ることが
できる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。

衷１１引 実施例　１ ５％担持ルテニウム炭素触媒０．７５　ｇと水４５ｇを
２００ｍ１オートクレーブに仕込み、水素置換後水素圧
３０　ｋｇ／ｃｍ２まで加圧し、温度を徐々に上げて１
６０℃で１時間攪拌を続けた。冷却後オートクレーブを
開け、ピクリン酸３０ｇを加えて再び水素圧力５０　ｋ
ｇ／ｃｍ２まで水素を導入し、反応温度８０°Ｃで還元
反応を実施した。水素吸収は約３０分間で終了し、その
後３０分熟成を続けて反応を終了した。冷却後内容物を
収りだし、触媒を濾過したところ反応液は薄くピンク色
に着色していた。この反応液を濃縮後イソブビルアルコ
ールを加えて再結晶を行ったところ、純度９９％のピペ
コリン酸が４４ｇ（収率９２％）得られた。

実施例　２ ５％ルテニウム炭素触媒１，２ｇと水４５ｇをオートク
レーブに入れ、実施例１と同様の操作で１６０℃で３０
分間処理した。冷却後、イソニベコチン酸アミド１２．
２　ｇを加えて再び圧力５０ｋｇ／ｃｒｎ２まで水素を
圧入し、反応温度７０″Ｃ″Ｃ還元反応を行った。水素
吸収は３０分で終了し、その後３０分熟成を行った。触
媒濾過後の濾液は無色透明であった。これを液体クロマ
トグラフィーで分析した結果、目的物のイソニベコチン
酸アミドが９８．０％、副生物のイソニコチン酸が１．
９％生成していた。

実施例　３ ５％ルテニウム炭素触媒０．６ｇを実施例１と同様にし
て活性化処理を行った０次にイソニコチン酸３０ｇを仕
込んで再び水素圧５０　ｋｇ／ａｍ２まで水素を入れ、
反応温度１３５℃で還元を行った。水素吸収は２時間で
終了し、その後３０分間熟成を続けた。触媒濾過後の濾
液は無色透明であった。

これを液体クロマトグラフィーで分析した結果、イソニ
コチン酸が収率９９％で生成していることが判った。

実施例　４ ５％ルテニウム炭素触媒０．７５　ｇを１０％エタノー
ル水混水溶媒の中で、水素圧力５０　ｋｇ／ｃｍ２．１
６０℃の条件で１時間活性化処理を行った。その後、イ
ソニコチン酸エチルエステル１５ｇを仕込み、水素圧５
０　ｋｇ／ｃｍ”、１１０°Ｃの還元条件で１時間還元
反応を行った０反応液は若干の黄色を帯びていた。ガス
クロマトグラフィーによる分析の結果、収率９９．４％
で目的物のイソニペコチン酸エチルが生成していた。

比較例　１ ピコリン酸３０ｇ、水４５ｇ、５％ルテニウム炭素触媒
０．７５　ｇを２００ｍ１オートクレーブに仕込み、水
素圧５０ｋｇ／ｃｆｌＩ２．１００°Ｃの条件で還元反
応を実施したところ、還元終了までに６時間を要した。

触媒濾過後の反応液は赤褐色であった。

これを実施例１と同様にしたインプロピルアルコールか
ら再結晶により精製した。純度９８％の淡褐色結晶のピ
ペコリン酸２７ｇ（収率８５％）が得られた。

比較例　２ イソニコチン酸アミド　１２．２　ｇ、５％ルテニウム
炭素触媒０．６　ｇおよび水４５ｇをオートクレーブに
入れ、水素圧力５０　ｋｇ／ｃｍ２、反応温度９０℃で
水素化反応を行った０反応終了に４時間を要した０反応
液は赤褐色に着色しており、液体クロマトグラフィーに
よる分析の結果、イソニコチン酸アミド２０．２％、イ
ソニコチン酸０．７８％、その他の構造不明の化合物７
８．５％の組成であることがわかった。

北Ｊし１力じＬ 本発明の実施例と比較例を対比すれば明らかなように、
本発明の方法はピリジンカルボン酸頭の水素還元反応に
おいて極めて優れた方法であり、ピペリジンカルボン酸
類製造の工業的がっ経済的実施を可能にするものである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは−ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ＿２および−ＣＯ
   ＯＲ′から選ばれる１種の基を表し、Ｒは水素または低
   級アルキル基を表し、Ｒ′は低級アルキル基を表す） で示されるピリジンカルボン酸類を溶媒中、活性化した
   ルテニウム炭素触媒と水素の存在下に還元することを特
   徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ＸおよびＲは前記に同じ） で示されるピペリジンカルボン酸類の製造方法。 ２、ルテニウム炭素触媒の活性化処理が、水素雰囲気下
   溶媒中で１２０〜１８０℃に加熱処理して行われる特許
   請求の範囲第１項の製造方法。 ３、還元反応が、水素圧力１０ｋｇ／ｃｍ＾２以上かつ
   反応温度５０〜１５０℃の範囲内で行われることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項の製造方法。 ４、還元反応の溶媒が、水である特許請求の範囲第１項
   の製造方法。