JPH10330362A - ピリジンカルボキシアルデヒドの製造方法 - Google Patents

ピリジンカルボキシアルデヒドの製造方法

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JPH10330362A
JPH10330362A JP15926097A JP15926097A JPH10330362A JP H10330362 A JPH10330362 A JP H10330362A JP 15926097 A JP15926097 A JP 15926097A JP 15926097 A JP15926097 A JP 15926097A JP H10330362 A JPH10330362 A JP H10330362A
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JP
Japan
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palladium
catalyst
copper
activated carbon
pyridinecarboxaldehyde
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JP15926097A
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English (en)
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Masahiro Kusano
正浩 草野
Masaaki Amano
匡晃 天野
Hitoshi Koike
均 小池
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YUKI GOSEI YAKUHIN KOGYO KK
Yuki Gosei Kogyo Co Ltd
Original Assignee
YUKI GOSEI YAKUHIN KOGYO KK
Yuki Gosei Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アミノメチルピリジンなどの副生を抑制し
て、ピリジンカルボキシアルデヒドを工業的に収率良く
製造する方法の提供。 【解決手段】 シアノピリジンを酸性水溶液中で接触水
素還元してピリジンカルボキシアルデヒドを製造する方
法において、活性炭に担持したパラジウムと、銅とを触
媒として用いることを特徴とするピリジンカルボキシア
ルデヒドの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬および農薬の
原料として有用な化合物であるピリジンカルボキシアル
デヒドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ピリジンカルボキシアルデヒドの製造方
法としては、3−シアノピリジンを水又は含水溶媒中、
銅塩溶液で処理したラネ−ニッケル触媒および酸の存在
下、20〜40℃の反応温度で接触水素還元し、3−ピ
リジンカルボキシアルデヒドを得る方法(特開平8−1
83772号)が知られている。
【0003】しかしながら、該公報による方法では、3
−アミノメチルピリジンが多量に副生するという問題点
がある。3−アミノメチルピリジンは中和して単離する
際、目的物である3−ピリジンカルボキシアルデヒドと
反応し、シッフ塩基を生成することが知られており、3
−ピリジンカルボキシアルデヒドの単離収率を下げる原
因につながる。また、3−アミノメチルピリジンを酸性
条件下、亜硝酸ナトリウムなどで反応させ3−ヒドロキ
シメチルピリジンへ導き、シッフ塩基の生成を抑制する
ことも考えられるが、操作が煩雑となり、工業的に適し
た方法とは言いがたい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アミ
ノメチルピリジンなどの副生を抑制してピリジンカルボ
キシアルデヒドを工業的に収率よく製造する方法を提供
する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記問題点
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、シアノピリジンを
酸性水溶液中で接触水素還元してピリジンカルボキシア
ルデヒドを製造する方法において、活性炭に担持したパ
ラジウムと、銅とを触媒として用いる方法を見いだし、
本発明を完成するにいたった。
【0006】以下、本発明を詳述する。本発明における
ピリジンカルボキシアルデヒドは、対応するシアノピリ
ジンを原料とすることにより、2−ピリジンカルボキシ
アルデヒド、3−ピリジンカルボキシアルデヒド又は4
−ピリジンカルボキシアルデヒドを製造することができ
る。
【0007】本発明の触媒の使用形態としては、(1)
パラジウムと銅とを活性炭に同時に担持した触媒を用い
る、(2)活性炭に担持したパラジウムに銅を吸着した
触媒を用いる、(3)活性炭に担持したパラジウムと銅
とを本発明の反応時に同時に添加する方法が挙げられ
る。なお、活性炭に担持したパラジウムは、市販のパラ
ジウム炭素触媒を用いてもよい。
【0008】これら触媒の使用形態を更に具体的に説明
する。まず、前記(1)の場合は、塩化パラジウム、臭
化パラジウムなどのパラジウムの可溶性塩と、硫酸第二
銅、塩化第一銅、塩化第二銅、酢酸銅などの銅の可溶性
塩とを、活性炭を懸濁させた水溶液に同時に添加し攪拌
することにより、パラジウムと銅とを活性炭に吸着させ
る。苛性ソーダ水溶液を加えてアルカリ性にした後、ホ
ルマリンを加えて加熱し還元し、触媒をろ過し水洗浄す
ることにより、触媒を調製するものである。
【0009】前記(2)の場合は、市販のパラジウム炭
素触媒を水に懸濁させた後、銅の可溶性塩を添加して、
一定時間攪拌し吸着させた後ろ過し、水洗浄することに
より、触媒を調製するものである。
【0010】前記(3)の場合は、市販のパラジウム炭
素触媒と銅の可溶性塩とを本発明の反応時に同時に添加
することにより触媒を調製しながら反応を進めるもので
ある。
【0011】パラジウムの担持量は特に制限されない
が、好ましくは活性炭100重量に対してパラジウム1
〜10重量%である。パラジウムと銅との金属原子比は
特に制限されないが、好ましくはパラジウムが1に対し
て銅が0.1〜5である。
【0012】本発明における酸性水溶液の酸としては、
塩酸、硫酸、リン酸などの鉱酸類、酢酸、プロピオン酸
などの有機酸類が使用できるが、中でも、硫酸が好まし
い。酸の使用量は、シアノピリジン1モルに対して2〜
6当量が望ましい。特に3〜4.5当量が良い結果を与
える。酸の使用量は本反応に重要であり、少なすぎると
副生物のアミノメチルピリジンが増加し、目的物のピリ
ジンカルボキシアルデヒドの収率が低下する。逆に多す
ぎると、反応時間が長くなり、原料のシアノピリジンが
加水分解するなどの悪影響がある。
【0013】水素圧は1〜20kg/cm2が望まし
く、特に5〜10kg/cm2が良い結果を与える。常
圧では反応時間が延びるし工業的に行う場合は安全性の
面で問題となる。また、水素圧が高すぎると副生物のア
ミノメチルピリジンが増加し、ピリジンカルボキシアル
デヒドの収率が低下する。
【0014】反応温度は30〜100℃が好ましい。特
に50〜80℃が良い結果を与える。温度が低すぎても
高すぎても、ピリジンカルボキシアルデヒドの収率が低
下し、副生物が増加したり、反応時間が長くなる傾向が
ある。
【0015】
【実施例】以下、製造例、実施例、比較例により本発明
を更に説明するが、本発明はこれにより限定されるもの
ではない。
【0016】製造例1[触媒使用形態(1)の場合] 活性炭60gを水600mlに分散させ、硫酸第二銅5
水和物7.02gと塩化パラジウム5gを含有する水溶
液200mlを加えた。室温で10時間、80℃で1時
間攪拌し十分に吸着させた後、冷却した。20%苛性ソ
ーダ水溶液22gを加え、2時間攪拌した後、37%ホ
ルマリン2.2mlを添加し徐々に昇温しながら2時間
攪拌した。ろ過後、水で十分に洗浄し乾燥して、5%パ
ラジウム−3%銅−炭素触媒(金属原子比1:1)12
0g(含水率50%)を得た。
【0017】製造例2[触媒使用形態(2)の場合] 市販の5%パラジウム炭素触媒(含水率50%)20g
を水200mlに分散させ、硫酸第二銅5水和物3.5
1gを加えた。室温で2時間攪拌した後ろ過し水で洗浄
し乾燥して、5%パラジウム−1%銅−炭素触媒(金属
原子比3:1)24g(含水率58%)を得た。
【0018】製造例3[触媒使用形態(2)の場合] 製造例2において、硫酸第二銅5水和物に代えて塩化第
一銅1.4gを使用する以外は同様に行い、5%パラジ
ウム−6%銅−炭素触媒(金属原子比1:2)24g
(含水率58%)を得た。
【0019】実施例1 3リットル電磁攪拌式GLオートクレーブに、3−シア
ノピリジン100g、24%硫酸水溶液900g、製造
例1で調製した5%パラジウム−3%銅−炭素触媒(金
属原子比1:1)3gを加え、水素圧8kg/cm2
80℃で反応した。水素の導入開始後3時間で水素の吸
収速度が低下したため、この時点で水素の導入を停止し
て反応を終了した。反応終了後、反応液をろ過して触媒
をろ別した。高速液体クロマトグラフィにより定量分析
した結果、3−ピリジンカルボキシアルデヒドの収率は
93.8%であった。また、3−アミノメチルピリジン
が2.0%、3−ヒドロキシメチルピリジンが4.1%
副生していた。反応液を冷却後、30%苛性ソーダ水溶
液460gを加えほぼ中性(pH6)とし、酢酸エチル
で抽出した。有機層を濃縮後、蒸留精製して3−ピリジ
ンカルボキシアルデヒドを82.3g(収率80%)得
た。得られた3−ピリジンカルボキシアルデヒドは、ガ
スクロマトグラフィによる分析の結果、面積比99.0
%以上であった。
【0020】実施例2〔触媒使用形態(3)に相当〕 3リットル電磁攪拌式GLオートクレーブに、3−シア
ノピリジン208g、37%硫酸水溶液800g、市販
のパラジウム炭素触媒6.0g、硫酸第二銅5水和物
0.34gを加え、水素圧8kg/cm2、80℃で反
応した。水素の導入開始後3時間で水素の吸収速度が低
下したため、この時点で水素の導入を停止して反応を終
了した。反応終了後、反応液をろ過して触媒をろ別し
た。高速液体クロマトグラフィにより定量分析した結
果、3−ピリジンカルボキシアルデヒドの収率は91.
0%であった。また、3−アミノメチルピリジンが3.
2%、3−ヒドロキシメチルピリジンが1.8%副生し
ていた。反応液を冷却後、30%苛性ソーダ水溶液53
0gを加えほぼ中性(pH6)とし、酢酸エチルで抽出
した。有機層を濃縮後、蒸留精製して3−ピリジンカル
ボキシアルデヒドを167.1g(収率78%)得た。
得られた3−ピリジンカルボキシアルデヒドは、ガスク
ロマトグラフィによる分析の結果、面積比99.0%以
上であった。
【0021】実施例3 3リットル電磁攪拌式GLオートクレーブに、2−シア
ノピリジン100g、24%硫酸水溶液900g、製造
例2で調製した5%パラジウム−1%銅−炭素触媒(金
属原子比3:1)1gを加え、水素圧8kg/cm2
50℃で反応した。水素の導入開始後2時間で水素の吸
収速度が低下したため、この時点で水素の導入を停止し
て反応を終了した。反応終了後、反応液をろ過して触媒
をろ別した。高速液体クロマトグラフィにより定量分析
した結果、2−ピリジンカルボキシアルデヒドの収率は
93.7%であった。また、2−アミノメチルピリジン
が5.1%、2−ヒドロキシメチルピリジンが1.0%
副生していた。反応液を冷却後、30%苛性ソーダ水溶
液460gを加えほぼ中性(pH6)とし酢酸エチルで
抽出した。有機層を濃縮後、蒸留精製して2−ピリジン
カルボキシアルデヒドを80.2g(収率78%)得
た。得られた2−ピリジンカルボキシアルデヒドは、ガ
スクロマトグラフィによる分析の結果、面積比99.0
%以上であった。
【0022】実施例4 3リットル電磁攪拌式GLオートクレーブに、4−シア
ノピリジン100g、24%硫酸水溶液900g、製造
例3で調製した5%パラジウム−6%銅−炭素触媒(金
属原子比1:2)3gを加え、水素圧8kg/cm2
60℃で反応した。水素の導入開始後6時間で水素の吸
収速度が低下したため、この時点で水素の導入を停止し
て反応を終了した。反応終了後、反応液をろ過して触媒
をろ別した。高速液体クロマトグラフィにより定量分析
した結果、4−ピリジンカルボキシアルデヒドの収率は
80.4%であった。また、4−アミノメチルピリジン
が2.7%、4−ヒドロキシメチルピリジンが3.8%
副生していた。反応液を冷却後、30%苛性ソ−ダ水溶
液460gを加えほぼ中性(pH6)とし酢酸エチルで
抽出した。有機層を濃縮後、蒸留精製して4−ピリジン
カルボキシアルデヒドを67.9g(収率66%)得
た。得られた4−ピリジンカルボキシアルデヒドは、ガ
スクロマトグラフィによる分析の結果、面積比99.0
%以上であった。
【0023】比較例1[特開平8−183772号によ
る方法] 窒素雰囲気下、硫酸第二銅5水和物1.5gを水150
gに溶解した溶液中に日興リカ(株)製ラネ−ニッケル
触媒(商品名R−101 含水率50%)5gを加え室
温で30分撹拌した。その後この懸濁液を静置し、触媒
を沈降させて上澄みを除去した。残渣に水100mlを
加え撹拌し、静置後上澄みを除去する方法で洗浄を行っ
た。この操作を合計5回繰り返して銅塩溶液で処理した
ラネ−ニッケル触媒を得た。200mlオ−トクレ−ブ
に、3−シアノピリジン1.5g、20%硫酸水溶液1
0.6g、前述の方法により調製したラネ−ニッケル触
媒0.15gを加え、水素圧7kg/cm2、25℃で
反応した。水素吸収の停止まで32時間要した。高速液
体クロマトグラフィにて定量分析した結果、3−ピリジ
ンカルボキシアルデヒドの収率は82.5%であった。
また、3−アミノメチルピリジンが11.0%、3−ヒ
ドロキシメチルピリジンが4.3%副生していた。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、アミノメチルピリジ
ン、ヒドロキシメチルピリジンの副生を抑制して、医薬
および農薬の原料として有用なピリジンカルボキシアル
デヒドを工業的に収率よく製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シアノピリジンを酸性水溶液中で接触水
    素還元してピリジンカルボキシアルデヒドを製造する方
    法において、活性炭に担持したパラジウムと、銅とを触
    媒として用いることを特徴とするピリジンカルボキシア
    ルデヒドの製造方法。
JP15926097A 1997-06-02 1997-06-02 ピリジンカルボキシアルデヒドの製造方法 Pending JPH10330362A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6921828B2 (en) 2000-08-25 2005-07-26 Bayer Cropscience S.A. Processes for the preparation of 2-aminomethlpyridines and the 2-cyanopyridines used in their preparation
CN111450845A (zh) * 2020-04-28 2020-07-28 济南同誉新材料科技有限公司 一种PdCu双金属催化剂的制备方法和应用

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US7321043B2 (en) 2000-08-25 2008-01-22 Bayer Cropscience S.A. Processes for the preparation of 2-aminomethylpyridines and the 2-cyanopyridines used in their preparation
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