JPS647986B2

JPS647986B2 -

Info

Publication number: JPS647986B2
Application number: JP58180722A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okazaki; Mahito Soeda
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1989-02-10
Also published as: JPS6075460A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、医薬、農薬等の原料化合物として
有用なパーヒドロイソキノリンの製造法に係り、
特にイソキノリン又は部分水素化イソキノリンを
一段階でパーヒドロイソキノリンまで水素化する
パーヒドロイソキノリンの製造法に関する。イソキノリンを水素化して一段階でパーヒドロ
イソキノリン（デカヒドロイソキノリン）を合成
する方法としては、水素化触媒として酸化白金を
使用した方法とラネーニツケルを使用した方法と
が知られている。しかしながら、水素化触媒として酸化白金を使
用する方法は、常温常圧で反応が進行するという
利点はあるが、例えばイソキリン１ｇに対して氷
酢酸10mlと酸化白金１ｇとを必要とする（J.Am.
Chem.Soc.、70(8)、2617−９（1948））等、反応の
際に大量の溶媒が必要になるほか、酸化白金の使
用量も多く、しかも、この酸化白金それ自体が高
価であつて、工業的に行うには製造コストが高く
なりすぎるという問題がある。また、水素化触媒
としてラネーニツケルを使用する方法は、１，
２，３，４−テトラヒドロイソキノリンまでは比
較的容易に反応が進んでも、この１，２，３，４
−テトラヒドロイソキノリンからパーヒドロイソ
キノリンまでの反応が進みにくい。本発明者等は、かかる観点に鑑み、イソキノリ
ン又は部分水素化イソキノリンを水素化して安価
にかつ効率良くパーヒドロイソキノリンを得る方
法について鋭意研究を重ねた結果、水素化触媒と
してルテニウム触媒を使用し、一定の反応条件下
で水素化することにより、工業的にも充分に実施
し得ることを見い出し、本発明を完成したもので
ある。すなわち、本発明は、イソキノリン又は部分水
素化イソキノリンをルテニウム触媒の存在下に反
応温度120〜230℃及び水素圧力100Kg／cm²・Ｇ以
上の反応条件で水素化するパーヒドロイソキノリ
ンの製造法である。本発明において、原料として使用するイソキノ
リンは、それがベンズアルデヒドとアミノアセタ
ールとを縮合させる方法あるいはベンジルアミン
をグリオキザルのヘミアセタールと縮合させる方
法等により合成された合成イソキノリンであつて
もよく、また、コールタール油又は石炭液化油か
ら酸抽出されたタール塩基分を蒸留して得られる
タール系イソキノリンであつてもよい。また、部
分水素化イソキノリンとしては、イソキノリンを
部分水素化して得られる１，２，３，４−テトラ
ヒドロイソキノリン等がある。上記タール系イソキノリンを原料イソキノリン
として使用する場合には、このタール系イソキノ
リン中に硫黄化合物が全硫黄分として通常0.1〜
３％程度含有されているが、この全硫黄分を
10ppm以下、好ましくは1ppm以下まで脱硫精製
するのがよい。この脱硫精製法としては、例え
ば、イソキノリンの塩酸塩、硫酸塩、酢酸塩等の
塩類を製造して再結晶等により精製し、しかる後
にアルカリ分解して精製イソキノリンとする方法
がある。本発明方法は、その水素化反応を行うに
当つて原料イソキノリン又は部分水素化イソキノ
リン中の全硫黄分を10ppm以下まで除去できれば
よく、高価な合成イソキノリン等を原料として使
用しなくても、例えばタール系イソキノリンを上
記脱硫精製法で精製するだけで充分であり、従つ
て、本発明方法は原料イソキノリンとしてタール
系イソキノリン又はその部分水素化物を使用する
場合に好適であると言うことができる。また、本発明で使用するルテニウム触媒は、金
属ルテニウムを活性炭、アルミナ、ケイソウ土等
の担体に担持させて使用されるものである。通
常、塩化ルテニウム水溶液を担体に含浸させて水
素還元したり、あるいはルテニウム酸塩の水溶液
を担体に含浸させてそのまま水素還元する等の方
法で製造される。ルテニウム触媒は、反応系に最
初に加えるときには必ずしも金属ルテニウムとな
つている必要はないが、水素化反応条件下におい
てはその大部分が還元され、金属ルテニウムとな
つている必要がある。このルテニウム触媒の使用
量は、原料イソキノリン又は部分水素化イソキノ
リンに対し金属ルテニウムとして0.05〜0.5重量
％、好ましくは0.1〜0.25重量％であり、0.05重量
％より少いと水素化反応が進みずらく、また、
0.5重量％より多くしても反応速度の向上効果が
あまりみられない。また、このルテニウム触媒
は、単独で使用できることは勿論、他の水素化触
媒、例えばラネーニツケルと併用して使用するこ
ともできる。さらに、上記ルテニウム触媒の存在下に行なう
水素化反応の反応条件は、反応温度については通
常120〜230℃の範囲内、好ましくは150〜200℃の
範囲内がよく、水素圧力については100Kg／cm²・
Ｇ以上であることが好ましい。反応温度と水素圧
力については、それが低すぎるとそれだけ反応時
間が長くなつたり、あるいは水素化反応が進行し
ない場合もあり、また反対に、高すぎると分解反
応が起つて生成物の収率が低下する。なお、反応
時間については、原則として水素の吸収が終了す
るまで行なわれるが、通常５時間以上である。本発明方法によれば、原料イソキノリンとして
安価なタール系イソキノリン又はこれを部分水素
化して得られる部分水素化イソキノリンを使用し
ても効率良くパーヒドロイソキノリンを製造する
ことができ、医薬、農薬等の原料化合物として重
要なパーヒドロイソキノリンを工業的に製造する
方法として極めて有用である。以下、本発明方法を実施例に基づいて具体的に
説明する。実施例１コールタール油の酸抽出で得られたタール塩基
より分離精製された工業用イソキノリン（純度97
％、全硫黄分2.0％）709ｇ（5.3モル）に濃塩酸
595ｇ（5.6モル）を水冷撹拌下に滴下し、30分間
反応させた。反応混合物中の水を減圧下に留去し
て得られた灰白色固体について、イソプロパノー
ル８＋メタノール２の割合の混合溶媒で再結晶
し、mp187〜189℃で柱状結晶のイソキノリン塩
酸塩を得た。このイソキノリン塩酸塩については
再度エタノールで２回再結晶し、mp191〜192℃
で白色針状晶のイソキノリン塩酸塩336ｇを得た。
また、このようにして得られた精製イソキノリン
塩酸塩を水に溶解し、20％KOHaqで分解してイ
ソキノリンを遊離させ、蒸留して精製イソキノリ
ン（純度99.9％以上、全硫黄分1ppm以下）120ｇ
を得た。上記精製イソキノリン120ｇ（0.93モル）と５
％Ru／ｃ触媒６ｇとをオートクレーブに仕込み、
反応温度180℃で水素圧力140Kg／cm²・Ｇの条件で
60時間反応させた。水素吸収モル数は4.9モルで
対イソキノリン比は5.3であり、触媒を別して
得られた反応混合物のデカヒドロイソキノリン濃
度は88％であつた。この反応混合物を蒸留してパ
ーヒドロイソキノリン（197〜210℃留分）98ｇ
（収率76％）を得た。このパーヒドロイソキノリ
ンはトランス体／シス体の比が６／４であつた。実施例２１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン
（純度94.6％、全硫黄分０％）120ｇと５％Ru／
ｃ触媒2.4ｇとをオートクレーブに仕込み、反応
温度180℃で水素圧力135Kg／cm²・Ｇの条件で91時
間反応させた。水素吸収モル数は1.67モルで水素
吸収率（対原料モル比）は1.85であり、ガスクロ
マトグラフによる定量により94.6％の収率でパー
ヒドロイソキノリンが生成していることを確認し
た。また、生成したパーヒドロイソキノリンのト
ランス体／シス体の比は１／２であつた。実施例３１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン
（純度92％、全硫黄分0.005％）120ｇと耐硫黄性
安定化ニツケル（日揮化学(株)製商品名Ｎ−11.3）
12.0ｇとをオートクレーブに仕込み、温度180℃
及び水素圧力50Kg／cm²・Ｇの条件で16時間反応さ
せた。この時の水素吸収モル数は0.04モルで水素
吸収率（対原料モル比）は0.04であり、パーヒド
ロイソキノリンはほとんど生成しなかつた。ま
た、硫黄化合物に高感度のFPD付ガスクロマト
グラフ分析の結果硫黄化合物のピークが消失して
いるのが判明した。次に、上記反応混合物中に５％Ru／ｃ触媒2.4
ｇを添加し、反応温度200℃及び水素圧力30Kg／
cm²・Ｇの条件で18時間反応させた。この時の水素
吸収モル数は0.26で水素吸収率（対原料モル比）
は0.26であり、ガスクロマトグラフ分析によりデ
カヒドロイソキノリンのピークは認められなかつ
た。さらに上記反応混合物について、水素圧力を
130Kg／cm²・Ｇまで上昇させ、94時間反応を継続
した。この時の水素吸収モル数は1.84モルで水素
吸収率（対原料モル比）は2.04であり、ガスクロ
マトグラフによる定量で62.7％のデカヒドロイソ
キノリンが生成しているのが判明した。また、生
成したデカヒドロイソキノリンのトランス体／シ
ス体の比は１／１であつた。実施例４及び比較例１〜５脱硫精製されたイソキノリン（純度99.9％、全
硫黄分1ppm以下）50ｇを200ml縦型撹拌式オート
クレーブ中に仕込み、これに第１表に示す水素化
触媒2.63ｇ（ドライ換算、５重量％）を添加し、
水素圧力100Kg／cm²並びに第１表に示す温度及び
時間の条件で水素化した。反応終了後、触媒を濾別して得られた反応混合
物の組成をガスクロマトグラフにより分析した。
結果を第１表に示す。

【表】

【表】ノリン。
この第１表の結果から明らかなように、水素化
触媒としてパラジウム触媒（5wt％−Pd／Ｃ）を
使用した場合には、高沸点成分が大量に生成して
目的物であるパーヒドロイソキノリンの生成率は
僅かであり、副反応が優先している。また、水素化触媒として白金触媒（5wt％−
Pt／Ｃ）を使用した場合、150℃で７時間の条件
ではパーヒドロイソキノリンの生成が認められ
ず、また、200℃で７時間の条件でも僅かにその
生成が認められたにすぎず、反応速度が極めて遅
いほか、高沸点成分の生成増加の傾向が認められ
た。さらに、水素化触媒としてロジウム触媒（5wt
％−Rh／Ｃ）を使用した場合、150℃で７時間の
条件では19.7％のパーヒドロイソキノリンが生成
し、また、200℃で12時間の条件では51.2％のパ
ーヒドロイソキノリンが生成したが、反応速度が
遅く、また、パーヒドロイソキノリンの生成率が
増加するにつれて副反応生成物である高沸点成分
が大量に生成し、満足し得る収率を上げることが
できなかつた。以上の水素化触媒に対し、本願発明の水素化触
媒5wt％−Ru／Ｃを使用した場合には、150℃で
6.5時間の条件で99.0％のパーヒドロイソキノリ
ンが生成し、１，２，３，４−テトラヒドロイソ
キノリンや５，６，７，８−テトラヒドロイソキ
ノリンの生成は認められず、また、高沸点成分の
生成も0.5％と極めて低い値であり、反応速度が
速く、しかも副反応も少ないことが判明した。比較例６上記実施例４で使用したと同様の脱硫精製イソ
キノリン（純度99.9％、全硫黄分2ppm以下）100
ｇを１の振盪式オートクレーブ中に仕込み、こ
れに市販のラネ−ニツケル（Ra−Ni、日揮化学
(株)製N154D）５ｇを添加し、水素圧力15Kg／cm²、
反応温度208℃で10時間水素化し、反応開始後２
時間後及び最終的に得られた反応混合物の組成を
ガスクロマトグラフにより分析した。結果は、反
応開始後２時間の時点の反応混合物の組成は低沸
点成分0.03重量量％、デカヒドロイソキノリン
0.15重量％、５，６，７，８−テトラヒドロイソ
キノリン14.22重量％、このデカヒドロイソキノ
リンと５，６，７，８−テトラヒドロイソキノリ
ンの中間留分0.77重量％、１，２，３，４−テト
ラヒドロイソキノリン77.00重量％、原料イソキ
ノリン7.54重量％及び高沸点成分0.09重量％であ
り、また、最終的に得られた反応混合物の組成は
低沸点成分0.60重量量％、デカヒドロイソキノリ
ン6.56重量％、５，６，７，８−テトラヒドロイ
ソキノリン89.27重量％、このデカヒドロイソキ
ノリンと５，６，７，８−テトラヒドロイソキノ
リンの中間留分1.76重量％及び高沸点成分1.41重
量％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１イソキノリン又は部分水素化イソキノリンを
ルテニウム触媒の存在下に反応温度120〜230℃及
び水素圧力100Kg／cm²・Ｇ以上の反応条件で水素
化することを特徴とするパーヒドロイソキノリン
の製造法。２イソキノリンはコールタール油又は石炭液化
油から酸抽出により得られたタール塩基より分離
精製したものである特許請求の範囲第１項記載の
パーヒドロイソキノリンの製造法。