WO1992013840A1 - PROCEDE DE PRODUCTION D'AMINOMETHYLPYRIDINES α-CHLOREES - Google Patents
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- C07D213/61—Halogen atoms or nitro radicals
Definitions
- the present invention relates to a method for producing aminomethylpyridines having a chlorine atom at the tertiary position.
- Aminomethylpyridines having a chlorine atom at the ⁇ -position are useful compounds as raw materials for synthesis of pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like.
- a method for producing an aminomethylpyridin having a chlorine atom at the tertiary position includes, for example, 6-chloro-3-cyanopyridin prepared by adding ammonia, water,
- 6-chloro-3-cyanopyridin prepared by adding ammonia, water
- there is known a method of producing a 6-cyclo-3-aminoaminopyridin by a catalytic reduction reaction using Raney nickel in the presence of an organic solvent West German Patent Publication). No. 37 2 6 9 3 3).
- the yield of the target product is about 50%, and it cannot be said that the yield is necessarily high. It is hard to be satisfied.
- An object of the present invention is to produce aminomethylpyridines having a chlorine atom at the ⁇ -position in a better yield than the conventional method.
- the idea is to provide a way. Means for solving the problem
- the present inventor focused on aminomethyl pyridine (see Comparative Example described later) that is produced in large amounts by the conventional method.
- the chlorine atom bonded to the position of the pyridin nucleus has high activity, and therefore, the by-product aminomethylpyridine is produced as a result of the dechlorination of the high-order chlorine atom under the conditions of catalytic reduction reaction. It was speculated that this would be done.
- the present inventor has conducted intensive research on a method for suppressing such a dechlorination reaction, and surprisingly, hydrogenating cyanopyridines having a chlorine atom at the ⁇ -position of the starting material in a nonaqueous reaction system.
- the catalytic reduction reaction is carried out in the presence of a catalyst, the dechlorination of the chlorine atom at the position is suppressed, and other side reactions are also suppressed.
- the present inventors have found that the yield of pyridines is improved, and have completed the present invention.
- the present inventor has found that when a tertiary amine is present in the reaction system and a catalytic reduction reaction of cyano pyridines having a chlorine atom at the position is performed, the ⁇ -position is obtained.
- the dechlorination reaction of chlorine atoms and other side reactions are more favorably suppressed, and the yield of aminomethyl pyridines having a chlorine atom at the ⁇ -position, which is the target product, is further improved.
- the inventors have found that the present invention has been completed and completed the present invention.
- the present invention has a chlorine atom at the ⁇ -position
- the catalytic reduction reaction of the cyanopyridines in the presence of a hydrogenation catalyst to produce the desired aminomethylpyridine having a chlorine atom at the l-position A method for producing aminomethylpyridines having a chlorine atom at the position, and a chlorine atom at the position, characterized in that the cyanopyridine is subjected to a catalytic reduction reaction in a water reaction system.
- the present invention relates to a method for producing aminomethylpyridines having a chlorine atom at the ⁇ -position, characterized by causing a catalytic reduction reaction of the cyanopyridines by causing the cyanopyridines to be present in a reaction system.
- Examples of the cyanopyridines having a chlorine atom at the tertiary position which are used as starting materials in the production method of the present invention include: 21-clauric 13-cyanopyridine, 6-chloro Mouth 3 — Cyanobilizine, 2 — Black Mouth 4 — Cyanopyridine, 2 — Chlorine 6 — Cyanopyridine
- General formula (I) such as Lorcia Noviline
- R represents an alkyl group.
- ⁇ represents 0, 1, or 2.
- the non-aqueous reaction system in the present invention includes a reaction system in which water does not exist at all and a reaction system in which water exists within a range that does not inhibit the object of the present invention.
- the solvent used in the production method of the present invention is a non-aqueous solvent and includes alcohols such as methanol and ethanol; carbonizations such as benzene, toluene and cyclohexane. Hydrogen; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; and the like.
- alcohol solvents are preferred in view of the yield of the desired product.
- the solvent is preferably used in an amount ranging from 1 to 5 times (weight) the amount of the starting cyanopyridines having a chlorine atom at the a-position.
- the tertiary amines used in the production method of the present invention include tritylamine, triethylenamine, tributylamine, diisopropylethylamine, tetramethylethylamine.
- Aliphatic tertiary amines such as rangeamine, tetramethylhexanemethylenamine and aromatic tertiary amines such as N, N'-dimethylbenzylamine
- a heterocyclic compound such as N-methylpyrrolidin may be mentioned.
- aliphatic tertiary amines are preferred in view of the yield of the desired product.
- the tertiary amine is preferably used in an amount ranging from 1 to 20% by weight of the cyanopyridine having a chlorine atom at the starting position.
- performing a catalytic reduction reaction in the presence of an ammonia in the reaction system means that the target product produced in the reaction system is an aminomethyl pyridine having a chlorine atom at the octyl position. It is effective in suppressing the undesired dimerization reaction of amines.
- Ammonia is preferably used in an amount ranging from 20 to 200% by weight based on the starting material, cyanopyridines having a chlorine atom at the tertiary position. It is effective to use the same amount as in consideration of the reaction efficiency.
- Examples of the hydrogenation catalyst used in the production method of the present invention include catalysts generally used for catalytic reduction reactions. Specific examples thereof include Raney nickel, Raney cobalt, etc. , And ⁇ ,. Noble metal catalysts such as radium-carbon, ruthenium-carbon, rhodium-carbon, platinum-carbon and the like are listed. Raney nickel is particularly preferred in view of yield.
- the use of a large amount of the catalyst promotes the catalytic reduction reaction, but also promotes the dechlorination reaction. Therefore, the preferred amount of the catalyst to be used is a cyano catalyst having a chlorine atom at the starting material. The amount is in the range of 1 to 30% by weight based on the weight of the pyridine.
- reaction temperature employed in the production method of the present invention is relatively low to control the dechlorination reaction.
- the preferred reaction temperature is 0 to 60, more preferably 20 to 50 ° C in view of the reaction rate.
- starting materials such as cyanopyridines having a chlorine atom at the ⁇ -position, a hydrogenation catalyst, a non-aqueous solvent and, if desired, a tertiary amine and ammonia are used.
- a method is adopted in which the reaction is performed by charging the high-pressure reactor and raising the temperature to introduce hydrogen that is consumed as needed.
- a cyanopyridine having a chlorine atom at the ⁇ -position which is a starting substance dissolved in a non-aqueous solvent
- a reaction system in a preferred embodiment of the present invention.
- starting materials were charged with cyano pyridines having a chlorine atom at the position of the starting material, a non-aqueous solvent, a tertiary amine, and a hydrogenation catalyst in an autoclave, and then charged with ammonia.
- the temperature is gradually increased while introducing hydrogen, and the reaction is continued while supplying hydrogen at normal pressure or more preferably at 3 to 10 atm while maintaining the above-mentioned reaction temperature.
- the starting material, cyanopyridine having a chlorine atom at the ⁇ -position is completely consumed and the reaction is completed. But like this Even under the reaction pressure, the catalytic reduction reaction of the present invention can achieve the object of the present invention.
- Example 1 Separation and purification of the desired product, aminomethylpyridine having a chlorine atom at the ⁇ -position, produced by the production method of the present invention are carried out by filtering the catalyst from the reaction solution, distilling off the solvent, and then distilling the solvent. It can be done more easily.
- Example 1 will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
- Example 4 The reaction and after-treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that 5 g of triethylamine was coexisted, and 80.6 g (yield of 6-chloro-3-aminoaminopyridine) was obtained. 78.3%) and 3.2 g of 3-15 picolinylamine (4.1% yield).
- Example 4
- Example 2 Same as in Example 1 except that triisopropylamine was replaced by diisopropylpropylamine as a tertiary amine.
- the starting material is used in a non-aqueous reaction system.
- Canopyridines having a chlorine atom at a certain ⁇ -position are subjected to a catalytic reduction reaction, and are useful target substances as starting materials for pharmaceuticals, agricultural chemicals, etc., and intermediates. It is possible to produce aminotyl pyridines with a higher yield than the conventional method.
- a tertiary amine is present in the reaction system, and the starting material, a cyanopyridine having a chlorine atom at the ⁇ -position, is subjected to a catalytic reduction reaction to have a chlorine atom at the target position. It is possible to produce aminotyl pyridines with higher yield than the conventional method.
Landscapes
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Description
細 ひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チルピ リ ジ ン類 の製造方法 産業上の利用分野
本発明はひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チルピ リ ジ ン類の製造方法に関する。 前記の α位に塩素原子を有す る ァ ミ ノ メ チ ル ピ リ ジ ン類は医薬 · 農薬等の合成原料と して有用な化合物である。
従来の技術
従来ひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類 の製造法と しては、 例えば 6 — ク ロ ロ ー 3 — シァノ ピ リ ジ ンをア ン モニア、 水及び所望な らば有機溶媒の存在下 ラ ネーニ ッ ケルを用いて接触還元反応させ、 6 — ク ロ 口 - 3 ー ァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ンを製造する方法が知られて いる (西 ドイ ツ公開公報第 3 7 2 6 9 3 3 号) 。 発明が解決 しょ う とする課題
しか しながら この様な従来方法では、 後述の比較例に 示すよう に、 目的物の収率が約 5 0 %であ り、 必ずし も 高い収率である とは言えず、 工業的製法と して満足 し難 い ものである。
本発明の 目的は、 従来方法に比べて良好な収率で α位 に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類を製造する
方法を提供する こ とにある。 課題を解決するための手段
本発明者は従来方法を改良すべく 、 従来方法で多量に 副生されているア ミ ノ メチルビ リ ジン (後記の比較例参 照) に着目 した。 一般に ピ リ ジン核の 位に結合 してい る塩素原子は活性が高く 、 したがって、 副生物であるァ ミ ノ メチルピリ ジンは接触還元反応条件下でひ位の塩素 原子が脱塩素化される結果生成される もの と推察した。
そこで本発明者はかかる脱塩素化反応を抑制する方法 について鋭意研究を行ったと こ ろ、 意外にも、 非水反応 系で出発物質の α位に塩素原子を有する シァノ ピ リ ジン 類を水素化触媒の存在下接触還元反応せしめると、 位 の塩素原子の脱塩素化が抑制され、 さ らには他の副反応 も抑制され、 目的物である ひ位に塩素原子を有するア ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類の収率が向上する こ とを見出 し本発 明を完成するに至った。
さ らに本発明者は鋭意研究を重ねた結果、 第 3級ア ミ ンを反応系内に存在させて 位に塩素原子を有する シァ ノ ビ リ ジン類の接触還元反応を行う と、 α位の塩素原子 の脱塩素化反応及び他の副反応がよ り好ま し く 抑制され、 目的物である α位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類の収 -率が一層向上する こ とを見出 して本発明を完 成するに至った。
すなわち、 本発叨は出発物質である α位に塩素原子を
有する シァ ノ ピ リ ジ ン類を水素化触媒の存在下接触還元 反応せ しめて目的物である ひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類を製造するにあた り、 非水反応系で 当該シァ ノ ピ リ ジ ン類を接触還元反応せしめる こ とを特 徴とする ひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン 類の製造方法、 及び 位に塩素原子を有する シァ ノ ピ リ ジン類を水素化触媒の存在下接触還元反応させて α位に 塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類を製造するに あた り、 第 3 級ァ ミ ンを反応系内に存在させて当該シァ ノ ピ リ ジ ン類を接触還元反応せ しめる こ とを特徴とする α位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チルピ リ ジ ン類の製造 方法に関する。
本発明の製造方法において出発物質と して用いられる ひ位に塩素原子を有する シァノ ピ リ ジ ン類と しては、 2 一 ク ロ 口 一 3 — シァ ノ ピ リ ジ ン、 6 — ク ロ 口 一 3 — シァ ノ ビ リ ジ ン、 2 — ク ロ 口 一 4 — シァ ノ ピ リ ジ ン、 2 — ク ロ ロ 一 6 — シァ ノ ピ リ ジ ン さ らにはアルキル基を有する 当該ク ロルシア ノ ビ リ ジ ンな どの一般式 ( I )
(式屮、 Rはアルキル基を示す。 η は 0 , 1 または 2 を 示す。 )
で表される 2 — ク ロ ロ シア ノ ビ リ ジ ン類な どが挙げられ
る σ
本発明における非水反応系は、 水が全く 存在しない反 応系及び本発明の目的を阻害しない範囲内の水が存在す る反応系を包含する ものである。
本発明の製造方法で使用する溶媒は、 非水溶媒であ り、 メ タ ノ ール、 エ タ ノ ール等のアル コ ール ; ベ ンゼ ン、 ト ルェン、 シク ロ へキサン等の炭化水素 ; テ ト ラ ヒ ドロ フ ラ ン、 ジォキサン等の環状エーテル等が挙げられ、 特に ア ル コ ー ル系の溶媒が目的物の収率の面を考慮して好ま しい。 溶媒、 は好ま し く は、 出発物質である a位に塩素 原子を有する シァ ノ ピ リ ジ ン類に対し 1 〜 5 倍量 (重 量) の範囲の量で使用される。
本発明の製造方法で用いる第 3級ァ ミ ンと しては、 卜 リ チルァ ミ ン、 ト リ エチ ノレア ミ ン、 ト リ ブチルァ ミ ン、 ジ イ ソ プロ ピルェチルァ ミ ン、 テ ト ラ メ チルエチ レ ン ジ ァ ミ ン、 テ ト ラ メ チルへキサメ チ レ ンジァ ミ ンの如き脂 肪族第 3 級ァ ミ ン及び N, N ' — ジメ チルベンジルア ミ ンの如き芳香族第 3 級ア ミ ンさ らには N — メ チル ピロ リ ジ ンの如き複素環化合物が挙げられる。 これらの各種第 3級ァ ミ ン の中でも脂肪族第 3級ァ ミ ンが目的物の収率 の面を考慮して好ま しい。 第 3 級ァ ミ ンは、 好ま し く は、 出発物質である 位に塩素原子を有する シァ ノ ピ リ ジン 類に対 し、 その 1 〜 2 0 重量%の範囲の量で使用 され る。 第 3級ァ ミ ン の添加によ って、 脱塩素化反応が抑制 され、 さ らに他の副反応も抑制され、 本発明の目的物の
収率の向上が認め られる。
本発明においてァ ン モニァを反応系内に共存させて接 触還元反応を行う こ とは、 反応系内に生成された目的物 である ひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類 の好ま し く ない二量化反応を抑制するのに有効である。 ア ン モニアは、 好ま し く は、 出発物質である ひ位に塩素 原子を有する シァ ノ ピ リ ジン類に対し、 その 2 0 〜 2 0 0 重量%の範囲の量で使用され、 通常出発物質と同量用 い られる こ とが反応効率の面を考慮して有効である。
本発明の製造方法で使用される水素化触媒と しては、 接触還元反応に通常用いられる触媒が挙げられ、 その具 体例と してはラネーニ ッ ケル、 ラ ネー コバル ト等のラ ネ 一触媒、 及びノ、。ラ ジウム— 力一ボン、 ルテニウム一力一 ボン、 ロ ジウム—カーボン、 白金一カーボン等の貴金属 触媒等が挙げられ、 特にラ ネ一ニッ ケルが収率の面から 考慮して好ま しい。 触媒を多量に用いる こ とによ り接触 還元反応が促進されう るが脱塩素化反応も促進されるた め、 好ま しい触媒の使用量は、 出発物質の 位に塩素原 子を有する シァ ノ ピ リ ジン類に対し、 その 1 〜 3 0 重量 %の範囲の量である。
本発明の製造方法で採用される反応温度は、 脱塩素化 反応を仰制するために比較的低温で行う こ とが重要であ る。 好ま しい反応温度は、 0 〜 6 0 でであ り、 よ り好ま し く は反応速度の面を考慮して 2 0 〜 5 0 °Cである。 本発 mの製造方法で採用 される反応方法については特に
限定はないが、 通常は、 出発物質である α位に塩素原子 を有する シァ ノ ピ リ ジ ン類、 水素化触媒、 非水溶媒並び に所望な らば第 3 級ァ ミ ン及びア ンモニアを高圧反応器 に仕込み昇温し随時消費される水素を導入 しな ら反応 する方法が採用される。 または、 非水溶媒に溶解した出 発物質である α位に塩素原子を有する シァノ ピ リ ジン類 を反応系内に圧入しながら反応させる こ と も可能である ( 本発明の好ま しい実施態様によれば、 出発物質である 位に塩素原子を有する シァ ノ ピリ ジ ン類、 非水溶媒、 第 3級ァ ミ ン及び水素化触媒をオー ト ク レープに仕込み 更にア ンモニアを仕込んだ後、 水素を導入 しながら徐々 に昇温し、 前記反応温度に保ちながら常圧以上好ま し く は 3 〜 1 0 気圧で水素の供給を続け反応させる。 水素導 入後 1 〜 3 時間で水素吸収は終了 し、 出発物質である α 位に塩素原子を有する シァノ ピ リ ジンは完全に消費され 反応は完結する。 ア ンモニアを多量に用いる と反応圧は 前記の 1 0 気圧を越え、 例えば 4 0 気圧以上になるが、 このよ う な反応圧下でも本発明の接触還元反応は本発明 の目的を達成せしめる こ とができる。
本発明の製造方法によ り生成する 目的物である α位に 塩素原子を有するア ミ ノ メチル ピ リ ジンの分離、 精製は 反応液からの触媒の濾別、 溶媒の留去後、 蒸留によ り容 易に行う こ とができる。 実施例
本発明を下記の実施例によ って、 よ り具体的に説明す るが、 本発叨はそれ らの実施例のみに限定される もので はない。 実施例 1
容量 1 リ ッ 夕 一の電磁攪拌式ォー 卜 ク レープに 6 — ク ロ ロ 一 3 — シ ァ ノ ピ リ ジ ン 1 0 0 g、 メ タ ノ 一 ノレ 3 0 0 g及びラ ネ一ニ ッ ケル 2 0 gを仕込み、 更にア ン モニア 1 0 0 g を仕込んだ。 次いで水素導入及び加熱して 4 0
10 °C、 8 気圧に昇温昇圧した後、 当該温度、 当該圧力を維 持しながら水素の導入を続け接触還元反応を行っ た。 水 素吸収は水素導入後 1 時間で終了 した。
反応終了後ォ一 ト ク レープを室温まで冷却 し、 反応液 から触媒を濾別 した後、 ア ン モニア、 メ タ ノ ール類を留 去し、 残液を蒸留 して 6 — ク ロ ロ ー 3 —ア ミ ノ メ チル ビ リ ジ ン 6 5 . 6 g (収率 6 3 . 7 % ) 及び 3 — ピコ リ ル ァ ミ ン 1 4 . 9 g (収率 9 . 1 % ) を得た。
G — ク ロ ロ ー 3 — ア ミ ノ メ チ ル ピ リ ジ ンの沸点 : 1 0 0 〜 1 0 5 ノ 3 mmHg
20
実施例 2
6 — ク ロ ロ ー 3 — シァ ノ ピ リ ジンの代わ り に 2 — ク ロ ロ ー 4 一 シァ ノ ピ リ ジ ンを用いた以外は実施例 1 と同様 に して反応及び後処理を行い、 2 — グロ ロ ー 4 ーァ ミ ノ or o. メ チ 儿 ピ リ ジ ン 7 5 . 2 g (収率 7 3 . 1 % ) 及び 4 —
ピコ リ ルア ミ ン 6 . 5 g (収率 8 . 4 % ) を得た。 比較例
溶媒と して メ タ ノ ール 3 0 0 gの代わ り にメ タ ノ ール 3 0 0 g と水 6 0 g との混合溶媒を用いた以外は実施例 1 と同様に反応及び後処理を行い、 6 — ク ロ ロ ー 3 — ァ ミ ノ メ チルピ リ ジン 4 9 . 2 g (収率 4 7. 8 % ) 及び 3 — ピコ リ ルア ミ ン 1 3 . 4 g (収率 1 7. 2 %) を得 た。
10
実施例 3
ト リ ェチルァ ミ ン 5 gを共存させた以外は実施例 1 と 同様に反応及び後処理を行い、 6 — ク ロ ロ ー 3 —ァ ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン 8 0 . 6 g (収率 7 8 . 3 % ) 及び 3 — 15 ピコ リ ルア ミ ン 3 . 2 g (収率 4 . 1 % ) を得た。 実施例 4
第 3級ア ミ ン と して ト リ ェチルア ミ ンの代わり にジィ ソプロ ピルェチル了 ミ ンを用いた以外は実施例 1 と同様
20 に反応及び後処理を行い、 6 — ク ロ ロ ー 3 —ア ミ ノ メ チ ルビ リ ジン 7 0 . 0 g (収率 6 8 . 0 % ) 及び 3 — ピコ リ ルア ミ ン 4 . 8 g (収率 6 . 2 % ) を得た。 発明の効果
r. 本発明の製造方法によれば、 非水反応系で出発物質で
ある α位に塩素原子を有する シァ ノ ピリ ジ ン類を接触還 元反応させ、 医薬、 農薬等の原体、 中間体の出発物質と して有用な 目的物である ひ位に塩素原子を有するァ ミ ノ チ ル ピ リ ジ ン類を従来方法に比べて収率良 く 製造する こ とができ る。
さ らに第 3 級ァ ミ ンを反応系内に存在させて出発物質 である α位に塩素原子を有する シァ ノ ピ リ ジン類を接触 還元反応させ、 目的物である 位に塩素原子を有するァ ミ ノ チ ル ピ リ ジ ン類を従来方法に比べて一層収率良 く 製造する こ とができ る。
Claims
1. ひ位に塩素原子を有する シァノ ピ リ ジ ン類を水素化 触媒の存在下接触還元反応せしめて α位に塩素原子を有 するア ミ ノ メチルビ リ ジン類を製造するにあたり、 非水 反応系で当該シァノ ピ リ ジン類を接触還元反応せしめる こ とを特徴とする α位に塩素原子を有するア ミ ノ メ チル ピ リ ジ ン類の製造方法。
2. α位に塩素原子を有する シァノ ピ リ ジン類を水素化 触媒の存在下接触還元反応させて α位に塩素原子を有す るア ミ ノ メ チルビ リ ジン類を製造するにあた り、 第 3級 ァ ミ ンを反応系内に存在させて当該シァノ ピ リ ジ ン類を 接触還元反応せしめる こ とを特徴とする α位に塩素原子 を有するア ミ ノ メ チルピリ ジン類の製造方法。
3. 溶媒と してアルコールを用いる こ とを特徴とする請 求の範囲第 1 項記載の方法。 胄
4. 接触還元反応を非水反応系で行なう こ とを特徵とす る請求の範四第 2項記載の方法。
5, 溶媒と してアルコールを用いる こ とを特徴とする 求の範囲第 4 項記載の方法。
6. 第 3級ァ ミ ンが脂肪族第 3級ァ ミ ンである請求の範 囲第 2 , 4 または 5 項記載の方法。
7. 水素化触媒がラ ネーニ ッ ケルである請求の範囲第 3 項記載の方法。
8. 水素化触媒がラ ネーニッ ケルである請求の範囲第 6
項記載の方法。
9. 接触還元反応をア ンモニアの共存下で行な う こ とを 特徴とする請求の範面第 3 または 7 項記載の方法。
1 0. 接触還元反応をア ンモニアの共存下で行な う こ と を特徴とする請求の範囲第 4 , 5 , 6 または 8 項記載の 方法。
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