(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアノピリジンに水素と水素化触媒を用いて接触還元反応させてアミノメチルピリジンを製造する方法において、前記反応を下記一般式（１）
【化１】
0004310511.tif 000004
（Ｒ１及びＲ２は、水素原子、又は水酸基を有することもある炭素数１〜４の直鎖また
は分岐のアルキル基を示すが、両者が共に水素原子であることはなく、Ｒ３は水酸基
を有する炭素数１〜４の直鎖または分岐のアルキル基を示す。）
で表されるアミノアルコール類の存在下に、前記水素化触媒としてγ−アルミナに担持されたパラジウム触媒を用いて行うことを特徴とするアミノメチルピリジンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品、農薬等の原料、中間体として有用な化合物であるアミノメチルピリジンを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シアノピリジンの接触水素化によるアミノメチルピリジンの製造方法において、一般に、目的化合物アミノメチルピリジンの他に、アミノメチルピリジン２分子が縮合した形の２級アミンのビス（ピリジルメチル）アミンが副生し、目的化合物の収量を低下させることが知られている。これを避けるために各種の検討がされており、（１）アルカリ金属水酸化物等のアルカリを反応系に添加して接触水素化を行う方法［フランス特許第１５３０８０９号］、（２）γ−アルミナにパラジウムを担持した触媒を用いてアルコール溶媒系でアミノメチルピリジンを得る方法［アメリカ特許第４１５９３８２号］がある。
【０００３】
しかしながら、（１）の方法は、十分な反応選択性が得られず、選択性を上げるためにアルカリの添加量を増やすと反応が長期化するという問題点がある。（２）の方法は、反応収率が７０数％と比較的選択的に目的物を得ているものの、２級アミンが１０数％副生し、選択性は未だ十分ではないという問題点がある。このように従来の方法は依然として満足のできる製造方法とは言い難い。
【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を工業的に簡便な操作で選択性よく高収率で製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記問題点を解決するため鋭意検討を重ねた結果、アミノアルコール類の存在下に、水素と水素化触媒を用いてシアノピリジンを接触還元反応させることにより、上記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
本発明は、シアノピリジンに水素と水素化触媒を用いて接触還元反応させてアミノメチルピリジンを製造する方法において、前記反応を下記一般式（１）
【化２】
0004310511.tif 000002
（Ｒ１及びＲ２は、水素原子、又は水酸基を有することもある炭素数１〜４の直鎖また
は分岐のアルキル基を示すが、両者が共に水素原子であることはなく、Ｒ３は水酸基
を有する炭素数１〜４の直鎖または分岐のアルキル基を示す。）
で表されるアミノアルコール類の存在下に、前記水素化触媒としてγ−アルミナに担持されたパラジウム触媒を用いて行うことを特徴とするアミノメチルピリジンの製造方法に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳述する。本発明におけるアルキル基は、直鎖状又は分岐状の炭素数１〜４のアルキル基である。本発明におけるアミノアルコール類は前記一般式（１）で表される。具体的には、２−（メチルアミノ）エタノール、２−（エチルアミノ）エタノール、２−（ｎ−ブチルアミノ）エタノール、２−（ジメチルアミノ）エタノール、２−（ジエチルアミノ）エタノール、２−（ジブチルアミノ）エタノール、３−メチルアミノ−１−プロパノール、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、１−ジメチルアミノ−２−プロパノール、ジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。好適には２−（ジメチルアミノ）エタノール、２−（ジエチルアミノ）エタノール等の２−（ジアルキルアミノ）エタノール類であり、特に好適には２−（ジメチルアミノ）エタノールが用いられる。これらは市販品を安価に入手することができる。Ｒ１とＲ２が同時に水素原子である１級アミンは、それ自体が中途還元体アルジミンと反応してしまうため、好ましくない。
【０００８】
本発明は、アミノアルコール類の存在下、シアノピリジンに水素と水素化触媒を用いて接触還元反応させることにより、目的物のアミノメチルピリジンを選択性よく高収率で得ることができる。アミノアルコール類の使用量はシアノピリジンに対して０．５〜１００質量倍、好適には２〜２０質量倍である。使用量がこの範囲より小さいと反応が長期化し、大きいと製造効率が低下する。
【０００９】
本発明においては、通常接触水素化に用いられる溶媒を更に用いることもできる。具体的には、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類；１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；ヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のエステル類；ピリジン、フラン、モルホリン等の複素環化合物類；アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；アセトニトリル等のニトリル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の酸アミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。
【００１０】
本発明におけるシアノピリジンは、２−シアノピリジン、３−シアノピリジン又は４−シアノピリジンを使用し、それぞれ対応するアミノメチルピリジンを得ることができる。すなわち、２−アミノメチルピリジン、３−アミノメチルピリジン又は４−アミノメチルピリジンを得ることができる。
【００１１】
本発明で使用される水素化触媒は、γ−アルミナに担持されたパラジウム触媒（Ｐｄ／γ−アルミナ触媒）であり、パラジウムの担持量は特に制限されないが、好ましくは担体１００質量に対して１〜１０質量％である。水素化触媒の使用量は特に制限されないが、金属換算として原料シアノピリジンに対して０．０１〜５質量％であればよく、好適には０．０５〜０．５質量％である。
【００１２】
反応温度は室温〜２００℃、好適には３０℃〜８０℃の間で行われる。この範囲より低温では反応が長期化し、この範囲より高温では、副生成物の増加が著しい。水素圧は大気圧〜１０ＭＰａ、好適には大気圧〜２ＭＰａの間で行われる。この範囲より高圧では副生成物が増加するため好ましくない。
【００１３】
上記反応条件を適用すれば、反応は０．２〜２０時間のうちに終了し、原料シアノピリジンの残存はほとんど認められない。
【００１４】
得られたアミノメチルピリジンを含有する反応溶液は、一般的な単離、精製手段、例えば濾過やデカンテーション等による反応液からの触媒の除去、蒸留精製等に供することにより、極めて容易に高純度のアミノメチルピリジンを得ることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例、参考例及び比較例により更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例と比較例の一覧表は後段に表１として示す。また、実施例、参考例及び比較例の収率はすべてＧＣ面積比より求めた。ＧＣ面積比とは、ガスクロマトグラフィーによる定量分析において、チャート上で出現する全てのピーク面積を合計１００とした場合の各ピークの面積比を指すものである。
【００１６】
実施例１
容量２００ｍｌの電磁攪拌式オートクレーブに、３−シアノピリジン１ｇ、２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇ、３％Ｐｄ／γ−アルミナ触媒〔日揮化学（株）製、粉末〕８３ｍｇを仕込み、容器内を水素にて置換した後、水素圧１．０ＭＰａまで加圧、５０℃まで昇温し、攪拌を開始した。１０時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン９０．２％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン０．５％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００１７】
実施例２
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、２−（メチルアミノ）エタノール４ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。８時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８９．７％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン３．０％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００１８】
実施例３
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、２−（ジメチルアミノ）エタノール２ｇとメタノール２ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。８時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８９．４％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン２．７％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００１９】
参考例１
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、トリエチルアミン２ｇとメタノール２ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。１２時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８４．５％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン７．０％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２０】
実施例４
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール４ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。１０時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８７．７％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン４．８％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２１】
実施例５
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール２ｇとメタノール２ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。６時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８５．５％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン６．２％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２２】
実施例６
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、１−ジメチルアミノ−２−プロパノール４ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。２０時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８９．４％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン３．５％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２３】
実施例７
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、１−ジメチルアミノ−２−プロパノール２ｇとメタノール２ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。８時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８８．０％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン４．３％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２４】
実施例８
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、ジエタノールアミン２ｇとメタノール２ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。８時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８７．７％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン４．９％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２５】
実施例９
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、２−（ジメチルアミノ）エタノール２ｇと２−プロパノール２ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。８時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８９．２％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン２．８％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００２６】
実施例１０
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇを２ｇとした以外は実施例１と同様に反応を行った。１８時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。触媒を濾過した反応液についてガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン８３．４％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン４．１％であった。３−シアノピリジンは痕跡量であった。
【００２７】
実施例１１
容量３Ｌの電磁攪拌式オートクレーブに、２−シアノピリジン２００ｇ、２−（ジメチルアミノ）エタノール８００ｇ、３％Ｐｄ／γ−アルミナ触媒〔日揮化学（株）製、粉末〕１７ｇを仕込み、容器内を水素にて置換した後、水素圧１．０ＭＰａ、６０℃まで昇温昇圧し、攪拌を開始した。５時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、２−アミノメチルピリジン９５．０％、ビス（２−ピリジルメチル）アミン４．４％であった。２−シアノピリジンは認められなかった。触媒を濾過した反応液を蒸留精製し、２−アミノメチルピリジン１７１．５ｇ（ＧＣ面積比９９．４％、収率８２．６％）を得た。
【００２８】
実施例１２
２−シアノピリジン２００ｇの代わりに、４−シアノピリジン２００ｇを用いた以外は実施例１１と同様に反応を行った。７時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、４−アミノメチルピリジン９２．３％、ビス（４−ピリジルメチル）アミン１．８％であった。４−シアノピリジンは認められなかった。触媒を濾過した反応液を蒸留精製し、４−アミノメチルピリジン１７１．９ｇ（ＧＣ面積比９９．２％、収率８２．８％）を得た。
【００２９】
比較例１：メタノールの単独使用〔従来技術（２）の方法〕
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、メタノール４ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。１０時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン７３．４％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン１２．３％であった。３−シアノピリジンは認められなかった。
【００３０】
比較例２：トリエチルアミンの単独使用
２−（ジメチルアミノ）エタノール４ｇの代わりに、トリエチルアミン４ｇを用いた以外は実施例１と同様に反応を行った。６時間までに水素消費が認められなくなったのを確認後、反応を終了した。ガスクロマトグラフィにより定量分析を行ったところ、３−アミノメチルピリジン２４．８％、ビス（３−ピリジルメチル）アミン３６．４％であった。なお、３−シアノピリジンは３１．７％残存していた。
【００３１】
【表１】
0004310511.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
本発明により、アミノメチルピリジンを高選択的に収率良く工業的に製造することができる。