JP3890452B2 - アミノメチルピリジン化合物の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アミノメチルピリジン化合物の製造法に関する。更に詳しくは、医薬、農薬、あるいは、その他の製品の中間体と使用される、アミノメチルピリジン化合物の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アミノメチルピリジン化合物は、シアノピリジン化合物を原料とし、これをアンモニアの存在下、金属水素錯化合物による還元や、水添還元により得る方法が知られている（文献例 Ｓ．Ｙａｍａｄａら、Ｃｈｅｍ．Ｉｎｄ．１９６６，２１６９，Ｙ．Ｋｉｋｕｇａｗａら、Ｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．２１，１９２７（１９７３），Ｋ．ＷｉｎｔｅｒｆｅｅｌｄらＢｅｒ．９２，２４０（１９５９）、ドイツ公開特許 第３７２６９９３号明細書、特開平６−７３００７号公報、特開平７−１３８２０９号公報など）。上記方法における水添還元の触媒としては、パラジウム／活性炭触媒、ラネーニッケル触媒、ラネーコバルト触媒などが知られている。これらの方法は、２級アミンなどの副生物の生成により、収率を上げるのが難しい。また、ハロゲン化シアノピリジンを原料としハロゲン化アミノメチルピリジンを製造する場合には、ハロゲン原子が脱離した副生物が多く生成する問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記に鑑み、本発明は、シアノピリジン化合物よりアミノメチルピリジン化合物を製造するにあたって、２級アミン化合物の副生を防止するとともに、ハロゲン化シアノピリジン化合物の場合には、脱ハロゲン化物の副生を抑制し、収率良くハロゲン化アミノメチルピリジン化合物を得る方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するために、アミノメチルピリジン化合物の種々の製法について鋭意検討した結果、シアノピリジン化合物をアンモニアの存在下、水素により還元するに際し、マンガンを含むラネー触媒を用いることにより、副生成物の生成を抑制して、収率良くアミノメチルピリジン化合物が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は、一般式（１）
【０００５】
【化３】

（式中、Ｘは、水素原子またはハロゲン原子を表わす。）で示されるシアノピリジン化合物を、アンモニアの存在下、水素で還元することにより、一般式（２）
【０００６】
【化４】

（式中、Ｘは、前記と同じ意味を表わす。）で示されるアミノメチルピリジン化合物を製造する方法において、触媒として、マンガンを含むラネー触媒を用いることを特徴とするアミノメチルピリジン化合物の製造法に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明において、原料として使用されるシアノピリジン化合物としては、前示一般式（１）で示される化合物であるが、Ｘで表わされるハロゲン原子としては例えば、塩素原子、臭素原子又は弗素原子が挙げられるが、なかでも塩素原子が好ましい。シアノピリジン化合物の具体例としては、２−シアノピリジン、３−シアノピリジン、４−シアノピリジン、２−クロロ−３−シアノピリジン、２−クロロ−４−シアノピリジン、２−クロロ−５−シアノピリジン、２−クロロ−６−シアノピリジン、２−ブロモ−３−シアノピリジン、２−ブロモ−４−シアノピリジン、２−ブロモ−５−シアノピリジン、２−ブロモ−６−シアノピリジン、２−フルオロ−３−シアノピリジン、２−フルオロ−４−シアノピリジン、２−フルオロ−５−シアノピリジン、２−フルオロ−６−シアノピリジン、３−クロロ−２−シアノピリジン、３−クロロ−４−シアノピリジン、３−クロロ−５−シアノピリジン、３−クロロ−６−シアノピリジン、４−クロロ−２−シアノピリジン、および、４−クロロ−３−シアノピリジンなどが挙げられる。
【０００８】
本発明では上述のシアノピリジン化合物を、アンモニアの存在下、水素還元反応させるが、本発明で使用されるアンモニアは、液体アンモニア、アンモニア水またはアンモニアガスとして加えることができる。使用量としては、通常、シアノピリジン化合物に対して５〜６０ｗｔ％、好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。この使用量は６０％以上でも差し支えないが、経済的に不利である。一方、水素は通常、水素ガスでよい。
【０００９】
本発明では、通常、溶媒を用いるのが好ましく、この溶媒としては、シアノピリジンを溶解するものであればよいが、完全にシアノピリジン化合物を溶解するものである必要はない。
具体的な溶媒の例としては、メタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ｎ−プロパノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ペンタノール、および、オクタノールなどの脂肪族アルコール類、ジエチルエーテル、ジオキサン、および、ＴＨＦなどのエーテル類、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、および、オクタンなどの炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、および、エチレンカーボネートなどのエステル類などである。使用量は、使用する溶媒によって決まるが、反応マスの撹拌が可能な量である。反応時間、収率、製品の品質、および、触媒の費用を考慮すると、シアノピリジン化合物に対して、１〜１５重量倍が好ましい。さらに少量の水を溶媒に加えてもよい。
【００１０】
本発明では触媒としてマンガンを含むラネー触媒を用いることを必須要件とするものであるが、ここで用いるラネー触媒としては、通常、ラネーニッケル、ラネーコバルト又はそれらの混合物にマンガンが含有されたものである。また、ラネー触媒は貴金属触媒との混合物であっても、その他金属、燐、硫黄などで処理されたものでもよい。更に、触媒能力を調整するための添加物を含んだラネー合金でもよい。マンガンは、ラネー触媒の原料であるラネー合金の成分として加えても、展開後に加えてもよい。マンガンの形態としては、通常、塩又は金属である。マンガンの含有量は通常、触媒全量に対して、２〜５０ｗｔ％、好ましくは５〜３０ｗｔ％である。マンガンの含有量があまり少ないと副生物の生成が多くなり、また、あまり多すぎても効果の著しい向上はない。
ラネー触媒の使用量としては、通常、１ｗｔ％以上であるが、好ましくは、３〜５０ｗｔ％、さらに好ましくは、５〜３５ｗｔ％である。量的には、５０ｗｔ％以上でも差し支えないが、経済的に不利である。
【００１１】
本発明の反応を実施するには、通常、例えば、撹拌槽型反応器中に、原料、シアノピリジン化合物、アンモニア及び本発明のラネー触媒を含む溶媒を仕込み、撹拌下、この反応器中に水素ガスを供給する方法が採用される。
本発明の反応温度は通常、０〜２００℃、好ましくは０〜１５０℃、特に好ましくは２０〜１００℃である。また、反応圧力は常圧でも、加圧でもよいが、通常、液相保持圧力が必要であり、具体的には、０〜５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、好ましくは１〜３０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの範囲から選択される。
反応後の混合物は常法により、触媒を分離した後、蒸留することにより目的とするアミノメチルピリジン化合物を回収することができる。
【００１２】
【実施例】
以下に実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
実施例１
５００ｍｌオートクレーブに、２−クロロ−３−シアノピリジン２１．４ｇ、飽和アンモニア性ブタノール２００ｍｌ（アンモニアとして１８ｇ）、水５ｇ、および、マンガン３％を含んだラネーコバルト４．３ｇを仕込み、水素圧１０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、３５℃で、６時間反応した。触媒を濾過して除き、溶媒を減圧下に濃縮後、蒸留して（蒸留範囲：１００〜１０５℃、０．２〜０．３ｍｍＨｇ）、２０．０ｇ（収率９０．９％）の２−クロロ−３−アミノメチルピリジンを得た。ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９６．８％、脱クロル体は、１．８％であった。
【００１３】
実施例２
５００ｍｌオートクレーブに、２−クロロ−５−シアノピリジン２１．４ｇ、飽和アンモニア性メタノール２００ｍｌ（アンモニアとして１８ｇ）、水５ｇ、および、マンガン１０％を含んだラネーコバルト４．３ｇを仕込み、水素圧５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、４０℃で、６時間反応した。触媒を濾過して除き、溶媒を減圧下に濃縮後、蒸留して（蒸留範囲：１０３〜１０５℃、２ｍｍＨｇ）、２０．２ｇ（収率９１．８％）の２−クロロ−５−アミノメチルピリジンを得た。ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９８．５％、脱クロル体は、１．３％であった。
【００１４】
実施例３
２−クロロ−５−シアノピリジンの代りに、３−シアノピリジンを用いる以外は、実施例１と同様の方法で反応した。３−アミノメチルピリジンの収率は、９０％であった（蒸留範囲：１０４〜１０７℃、１４ｍｍＨｇ）。ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９８．５％であった。
【００１５】
実施例４
１リットルオートクレーブに、２−クロロ−５−シアノピリジン１０７ｇ、飽和アンモニア性ブタノール２５０ｍｌ（アンモニアとして２４ｇ）、および、マンガン１５％を含んだラネーコバルト２４ｇ（同量の水に浸漬）を仕込み、水素圧５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、４０℃で、７時間反応した。触媒を濾過して除き、溶媒を減圧下に濃縮後、蒸留して（蒸留範囲：１０３〜１０５℃、２ｍｍＨｇ）、１９３ｇ（収率８７．７％）の２−クロロ−５−アミノメチルピリジンを得た。沸点１０３〜１０５℃（２ｍｍＨｇ）ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９８．０％、脱クロル体は、１．５％であった。
【００１６】
実施例５
１リットルオートクレーブに、２−クロロ−５−シアノピリジン１０７ｇ、２８％アンモニア水５０ｇ、ブタノール２５０ｍｌ、マンガン１８％を含んだラネーコバルト１８ｇ、および、ラネーニッケル６ｇを仕込み、水素圧１５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、３０℃で、８時間反応した。触媒を濾過して除き、溶媒を減圧下に濃縮後、蒸留して（蒸留範囲：１０３〜１０５℃、２ｍｍＨｇ）、１８９ｇ（収率８５．９％）の２−クロロ−５−アミノメチルピリジンを得た。沸点１０３〜１０５℃（２ｍｍＨｇ）ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９６．２％、脱クロル体は、２．６％であった。
【００１７】
実施例６
２−クロロ−５−シアノピリジンの代りに、２−フロロ−３−シアノピリジンを用いる以外は、実施例１と同様の方法で反応した。２−フロロ−３−アミノメチルピリジンの収率は、８５％であった（蒸留範囲：８５〜９５℃、１５ｍｍＨｇ）。ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９３．１％、脱クロル体は、２．８％であった。
【００１８】
実施例７
１リットルオートクレーブに、２−クロロ−５−シアノピリジン２４０ｇ、エタノール４７０ｍｌ、液体アンモニア５７ｇ、水５０ｍｌおよびマンガン９．５％を含むラネーコバルト触媒４５ｇを仕込み、水素圧５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、５０℃にて、８時間反応した。触媒を濾過して除き、溶媒を減圧下に濃縮後、蒸留して（蒸留範囲：１１０〜１１５℃、１７ｍｍＨｇ）、２１７．３ｇ（収率８８．０％）の２−クロロ−５−アミノメチルピリジンを得た。ガスクロマトグラフィーによる分析では、純度９８．３％であった。
【００１９】
比較例１
マンガンを含まないラネーコバルトを使用する以外は、実施例４と同様に反応したところ、脱クロロ体が多く、２−クロロ−５−アミノメチルピリジンの収率は、５０％以下であった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の方法により、医薬、農薬、あるいは、その他の製品の重要な中間体となるアミノメチルピリジン化合物を、高純度で効率良く、工業的かつ経済的に製造できる。

Claims (10)

1. 一般式（１）
   

   

   （式中、Ｘは、水素原子またはハロゲン原子を表わす。）で示されるシアノピリジン化合物を、アンモニアの存在下、水素で還元することにより一般式（２）
   

   

   （式中、Ｘは、前記と同じ意味を表わす。）で示されるアミノメチルピリジン化合物を製造する方法において、触媒として、マンガンを含むラネー触媒を用いることを特徴とするアミノメチルピリジン化合物の製造法。
2. 前示一般式（１）におけるＸが水素原子であることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
3. 前示一般式（１）におけるＸがハロゲン原子であることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
4. 前示一般式（１）におけるＸが塩素原子であることを特徴とする、請求項３に記載の製造法。
5. アミノメチルピリジン化合物が、２−アミノメチルピリジン、３−アミノメチルピリジン、または、４−アミノメチルピリジンであることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
6. アミノメチルピリジン化合物が、２−クロロ−３−アミノメチルピリジン、２−クロロ−４−アミノメチルピリジン、２−クロロ−５−アミノメチルピリジン、２−クロロ−６−アミノメチルピリジン、２−ブロモ−３−アミノメチルピリジン、２−ブロモ−５−アミノメチルピリジン、２−フルオロ−３−アミノメチルピリジン、２−フルオロ−５−アミノメチルピリジン、または、２−フルオロ−６−アミノメチルピリジンであることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
7. ラネー触媒が、ラネーニッケル、ラネーコバルト、または、それらの混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
8. 溶媒として、脂肪族アルコール類を用いることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
9. 反応圧力が、０〜５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇであることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。
10. 反応温度が、０〜１５０℃であることを特徴とする、請求項１に記載の製造法。