JPS6043346B2 - ピペラジンの回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はピペラジンを反応させ、その反応生成物から
未反応ピペラジンを回収するに際し、特定の添加物を共
存させて蒸留する方法に関するものである。

ピペラジンの誘導体は医薬品、有機合成工業薬品の原
料などして有用な物質である。

有機化学反応においては未反応物質が残存することが
通例であるが、ピペラジンと他の化合物とを反応させる
際ピペラジンが未反応物として残存すること力化ばしば
見られる。

特にピペラジンのＮモノ置換体を得る反応において、反
応性質上Ｎ−Ｎ’ −ジ置換体が副生するので抑えるた
めピペラジンが残る場合、反応に供する他の化合物に対
しピペラジンを理論量以上過剰に用いることが有利な場
合がある。このため反応生成物中に未反応のピペラジン
が相当量残存している。従つて反応生成物の蒸溜すると
き相当量のピペラジンが漏出する。 ピペラジンは融点
が１０６．６℃、沸点１４８℃（７６０Ｔｆｒ！！ＬＨ
ｇ）で昇華性の強い物質である。

蒸溜に際し冷却器、受器、パイプライン、計器など蒸溜
器の附属設備を融点以上に保つ必要があるが前述したよ
うにピペラジンは融点が高くしかも沸点と融点が近いの
でその温度コントロールが難カルい。またピペラジンの
昇華性のためピペラジンが昇華して蒸溜器のパイプライ
ン、計器などの部品を閉塞するのでその防御装置、附着
した場合のかき取り装置などを設けなければならない。
特に減圧蒸溜を行う場合は排水系の閉塞防止に留意する
必要がある。また、精留する場合にはなお附属部品が多
くなるのでよりその対応策が必要である。ピペラジン誘
導体の反応生成物から未反応ピペラジンを蒸溜により回
収する操作は一見簡単に思われるが前述したように特殊
な装置を必要としかつ操作も極めて煩雑である。

本発明者らはこのような難点を除くべく鋭意研究したと
ころ特定の添加物の共存下に蒸溜することにより反応生
成物から未反応ピペラジンを容易に回収することができ
ることを見出し本発明を完成した。

すなわち本発明はピペラジン誘導体を合成する際その反
応生成物から未反応ピペラジンを回収する改良方法に関
するものである。

さらに詳しくはピペラジンとピペラジンと反応させる副
原料とともに後述する特定の添加物を加えて反応させた
後その反応生成物を、またピペラジンを副原料とを反応
させた反応生成物中に添加物を加えたものを蒸留するこ
とを特徴とする未反応ピペラジンの回収方法に関するも
のである。

蒸溜により未反応ピペラジンは添加物とともに留出して
くる。蒸溜によりピペラジンを回収した後蒸溜または再
結晶を行つて目的物であるピペラジン誘導体を精製単離
する。添加物とともに留出した回収ピペラジンは次回の
反応に供せられる。本発明において用いられる特定の添
加物とは、沸点が１２０℃ないし１７５℃の範囲を有す
る直鎖または分枝鎖のある脂環族アルコール、脂環式ア
ルコ．−ル、アルキレングリコールモノアルキルエーテ
ル、およびＮ●Ｎ−ジメチル脂肪酸アミドから選ばれる
一種または二種以上である。これらのものにはたとえば
ｎ−アミルアルコール、ＩｓＯ−アミルアルコール、ｎ
−ヘキシルアル．コール、シクロヘキサノール、メチル
セルソルブ、エチルセルソルブ、ｎ−プロピルセルソル
ブ、ＩｓＯ−プロピルセルソルブ、ｎ−ブチルセルソル
ブ、ＩｓＯ−ブチルセルソルブ、３−メトキシブタノー
ル、Ｎ−Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ●Ｎ−ジメチル
アセトアミド、Ｎ−Ｎ−ジメチルプピオアミドなどがあ
る。

これらの物質はいずれもピペラジンの沸点に近い沸点を
有し、ピペラジンを溶解しかつピペラジン及びピペラジ
ン誘導体に対して不活性な物質である。

本発明による添加物を撰択するにあたつてピペラジン誘
導体の沸点が添加物の沸点に近い場合はなるべく沸点の
はなれたものを撰択することが好ましいが、溜出したピ
ペラジン誘導体中に添加物が混合していても次の工程で
差支えない場合はそのまま使用できる。

本発明に用いる添加物の使用量は添加物の種類“やピペ
ラジン誘導体の種類などによつて異るけれども蒸溜によ
り回収されるべきピペラジンの重量に対し０．５ないし
５倍でその効果が発揮できる。

本発明方法を適用し得るピペラジン誘導体並びにその合
成法には多々あるが、ピペラジンの回収に困難を要する
反応の一例を示せばピペラジンとアルキレンオキシドと
の反応によつて得られるＮ一（２−ヒドロキシエチル）
ピペラジンニＮ一（２−ヒドロキシプロピル）ピペラジ
ン、Ｎ一（２−ヒドロキシブチル）ピペラジン、ピペラ
ジンと酸クロライド、酸無水物、エステル、酸アミドな
どと反応して得られるＮ−ホルミルピペラジン、Ｎ−ア
セチルピペラジン、Ｎ−ラウロイルピペラジン、Ｎ−ス
テアロイルピペラジンのようなＮ−アシルピペラジン、
ピペラジンとアルキルハロゲナイド、ベンジルクロライ
ド、ベンズヒドリルクロライドのようなハロゲン化物と
の反応によつて得られるＮ−アルキルピペラジン、Ｎ一
（１１−ジフェニルメチル）ピペラジン、Ｎーベンジル
ピペラジンのようなＮ−アルキルまたはアラアルキルピ
ペラジン、ピペラジンとアクリロニトリル、アクリル酸
またはそのエステルなどの反応によつて得られるＮ−（
２−シアノルエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−カルボキ
シエチル）ーピペラジンのような官能基を持つたアルキ
ル基のＮ−アルキルピペラジンなどがあげられる。ピペ
ラジンの回収に際し本発明方法によれば蒸溜で溜出する
ピペラジンは添加中に溶解されていて常温近くで溶液と
なつているので蒸溜器の冷却器、受器；バイブライン、
計器、バルブなど蒸溜器の附属設備を加熱する必要がな
く、かつ、昇華による閉塞を起さず装置も特殊なものを
用意する必要がなくかつ操作も容易である。特に反応で
生成した目的にピペラジン誘導体が熱に不安定または着
色しやすい場合、蒸溜中閉塞などによるトラブルを起し
て時間を要することなく容易に減圧蒸留によつてピペラ
ジンを回収した後、引続き目的物を減圧蒸溜するかまた
は再結晶によつて精製された目的物を純度高く得るのに
好都合である。蒸溜により添加物とともに留出したピペ
ラジンは繰返し次回の反応に供することができるので経
済的にも極めて有利である。以下実施例について詳細に
説明する。

実施例１ 攪拌器のついた反応容器中にピペラジン１７２ｙ（２モ
ル）、ホルムアミド９０Ｉ１（２モル）を加え１００℃
で４時間反応させた後この反応生成物中に３−メトキシ
ブタノール１００ｙを加えて減圧蒸溜を行つたところ前
留分（沸点４８℃／８７ｒｒ！ＮＨｇ〜１０５℃／４Ｔ
ｍ！ＮＨｇ）１１１ｙ１主留分１４１ｆ（１０５１Ｃ／
４薗Ｈｇ〜１２５℃／Ｔｆ＄ＬＨｇ）及び残分４２ｇを
得た。

前留分は３−メシトキシブタノールとピペラジンの混合
物で、この中のピペラジンの含有量を塩酸による電位差
滴定で測定したところ４２ｙであつた。主留分はーホル
ミルピペラジン９７％からなる−ものであり残分はＮ●
Ｎ″−ジメチルホルミルピペラジンを主体とするもので
あつた。減圧蒸留に際しピペラジンによつて蒸溜器の冷
却器その他附属設備を閉塞することなく容易に蒸溜する
ことができた。

実施例２〜６ 攪拌機のついた反応容器中にピペラジン、ホルムアミド
及び添加物を第１表に示す割合で入れ１００゜Ｃで４時
間反応させた後減圧蒸溜を行い実施＊８例１に準じ三成
分に分別した。

蒸溜に際して蒸溜器その他の附属設備を閉塞することな
く容易に蒸溜することができた。実験結果を実施例１の
結果と共に第１表に示した。実施例７ 実施例５において回収したピペラジンと３−メトキシブ
タノールエチルセルソルブ溶液にピペラジン１３０ｙを
加え実施例２に準じて反応させ減圧蒸溜した。

その結果を第１表に示した。実施例８〜１０ オートクレーブ中にピペラジンとイソプロピルセルソル
ブを第２表に示す重量に従つて加え５００Ｃに加温して
溶解し攪拌しながらエチレンオキサイドの吹き込みを開
始した。

エチレンオキサイドとの反応が開始されると反応熱で昇
温するので冷却しながら１００±５℃に保つて約１時間
でエチレンオキサイド４４ｆ（１モル）を吹きこんで反
応させた。吹込みを完了した後反応生成物を減圧蒸溜に
よつて前留分（５５℃／３０ＴｎｍＨｇ〜１２５Ｈｇ）
主留分（１２５℃〜１３０℃／１２Ｔ！ＲｆｔＨｇ）及
び残分の三成分に分別した。前留分はイソプロピルセル
ソルブとピペラジンの混合物、主留はＮ−ヒドロキシエ
チルピペラジン９５％を含むもので、残分はＮ●Ｎ″−
ビス（ヒドロキシエチル）ピペラジンを主体とするもの
であつた。蒸溜に際し蒸溜器の附属設備を閉塞すること
なく容易にピペラジンを回収することができた。実験結
果は第２表に示した。実施例１１ 実施例１０で回収したピペラジンとイソプロピルセルソ
ルブの混合物にピペラジン９３ｆを実施例８に準じて反
応させ減圧蒸溜した。

その結果を第２表に示した。比較例１ 実施例１における反応生成物に３−メトキシブ．８タノ
ールを加えないで減圧蒸留したところ蒸留器の冷却器、
減圧排気系などにピペラジンが附着しピペラジンの回収
に手間どり操作に長時間を要したため得られたＮ−ホル
ミルピペラジンが着色した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピペラジンを原料としてピペラジン誘導体を合成し
   た反応生成物から未応ピペラジンを回収するに際し、沸
   点が１２０℃ないし１７５℃の範囲である直鎖または分
   技鎖のある脂肪族アルコール、脂環式アルコール、アル
   キレングリコールモノアルキルエーテル、およびＮ・Ｎ
   −ジメチル脂肪酸アミドからなる群から選ばれた化合物
   の一種または二種以上を共存させて蒸留することを特徴
   とするピペラジンの回収方法。 ２ 脂肪族アルコールが、ｎ−アミルアルコール、ｉｓ
   ｏ−アミルアルコールおよびｎ−ヘキシルアルコールか
   ら選ばれる少なくとも一種である特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３ 脂環式アルコールがシクロヘキサノールである特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ４ アルキレングリコールモノアルキルエーテルがメチ
   ルセルソルブ、エチルセルソルブ、ｎ−プロピルセルソ
   ルブ、ｉｓｏ−プロピルセルソルブ、ｎ−ブチルセルソ
   ルブ、ｉｓｏ−ブチルセルソルブ、３−メトキシブタノ
   ールから選ばれる少なくとも一種である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ５ Ｎ・Ｎ−ジメチル脂肪族アミドがＮ・Ｎ−ジメチル
   ホルムアミド、Ｎ・Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ・Ｎ
   −ジメチルロピオアミドから選ばれる少なくとも一種で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。