Способ получения 2-,3-или 4-оксиметилпиридинов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-, 3ИЛИ 4-ОКСИМЕТИЛПИРИДИНОБ каталитическим восстановлением соответствующих пиридинальдегидов, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, упрощения технологии и расширения ассортимента целевых продуктов, восстановление проводят в парогазовой фазе на промьшшенном медно-хромитном катализаторе, промотированном барием, при температуре 180-230 С и объемной скорости 3600-4000 ч . (Л Од 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)q С 07 D 213/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3604928/23-04 (22) 11.04.83 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26 (72) М.В. Шиманская, Л.Я. Лейтис, Д.П. Янсоне, В.В. Стонкус, В.Н. Соколова и С.К. Германе (71) Ордена Трудового Красного, Знамени институт органического синтеза АН ЛатвССР (53) 547.823.07 (088.8) (56) 1. Jones R.Ñ., KornfeId Е.С.

Lithium AIuminium Hydride Reduction

of Pyridine CarboxyIic Esters.

J. Am. Chem. Бос., 1951» v. 73, р. 107-109.

2. Panizzon Ь.Znz. Kenntnis des

PyridyI-3-aIdehyds und Qber PyridyI-3-carbinoI und PyridyI-.Ç- acrygsaure. — HeIv. Chem. Acta. 1941.

24, s. 245.

3. Парай-Кошиц Б.А. и др. ЖПХ, 1964, т.37, Р 5, с. 1081 (прототип) ...,SU„, 1 167182 А (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-, 3ИЛИ 4-ОКСИМЕТИЛПИРИЛИНОВ каталитическим восстановлением соответствующих пиридинальдегидов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, упрощения технологии и расширения ассортимента целевых продуктов, восстановление проводят в парогазовой фазе на промьппленном медно-хромитном катализаторе, промотированном барием, при температуре 180-230 С и объемной скорости 3600-4000 ч

1167182

Изобретение относится к усовер- . шенствованному способу получения

2-, 3- или 4-оксиметилпиридина, ко. торые используются в медицине и

P сельском хозяйстве.

Известен способ получения оксиметилпиридинов восстановлением эфиров соответствующих пиридинкарбоновых кислот литийалюминийгидридом или натрийборгидридом 11 ).

Однако из-за малодоступности исходного сырья, использования легковоспламеняющегося восстановителя, а также трудоемкости процесса способ не может быть применен для промышленного производства оксиметилпиридинов.

Известен способ получения оксиметилпиридинов жидкофазным восстановлением 3-пиридинальдегида в присутствии никелевого катализатора при комнатной температуре и давлении до 40 атм. Выход целевого продукта составляет 89% (2 .

Недостатками способа являются использование повышенного давления, абсолютного растворителя (этанол), периодичность процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения оксиметилпиридинов жидкофазным восстановлением 3-пиридинальдегида на катализаторе никель Ренея при комнатной температуре. Выход целевого продукта составляет 61,7% (3).

Недостатками этого способа являются невысокий выход целевого продукта, пирофорность катализатора и необходимость приготовления его непосредственно перед использованием, что усложняет технологию, а также периодичность процесса.

Цель изобретения — повьппение выхода целевого продукта и упрощение технологии и расширение ассортимента целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

2-, 3- или 4-оксиметилпиридинов соответствующие перидинальдегиды подвергают каталитическому восстановлению в парогазовой фазе на промьппленном медно-хромитном катализаторе, промотированном барием, при температуре 180-230 С и объемной скорости 3600-4000 ч

10 !

Процесс непрерывный, производительность 380-530 г/л катализатора в 1 ч. Катализатор сохраняет свою активность не менее 100 ч. Выход целевого продукта достигает 80100Х от теоретического.

При температурах вьппе 230 С параллельно с восстановлением альдегида в спирт происходит гидрогенолиэ гетероциклического соединения и выход спирта уменьшается. При объемной скорости ниже 3600 ч растет удельный вес реакции последовательного восстановления оксиметилпиридина в метилпиридин, а в случае увеличения объемной скорости более 4000 ч " в реакционной смеси появляется значительное количество непрореагировавшего исходного альдегида, Пример 1. В трубчатый реактор помещают 50 смз медно-хромитиого катализаторв в виде таблеток размером 4,5 4,5 мм и активируют 10 ч в потоке водорода, медленно поднимая температуру до 350 С.

Реактор охлаждают до 180 С и в течение 6 ч через катализатор пропускают 3-пиридинальдегид со скоростью 10 r/÷ и водород со скоростью 120 л/ч (объемная скорость

3600 ч"). Катализат собирают в ловушках, охлаждаемых льдом, и после окончания реакции отгоняют в вакууме с эффективным дефлегматором непрореагировавший 3пиридинальдегид, а затем 3-оксиметилпиридин. Собирают фракцию, кипящую при 135 С (7 мм, лит.т.кип.

144-145 С (16 мм), т.пл. пикрата

159-160 С (лит.т.пл. 158 С).

Найдено: N 16,59.

Вычислено: N 16,56 (для пикрата)

Получают 57,2 r (93,6 ) бесцветного маслообразного вещества.

Пример 2. В реактор .с

50 см медно- хромитного катализатора подают.при 230 С в 1 ч 10 г 3-пиридинальдегида и 120 л водорода. Через 6 ч катализат, собранный в ловушках, разгоняют в вакууме и получают 55 г (90%) 3-оксиметилпиридина. Физические характеристики соответствуют приведенным в примере 1.

Пример 3. Через 50 см медно-хромитного катализатора пропускают при 230 С в 1 ч 10 r 3-пиридинальдегида и 198 л водорода

Составитель Ж. Сергеева

Редактор М. Недолуженко Tezyep М.Кузьма Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4387/26

Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 11671 (объемная скорость 4000 ч "). После

6-часового проведения реакции катализат разгоняют в вакууме. Полу- чают 56,8 r (93Х). 3-оксиметилпиридина, константы которого те же, что в примерах 1 и 2.

Пример f. При 200 С в реактор с 50 см медно-хромитного катализатора подают в 1 ч 9,5 r

2-пиридинальдегида и 120 л водорода, 10

Выделение 2-оксиметилпиридина проводят также, как в примере 1 ° Получают 6,4 г бесцветной жидкости, кипящей при 85-87 С (10 мм, лит.т.кип. 111-112 С (15 мм), f5 т.пл. пикрата 159-160 С (лит.т.пл °

159-161 С) .

Найдено: N 16,48Х.

Вычислено: N 16,56Х.

Выход в расчете на пропущенный 20

2-пиридинальдегид 65,5Х, выход от теории 80Х.

Пример 5. В трубчатый реактор помещают 50 см медно-хромитного катализатора в виде таблеток 25 размером 4,5 4,5 мм и активируют

10 ч в токе водорода, медленно поднимая температуру до 350 С.

После активации реактор охлаждают до 200 С в течение 6 ч, через ка- ЗО тализатор пропускают 4-пиридинальдегид 9,5 г/ч и водород 120 мл в 1 ч.

Катализат собирают в ловушках, охлаждаемых льдом, и сушат над безводньвю сульфатом натрия. Затем фильтруют и отгоняют непрореагировавший

4-пиридинальдегид. Твердый остаток перекристаллизовывают.из бензола и получают 43,2 г (74,3X) белого вещества с т.пл. 57-59 С (лит.т.пл. 55- 4О

60 С).

Найдено: N 16,40Х.

Вычислено: N 16,56Х.

Пример 6. В трубчатый реактор помещают 50 мл медно-хромитного

82 4 катализатора в виде таблеток размером 4,5 ° 4,5 мм и активируют в течение 10 ч в токе водорода при 200350 С.

Реактор охлаждают до 165 С и через катализатор пропускают 2-пиридинальдегид 9,5 г в l ч и водород с объемной скоростью 4000 ч ". Продукты реакции улавливают в ловушках, охлаждаемых льдом, и разгоняют в вакууме. Получают 2-оксиметилпиридин с выходом

43,3Х от теории, т.кип. 85-87 (10 мм рт.ст.), t

Пример 7, Вреакторс

50 мл медно-хромитного катализатора подают при 250 С 3-пиридинальдегид (10 r в 1 ч) и,водород с объемной скоростью 4000 ч ".Катализат собирают в ловушках со льдом.и разгоняют в вакууме. Получают З-оксиметилпири-. дин с выходом 35,4Й от теории, т.кип. 144-145 С (16 мм рт.ст.).

Пример 8. Восстановление

3-пнридинальдегида проводят при

180 С и объемной скорости 2000 ч .

Выход 3-оксиметилпиридина 25,5Х от теории.

Пример 9. Восстановление

4-пирндинальдегида проводят при

200 С и объемной скорости 4800 ч .

Выход 4-оксиметиппирина 56,1Х от теории. За пределами указанного в формуле изобретения интервалов условий проведения процесса выходы целевых продуктов значительно ниже (пример 6-9).

Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевых продуктов до 65-94Х, упростить технологию процесса за счет проведения реакции в непрерывном режиме при атмосферном давленйи и использовании доступного катализатора.