Способ получения пиколиновой или 6-метилпиколиновой кислот

 

Изобретение относится к гетероци1слическим соединениям, в частности к получению пиколиновой (ПК) или 6- метилпиколиновой кислот (МПК), применяющихся в качестве стимулятора роста растений, полупродукта.в синтезе антимикробных и ган глиоблокирующи препаратов. Повышение производительности процесса достигается определенным соотношением исходных реагентов и изменением температуры. ПК и МПК получают гидролизом соответствующих нитрилов водой в присутствии щелочи при молярном соотношении 1:(1 ,5-1,75):(25-30), при 115-125 с в автоклаве. Способ позволяет повысить производительность процесса с -0,012 до 1,64 кг/л (Н20).ч. 1 табл с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 С 07 D 213/79 213 803

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоеРетений и ОткРытий (21) 386 7643/31-04 (22) 11,03. 85 (46) 28. 02. 87. Бюл, 1(9 8 (71) Институт химических .наук АН .Каз, CCP

{ 72) Б ° В. Суворов, В. А, Серазетдинова, С. Б. Бакирова, Н.В. Сидорова и С,В, Берстенев (53) 547. 826, 1,07 (088, 8) (56) Суворов Б. В,, Кагарлицкий А.Д,1

Кон И.И,, Лебедева О.Б. Синтез нит рила пиколиновой кислоты методом окислительного аммонолизà Q-ïèêîëèíà.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИКОЛИНОВОЙ

ИЛИ б-МЕТИЛПИКОЛИНОВОЙ КИСЛОТ (57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению пиколиновой {ПК) или

6-метилпиколиновой кислот {MIIK), применяющихся в качестве стимулятора роста растений, полупродукта. в синтезе антимикробных и ганглиоблокируюших препаратов. Повышение производительности процесса достигаетСя определенным соотношением исходных реагентов и изменением температуры.

ПК и MIIK получают гидролиэом соответствующих нитрилов водой в присутствии щелочи при молярном соотношении

1:(1,5-1, 75):(25-30), при 1 1 5-1 25 С в автоклаве. Способ позволяет повысить производительность процесса с

-0,012 до 1,64 кг/л (Н О) ° ч. 1 табл

1293177

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения пиколиновбй или 6-метилпиколиновой кислот, которые находят применение в качестве стимулятора роста растений, полупродукта в синтезе антимикробных и ганглиоблокирующих препаратов.

Цель изобретения — повышение производительности процесса за счет про- 10 ведения гидролиэа соответствующего нитрила при соотношении нитрил:едкий натр:вода 1:1,5-1,75:25-30 и при

115-125 С, Пример 1. 1 г (0,0096 моль) 15

2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра и 5,2 г (0,2885 моль) воды (молярное соотношение нитрил:

:щелочь:вода равно 1:1,5 .30) запаивают в ампулу из стекла "пирекс" и ; 20 нагревают из нержавеющей стали при

115 С в течение 10 мин, Согласно полярографическому анализу гидролизат содержит 1,1767 r (0,0096 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,57. в рас- 25 чете на взятый нитрил. Полученную реакционную жидкость подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 3,5, упаривают досуха и подвергают экстракции бензолом, После отгон- 30 ки растворителя получено 1,1413 r (0 0093 моль) пиколиновой кислоты с т.пл. 131-132 С. Коэффициент нейтрализации 122,8, выход выделенной кислоты 96,57. от теории на исходный

2-цианпиридин, производительность процесса 1,370 кг/л H O ч, Пример 2, Способ осуществляют по примеру 1, 0,5 г (0,0048 моль)

2-цианпиридина, О, 3173 г (0,0079 моль 0 едкого натра и 2,6 г (0,1444 моль) воды (молярное соотношение нитрил .

:щелочь: вода равно 1: 1,65: 30) нагревают в течение 10 мин при 120 С, Получают 0,5907 г (0,0048 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 1,376 кг/л

Н О ° ч, Пример 3, Способ осуществляют по примеру 1. 2 г (0,0192 моль) 50

2-цианпиридин а, 1 . 1 538 г (0,0288 моль едкого натра, 6,9 r (0,3846 моль) воды (молярное соотношение нитрил:

:щелочь:вода равно 1:1,5:30) нагревают в течение 10 мин при 125 С.

Получают 2,3535 г (0,0191 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,5%, производительность процесса 1,457 кг/л

Н.О ч.

Пример 4 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 1, 1 r (0,0096 моль) 2-цианпиридина, 0,3846 r (0,0096 моль) едкого натра

4,8 г (0,2692 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно

1:1:28) нагревают в течение 10 мин

О при 125 С, Получают 0,7770 г

0,0063 моль),пиколиновой кислоты.

Выход 65 77., производительность процесса 0,962 кг/л Н О ° ч.

Пример 5, Способ осуществляют по примеру 1. 0,5 г (0,0048 моль)

2-цианпиридина, 0,3365 r (0,0084 моль) едкого натра, 2,6 r (0,1442 молв) воды (молярное соотношение нитрил:

:щелочь:вода равно 1:1,75:30) нагревают в течение 10 мин при 120 С, По-. о лучают 0,5907 r (0,0048 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 1,365 кг/л

НОч.

Пример 6 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 1, 2 г (0,0192 моль) 2-цианпиридина, 1,5384 г (0,0385 моль) едкого натра, 10,4 г (0,5769 моль) воды (молярное соотношение нитрил: щелочь: вода равно

1:2:30) нагревают в течение 10 мин при 120 С. Получают 2,3653 r (0,0192 моль) пиколиновой кислоты.

Выход 100%, производительность процесса 1,367 кг/л Н О.ч, Пример 7. Способ осуществляют по примеру 1 ° 1 г (0,0096 моль)

2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 4,3 г (0,2403 моль) воды (молярное соотношение нитрил:

:щелочь:вода равно 1:1,5:25) нагревают в течение 10 мин при 120 С, По- о лучают 1,1815 г (0,0096 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,97., производительность процесса 1,638 кг/л

HOч, !

Пример 8 (для сравнения) .

Способ осуществляют по примеру I

0,5 г (0048 моль) 2-цианпиридина, 0,2884 г (0,0070 моль) едкого натра, 1, 7 г (0,0962 моль) воды (молярное со отношени е ни трил: щелоч ь: вода равно 1: 1, 5: 20) нагревают в течение

10 мин при 120 С. Получают 0,4287 r (0,0035 моль) пиколиновой кислоты, Выход ? 2, 57, производительность процесса 1,486 кг/л Н О ° ч.

Пример 9 (для сравнения).

Способ осуществляют rro примеру 1.

1 г(0,0096 моль) 2-цианпиридина, 12931

0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 6,9 r (0,3846 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно

1;1,5:40) нагревают в течение 10 мин при 120 С. Получают 1,1826 г 5 (0,0096 моль) целевой кислоты. Выход 10ОХ,производительность 0,25кг/л

Н О«ч, Пример 10.(для сравнения).

Способ осуществляют по примеру 1.

1 r (0,0096 моль) 2-цианпиридина, 0,5769 r (0,0144 моль) едкого натра, 5,2 r (0,2884 моль) воды (малярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно

1:1,5:30) нагревают в течение 5 мин при 120 С. Получают 0,5144 г (0,0042 моль) пиколиновой кислоты, Выход 43,5, производительность процесса 1,189 кг/л Н О -ч.

Пример 11 (для сравнения), 20

Способ осуществляют по примеру 1.

1 r (О, 0096 моль) 2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 5,2 r --(0,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь. вода равно 1:1,5:30) нагревают в течение

20 мин при 120 С. Получают 1,1826 г (0,0096 моль) целевого продукта.. Выход 100, производительность процесса 0,683 кг/л Н О ч. 30

П р и и е р 12. Способ осуществляют по примеру 1 ° 1 г (0,0096 моль)

2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 5,2 r (0,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрил . щелочь: вода равно 1: 1, 5: 30) нагр евают в течение 10 мин при 105 С, Получают

0,9366 r (0,0076 моль) пиколиновой кислоты, Выход 79, 2Х, производительность процесса 1,082 кг/л Н О ° ч, 40

Пр имер 13. О 5 г О 0042моль б-метилпиколинонитрила, 0,2542 r (0,0063 моль) едкого натра и 2 3 г (О, 1271 моль) воды (малярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1: 4>

:1,5:30) запаивают в ампулу и нагревают в автоклаве, помещенном в электропечь при 1150С в течение 30 мин, Согласно поляро графическому анализу

Р ц Я д дР 50

0,5805 (О, 0042 моль) 6-метилпиколиновой кислоты, Выход 100Х от теоретически возможного, Гидролизат подкисляют 0,7365 г (0,0075 моль) серной кислоты, упаривают досуха и подвергают экстракции хлороформом, После удаления растворителя получено 0,5601 г (0,0041 моль) 6-метилпиколиновой кис77 4

I лоты с т,пл. )26 С, Коэффициент нейтрализации 137,1, выход выделенной кислоты 96,5 на взятый нитрил, производительность процесса 0,761 кг/л«

«Н О ° ч, Пример 14, Способ осуществляют по примеру 13, 1 г (0,0084 моль) б-метил-2-цианпиридина, О, 5593 г (0,0139 моль) едкого натра и 4,6 r (0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитрид:щелочЬ:вода равно

1: 1, 65: 30) нагревают в течение 20 мин при 120 С, Получают 1,1610 г д (0,0034 моль) 6-метилпиколиновой кислоты, Выход 100Х производительность процесса 0,761 кг/л Н О ° ч.

Пример 15, Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084моль б-метил-2-цианпиридина, О, 5084 r (0,0127 моль) едкого натра и 4,3 г (0,2372 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь: вода равно

1:1,5:28) нагревают в течение 20 мин при 125 С, Получают 1,1598 r (О, 0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9, производительность процесса 0,815 кг/л Н О ° ч, Пример 16 (для сравнения).

Способ осуществляют по примеру 13, 1 г (0,0084 моль) 6-метил-2 †цианпиридина, 0,3389 г (0,0084 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитрил:

:щелочь!вода равно 1:1:30) нагревают в течение 20 мин при !25 С. Получают о

0,6176 г (0,0045 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 53, 2Х, производительность процесса 0,405 кг/лН О v

Пример 1 7. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль б-метил-2-цианпиридина, 0,5932 г ) (0,0148 моль) едкого натра и 4,6 r (О, 2542 моль) воды (молярное соотношение нитрил: щелочь: вода равно 1: 1, 75:

: 30) нагревают в течение 20 мин при

120 С. Получают 1,1598 г (0,0084 моль)

6-метилпиколиновой кислоты, Выход

99,9, производительность процесса

0,76О кг/л H О-ч.

Пример 18 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 13, 2 г (0,0169 моль) 6-метил-2-цианпиридина, 1,3559 г (0,3389 моль) едкого натра и 9,2 r (0,5084 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:

: вода равно 1:2:30) нагревают в течение 20 мин при 120 С, Получают

2, 3220 г (О, 0169 моль) 6-метилпи5 12931 колиновой кислоты, Выход 100% производительность процесса 0,762 кг/л

Н О ° ч, Пример 19. Способ осуществляют по примеру 13 ° 1 г (0,0084 моль) 5 б-метил-2-цианпиридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 3,8 r (0,2118 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:

:1,5:25) нагревают в течение 20 мин 10 при 120 С. Получают 1,1598 r (0,0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 0,912 кг/л НгО ч °

Пример 20 (для сравнения), 15

Способ осуществляют по примеру 13, 1 г (0,0085 моль) 6-метил-2-цианпиридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 3,0 r (О, 1694 моль) воды (молярное соотношение нитрил:ще- 20 лочь: вода равно 1: 1 5: 20) нагревают в течение 20 мин при 120 С, Получают

0,9973 r (0,0072 моль) 6-метилпиколиновой кислоты, Выход 85,9, производительность процесса 0,981 кг/л 25

Нго ч, Пример 21. (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 13, 1 r (0,0084 моль) 6-метил-2-цианпиридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого 30 натра и 6,1 г (0,3389 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:

:вода равно 1:1,5:40) нагревают, в течение 20 мин при 120 С, Получают о

1,1598 г (0,0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9, произ. водитель но сть проце сса О, 574 кг/л

Н,О ч, Пример 22 (для ср авнения), Способ осуществляют по примеру 13. 40

1 г (О, 0084 моль 6-метил-2-цианпиридина, О, 5084 г (О, 0127 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль} воды (молярное соотношение нитрил:щелочь: вода равно 1:1,5:30) нагревают в те- 45 чение 10 мин при 120 С, Получают

0,1742 r (0,0012 моль) б-метилпиколиновой кислоты. Выход 15,0 произ77 6 водительность процесса 0,228 кг/л

Н,0 ч.

Пример 23 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 13, 0,5 г (0,0042 моль) 6-метил-2"циаипиридина, 0,2542 r (0,0063 моль) едкого натра и 23 г (0,1271 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:

:вода равно 1;1,5:30) нагревают в

0 течение 30 мин при 120 С, Получают

0,5805 r (0,0042 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 100 ., производительностьь процесса О, 50 7 кг/л

Н 0 ° ч.

Пример 24 (для сравнения).

Способ осуществляют по примеру 13.

1 г (0,0084 моль) 6-метил-2-цианпиридина, 0,5084 r (0,1271 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды ( молярное соотношение нитрил:щелочь:

:вода равно 1:1,5:30) íarpевают в течение 20 мин при 1050С, Получают

0,7256 г (0,0052 моль) 6-метилпико"

JIHHoBoH кислоты. Выход 62,5 ., производительность процесса 0,476 кг/л

Н О ° ч.

Выбор оптимальных параметров гидролиза 2-цианпиридина до пиколиновой кислоты и 6-метил"2-цианпиридина до

6-метилпиколиновой кислоты представлен в таблице.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить производительность процесса с 0,012 до

1,64 кг/л НгО ч.

Формула изобретения

Способ получения пиколиновой или

6-метилпиколиновой кислот гидролизом соответствующих нитрилов водой в присутствии щелочи при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, соотношение нитрил:едкий натр:вода составляет 1:1,5-1,75:2530 и процесс ведут при 115-125 С в автоклаве, 1293177

Т, С

Произ вотельность, кг/л H 0 ч

Выход, Е

ПродолжительМолярное соотношение компонентов

Пример ность, мин

Нитрил Едкий Вода натр

115 1

2 120

3 125

4 (ср,) 125

99,5

65,7

99,9

120

100,0

6 (ср.) 120 1

1,638

1,486

120 1

120 1

8 (ср,) 100,0 1,025

43,5

1,189

l00,О 0,683

79,2

1, 082

1,5 30 20

1,65 30 20

1,5 28 20

100,0 0,761

100,0 О, 761

13 115 l

14 120 1

15 125 1

99,9

0,815

0,405

16 (ср,) 125 1

17 120 1

1 О 28 20

53,2

1 75 30 20

99,9

0,76

2,0

20

100)0 0,761

99,9

85,9, 1,5

20

1,5

40

1,5

99,9

1,5

15,0

1,5

30

100,0 0,507

1,5

62,5

0,476

ВНИИПИ Заказ 344/26 Тираж 372 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 (ср.) 120 1

10 {ср.) 120 1

11 (ср.) 120 1

12 (ср.) 105 . 1

18 (ср,) 120

l9 120

20 120

21 (ср ) 120

22 (ср, ) 120

23 (ср,) 120

24 (ср, ) 105

Гидролиз 2-цианпиридина

1 5 30 10 99,5

1 65 30 10 99,9

1,5 28

1,0 28

1,75 30

2,0 30

1,5 25 10 99,9

1,5 20 10 72,5

1,5 40

1,5 30

1,5 30

1,5 30

Гидролиз 6-метил-2-цианпиридина

1,370

1, 376

1,457

0,962

1,365

1 367

0,912

0,981

0,574

0,228