Способ получения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина

 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина. Описывается способ получения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина химической модификацией 5-метил-2-пропионилфурана в среде растворителя при повышенных давлении и температуре с последующими выделением и очисткой целевого продукта. В качестве растворителя используют 5-25%-ный водный или спиртовой раствор аммиака, а модификацию проводят обработкой 2-метил-5-пропионилфурана солью аммония при их стехиометрическом соотношении, модуле обработки 1,4-2,4, температуре 150-200^oС и давлении 25-50 кгс/см² в течение 2-6 ч. Технический результат - сокращение длительности процесса.

Известен наиболее близкий к заявленному способ получения производных 3-гидроксипиридинов, включающий низкотемпературное фотоокисление при (-70^oС) фурфуриламина с последующей обработкой трифенилфосфином (A new method for preparation of 3-hydroxypyridines from furfurylamines by photooxygenation // J. Chem. Pharm. Bull., (1991), 39(1), 181-183).

Способ требует сложного аппаратурного оформления, в нем используют труднодоступные реагенты.

Известен наиболее близкий к заявленному способ получения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина, включающий обработку 2-пропионил-5-метилфурана аммиаком в среде растворителя при повышенном давлении и температуре в течение 15 часов с последующими выделением и очисткой целевого продукта (Патент РСТ WO 92/19597, МКИ C 07 D 213/65, опубл. 1992).

Недостатком известного способа является длительность процесса обработки в автоклаве.

Изобретение решает задачу сокращения длительности процесса.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе получения 2-этил-6-метил-3-гидрооксипиридина химической модификацией 5-метил-2-пропионилфурана в среде растворителя при повышенных давлении и температуре с последующими выделением и очисткой целевого продукта, в качестве растворителя используют 5-25%-ный водный или спиртовой раствор аммиака, а модификацию проводят обработкой 5-метил-2-пропионилфурана солью аммония при их стехиометрическом соотношении, модуле обработки 1,4-2,4, температуре 150-200^oС и давлении 25-20 кгс/см² в течение 2-6 час.

Способ осуществляют следующим образом.

В автоклав загружают 5-метил-2-пропионилфуран и соль аммония, предварительно растворенная в 5-25%-ном водном или спиртовом растворе аммиака при стехиометрическом соотношении 5-метил-2-пропионилфурана и соли аммония, модуле обработки 1,4-2,4. Автоклав плотно закрывают, включают мешалку и обогрев. Устанавливают температуру реакционной массы 150-200^oС. Перемешивание реакционной массы проводят каждые 20-40 мин в течение 1-5 мин. Реакционную массу выдерживают при повышенной температуре в течение 2-6 часов при рабочем давлении в автоклаве 25-50 кгс/см².

По окончании синтеза проводят выгрузку реакционной массы в горячем состоянии, выдерживают 2-4 часа при температуре 5-15^oС при периодическом перемешивании, затем проводят дважды промывку реакционной массы на фильтре дистиллированной водой с температурой 5-15^oС с последующей двойной промывкой полученного осадка ацетоном при температуре 5-15^oС, отжимают и получают влажный технический целевой продукт, который, не высушивая, направляют на стадию очистки.

Очистку проводят переосаждением.

В аппарат, снабженный якорной мешалкой, загружают 10-20%-ный водный раствор едкого калия и при перемешивании добавляют технический 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридин при модуле обработки 2,0-3,0. Реакционную массу нагревают до температуры 50-70^oС, к образовавшемуся раствору добавляют активированный уголь из расчета 1 мас.ч. угля на 5-8 мас.ч. 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина, перемешивают в течение 20-40 минут, добавляют воду, отделяют полученный раствор от угля, охлаждают до 5-15^oС и добавляют соляную кислоту с таким расходом, чтобы температура обрабатываемого раствора не превышала 10^oС, перемешивают реакционную массу при рН 6,6-7,0.

Затем добавляют порциями 30-50%-ный водный раствор карбоната калия, доводят рН реакционной массы до 9,0-10,0 и выдерживают эту смесь при 5-10^oС в течение 2,0-4,0 час, контролируя рН раствора, и полученную суспензию отфильтровывают. Промывают полученный целевой продукт дистиллированной водой с температурой 5-15^oС, отжимают и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 30-60^oС и остаточном давлении 200-300 мм рт.ст. до содержания влаги не более 0,5%.

Выход 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина составляет 45-56%.

Изобретение иллюстрируют примеры.

Пример 1 В автоклав загружают 2,4 кг 5-метил-2-пропионилфурана и 0,4 кг фтористого аммония, предварительно растворенного в 3,0 л 5%-ного раствора аммиака в этиловом спирте (модуль обработки 1,4). После закрытия автоклава реакционную массу выводят на рабочую температуру 175^oС, выдерживают при этой температуре 3 часа, перемешивая каждые 20 мин в течение 3 мин. Рабочее давление в автоклаве 50 кгс/см².

По окончании синтеза проводят выгрузку реакционной массы в горячем состоянии, выдерживают 2,5 часа при 8^oС при периодическом перемешивании, затем проводят дважды промывку реакционной массы на фильтре дистиллированной водой с температурой 8^oС с последующей двойной промывкой полученного осадка ацетоном при температуре 8^oС, отжимают и получают 2,0 кг влажного технического целевого продукта, который не высушивая направляют на стадию очистки.

Очистку проводят переосаждением.

В аппарат с мешалкой загружают 5,0 л 15%-ного водного раствора едкого кали и при перемешивании добавляют 2,0 кг технического 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина. Реакционную массу нагревают до температуры 55^oС, к образовавшемуся раствору добавляют 10,0 кг активированного угля, перемешивают в течение 35 минут, добавляют воду, отделяют полученный раствор от угля, охлаждают до 8^oС и добавляют соляную кислоту с таким расходом, чтобы температура обрабатываемого раствора не превышала 10^oС, перемешивают реакционную массу 30 минут при рН 6,6.

Затем добавляют порциями 50%-ный водный раствор карбоната калия, доводят рН реакционной массы до 9,0 и выдерживают эту смесь при 5^oС в течение 2,5 часа, контролируя рН раствора и полученную суспензию отфильтровывают. Затем промывают полученный целевой продукт дистиллированной водой с температурой 8^oС, отжимают и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 50^oС и остаточном давлении 300 мм рт.ст. до содержания влаги не более 0,5%.

Выход очищенного 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина составляет 47,8%.

Пример 2 В автоклав загружают 1,1 кг 5-метил-2-пропионилфурана и 1,2 кг хлористого аммония, предварительно растворенного в 1,4 л 25%-ного водного раствора аммиака (модуль обработки 2,4). Автоклав плотно закрывают, включают мешалку и обогрев. Устанавливают температуру реакционной массы 200^oС. Перемешивание реакционной массы проводят каждые 30 мин в течение 1 мин и выдерживают при этой температуре 4 часа. Рабочее давление в автоклаве 40 кгс/см².

По окончании синтеза проводят выгрузку реакционной массы в горячем состоянии, выдерживают 3 часа при 5^oС при периодическом перемешивании, затем проводят дважды промывку реакционной массы на фильтре дистиллированной водой с температурой 10^oС с последующей двойной промывкой полученного осадка ацетоном при температуре 10^oС, отжимают и получают 0,85 кг влажного технического целевого продукта, который, не высушивая, направляют на стадию очистки.

Очистку проводят переосаждением.

В аппарат, снабженный якорной мешалкой, загружают 2,5 л 20%-ного водного раствора едкого кали и при перемешивании добавляют 0,85 кг технического 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина. Реакционную массу нагревают до температуры 55^oС, к образовавшемуся раствору добавляют 6,8 кг активированного угля, перемешивают в течение 40 минут, добавляют воду, отделяют полученный раствор от угля, охлаждают до 10^oС и добавляют соляную кислоту с таким расходом, чтобы температура обрабатываемого раствора не превышала 10^oС, перемешивают реакционную массу 30 минут при рН 7,0.

Затем добавляют порциями 50%-ный водный раствор карбоната калия, доводят рН реакционной массы до 10,0 и выдерживают эту смесь при 8^oС в течение 3,0 часов, контролируя рН раствора, и полученную суспензию отфильтровывают. Промывают полученный целевой продукт дистиллированной водой с температурой 10^oС, отжимают и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 60^oС и остаточном давлении 300 мм рт.ст. до содержания влаги не более 0,5%.

Выход 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина составляет 46%.

Пример 3 В автоклав загружают 1,5 кг 5-метил-2-пропионилфурана и 0,3 кг углекислого аммония, предварительно растворенного в 3,0 л 10%-ного раствора аммиака в этиленгликоле (модуль обработки 2,2). Автоклав плотно закрывают, включают мешалку и обогрев. Устанавливают температуру реакционной массы 150^oС. Перемешивание реакционной массы проводят каждые 30 минут в течение 5 минут и выдерживают при этой температуре 6 часов. Рабочее давление в автоклаве 25 кгс/см².

Выделение и очистку целевого продукта проводят по примеру 2.

Выход очищенного 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина составляет 46,6%.

Пример 4 В автоклав загружают 3,0 кг 5-метил-2-пропинилфурана и 0,4 кг бромистого аммиака в диэтиленгликоле (модуль обработки 1,8). Автоклав плотно закрывают, включают мешалку и обогрев. Устанавливают температуру реакционной массы 190^oС. Перемешивание реакционной массы проводят каждые 40 минут в течение 2 минут и выдерживают при этой температуре 2 часа. Рабочее давление в автоклаве 50 кгс/см².

Выделение и очистку целевого продукта проводят по примеру 2.

Выход очищенного 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина составляет 51,9%.

Формула изобретения

Способ получения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина химической модификацией 5-метил-2-пропионилфурана в среде растворителя при повышенных давлении и температуре с последующими выделением и очисткой целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют 5-25%-ный водный или спиртовой раствор аммиака, а модификацию проводят обработкой 2-метил-5-пропионилфурана солью аммония при их стехиометрическом соотношении, модуле обработки 1,4-2,4, температуре 150-200^oС и давлении 25-50 кгс/см² в течении 2-6 ч.