Способ получения 2-оксиметил-3-оксипиридина

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

jjjj 4684!У

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 01.03.73 (21) 1890151, (23-4 (51) М. Кл. С 07d 31, 28 (32) Приоритет 01.03.72 (31) 7207772 (33) Франция

Государственный комитет

Совета Министров CCCP но делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.04.75. Бюллетень № 15 (53) УДК 547.823.07 (088.8) Да(а опубликования описания 31.07.75 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Жан Аблар и Рене Вирисель (Франция) Иностранная фирма

«Пепро, Сосьете пур-ле Девелопман э ля

Вант де Спесиалите Насьоналите Франсэз» (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ОКСИМЕТИЛ-3ОКСИПHPИДИНА

Предлагается новый способ получения 2оксиметил-3-оксипиридина, который находит применение в качестве промежуточного соединения в органическом синтезе.

Известен способ получения 2-оксиметил-3оксипиридина, заключающийся в том, что на

3-окси-б-метилпиридин действуют формальдегидом и диметиламином с последующими обработкой полученного при этом 2-диметиламинометил-3-окси-6-метилпиридина уксусным ангидридом и омылением едким кали образовавшегося диацетата.

Каждый из этапов осуществляют с получением высокого выхода продукта (75 — 100%), а общий выход составляет 60 — 70%. Первая реакция обладает преимуществом, так как не дает побочного продукта. Однако наличие трех операций неудобно при осуществлении способа в промышленности тем более, что по окончании двух первых этапов необходимо вести вакуумную перегонку для получения чистого продукта.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Предлагаемый способ получения 2-оксиметил-3-оксипиридина заключается в том, что на 3-окси-6-метилпиридин действуют формальдегидом и третичным амином, например три* этиламином.

Использование в качестве амина — третичного амина значительно упрощает процесс, который идет в одну стадию и позволяет повысить выход целевого продукта.

В противоположность реакции Манниха, проводимой с вторичным амином, нет необходимости брать третичный амин и формальдегид в эквимолярных количествах. Неожиданно было установлено, что количество третичного амина, соответствующее 0,5 моль или даже меньше на 1 моль формальдегида позволяет получить высокий выход продукта.

Как правило, предпочтительное количество составляет 0,2 — 1 моль третичного амина на

15 1 моль формальдегида.

Смесь, состоящую из 3-окиси-6-метилпиридина, формальдегида и третичного амина, нагревают при температуре предпочтительно

50 — 100 С, при этом слишком высокая темпе20 ратура вызывает образование продукт"в конденсации формальдегида. Температуру можно поддерживать искусственным путем или она может сама регулироваться в зависимости от температуры кипения амина или от .25 температуры кипения азеотропа с указанным амином. В частности в случае использования триэтиламина в водной среде азеотроп триэтиламин/вода кипит при 74 — 76 С.

Пример 1. Смешивают 1090 r (10 моль)

30 З-окси-б-метилпиридина, 300 г (10 моль) форм3 альдегида в виде водного 38%-ного раствора и 1010 г (10 моль) триэтиламина с 2 л воды.

Смесь нагревают до температуры порядка

50 С, 3-окси-б-метилпиридин растворяется в триэтиламине. Затем смесь нагревают с обратным холодильником до 74 С. Авторегулируемое нагревание при указанной температуре продолжается в течение 6,5 час при перемешив анин.

При пониженном давлении концентрируют жидкость до половины объема, Происходит кристаллизация продукта. Смесь охлаждают в течение 2 час при 0 С, затем полученный продукт обезвоживают.

Маточные растворы концентрируют при пониженном давлении. Остаток помещают в подогретом состоянии в ацетон, фильтруют и охлаждают. Таким образом получают вторую часть продукта.

Образуется 1181 г (выход 85%) продукта (т. пл. 152 С), являющегося 2-гидроксиметилЗ-гидрокси-б-метилпиридином.

Найдено, %: С 60,45; М 10,05; О 23,04;

Н 6,46.

Вычислено, %. С 60,43; N 10,07; О 23,03;

Н 6,47.

Следует отметить высокую чистоту полученного продукта — неочищенный продукт плавится при 152 С, а рекристаллизованный продукт — при 154 С.

Пример 2. Аналогично примеру 1 смешивают 170 моль триэтиламина, 3-окси-6-метилпиридина и формальдегида. Реакция происходит успешно, получают высокочистый продукт (т. пл. 154 С), выход 86,5%.

Пример 3, Повторяют пример 1, но количество триэтиламина равно 0,5 моль вместо 1 моль на 1 моль З-окси-б-метилпиридина.

Получают практически с тем же выходом, но менее чистый продукт (т. пл. 149 — 150 С).

Этот эксперимент доказывает, что триэтиламин вследствие своего воздействия в незначительных количествах на эквимолекулярную реакцию играет роль гомогенного катализатора.

Пример 4. Повторяют пример 1, но триэтиламин берут в количестве 0,25 моль вместо 1 моль на 1 моль 3-окси-б-метилпиридина.

Выход продукта несколько ниже (76%), но остается все же высоким, продукт плавится при 150 — 151 С, т. е. чистота примерно равна чистоте продукта из примера 3.

Пример 5. Повторяют пример 1, но с количеством реактива, соответствующим 1 моль в 200 мл воды, и в присутствии триэтиламина или без него. Результаты указаны в табл. 1.

Эксперименты А и В доказывают, что в отсутствие триэтиламина нагревание следует проводить при температуре около 100 С для получения производного гидроксиметила с ограниченным выходом (образование маслянистых красных отходов). Таким образом, хотя исходным реактивом был пиридин, отсутствует автокатализ, что можно объяснить тем

468417

Таблица 1

Количество тризтил амина, моль

Температура реакции с обратным холодильникОм, С

Температура плавления, С

Эксперимеит

Выход, о

98

А

В

39

149

150

10 фактом, что 3-окси-6-метилпиридин является недостаточно основным.

Наоборот в присутствии триэтиламина получают почти с количественным выходом продукт высшего качества, причем при температуре значительно более низкой, чем в эксперименте А, где реакция не идет несмотря на нагревание в течение 24 час.

Пример 6. Проводят оксиметилирование в положении 2 того же количества 3-окси-бметилпиридина с эквимолекулярным количеством формальдегида двумя различными путями: в соответствии со способом с едким натром по Урбанскому (У), приведенным выше, при двух различных температурах; в соответствии с предлагаемым способом (эксперимент С предыдущего примера).

Условия проведения опыта и результаты даны в табл. 2.

Таблица 2

Температура, DC

Выход, %

Эксперимент

У, Ул

45

Из данных таблицы видно, что при 70 С реакция по Урбанскому является незаконченной, хотя 3-окси-6-метилпиридин находится в

50 растворенном состоянии, а при 100 С выход остается ограниченным, в то время как по предлагаемому способу реакция имеет квазиколичественный выход при 74 С.

Указанные примеры подчеркивают преиму55 щества использования третичного амина, в частности триэтиламина, при реакции. В растворе солюбилизации 3-окси-6-метилпиридина способствует триэтиламин. Повышенная температура позволяет избежать образования

60 побочных продуктов.

Процесс идет в одну фазу, простую и кратковременную, выход выше 80%, получают высокочистые продукты.

Эти результаты являются неожиданными, 65 так как метод Урбанского с применением ед

468417

Предмет изобретения

СоставительИ. Бочарова

Техред Л. Казачкова

Корректор Т. Гревцова

Редактор О. Кузнецова

Заказ 1802. 18 Изд. № 668 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 кого натра ле. ко осуществить в одну фазу, но при повышенной температуре, что дает незначительный выход с получением продукта про мышленно неприемлемой частоты, метод с применением реакции Манниха с использованием вторичного амина требует трех этапов, не считая вакуумной перегонки по окончании первых двух циклов.

Способ получения 2-оксиметил-3-оксипиридина взаимодействием 3-окси-6-метилпириди5 на с формальдегидом и амином, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в качестве амина используют третичный амин, например триэтиламин.