Способ получени 3-метилпиридина

 

Союэ Советских

Социалистических республик (11) 607553/ тт..., и а t f,. -:Д ": j ь (61) )(ополштелЬный к патенту (22) Заннлено290476 (21) 2351855/23-04 (23) Г1риоритет — (32) 02. 05. 75 (31) Р. 2519529.3 (33) ФРГ (51) М. Кл.

С 07 Q 213/08

Гасудорственный номнтет

Совета Министров СССР оо делом нэооретеннй н отнрытий (53) УДК 547. 821, . 411, 3. 07 (088 .8) (43) Опублттковано 150578. Бюллетень № 18

1 (45) Дата. опубликования описания 200478 (72) Лвто1ты изобретения

Иностранцы

1 ерхард Даум и Германн Рихтценхайн (ФРГ) Иностранная фирма Динамит Нобель АГ (ФРГ) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-МЕТИЛПИРИДИНЛ

Изобретение относится к улучшенному способу получения З-метилпиридина, который может найти применение в химической тфомышленности.

Известен способ получения 3-метилпиридина, заключающийся в том, что

3-метилпиперидин подвергают каталитическому дегидрированию при повышенной температуре. -Выход целевого продукта не превышает 75%.tl).

Недостатком известного способа является малая доступность исходного

З-метилпнперидина, который получают взаимодействием динитрила 2-метилглутаровой кислоты с амидом натрия и образующийся 2-метилглутароимидин обрабатывают натрием в спиртовом растворе. При этом вместе с З-метил-2,6"диаминопиперидином образует 3-метилпиперидин. Такой сложный способ получения исходного продукта непригоден для использования в промышленности.

Целью изобретения является упрощение процесса, заключающееся в использовании доступного исходного сырья, а именно продукта гицрирования динитрила 2-метилглутаровой кислоты.

Цель достигается описываемым способом получения 3-метилпиридина, заключающимся в том, что 2-метил-1,5-диаминопентан или его смесь с 3-метилпиперидином подвергают циклизации с одновременным дегидрированием в присутствии палладиевого, платинового.или никелевого катализатора при температуре 200-400 С и давлении 100-1500 торр (мм рт.ст.).

Способ включает пиклизацию 2-метил-1,5-диаминопентана с отщеплением амт0 миака и одновременным дегидрированием промежуточного образующегося 3-метилпиперйдина в ароматическую систеМу.

В качестве исходного вещества используют продукт гидрирования динит16 рила 2-метилглутаровой кислоты. Этот продукт содержит 2-метил-1,5-.диаминопентан и 3-метилпиперттдин. Соотношение обоих веществ может варьироваться в зависимости от условий гндрирования

90 в больших пределах. Согласно предлагаемому способу разделение этих компонентов не требуется.

Смесь 2-метил-1,5-диаминопентана и 3-метилпиперидина может содержать

25 2-метилпиперидин как в минимальном количестве (приблизительно 0,01.—

0,5 вес.%), так и большое его количество (95-98 вес %). Во многих случаях иэ-за большей доступности предпочи80 тают смеси с 70-90 вес.% 3-метилпипе607553 ридина или 70-90 вес,% 2-метил-1,5- направляют через низкотемпературную

-диамииоцентаиа. ловушку (ацетон/сухой лед) в вакуумный . Катализатор обычно используют на насос. подходящих: носителях таких, как окись Преимуществом предлагаемого.спосоалюммния, кизельгур, пемза и .т.п., 5 ба является простота его осуществления. которые могут содержать металлы в ко- и р и м е р l. 64,5 г смеси, соличвстве, 0,2-)2 вес.%. Количество ка- держащей 91,4% (59 г). 2-метил-1,5-диатацизатора в пересчете на исходные ве- минопентана, при температуре 300 С и щества несущественно однако, количе« давлении 300 мм рт.ст. дозируют в тече.ство и толщина слоя должны быть дос- ние 260 мин в реактор, наполненный таточнымм для достижения, полного sac- 1 катализатором, содержащим 5% палладия

10 становления. на окиси алюминия.

Возможны реакторы с йодвижно или 45,5 г конденсата подвергают беэ неподвижно расположенными каталиэато- дальнейшей обработки газохроматографирами. Предпочитается слой каталиэа- ческому анализу. тора, через который пропускаются ис- > Результатг 7,50% 3-метилпиперидина ходные вещества в виде газа. (P 42 г) 82,34% 3-метилпиридина

Выделение целевого продукта дости- (37,50 г), 10,16% неизвестных веществ. гается путем дистилляцми реакционной При полном превращении 2-метил-, смеси Неполностью прореагировавший -1,5-диаминопентана получают 3-метил3-метилпиперидин отделяют и рецирку- Ю пирндин, 79,3% теоретически возможлируют. Реакцию проводят в наполнен- ного, 3-метилпиперидин 6,8% от теореном катализатором реакторе при нормаль тически возможного. ном или слегка избыточном давлении Пример 2. Аналогично примеили в слабом вакууме, при давлении . ру 1 с тем же самым катализатором

100-1500 мм рт.ст.. g5 смесь 80 г 2-кетил-1,5-диаминойентана

Предпочтительно работать при давле- и 20 r 3-метилпиперидина при темпераиии ниже 500 мм рт-.ст., так как при туре 300 С и давлении 300,мм рт.ст.

-этОм продукт реакции и побочно обра- в течение 375 мин дозируют в реактор. эующийся аммиак быстро удаляются иэ В 72,5 г конденсата содержится слоя катализатора, при этом поверх- 30 5,74% (4,16 г) 3-метилпиперидина ность катализатора освобождается для 89,11% (64,6 r) 3-метилпиридина и последующего исходного материала. 5,15% неизвестных веществ, содержащих

Температура реакции может варьиро- еще следы 2-метил-1,5-диаминопентаиа. ваться от 200 до 400 С. Выделенный посредством дистиллиции

Однано оиа должна быть установлена, 4,16 г 3-метилпиперидина добавляют в таким образом, чтобы алифатический последующую исходную смесь. диамин не только прореагировал, но При пересчете на прореагировавшее и была бы достигнута значительная аро- количество получают выход 82%. Подобматизация содержащегося в исходном ные результаты были получены при исматериале или промежуточного образо- йользовании палладиевого катализато.вавшегося 3-метилпиперидина. При низ40 ра, содержащего 6 вес.% палладия на кой температуре скорость циклизации кизельгуре, при температуре 280 С и низка и ароматизация.незначительна. давлении 250 мк рт.ст. .При слишком высокой температуре Пример 3. При использовании наблюдается повышенное, образование аппаратуры и катализатора примера 1 и высококипящих окрашенных продуктов смеси из 12,1 r 2-метил-1,5-диаминопенконденсации. Особенно благоприятной тана и 48,4 r 3-метилпиперидина при является температура 250-350 С. 300 C давлении 300 мм рт.ст., и вреПредлагаемый способ проводят сле- мени реакции 310 мин получают в сбордующим образом. нике 47,5 г конденсата, содержащего:

Вертикально расположенную снаружи 60 0,8% (О, 38 г) З-метилпиперидина, электрически обогреваемую кварцевую 96,53% (45,9 r) 3-метилпиридина и трубку диаметром 25 мм наполняют таб- 2,67% содержащих еще следы 2-метиллетированным катализатором и снабжают -l,5-диаминопентана неизвестных аетермочувствительным элементом, конец ществ. которого находится в середине 400 мил- 56 Конверсия 3-метилпиперидина сэылиметрового слоя катализатора. ше 99%.

Над слоем катализатора расположена Выход в пересчете на степень конкапельная воронка, снабженная устрой- версии составляет 83,5%, ством для выравнивания давления, пос- При повторении реакции в близких редством которой исходный материап 60 условиях, а именно при температуре дозируется в реактор. Нижний нонец 330 С и давлении 400 мм рт.cy,„ также кварцевой трубки соединен с двукгорлой достигают почти полной конверсии, колбой, снабженной обратным холодильни- Пример 4. Пример l повторяют ком, в которой собирается конденсат, при использовании н качестве исходноКонденсат охлаждают льдом. Несконден- . го материала смеси, содержащей 92,5% сированные в обратном холодильнике газы 2-метил"1,5-Диаминопентана и 0,2%

607553

Формула изобретения

Составитель B. Ковтун

Редактор T. Девятко Техред ).Фанта Корректор С Шекмар

Закаэ 2635/46 . Тираж 559 . Подписное

ЦИИипи Государственного комитета совета министров сСсР по делам изобретений и открытий

113035д москва Ж 35 Рараская наб.с д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

З-метилпиперидина, и достигают такого же результата °

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, .что в качестве катали затора применяют платину(5Ъ) на окиси алюминия. При этом выход 3-метилпиридина составляет фО,ЗВ от теоретически возможного.

Пример 6. Повторяют пример 1 с той разницей, что в качестве катализатора применяют никель (5%) на окиси алюминия. При этом выход 3-метилпиридина составляет 78,4% от теоретически возможного.

Пример 7. Повторяют пример 1 с той разницей, что реакцию проводят при температуре 200 C и давлении

1500 мм рт.ст. При этом выход 3-метил« пиридина составляет 77% от теоретически возможного.

Пример 8.Повторяют пример 1 с той разницей, что реакцию проводят при температуре 400 С и давлении

500 мм рт.ст. При этом выход 3-метилпиридина составляет 78,5В от теоретически возможного.

Повторяют пример 1 с той разницей, что реакцию проводят при температуре

350 С и давлении 100 мм рт.ст. При

4 этом выход 3-метил-пиридина составляет 76,8% от теоретически возможного

Способ получения З-метнлпиридина, включающий каталитическое дегидриро10 ванне при повыыенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, 2-метил-1,5-диаминопентан или его смесь с

3-метилпиперидином подвергают. циклизации . с одновременным дегндрированием в присутствии палладиевого, платиново i o или никелевого катализатора при температуре 200-4006С и давлении 1001500 мм рт.ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l, Таката Т. БцМЬеыз of П)е ) фр т-ъйпе a d 1,Ь-Naphtq(tйпе Derivat(ver, 81311 . ch c тп . fi oc °,)са р cLn p

1962, т. 35, с. 1438-1443.