Способ получения пиримидин-4-карбальдегида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 0208.77 (21) 2517029/23- 04 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 051 079. Бюллетень Мо 37

Дата опубликования описания 08.10.79

Ссиоз Советския

Сощивлистических

Республик

«ii690014 (51)М. Кл.2

С 07 D 239/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547 ° 853 ° 4 °. 07 (088.8) {72) Авторы ИЗОбрЕтЕИИя И. Г. Иовель, Л. Я. Лейтис и М.В. Шиманская

В П ) 6 Й,. Ф с), ю

Ордена Трудового Красного Знамени институт органического синтеза AH Латвийской CCP (T1) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРИМИДИН-4- КАРБАЛЬДЕГИДй

Изобретение относится к улучшенному способу получения пиримидин-4-карбальдегида, который находит применение в качестве промежуточного продукта в синтезе лекарственных препаратов .

Известен способ получения пиримидин-4-.карба ьдегида, заключающийся в том, что конденсацией Кляйзена этилового эфира диэтокси уксусной кислоты и этилового эфира уксусной кислоты получают диэтоксиацетоуксусный эфир, кетонным расщеплением последнего получают диэтилацеталь метилглиоксаля (1).

Взаимодействие последнего с диэтилацеталем диметилформамида, полученным при действии этилата натрия на продукт взаимодействия диметилформамида с диметилсульфатом, приводит к получению диэтилацеталя .-диметиламнновинилглиоксаля. Из последнего при действии формамидинацетата получают пиримидин-4-карбальдегид-диацеталь, разложением которогб серной кислотой получают пиримидин,-4-карбальдегид с выходом- 10% в расчете на. исходное Сырье.

Недостатком способа является трудоемкость процесса (синтез осуществляется в 7 стадий), использование труднодоступных промежуточных продуктов, низкий выход целевого продукта.

Целью настоящего изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения пири" мидии-4-карбальдегида, заключающимся в том, что 4-метилпиримидин окисляют в парогазовой фазе кислородом воздуха на таблетированных окисных ванадиевых или ванадиймолибденовых ката. лизаторах в присутствии воды при

15 разбавлении реакционной смеси инертным газом при температуре 350-470 С. .В качестве инертного газа предпочтительно использовать азот, в ка- . честве катализатора — пятиокись вана20 дия, или смесь окислов ванадия и окислов молибдена при соотношении

75:25 вес.Ъ, или смесь окислов ванадия и окислов молибдена с добавкой

0,2 вес.Ъ окислов серебра или меди, 25 Согласно предложенному способу парофазное контактное окисление 4-метилпиримидина проводят на проточной установке кислородом воздуха.

Наиболее предпочтительно исполь30 зовать ванадиймолибденокислый кон690014 такт,. содержащий 74,8% пятиокиси ванадия, 25% трехокиси молибдена и

0,2% окиси меди. В присутствии этого катализатора образуется 42% 4-пиримидинкарбальдегида в расчете на пропущенное и 57% — в расчете на прореагировавшее сырье.

Для умен ьшени я процессов осмолени я, глубокого окисления и окислительного деметилирования предлагается реакционную смесь разбавлять инертным газом, предпочтительно азотом, и парами воды.

Реакцию ведут при скоростях газового потока, обеспечивающих время контакта 0,1 сек. при предпочтительных молярных соотношениях 4-метилпиримидин : кислород : вода

1 у 10 : 15 — 20. Объемное соотношение воздух : азот равно 1 : 0,25-1.

Благодаря небольшому времени контакта производительность процесса 20 высока и составляет 200-500 r на литр катализатора в час. Наибольшей производительностью отличаются катализаторы с добавками окислов серебра и меди. 25

Реакция окисления 4-метилпиримидина контролируется при помощи газожидкостной хроматографии íà àïïàрате с пламенно-ионизационным детектором. Колонка (2 м ° 0,3 см) за- 3() полняется неподвижной фазой(10% Е-301 и 2,5% ReopIex — 400), нанесенной на хромосорб W эернением 60-80 меш, о

Температура колонки 1 20 С, ис пари теля — 170 С, скорость потока 60 см / 35 мин.

Пиримидин-4-карбальдегид экстрагируется иэ водных каталиэатов, содержащих 6-10% альуегида, хлороформом (1:5) . Хлороформенный экстракт сушат безводным сульфатом натрия, хлороформ 4 отгоняют, а остаток перегоняют в вакууме. Собирают фракцию, кипящую при 53-55 C/10 мм рт.ст. (лит. т.кип. 51 С/8 MM pT cTe).

Полученн(й пиримидин-4-карбальдегид представляет собой бесцветную жидкость, которая при стоянии на воздухе образует гидрат с 1 молекулой воды.

Фенилгидразон полученного 4-пири-! мидинкарбальде гида плавится при

169 С (лит. т. пл. 160-169 С (3) ) .

Найдено,%: С 66,52; Н 5,02;

N 28,30

С.и Н,. НМ

Вычислено,Ъ: С 66,67; Н 5,05;

N 28,28.

Исходный 4-метилпирнмидин в настоящее время доступен:для его получения разработан способ, базирующийся на дешевом и доступном сырье диацетилене.

Пример 1. В проточный, реактор помещают 10 мл катализатора (2 3 мм), содержащего окислы ванадия, молибдена и меди (74,8; 25 и

0,2 вес.Ъ). При температуре 450 С через катализатор пропускают парогазовую реакционную смесь паров 4-метилпиримидина (2,5 л), воды(50 л), воздуха (150 л) и азота (150 л) со скоростью 360 л/ч. Получают 5,06 г (42Ъ) пиримидин-4-карбальдегида.

Производительность 506 г на 1 л катализатора в час.

Пример 2. Катализатор состоит из смеси пятиокиси ванадия (99,8 вес.Ъ) и окиси серебра (0,2 вес.Ъ). Оптимальная температура реакции 420 С. Состав реакционной смеси соответствует молярному отношению 4-метилпиримидин: кислород . вода — 1 : 10 : 15. Время контакта

0,15 сек. В этих условиях превращение исходного вещества составляет

56Ъ, выход 4-пиримидинкарбальдегида, считая на пропущенное сырье, 28%.

Производительность 337 г/л ч.

Пример 3. Катализатор представляет собой ванадий — молибденокисную систему, промотированную окисью серебра(74,8; 25 и 0,2 вес ° %). о

При 470 С над катализатором пропускают реакционную смесь, как в примере 1. Выход пиримидин-4-карбальдегида составляет 40% от теории и 34% в расчете на пропущенное сырье. Производительность 410 г/л ч.

В таблице приведены данные по парофаэному контактному окислению

4-метилпиримидина.

690014

Таблица

V2 05

7 5Ъ (72 05+

+25%MoO 350 1:10:20 l:0,25 32 27

9 9, 8 В Ч2 05+

+ 0,2% Ag О 420 1:10:15 1:0,3 56 28

74, 84<2 05+

+ 25% Мо03+

+ 0,2% Ag О 470 1:10:20 1:1

74, 8%V2 05+

+ 25% МоО +

+ 0,2% СиО 450 1:10:20 1:1

205

5 3 66

350 1:10:20 1:0,25 25 17

5 0 84

325

12 16 50 337

87 34

40 410

45 8

57 506

73 42

26 5

Формула изобретения

Составитель В. Наэина

Редактор С. Лазарева Техред 3 Фанта Корректор Г. Назарова

Заказ 5904/21

Тираж 513 Подписное

ЦНИИПИ Росударственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

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

1 ° Способ получения пиримидин-4-карбальдегида на основе производных пиримидина, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, 4-метилпиримидин окисляют в парогазовой фазе на таблетированных окисных ванадиевых или ванадиймолибденовых катализаторах кислородом воздуха в присутствии воды при раэбавлении реакционной смеси инертным газом при температуре 350-470 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве катализатора используют пятиокись ванадия, или смесь окислов ванадия и окислов молибдена при соотношении

75: 25 вес, Ъ,или смесь окислов ванадия и окислов молибдена с добавкой 0,2 вес.Ъ окислов серебра или меди, в качестве инертного газа используют азот.

3 Способ по пп. 1 и 2, о т л и-. ч а ю шийся тем, что реагенты, используют в молярном соотношении

4-метилпиримидин : кислород : вода

1 : 10 : 15 - 20.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что исполь4О эуют объемное соотношение воздух азот — 1,0 : 0,25 — 1,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Н; Bredereck, R. SeII и др. Synthesen hetегоcycIischen

AIdehyde, Pyr1m1d1naIdehyd — 4, Chem. Ber. 1964, 97, с. 3407.