Способ получения -циан- -метилоксазола
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
<и>854273 (61) Дополнительный к патенту (я)м. K,. (22) Заявлено 011179 (21) 2834367/23-04 (23) Приоритет — (32) 02. 11. 78 (31) Р 2847625. 7 (33) ФРГ
С 07 D 263/48
Государственный комитет
СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 54 7 787. 1. .07 (088.8) Опубликовано 070881. Бюллетень М 29
Дата опубликования описания 070881 (72) Автор изобретения
И ностра:;ец
Ханс Хоффманн-Пакотт (ФРГ) Иностранная фирма
"Ф.Хоффманн-Ла Рош Унд Ко, Al" ((((вейцария) (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-ЦИАН-4-МЕТИЛОКСАЗОЛА
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения
5-циан- 4-метилоксаэола, который является промежуточным продуктом при синтезе витамина Вь .
Известен способ получения 5-циан-4-метилоксазола, который заключается в том, что 5-карбамоил-4-метилоксазол подвергают взаимодействию с ангидридом низшей алканкарбоновой кислоты с последующим пиролиэом реакционной смеси или выделенного из нее 5-(N-низший алканоилкарбамоил)—
-4-метилоксаэола (1(.
Недостатками этого пиролитического способа являются необходимость работы при высоких температурах, сложность выбора материала реактора, образование трудно вводимых обратно в цикл побочных продуктов.
Целью изобретения является упрощение технологии процесса.
Цель достигается тем, что 5-карбамоил-4-метилоксаэол подвергают взаимодействию с ангидридом низшей алканкарбоновой кислоты в присутствии никелевого (1() или медного (!!) катализатора.
Ангидрид низшей алканкарбоновой кислоты преимущественно используют
30 в 3-10-молярном избытке, предпочтительно 3-7-молярном, особенно в
4-5-молярном.
В качестве катализатора предпочтительно используют ацетат никеля или ацетат меди.
Взаимодействие целесообразно проводить при температуре кипения реакционной смеси с последующей отгонкой и охлаждением дистиллята.
В качестве ангидрида низшей алканкарбоновой кислоты применяют симметричные или смешанные ангидриды неразветвленных или разветвленных алканкарбоновых кислот, имеющих до
7 атомов углерода. Примерами .таких ангидридов являются ацетангидрид, ангидриды пропионовой, иэопропионовой, масляной, и-валериановой кислот, смешанный ангигрид муравьиной и уксусной кислот и т.д. Предпочтительно применяют симметричныс ангидриды низших алканкарбоновых кислот, в частности симметричные ангидриды алканкарбоновых кислот, имеющих до
5 атомов углерода. Особенно предпочтителен ацетангидрид.
Отличие предлагаемого способа состоит в том, что взаимодействие про
854273 водят в присутствии никелевого (! ) или медного (! ) катализатора.
Согласно этому способу смесь 5-карбамоил-4-метилоксазола, ацетангидрида и катализатора подвергают кратковременному нагреванию до температуры кипения реакционной смеси с последующей отгонкой дистиллята из реакционной смеси и выделением целевого продукта.
В нижеприведенных примерах под процентами понимают весовые проценты.
П р и м е. р 1. В трехгорлую колбу объемом 1 л с мешалкой, термометром и перегонным мостиком вносят 128 г 98,5Ъ-ного (1 моль) 5-карбамоил-4-метилоксазола, 510,5 г (5 моль) ацетангидрида и 1,8 r (0,01 моль) ацетата никеля. Исходную смесь нагревают как можно быстрее (примерно 12 мин) с помощью нагревательной плиты (450 BT). При 120125 С получают прозрачный раствор реакционной смеси. При температуре низа колонны 136-137 С и температуре верха ее 131-132 С раствор начинает кипеть. В течение 0 мин ведут отгонку дистиллята из реакционной колбы до тех пор, пока темпера ура низа колонны не достигнет 160оС. Затем прекращают нагревать и остаток дистиллята отгоняют при медленном эвакуумировании аппаратуры до достижения получаемого с помощью водоструйного насоса вакуума. По окончании перегонки реакционную смесь еще раз нагревают на масляной бане (100 С) цо температуры низа колонны 100оС.
Получают 626,4 г бесцветного дистиллята и 14, 2 г светло-коричневого остатка. Содержание 5 циан-4-метилоксазола в дистилляте 15,8Ъ (99,0 r) .
Это соответствует химическому выходу в дистилляте 91,5% в расчете на
5-карбамоил-4-метилоксазол.
Пример 2. Аналогично примеру 1 получают 13 смесей, характеристики которых приведены в табл. 1.
Согласно анализу, всех листиллятов из 13 однородных исходных смесей химический выход составляет 91,5Ъ от теории (в расчете на 5-карбамоил-4-метилоксазол).
Переработка остатков
К остатку каждой исходной смеси добавляют 170 мл метанола и кипятят, в течение 10 мин с обратным холодильником. При этом имеющийся в остатке
5-(М-ацетилкарбамоил)-4-метилоксазол количественно разлагается с образованием исходного 5-карбамоил-4-ме.тилоксазола и метилового эфира уксусной кислоты.
Собранные, обработанные метанолом и растворенные остатки концентрируют сначала при нормальном давлении и затем в вакууме, создаваемом с помощью водоструйного насоса, досуха. Выход 145,5 r (78,7% от применяемого количества).
Аналогично примеру 1 145,5 г 5-карбамоил-4-метилоксазола подвергают взаимодействию с 510,5 г ацетангидрида и 1,8 г ацетата никеля. По © лучают 603,2 r дистиллята, содержащего 12,8% 5-циан-4-метилоксазола, что соответствует 77,2 r, Общий выход оксазолнитрила в дистилляте
14 исходных смесей таким образом
15 составляет 1363.,7 r Это соответствует химическому выходу 97,0Ъ от теории.
Пример 3. В трехгорлой колбе объемом 1 л, снабженной мешалкой, термометром и перегонным мостиком, о
128 r (1 моль) 98,5В-ного 5-кар амоил-4-метилоксазола, 510, 5 г ангидрида уксусной кислоты (5 моль) и 2 г (0,01 моль) гидрата ацетата меди подогревают как можно быстрее (примерно 12 мин) с помощью нагревательной плиты .(450 Вт) . При 120-125 С образуется прозрачный травянисто-зеленый раствор реакционной смеси. При температуре низа колонны 138 С и температуре верха колонны 132<С раствор начинает кипеть. В течение 20 мин отгоняют дистиллят из реакционной колбы до достижения температуры низа колонны 160оС. Затем прекращают нагревать и остаток дистиллята отгоняют при медленном эвакуумировании аппаратуры до достижения получаемого с помощью водоструйного насоса вакуума. По окончании перегонки остаток
100оС. Получают 614,3 r бесцветного дистиллята и 25,4 r коричневато-черного остатка. Содержание 5-циан-4-метилоксазола в дистилляте 14,4% (88,5 r). Это соответствует химическому выходу 81,9Ъ в расчете на применяемый 5-карбамоил-4-метилоксазол. Пример 4. Аналогично примеру 1 проводят опыты с применением различных катализаторов, результаты которых приведены в табл. 2 (исходная смесь содержит 126,1 г (1 моль) 5-карбамоил-4-метилоксазола, 510,5 r (5 моль) ацетангидрида и 0,01 моль катализатора) . Предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса. I I I 1 ! 1 ! I I 1 1 1 1 С Ъ 1 I с-4 1 l т-б 1 Ь 1 1 1 г Ъ I I. б-4 б б-4 СО с бСЪ б-4 CO с ° Сб %Ч СбЪ с Сб ° 4 ы с4б %4 бСЪ с \О CO СЧ ° .4 бО с СЧ с4б ы СО ЙГ х 1 ц 1 l бо 1 1 ! СЧ с СЧ О\ л с Об 00 .с %О СЧ бО I — 1 СЧ 1 1 ь с Об ОЪ с0 с 4 ббЪ с Ю СЧ бО I 1 б-1 1I б-4 CO с СбЪ я1 СбЪ бО СЧ \О 1 l ббЪ N с Ф CO Сб) %Ч 00 с Ф1 Ю Ы4 00 с ббЪ О\ Ю ° Сб б.4 ° 4б \" 4 О\ с. ССЪ СЧ бО 1 1 1 I 1 1 1 1 I О\ с ° 4б р%-4 СЧ с ° 4б %-4 CO с %.4 ы с cl % 1 бСЪ С0 с бСЪ б ! СбЪ с фб Об л бСЪ lA Ю с бО .4 D с Сб! Ch Cl с Ю 4 00 с бСЪ гЧ . Ю с Ю ° -1 CO с бО СЧ IO Сб0 с. б1б Ch Ю ССФ с 1 tA м 4.Ю бО СЧ Cl 00 с 1 м lA с Сб\ %-4 CO с Ф % 4 л с ЧР ° 1 бСЪ с ОЪ бО с бСЪ % 4 с ! СЧ \О D с Ol I СЧ 1 I I Ю с Ю СЧ 1О CO с О\ 1 гФ I I 1 1 1 .1 I I. I l О 4 IO 1б с ое Э Х 0б Н 1. „н о о ио и Э с Об Ц Х !0 В g ж <6 dP М ДФс Э Ъ4 О Об Ц х 8Й 1 ! 1 . 1 1 I 1 I Ю I 1 1 1 ! 1 Оъ.t 1! I Г 1! 1 1 1 СО I I i 1 — — ! 1 1 З 1 1.о ! Э 1 1 1 Е I o !! t Об I 1 Э 1 1 Е 1 o t t ж t l ! 1 — -1 1 1 1 I 1ббЪ I 1 ! 1 ! 1 1 1 1 1 I! I 1СЪ1 1 1 0 I Э 1 н I б0 1 1 CI A 1 о 1 I 854273 с оа g t4 м н 1: о оп о t0 С Ъ 1 о п3 о Э A х о и 1с Э М н б0 m 1 Э 1 Э X и б0 3, I и Ф 854273 Т а б л и ц а 2 Номер опыта Катализатор Количество кубового остатка, r Количество дистиллята, г Содержание ЦМО в дистилляте, Ъ (г) Выход ЦМО, ф состав количество, r 1 Йi(ОАс) 2Н О 2 NiCO 2NiOH 4Н О 3 Ni 0 625,3 15,85 (99,1) 620,7 15,30 (95,0) ?,5 13,4 99,7 87,9 87,4 85,5 1,3 16,4 15, 25 (94, 5) 619,4 0,7 18,6 1,9 21,0 4 Ni(COOH)„ ° 2Н О 616,1 15,0 (92,4) Составитель Н. Капитонова Техред М.Голинка Корректор B.Синицкая Редактор З.Бородкина Заказ 5705/35 Тираж 443 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Применяют 1/300 моль в соответствии Формула изобретения 1. Способ получения 5-циан-4-метилоксаэола взаимодействием 5-карбамоил-4-метилоксазола с ангидридом низшей алканкарбоновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, взаимодействие проводят в присутствии никелевого (!I) или медного (!I) катализатора. 2 ° Способ по п.1, о тл и ч аюшийся тем, что ангидрид низшей алканкарбоновои кислоты используют в 3-10-молярном избытке, предпочтительно 3-7-моляр ом. 35 3. Способ по п.2; о т л и ч а ю шийся тем, что ангидрид низшей Яф с 3 N i моль на 1 моль катализатора! алканкарбоновой кислоты используют . в 4-5-молярном избытке. 4. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве катализатора используют ацетат никеля или ацетат меди. 5. Способ по лп.1-4, о т л и ч а ю шийся тем, что вэаимодейСквие проводят при температуре кипения реакционной смеси с последующей отгонкои и охлаждением дистиллята. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Выложенная заявка ФРГ 92535310 кл. С 07 О 263/48, опублик. 1977 (прототип).