СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕПРОРЕАГИРОВАВШИХ ПРОДУКТОВ В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА ВИТАМИНА B Российский патент 1994 года по МПК C07D415/00 

Изобретение относится к области синтеза витамина В₁ - тиамина бромида (I), в частности к усовершенствованному способу переработки непрореагировавших продуктов на стадии конденсации дигидро-(IIа) или моногидробромида 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидина (IIб) с избытком 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола (III).

Выход тиамина бромида по существующей технологии не превышает 82,3% на IIа и 92% - на IIб. Непрореагировавшие IIа или IIб при обработке реакционной массы кипячением в спирте подвергаются алкоголизу, превращаясь в гидробромид 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина (IVа) и вместе со спиртовым маточником, содержащим также избыточный III и его гидробромид, отделяются от целевого витамина В₁ фильтрованием. Далее спиртовый маточник концентрируют, а остаток - нейтрализуют 42-46% -ной водной щелочью при нагревании. При этом нейтрализуются как бромистоводородная соль III, так и бромистоводородная соль IVа, и оба продукта при последующей экстракции хлороформом выделяются совместно, а после концентрирования экстракта и перегонки в вакууме выделенный III с выходом не более 40% загрязнен до 20% IV.

Наличие примесей IV в возвратном III приводят далее к снижению выхода и качества тиамина бромида, что является значительным недостатком существующего производства тиамина бромида.

Кроме того, в процессе выделения III безвозвратно теряется бромистый водород и IV в виде солей в кубовом остатке при перегонке III.

Целью изобретения является разработка способа выделения и переработки непрореагировавших продуктов в процессе синтеза витамина В₁, реализация которого приведет к улучшению технико-экономических и экологических показателей производства витамина В₁.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом переработки непрореагировавших полупродуктов синтеза витамина В₁ с использованием концентрирования спиртового маточника, полученного путем взаимодействия дигидро- или моногидробромида 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидина с 4-метил-5- β -оксиэтилтиазолом, обработки реакционной массы кипячением в этаноле, фильтрованием с получением спиртового маточника, содержащего гидробромиды 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола и 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина и свободный 4-метил-5- β -оксиэтилтиазол, отличительной особенностью которого является то, что концентрат, полученный после концентрирования спиртового маточника, растворяют в смеси растворителей толуол-н/изобутанол, взятых в объемном соотношении от 9: 1 до 7: 3, в количестве 3-5 объемов смеси на 1 объем концентрата, обрабатывают эквимольным бромистому водороду количеством 2-метил-4амино-5-этоксиметилпиримидина, отделяют образовавшийся гидробромид 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина, который бромируют с получением дигидробромида 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидина, а из толуолбутанольного фильтрата выделяют 4-метил-5- β -оксиэтилтиазол, которые используют в синтезе витамина В₁.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1.

а) Витамин В₁.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, последовательно загружают 375 мл толуола, 117,6 г 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола III с содержанием 95% (0,78 г - моля), перемешивают и присыпают 114,9 г дигидробромида бромаминопиримидина Па с содержанием 95% (0,3 г. моль) так, чтобы температура не превысила 30-36^оС, перемешивают 30-40 мин, после чего подогревают до кипения, отгоняют 50-60 мл головных фракций растворителя и кипятят 4 часа, затем толуол отгоняют в вакууме, к остатку приливают 600 мл абс. этанола и кипятят 1 час; затем реакционную массу охлаждают и отфильтровывают. Осадок на фильтре промывают 100-200 мл абс. этанола и высушивают.

Получают 111, 92 г технического витамина В₁ с содержанием основного вещества 96% , что составляет 107,44 г 100% витамина В1. Выход на загруженный дигидробромид IIа - 82,3% .

б) Обработка маточника - утилизация бромистого водорода и выделение гидробромида IVа.

Спиртовый маточник ( ≈ 700 мл), полученный выше, концентрируют до прекращения отгонки спирта, после чего остаток ( ≈130 мл) разбавляют 400 мл толуол-(н/изо)-бутанольной смеси, взятой в соотношении (8: 2) по объему и размешивают до полного растворения. Определяют количество бромистого водорода в растворе (28,56 г) и вносят расчетное количество - 59,03 г (0,353 г-моля) 100% IV, реакционную массу перемешивают 2-3 ч, охлаждают до 15-25^оС и отфильтровывают осадок. Осадок дополнительно промывают 100 мл толуол-бутанольной смеси и высушивают. Получают 100,74 г 100% -ного гидробромида IVа (0,406 г-моля), что составляет выход 115% на загруженный на нейтрализацию IV.

Статистически наработанные данные представлены в табл. 1.

в) Выделенные 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола III.

Полученный выше толуол-бутанольный фильтрат ( ≈ 600 мл), содержащий III и смолы, концентрируют в вакууме (отгонную толуол-бутанольную смесь используют повторно), кубовый остаток перегоняют и собирают фракцию тиазола III, по качественным показателям соответствующую регламентным.

Получают 70,1 г III с содержанием основного вещества 98% или 68,7 г (0,48 г моль) 100% -ного и выходом 90% от не вступившего в реакцию.

По данным ВЭХЖ-анализа тиазол III не содержит примесей аминопиримидина IV.

П р и м е р 2. Получение дигидробромида IIа.

В реактор, снабженный мешалкой и термометром, загружают 100,74 г (0,406 г. моль) гидробромида IVа, полученного в примере 1, уксуснокислый раствор бромистого водорода (из расчета 1,35 г НВr на 1 г 100% -ного гидробромида IVа) и уксусный ангидрид в количестве, соответствующем по расчету содержанию влаги в уксуснокислом растворе НВr. Процесс ведут по регламенту.

Получают 148,51 г технического дигидробромида IIа с содержанием основного вещества 96% , что соответствует 142,57 г (0,392 г моля) 100% вещества и выходу 96,5% на загруженный гидробромид IV.

Статические данные по бромированию гидробромида IVа приведены в табл. 2.

П р и м е р 3. Получение витамина В₁ из регенерированных продуктов.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 200 мл толуола, 70,1 г технического III (98% сод. ), полученного в пр. 1, перемешивают и присыпают 56,8 г дигидробромида IIа (96% , 0,156 г. моль), полученного в пр. 2и процесс ведут, как описано в пр. 1.

Выделяют 60,87 г технического витамина В₁ с содержанием основного вещества 96% , что соответствует 58,44 г (0,134 г. моль) 100% -ного вещества и выходу 86% на загруженный дигидробромид IIа.

Обработку маточников и выделение III ведут как в пр. 1. Получают 57,07 г гидробромида IVа и 39,7 г тиазола III.

Статистические данные по синтезу витамина В₁ из регенерированных полупродуктов приведены в табл. 3.

Таким образом, предлагаемый способ переработки непрореагировавших продуктов синтеза витамина В₁ позволяет:
выделить и возвратить в производственный цикл гидробромид 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина, ранее являвшимся отходом производства;
полностью возвратить в производство бромистый водород, что приводит к исключению его сброса в окружающую среду со сточными водами или газовыми выбросами, а также сократить расход на (25-28% ) дефицитного брома, из которого синтезируется в производстве бромистый водород;
повысить качество 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола за счет полного исключения в нем 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина;
повысить степень регенерации 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола не менее чем на 25% от не вступившего в реакцию по сравнению с действующей технологией;
повысить выход витамина В₁ на 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидин с 82,3 до 86,0% за счет выделения и возврата в производство 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола повышенного качества;
сократить расход едкого натра и дорогостоящего хлороформа;
улучшить технико-экономические и экологические показатели производства витамина В₁. (56) Промышленный регламент N 12-78 на производство синтетического витамина В₁ (тиамина бромида и тиамида хлорида). Ведомости изменений NN 1-6, г. Белгород, 1984-90.

Использование: в синтезе витамина B₁. Сущность изобретения: способ переработки непрореагировавших продуктов в процессе синтеза витамина B₁ с использованием конструирования спиртового маточника, полученного путем взаимодействия дигидро- или моногидробромида 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидина с 4-метил-5- β -оксиэтилтиазолом, обработки реакционной массы кипячением в этаноле, фильтрованием с получением спиртового маточника, содержащего бромистоводородные соли 4-метил-5- b -оксиэтилтиазола и 2-метил-4-амина-5-этоксиметилпиримидина и основание 4-метил-5- b -оксиэтилтиазола, причем концентрат, полученный после концентрирования спиртового маточника, растворяют в смеси толуол-н/изо-бутанол, взятых в объемном соотношении от 9 : 1 до 7 : 3, в количестве 3 - 5 объемов смеси на 1 объем концентрата, обрабатывают эквимольным бромистому водороду количеством 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина, отделяют образовавшийся гидробромид 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина, который бромируют. 3 табл.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕПРОРЕАГИРОВАВШИХ ПРОДУКТОВ В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА ВИТАМИНА B₁ с использованием концентрирования спиртового маточника, полученного путем взаимодействия дигидро- или моногидробромида 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидина с 4-метил-5- β -оксиэтилтиазолом, обработки реакционной массы кипячением в этаноле, фильтрованием с получением спиртового маточника, содержащего бромистоводородные соли 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола и 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина и основание 4-метил-5- β -оксиэтилтиазола, отличающийся тем, что концентрат, полученный после концентрирования спиртового маточника, растворяют в смеси толуол-н/изо-бутанол, взятых в объемном соотношении от 9 : 1 до 7 : 3, в количестве 3 - 5 объемов смеси на 1 объем концентрата, обрабатывают эквимолярным бромистому водороду количеством 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина, отделяют образовавшийся гидробромид 2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидина, который бромируют с получением дигидробромида 2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидина, а из толуол-бутанольного фильтрата выделяют 4 -метил-5- β -оксиэтилтиазол, который используют в синтезе витамина B₁.