СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКОГО АЛЬДЕГИДА Российский патент 2004 года по МПК C07D213/48 C07D239/26 C07D241/12 B01J27/182 B01J27/186 

Техническая область

Данное изобретение относится к способу получения гетероароматического альдегида каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом в газовой фазе. Гетероароматический альдегид является полезным соединением для различных применений, таких как исходный материал для фармацевтических и сельскохозяйственных химикатов.

Предпосылки создания изобретения

В качестве способа получения гетероароматического альдегида каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом, например, в описании заявки на патент Германии DD 298234 раскрывается способ получения 4-пиридинкарбальдегида каталитической реакцией 4-метилпиридина с молекулярным кислородом в газовой фазе с диванадилпирофосфатом [(VO)₂P₂O₇] в качестве катализатора.

Авторами данного изобретения обнаружено, что, как показано в сравнительных примерах, селективность образования 4-пиридинкарбальдегида была максимально 60,9% в случае каталитической реакции 4-метилпиридина с молекулярным кислородом в присутствии диванадилпирофосфата как катализатора в газовой фазе. Было также обнаружено, что при применении 3-метилпиридина вместо 4-метилпиридина селективность образования 3-альдегидопиридина была также низка в случае получения 3-пиридинкарбальдегида каталитической реакцией 3-метилпиридина с молекулярным кислородом в газовой фазе.

Кроме того, известно, что в случае применения диванадилпирофосфата в качестве катализатора выход целевого соединения (4-пиридинкарбальдегида, 3-пиридинкарбальдегида) становится чрезвычайно низким при снижении количества молекулярного кислорода для повышения концентрации субстрата (4-метилпиридина, 3-метилпиридина) в реакционных материалах с целью повышения продуктивности.

Следовательно, вышеописанные способы не удовлетворительны в качестве промышленного способа получения гетероароматического альдегида, такого как пиридинкарбальдегид, и желателен способ, которым можно получить гетероароматический альдегид с повышенной селективностью.

Целью данного изобретения является обеспечение способа для решения проблем, существующих в способах известного уровня техники, а именно обеспечение способа получения гетероароматического альдегида каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом в газовой фазе, где гетероароматический альдегид получают с высокой селективностью.

Описание изобретения

Авторами данного изобретения было обнаружено в результате усиленных исследований для решения вышеописанных проблем, что гетероароматический альдегид можно получить из алкилзамещенного гетероароматического соединения с высокой селективностью, если гетероароматический альдегид получают каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом в газовой фазе, где катализатором является оксид, содержащий ванадий, фосфор, алюминий и кремний, и часть или весь оксид разбавляют твердым веществом, инертным для реакции.

То есть данное изобретение относится к способу получения гетероароматического альдегида каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом в газовой фазе в присутствии катализатора, который включает использование оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, в качестве катализатора и разбавление части или всего оксида, присутствующего в виде каталитического слоя в реакторе, твердым веществом, инертным для реакции.

Лучший способ осуществления изобретения

Далее данное изобретение описывается подробно.

Алкилзамещенное гетероароматическое соединение данного изобретения представляет собой соединение, имеющее по меньшей мере одну алкильную группу, связанную с атомом углерода гетероароматического кольца. Примерами алкильной группы являются неразветвленные или разветвленные алкильные группы, имеющие от 1 до 4 атомов углерода. Предпочтительно соединение имеет один или два атома азота в качества гетероатома гетероароматического кольца и по меньшей мере одну из вышеуказанной алкильной группы. Более предпочтительно примерами их являются алкилзамещенный пиридин, алкилзамещенный пиразин и алкилзамещенный пиримидин, имеющий по меньшей мере одну алкильную группу, выбранную из группы, состоящей из метильной группы и этильной группы, конкретно алкилзамещенный пиридин, такой как 2-метилпиридин, 3-метилциридин, 4-метилпиридин, 2-этилпиридин, 3-этилпиридин, 4-этилпиридин, 2,3-диметилпиридин, 2,4-диметилпиридин, 2,5-диметилпиридин, 2,6-диметилпиридин, 3,4-диметилпиридин, 3,5-диметилпиридин, 2-метил-5-этилпиридин, 2,4,6-триметилпиридин, 2,3,4-триметилпиридин, 2,3,5-триметилпиридин или 2,3,6-триметилпиридин, алкилзамещенный пиразин, такой как метилпиразин, этилпиразин, 2,3-диметилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2,6-диметилпиразин, 2-метил-5-этилпиразин или 2-метил-6-этилпиразин, алкилзамещенный пиримидин, такой как 2-метилпиримидин, 4-метилпиримидин, 5-метилпиримидин, 2-этилпиримидин, 2,4-диметилпиримидин, 2,5-диметилпиримидин, 4,5-диметилпиримидин или 4,6-диметилпиримидин. Алкилзамещенное гетероароматическое соединение может иметь, кроме алкильной группы, другие группы, инертные для реакции в данном изобретении, например по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из арильной группы, атома галогена, гидроксильной группы и цианогруппы.

В соответствии с данным изобретением гетероароматические альдегиды получают окислением по меньшей мере одной алкильной группы алкилзамещенного гетероароматического соединения с образованием формильной группы (-СНО).

В данном изобретении в качестве катализатора используют оксид, содержащий ванадий, фосфор, алюминий и кремний. Предпочтительным катализатором является оксид, имеющий формулу

V_аP_bAl_cSi_dO_e (I)

где а, b, с, d и е представляют атомные отношения ванадия, фосфора, алюминия, кремния и кислорода соответственно, b равно числу от 0,3 до 3, с равно числу от 0 (нуля) до 2, исключая 0 (нуль), d равно числу от 0 (нуль) до 6, исключая 0 (ноль), когда а равно 1, и е определяется атомной валентностью кислорода и атомными валентностями и атомными отношениями других элементов, более предпочтителен оксид, имеющий формулу (I), где b равно числу от 0,4 до 2, с равно числу от 0,3 до 1,5 и d равно числу от 0,1 до 5,5, когда а равно 1.

Катализатор данного изобретения можно получить, как правило, известным способом получения оксидного катализатора. Например, соединения ванадия, фосфора, алюминия и кремния нагревают в растворителе, таком как вода, и перемешивают. Затем полученную смесь концентрируют, сушат и кальцинируют на воздухе, получая содержащий ванадий, фосфор, алюминий и кремний оксидный катализатор данного изобретения.

Соединения ванадия, фосфора, алюминия и кремния, используемые для получения, не имеют конкретного ограничения. Примерами их является соединение ванадия, такое как метаванадат аммония, пентоксид ванадия, ванадилоксалат или ванадилфосфат; соединение фосфора, такое как фосфорная кислота, метафосфорная кислота, фосфористая кислота или фосфат (например, фосфат аммония и тому подобное); соединение алюминия, такое как оксид алюминия, гидроксид алюминия, сульфат алюминия или фосфат алюминия; соединение кремния, такое как оксид кремния, кремниевая кислота (такая как силикагель или золь кремнекислоты), силикат (такой как силикат натрия, силикат калия или силикат аммония) или алкоксисилан (такой как тетраметоксисилан или тетраэтоксисилан).

В данном изобретении, чтобы разбавить часть или все количество содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний оксида, который присутствует в виде каталитического слоя в реакторе, твердым веществом, инертным для реакции, используют оксид и твердое вещество, инертное для реакции. В случае, когда весь слой катализатора состоит только из оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, целевой гетероароматический альдегид получают с низкой селективностью.

Твердое вещество, инертное для реакции, представляет собой твердое вещество, которое само по cебе не действует в качестве катализатора для реакции данного изобретения и не промотирует побочную реакцию, такую как разложение алкилзамещенного гетероароматического соединения и, кроме того, не изменяет его свойства в условиях реакции данного изобретения. Любые твердые вещества, описанные выше, можно использовать для данного изобретения. Предпочтительно им может быть твердое вещество, обычно используемое в качестве носителя катализатора, примерами которого являются диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, карбид кремния, оксид титана, диатомовая земля, цеолит и тому подобное.

Примерами способа разбавления части или всего количества оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, твердым веществом, инертным для реакции, являются способ, использующий смесь части или всего количества оксида, вводимого в реактор, и твердого вещества, инертного для реакции, способ, использующий оксид, нанесенный на твердое вещество, инертное для реакции, и тому подобное.

Примерами способа получения содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний оксида, нанесенного на твердое вещество, инертное для реакции, являются способ, включающий нагревание и перемешивание соединений ванадия, фосфора, алюминия и кремния и твердого вещества, инертного для реакции, в растворителе, таком как вода, концентрирование полученной смеси, сушку и кальцинирование ее на воздухе, способ, включающий пропитку твердого вещества, инертного для реакции, раствором соединений ванадия, фосфора, алюминия и кремния, сушку и кальцинирование его, способ, включающий смешивание оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, и твердого вещества, инертного для реакции, необязательно с использованием растворителя, такого как вода, или способ, включающий покрытие твердого вещества, инертного для реакции, оксидом, содержащим ванадий, фосфор, алюминий и кремний. Полученный таким образом оксид, содержащий ванадий, фосфор, алюминий и кремний, нанесенный на твердое вещество, инертное для реакции, можно далее смешать с твердым веществом, инертным для реакции, и ввести в реактор.

Оксид, содержащий ванадий, фосфор, алюминий и кремний (в том числе оксид, нанесенный на твердое вещество, инертное для реакции), можно использовать для реакции в данном изобретении формованием его в требуемую форму, такую как столбик, цилиндр, сфера, гранула или мелкое зерно. При получении содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний оксида, нанесенного на твердое вещество, инертное для реакции, требуемый оксид в требуемой форме получают использованием твердого вещества, инертного для реакции, предварительно сформованного в требуемую форму.

При разбавлении части или всего количества оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, твердым веществом, инертным для реакции, отношение оксида к твердому веществу, инертному для реакции, в слое катализатора конкретно не ограничивается и может подходящим образом определяться в зависимости от требуемой реакции, способа проведения реакции, условий реакции и тому подобное. Обычно отношение оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, к твердому веществу, инертному для реакции, во всем слое катализатора составляет от 0,1 до 60 мас. частей, предпочтительно от 0,5 до 30 мас. частей последнего относительно 1 мас. часть первого. Отношение можно легко определить путем предварительного проведения эксперимента в небольшом масштабе.

Гетероароматический альдегид данного изобретения можно получить реакцией, включающей подачу смешанного газа, содержащего алкилзамещенное гетероароматическое соединение и молекулярный кислород, через слой катализатора, полученного разбавлением части или всего количества оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, твердым веществом, инертным для реакции. В качестве реактора можно использовать либо реактор с неподвижным слоем, либо реактор с псевдоожиженным слоем.

Данное изобретение описывается в качестве примера более подробно путем использования случая, применяющего реактор с неподвижным слоем катализатора. Трубку реактора заполняют частью содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний оксида, разбавленного твердым веществом, инертным для реакции, затем оставшимся оксидом, как есть, или всем количеством содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний оксида, разбавленного твердым веществом, инертным для реакции. В качестве оксида, разбавленного твердым веществом, инертным для реакции, можно использовать по меньшей мере два оксида, имеющих разные отношения оксида и твердого вещества, инертного для реакции. Заполнение предпочтительно проводят таким образом, что отношение используемого оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, и неактивного для реакции твердого вещества обеспечивалось за счет повышения концентрации оксида от входной стороны исходного материала смешанного газа к выходной стороне газа, образуемого в результате реакции, или таким образом, что концентрация оксида становится почти постоянной во всем слое катализатора.

Отношение используемого алкилзамещенного гетероароматического соединения к молекулярному кислороду обычно составляет от 0,4 до 5,0 молей, предпочтительно от 0,4 до 3,0 молей, более предпочтительно от 1,1 до 2,1 молей молекулярного кислорода относительно 1 моля алкилзамещенного гетероароматического соединения. В качестве молекулярного кислорода можно обычно использовать воздух, но можно использовать чистый кислород или его смесь с воздухом. В ходе реакции смешанный газ, содержащий алкилзамещенное гетероароматическое соединение и молекулярный кислород, можно разбавить инертным газом, таким как азот или водяной пар, особенно в случае реакции, использующей реактор с неподвижным слоем, инертный газ предпочтительно используют для ингибирования образования взрывчатой смеси смешанным газом.

Инертный газ предпочтительно представляет собой водяной пар. В случае использования инертного газа количество его обычно составляет от 15 до 50 молей, предпочтительно от 20 до 30 молей относительно 1 моля алкилзамещенного гетероароматического соединения.

Слой катализатора в реакторной трубке обычно нагревают от 250 до 500°С, предпочтительно от 280 до 450^оС, и смешанный газ, содержащий алкилзамещенное гетероароматическое соединение, молекулярный кислород и необязательно инертный газ в указанном отношении, пропускают через слой катализатора с объемной скоростью (в дальнейшем обозначаемой SV) обычно от 700 до 11000 ч^-1, предпочтительно от 1500 до 5000 ч^-1 для получения гетероароматического альдегида с высоким выходом. Реакцию можно проводить при нормальном давлении, пониженном давлении или повышенном давлении.

Прореагировавший газ, полученный реакцией в данном изобретении, охлаждают, как он есть, и/или барботируют в подходящий растворитель для конденсации гетероароматического альдегида и/или растворения его в растворителе, затем концентрируют, экстрагируют и упаривают для выделения гетероароматического альдегида из конденсата и/или раствора.

Далее данное изобретение конкретно объясняется при помощи примеров, но не ограничивается ими.

Превращение, выход и селективность вычисляли в соответствии со следующими определениями.

Превращение (%) = прореагировавший метилпиридин (моль)/поданный для реакции метилпиридин (моль) × 100

Выход (%) = полученный пиридинкарбальдегид (моль)/поданный для реакции метилпиридин (моль) × 100

Селективность (%) = полученный пиридинкарбальдегид (моль)/прореагировавший метилпиридин (моль) × 100

ПРИМЕР 1

Получение катализатора

Смешивают 500 г обработанной ионообменником воды и 45,6 г 85% фосфорной кислоты при перемешивании и смесь нагревают до 90°С. К водному раствору фосфорной кислоты добавляют 30,0 г пентоксида ванадия, 84,1 г (10 мас.%) золя оксида алюминия и 19,8 г силикагеля. Полученную смесь перемешивают при 90°С в течение 20 минут и концентрируют. Затем концентрат сушат при 200°С в течение ночи и кальцинируют на воздухе при 640°С в течение 4 часов. Таким образом, получают оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0.

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают с использованием оксида в качестве катализатора. Размер зерен оксида, имеющего атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, делают однородным от 1,0 до 1,7 мм (от 10 до 16 меш). Реакторную трубку из пирекса, имеющую внутренний диаметр 18 мм, заполняют 5 мл оксида, имеющего однородный размер зерен, и далее заполняют 5 мл имеющего однородный размер зерен этого оксида, разбавленного 5 мл карбида кремния, имеющего такой же размер зерен. Отношение при заполнении в реакторной трубке оксида к карбиду кремния (отношение по массе) составляет от 1 до 0,62. Часть реакторной трубки, заполненной катализатором, нагревают до 350°С. Для проведения реакции смешанный газ, содержащий 4-метилпиридин, воду и воздух (молярное отношение в смеси 4-метилпиридин:вода:воздух = 1:30:10), подают из верхнего отверстия реакторной трубки при SV = 1940 ч^-1. Прореагировавший газ, выходящий из реакторной трубки, барботируют в 100 мл воды в течение 10 минут для сбора продукта реакции, находящегося в прореагировавшем газе. Полученную собирающую жидкость анализируют газовой хроматографией. Результаты приводятся в таблице.

ПРИМЕР 2

Получение катализатора

Катализатор получают таким же способом, как в примере 1, для получения оксида, имеющего атомное отношение без кислорода V₁P_1,8Al_1,0Si_1,0, за исключением того, что количества 85% фосфорной кислоты и силикагеля изменяют до 34,2 г и 9,9 г соответственно.

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, заменяют на оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,8Al_1,0Si_1,0, полученный как описано выше, и температуру нагревания части реакторной трубки, заполненной катализатором, заменяют на 360^оС. Отношение оксида к карбиду кремния (отношение по массе) составляет от 1 до 0,66. Результаты приводятся в таблице.

ПРИМЕР 3

Получение катализатора

Катализатор получают таким же способом, как в примере 1, для получения оксида, имеющего атомное отношение без кислорода V₁P_0,5Al_0,5Si_1,0, за исключением того, что количество 85% фосфорной кислоты изменяют до 19 г.

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают способом примера 2, за исключением того, что оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, заменяют на оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_0,5Al_0,5Si_1,0, полученный, как описано выше, и температуру нагревания части реакторной трубки, заполненной катализатором, заменяют на 300°С. Отношение оксида к карбиду кремния (отношение по массе) составляет от 1 до 0,86. Результаты приводятся в таблице.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1

Получение катализатора

Диванадилпирофосфат получают следующим способом, основанным на описании публикации прошедшего экспертизу патента Японии №1981-45815.

Смешивают 450,0 г обработанной ионообменником воды, 34,6 г 85% фосфорной кислоты и 20,9 г гидрохлорида гидроксиламина при перемешивании, нагревают до 80°С. К смеси добавляют 300,0 г обработанной ионообменником воды, затем для реакции добавляют 27,3 г пентоксида ванадия. Пентоксид ванадия добавляют медленно, поскольку реакция сопровождается вспениванием. После добавления пентоксида ванадия смесь концентрируют, получая суспензию лазурного цвета. Полученную суспензию сушат при 170°С в течение ночи, измельчают, промывают перемешиванием ее в обработанной ионообменником воде и фильтруют. Полученное твердое вещество сушат при 120°С в течение ночи, вводят в реакторную трубку из пирекса, имеющую диаметр 22 мм, и кальцинируют в атмосфере азота при 500°С в течение 6 часов. Полученный таким образом продукт анализируют дифракцией рентгеновских лучей и идентифицируют как диванадилпирофосфат [(VO)₂P₂O₇].

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 3, за исключением того, что оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, заменяют 10 мл диванадилпирофосфата, полученного, как описано выше, и температуру нагревания заполненной катализатором части реакционной трубки заменяют на температуру, указанную в таблице. Результаты приводятся в таблице.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, заменяют диванадилпирофосфатом, полученным, как описано выше, и температуру нагревания заполненной катализатором части реакционной трубки заменяют на температуру, показанную в таблице. Результаты приводятся в таблице.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что не используют карбид кремния, количество оксида (размер зерен от 1,0 до 1,7 мм), имеющего атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, изменяют до 10 мл и температуру нагревания заполненной катализатором части реакционной трубки заменяют на температуру, показанную в таблице. Результаты приводятся в таблице.

ПРИМЕР 4

Получение 4-пиридинкарбальдегида

4-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что слой катализатора заменяют 10 мл 1 части по массе оксида, имеющего атомное отношение без кислорода V₁P_1,8Al_1,0Si_1,0, разбавленного 4 частями по массе расплавленного оксида алюминия, и температуру нагревания заполненной катализатором части реакционной трубки заменяют на 380°С. В результате этого превращение 4-метилпиридина составляет 87,4% и выход и селективность образования 4-пиридинкарбальдегида составляют 64,3% и 73,5% соответственно.

ПРИМЕР 5

Получение катализатора

Катализатор получают таким же способом, как в примере 1, для получении оксида, имеющего атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_5,0, за исключением того, что количество силикагеля изменяют на 99,0 г.

Получение 3-пиридинкарбальдегида

3-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_1,0, заменяют на оксид, имеющий атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_5,0, полученный, как описано выше, 4-метилпиридин заменяют на 3-метилпиридин и температуру нагревания части реакторной трубки, заполненной катализатором, заменяют на 380°С. Отношение оксида к карбиду кремния (отношение по массе) составляет от 1 до 1,3. В результате превращение 3-метилпиридина составляет 47,1% и выход и селективность образования 3-пиридинкарбальдегида составляют 17,3% и 36,7% соответственно.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 4

Получение 3-пиридинкарбальдегида

3-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 5, за исключением того, что реакторную трубку, заполненную оксидом, имеющим атомное отношение без кислорода V₁P_1,2Al_0,5Si_5,0, заменяют реакторной трубкой, заполненной диванадилпирофосфатом в сравнительном примере 1, и температуру нагревания заполненной катализатором части реакционной трубки заменяют на 390^оС. В результате превращение 3-метилпиридина составляет 56,2% и выход и селективность образования 3-пиридинкарбальдегида составляют 16,6% и 29,5% соответственно.

ПРИМЕР 6

Получение 3-пиридинкарбальдегида

3-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 4, за исключением того, что 4-метилпиридин заменяют на 3-метилпиридин и температуру нагревания части реакторной трубки, заполненной катализатором, заменяют на 430°С. В результате этого превращение 3-метилпиридина составляет 57,7% и выход и селективность образования 3-пиридинкарбальдегида составляют 19,9% и 34,6% соответственно.

ПРИМЕР 7

Получение 2-пиридинкарбальдегида

2-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 4, за исключением того, что 4-метилпиридин заменяют на 2-метилпиридин, смешанный газ подают из верхнего отверстия реакционной трубки при SV = 3550 ч^-1 и температуру нагревания части реакторной трубки, заполненной катализатором, заменяют на 430°С. В результате этого превращение 2-метилпиридина составляет 50,7% и выход и селективность образования 2-пиридинкарбальдегида составляют 39,2% и 77,3% соответственно.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 5

Получение 2-пиридинкарбальдегида

2-Пиридинкарбальдегид получают таким же способом, как в примере 7, за исключением того, что реакторную трубку заменяют реакторной трубкой, заполненной диванадилпирофосфатом в сравнительном примере 1, и температуру нагревания заполненной катализатором части реакционной трубки заменяют на 390°С. В результате этого, превращение 2-метилпиридина составляет 48,2% и выход 2-пиридинкарбальдегида составляет 12,7% (селективностъ 26,3%). С выходом 12,9% получают также пиридин. В случае использования оксида (диванадилпирофосфат), содержащего ванадий и фосфор и не содержащего алюминий и кремний, в качестве катализатора путем повышения количества применяемого молекулярного кислорода можно повысить выход гетероароматического альдегида, но при понижении количества используемого молекулярного кислорода выход значительно понижается. С другой стороны, в соответствии с данным изобретением выход гетероароматического альдегида высокий при использовании оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, в качестве катализатора, даже когда количество используемого молекулярного кислорода понижают.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Данное изобретение можно использовать для получения гетероароматического альдегида путем использования алкилзамещенного гетероароматического соединения в качестве исходного материала. Гетероароматический альдегид является полезным соединением в качестве исходного материала для получения фармацевтических и сельскохозяйственных химикатов и тому подобное.

Настоящее изобретение относится к способу получения гетероароматического альдегида, содержащего один или два атома азота в гетероароматическом кольце, каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом в газовой фазе в присутствии катализатора, который включает использование оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, в качестве катализатора и разбавление части или всего оксида, присутствующего в виде слоя катализатора в реакторе, твердым веществом, инертным для реакции. Описываемый способ позволяет повысить селективность процесса и выход целевого продукта. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения гетероароматического альдегида, содержащего один или два атома азота в гетероароматическом кольце, каталитической реакцией алкилзамещенного гетероароматического соединения с молекулярным кислородом в газовой фазе в присутствии катализатора, включающего использование оксида, содержащего ванадий, фосфор, алюминий и кремний, в качестве катализатора и разбавление части или всего оксида, присутствующего в виде слоя катализатора в реакторе, твердым веществом, инертным для реакции.2. Способ по п.1, где катализатор является оксидом, представленным формулой (I)

V_aP_bAl_cSi_dO_e, (I),

где а, b, с, d и e представляют атомные отношения ванадия, фосфора, алюминия, кремния и кислорода соответственно, b = 0,3 - 3; с = 0 - 2, исключая 0; d = 0 - 6, исключая 0, когда а = 1, и е определяется атомной валентностью кислорода и атомной валентностью и атомным отношением других элементов.