Способ получения 2-,3-или 4-оксиметилпиридинов Советский патент 1985 года по МПК C07D213/30 

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-, 3- или 4-оксиметилпиридина, которые используются в медицине и сельском хозяйстве.

Известен способ получения оксиметилпиридинов восстановлением эфиров соответствующих пиридинкарбоновых кислот литийалюминийгидридом или натрийборгидридом (1 J.

Однако из-за малодоступности исходного сьфья, использования легковосгшаменякяцегося восстановителя а также трудоемкости процесса способ не может быть применен для промьшшенного производства оксиметилпиридинов.

Известен способ получения оксиметилпиридинов жидкофазным восстновлением 3-пиридинальдегида в присутствии никелевого катализатора при комнатной температуре и давлении до 40 атм. Выход целевого продукта составляет 89% C2j.

Недостатками способа являются использование повышенного давления абсолютного растворителя (этанол), периодичность процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения оксиметилпиридинов жидкофазным восстановлением 3-пиридинальдегида на катализаторе никель Ренея при комнатной температуре. Выход целевого продукта составляет 61,7% З.

Недостатками этого способа являются невысокий выход целевого продукта, пирофорность катализатора и необходимость приготовления его непосредственно перед использованием, что усложняет технологию а также периодичность процесса.

Цель изобретения - повьшение выхода целевого продукта и упрощение технологии и расширение ассортимента целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2-, 3- или 4-оксиметш1пиридинов соответствующие перидинальдегиды подвергают каталитическому восстановлению в парогазовой фазе на промьгашенном медно-хромитном катализаторе, промотированном барием, при температуре 180-230 0 и объемной скорости 3600-4000 ч .

671822

Процесс непрерывный, производительность 380-530 г/л катализатора в 1 ч. Катализатор сохраняет свою активность не менее 100 ч. Выход 5 целевого продукта достигает 80100% от теоретического.

Т1ри температурах вьше 230°С параллельно с восстановлением альдегида в спирт происходит гидроге0 нолиз гетероциклического соединения и выход спирта з меньшается. При объемной скорости ниже 3600 ч растет удельный вес реакции последовательного восстановления оксиметил15 пиридина в метилпиридин, а в случае увеличения объемной скорости более 4000 ч в реакционной смеси появляется значительное количество непрореагировавшего исходного альдегида.

Пример 1. В трубчатьй реактор помещают 50 см медно-хромитного катализаторв в виде таблеток размером 4,5-4,5 мм и активируют 10 ч 25 в потоке водорода, медленно поднимая температуру до .

Реактор охлаждают до 180С и в течение 6 ч через катализатор пропускают 3-пиридинальдегид со скоростью 10 г/ч и водород со скоростью 120 л/ч (объемная скорость 3600 ч). Катализат собирают в ловушках, охлаждаемых льдом, и после окончания реакции отгоняют 5 в вакууме с эффективным дефлегматором непрореагировавший 3пиридинальдегид, а затем 3-оксиметилпиридин. Собирают фракцию, КИПЯЩ5ТО при 135 С (7 мм, лит.т.кип. 40 144-145°С (16 мм), т.пл. пикрата 159-160°С (лит.т.пл. 158С).

Найдено: N 16,«59.

Вычислено: N 16,56% (для пикрата)

Получают 57,2 г (93,6%) бесцветного маслообразного вещества.

Пример 2. Б реактор .с 50 см медно-хромнтного катализатора подают, при 230С в 1 ч 10 г 3-пиридинальдегида и 120 л водорода. Через 6 ч катализат, собранный в ловушках, разгоняют в вакууме и получают 55 г (90%) 3-оксиметилпиридина. Физические характеристики соответствуют приведенным в примере 1. 55 Пример 3. Через 50 см медно-хромитного катализатора пропускают при в 1 ч 10 г 3-пиридинальдегида и 198 л во;| орода 3 (объемная скорость 4000 ч ). После 6-часового проведения реакции катализат разгоняют в вакууме. Получают 56,8 г (93%). З-оксиметилпиридина, константы которого те же, что в примерах 1 и 2. Пример f. При ZOpC в реактор с 50 см медно-хромитного катализатора подают в 1 ч 9,5 г 2-пиридинальдегида и 120 л водорода Вьщеление 2-оксиметилпиридина проводят также, как в примере 1. Получают 6,4 г бесцветной жидкости, кипящей при 85-87 С (10 мм, лит.т.кип. (15мм), т.пл. пикрата 159-160 0 (лит.т.шт. 159-161 С). Найдено: N 16,48%. Вычислено: N 16,56%. Выход в расчете на пропущенный 2-пиридинальдегид 65,5%, выход от теории 80%. Пример 5. В трубчатый реак тор помещают 50 см медно-хромитного катализатора в виде таблеток размером 4,,5 мм и активируют 10 ч в токе водорода, медленно поднимая температуру до . После активации реактор охлаждаю до в течение 6ч, через катализатор пропускают 4-пиридинальде гид 9,5 г/ч и водород 120 мп в 1 ч Катализат собирают в ловушках, охла даемых льдом, и сушат над безводным сульфатом натрия. Затем фильтруют и отгоняют непрорёагировавяшй 4-пиридинальдегид. Твердый остаток перекристаллизовывают. из бензола и получают 43,2 г (74,3%) белого вещества с т.пл. 57-59С (лит.т.пл. 5 ). Найдено: N 16,40%. Вычислено: N 16,56%. Пример 6. В трубчатый реак тор помещают 50 мл медно-хромитного 2 . 4 катализатора в виде таблеток размером 4,5 4,5 мм и активируют в течение 10 ч в токе водорода при 200350С. Реактор охлаждают до 165°С и через катализатор пропускают 2-пиридинальдегйд 9,5 г в/ ч и водород с объемной скоростью 4000 ч . Продукты реакции улавливают в ловушках, охлаждаемых льдом, и разгоняют в вакууме. Получают 2-оксиметш1пиридин с выходом 43,3%.от теории, т.кип. 85-87° (10 мм рт.ст.), Пример 7. В реактор с 50 мл медно-хромитного катализатора подают при 3-пиридинальдегид (10 г в 1 ч) и .водород с объемной скоростью 4000 . Катализат собирают в ловушках со льдом, и разгоняют в вакууме. Получают 3-оксиметилпири-г дин с выходом 35,4% от теории, т.кип. 144-145С (16 мм рт.ст.). Пример 8. Восстановление 3-пиридинальдегида проводят при 180°С и объемной скорости 2000 ч. Выход 3-оксиметилпиридина 25,5% от теории. Пример 9. Восстановление 4-пиридинальдегида проводят при 200С и объемной скорости 4800 ч. Выход 4-оксиметилпирина 56,1% от теории. За пределами указанного в формуле изобретения интервалов условий проведения процесса выхоы целевых продуктов значительно ниже (пример 6-9). Предлагаемый способ позволяет овысить выход целевых продуктов о 65-94%, упростить технологию роцесса за счет проведения реакции непрерывном режиме при атмосфером давлен1ш и использовании доступого катализатора.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-, 3ИЛИ 4-ОКСИМЕТИЛПИРИДИНОБ каталитическим восстановлением соответствующих пиридинальдегидов, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, упрощения технологии и расширения ассортимента целевых продуктов, восстановление проводят в парогазовой фазе на промьшшенном медно-хромитном катализаторе, промотированном барием, при температуре 180-230 С и объемной скорости 3600-4000 ч . (Л Од 00