Способ получения пиколиновой или 6-метилпиколиновой кислот Советский патент 1987 года по МПК C07D213/79 C07D213/803 

112

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения пи- колиновой или 6-метилтшколиновой кислот, которые находят применение в качестве стимулятора роста расте- НИИ, полупродукта в синтезе антимикробных и ганглиоблокирующих препаратов.

Цель изобретения - повьшение производительности процесса за счет про ведения гидролиза соответствующего нитрила при соотношении нитрилгедютй натр;вода 1:1,5-1,75:25-30 и при П5-125°С.

Пример 1. 1 г (0,0096 моль) 2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль едкого натра и 5,2 г (0,2885 моль) воды (молярное соотношение нитрил; ;щелочь:вода равно 1:1,5:30) запаивают в ампулу из стекла пирекс и г, нагревают из нержавеющей стали -при 115°С в течение 10 мин. Согласно полярографическому анализу гидролизат содержит 1,1767 г (0,0096 моль) пи- /колиновой кислоты. Выход 99,5% в рас чете на взятый нитрил. Полученную реакционную жидкость подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 3,5, упаривают досуха и подвергают экстракции бензолом, После отгон- ки растворителя получено 1,1413 г (0,0093 моль) пиколиновой кислоты с т,пл, 131-132 С, Коэффициент нейтрализации 122,8, выход выделенной кислоты 96,5% от теории на исходный .2-цианпиридин, производительность процесса 1,370 кг/л ,

И р и м е р 2, Способ осуществляют по примеру 1, 0,5 г (0,0048 моль) 2-цианпиридина, 0,3173 г (0,0079 мол едкого натра и 2,6 г (0,1444 моль) воды (молярное соотношение нитрил; :щелочь:вода равно 1:1,65:30) нагревают в течение 10 мин при 120 С.

Получают 0,5907 г (0,0048 моль)

пиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 1,376 кг/л HjO -ч.

Пример 3, Способ осуществляют по примеру 1, 2 г (0,0192 моль) 2-цианпиридина, 1,1538 г (0,0288моль едкого натра, 6,9 г (0,3846 моль) воды (молярное соотношение нитрил: :щелочь:вода равно 1:1,5:20) нагревают в течение 10 мин при 125 с, Получают 2,3535 г (0,0191 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,5%, производительность процесса 1,457 кг/л ,

72

П р и м е р 4 (для сравнения). пособ осуществляют по примеру 1,

1г (0,0096 моль) 2-цианпиридина, ,3846 г (0,0096 моль) едкого натра 4,8 г (0,2692 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:1:28) нагревают в течение 10 мин при l 25°C, Получают 0,7770 г ,0063 моль).пиколиновой кислоты. Выход 65,7%, производительность процесса 0,962 кг/л ,

П р и м е р 5, Способ осуществляют по примеру 1, 0,5 г (0,0048 моль) 2-цианпиридина, 0,3365 г (0,0084 моль) едкого натра, 2,6 г (0,1442 моль) воды (молярное соотношение нитрил: :щелочь:вода равно 1:1,75:30) нагревают в течение 10 мин при 120 С, Поучают 0,5907 г (0,0048 моль) пикоиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 1,365 кг/л Н,0-ч,

Пример 6 (дня сравнения), Способ осуществляют по примеру Г,

2г (О,0192 моль) 2-цианпиридина, 1,5384 г (0,0385 моль) едкого натра, 10,4 г (0,5769 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:2:30) нагревают в течение 10 мин при 120°С. Получают 2, 3653, г (0,0192 моль) пиколиновой кислоты. Выход 100%, производительность дро- цесса 1,367 кг/л ,ч,

П р и м е р 7, Способ осуществляют по примеру 1, 1 г (0,0096 моль) 2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144-моль) едкого натра, 4,3 г (0,2403 моль) воды (молярное соотношение нитрил: :щелочь;вода равно 1;1,5:25) нагревают в течение 10 мин при , По- лучают 1,1815 г (0,0096 моль) пи- колиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 1,638 кг/л HjO--4,

П р и м е р 8 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 1, 0,5 г (0048 моль) 2-цианпиридина, 0,2884 г (0,0070 моль) едкого нат- ра 1,7 г (0,0962 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:1,5:20) нагревают в течение 10 мин при 120 С, Получают 0,4287 г (0,0035 моль) пиколиновой кислоты. Выход 72,5%, производительность процесса 1,486 кг/л ,

П р и м е р 9 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1, 1 г(О,0096 моль) 2-цианпиридина,

312

0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 6,9 г (0,3846 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:1,5:40) нагревают в течение 10 мин при 120°С. Получают 1,1826 г

(0,0096 моль) целевой кислоты. Выход 100%, производительность 0,25 кг/л .

Пример 10.(для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1.

1 г (0,0096 моль) 2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 5,2 г-(О,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:1,5:30) нагревают в- течение 5 мин при 120°С. Получают 0,5144 г (0,0042 мояь) пиколиновой кислоты. Выход 43,5%, производительность процесса 1,189 кг/л Н20 Ч.I

Пример 11 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1. 1 г (0,0096 моль) 2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 моль) едкого натра, 5,2 г (0,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:1,5:30) нагревают в течение 20 мин при . Получают 1,1826 г (0,0096 моль) целевого продукта. Выход 100%, производительность процесса 0,683 кг/л .ч.

Пример 12. Способ осуществляют по примеру 1, 1 г (0,0096 моль 2-цианпиридина, 0,5769 г (0,0144 мол едкого натра, 5,2 г (0,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрил: щелочь:вода равно 1:1,5:30)нагревают Б течение 10 мин при 105°С. Получают 0,9366 г (Q,0076 МОЛЬ ) пиколиновой кислоты, Выход 79,2%, производительность процесса 1,082 кг/л Н20 Ч.

П р и м 8 р 13. 0,5 г 0,0042 мол 6-метилпиколино штрила, 0,2542 г (0,0063 моль) едкого натра и 2,3 г (0,1271 моль) воды (молярное соотношение зштрил:щелочь:вода равно 1: : 1,5:30) запаивают в ампулу и нагревают в автоклаве, помещенном в электропечь при 115°С в течение ЗО.мин. Согласно полярографическому анализу реакционная жидкость содержит 0,5805 (0,0042 моль) 6-метилпико- линовой кислоты. Выход 100% от теоретически возможного.

Гидролизат подкисляют 0,7365 г (0,0075 моль) серной кислоты, упа- ривают досуха и подвергают экстракции хлороформом. После удаления растворителя получено 0,5601 г (0,0041 моль) 6-метилпиколиновой кис

5

О

5

0 5 0

r 0

5

с

0 I

77 4

лоты с т.пл. . Коэффициент не трализации 137,1, выход выделенной кислоты 96,5 на взятьш нитрил, производительность процесса 0,761 кг/л« .0ч,

Пример 14. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль) 6-метил-2-цианпиридина, 0,5593 г (0,0139 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитрид:щелочЬ:вода равно 1:1,65:30) нагревают в теченце 20 мин при . Получают 1,1610 г (0,0054 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 100%, производительность процесса 0,761 кг/л Н.О-ч.

Пример 15. Способ осуществляют П9 примеру 13. 1 г (0,0084моль 6-метил-2-цианпиридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 4,3 г (0,2372 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1:1,5:28) нагревают в течение 20мин при 125°С. Получают 1,1598 г (0,0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 0,815 кг/л .

Пример 16 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль) 6-метил-2-циан- пнридина, 0,3389 г (0,0084 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитрил: :щелочь:вода равно 1:1:30) нагревают в течение 20 мин при 125 С. Получают 0,6176 г (0,0045 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 53,2%, производительность процесса 0,405 кг/лНзО ч.

Пример 17. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль

6-метш1-2-цианпиридина, 0,5932 г)

(0,0148 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитрил:ш.елочь:вода равно 1 : 1 ,75: : 30) нагревают в течение 20 мин при 120 С, Получают 1,1598 г (0,0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 0,760 кг/л НуО-ч.

Пример 18 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 2 г (0,0169 моль) 6-метил-2-цианпи- ридина, 1,3559 г (0,3389 моль) едкого натра и 9,2 г (0,5084 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь: :вода равно 1:2:30) нагревают в течение 20 мин при 120°С, Получают 2,3220 г (0,0169 моль) 6-метилпи512

колиновой кислоты. Выход 100%5 производительность процесса 0(762 кг/л Н,0-ч.

П р и м е р 19, Способ осуществляют по примеру 13, 1 г (0,0084 коль 6-метил-2-цианпиридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 3,8 г (0,2118 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь:вода равно 1: :1,5:25) нагревают в течение 20 мин при 120°С, Получают 1,1598 г (0,0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9%, производительность процесса 0,912 кг/л ,

П р и м е р 20 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 13, 1 г (0,0085 моль) 6-метил-2-диан- пиридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 3,0 г (0,1694 моль) воды (молярное соотношение нитрил:ще- лочь:вода равно 1:1,5:20) нагревают в течение 20 мин при 120°С, Получают 0,9973 г (0,0072 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 85,9%, производительность процесса 0,981 кг/л H,j0.4,

Пример 21.(для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13, 1 г (0,0084 моль) 6-метил-2-дианпи- ридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едког натра и 6,1 г (0,3389 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь: :вода равно 1:1,5:40) нагревают, в течение 20 мин при 120 С, Получают 1,1598 г (0,0084 моль) 6-метилпико- линовой кислоты. Выход 99,9%, произ-- водительность процесса 0,574 кг/л ,

П РИМ е р 22 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль 6-метил-2-цианпи- ридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь: вода равно 1:1,5:30) нагревают в те- чение 10 мин при 120 С, Получают 0,1742 г (0,0012 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 15,0%, произ776

водительность процесса 0,228 кг/л И.0.ч.

Г1 р и м е р 23 (для сравнения), Способ осуществляют по примеру 13, 0,5 г (0,0042 моль) 6 метил-2-циан- пиридина, 0,2542 г (0,0063 моль) едкого натра и 23 г (0,1271 моль) воды (молярное соотношение нитрил:щелочь: :вода равно 1;1,5:30) нагревают в течение 30 мин при 120°С, Получают 0,5805 г (0,0042 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 100%, производительность процесса 0,507 кг/л Н,0 Ч.

П р и м е р 24 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль) 6-метил-2-цианпи- ридина, 0,5084 г (0,1271 моль) едкого натра и 4,6 г (0,2542 моль) воды молярное соотношение нитрил:щелочь: :вода равно 1:1,5:30) нагревшот в течение 20 мин при 105 с, Получают 0,7256 г (0,0052 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 62,5%, производительность процесса 0,476 кг/л .

Выбор оптимальных параметров гидролиза 2-цианпиридина до пиколиновой кнс-поты и 6-мeтил-2-циaIiпиpидинa до б-метиЛ пиколиновой кислоты представлен в таблице.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить производительность процесса с 0,012 до 1,64 кг/л ,

Формула изобретения

Способ получения пиколиновой или 6-метилпиколиновой кислот гидролизом соответствующих г штрилов водой в присутствии щелочи при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, соотношение нитрил:едкий натр:вода составляет 1:1,5-1,75:25- 30 и процесс ведут при 115-125 С в автоклаве.

Изобретение относится к гетеро- ци1слическим соединениям, в частности к получению пиколиновой (ПК) или 6- метилпиколиновой кислот (МПК), применяющихся в качестве стимулятора роста растений, полупродукта.в синтезе антимикробных и ган глиоблоки- рующи препаратов. Повышение производительности процесса достигается определенным соотношением исходных реагентов и изменением температуры. ПК и МПК получают гидролизом соответствующих нитрилов водой в присутствии щелочи при молярном соотношении 1:(1 ,5-1,75):(25-30), при 115-125 с в автоклаве. Способ позволяет повысить производительность процесса с -0,012 до 1,64 кг/л (Н20).ч. 1 табл с (Л