Способ получения 3-бромпиридина Советский патент 1993 года по МПК C07D213/61 B01J21/02 

Изобретение относится к органической химии, в частности к усовершенствованному способу получения 3-бромпиридина, который используется в качестве полупродукта в органическом синтезе.

Известен способ синтеза 3-бр6мпири- дина в жидкой среде путем смешения пиридина с олеумом при 0°С и нагревания с бромом при 130°С в течение 7,5 ч в запаянной ампуле. Выход целевого продукта . - 3- бромпиридина составляет 46% от теоретического.

Известен также способ получения 3- бромпиридина путем смешения пиридина и брома и выдерживанием ё присутствии катализатора - безводных галогенидов металлов при температуре 100-200°С в течение.5 ч с добавлением дополнительных количеств брома.

Недостатком этого способа является низкая их эффективность, связанная с низкими выходами целевого продукта-3-бромпиридина.

Целью предлагаемого изобретения является - повышение эффективности способа за счет повышения выхода целевого продукта.

Указанная цель достигается тем, что способ получения 3-бромпйридина включает смешивание пиридина с бромом с последующим нагреванием в присутствии в качестве катализатора ультрадисперсного порошка (УДП) металла, полученного электрическим взрывом проводников (ЭВП), при температуре 50-90°С в течение 15-30 мин. : Этот способ осуществляется с помощью химического реактора, состоящего из колбы объемом 500 мл, обратного холодильника, термометра и магнитной мешалки.

В колбу помещают 1 моль пиридина (79,1 г), 1 моль (159,6 г) брома, 100 мл диок- сана и 200 мг УДП алюминия, полученного электрическим взрывом в атмосфере водорода со Средним среднеповерхностным размером частиц 0,1 мкм, нагревают до температуры 60; 70; 90°С и выдерживают 15; 20;

ел С

4

NO

С О

ю

W

30 мин, К реакционной смеси добавляют раствор едкого натра до сильнощелочной реакции, экстрагируют эфиром (3 раза по 100 мл). Эфирные вытяжки объединяют, высушивают безводным сульфатом магния, эфир упаривают на роторном вакуум-испарителе (на рисунке не показан), остаток перегоняют vt получают чистый 3-бромпиридин (молекулярная масса 168,0; плотность 1,654; Ткип 174°С). Результаты экспериментов по применению УПД металлов, полученных ЭВП в качестве катализаторов синтеза 3-бромпмридина приведены на табл. 1, 2; 3,4, 5.

Как видно из табл. 1, лучшим катализатором процесса бромирования пиридина является УДП ЭВП металла в данном случае, алюминия. УДП алюминия, полученный плазменным способом,и порошок алюминия, полученный механическим способом (и не являющийся УДП),не активны как катализатора бромирования пиридина, так как выход целевого продукта ниже, чем при использовании УДП ЭВМ алюминия.

Зависимость выхода целевого продукта от температуры нагрева при использовании УДП ЭВП алюминия (время нагрева реакционной смеси 20 мин) представлена в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что оптимальная температура проведения процесса бромирования пиридина лежит в интервале 50-90°С. При проведении про цесса бромирования ниже 50° С и выше 90°С выходы целевого продукта низки.

Зависимость выхода целевого продукта при использовании УДП ЭВП алюминия от продолжительности нагревания (температура нагрева 70°С) представлена в табл. 3,

Из табл. 3 видно, что оптимальная продолжительность нагревания в процессе бромирования пиридина 15-30 мин. При на- гревании реакционной смеси менее 15 мин и более 30 мин выходы целевого продукта низки.

Результаты экспериментов по применению УДП ЭВП железа приведены в табл. 4,

5. --:., . : . : ;: . -.. ; Как видно из сопоставления таблиц 2 и 4, 3 и 5, результаты применения УДП ЭВП железа аналогичны результатам применения УДП ЭВП алюминия при проведении

процесса бромирования в тех же условиях. Такие же результаты получены при использований в качестве катализаторов электровзрывных УДП меди и никеля. .

Таким образом, получение 3-бромпиридина с применением в качестве катализатр ра УДП ЭВП металлов и при выбранных оптимальных условиях - позволяет повысить эффективность способа, по сравнению с прототипом, а именно увеличить выход целевого продукта примерно в 4 раза (выход целевого продукта в прототипе - 23%, в данном способе-до 90% от теоретического).

Использование: в качестве полупродукта в органическом синтезе. Сущность изобретения: продукт: 3-бромпиридин БФ С5Н4ВГМ, т.к. 174°С. Реагент 1: пиридин. Реагент 2: бром. Условия процесса: в качестве катализатора - ультрадисперсный порошок металла, полученный электрическим взрывом проводников, нагрев при в течение 15-30 мин. Повышает выход до 90%. 5 табл.

Формула изобретения

Способ получения 3-бромпиридина бромированием пиридина бромом с последующим нагреванием реакционной смеси в присутствии катализатора, о т л и ч а ю щ ий с я теи, что, с целью повышения эффективности процесса, в кйчестве катализатора используется ультрадисперсный порошок металла, полученный электрическим взрывом проводников, и нагревание ведут при 50-90°С в течение 15-30 мин,;

, - . ;Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Та блица 4

Та блица 5