Способ получения 4-фенилпиридина Советский патент 1976 года по МПК C07D213/10 C07D213/12 

1

Изобретение относится к способу получения 4-фенилпиридина, применяемого в синтезе физиологически активных соединений.

Известен 1 j способ получения 4-фенилпиридина каталитической конденсацией корич ного альдегида с ацетальдегидом и аммиаком в парогазовой фазе лри ЗОО-4ОО С над окисью алюминия или каолином.

Недостатком известного способа является низкий (22%) выход целевого продукта,

С целью повышения выхода целевого продукта предлагается вести процесс в присутствии воды при молярном соотношении между коричным альдегидом , ацетальде гид ом, аммиаком, водой и инертным разбавителем (например, азот, этиловый спирт), равном 1:2-10:2-100:2- 5:1 - 2О. Время реакции 1,5-6 сек.

В качестве катализатора обычно используют гамма-окись алюминия, модифицированную азотной или фтористоводородной кислотой, алюмосиликат, смешанный фосфат кобальта и алюминия, фосфат кальция, промотированный хлорной медью, которые активируют нагреванием до ЗОО-4ОО С в среде аммиака и воды.

Оптимальное молярное соотношение между коричным альдегидом , ацетальде гидом, аммиаком и водой равно 1:5:25 - 50:3.

Оптимальное время работы катализатора 3-1О час, затем его регенерируют путем выжигания углеродистых отложений при пропускании воздуха через слой катализатора при 400-55О С. В начальный период регенерации необходимо разбавлять воздух водяным паром или азотом ЕО избежание перегрева катализатора.

При использовании реакторов с движущимся слоем катализатора или циркулирующим кипящим слоем, в которых достигается непрерывность цикла контактирования и цикла регенерации, а также при применении системы, состоящей из двух попеременно работающих реакторов со стационарным слоем катализатора, можно проводить процесс по непрерывной схеме.

Целевой продукт вьщеляют из каталнзата экстракцией бензолом с последующей ректификацией.

Выход цеяевого продукта 52 мол.% (в расчете на коричный альдегид). Кроме того, в процессе конденсации образуются ценные алкилпиридины.

Пример 1. Промь1шленную гаммаокись алюминия {диаметр гранул 1-2 мм) обрабатывают 57%-ной азотной кислотой при 65 С, промывают водой до рН 5 в промывных водах и сушат при 120 С. В стеклянный реактор загружают 7 мл полученного катализатора, нагревают с помощью электропечи до 40О С, пропуская одновременно через слой катализатора 3 л/час воздуха, затем в течение 30 мин активируют катализатор аммиаком (3 л/час) и парами воды (2 г/час) и снижают температуру в реакторе. При 31О°С в течение 4 час подают в испаритель 2,2 мл/час смеси коричного альдегида (0,72 г) с ацетальдегидом (1,21 г),

вводят азот и воду, пары альдегидов и воды подают в реактор, где над слоем катализатора они смешиваются с аммиаком (б,бл/час поступающим из баллона. Молярное соотношение между коричным альдегидом, ацетальдегидом, аммиак;ом, азотом и водой 1:5:50:18:3. Время контакта 2,5 сек. Продукты реакции из контактных газов конденсируют в ловушках при О С, гомогенизируют добавлением этилового спирта и анализируют методом газожидкостной хроматографии, используя хинолин в качестве внутреннего стандарта. Выход 4-фенилпиридина 52 мол.о (в расчете на коричный альдегид). Выход алкилпиридинов 40 мол.% (в расчете на ацетальдегид).

Пример 2. Проводят опыт, как в примере 1, используя различные катализаторы. Результаты опытов приведены в таблице.

Гамета-окись алюминия, модифицированная 3% фтористсводородной кислоты

Смешанный фосфат алюминия и кобальта

49

П р и м е р 3. Проводят реакцию на пилотной установке (объем катализаторагамма окись алюминия, модифицированная азотной кислотой, 1,5 л). В течение 4 час при 31О°С пропускают через реактор 640 мл/час смеси коричного альдегида (840 г) с ацетальдегидом (140О г), 1000 л/час аммиака, 185 мл/час этилового спирта, 86 мл/час воды (молярное соотношение 1:5:26:2:3) при времени контакта 3,8 сек. Продукты реакции конденсируют в теплообменнике. Водный слой отделяют и экстрагируют бензолом. Органический слой, объединенный с бензольным экстрактом, ректифицируют в вакууме. При 118122°С/2 мм получают 382 г (38 мол.%) технического 4-фенилпиридина, содержащего более 97% основного продукта. После

19

6

16

19

12

10

двукратной перекристаллизации из этилового спирта т.пл. пикрата 4-фенилпиридина 194- 45 .

Формула изобретения

выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии воды при молярном соотношении между коричным альдегидом, ацетальдегидом, аммиаком, водой и инертным разбавителем (например, азот, этиловый спирт), равном

1:2 - 10:2 - 100:2 - 5:1 - 20, 5 52742 2, Способ по п. 1, отличающийс я тем, что, в качестве катализатора используют гамма-окись алюминия, модифицированную азотной или фтористоводородной кислотой, или алюмосиликат, или фосфат ко-5 бальта и алюминия, или фосфат кальция, промотированный хлорной медью, которые активируют нагреванием до 300-400°С в среде аммиака и воды. 5g 3. Способ поп. 1,отпичающийс я тем, что, процесс ведут при молярном соотношении между коричным альдегидом, ацетальдегидом, аммиаком и водой 1:5:2550:3. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки: 1. А. Е. Чичибабин, Д. И. Орочко, ЖРФХО, 62, 1201 (1930V