Способ получения пиримидин-4-карбальдегида Советский патент 1979 года по МПК C07D239/26 

1

Изобретение относится к улучшенному способу получеьЯ1я пиримидин-4-карбальдегида, который находит применение в ачестве промежуточного продукта в синтезе лекарственных препаратов .

Известен способ получения пиримидин-4-карба-5ьдегида, заключающийся в том, что конденсацией Кляйзена этилового эфира диэтокси уксусной кислоты и этилового эфира уксусной кислоты получают диэтоксиацетоуксусный эфир, кетонным расщеплением последнего получают диэтилацетальметилглиоксаля 1.

Взаимодействие последнего с дйэтилацеталем диметилформамида, получ нным при действии этилата натрия на продукт взаимодействия диметилформамида с диметилсульфатом, приводит к получению диэтилацеталй р-диметиламиновинилглиоксаля. Из последнего при действии формамидинацетата получают пиримидин-4-карбальдегид-диацеталь, разложением которого серной кислотой получают пиримидин.-4-карбальдегид с выходом « 10% в расчете на исходное сырье,

Недостатком способа является трудоемкость процесса (синтез осуществляется в 7 стадий), использование труднодоступных промежуточных поодуктов, низкий выход целевого продукта. Целью настоящего изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Поставленной цель достигается описываемым способом получения пиримидин- 4-карбальдегида, заключающимся

в том, что 4-метилпиримидин окисляют в парогазовой фазе кислородом воздуха на таблетированных окисных ванадиевых или ванадиймолибденовых катал 1заторах в присутствии воды при

разбавлении реакционной смеси инертным газом при температуре 350-470°С.

-В качестве инертного газа предпочтительно использовать азот, в качестве катализатора - пятиокись ванадия, или смесь окислов ванадия и окислов молибдена при соотношении 75:25 вес.%, или смесь окислов ванадия и окислов молибдена с добавкой 0,2 вес.% окислов серебра или меди.

Согласно предложенному способу парофазное контактное окисление 4-метилпиримидина проводят на проточной установке, кислородом воздуха. Наиболее предпочтительно использовать ванадиймолибденокислый контакт,, содержащий 74,8% пятиокиси ванадия, 25% трехокиси молибдена и 0,2% окиси меди. В присутствии этого катализатора образуется 42% 4-пиримидинкарбальдегида в расчете на пропущенное и 57% - в расчете на прореагировавшее сырье.

Для уменьшения процессов осмолени глубокого окисления и окислительного деметилирования предлагается реакционную смесь разбавлять инертным газом, предпочтительно азотом, и парами воды.

Реакцию ведут при скоростях газового потока, обеспечивающих время контакта 0,1 сек. при предпочтительных молярных соотношениях 4-метилпиримидин : кислород : вода 1 : 10 : 15- 20. Объемное соотношение воздух : азот равно 1 : 0,25-1

Благодаря небольшому времени контакта производительность процесса высока и составляет 200-500 г на литр катализатора в час. Наибольшей производительностью отличаются катализаторы с добавками окислов серебра и меди.

Реакция окисления 4-метилпиримидина контролируется при помощи газожидкостной хроматографии на аппарате с пламенно-ионизационным детектором. Колонка (2 м « 0,3 см) заполняется неподвижной фазой(10% Е-30 и 2,5% Reoplex - 400), нанесенной на хрсяиосорб W зернением 60-80 меш. Температура колонки , испарителя - 170°С, скорость потока 60 смУ мин.

Пиримидин-4-карбальдегид экстрагируется из водных катализатов, содержащих 6-10% альдегида, хлороформом (1:5). Хлороформенный экстракт сушат безводным сульфатом натрия, хлороформ Отгоняют, а остаток перегоняют в вакууме. Собирают фракцию, кипящую,при 53-55°С/1 О мм рт.ст. (лит.. т.кип. 5lc/8 мм рт.ст.).

Полученн12й пиримидин-4-карбальдегид представляет собой бесцветную жидкость, которая при стоянии на воздухе образует гидрат с 1 молекулой воды.

Фенилгидразон полученного 4-пиримидинкарбгильдегида плавится при (лит. т.пл. leO-ieg C 3).

Найдено,%: С 66,52; Н 5,02; N 28,30

С. Н, Вычислено,%: С 66,67; Н 5,05;

N 28,28.

Исходный 4-метилпиримидин в настоящее время доступен:для его получения разработан способ, базирующийся на дешевом и доступном сырье - ди ацетилене.

Пример 1.В проточны{ реактор помещают 10 мл катализатора (2 3 мм) , содержащего окислы ванадия, молибдена и меди (74,8; 25 и 0,2 вес.%). При температуре 450с через катализатор пропускают, парогазовую реакционную смесь паров 4-метилпиримидина (2,5 л), воды(50 л) воздуха (150 л) и азота (150 л) со скоростью 360 л/ч. Получают 5,06. г (42%) пиримидин-4-карбальдегида. Производительность 506 г на 1 л катализатора в час.

Пример 2. Катализатор состоит из смеси пятиокиси ванадия (99,8 вес.%) и окиси серебра (0,2 вес.%). Оптимальная температура реакции 420°С. Состав реакционной смеси соответствует молярному отношению 4-метилпиримидин: кислород-: вода - 1 : 10 : 15. Время контакта 0,15 сек. В этих условиях превращение исходного вещества составляет 56%, выход 4-пиримидинкарбальдегида считая на пропущенное сырье, 28%. Производительность 337 г/л ч.

Пример 3. Катализатор представляет собой ванадий - молибденокисную систему, промотированную окисью серебра(74,8; 25 и 0,2 вес.%) При 470 С над катализатором пропускают реакционную смесь, как в примере 1. Выход пиримидин-4-карбальдегида составляет 40% от теории и 34% в расчете на пропущенное сырье. Производительность 410 г/л ч.

В таблице приведены данные по парофазному контактному окислению 4-метилпиримидина.

Т -а б л и ц а

Формула изобретения

и окислов молибдена при соотношении

75 : 25 вес,%,или смесь окислов ванадия и окислов молибдена с добавкой 0,2 вес.% окислов серебра или меди, в качестве инертного газа используют азот.

3j Способ по пп, 1 и 2, о т л и-чающийся тем, что реагенты, используют в молярном соотношении 4-метилпиримидин : кислород s вода - 1 : 10 : 15 - 20.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. н: Bredereck, R. Sell и др. Synthesen heterocj clischen Aldehyde, Pyrimldinaldehyd - 4, Chem. Bar. 1964, 97, c. 3407.