Патент на изобретение №2319694
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 3-ГИДРОКСИПИРИДИНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к новому способу получения производных 3-гидроксипиридина. Описывается способ получения соединения формулы
где R1 и R2 обозначают независимо водород, (С1-С4)алкил-, гидрокси(С1-С4)алкил-, амино(С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкокси-, карбокси(С1-С4)алкил-, трифторметил, тио(С1-С4)алкил-, ароматическую группу, необязательно замещенную, по меньшей мере, одним заместителем, выбранным из группы, включающей (С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкокси-, галоид- и/или трифторметил-замещенный фенил, гидроксил, гидрокси(С1-С4)алкил-, (С2-С4)алкенил-, (С2-С4)алкинил-, амино-, (С1-С4)алкиламино-, и заключается в обработке 2-ацилфурана при температуре 130-300°С и повышенном давлении в среде водного или спиртового раствора аммиака азотсодержащим соединением формулы I
где Х обозначает NH-группу или кислород, -R1 обозначает водород, (C1-С4)алкил-, амино-, амино(С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкиламино-, гидрокси(С1-С4)алкил; – R2 обозначает водород или (С1-С4)алкил-; -R3 обозначает водород или (С1-С4)алкил-; -R4 обозначает водород, (С1-С4)алкил-, амидированную карбоксигруппу. Технический результат: повышение выхода целевого продукта, уменьшение количества отходов, образующихся в ходе реакции, и, как следствие, значительный рост экономических показателей. 4 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к химии гетероциклических соединений, конкретно к новому способу получения производных 3-гидроксипиридина. В последнее десятилетие наблюдается интенсивное развитие химии и биологии производных 3-гидроксипиридина, являющихся важнейшим классом шестичленных азотистых гетероциклов. Интерес к изучению химических свойств и биологической активности производных 3-гидроксипиридина обусловлен тем, что они являются структурными аналогами соединений группы витамина В6 (пиридоксол, пиридоксаль и пиридоксамин), играющих важную роль в жизнедеятельности организма и выполняющих в нем роль физиологических антиоксидантов. Производные 3-гидроксипиридина могут быть использованы в производстве лекарственных препаратов, таких как «Мексикор», «Мексидол» и «Эмоксипин». Данные препараты оказывают антиоксидантное, антигипоксическое, ноотропное, противосудорожное, анксиолитическое действие. Широко применяемым способом получения производных 3-гидроксипиридина является реакция Ледичке [1], заключающаяся в перегруппировке 2-ацилфуранов при нагревании с аммиаком и/или солями аммония в соответствующие алкил-3-гидроксипиридины. Предполагают [2], что при этом идет нуклеофильная атака аммиака по положению 5 ацилфурана:
Протеканию данной реакции будет способствовать повышение нуклеофильных свойств аммиака и рост диэлектрической проницаемости используемого растворителя. Известен способ получения производного 3-гидроксипиридина, в частности 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина, включающий обработку 5-метил-2-пропионилфурана аммиаком в среде растворителя при повышенных давлении и температуре в течение 15 часов с последующим выделением и очисткой целевого продукта [3]. Недостатком известного способа является длительность процесса обработки в автоклаве. В качестве наиболее близкого аналога заявитель приводит способ получения производного 3-гидроксипиридина, в частности 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина [4], заключающийся в обработке 5-метил-2-пропионилфурана солью аммония в 5-25%-ном водном или спиртовом растворе аммиака при температуре 150-200°С и давлении 25-50 кгс/см2 в течение 2-6 часов. Максимальный выход 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина в данном способе составляет 51,9%. Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта и сложный способ очистки от образующихся побочных веществ. Задачей настоящего изобретения является разработка нового способа получения производных 3-гидрокспиридина. Технический результат, который может быть достигнут при реализации настоящего изобретения, заключается в повышении выхода целевого продукта, уменьшении количества отходов, образующихся в ходе реакции, и, как следствие, значительном росте экономических показателей и конкурентоспособности производства. Поставленная задача достигается новым способом получения производных 3-гидроксипиридина общей формулы
где R1 и R2 обозначают независимо водород, (С1-С4)алкил-, гидрокси(С1-С4)алкил-, амино(С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкокси-, карбокси(С1-С4)алкил-, трифторметил, тио(С1-С4)алкил-, ароматическую группу, необязательно замещенную, по меньшей мере, одним заместителем, выбранным из группы, включающей (С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкокси-, галоид- и/или трифторметил-замещенный фенил, гидроксил, гидрокси(С1-С4)алкил-, (С2-С4)алкенил-, (С2-С4)алкинил-, амино-, (С1-С4)алкиламино-. Способ получения указанных производных 3-гидрокспиридина по изобретению осуществляется обработкой 2-ацилфурана общей формулы
где R1 и R2 имеют вышеуказанные значения, при температуре 130-300°С и повышенном давлении в среде водного или спиртового раствора аммиака азотсодержащим соединением общей формулы
где Х обозначает NH-группу или кислород; – R1 обозначает водород, (С1-С4)алкил-, амино-, амино(С1-С4)алкил-; (С1-С4)алкиламино-, гидрокси(С1-С4)алкил-; – R2 обозначает водород или (С1-С4)алкил-; – R3 обозначает водород или (С1-С4)алкил-; – R4 обозначает водород, (С1-С4)алкил-, амидированную карбоксигруппу, при этом указанное азотсодержащее соединение взято в форме свободного основания или в форме кислотно-аддитивной соли, с последующим выделением целевого продукта известными приемами. Указанное азотсодержащее соединение предпочтительно берут в форме кислотно-аддитивной соли, представляющей собой хлорид, сульфат, фосфат, карбонат или нитрат. 2-ацилфуран, аммиак и указанное азотсодержащее соединение берут в мольном соотношении 1:(0,5-5,0):(0,05-3,0) соответственно. Обработку 2-ацилфурана проводят при указанной температуре 130-300°С и давлении 1,5-14,0 МПа. В реакции предпочтительно используют 5-25%-ный водный или спиртовой раствор аммиака. Способ получения производных 3-гидроксипиридина осуществляют следующим образом: в автоклав загружают 2-ацилфуран, раствор аммиака и азотсодержащее соединение в указанном в формуле изобретения соотношении. Автоклав герметизируют, компоненты перемешивают и реакционную массу нагревают. Выпавший осадок производного 3-гидроксипиридина отфильтровывают и перекристаллизовывают из метанола, этилового спирта, водного изопропанола. Проведение процесса с указанным азотсодержащим соединением приводит к существенному повышению выхода производных 3-гидроксипиридина (до 83-92%; в случае 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина до 87%), кроме того, высокая селективность реакции сохраняется и в очень жестких условиях при температуре 300°С и давлении 14 МПа. Сущность настоящего метода иллюстрируется, но не ограничивается следующими примерами. Пример 1. В автоклав загружают 2,0 кг (14,47 моль) 5-метил-2-пропионилоксифурана, 2,0 л (26,4 моль) 25% водного раствора аммиака и 200 г (1,11 моль) карбоната гуанидина. Герметизируют автоклав, включают перемешивание и нагревают реакционную массу 2 часа при температуре 180°С и давлении 3,5-4,0 МПа. Охлаждают автоклав и отфильтровывают выпавший продукт. После перекристаллизации из водного изопропанола получают 1,73 кг (12,61 моль) 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина. Выход 87,1%. Молекулярный вес 137,18. Температура плавления 170,7-171,1°С. Найдено %: С 70,12; Н 8,15; N 10,18. C8H11NO Вычислено %: С 70,04; Н 8,08; N 10,21. УФ-спектр: 1H ПМР (ДМСО-D6): Пример 2. В автоклав загружают 2,0 кг (9,89 моль) 2-(4-метоксибензоил)фурана, 1,5 л (19,8 моль) 25% водного раствора аммиака и 300 г (2,58 моль) п-бутилмочевины. Герметизируют автоклав, включают перемешивание и нагревают реакционную массу 2 часа при температуре 210°С и давлении 4,5-5,0 МПа. Охлаждают автоклав и отфильтровывают выпавший продукт. После перекристаллизации из этилового спирта получают 1,83 кг (9,09 моль). Выход 91,5%. Температура плавления 186,2-187,4°С. Найдено %: С 71,26; Н 5,63; N 6,78. C12H11NO2 Вычислено %: С 71,63; Н 5,51; N 6,96. УФ-спектр: 1Н ПМР (ДМСО-D6): Пример 3. В автоклав загружают 1,0 кг (8,06 моль) 2-пропионилоксифурана, 1,0 л (13,2 моль) 25% водного раствора аммиака и 100 г (0,574 моль) L(+)-аргинина. Герметизируют автоклав, включают перемешивание и нагревают реакционную массу 1,5 часа при температуре 150°С и давлении 1,5-3,5 МПа. Охлаждают автоклав и отфильтровывают выпавший продукт. После перекристаллизации из метанола получают 0,824 кг (6,69 моль) 2-этил-3-гидроксипиридина. Выход 83,1%. Температура плавления 131,6-132,8°С. Найдено %: С 68,35; Н 7,29; N 11,41. C7H9NO Вычислено %: С 68,27; Н 7,37; N 11,37. УФ-спектр: 1Н ПМР (ДМСО-D6): Пример 4. Аналогично примеру 1 при температуре 300°С и давлении 12,0-14,0 МПа в течение 0,5 часа. Выход 85,3%. Температура плавления 170,5-171,3°С. Найдено %: С 70,09; Н 8,11; N 10,25. C8H11NO Вычислено %: С 70,04; Н 8,08; N 10,21. УФ и ПМР спектры идентичны примеру 1. Литература. 1. Leditschke H., Chem.Ber., 1952, Bd.85, s.202. 2. «Общая органическая химия», под ред. Н.К.Кочеткова, М., «Химия», 1983, т.9, стр.129. 3. Заявка WO 92/19597 A1, 12.11.1992. 4. Патент RU 2211833 C1, 10.09.2003.
Формула изобретения
1. Способ получения производных 3-гидроксипиридина общей формулы
где R1 и R2 обозначают независимо водород, (С1-С4)алкил-, гидрокси(С1-С4)алкил-, амино(С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкокси-, карбокси(С1-С4)алкил-, трифторметил, тио(С1-С4)алкил-, ароматическую группу, необязательно замещенную, по меньшей мере, одним заместителем, выбранным из группы, включающей (С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкокси-, галоид- и/или трифторметил-замещенный фенил, гидроксил, гидрокси(С1-С4)алкил-, (С2-С4)алкенил-, (С2-С4)алкинил-, амино-, (С1-С4)алкиламино-, характеризующийся тем, что 2-ацилфуран общей формулы
где R1 и R2 имеют указанные значения, обрабатывают при температуре 130-300°С и повышенном давлении в среде водного или спиртового раствора аммиака азотсодержащим соединением общей формулы
где Х обозначает NH-группу или кислород, R1 обозначает водород, (С1-С4)алкил-, амино-, амино(С1-С4)алкил-, (С1-С4)алкиламино-, гидрокси(С1-С4)алкил; R2 обозначает водород или (С1-С4)алкил-; R3 обозначает водород или (С1-С4)алкил-; R4 обозначает водород, (С1-С4)алкил-, амидированную карбоксигруппу, при этом указанное азотсодержащее соединение взято в форме свободного основания или в форме кислотно-аддитивной соли, с последующим выделением целевого продукта известными приемами. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное азотсодержащее соединение берут в форме кислотно-аддитивной соли, представляющей собой хлорид, сульфат, фосфат, карбонат или нитрат. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что 2-ацилфуран, аммиак и указанное азотсодержащее соединение берут в мольном соотношении 1:(0,5-5,0):(0,05-3,0) соответственно. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку 2-ацилфурана проводят при давлении 1,5-14,0 МПа. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют 5-25%-ный водный или спиртовой раствор аммиака.
|
||||||||||||||||||||||||||
max 225 нм (log 
=3,42), 
9,43-9,86 (с, 1H, ОН), 6,98 (д, J=8,1 Гц, 1Н, арм.Н), 6,84 (д, 1H, J=8,1 Гц, арм.Н), 2,63 (кв, J=7,5 Гц, 2Н, СН2), 2,29 (с, 3Н, СН3), 1,13 (м, J=7,5 Гц, 3Н, СН3).
