Патент на изобретение №2333908
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЭТИЛ-3,5-ДИМЕТИЛПИРИДИНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к способам получения гетероциклических соединений, конкретно к способу получения 2-этил-3,5-диметилпиридина. Сущность способа заключается во взаимодействии аммиака с пропионовым альдегидом в присутствии катализатора кристаллогидрата нитрата лантанида Ln(NO3)3·6Н2O, где Ln=Pr, Nd и Tb при молярном соотношении аммиак: альдегид: катализатор, равном 50:150:1, комнатной температуре в ДМФА в течение 24 ч. Данные соединения широко используются при синтезе лекарственных препаратов, а также в производстве красителей, средств химической защиты растений, в качестве экстрагентов, сорбентов и ингибиторов коррозии. Технический результат: уменьшение содержания побочных продуктов, увелечение выхода целевого продукта до 67%, снижение себестоимости целевого продукта. 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к способам получения гетероциклических соединений, конкретно к способу получения 2-этил-3,5-диметилпиридина
Пиридин и его производные являются структурными фрагментами многих биологически активных соединений и широко используются при синтезе лекарственных препаратов, включая средства против ВИЧ-заболеваний, а также в производстве красителей, средств химической защиты растений, в качестве экстрагентов, сорбентов и ингибиторов коррозии. Известен способ (Ю.Д.Дольская, Г.Я.Кондратьева. Каталитический синтез алкилпиридинов из 2-азарленов-1,3 и олефинов. Изв. АН СССР. Сер. хим. 1970. №9. С.2123-2124) получения 2-этил-3,5- диметилпиридина с выходом 17% в реакции N-пропилиденпропениламина с пропиленом под действием катализатора К2О/Al2О3 при 410-450°С. К недостаткам данного способа относятся низкий выход целевого продукта, высокая температура (большие энергозатраты), а также труднодоступность N-пропилиденпропениламина (синтез осуществляется реакцией пропионового альдегида с аллил(или пропенил)амином при 410-450°С). Наиболее близким к изобретению является способ (Пат. ФРГ №1276644. Заявл. 06.10.1964, опубл. 30.04.1969) получения 2-этил-3,5-диметилпиридина по реакции конденсации аммиака с пропионовым альдегидом под действием катализатора Со3(PO4)2 при 350-420°С. В реакции образуется смесь трех пиридиновых оснований: 2-этил-3,5-диметил, 4-этил-3,5-диметил и 3,4-диметилпиридинов. Выход целевого продукта не превышает 30%. К недостаткам данного способа относятся: низкая селективность и выход целевого продукта, высокая температура (большие энергозатраты). Задачей изобретения является получение 2-этил-3,5-диметилпиридина с более высоким выходом и при более низкой температуре в сравнении с известными способами. Это достигается взаимодействием аммиака с пропионовым альдегидом в присутствии катализатора кристаллогидрата нитрата лантанида Ln(NO3)3·6Н2О (Ln=Pr, Nd, Tb) при молярном соотношении аммиак: альдегид: катализатор, равном 50:150:1. Процесс ведут при комнатной температуре в диметилформамиде (ДМФА) в течение 24 ч. Реакция протекает по схеме
Ln=Pr, Nd, Tb Существенные отличия предлагаемого способа В предлагаемом способе в качестве катализатора используют коммерческий кристаллогидрат нитрата лантанида Ln(NO3)3·6Н2О (Ln=Pr, Nd, Tb). Процесс ведут при комнатной температуре в ДМФА в течение 24 ч. Выход целевого продукта 60-67%. В известных способах реакция протекает под действием Со3(PO4)2 или К2О/Al2О3 в интервале температур 350-450°С. Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами: 1. Способ позволяет за счет снижения температуры взаимодействия уменьшить содержание побочных продуктов кротоновой конденсации альдегида и тем самым увеличить выход целевого продукта до 67%. 2. Способ позволяет значительно уменьшить температуру (от 350-450 до 20°С) и тем самым существенно упростить синтез и снизить себестоимость целевого продукта. Способ поясняется следующими примерами: ПРИМЕР 1. В стеклянную колбу объемом 25 мл, установленную на магнитной мешалке, помещают 81 ммоль пропионового альдегида, охлаждают до температуры 0°С, добавляют 27 ммоль аммиака и интенсивно перемешивают в течение 1-2 мин, добавляют 0,54 ммоль кристаллогидрата Pr(NO3)3·6Н2О и 5 мл ДМФА и продолжают перемешивать в течение 24 ч при 20°С. Реакционную массу экстрагируют эфиром (3×50 мл), объединенные экстракты сушат над безводным MgSO4, растворитель отгоняют и остаток фракционируют в вакууме. Выход 2-этил-3,5-диметилпиридина составляет 67% (2,44 г). Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.
Все опыты проводили в ДМФА при молярном соотношении аммиак: альдегид: катализатор, равном 50:150:1, при 20°С. Полученный 2-этил-3,5-диметилпиридин имеет следующие физико-химические характеристики:
2-этил-3,5-диметилпиридин Спектр ЯМР 13С 158.05 (С2), 129.59 (С3), 137.69 (С4), 129.39 (С5), 146.49 (С6), 17.09 (С7), 17.74 (С8), 27.51 (C9), 12.20 (С10). Спектр ЯМР 1Н 1.25 (т, 3Н, СН3 (10)), 2.21 (с, 6Н, СН3 (7,8)), 2.46-2.88 (м, 2Н, СН2 (9)), 7.15 (с, 1Н, СН, (4)), 8.18 (с, 1Н, СН, (2)). Масс спектр, (70 ev) m/z: 135 [M]+, 134, 120, 107, 91, 79, 77, 65, 53, 39.
Формула изобретения
Способ получения 2-этил-3,5-диметилпиридина общей формулы
путем взаимодействия аммиака с пропионовым альдегидом в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют кристаллогидрат нитрата лантанида Ln(NO3)3·6Н2O, где Ln – Pr, Nd и Tb, молярное отношение реагентов аммиак: альдегид: катализатор составляет 50:150:1 и процесс ведут при комнатной температуре в ДМФА в течение 24 ч.
|
||||||||||||||||||||||||||
