Способ получения пиридинмонокарбоновых кислот

Способ получения пиридинмонокарбоновых кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРИДИНМОНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ путем окисления пиколина кислородом в среде органического растворителя в присутствии основания, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса получения и увеличения выхода пиридинкарбоновых кислот, в качестве растворителя используют диметоксиэтан , а в качестве основания едкое кали, окисление проводят при соотношении пиколин: едкое кали: диметоксиэтан , равном 1:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(s9С 07 D 213 79

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3469240/23-04 (22) 14.07.82 (46) 15. 06.84. Бюл. Р 22 (72) Г.А.Артамкина, А.А.Гринфельд и И.П.Белецкая (71) Московский ордена .Ленина, ордена

Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.М.В.Ломоносова (53) 547. 826. 1. 07 (088. 8) (56) 1. Чумаков И. Методы получения химических реактивов и препаратов.

M., 1963, с.44.

2. Bartok M., Rosenfeld D.D. Anionic oxidation of hetегоcyclic bases.—

"J.0rg.Chem.", 1963, 28, р.410 (прототип).

3. Рабинович В.А. и Хавина З.Я.

Краткий справочник. Л., "Химия", 1977, с. 171.

SU 1097617 А (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРИДИНГ1ОНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ путем окисления пиколина кислородом в среде органического растворителя в присутствии основания, отличающийся. тем, что, с целью упрощения процесса получения и увеличения выхода пиридинкарбоновых кислот, в качестве растворителя используют диметоксиэтан, а в качестве основания едкое кали, окисление проводят при соотношении пиколин: едкое кали: диметоксиэтан, равном 1:(7,2-14,4):(19,228,8) в присутствии 18-краун-б-эфира, 2. Способ получения пл и. 1, о т " л и ч а ю шийся тем, что 18-краун-6-эфир берут в количестве 10-157. щ от используемого пиколина.

1097617

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения пиридинмонокарбоновых кислот, которые находят применение в органическом синтезе, а также в фармацевтической промышленности.

Известен способ получения пиридинмонокарбоновых кислот окислением соответствующих метилпиридинов (пиколинов) перманганатом калия. По 10 этому способу окислитель вводят в реакцию небольшими порциями в связи с сильной экзотермичностью процесса.

О

Реакцию ведут при 85-90 С. Выход пиколиновой кислоты из о -пиколина сос- 1 тавляет 45-52, изоникатиновой из -пиколина 607. (13.

К недостаткам этого способа следует отнести необходимость применения сравнительно дорогого окислителя — 20 перманганата калия. Кроме того, в процессе окисления образуются значительные количества двуокиси марганца, идущие в отвал, что небезопасно с точки зрения охраны окру- 25 жающей среды. Наконец, выходы продуктов. недостаточно высоки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является способ получе-30 ния пиридинмонокарбоновых кислот окислением соответствующих пиколинов кислородом при давлении 4 атм в среде диметилформамида в присутствии третбутилата калия. Реакцию проводят при комнатной температуре в течение

10 мин. Пиколиновая кислота образуется с выходом 59, изоникотиновая кислота с выходом 807 -(2).

Следует отметить, что кислоты по 40 этому способу препаративно не выделялись и их содержание определялось потенциометрическим титрованием. Выделение же пиридинкарбоновых кислот из диметилформамида сопровождается значительными потерями, что является серьезным недостатком данного способа.

Вместе с тем диметилформамид нестабилен в присутствии трет-бутилата калия и для предотвращения его расщепления в реакционную смесь необходимо добавлять до 207 трет-бутилового спирта, что приводит к усложнению технологии процесса. К недостаткам необходимо также отнести сложность регенерации

55 диметилформамида, применение повышенного давления, а также необходимость применения дорогого и нетехнологичного трет-бутилата калия.

Цель изобретения - упрощение -процесса получения и увеличение выхода пиридинмонокарбоновых кислот.

Поставленная цель достигается согласно способу получения пиридинмонокарбоновых кислот, заключающемуся в окислении пиколинов кислородом в среде диметоксиэтана в присутствии едкого кали, окисление проводят при соотношении пиколин:едкое кали:диметоксиэтан, равном 1:(7,2-14,4)-(19,2-28,8),в присутствии 18-краун-б-эфира.

18-Краун-6-эфир берут в количестве 10-157 от используемого пиколина.

Идентификацию и количественное определение кислот проводят методом

ГЖ хроматографии их метиловых эфиров, а также непосредственным выделением и определением температуры плавления, которая во всех случаях практически не отличалась от литературных данных и составляла для пиколиновой кислоты

137 С (138 С (33) изоникотиновой кислоты 310-312 С (311 С (31) .

Пример 1. Получение пиколиновой кислоты.

Смесь 0,466 г К-пиколина (5-10 M), 3 r КОН (5,4 ° 10 2 M), 0,13 г 18-краун6-эфира(5 10 M) в 16 мл диметоксиэтана (ДИЭ) (14,4 10 М) в соотношении -пиколин:КОН:18-краун-6-эфир:

ДМЭ = 1:10,8:0,1:28,8 перемешивают в атмосфере кислорода при

50 С в течение 48 ч. Растворитель отгоняют, смесь разбавляют водой, до объема 8-10 мл и подкисляют НС1 до рН 3,2. Затем воду отгоняют, а твердый остаток пять раз экстрагируют горячим хлороформом. Растворитель упаривают и получают 0,59 г (957) пиколиновой кислоты. Пример 2. Получение пиколиновой кислоты.

Смесь 0,466 г (5-10 M) с -пиколина, 2 r КОН (3 6.10 2M), 0,195 г 18-краун-6-эфира (7, 5 .10 И) в 10 мл диметоксиэтана (19,2 10 И) в соот-2 ношении о(,-пиколин: КОН: 18-краун-6- эфир; ДМЭ = 1: 7, 2: О, 1 5: 1 9, 2 пер емешивают при 25 С в течение 95 ч в атмосфере кислорода. Затем растворитель отгоняют, смесь разбавляют водой до объема 8 мл и подкисляют НС 1 до рН 3,2. Воду отгоняют, а твердый остаток пять раз экстрагируют горячим хлороформом. После упаривания растворителя получают 0,53 г (85X) пиколиновой кислоты.

Пример 3. Получение изоникотиновой кислоты.

3 1097617 4

Смесь 0,466 г т-пиколина (5 103М), Пример 5. Получение пиколи4 г KOH (7,2 10 М), 0,13 г 18-краун- новой кислоты (за граничными значе-6-эфира (5 10 М) в 10 мл диметокси- ниями соотношений). этана (9,6 -10 > M) в соотношении -пи- Процесс ведут аналогично примеру 1 колин: КОН: 18-краун-6-эфир: ДМЭ=1: 14, 4: при следующем количестве реагентов:

:0,1:19,2 перемешивают при 20 С в Ы-пиколин 5.10 М:КОН 3,6 -10 М; течение 96 ч. Затем растворитель от- 18-краун-6-эфир О, 125 10 1М, димегоняют, смесь разбавляют водой до токсиэтан 9,6-102 М. Выход 0,25 г объема 10 мл и подкисляют НС1 до рН (40Ж). Соотношение в молях: ВН:КОН:

3, 4. Выпавший осадок изоникотиновой tp : 18-к-6-э:ДМЭ=t: 7,2:0,025: 19,2. кислоты отфильтровывают и высушивают. Изменения в соотношении реагентов

Выход 0,53 (84X) . за верхние граничные условия не приПример 4. Получение пиколи-,водят к увеличению выходов кислот, новой кислоты (за граничными значени- но сопровождаются перерасходом феями соотношений) . агентов.

Смесь 0,466 г ot-пиколина (5 103М), 4 г КОН (7,2 ° t0 М) и 0,065 r 18-кра- Таким образом, предлагаемый споун-6-эфира (2,5 1.0 М) в 20 мл ДМЭ соб позволяет достичь более высокого (19,2 10 М) в соотношении 2-пиколин: выхода целевых продуктов, упрощения

:КОН: 18-краун-6-эфир:ДМЭ=1: 14,4;0,05: >< способа их получения за счет прове:38,4 перемешивают в атмосфере кис" дения процесса при атмосферном давлелорода при 60 С 12 ч. Далее обработ- нии, использования регенерируемых ка аналогично примеру 1. Получают растворителей и дешевого окислителя

0,36 r (587) пиколиновой кислоты. (кислорода) .

Составитель М.Борин

Редактор T.Ïîðòíàÿ Техред И. Метелева Корректор А.Ференц — « ° 4Ъ Ю

Заказ 4140/21 Тираж 410 Подписное

- ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4