Способ получения -циан- -метилоксазола

Способ получения -циан- -метилоксазола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<и>854273 (61) Дополнительный к патенту (я)м. K,. (22) Заявлено 011179 (21) 2834367/23-04 (23) Приоритет — (32) 02. 11. 78 (31) Р 2847625. 7 (33) ФРГ

С 07 D 263/48

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 54 7 787. 1. .07 (088.8) Опубликовано 070881. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 070881 (72) Автор изобретения

И ностра:;ец

Ханс Хоффманн-Пакотт (ФРГ) Иностранная фирма

"Ф.Хоффманн-Ла Рош Унд Ко, Al" ((((вейцария) (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-ЦИАН-4-МЕТИЛОКСАЗОЛА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения

5-циан- 4-метилоксаэола, который является промежуточным продуктом при синтезе витамина Вь .

Известен способ получения 5-циан-4-метилоксазола, который заключается в том, что 5-карбамоил-4-метилоксазол подвергают взаимодействию с ангидридом низшей алканкарбоновой кислоты с последующим пиролиэом реакционной смеси или выделенного из нее 5-(N-низший алканоилкарбамоил)—

-4-метилоксаэола (1(.

Недостатками этого пиролитического способа являются необходимость работы при высоких температурах, сложность выбора материала реактора, образование трудно вводимых обратно в цикл побочных продуктов.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

Цель достигается тем, что 5-карбамоил-4-метилоксаэол подвергают взаимодействию с ангидридом низшей алканкарбоновой кислоты в присутствии никелевого (1() или медного (!!) катализатора.

Ангидрид низшей алканкарбоновой кислоты преимущественно используют

30 в 3-10-молярном избытке, предпочтительно 3-7-молярном, особенно в

4-5-молярном.

В качестве катализатора предпочтительно используют ацетат никеля или ацетат меди.

Взаимодействие целесообразно проводить при температуре кипения реакционной смеси с последующей отгонкой и охлаждением дистиллята.

В качестве ангидрида низшей алканкарбоновой кислоты применяют симметричные или смешанные ангидриды неразветвленных или разветвленных алканкарбоновых кислот, имеющих до

7 атомов углерода. Примерами .таких ангидридов являются ацетангидрид, ангидриды пропионовой, иэопропионовой, масляной, и-валериановой кислот, смешанный ангигрид муравьиной и уксусной кислот и т.д. Предпочтительно применяют симметричныс ангидриды низших алканкарбоновых кислот, в частности симметричные ангидриды алканкарбоновых кислот, имеющих до

5 атомов углерода. Особенно предпочтителен ацетангидрид.

Отличие предлагаемого способа состоит в том, что взаимодействие про

854273 водят в присутствии никелевого (! ) или медного (! ) катализатора.

Согласно этому способу смесь 5-карбамоил-4-метилоксазола, ацетангидрида и катализатора подвергают кратковременному нагреванию до температуры кипения реакционной смеси с последующей отгонкой дистиллята из реакционной смеси и выделением целевого продукта.

В нижеприведенных примерах под процентами понимают весовые проценты.

П р и м е. р 1. В трехгорлую колбу объемом 1 л с мешалкой, термометром и перегонным мостиком вносят 128 г 98,5Ъ-ного (1 моль) 5-карбамоил-4-метилоксазола, 510,5 г (5 моль) ацетангидрида и 1,8 r (0,01 моль) ацетата никеля. Исходную смесь нагревают как можно быстрее (примерно 12 мин) с помощью нагревательной плиты (450 BT). При 120125 С получают прозрачный раствор реакционной смеси. При температуре низа колонны 136-137 С и температуре верха ее 131-132 С раствор начинает кипеть. В течение 0 мин ведут отгонку дистиллята из реакционной колбы до тех пор, пока темпера ура низа колонны не достигнет 160оС. Затем прекращают нагревать и остаток дистиллята отгоняют при медленном эвакуумировании аппаратуры до достижения получаемого с помощью водоструйного насоса вакуума. По окончании перегонки реакционную смесь еще раз нагревают на масляной бане (100 С) цо температуры низа колонны 100оС.

Получают 626,4 г бесцветного дистиллята и 14, 2 г светло-коричневого остатка. Содержание 5 циан-4-метилоксазола в дистилляте 15,8Ъ (99,0 r) .

Это соответствует химическому выходу в дистилляте 91,5% в расчете на

5-карбамоил-4-метилоксазол.

Пример 2. Аналогично примеру 1 получают 13 смесей, характеристики которых приведены в табл. 1.

Согласно анализу, всех листиллятов из 13 однородных исходных смесей химический выход составляет 91,5Ъ от теории (в расчете на 5-карбамоил-4-метилоксазол).

Переработка остатков

К остатку каждой исходной смеси добавляют 170 мл метанола и кипятят, в течение 10 мин с обратным холодильником. При этом имеющийся в остатке

5-(М-ацетилкарбамоил)-4-метилоксазол количественно разлагается с образованием исходного 5-карбамоил-4-ме.тилоксазола и метилового эфира уксусной кислоты.

Собранные, обработанные метанолом и растворенные остатки концентрируют сначала при нормальном давлении и затем в вакууме, создаваемом с помощью водоструйного насоса, досуха. Выход 145,5 r (78,7% от применяемого количества).

Аналогично примеру 1 145,5 г 5-карбамоил-4-метилоксазола подвергают взаимодействию с 510,5 г ацетангидрида и 1,8 г ацетата никеля. По © лучают 603,2 r дистиллята, содержащего 12,8% 5-циан-4-метилоксазола, что соответствует 77,2 r, Общий выход оксазолнитрила в дистилляте

14 исходных смесей таким образом

15 составляет 1363.,7 r Это соответствует химическому выходу 97,0Ъ от теории.

Пример 3. В трехгорлой колбе объемом 1 л, снабженной мешалкой, термометром и перегонным мостиком, о

128 r (1 моль) 98,5В-ного 5-кар амоил-4-метилоксазола, 510, 5 г ангидрида уксусной кислоты (5 моль) и 2 г (0,01 моль) гидрата ацетата меди подогревают как можно быстрее (примерно 12 мин) с помощью нагревательной плиты .(450 Вт) . При 120-125 С образуется прозрачный травянисто-зеленый раствор реакционной смеси. При температуре низа колонны 138 С и температуре верха колонны 132<С раствор начинает кипеть. В течение 20 мин отгоняют дистиллят из реакционной колбы до достижения температуры низа колонны 160оС. Затем прекращают нагревать и остаток дистиллята отгоняют при медленном эвакуумировании аппаратуры до достижения получаемого с помощью водоструйного насоса вакуума. По окончании перегонки остаток

100оС. Получают 614,3 r бесцветного дистиллята и 25,4 r коричневато-черного остатка. Содержание 5-циан-4-метилоксазола в дистилляте 14,4% (88,5 r). Это соответствует химическому выходу 81,9Ъ в расчете на применяемый 5-карбамоил-4-метилоксазол.

Пример 4. Аналогично примеру 1 проводят опыты с применением различных катализаторов, результаты которых приведены в табл. 2 (исходная смесь содержит 126,1 г (1 моль)

5-карбамоил-4-метилоксазола, 510,5 r (5 моль) ацетангидрида и 0,01 моль катализатора) .

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса.

I

I

I

1 !

1 !

I

I

1 1

1 1

С Ъ 1

I с-4 1

l т-б 1

Ь 1

1

1 г Ъ I

I. б-4 б б-4

СО с бСЪ б-4

CO с

° Сб

%Ч

СбЪ с Сб

° 4

ы с4б

%4 бСЪ с

\О

CO

СЧ

° .4 бО с

СЧ с4б

ы

СО

ЙГ х

1 ц 1

l бо 1

1 !

СЧ с

СЧ

О\ л с

Об

00 .с

%О

СЧ бО

I — 1

СЧ 1

1 ь с

Об

ОЪ с0 с

4 ббЪ с

Ю

СЧ бО

I

1 б-1 1I б-4

CO с

СбЪ я1

СбЪ бО

СЧ

\О

1

l ббЪ

N с

Ф

CO

Сб)

%Ч

00 с

Ф1

Ю

Ы4

00 с ббЪ

О\

Ю

° Сб б.4

° 4б

\" 4

О\ с.

ССЪ

СЧ бО

1

1

1

I

1

1

1

1

I

О\ с

° 4б р%-4

СЧ с

° 4б

%-4

CO с

%.4

ы с

cl

% 1 бСЪ

С0 с бСЪ б !

СбЪ с фб

Об л бСЪ

lA

Ю с бО .4

D с

Сб!

Ch Cl с

Ю 4

00 с бСЪ гЧ .

Ю с

Ю

° -1

CO с бО

СЧ IO

Сб0 с. б1б

Ch

Ю

ССФ с

1

tA м 4.Ю бО

СЧ

Cl

00 с

1 м

lA с

Сб\

%-4

CO с Ф

% 4 л с

ЧР

° 1 бСЪ с

ОЪ бО с бСЪ

% 4 с !

СЧ

\О

D с

Ol

I

СЧ 1

I

I

Ю с

Ю

СЧ 1О

CO с

О\

1 гФ I

I 1

1

1 .1

I

I.

I

l

О 4

IO

1б с ое

Э Х

0б Н

1. „н о о ио и

Э с

Об Ц

Х !0

В

g ж

<6 dP

М

ДФс

Э Ъ4

О Об

Ц х

8Й

1 !

1 . 1

1 I

1 I

Ю I

1 1

1 !

1 Оъ.t

1! I

Г 1!

1 1

1 СО I

I i

1 — — !

1 1

З 1 1.о !

Э 1 1 1

Е I

o !! t

Об I 1

Э 1 1

Е 1

o t t ж t

l !

1 — -1

1 1

1 I

1ббЪ I

1 !

1 !

1 1

1 1

1 I! I

1СЪ1

1 1

0

I Э 1 н

I б0 1

1 CI A 1 о

1 I

854273 с оа

g t4 м н

1: о оп о

t0

С Ъ 1 о п3 о

Э A х о и 1с

Э М н б0

m 1

Э 1

Э X и б0

3, I и

Ф

854273

Т а б л и ц а 2

Номер опыта

Катализатор

Количество кубового остатка, r

Количество дистиллята, г

Содержание ЦМО в дистилляте, Ъ (г) Выход ЦМО, ф состав количество, r

1 Йi(ОАс) 2Н О

2 NiCO 2NiOH 4Н О

3 Ni 0

625,3 15,85 (99,1)

620,7 15,30 (95,0) ?,5 13,4

99,7

87,9

87,4

85,5

1,3

16,4

15, 25 (94, 5) 619,4

0,7 18,6

1,9 21,0

4 Ni(COOH)„ ° 2Н О

616,1 15,0 (92,4) Составитель Н. Капитонова

Техред М.Голинка Корректор B.Синицкая

Редактор З.Бородкина

Заказ 5705/35 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применяют 1/300 моль в соответствии

Формула изобретения

1. Способ получения 5-циан-4-метилоксаэола взаимодействием 5-карбамоил-4-метилоксазола с ангидридом низшей алканкарбоновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, взаимодействие проводят в присутствии никелевого (!I) или медного (!I) катализатора.

2 ° Способ по п.1, о тл и ч аюшийся тем, что ангидрид низшей алканкарбоновои кислоты используют в 3-10-молярном избытке, предпочтительно 3-7-моляр ом. 35

3. Способ по п.2; о т л и ч а ю шийся тем, что ангидрид низшей

Яф с 3 N i моль на 1 моль катализатора! алканкарбоновой кислоты используют . в 4-5-молярном избытке.

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве катализатора используют ацетат никеля или ацетат меди.

5. Способ по лп.1-4, о т л и ч а ю шийся тем, что вэаимодейСквие проводят при температуре кипения реакционной смеси с последующей отгонкои и охлаждением дистиллята.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Выложенная заявка ФРГ 92535310 кл. С 07 О 263/48, опублик. 1977 (прототип).