Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидина

Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (u)908017 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 221280 (2!) 3219403/23-04 с присоедннением заявки Мо (И) М. Ка.

С 07 D 211/46

Государственный комитет

ССС P иа делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1282. Бюллетень М 46 (53) УДК 547. 824..07(088.8)

Дата опубликования опнсання 151282 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,2,6,6-TETPAMETHJI-4-ОКСИПИПЕРИДИНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,2, б,б-тетраметил-4-оксипиперидина, который применяется в качестве промежуточного продукта в синтезе эффективных светостабилиэаторов полимерных материалов.

В настоящее время существует ряд методов получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидина каталнтическим гидрированием 2,2,6,6-тетраметил-4оксопиперидина, например с применением в качестве катализатора скелетного Ni в среде органического растворителя (метанол, диоксан, толуол и др.) при 60-90 С и давлении

70 атм. Выход 80% 1 j.

Известен также способ получения

2,2,б,б-тетраметил-4-оксипиперидина с использованием катализатора гидрирования скелетного Ni ь растворе триалкилфосфата при 20-140оС, давлении

1-100 атм. Выход 95% (2). Или в тех же условиях, но в водной среде. Выход 85% (3).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения 2,2,б,б-тетраметил-4-оксипиперидина гидрированием

2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина в водной среде в присутствии серной кислоты над PtO<. НдО в качестве катализатора при 20 С и давлении"

4 атм. Выход 89i6% E4l

Известные методы каталитического гидрирования имеют ряд таких недос» татков, как проведение процесса при повышенном давлении и в ряде случаев при повьваенной температуре, трудность работы со взрыьоопасным водородом, применение пирофорного скелетного Ni или дорогостоящих катализаторов на основе платины, что исключает возможность проведения процесса в больших масштабах. Активность, например, катализатора иэ окиси платины быстро падает при хранении, поэтому необходимо готовить его небольшими порциями непосредственно перед гидрированием, что усложняет технологический процесс. Кроме того, для приготовления катализатора требуются особо чистые вещества, так как степень чистоты катализатора должна быть очень высокой.

Пель изобретения — упрощение технологии получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидина (исключения пирофорных и дорогостоящих катализаторов, 908017 повышенных температур, работ со взрывоопасным водородом).

Поставленная цель достигается способом получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипнперидина электрохимическим восстановлением 2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидина в присутствии воды в щелочной среде на цинковом или кадмиевом, или свинцовом катодах.

Предпочтительно реакцию проводят о в присутствии спирта при 5-50 С.

Пример 1. В электролизер, представляющий собой стеклянный цилиндрический сосуд с рубашкой для термостатирования с разделенными ди-. афрагмой катодным и анодным пространствами, помещают цинковый катод, 15

Электролиз проводят при перемешивании.

Для электровосстановления берут

46,5 г (0,3 моль) .2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидина и 280 мл 7,5%- 29 ного раствора двухзамещеннаго фосфорнокислого калия. В анодное пространство загружают 45 мл 50%-ной фосфорной кислоты. Процесс ведут при плот» ности тока 0,7 .A/äì, температуре д

20 С. По окончании электролиза католит насыщают поташом, осадок 2,2,6 6-тетраметил-4-оксипиперидина отI

O фильтровйвают и сушат при 50-60 С.

Для отделения от неорганических примесей сухой осадок экстрагируют в aIIпарате Сокслета н-гептаном. При охлаждении выпадают кристаллы 2,2,6;6"

-тетраметил-4-оксипиперидина. Фильтрат упаривают до объема 60-80 мл и щ получают дополнительное количество продукта. Выход по веществу 70%, выход по току 21,1% (т.пл. продукта

131=133 С).

Пример 2. Отличается от при-40 мера 1 тем, что электролиз проводят на кадмиевом электроде в водном щелочном растворе, содержащем 2 r (0,013 моль) 2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидина в 50 мл 1 н, раство ра NaOH, Катодная плотность тока 45

2,3 A/дм, температура 10 С. Выход по веществу количественный, по току

37,5%.

Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что электролиз проводят в водно-спиртовой щелочной среде (гидроксид лития) на кадмиевом катоде, содержащем 8 r (0,052 моль)

2,2,6,б-тетраметил-4-оксопиперидина, $5

75% метилового спирта и 25% воды в

50 мп 1н. раствора LiOH. Процесс ведут при плотности тока 2,3 A/äì и температуре. 5-10 С. По окончании . электролиза от электролита (католи Щ та) отгоняют спйрт, осадок 2,2,6,6-.

-тетраметил-4-оксипиперидина отфильтровывают. Выход целевого продукта по веществу составляет 88%, выход по току 67%. б5

Пример 4. Отличается от примера 1 тем, что электролиз проводят в водно-спиртовой щелочной среде на кадмиевом катоде, содержащем б г (0,039 моль) 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина, 75% метилового спирта и 25% воды в 50 мл 1н. раствора

NaOH. Процесс ведут при плотности тока 2,3 А/дм 10 С.

Выход целевого продукта по веществу

100%, по току 87%. Полученный продукт представляет собой кристаллическое вещество (т,пл. 129-133 С).

Пример 5. Отличается от примера 2 .тем, что электролиз проводят при катодной плотности тока 1 A/äì

Я

Выход по веществу 99,5%, выход по току 54%.

Пример б. Отличается от примера 2 тем,что электролиз проводят при катодной плотности тока 10 A/äì

Выход по веществу 99,5%, по току

27%.

Пример 7. Отличается от примера 2 тем, что электролиз проводят в 0,25 н.растворе NaOH. Выход по веществу количественный, выход по току 54%.

П р и м.е р 8. Отличается от примера 2 тем,что.электролиз проводят в 2,Он. растворе Na0H. Выход по веществу 84%, по току 30%.

Пример 9. Отличается от примера 2 тем, что электролиз проводят на свинцовом катоде. Выход по веществу 96%, по току 36,5%.

Пример 10. Отличается от примера 4 тем, что в качестве растворителя используется 25%-ный метиловый спирт, 75% воды и 1н.раствор NaOH.

Выход по веществу 75%, по току 56%.

Пример 11. Отличается от примера 4 тем, что в качестве растворителя используется метиловый спирт со следами воды в 1н. растворе NaOH.

Выход по веществу 99,5%, по току

58,5% °

Пример 12. Отличается от примера 4 тем, что электролиз проводят при 50 С в качестве катода ис.пользуется свинец. Выход по веществу .96%, пот по току 36%.

П р и,м е р 13. Отличается от примера 4 тем, что электролиз проводят при 50 С. Выход по веществу количественный, выход по току 36%..

Использование предлагаемого способа получения 2,2,б,б-тетраметил-4-оксипиперидина позволяет заменить пирофорные и дорогостоящие катализаторы на более дешевую электроэнергию, отказаться от применения высоких температур и давлений, улучшить условия труда и техники безопасности.

Формула изобретения

1. Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидина восстановле908017

Составитель Ж. Сергеева

Редактор П.Горькова Техред М.Гергель КорректорЕ.Рошко

Заказ 10887/14 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4 нием 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина в присутствии воды, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, восстановление проводят электрохимически в щелочной среде на цинковом или кадмиевом, или свинцовом катодах.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что реакцию проводят в присутствии спирта.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что восстановление проводят при 5-50 С. о

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии Р 602645, кл. С 07 О 211/46, опублик. 1978.

5 2. Патент Швейцарии Ф 602643, кл. С 07 D 211/46, опублик. 1978.

3. Патент Швейцарии 9 602644, кл. С 07 D 211/46, опублик. 1978.

10 4. Патент Швейцарии 9 601231, кл. С 07 0 211/12, опублик. 1978, (прототип).