Способ получения 2-этил-3,5-диметилпиридина

Авторы патента:

Булгаков Рамиль Гарифович (RU)

Кулешов Сергей Павлович (RU)

Махмутов Айнур Рашитович (RU)

Джемилев Усеин Меметович (RU)

C07D213/09 - с использованием аммиака, аминов, солей аминов или нитрилов

Владельцы патента RU 2333908:

ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РАН (RU)

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.

Пример	Катализатор	Время, ч	Выход, %	Целевой продукт
1	Pr(NO₃)₃·6Н₂O	24	67	2-этил-3,5-диметилпиридина
2	Nd(NO₃)₃·6H₂O	24	64	2-этил-3,5-диметилпиридина
3	Tb(NO₃)₃·6Н₂O	24	60	2-этил-3,5-диметилпиридина

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.

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.

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения 2-этил-3,5-диметилпиридина, который может найти применение в синтезе ингибиторов коррозии, а также лекарственных препаратов, способ основан на реакции жидкофазной конденсации пропионового альдегида с насыщенным водным раствором мочевины в присутствии катализатора дибензилиденацетон палладия (Pd(dba) 2), взятых в мольном соотношении альдегид:мочевина: катализатор = 20:(14-18):(0.2-0.4) при температуре 150°С в течение 6-10 ч.

Способ получения пиридиновых оснований // 2243217

Изобретение относится к способу получения пиридиновых оснований, который включает взаимодействие в газовой фазе алифатического альдегида, алифатического кетона или их смеси с аммиаком в присутствии цеолита, содержащего титан и/или кобальт и кремний в качестве составляющих его элементов, в котором атомное отношение кремния к титану и/или кобальту составляет от приблизительно 5 до приблизительно 1000.

Способ получения 3,5-диметил-2-этилпиридина // 2200156

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения 3,5-диметил-2-этилпиридина, который может найти применение при синтезе ингибиторов коррозии и лекарственных препаратов.

Способ получения 2-метил-5-этилпиридина // 1286594

Изобретение относится к замещенным гетероциклическим соединениям, в частности к 2-метил-5-этш1пиридину (ЭП), применяющимся в промышленном органическом синтезе. .

Способ получения 2-метилпиридина // 1105491

Способ получения 3-метилпиридина // 679137

Способ получения 2-и 3-метилпиридина // 671725

Способ получения ненасыщенных третичных аминов // 555090

Способ получения 3,5-диметил пиридина // 382282

Способ каталитического получения пиридина и алкилпиридинов // 366193

Способ получения 2,3,5-триалкилпиридинов // 2334739

Изобретение относится к способам получения гетероциклических соединений, конкретно к способу получения 2,3.5-триалкилпиридинов

Катализатор, способ его приготовления и способ получения -пиколина // 2474473

Изобретение относится к катализаторам получения -пиколина конденсацией акролеина с аммиаком и способам их получения с целью повышения выхода -пиколина, применяемого в производстве никотиновой кислоты и никотинамида, являющихся составными частями жизненно важных витамина РР и витаминов группы В

Способ получения пиридина и метилпиридинов // 2555843

Изобретение относится к способу получения пиридина и метилпиридинов, который заключается во взаимодействии этанола, формальдегида и аммиака в присутствии гранулированного без связующих веществ цеолита Y-БС в Н-форме при 200-400°C и объемной скорости подачи сырья (w), равной 2-10 ч-1, мольное соотношение этанол : формальдегид : аммиак составляет 1.0:0,5-1.1:1-5. Технический результат - получение пиридина при более низкой температуре с высоким выходом. 1 табл., 10 пр.

Способ получения пиридина и метилпиридинов // 2555844

Изобретение относится к способу получения пиридина и метилпиридинов, который заключается во взаимодействии этанола, формальдегида и аммиака в присутствии цеолита HBeta в Н-форме при 200-400°C и объемной скорости подачи сырья (w), равной 2-10 ч-1, мольное соотношение этанол:формальдегид:аммиак составляет 1.0:0,5-1.1:1,5. Технический результат - получение пиридинов при более низкой температуре с высоким выходом и низким содержанием в продуктах реакции «тяжелых» соединений, являющихся причиной образования кокса и быстрой дезактивации катализатора. 1 табл., 1 пр.

Способ получения пиридина и метилпиридинов // 2599573

Изобретение относится к способу получения пиридина и метилпиридинов, которые широко используются при изготовлении лекарственных препаратов, гербицидов, ингибиторов коррозии металлов, ускорителей вулканизации каучука и др. Способ заключается во взаимодействии этанола, формальдегида и аммиака в присутствии мезопористых алюмосиликатов при 200-400°C и объемной скорости подачи сырья (w), равной 2-7 ч-1, мольное соотношение этанол : формальдегид : аммиак составляет 1.0:0,4-1.2:1,5-5,0. Применение данного способа позволяет получать пиридины при более низкой температуре с высоким выходом и низким содержанием в продуктах реакции «тяжелых» соединений, являющихся причиной образования кокса и быстрой дезактивации катализатора. 4 ил., 3 табл., 10 пр.

Способ получения 2-этил-3,5-диметилпиридина // 2644164

Изобретение относится к способу получения 2-этил-3,5-диметилпиридина, который заключается во взаимодействии пропиональдегида и аммиака в присутствии гранулированного без связующих веществ цеолита Y-mmm в Н-форме, при мольном соотношении пропиональдегид : аммиак, равном 1:1,5-3, температуре 150-350°С, атмосферном давлении и объемной скорости подачи сырья (w), равной 3-10 ч-1. Применение данного способа позволяет получать 2-этил-3,5-диметилпиридин с высоким выходом, используя меньшее количество стадий, без растворителя, при атмосферном давлении1 табл., 1 пр.

Способ получения 2-этил-3,5-диметилпиридина // 2644166

Изобретение относится к способу получения 2-этил-3,5-диметилпиридина, который заключается во взаимодействии пропиональдегида и аммиака в присутствии аморфного мезопористого алюмосиликата ASM (Si/Al=40), реакцию проводят в автоклаве при 30-180°С, при мольном соотношении пропаналь : аммиак, равном 1-2:1-5, концентрации катализатора 2-20%, в течение 5 ч. Технический результат - получение 2-этил-3,5-диметилпиридина с более высоким выходом, с использованием более дешевого и доступного катализатора, с меньшим количеством стадий, без растворителя. 1 ил., 1 табл., 1 пр.