DE1057601B

DE1057601B - Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-3-amino-pyridin-4, 5-dicarbonsaeure oder von Estern dieser Dicarbonsaeure

Info

Publication number: DE1057601B
Application number: DEE5204A
Authority: DE
Inventors: Reuben G Jones
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1951-03-16
Filing date: 1952-03-15
Publication date: 1959-05-21

Description

Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure oder von Estern dieser Dicarbonsäure Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von 2-Methyl-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure und von Estern derselben, die für Synthese von Pyridoxin verwendet werden können.
Die neuen Verbindungen und die Arbeitsweisen zu ihrer Herstellung werden durch die folgenden Gleichungen erläutert. In den nachstehenden Gleichungen bedeutet R einen Kohlenwasserstoffrest und R, Wasserstoff bzw. einen Kohlenwasserstoffrest. Wie aus diesen Gleichungen ersichtlich, kann der als Ausgangsstoff dienende Pyridin-dicarbonsäurediesterganz oder teilweise zu dem entsprechenden Dicarbonsäuremonoester oder der substituierten Dicarbonsäure hydrolysiert werden. Er wird unter den für die vorhergehende Ringschlußreaktion bevorzugten Reaktionsbedingungen wenigstens teilweise mindestens bis zum Dicarbonsäuremonoester hydroly siert. In j eder dieser drei Verbindungen, d. h. dem Dicarbonsäure-monoester oder dem Diester oder der Dicarbonsäure, oder in Mischungen von zwei oder mehr dieser Verbindungen wird die Acetylgruppe in der 3-Stellung des Pyridinringes durch Umsetzung mit Stickstoffwasserstoffsäure in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure gegen eine Aminogruppe vertauscht, wobei je nach dem Ausgangsstoff die Aminov erbindung der entsprechenden Dicarbonsäure oder ihres Mono- oder Diesters entsteht.
Die oben bezeichneten Carbonsäureester oder die entsprechende Dicarbonsäure können isoliert mit Stickstoffwasserstoffsäure behandelt werden. Man kann jedoch auch das bei der Herstellung der Ausgangsstoffe entstehende schwefelsäurehaltige Reaktionsgemisch mit Stickstoffwasserstoffsäure behandeln oder noch besser mit einem Metallazid, wobei sich aus diesem die Stickstoffwasserstoffsäure bildet und die Aminierung der Verbindung bewirkt.
Diecarboxylierten3-Aminopyridinverbindungenkönnen als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pyridoxin dienen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines besonderen Kohlenwasserstoffrestes als esterbildender Gruppe beschränkt. Sie schließt in ihren Bereich insbesondere die Verwendung der niederen Alkylester der 2-Methyl-3-acetyl-pyridin-4,5-dicarbonsäure ein. Es ist klar, daß die anzuwendenden esterbildenden Gruppen keine störenden funktionellen Reste enthalten dürfen, die die gewränschte Reaktion verhindern würden. Bezüglich der esterbildenden Kohlenwasserstoffreste kann gesagt werden, daß von diesen wegen ihrer leichten Zugänglichkeit die niederen Alkylreste bevorzugt werden. Erläuternde Beispiele für die Zwecke dieser Erfindung geeigneter Verbindungen sind 2-Jlethyl-3-acetyl-5-carbopropyloxy-pyridin-4-carbonsäure, 2-Methyl-3-acetyl-5-carbophenoxy-pyridin-4-carbonsäure, 2-1lethyl-3-acetylpyridin-4, 5-dicarbonsäure-dibutylester.
Es sind Verfahren bekannt, wonach unsubstituierte oder nicht funktionell substituierte aryl-aliphatische Ketone bzw. aliphatische a-Ketosäuren mit Stickstoffwasserstoffsäure zu verschiedenen Produkten umgesetzt werden können. Bei Kenntnis dieser Umsetzungsmöglichkeiten ist es überraschend, daß es möglich geworden ist, mit Carbonsäuregruppen, die alle oder zum Teil verestert sein können, substituierte 3-Acetyl-pyridine in erfindungsgemäßer Weise zu entsprechend substituierten 3-Aminopyridinen umzusetzen.
Beispiel 1 2-llethy 1-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure Zu einem Gemisch aus 2,5 g (0,01 31o-) 2-Methyl-3-acetyl-pyridin-4,5-dicarbonsäure, 10 ccm 9711j'11iger Schwefelsäure und 7 cm3 Chloroform wurden in kleinen Portionen und unter Rühren 0,75 g (0,0115 -lol) Natriumazid gegeben. 'Man ließ die Lösung etwa 12 Stunden stehen und goß sie dann unter Rühren auf 50 g gestoßenes Eis. Die wäßrige Lösung wurde auf dem Dampfbad erwärmt, wieder abgekühlt und mit Ammoniaklösung auf einen pH-Wert von 2,0 gebracht. Beim Stehen setzte sich ein kristalliner Niederschlag von 2--lethyl-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure-monohydrat ab. der abfiltriert und aus heißem Wasser umkristallisiert wurde. Das Monohydrat schmolz bei etwa 240 bis 242°C. Die Ausbeute betrug90111'11. Beispiel 2 Herstellung der 2-Methyl-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure im unmittelbaren Anschluß an die Ringschlußreaktion Zur Umsetzung wurde ein Gemisch verwendet, das folgendermaßen erhalten «-orden war: In ein 600-cm3-Becherglas wurden 250g 9711/11ige Schwefelsäure gegeben. Dann wurden 75g (0,25 Mol) N-(1-Alethyl-3-keto-l-butenyl)-N-(2',3'-dicarbäthoxy-3'-keto-1'-propenvl)-amin in mehreren Teilmengen unter Rühren zugefügt. Durch gelegentliches Kühlen im Eisbad wurde die Temperatur auf etwa 60°C gehalten. Dann ließ man das Gemisch etwa 1 Stunde bei Zimmertemperatur stehen, wobei es sich auf etwa 35°C abkühlte. Zu diesem Gemisch wurden 17 g (0,26 llol) feingepulvertes Natriumazid unter Rühren in Mengen von je etwa 0,5 g alle 5 -Minuten zugegeben. Insgesamt erforderte diese Zugabe annähernd 3 Stunden. Die Temperatur des Gemisches neigte dazu, allmählich zu steigen, wurde aber durch gelegentliches Kühlen in einem Eisbad auf ungefähr 42 bis 45°C gehalten. Nach Zugabe des ganzen Natriumazides ließ man die Mischung etwa 15 Stunden lang stehen. Dann wurde die schwefelsaure Lösung auf 500 g Eis gegossen. Die entstehende wäßrige Lösung wurde auf dem Dampfbad 10 bis 15 Stunden zur Erreichung der Hydrolyse erhitzt, um die zunächst gebildete 2-Methyl-3-acetylamino-pyridin-4,5-dicarbonsäure in die 2-Methyl-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure überzuführen. Hin und wieder setzte man Wasser zu, um das Volumen der Lösung dauernd auf etwa 500 cm3 zu halten. Nach diesem Erhitzen wurde konzentriertes Ammoniak zu der abgekühlten Lösung zugegeben, bis der pH-Wert ungefähr 2,0 war. Hierfür waren etwa 330 cm3 2811i,iiges Ammoniak erforderlich. Das erstrebte 2-llethyl-3-amino-pyridin-4,5-dicarbonsäure-monohydrat schied sich langsam als kristalliner Niederschlag ab. Das Gemisch wurde einige Tage stehengelassen, worauf man den Niederschlag auf einem Filter sammelte, mit wenig Wasser wusch und an der Luft trocknete. Die Ausbeute an lIonohydrat betrug 26,6 g = 5011/11 der Theorie, der Schmelzpunkt nach Umkristallisation aus Wasser 240 bis 242°C unter Zersetzung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-3-aminopyridin-4,5-dicarbonsäure oder von Estern dieser Dicarbonsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel worin R ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure mit Stickstoffwasserstoffsäure umsetzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Chem. Abstracts, 1941, Sp.6960; 1946, Sp.831; Journ. Am. Chem. Soc., Bd. 70, S. 320 bis 323 (1948) ; Bd.73, S. 108 (1951); Ber. dtsch. chem. Ges., Bd. 57, S. 705/706 (1924).