DE1445928B2 - Process for the preparation of 4,4 'bipyndyl from pyridine - Google Patents
Process for the preparation of 4,4 'bipyndyl from pyridineInfo
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Description
zwischen 10 und 15 Molteilen je Grammatom Aluminium betragen. Gewünschtenfalls können größere Mengen angewandt werden, jedoch ist dies wegen der größeren Mengen an nicht umgesetztem Pyridin, das zurückgewonnen werden muß, weniger wirtschaftlich. Die Umsetzung kann gewünschtenfalls unterbrochen werden, bevor die ganze Menge an vorhandenem Aluminium verbraucht worden ist. Etwaiges nicht umgesetztes Aluminium oder Pyridin, das zurückbleibt, braucht nicht unbedingt entfernt zu werden, bevor die Oxydation des Umsetzungsproduktes durchgeführt wird.between 10 and 15 molar parts per gram atom of aluminum. If desired, larger Amounts are used, however, this is because of the larger amounts of unreacted pyridine that must be recovered, less economical. If desired, the reaction can be interrupted before all of the existing aluminum has been used up. Anything not implemented Any aluminum or pyridine that remains does not necessarily need to be removed before the oxidation of the reaction product is carried out.
Der Verlauf der Oxydation des Aluminium/Pyridin-Umsetzungsproduktes ist unklar, und somit wird hier die Bezeichnung Oxydation in dem Sinne gebraucht, daß hierin jedes Verfahren eingeschlossen sein soll, wodurch eine Entfernung von Wasserstoff oder Elektronen aus dem Aluminium/Pyridin-Umsetzungsprodukt bewirkt wird. Die Oxydation kann mit Hilfe von Sauerstoff oder Mischungen desselben mit einem inerten Verdünnungsgas, wie beispielsweise Stickstoff, durchgeführt werden. Sie kann dadurch erfolgen, daß Sauerstoff, beispielsweise in Form von Luft oder irgendeiner anderen Mischung von Sauerstoff und Stickstoff, durch das Umsetzungsprodukt unter kräftigem Rühren eingeleitet wird, um hierdurch eine innige Berührung zwischen dem Gas und der Flüssigkeit herbeizuführen. Es wurde gefunden, daß die Oxydation auch unter Anwendung von Chlor allein oder in Mischung mit einem inerten Verdünnungsgas durchgeführt werden kann. Die Oxydation kann auch durch Zusatz von Hypochloriten, Salpetersäure (in Form der freien Säure oder neutralisiert mit einer organischen Base, wie einem Pyridin) oder einer wasserlöslichen anorganischen Persauerstoff verbindung (insbesondere Wasserstoffperoxyd), vorzugsweise in Form von wäßrigen Lösungen, erfolgen.The course of the oxidation of the aluminum / pyridine reaction product is unclear, and thus the term oxidation is used here in the sense that it is intended to include herein any process whereby removal of hydrogen or electrons is effected from the aluminum / pyridine reaction product. The oxidation can be done with the help of Oxygen or mixtures thereof with an inert diluent gas such as nitrogen, be performed. It can be done in that oxygen, for example in the form of air or any another mixture of oxygen and nitrogen, through the reaction product with vigorous stirring is introduced in order to bring about an intimate contact between the gas and the liquid. It has been found that the oxidation can also be achieved using chlorine alone or in admixture with an inert diluent gas can be carried out. Oxidation can also be achieved by adding Hypochlorites, nitric acid (in the form of the free acid or neutralized with an organic base, like a pyridine) or a water-soluble inorganic peroxygen compound (especially hydrogen peroxide), preferably in the form of aqueous solutions.
Die Oxydation kann bei irgendeiner gewünschten Temperatur durchgeführt werden. Im jeweiligen Fall hängt die optimale Temperatur und die für die vollkommene Oxydation erforderliche Zeit beispielsweise von den Oxydationsbedingungen ab, die angewandt werden. Sie können durch einen einfachen Vorversuch bestimmt werden. Die Oxydationsbedingungen sollten nicht so heftig sein, daß Bipyridyl selbst durch zu starke Oxydation verlorengeht. Die Beendigung der Oxydation zeigt sich dadurch an, daß bei weiterem Zusatz von Oxydationsmittel keine Reaktion mehr stattfindet, oder dadurch, daß eine Änderung der Farbe des Reaktionsgemischs (gewöhnlich von Dunkelblau nach Braun) auftritt.The oxidation can be carried out at any desired temperature. In each case the optimum temperature and the time required for complete oxidation depends for example on the oxidation conditions that are used. You can do a simple preliminary experiment to be determined. The oxidizing conditions should not be so severe that bipyridyl by itself too strong oxidation is lost. The termination of the oxidation is indicated by the fact that with further Addition of oxidizing agent no longer takes place, or because of the fact that a change in color of the reaction mixture (usually from dark blue to brown) occurs.
Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, die Viskosität der Reaktionsmischung für die Oxydation zu verringern, und zwar durch Zusatz eines flüssigen Verdünnungsmittels. Wenn dies nicht geschieht, bildet sich gewöhnlich während der Oxydation eine gelatinöse Mischung, die unter Umständen verhindert, daß eine weitere Oxydation stattfindet. Ein solches Verdünnungsmittel kann aus Wasser bestehen, beispielsweise im Verhältnis von 2 Teilen Wasser je Teil angewandtem Aluminium. Andere geeignete Verdünnungsmittel sind Alkohole, wie z. B. Methanol, und Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Erdölfraktionen und alkylierte Benzole.It has been found to be beneficial to the viscosity to reduce the reaction mixture for oxidation by adding a liquid diluent. If this does not happen, a gelatinous one usually forms during the oxidation Mixture which, under certain circumstances, prevents further oxidation from taking place. One such diluent can consist of water, for example in a ratio of 2 parts water per part applied Aluminum. Other suitable diluents are alcohols, such as. B. methanol, and hydrocarbons, such as B. Petroleum fractions and alkylated benzenes.
Das Verfahren ergibt ein Produkt, das hauptsächlich aus 4,4'-Bipyridyl besteht. Es liegen nur 2 bis lO°/o an 2,4'-Bipyridyl vor. 2,2'-Bipyridyl kann oft überhaupt nicht festgestellt werden. Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Pyridin sollte soweit wie möglich frei von anderen Bestandteilen oder Verunreinigungen sein (beispielsweise Piperidin), die mit dem Metall oder dem Initiator zu unerwünschten Nebenreaktionen führen können. Das Verfahren ist besonders anwendbar auf Pyridin selbst.The process results in a product consisting primarily of 4,4'-bipyridyl. There are only 2 to 10% of 2,4'-bipyridyl. 2,2'-Bipyridyl can often not be determined at all. That with the invention Process used pyridine should be free of other components as much as possible or impurities (for example piperidine) that are undesirable with the metal or the initiator Can lead to side reactions. The method is particularly applicable to pyridine itself.
Die Bipyridyle können von dem bei der Oxydationsstufe erhaltenen Produkt durch bekannte Verfahren abgeschieden werden, beispielsweise durch fraktionierte Destillation unter verringertem Druck, Extraktion mit organischen Lösungsmitteln oder Kombinationen dieser Arbeitsweisen. Im allgemeinen werden die Bipyridyle zunächst durch eine Vordestillation bei atmosphärischem Druck von der größten Menge des überschüssigen Pyridins und dem etwa angewandten flüchtigen Verdünnungsmittel befreit und dann durch fraktionierte Destillation unter verringertem Druck von Terpyridylen und anderen Stoffen abgetrennt. Gewünschtenfalls kann die Reaktionsmischung vor oder nach einer Vordestillation mit einem Lösungsmittel extrahiert werden, um etwa vorhandenes Aluminiumhydroxyd zu entfernen. Geeignete Lösungsmittel hierfür sind Methylenchlorid und Benzol.The bipyridyls can be obtained from the product obtained in the oxidation step by known methods be deposited, for example by fractional distillation under reduced pressure, extraction with organic solvents or combinations of these working methods. Generally will the bipyridyls first of all by pre-distillation at atmospheric pressure from the largest amount of the Excess pyridine and any volatile diluent applied and then freed fractional distillation under reduced pressure separated from terpyridyls and other substances. If desired, the reaction mixture can before or after a pre-distillation with a solvent extracted to remove any aluminum hydroxide present. Suitable solvents these are methylene chloride and benzene.
4,4'-Bipyridyl selbst kann aus der Mischung der Bipyridyle in im wesentlichen reiner Form als Hydrochlorid abgeschieden werden. Dies kann vorzugsweise dadurch erfolgen, daß die gemischten Bipyridyle in heißem Methanol aufgelöst werden, worauf die Lösung mit trockenem Chlorwasserstoff behandelt und anschließend abgekühlt wird, wobei sich das 4,4'-Bipyridyldihydrochlorid abscheidet. Das feste Hydrochlorid wird abfiltriert und durch Behandlung mit einer Alkalimetallverbindung, beispielsweise Kaliumbicarbonat, Natriumcarbonat oder Natriumhydroxyd, in das freie 4,4'-Bipyridyl übergeführt. Gewünschtenfalls können aber auch die gemischten Bipyridyle in die Hydrochloride umgewandelt werden, indem sie beispielsweise in Äther aufgelöst und mit trockenem Chlorwasserstoff behandelt werden. Die gemischten Hydrochloride werden dann mit Methanol oder Äthanol gewaschen, um das 4,4'-Bipyridyldihydrochlorid von den löslicheren Isomeren zu trennen. Höhere Polypyridyle, beispielsweise Terpyridyle, beeinflussen dieses Reinigungsverfahren nicht, so daß die gemischten Polypyridyle mit einem Lösungsmittel, wie4,4'-Bipyridyl itself can be obtained from the mixture of the bipyridyls in essentially pure form as the hydrochloride to be deposited. This can preferably be done in that the mixed bipyridyls in hot methanol, after which the solution is treated with dry hydrogen chloride and then is cooled, the 4,4'-bipyridyl dihydrochloride separating out. The solid hydrochloride is filtered off and treated with an alkali metal compound, for example potassium bicarbonate, Sodium carbonate or sodium hydroxide, converted into the free 4,4'-bipyridyl. If so desired but the mixed bipyridyls can also be converted into the hydrochloride by adding for example dissolved in ether and treated with dry hydrogen chloride. The mixed ones Hydrochlorides are then washed with methanol or ethanol to produce the 4,4'-bipyridyl dihydrochloride separated from the more soluble isomers. Influence higher polypyridyls, for example terpyridyls this purification method does not, so the mixed polypyridyls with a solvent such as
beispielsweise Äther, direkt aus dem Oxydationsprodukt extrahiert werden können, worauf dann das 4,4'-Bipyridyldihydrochlorid in der oben beschriebenen Weise isoliert wird. 2,4'-Bipyridyl kann extrahiert werden, indem von seiner größeren Löslichkeit in Wasser oder von seiner höheren Flüchtigkeit Gebrauch gemacht wird.e.g. ether, can be extracted directly from the oxidation product, whereupon the 4,4'-bipyridyl dihydrochloride is isolated in the manner described above. 2,4'-Bipyridyl can be extracted by making use of its greater solubility in water or its higher volatility is made.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil einer raschen Umsetzung und einer leichten Kontrolle. Es liefert ausgezeichnete Ausbeuten an 4,4'-Bipyridyl, ohne daß es erforderlich ist, ein hoch reaktionsfähiges Alkalimetall, wie z. B. Natrium, anzuwenden. Die ,Qxydationsstufe verläuft beim vorliegenden Verfahren leicht und glatt, ohne daß es infolge der Bildung eines gelatinösen Reaktionsgemischs zu Schwierigkeiten kommt. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn das Verfahren in großem Maßstab durchgeführt wird.The method according to the invention has the advantage of rapid implementation and easy control. It gives excellent yields of 4,4'-bipyridyl without the need for a highly reactive one Alkali metal such as B. sodium, apply. The oxidation stage occurs in the present process light and smooth without it being a result of the formation of a gelatinous reaction mixture comes to difficulties. This is of particular concern when that Process is carried out on a large scale.
Das hergestellte1 4,4'-Bipyridyl eignet sich als Zwischenprodukt bei chemischen Syntheseverfahren, beispielsweise zur Herstellung von landwirtschaftlichen Chemikalien.The 1 4,4'-bipyridyl produced is suitable as an intermediate in chemical synthesis processes, for example for the production of agricultural chemicals.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.The invention is illustrated in more detail by the following examples. The parts and percentages relate focus on the weight.
5 65 6
weitere 3 Stunden lang fortgesetzt, worauf nochmalscontinued for another 3 hours, after which again
Beispiel! ^q xejie pyridin zugegeben wurden. Die Gesamt-Example! ^ qx e ji e pyridine were added. The overall
13,5 g Aluminiumfolie (0,5 Atom) wurden unter mischung wurde dann bei 800C oxydiert, indem13.5 g of aluminum foil (0.5 atom) were mix was then incubated at 80 0 C is oxidized by
Rückfluß mit 100 g Pyridin und 0,25 g Mercurichlorid 54,6 Teile einer wäßrigen 15%igen Natriumhypo-Reflux with 100 g of pyridine and 0.25 g of mercury chloride 54.6 parts of an aqueous 15% sodium hypo-
erwärmt, und sobald die Reaktion eingesetzt hatte, 5 chloridlösung zugesetzt wurden. Das in einer Mengeheated, and as soon as the reaction had started, 5 chloride solution were added. That in a lot
wurden weitere 137 g Pyridin zugesetzt, um eine von 260 g erhaltene Endprodukt enthielt 22,4 TeileAn additional 137 g of pyridine was added to give an end product of 260 g containing 22.4 parts
Gesamtmenge von 3 Mol Pyridin vorliegen zu haben. 4,4'-Bipyridyl, 1,5 Teile 2,4'-Bipyridyl und 1,5 TeileTo have a total of 3 moles of pyridine. 4,4'-bipyridyl, 1.5 parts 2,4'-bipyridyl and 1.5 parts
Die Mischung wurde 6 Stunden lang unter Rückfluß 2,2'-Bipyridyl.The mixture refluxed 2,2'-bipyridyl for 6 hours.
gekocht, und zwar unter einem Stickstoffstrom, und Beispiel 5 dann wurden weitere 158 g Pyridin (2 Mol) zugesetzt, iocooked, under a stream of nitrogen, and Example 5 then a further 158 g of pyridine (2 mol) were added, io
und die Behandlung wurde weitere 4 Stunden lang Eine Mischung aus 10 g Aluminiumpulver und 440 gand the treatment was continued for a further 4 hours. A mixture of 10 g of aluminum powder and 440 g
fortgeführt. Zwecks Verringerung der Viskosität des trockenem Pyridin wurde unter Rückfluß erwärmt,continued. In order to reduce the viscosity of the dry pyridine was heated under reflux,
Reaktionsgemisches wurden 27 g Wasser zugesetzt, wobei die Umsetzung durch Zusatz von zunächst 2 g27 g of water were added to the reaction mixture, the reaction being carried out by initially adding 2 g
und das Gemisch wurde bei 70° C durch Durchblasen Mercurichlorid und dann 5 Minuten später von Na-and the mixture was at 70 ° C by bubbling through mercuric chloride and then 5 minutes later by Na-
eines Luftstromes mit einer Geschwindigkeit von 15 trium (1 g in Form einer 33°/oigen Dispersion inan air stream at a rate of 15 trium (1 g as a 33 ° / o dispersion in
20 Liter pro Stunde 5 Stunden lang oxydiert. Das Trimethylbenzol) eingeleitet wurde, und die Behand-Oxidized 20 liters per hour for 5 hours. The trimethylbenzene) was initiated, and the treatment
Endprodukt wurde in einer Menge von 410 g erhalten lung wurde 5,5 Stunden fortgesetzt. Die sich ergebendeFinal product was obtained in an amount of 410 g. It was continued for 5.5 hours. The resulting
und enthielt 20,1 g 4,4'-Bipyridyl, weniger als 0,5 g Mischung wurde dann mit Natriumhypochlorid inand contained 20.1 g of 4,4'-bipyridyl, less than 0.5 g of the mixture was then mixed with sodium hypochlorite in
2,4'-Bipyridyl, wobei kein 2,2'-Isomer feststellbar war. Form von 25 g einer 15°/oigen wäßrigen Lösung be-2,4'-bipyridyl, no 2,2'-isomer being detectable. The form of 25 g of a 15 ° / o aqueous solution loading
20 handelt. Das Endprodukt enthielt 18 g 4,4'-Bipyridyl,20 acts. The end product contained 18 g 4,4'-bipyridyl,
Beispiel 2 was ejner Ausnutzung von 21 °/0 des verwendeten AIu-Example 2 was e j ner utilization of 21 ° / 0 of the used AIu-
40,5 g Aluminiumpulver (1,5 Atom) wurden unter miniums und 23 % des verwendeten Pyridins entsprach.40.5 g of aluminum powder (1.5 atom) were under miniums and 23% of the pyridine used corresponded.
Rückfluß mit 300 g Pyridin (3,8 Mol) und 1,5 g Mer- Wurde die Arbeitsweise dieses Beispiels unter Ver-Reflux with 300 g of pyridine (3.8 mol) and 1.5 g of mer- Was the procedure of this example using
curichlorid in einer mit einer Rührvorrichtung aus- Wendung von 2 g Mercurichlorid und 2 g Natriumcurichlorid in a mixing device consisting of 2 g of mercury chloride and 2 g of sodium
gestatteten Flasche erwärmt, wobei Stickstoff hin- 25 (in Form einer 33%igen Dispersion in Trimethyl-allowed bottle is warmed up, nitrogen being added (in the form of a 33% dispersion in trimethyl
durchgeleitet wurde. Die Mischung wurde unter benzol) als Initiatoren wiederholt, so wurde ein Reak-was passed through. The mixture was repeated under benzene) as initiators, so a reaction
Rückfluß 10 Stunden lang erwärmt, und dann wurden tionsprodukt erhalten, das 24,4 g 4,4'-Bipyridyl ent-Heated reflux for 10 hours, and then tion product was obtained, which consists of 24.4 g of 4,4'-bipyridyl
1210 g (15,3 Mol) Pyridin portionsweise zugesetzt, hielt, was einer Ausnutzung des angesetzten Alumi-1210 g (15.3 mol) of pyridine added in portions, held what a utilization of the set aluminum
wobei darauf geachtet wurde, daß der Flascheninhalt niums von 29 °/0 und des angesetzten. Pyridins vonwas taking care that the flask contents sulphonates of 29 ° / 0 and the next. Pyridines of
in einem fließfähigen Zustand blieb. Das Reaktions- 3° 31 °/0 entsprach.remained in a flowable state. The reaction -3 ° 31 ° / 0 corresponded.
gemisch wurde dann abgekühlt und bei 60° C mit Wurde die Arbeitsweise dieses Beispiels unter Ver-mixture was then cooled and at 60 ° C with.
50 1 Luft pro Stunde oxydiert, bis die schwarze Farbe Wendung von 4 g Natrium (in Form einer 33°/oigen50 1 of air per hour oxidized until the black color expression of 4 g of sodium (as a 33 ° / o by weight
der Mischung verschwunden war. Das Endprodukt Dispersion in Trimethylbenzol) als Initiator, jedochthe mixture was gone. The end product dispersion in trimethylbenzene) as an initiator, however
wurde in einer Menge von 1494 g erhalten und enthielt ohne Mercurichlorid, wiederholt, so wurde ein Reak-100 g 4,4'-Bipyridyl, 2,5 g 2,4'-Bipyridyl, und es war 35 tionsprodukt erhalten, das 6,3 g 4,4'-Bipyridyl ent-was obtained in an amount of 1494 g and contained without mercury chloride, repeated to give a Reak-100 g of 4,4'-bipyridyl, 2.5 g of 2,4'-bipyridyl, and there was obtained 35 tion product containing 6.3 g of 4,4'-bipyridyl
kein 2,2'-Isomer feststellbar. hielt, was einer Ausnutzung von 7 °/„ des angesetztenno 2,2'-isomer detectable. held what a utilization of 7% of the set
Aluminiums oder Pyridins entsprach.Aluminum or pyridine corresponded.
B e i s ρ i e 1 3 ' F B is ρ ie 1 3 ' F
5 Teile Aluminiumfolie (0,185 Atom) wurden mit B e i s ρ i e 1 6 100 Teilen Pyridin (1,27 Mol) unter Rückfluß erwärmt. 405 parts of aluminum foil (0.185 atom) were determined with B e i s ρ i e 1 6 100 parts of pyridine (1.27 mol) heated to reflux. 40
Es wurden 1 Teil einer Natriumdispersion (33 °/0 Eine Mischung aus 10 g Aluminiumpulver und 528 gThere were added 1 part of a sodium dispersion (33 ° / 0 A mixture of 10 g of aluminum powder and 528 g
Natriummetall in Trimethylbenzol), 0,25 Teile Magne- Pyridin wurde 2,5 Stunden lang unter Rückfluß er-Sodium metal in trimethylbenzene), 0.25 part of Magne-pyridine was refluxed for 2.5 hours
siumfeilspäne und 0,25 Teile einer gepulverten Legie- wärmt, nachdem die Umsetzung durch Zusatz vonsium filings and 0.25 parts of a powdered alloy warms up after the implementation by adding
rung zugesetzt, die 50% Magnesium und 50% Alu- 1 g Mercurichlorid und 2 g Natrium (in Form einer minium enthielt, und die Mischung wurde dann in 45 33%igen Dispersion in Trimethylbenzol) eingeleitettion added, the 50% magnesium and 50% aluminum 1 g of mercury chloride and 2 g of sodium (in the form of a contained minium, and the mixture was then introduced into 45 33% dispersion in trimethylbenzene)
einem Stickstoffstrom 90 Minuten lang unter Rück- worden war. Durch die Reaktionsmischung wurdeunder reflux in a stream of nitrogen for 90 minutes. Through the reaction mixture was
fluß behandelt. Dann wurden nochmals 50 Teile 6 Stunden lang ein Strom einer Luft/Stickstoff-river treated. Then another 50 parts for 6 hours were a stream of air / nitrogen
Pyridin zugesetzt, und die Behandlung wurde noch mischung im Verhältnis von 1:1 durchgeleitet. DasPyridine was added and the treatment was still carried out by mixing in the ratio of 1: 1. That
30 Minuten lang fortgesetzt, worauf dann nochmals Endprodukt enthielt 21,6 g 4,4'-Bipyridyl, was einerContinued for 30 minutes, after which the final product again contained 21.6 g of 4,4'-bipyridyl, which was a
50 Teile Pyridin zugesetzt wurden und die Behandlung 50 Ausnutzung von 25 % des eingesetzten Aluminiums50 parts of pyridine were added and the treatment 50 utilization of 25% of the aluminum used
bis auf insgesamt 5 Stunden ausgedehnt wurde. Dann oder 26 % des eingesetzten Pyridins entsprach,was extended to a total of 5 hours. Then or 26% of the pyridine used corresponded to,
wurden 50 Teile Pyridin zugegeben, und die Mischung „J(.,,50 parts of pyridine were added and the mixture " J ( . ,,
wurde bei 60°C oxydiert, indem115;2Teile einer wäß- Beispiel 7 'ί?^' rigen 15%igen Natriumhypochloridlösung zugesetztwas oxidized at 60 ° C by adding 1 15; 2 parts of an aqueous 15% sodium hypochlorite solution
wurden. Das in einer Menge von 268 Teilen erhaltene 55 Die Reaktion einer Mischung aus 399 g Pyridinbecame. The 55 obtained in an amount of 268 parts The reaction of a mixture of 399 g of pyridine
Endprodukt enthielt 10,5 Teile 4,4'-Bipyridyl, 0,3 Teile und 10 g Aluminiumpulver wurde durch Zusatz vonThe end product contained 10.5 parts of 4,4'-bipyridyl, 0.3 parts and 10 g of aluminum powder was obtained by adding
2,4'-Bipyridyl, und es war kein 2,2'-Isomer feststellbar. 3 g Mercurichlorid eingeleitet, und die Mischung2,4'-bipyridyl and no 2,2'-isomer was detectable. 3 g of mercuric chloride introduced, and the mixture
'' wurde 3,75 Stunden lang unter Rückfluß erwärmt. Die'' Was refluxed for 3.75 hours. the
Beispiel 4 Mischung wurde dann durch Einleiten eines Luft/Example 4 Mixture was then introduced by introducing an air /
Eine pulverisierte Legierung aus 50% Aluminium 60 Stickstoffstroms (1:1) in der im Beispiel 6 beschrie- und 50% Magnesium wurde in einer Menge von benen Weise oxydiert. Pas Endprodukt wurde in einer 13,5 Teilen mit 100 Teilen Pyridin (1,27 Mol) unter Menge von etwa 434 g erhalten, und von diesen Rückfluß erwärmt. 1 Teil einer Natriumdispersion wurden 371 g mit 540 g Wasser gemischt und mit (33% Natriummetall in Trimethylbenzol) und 0,5 Teile 900 ecm Chloroform extrahiert. Der Chloroform-Magnesiumfeilspäne wurden zugesetzt, und die Mi- 65 extrakt wurde fraktioniert destilliert, wobei 289 g schung wurde unter einem Stickstoff strom 5 Stunden Pyridin und 11g einer rohen Bipyridylfraktion erhalten lang unter Rückfluß behandelt. Dann wurden weitere wurden, aus der 8,6 g 4,4'-Bipyridyl durch Auskristalli-50 Teile Pyridin zugesetzt, und die Behandlung wurde sieren aus Petroläther gewonnen wurden.A powdered alloy of 50% aluminum 60 nitrogen flow (1: 1) in the described in example 6 and 50% magnesium was oxidized in an amount similar to that. Pas end product was in a Obtained 13.5 parts with 100 parts of pyridine (1.27 mol) in the amount of about 434 g, and of these Heated to reflux. 1 part of a sodium dispersion was mixed with 371 g with 540 g of water and with (33% sodium metal in trimethylbenzene) and 0.5 part of 900 ecm chloroform extracted. The chloroform-magnesium filings were added, and the mi-65 extract was fractionally distilled, leaving 289 g Schung was obtained under a stream of nitrogen for 5 hours pyridine and 11 g of a crude bipyridyl fraction treated under reflux for a long time. Then more became, from the 8.6 g of 4,4'-bipyridyl by crystallization-50 Parts of pyridine were added, and the treatment was isolated from petroleum ether.
Die Umsetzung einer Mischung aus 400 Teilen Pyridin und 10 Teilen Aluminiumpulver wurde durch Zusatz von 1 Teil Mercurichlorid und dann 1 Teil Natrium eingeleitet, und die Mischung wurde 6 Stunden lang unter Rückfluß erwärmt und schließlich durch Einblasen eines Luft/Stickstoffstroms (1:1) in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise oxydiert. Das Endprodukt wurde mit 40 Teilen Wasser behandelt und dann fraktioniert destilliert, und zwar zunächst unter atmosphärischem Druck, wobei 319 Teile Pyridin und dann unter einem Druck von 1 bis 2 mm, wobei eine rohe Bipyridylfraktion in einer Menge von 125 Teilen erhalten wurde, aus der 16 Teile reines 4,4'-Bipyridyl durch Auskristallisieren aus Petroläther isoliert wurden.The reaction of a mixture of 400 parts of pyridine and 10 parts of aluminum powder was carried out Addition of 1 part of mercuric chloride and then 1 part of sodium was initiated, and the mixture was 6 hours heated under reflux for a long time and finally by blowing in a stream of air / nitrogen (1: 1) in the im Example 6 oxidized manner. The final product was treated with 40 parts of water and then fractionally distilled, initially under atmospheric pressure, with 319 parts of pyridine and then under a pressure of 1 to 2 mm, taking a crude bipyridyl fraction in an amount of 125 parts was obtained, from which 16 parts of pure 4,4'-bipyridyl were isolated by crystallization from petroleum ether.
Eine Mischung aus 10 Teilen Aluminiumpulver und 400 Teilen Pyridin wurde 2,75 Stunden lang unter Rückfluß erwärmt, nachdem die Umsetzung durch Zusatz von 3 Teilen Mercurichlorid eingeleitet worden war. Die sich ergebende Mischung wurde dann durch Einleiten eines Stromes einer Luft/Stickstoffmischung (1:1) in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise oxydiert. Eine Analyse des Endproduktes durch Gas-Flüssigkeitchromatographie ergab, daß dieses 17 Teile 4,4'-Bipyridyl enthielt, was einer Ausnutzung von 19% des angesetzten Aluminiums oder 22°/0 des angesetzten Pyridins entsprach.A mixture of 10 parts of aluminum powder and 400 parts of pyridine was refluxed for 2.75 hours after the reaction was initiated by the addition of 3 parts of mercuric chloride. The resulting mixture was then oxidized in the manner described in Example 6 by introducing a stream of an air / nitrogen mixture (1: 1). An analysis of the final product by gas-liquid chromatography showed that it contained 17 parts of 4,4'-bipyridyl contained, representing a utilization of 19% of the next aluminum or 22 ° / 0 of the attached corresponded pyridine.
Wurde das Verfahren dieses Beispiels unter Anwendung von 1,5 Teilen Mercurichlorid und 1,5 Teilen Natrium als Initiatoren wiederholt, so wurde ein Endprodukt erhalten, das nach der Analyse 28,4 Teile 4,4'-Bipyridyl enthielt, was einer Ausnutzung von 32% des eingesetzten Aluminiums oder 34% des eingesetzten Pyridins entsprach.The procedure of this example was followed using 1.5 parts of mercuric chloride and 1.5 parts Sodium repeated as initiators, an end product was obtained which, after analysis, was 28.4 parts 4,4'-Bipyridyl contained, which corresponds to a utilization of 32% of the aluminum used or 34% of the used Pyridins corresponded.
B e i s ρ i e 1 10B e i s ρ i e 1 10
Eine Mischung aus 10 Teilen Aluminiumpulver und 444 Teilen Pyridin wurde 2 Stunden lang auf 1000C erwärmt, nachdem die Umsetzung durch Zusatz von 2 Teilen Mercurichlorid und 2 Teilen Natrium eingeleitet worden war. Die sich ergebende Mischung wurde dann durch Zusatz von 140 Teilen Nitrobenzol oxydiert. Das erhaltene Endprodukt enthielt 24 Teile 4,4'-Bipyridyl, was einer Ausnutzung von 27,4% des eingesetzten Aluminiums und 34,3 % des eingesetzten Pyridins entsprach.A mixture of 10 parts of aluminum powder and 444 parts of pyridine was heated for 2 hours at 100 0 C after the reaction by the addition of 2 parts of mercuric chloride and 2 parts of sodium had been initiated. The resulting mixture was then oxidized by adding 140 parts of nitrobenzene. The end product obtained contained 24 parts of 4,4'-bipyridyl, which corresponded to a utilization of 27.4% of the aluminum used and 34.3% of the pyridine used.
Eine Wiederholung der Arbeitsweise dieses Beispiels mit der Abwandlung, daß die Aluminium-Pyridinumsetzung 17 Stunden lang bei 30° C durchgeführt wurde und die Oxydation durch Zusatz von 66 Teilen Nitrobenzol erfolgte, ergab 17,3 Teile 4,4'-Bipyridyl, was einer Ausnutzung von 20 % des eingesetzten Aluminiums und 29 % des eingesetzten Pyridins entsprach.A repetition of the procedure of this example with the modification that the aluminum-pyridine reaction Was carried out for 17 hours at 30 ° C and the oxidation by adding 66 parts Nitrobenzene was carried out, gave 17.3 parts of 4,4'-bipyridyl, which corresponds to a utilization of 20% of the aluminum used and 29% of the pyridine used corresponded.
Die Umsetzung von 10 Teilen Aluminiumpulver mit Pyridin unter Rückfluß wurde durch Zusatz von 2 Teilen Mercurichlorid und dann 2 Teilen Natrium eingeleitet. Die Menge an zugesetztem Pyridin wurde verändert, um eine zu hohe Viskosität der Mischung zu vermeiden, und die Umsetzungszeiten wurden gemäß der folgenden Tabelle ebenfalls verändert. Die sich so ergebende Reaktionsmischung wurde durch Einleiten einer Luft/Stickstoffmischung in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise oxydiert.The reaction of 10 parts of aluminum powder with pyridine under reflux was carried out by adding Introduced 2 parts of mercury chloride and then 2 parts of sodium. The amount of pyridine added was changed in order to avoid too high a viscosity of the mixture, and the reaction times were also changed according to the following table. The resulting reaction mixture was through Introducing an air / nitrogen mixture in the manner described in Example 6 is oxidized.
Eingesetztes Pyridin (Teile) Used pyridine (parts)
Gebildetes 4,4'-Bipyridyl (Teile) .
Ausnutzung des Aluminiums (%)
Ausnutzung des Pyridins (%) ...4,4'-Bipyridyl formed (parts).
Utilization of aluminum (%)
Utilization of pyridine (%) ...
Die Umsetzung von 10 Teilen Aluminiumpulver und 399 Teilen Pyridin wurde durch Zusatz von 3 Teilen Mercurichlorid eingeleitet, und die Umsetzung wurde 3,75 Stunden langr.bei 116° C durchgeführt. Die Umsetzungsmischungiwurde dann durch Einleiten einer Luft/Stickstoffmischung (1:1) in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise oxydiert. Eine Analyse des Endproduktes zeigte, daß dieses 14,3 Teile 4,4'-Bipyridyl enthielt, was einer 16%igen Ausnutzung des Aluminiums oder 17,4%igen Ausnutzung des Pyridins entsprach. The reaction of 10 parts of aluminum powder and 399 parts of pyridine was initiated by the addition of 3 parts of mercuric chloride, and the reaction was conducted for 3.75 hours long r .for 116 ° C. The reaction mixture was then oxidized in the manner described in Example 6 by introducing an air / nitrogen mixture (1: 1). Analysis of the end product showed that it contained 14.3 parts of 4,4'-bipyridyl, which corresponded to 16% utilization of the aluminum or 17.4% utilization of the pyridine.
Die Arbeitsweise dieses Beispiels wurde mit der Abwandlung wiederholt, daß 150 Teile Pyridin eingesetzt wurden und der Mischung nach Einleitung der Umsetzung 150 Teile Ν,Ν-Dimethylanilin zugesetzt wurden. Es wurden 1,7 Teile 4,4'-Bipyridyl erhalten, was einer 2%igen Ausnutzung des Aluminiums oder 7%igen Ausnutzung des Pyridins entsprach.The procedure of this example was repeated with the modification that 150 parts of pyridine were used and 150 parts of Ν, Ν-dimethylaniline were added to the mixture after initiation of the reaction. 1.7 parts of 4,4'-bipyridyl were obtained, which corresponds to a 2% utilization of the aluminum or 7% utilization of the pyridine corresponded.
Die Arbeitsweise wurde nochffiajs wiederholt unter Anwendung einer Mischung aus 150 Teilen Pyridin und 250 Teilen Ν,Ν-Dimethylanilin an Stelle der 399 Teile Pyridin. Auf diese Weise wurden 2,9 Teile 4,4'-Bipyridyl erhalten, was einer Ausnutzungen 3% des eingesetzten Aluminiums oder 5% des><eingesetzten Pyridins entsprach.The procedure has been repeated under nochffiajs Use of a mixture of 150 parts of pyridine and 250 parts of Ν, Ν-dimethylaniline in place of the 399 parts of pyridine. In this way, 2.9 parts of 4,4'-bipyridyl were obtained, which is one of the utilizations 3% of the aluminum used or 5% of the> <pyridine used corresponded.
309 545/532309 545/532
Claims (15)
bekannten Verfahren zur Herstellung dieses Stoffs Die Menge an zugesetztem Initiator kann beträchthaben aber den Nachteil, daß Mischungen von iso- lieh variieren. Im allgemeinen liegen die entsprechenden meren Bipyridylen entstehen, aus denen das gewünschte Mengen bei mindestens 2 °/0 und vorzugsweise min-4,4'-Isomer abgetrennt werden muß. Ein bekanntes destens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf Aluminium, Verfahren zur Herstellung dieses Stoffs ist in der 25 das in der Mischung umgesetzt wird. In gewissen deutschen Patentschrift 358 397 und in der USA.- Fällen können größere Mengen notwendig sein, beiPatentschrift 2 773 066 beschrieben. Bei diesen Ver- spielsweise wenn das Metall nicht rein ist oder wenn fahren wird Pyridin mit Natrium umgesetzt, und das das Pyridin/Metall-Gemisch nicht trocken ist. Unter erhaltene Umsetzungsprodukt wird dann oxydiert. extremen Verhältnissen können Mengen von 20% Dieses Verfahren besitzt nicht nur den Nachteil der 3° oder mehr, bezogen auf das verwendete Aluminium, Bildung von Mischungen von isomeren Bipyridylen, erforderlich sein. Die obere Grenze ist in hohem Maße sondern es weist auch noch den Nachteil auf, daß das von wirtschaftlichen Überlegungen und der gewünsch-Natriummetall außerordentlich reaktionsfähig ist und ten Umsetzungsgeschwindigkeit abhängig. In gewissen deshalb bei der Umsetzung spezielle Vorkehrungen Fällen können geringere Mengen ausreichend sein, getroffen werden müssen. 35 beispielsweise wenn die Reaktionsstoffe sehr rein sind. Es wurde nunmehr gefunden, daß bei dem zuletzt Das Metall/Pyridin-Umsetzungsprodukt ist ebenfalls genannten Verfahren ein Reaktionsprodukt erhalten als Initiator wirksam, so daß, nachdem die Umsetzung wird, das überwiegend aus 4,4'-Bipyridyl besteht und einmal eingesetzt hat, weitere Zusätze von Metall nur geringe Mengen unerwünschter isomerer Bi- und/oder Pyridin gemacht werden können, ohne daß pyridyle enthält, wenn man an Stelle von Natrium mit 40 der Zusatz von weiterem Initiator erforderlich ist. Es einem speziellen aktivierten Aluminium arbeitet. ist gewöhnlich zweckmäßig, die Umsetzung bei Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur atmosphärischem Druck durchzuführen, jedoch kön-Herstellung von 4,4'-Bipyridyl aus Pyridin, welches nen gewünschtenfalls auch höhere oder niedrigere dadurch gekennzeichnet ist, daß man überschüssiges Drücke angewandt werden:'4,4'-Bipyridyl is a valuable intermediate product, whereupon only the sodium, which is free for the manufacture of herbicidal agents, is broken down. The so far generated 20 radicals, is added,
known processes for the production of this substance. The amount of initiator added can, however, have the disadvantage that mixtures of iso- lent vary. In general, the corresponding meric bipyridyls are formed, from which the desired amount must be separated off at at least 2 ° / 0 and preferably min-4,4'-isomer. A known at least 5 percent by weight, based on aluminum, method for producing this substance is in the 25 which is reacted in the mixture. In certain German patent 358 397 and in the USA. Cases larger amounts may be necessary, described in patent 2,773,066. For example, when the metal is not pure or when driving, pyridine is reacted with sodium and the pyridine / metal mixture is not dry. The reaction product obtained is then oxidized. under extreme conditions, quantities of 20% can be required. This process not only has the disadvantage of 3 ° or more, based on the aluminum used, formation of mixtures of isomeric bipyridyls. The upper limit is to a large extent but it also has the disadvantage that it is extremely reactive and the rate of conversion depends on economic considerations and the desired sodium metal. In certain cases, therefore, when implementing special precautions, smaller amounts may be sufficient to have to be taken. 35, for example, if the reactants are very pure. It has now been found that in the process mentioned last, a reaction product is obtained as an initiator, so that after the reaction, which consists predominantly of 4,4'-bipyridyl and has started once, another reaction product is obtained Additions of metal only small amounts of undesirable isomeric bi- and / or pyridines can be made without containing pyridyls if the addition of further initiator is necessary instead of sodium with 40. It works a special activated aluminum. it is usually appropriate to carry out the reaction in the subject of the invention is a process for atmospheric pressure, but it is possible to produce 4,4'-bipyridyl from pyridine, which, if desired, is also characterized by higher or lower pressures being used : '
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