DE2032403C3 - Process for the preparation of 2-aminopyridines - Google Patents
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Description
in der R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mil i bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest, einen Cycloalkylrest mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Pyridylrest, R' entweder ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R" entweder ein Wasserstoffatom oder einen ger^benenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 2-Hydroxypyridin der allgemeinen Formel IIin which R is a hydrogen atom, an alkyl radical with i up to 6 carbon atoms, a phenyl radical, a cycloalkyl radical having 5 to 6 carbon atoms or a pyridyl radical, R 'either a hydrogen atom or a methyl radical and R "either a Hydrogen atom or an optionally branched one Means an alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms, characterized in that a 2-hydroxypyridine of the general formula II
(H)(H)
in der R' und R" die obige Bedeutung aufweisen, mit einem Amin der allgemein Formel NH2R (HI), in der R die obige Bedeutung besitzt, bei einer Temperatur zwischen 200 und 500° C unter erhöhtem Druck umsetzt.in which R 'and R "have the above meaning, with an amine of the general formula NH2R (HI), in which R has the above meaning at a temperature between 200 and 500 ° C under increased pressure implements.
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Es sind zahlreiche technische Verfahren zur Herstellung von 2-Aminopyridinen bekannt So besteht das vorteilhafteste Verfahren zur Herstellung von 2-Aminopyridin darin, Pyridin mit Natriumamid in N,N-Dimethylanilin umzusetzen. Diese zum erstenmal von Tschitschibabin und Zeide [J. Russ. Phys. Chem. Soo, 46, 1216 (1914); C A. 9, 1901 (1915)] beschriebene Reaktion verläuft mit zufriedenstellender Ausbeute. In Anbetracht des Erfordernisses, in wasserfreiem Medium zu arbeiten und Natriumamid zu verwenden, hat das so erhaltene 2-Aminopyridin jedoch einen hohen Gestehungspreis. Außerdem ist dieses Verfahren auf die Herstellung von 2-Aminopyridinen mit prjmärer Amingruppe beschränkt. So ist es zur Herstellung von 2-Aminopyridinen, die eine sekundäre Aminogruppe aufweisen, erforderlich, zunächst ein 2-Halogenpyridin (im allgemeinen aus Pyridin selbst) herzustellen und dieses dann mit einem primären Amin umzusetzen. Aus J. Chem. Soc. (1948), S. 198 ff, ist ein Verfahren zur Herstellung von 4-Amino-3-methylpyridin durch Erwärmen des entsprechenden Hydroxypyridine mit einer wäßrigen konzentrierten Ammoniaklösung bekannt. Dabei wird als Katalysator Kupferpulver oder Kupfersulfat verwendet. Jedoch besitzt dieses Verfahren den Nachteil, lediglich geringe Ausbeuten an Aminopyridinen zu liefern.Numerous technical processes for the production of 2-aminopyridines are known most advantageous process for making 2-aminopyridine in it, pyridine with sodium amide in N, N-dimethylaniline to implement. This was first published by Tschitschibabin and Zeide [J. Soot. Phys. Chem. Soo, 46, 1216 (1914); C A. 9, 1901 (1915)] proceeds with satisfactory results Yield. Considering the need to work in an anhydrous medium and sodium amide too use, the 2-aminopyridine obtained in this way, however, has a high cost price. Besides, this is Process restricted to the preparation of 2-aminopyridines with a primary amine group. That's how it is Production of 2-aminopyridines, which have a secondary amino group, required first a Preparing 2-halopyridine (generally from pyridine itself) and then using a primary amine to implement. From J. Chem. Soc. (1948), p. 198 ff, is a Process for the preparation of 4-amino-3-methylpyridine by heating the corresponding hydroxypyridine known with an aqueous concentrated ammonia solution. Copper powder is used as a catalyst or copper sulfate is used. However, this process has the disadvantage of only low yields Deliver aminopyridines.
Es wusde nun ein allgemeines Verfahren zur Herstellung von primären und sekundären 2-Aminopyridinen gefunden, das gute Ausbeuten der gewünschten Endprodukte liefert.There was now a general process for the preparation of primary and secondary 2-aminopyridines found that gives good yields of the desired end products.
55 Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von 2-Aminopyridinen der allgemeinen Formel 55 The invention therefore relates to a process for the production of 2-aminopyridines of the general formula
in der R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest, einen Cycloalkylrest mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Pyridylrest R' entweder ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R" entweder ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein 2-Hydroxypyridin der allgemeinen Formelin which R is a hydrogen atom, an alkyl radical with 1 to 6 Carbon atoms, a phenyl radical, a cycloalkyl radical having 5 to 6 carbon atoms or a Pyridyl radical R 'either a hydrogen atom or a methyl radical and R ″ either a hydrogen atom or an optionally branched alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms denotes that thereby is characterized in that one is a 2-hydroxypyridine general formula
R"R "
R'
OHR '
OH
in der R' und R" die obige Bedeutung aufweisen, mit einem Amin der allgemeinen Formel NH2R (IH), in der R die obige Bedeutung besitzt, bei einer Temperatur zwischen 200 und 500° C unter erhöhtem Druck umsetztin which R 'and R "have the above meaning, is reacted with an amine of the general formula NH 2 R (IH), in which R has the above meaning, at a temperature between 200 and 500 ° C. under elevated pressure
Im besonderen besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, ein 2-Hydroxypyridin der allgemeinen Formel II mit Ammoniak oder einem Amin der allgemeinen Formel III umzusetzen, wobei man die Reaktanten auf eine Temperatur zwischen 200 und 500° C und vorzugsweise zwischen 250 und 400° C bringt. Die Reaktanten werden in solchen Mengen eingesetzt daß zumindest 1 Mol Amin je Mol 2-Hydroxypyridin vorhanden ist Man kann einen beträchtlichen Überschuß an Amin verwenden, ohne daß dies für die Reaktion schädlich wäre, doch beträgt in der Praxis das Molverhältnis Amin/2-Hydroxypyridin vorteilhafterweise zwischen 2 und 15, um eine übermäßige Druckentwicklung zu vermeiden, was insbesondere für den Fall von Aminen mit niedrigem Siedepunkt zutrifftIn particular, the inventive method consists in using a 2-hydroxypyridine of the general Formula II to react with ammonia or an amine of the general formula III, wherein the Reactants at a temperature between 200 and 500 ° C and preferably between 250 and 400 ° C brings. The reactants are used in such amounts that at least 1 mole of amine per mole 2-hydroxypyridine is present. A considerable excess of amine can be used without that this would be detrimental to the reaction, but in practice the molar ratio is amine / 2-hydroxypyridine advantageously between 2 and 15, in order to avoid excessive pressure development, what is particularly true in the case of amines with a low boiling point
Zur Erzielung einer Reaktionsgeschwindigkeit, die nicht zu langsam ist ist es erforderlich, in die Apparatur eine solche Mindestmenge an Reaktionskomponenten einzuführen, daß der gebildete Druck ausreichend hoch ist. Diese Menge an Reaktionskomponenten und infolgedessen auch der Druck hängt ersichtlicherweise von den Reaktionskomponenten ab, und es ist nicht möglich, einen bevorzugten Bereich allgemein anzugeben. Es ist ersichtlich, daß der Druck, bei dem die Reaktion durchgeführt wird, um so höher ist, je flüchtiger die Reaktionskomponenten sind. So kann im Falle von Ammoniak und 2-Hydroxypyridin dieser Druck in der Größenordnung von 20 bis 400 bar liegen und beträgt vorzugsweise zwischen 50 und 150 bar.In order to achieve a reaction rate that is not too slow, it is necessary to use the apparatus to introduce such a minimum amount of reaction components that the pressure formed is sufficiently high is. This amount of reaction components and consequently also the pressure obviously depends on the reaction components, and it is not possible to generally specify a preferred range. It can be seen that the higher the pressure at which the reaction is carried out the reaction components are more volatile. So in the case of ammonia and 2-hydroxypyridine this Pressure on the order of 20 to 400 bar and is preferably between 50 and 150 bar.
Die Reaktion kann in An- oder Abwesenheit von Lösungsmitteln durchgeführt werden. Im allgemeinen sind Lösungsmittel nicht unbedingt erforderlich, da die Reaktionskomponenten zumeist unter den Reaktionsbedingungen in flüssiger Form vorliegen. Wenn eine der beiden Reaktionskomponenten einen erhöhten Schmelzpunkt besitzt, so kann es jedoch vorteilhaft sein, eine chemisch inerte Verbindung zuzugeben, die in flüssigem Zustand unter den Reaktionsbedineunsen dieThe reaction can be carried out in the presence or absence of solvents. In general Solvents are not absolutely necessary, since the reaction components are mostly in liquid form under the reaction conditions. If any of the both reaction components has an elevated melting point, it can be advantageous, however, to add a chemically inert compound which is in the liquid state under the reaction conditions
Bildung einer Lösung mit den Reaktionskomponenten begünstigtFormation of a solution with the reaction components is favored
Nach beendeter Reaktion werden die 2-Aminopyridine aus dem Medium nach jeder bekannten Arbeitsweise abgetrennt Unter diesen hat sich die Destillation unter vermindertem Druck als besonders geeignet erwieseaAfter the reaction has ended, the 2-aminopyridines are removed from the medium by any known method separated Among these, distillation under reduced pressure has proven particularly suitablea
Das 2-Hydroxypyridin kann beispielsweise aus Glutarsäure hergestellt werden: Im Verlaufe einer ersten Stufe überfuhrt man die Glutarsäure in ό-Valerolactam, beispielsweise nach der in der FR-PS ι ο 8 79 918 beschriebenen Arbeitsweise, und dehydriert dann das ό-Valerolactam in einer zweiten Stufe nach der von Galimovsky und Späth [Ber.69,2059(1936)] beschriebenen Arbeitsweise zum 2-Hydroxypyridin.The 2-hydroxypyridine can for example be made from glutaric acid: In the course of a the first stage converts the glutaric acid into ό-valerolactam, for example according to that in the FR-PS ι ο 8 79 918 described procedure, and then dehydrated the ό-valerolactam in a second stage after the von Galimovsky and Späth [Ber. 69,2059 (1936)] described procedure for 2-hydroxypyridine.
Als Beispiele für die erfindungsgemäß einsetzbaren ι s 2-Hydroxypyridine der allgemeinen Formel II kann man die folgenden nennen:As examples of the ι s which can be used according to the invention 2-Hydroxypyridines of the general formula II can be used name the following:
2-Hydroxypyridin, 3-Methyl-2-hydroxypyridin und 4-Butyl-2-hydroxypyridin.2-hydroxypyridine, 3-methyl-2-hydroxypyridine and 4-butyl-2-hydroxypyridine.
Unter den Aminen der allgemeinen Formel Hi kann man als Beispiele die folgenden nennen:Among the amines of the general formula Hi, the following can be named as examples:
Ammoniak, Methylamin, Propylamin, Cyclohexylamin, Anilin, 2-Aminopyridin und 4-Aminopyridin.Ammonia, methylamine, propylamine, cyclohexylamine, Aniline, 2-aminopyridine and 4-aminopyridine.
Die 2-Aminopyridine der allgemeinen Formel I weisen eine große industrielle Bedeutung als Ausgangsmaterialien, die bei der Herstellung von therapeutisch wirksamen Derivaten, insbesondere Antihistaminmitteln, verwendet werden, auf.The 2-aminopyridines of the general formula I are of great industrial importance as starting materials, those involved in the production of therapeutically effective derivatives, in particular antihistamine agents, used on.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.
In einen Autoklav mit einem Fassungsvermögen von 125 cm3 bringt man 2,23 g 2-Hydroxypyridin und 6 g gasförmiges Ammoniak ein und bringt den Autoklav während 31/2 Stunden auf 3000C. Der Druck in dem Autoklav beträgt etwa 100 bar. Nach Abkühlen wird die feste Reaktionsmasse mit Methanol extrahiert. Nach Einengen der Extrakte erhält man einen Rückstand von 2,155 g, der 653% 2-Aminopyridin und 31,6% 2-Hydroxypyridin enthält (Bestimmung durch Dampfphasen-Chromatographie einer methanolischen Lösung mit einem Gehalt von 50%). Durch Destillation unter vermindertem Druck isoliert man eine Fraktion vom Kp.2o=lO5°C, die 1,1 g wiegt und dem 2-Aminopyridin entspricht das durch Infrarotspektroskopie und durch sein Massenspektrum identifiziert wurde.2.23 g of 2-hydroxypyridine and 6 g of gaseous ammonia are placed in an autoclave with a capacity of 125 cm 3 and the autoclave is brought to 300 ° C. for 31/2 hours. The pressure in the autoclave is about 100 bar. After cooling, the solid reaction mass is extracted with methanol. After concentrating the extracts, a residue of 2.155 g is obtained which contains 653% 2-aminopyridine and 31.6% 2-hydroxypyridine (determined by vapor phase chromatography of a methanolic solution with a content of 50%). A fraction with a boiling point of 10 ° C., which weighs 1.1 g and corresponds to 2-aminopyridine which was identified by infrared spectroscopy and its mass spectrum, is isolated by distillation under reduced pressure.
In einen Autoklav mit einem Fassungsvermögen von 125 cm3 bringt man 7,8 g 2-Hydroxypyridin und 32 g gasförmiges Ammoniak ein. Im Verlauf der Temperaturerhöhung bis auf 3500C führt man Ammoniak regelmäßig so ab, daß der Druck etwa 150 bar beträgt. Man beläßt anschließend 3 Stunden bei 350° C. Nach Abkühlen, Extraktion mit Methanol und Einengen der Extrakte erhält man 7,9 g einer Festsubstanz, die 91% 2-Aminopyridin (Bestimmung durch Dampfphasenchromatographie) enthält Die Festsubstanz wird in 80 cm3 einer wäßrigen Kaliumhydroxydlösung mit einem Gehalt von 20 g Kaliumhydroxyd je 100 cm3 Lösung gelöst. Nach Extraktion mit Äther und anschließendem Einengen der Extrakte erhält man das 2-Aminopyridin.7.8 g of 2-hydroxypyridine and 32 g of gaseous ammonia are placed in an autoclave with a capacity of 125 cm 3. In the course of the temperature increase up to 350 ° C., ammonia is regularly removed in such a way that the pressure is about 150 bar. It then leaves 3 hours at 350 ° C. After cooling, extraction with methanol and concentration of the extracts to obtain 7.9 g of a solid substance, 91% of 2-aminopyridine (determined by vapor phase chromatography) containing the solid substance is in 80 cm 3 of an aqueous Potassium hydroxide solution with a content of 20 g of potassium hydroxide per 100 cm 3 of solution. After extraction with ether and subsequent concentration of the extracts, 2-aminopyridine is obtained.
Man arbeitet wie im Beispiel 2 während 3 Stunden bei 2500C, wobei man Ammoniak jedoch so abzieht, daß der Druck in dem Autoklav 50 bar beträgt Man erhält einen Rückstand von 7,5 g, der 70% 2-Aminopyridin enthält (Bestimmung durch Dampfphasenchromatographie). The procedure is as in Example 2 for 3 hours at 250 ° C., but ammonia is removed in such a way that the pressure in the autoclave is 50 bar. A residue of 7.5 g containing 70% of 2-aminopyridine is obtained (determined by Vapor phase chromatography).
In einen 125-cm3-Autoklav bringt man 2,56 g 2-Hydroxy-6-methy!pyridin und 6 g gasförmiges Ammoniak ein.2.56 g of 2-hydroxy-6-methylpyridine and 6 g of gaseous ammonia are placed in a 125 cm 3 autoclave.
Der Autoklav wird während 3'/2 Stunden auf 300° C gebracht während der Druck sich um 100 bar herum einstellt Nach Abkühlen, Extraktion mit Methanol und Entfernung des Lösungsmittels erhält man einen Rückstand von 2,57 g, aus welchem man durch Destillation unter vermindertem Druck 0,77 g 2-Amino-6-methylpyridin isoliertThe autoclave is heated to 300 ° C. for 3½ hours brought while the pressure adjusts to around 100 bar. After cooling, extraction with methanol and Removal of the solvent leaves a residue of 2.57 g, from which one can through Distillation under reduced pressure 0.77 g of 2-amino-6-methylpyridine isolated
In einen 125-ml-Autoklav bringt man 5 g 2-Hydroxypyridin und 5 g Anilin ein. Man bringt den Autoklav 5 Stunden auf 3500C. Nach Abkühlen wird die Reaktionsmasse mit Methanol extrahiert Durch Einengen der Extrakte erhält man einen Rückstand von 9,2 g, der 30,3% 2-Phenylamino-pyridin enthält (Bestimmung durch Dampfphasenchromatographie).5 g of 2-hydroxypyridine and 5 g of aniline are placed in a 125 ml autoclave. The autoclave is brought to 350 ° C. for 5 hours. After cooling, the reaction mass is extracted with methanol. Concentration of the extracts gives a residue of 9.2 g which contains 30.3% 2-phenylaminopyridine (determination by vapor phase chromatography).
In einen 125-ml-Autoklav bringt man 5 g 2-Hydroxypyridin und 5 g 2-Aminopyridin ein und bringt den Autoklav 5 Stunden auf 3500Q Nach Abkühlen, Extraktion mit Methanol und Einengen der Extrakte erhält man einen Rückstand von 933 g, der 41,5% Dipyridylamin (Bestimmung durch Dampfphasenchromatographie) enthält Der Rückstand, der kein 2-Hydroxypyridin mehr enthält wird in 200 cm3 Wasser suspendiert. Man extrahiert viermal mit je 50 cm3 Äther, engt die Extrakte ein und kristallisiert den erhaltenen Rückstand aus 50 cm3 eines Gemisches Wasser-Äthanol (50 zu 50 Volumina) um. Man erhält so 2 g Dipyridylamin vom F. = 94 bis 95° C.In a 125 ml autoclave using 5 g of 2-hydroxypyridine and 5 g of 2-aminopyridine brings and brings the autoclave for 5 hours at 350 0 Q After cooling, extraction with methanol and concentration of the extracts gave a residue of 933 is obtained g, the Contains 41.5% dipyridylamine (determined by vapor phase chromatography). The residue, which no longer contains 2-hydroxypyridine, is suspended in 200 cm 3 of water. It is extracted four times with 50 cm 3 of ether each time, the extracts are concentrated and the residue obtained is recrystallized from 50 cm 3 of a mixture of water and ethanol (50 to 50 volumes). This gives 2 g of dipyridylamine with a temperature of 94 to 95 ° C.
Der folgende Versuch zeigt daß beim Verfahren gemäß J. Chem. Soc, 1948, S. 198 ff, lediglich geringe Ausbeuten erzielt werden:The following experiment shows that in the process according to J. Chem. Soc, 1948, p. 198 ff, only slight Yields can be achieved:
In einen 125-ml-Autoklav wurden 2 g 2 (bzw. 4)-Hydroxypyridin, 20 ml einer wäßrigen Ammoniaklösung (d= 0,92) und gegebenenfalls Spuren von Kupferpulver oder Kupfersulfat eingebracht. Es wurde auf 200° C erwärmt und der Autoklav 19 Stunden auf dieser Temperatur gehalten.2 g of 2 (or 4) -hydroxypyridine, 20 ml of an aqueous ammonia solution (d = 0.92) and possibly traces of copper powder or copper sulfate were placed in a 125 ml autoclave. It was heated to 200 ° C. and the autoclave was kept at this temperature for 19 hours.
Nach Abkühlen wurde ein großer Kaliumhydroxyd-Überschuß zugesetzt und anschließend mit Äther extrahiert. Beim Eindampfen des Äthers fiel das Aminopyridin an (identifiziert durch IR-Spektrum).After cooling, there was a large excess of potassium hydroxide added and then extracted with ether. When the ether was evaporated, it fell Aminopyridine (identified by IR spectrum).
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FR6922016 | 1969-06-30 |
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