DE3135574A1 - "METHOD FOR PRODUCING 5-ISOPROPYL-4-METHYL-6-HYDROXYPYRIMIDINE" - Google Patents
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Description
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(J(J
Verfahren procedure zur Herstellung von 5-Isopropyl-4-methyI-6-hydroxypyrimidinfor the production of 5-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidin. The present invention relates to a process for the preparation of 2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine.
2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidin, nachfolgend Oxypyrimidin genannt, ist ein wertvolles Zwischenprodukt für die Herstellung von Estern der Thiophosphorsäure, die eine ausgezeichnete insektizide und akarizide Wirkung haben. Solche Thiophosphorsäureester sind beispielsweise in der US-Patentschrift 2,754,243 beschrieben. Eine dieser Verbindungen , nämlich O,O-Diäthy1-0-(2-isopropy1-4-methy1-6-pyrimidy1)-2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine, hereinafter referred to as oxypyrimidine, is a valuable intermediate for the production of esters of thiophosphoric acid, which are excellent insecticides and have acaricidal effects. Such thiophosphoric acid esters are described, for example, in US Pat. No. 2,754,243. One of those connections , namely O, O-diethy1-0- (2-isopropy1-4-methy1-6-pyrimidy1) -
(D thiophosphat ist unter der Bezeichnung DIAZINON im Handel. Da das Produkt in grossen Mengen hergestellt und verkauft wird, ist jede Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Oxypyrimidin von wirtschaftlicher Bedeutung. (D thiophosphate is sold under the name DIAZINON. Since the product is manufactured and sold in large quantities, any improvement in the process for the manufacture of oxypyrimidine is of economic importance.
Das gegenwärtig technisch wichtigste Verfahren zur Herstellung von Oxypyrimidin umfasst drei Stufen. In der ersten Stufe wird Isobutyronitril mit einem niederen Alkanol, beispielsweise Methanol oder Aethanol, und Chlorwasserstoff zum entsprechenden Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid umgesetzt. Dieses wird dann in der zweiten Stufe durch . Umsetzung mit Ammoniak in das Amidin-Hydrochlorid der Isobuttersäure übergeführt, welches in der dritten Stufe bei der Umsetzung mit einem Acetessigsäurealkylester in einer Ringschlussreaktion das Oxypyrimidin liefert. Dieses Verfahren kann durch die folgenden Reaktionsgleichungen dargestellt werden:The technically most important process for the production of Oxypyrimidine comprises three stages. In the first stage, isobutyronitrile is mixed with a lower alkanol, for example methanol or ethanol, and hydrogen chloride converted to the corresponding imino isobutyrate hydrochloride. This is then done in the second stage. Reaction with ammonia converted into the amidine hydrochloride of isobutyric acid, which in the third stage in the reaction with a Acetoacetic acid alkyl ester in a ring-closing reaction which yields oxypyrimidine. This procedure can be carried out by the following reaction equations being represented:
Stufe 1step 1
/CH-GN + ROH 5£±->
/C
GH3 CH3 OR/ CH-GN + ROH £ 5 ± -> / C
GH 3 CH 3 OR
Isobutyronitril Isobuttersäureiminoester-HydrochloridIsobutyronitrile isobutyric acid iminoester hydrochloride
Stufe 2Level 2
CH3 /NH.HC1 CH3 / CH 3 /NH.HC1 CH 3 /
/ΪΗ-gC + NH, > /CH"CC/ ΪΗ-gC + NH,> / CH " C C
GH3 OR CH3 T)IHGH 3 OR CH 3 T) IH
Isobutyranidin-HydrochloridIsobutyranidine hydrochloride
Stufe 3level 3
CH„CH "
X— "^ + CHn-S-CH0-S-OR >Λ ^CH-V yi-0H X - "^ + CH n -S-CH 0 -S-OR> Λ ^ CH-V y i-0H
/^ 3-C-CH2COR > /CH\ // ^ 3 -C-CH 2 COR> / CH \ /
CH, m, 1. OH CH- TSTCH, m, 1. OH CH- TST
J z © J z ©
2 H2 H
OxypyrimidinOxypyrimidine
Dieses Verfahren wird mit Wasser als Lösungsmittel durchgeführt. Eine Variante dieses Verfahrens ist in der US-Patentschrift 4,014,879 beschrieben.This process is carried out with water as the solvent. One A variant of this process is described in US Pat. No. 4,014,879.
Es sind auch bereits einige alternative Verfahren zur Herstellung von Oxypyrimidin vorgeschlagen worden. So kann Oxypyrimidin beispielsweise nach der japanischen Patentschrift 557,103 ausgehend von ß-Acylaminocrotonamid erhalten werden, welches seinerseits aus dem durch Umsetzung von Diketen und Ammoniak herstellbaren ß-Aminocrotonamid und Säureanhydrid oder Säurehalogenid erhalten wird. Nach einemSome alternative methods of making oxypyrimidine have also been proposed. For example, oxypyrimidine can according to Japanese Patent 557,103 starting from ß-acylaminocrotonamide, which in turn from the ß-aminocrotonamide which can be produced by reacting diketene and ammonia and acid anhydride or acid halide is obtained. After a
in der japanischen Patentanmeldung Sho 48-39,492 beschriebenen Verfahren kann Oxypyrimidin durch Umsetzung von ß-Aminocrotonamid und einem Isobuttersäurealkylester erhalten werden.in Japanese Patent Application Sho 48-39,492 Oxypyrimidine can be obtained by reacting β-aminocrotonamide and an alkyl isobutyrate.
Nach dem in der US-Patentschrift 4,018,771 beschriebenen Verfahren wird Isobuttersäureamid mit Diketen zu N-Acetoacetylbuttersäureamid umgesetzt, welches bei der weiteren Umsetzung mit Ammoniak Oxypyrimidin liefert. Nach einem weiteren, in der US-Patentschrift 4,052,396 beschriebenen Verfahren wird Oxypyrimidin durch Umsetzung von Isobutyronitril mit Diketen und Chlorwasserstoff und weitere Umsetzung des gebildeten Zwischenproduktes mit Ammoniak erhalten. Schliesslich kann Oxypyrimidin auch nach dem in der US-Patentschrift 4,052,397 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, indem man Diketen zunächst durch Umsetzung mit Ammoniak in ß-Aminocrotonamid überführt und dieses anschliessend in Gegenwart von Natriumisobutylat mit Isobuttersäure-isobutylester umsetzt.Following the procedure described in US Pat. No. 4,018,771 Isobutyric acid amide reacted with diketene to form N-acetoacetylbutyric acid amide, which upon further reaction with ammonia yields oxypyrimidine. According to another described in U.S. Patent 4,052,396 Process is formed by reacting isobutyronitrile with diketene and hydrogen chloride and further reacting the oxypyrimidine Obtained intermediate product with ammonia. Finally, oxypyrimidine can can also be prepared by the process described in US Pat. No. 4,052,397 by first reacting diketene converted with ammonia into ß-aminocrotonamide and this then in the presence of sodium isobutylate with isobutyric acid isobutyl ester implements.
Diese Verfahren vermochten jedoch das eingangs genannte 3-Stufen-Verfahren nicht zu ersetzen, zumal die in der ersten Stufe dieses Verfahrens durchgeführte Herstellung des Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorids dadurch wesentlich verbessert wurde, dass man Isobutyronitril, Chlorwasserstoff und Methanol in methanolischer Lösung kontinuierlich in Gegenwart von überschüssigem Chlorwasserstoff umsetzte. Dieses Verfahren ist in der US-Patentschrift 4,111,976 beschrieben. In der zweiten und dritten Stufe wird jedoch nach wie vor Wasser als Lösungsmittel für die Herstellung des Amidins (Stufe 2) und für den Ringschluss (Stufe 3) verwendet.However, these processes were capable of the 3-step process mentioned at the beginning not to be replaced, especially since the production of isobutyric acid iminoester hydrochloride carried out in the first stage of this process This was significantly improved by the fact that isobutyronitrile, hydrogen chloride and methanol were continuously added in methanolic solution reacted in the presence of excess hydrogen chloride. This process is described in U.S. Patent 4,111,976. In the second However, the third and third stage still uses water as the solvent for the preparation of the amidine (stage 2) and for the ring closure (Level 3) used.
Die alleinige Verwendung von Wasser als Lösungsmittel macht einen grossen Ueberschuss von Acetessigsäurealkylester notwendig, der vorzugsweise etwa 30% beträgt. Dieser Ueberschuss ist notwendig, um die durch Hydrolyse entstehenden Verluste an Acetessigsäurealkylester auszugleichen. Es wurde bereits versucht, den erforderlichen Ueberschuss anThe sole use of water as a solvent makes a big one Excess of alkyl acetoacetate is necessary, which is preferably about 30%. This excess is necessary to get through Compensate for losses of alkyl acetoacetate resulting from hydrolysis. Attempts have already been made to obtain the required excess
Äcetessigsäurealkylester dadurch zu verringern, dass man die Ringschlussreaktion in einem zweiphasigen, aus Wasser und einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel bestehenden Reaktionsmedium in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators durchführte. Die Anwendung dieser zweiphasigen Lösungsmittelsysteme hat jedoch in der Praxis in Bezug auf die Ausbeute keine Vorteile gebracht.Acetoacetic acid alkyl ester by reducing the ring closure reaction in a two-phase, from water and one with water immiscible organic solvent existing reaction medium carried out in the presence of a phase transfer catalyst. However, the application of these two-phase solvent systems has in practice brought no advantages in terms of yield.
Es wurde nun gefunden, dass der bei der Durchführung des eingangs genannten Verfahrens in Wasser erforderliche üeberschuss an Äcetessigsäurealkylester ohne nachteilige Auswirkung auf die Ausbeute wesentlich reduziert werden kann, wenn man die Umsetzung des Isobuttersäureiminoesters gemäss Stufe 2 und die nachfolgende Umsetzung des Amidine mit dem Äcetessigsäurealkylester gemäss Stufe 3 in Gegenwart eines niederen Alkanols, wie Methanol,oder Aethanol, durchführt. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von 2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidins ist daher dadurch gekennzeichnet, dass man ein Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid der FormelIt has now been found that when carrying out the aforementioned Process in water required excess of Äcetoessigsäurealkylester without any adverse effect on the yield substantially can be reduced if the reaction of the isobutyric acid iminoester according to step 2 and the subsequent reaction of the amidine with the Äcetessigsäurealkylester according to stage 3 in the presence of a lower one Alkanols, such as methanol, or ethanol, performs. The inventive Process for the preparation of 2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine is therefore characterized in that one is an isobutyric acid imino ester hydrochloride the formula
CH3 CH 3
>H-C(
CH3 > HC (
CH 3
>HC(> HC (
O-AlkylO-alkyl
in welcher Alkyl Methyl oder Aethyl bedeutet, unter alkalischen Bedingungen in einem Reaktionsmedium, das aus Wasser und einem niederen Alkanol aus der Gruppe Methanol und Aethanol besteht und das bis zu 75 Gew.-% Wasser enthält, zum entsprechenden Isobutyramidin-Hydrochlorid der Formelin which alkyl is methyl or ethyl, under alkaline conditions in a reaction medium consisting of water and a lower alkanol from the group consisting of methanol and ethanol and that up to Contains 75% by weight of water, to the corresponding isobutyramidine hydrochloride the formula
3χ /NH'HCl3 χ / NH'HCl
ch/ch /
umsetzt und dieses unmittelbar anschliessend im gleichen Reaktions-implemented and this immediately afterwards in the same reaction
medium unter stark alkalischen Bedingungen mit überschüssigem Acetessigsäurealkylester der Formelmedium under strongly alkaline conditions with excess acetoacetic acid alkyl ester the formula
,-C-CH0-C-, -C-CH 0 -C-
GH3-C-CH2-C-O-AlkylGH 3 -C-CH 2 -CO-alkyl
in welcher Alkyl die oben angegebene Bedeutung hat zu 2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidin umsetzt.in which alkyl has the meaning given above to 2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine implements.
Das Alkanol wird in der Regel in einer Menge von 50-800 ml pro MbI Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid verwendet. Vorzugsweise verwendet man 150-250 ml Alkanol pro Mol Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid.The alkanol is usually in an amount of 50-800 ml per MbI imino isobutyrate hydrochloride used. It is preferable to use 150-250 ml of alkanol per mole of imino isobutyrate hydrochloride.
Das Mengenverhältnis von Alkanol zu Wasser beträgt vorzugsweise 4:1 Gew.-teile. Unter den erfindungsgemäss verwendbaren Alkanolen ist Methanol bevorzugt. Als vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Reaktionsmediums erwiesen, in dem das Mengenverhältnis von Methanol zu Wasser 4:1 Gew.-teile beträgt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von reinem Methanol als Reaktionsmedium.The ratio of alkanol to water is preferably 4: 1 Parts by weight. Among the alkanols which can be used according to the invention, methanol is preferred. The use of a Reaction medium proved in which the quantitative ratio of methanol to Water is 4: 1 parts by weight. The use of pure methanol as the reaction medium is particularly preferred.
Bei der Umsetzung von Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid mit Ammoniak werden die Reaktanten im wesentlichen in äquimolarer Menge eingesetzt. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, das Ammoniak in einem Ueberschuss von 5-10 Mol% zu verwenden. Die Umsetzung von Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid und Ammoniak kann bei einer Temperatur von 0-400C durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Umsetzung im Temperaturbereich von 15-25°C durchgeführt.When imino isobutyrate hydrochloride is reacted with ammonia, the reactants are used essentially in equimolar amounts. In general, it is advantageous to use the ammonia in an excess of 5-10 mol%. The reaction of Isobuttersäureiminoester hydrochloride and ammonia can be carried out at a temperature of 0-40 0 C. The reaction is preferably carried out in the temperature range from 15-25.degree.
Die Umsetzung von Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid mit Ammoniak wird zweckmässig in der Weise durchgeführt, dass man eine Lösung von Ammoniak in dem verwendeten Alkanol vorlegt und das Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid unter Kühlung einträgt. Während des Eintragens des Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorids wird der pH-Wert des Reaktionsgemische s durch Zugabe von Alkalihydroxid im Bereich von 8,5 bis 9,0 gehalten. Als Alkalihydroxide kommen in erster Linie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid in Betracht. Diese Alkalihydroxide können dem Reaktionsgemisch als konzentrierte wässrige Lösungen oder als LösungenThe implementation of isobutyric acid iminoester hydrochloride with ammonia is expediently carried out in such a way that a solution of ammonia in the alkanol used and the isobutyric acid iminoester hydrochloride are initially charged enters under cooling. During the introduction of the isobutyric acid iminoester hydrochloride, the pH of the reaction mixture becomes s kept in the range of 8.5 to 9.0 by the addition of alkali hydroxide. Sodium hydroxide is the primary alkali hydroxide and potassium hydroxide. These alkali hydroxides can be added to the reaction mixture as concentrated aqueous solutions or as solutions
-f-1.-f-1.
in dem verwendeten Alkanol zugesetzt werden. Als konzentrierte wässrige Lösungen sind insbesondere 50%-ige Natronlauge und 50%-ige Kalilauge geeignet.be added in the alkanol used. As a concentrated aqueous Solutions are in particular 50% sodium hydroxide solution and 50% potassium hydroxide solution suitable.
Die Umsetzung des Isobutyramidin-Hydrochlorids zum Oxypyrimidin findet ohne Isolierung des Amidins unmittelbar anschliessend im gleichen Reaktionsmedium statt. Dabei werden Isobutyramidin-Hydrochlorid und Acetessigsäurealkylester vorteilhaft in einem Mol-Verhältnis von 1:1,05 bis 1:1,10 eingesetzt.The conversion of the isobutyramidine hydrochloride to the oxypyrimidine takes place without isolation of the amidine immediately afterwards in the same reaction medium. Isobutyramidine hydrochloride and Alkyl acetoacetate is advantageously used in a molar ratio of 1: 1.05 to 1: 1.10.
Die Umsetzung des Isobutyramidin-Hydrochlorids mit dem Acetessigsäurealkylester kann zweckmässig bei Temperaturen zwischen 25° und 600C durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Umsetzung bei 40-45"C durchgeführt. Die Umsetzung des IsobutyramidiÄ-Hydrochlorids mit dem Acetessigsäurealkylester wird in der Regel in einem pH-Bereich von 11,0-12,0 durchgeführt. Als besonders günstig hat sich die Durchführung der Reaktion in einem pH-Bereich von 11,5-12,0 erwiesen. Dieser pH-Bereich wird zu Beginn der Umsetzung durch Zugabe von Alkalimetallhydroxid, insbesondere Natriumhydroxid oder Kaiiumhydroxid, eingestellt und während der Umsetzung durch Zugabe von weiteren Anteilen Alkalimetallhydroxid aufrechterhalten. Das Alkalimetallhydroxid kann in Form einer konzentrierten wässrigen Lösung oder in Form einer Lösung in dem verwendeten Alkanol zugegeben werden. Als konzentrierte wässrige Lösungen sind insbesondere 50%-ige Natronlauge und 50%-ige Kalilauge geeignet. Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt und die niedrig-siedenden Anteile durch Destillation abgetrennt. Aus der erhaltenen wässrigen Lösung des Oxypyrimidinalkalisalzes wird das Oxypyrimidin durch Neutralisation abgeschieden, filtriert und getrocknet. Man erhält auf diese Weise das Oxypyrimidin in einer Ausbeute von 90-94% der Theorie.The reaction of the isobutyramidine hydrochloride with the alkyl acetoacetate may be conveniently carried out at temperatures between 25 ° and 60 0 C. The reaction is preferably carried out at 40-45 ° C. The reaction of the isobutyramidium hydrochloride with the alkyl acetoacetate is usually carried out in a pH range of 11.0-12.0. Carrying out the reaction in This pH range is set at the beginning of the reaction by adding alkali metal hydroxide, in particular sodium hydroxide or potassium hydroxide, and is maintained during the reaction by adding further proportions of alkali metal hydroxide In the form of a concentrated aqueous solution or in the form of a solution in the alkanol used. Particularly suitable concentrated aqueous solutions are 50% sodium hydroxide solution and 50% potassium hydroxide solution. After the reaction has ended, the reaction mixture is diluted with water and the low-boiling solutions Fractions separated by distillation from the resulting aqueous solution of oxypyrimidine potassium salt, the oxypyrimidine is deposited by neutralization, filtered and dried. In this way, the oxypyrimidine is obtained in a yield of 90-94% of theory.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemässe Verfahren in der Weise durchgeführt, dass man das Isobuttersäure-According to a preferred embodiment, the inventive Process carried out in such a way that the isobutyric acid
iminoester-Hydrochlorid bei 15-25°C- in eine Lösung von 1,05 Mol Ammoniak pro Mol Isobuttersäureiminoester-Hydrochlorid in Methanol einträgt und dem Reaktionsgemisch so viel 50%-ige Natronlauge zufügt, dass während der gesamten Umsetzung ein pH-Wert von 8,5-9,0 aufrechterhalten wird und anschliessend das gebildete Isobutyramidin-Hydrochlorid bei 25-400C mit 1,05-1,10 Mol Acetessigsäuremethy!ester pro Mol Isobutyramidin-Hydrochlorid zu Oxypyrimidin umsetzt und während dieser Umsetzung durch Zugabe von 50%-iger Natronlauge einen pH-Wert von 11,5-12,0 aufrechterhält.iminoester hydrochloride at 15-25 ° C in a solution of 1.05 mol of ammonia per mole of isobutyric acid iminoester hydrochloride in methanol and the reaction mixture is added so much 50% sodium hydroxide solution that a pH of 8 during the entire reaction is maintained from 5 to 9.0 and then the formed isobutyramidine hydrochloride at 25-40 0 C with 1.05-1.10 mol Acetessigsäuremethy! ester reacted to oxypyrimidine per mole isobutyramidine hydrochloride and during this reaction by adding 50% -iger sodium hydroxide solution maintains a pH value of 11.5-12.0.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert- Gleichzeitig werden zum Vergleich Beispiele für das bekannte Verfahren gegeben, in denen Wasser als Reaktionsmedium verwendet wird. In den Beispielen 1 und 2 wird die Herstellung von Isobuttersäureiminoester-Hydrochloriden beschrieben, die als Ausgangsmaterialien benötigt werden. Beispiel 1 entspricht im wesentlichen dem Verfahren nach US-Patent 4,111,976.The process of the invention is illustrated by the following examples explained in more detail- At the same time, examples of the known process in which water is used as the reaction medium are given for comparison will. Examples 1 and 2 show the production of imino isobutyrate hydrochlorides described, which are required as starting materials. Example 1 essentially corresponds to the procedure according to U.S. Patent 4,111,976.
311 g (9,7 Mol) trocknes Methanol werden in einem mit Rührer, Thermo-? meter, Gaseinleitungsrohr, Zugabetrichter, Kühler und einem Calciumchloridtrockenrohr ausgestatteten 2 Liter-Kolben vorgelegt. Das Methanol wird zunächst unter Kühlung bei 15-250C mit Chlorwasserstoff gesättigt, worauf dann während 4 Stunden 622 g (9,0 Mol) Isobutyranitril zugegeben werden, wobei das Einleiten von Chlorwasserstoff ständig fortgesetzt wird. Die Reaktionstemperatur wird auf 15-25°C gehalten. Nach beendigter Zugabe des Isobutyranitrils wird das Einleiten von Chlorwasserstoff noch 10 Minuten fortgesetzt. Dann wird das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde bei 15-25°C nachgerührt. Es werden so 1700-1800 g einer zähflüssigen rauchenden Flüssigkeit erhalten, die unter Kühlung aufbewahrt wird.311 g (9.7 mol) of dry methanol are in a stirrer, thermo? meter, gas inlet tube, addition funnel, condenser and a calcium chloride drying tube equipped 2 liter flask. The methanol is first saturated with cooling at 15-25 0 C and hydrogen chloride, are then added followed by 4 hours 622 g (9.0 mol) Isobutyranitril, wherein the discharge is constantly continued by hydrogen chloride. The reaction temperature is kept at 15-25 ° C. After the addition of the isobutyranitrile is complete, the introduction of hydrogen chloride is continued for a further 10 minutes. The reaction mixture is then stirred at 15-25 ° C. for a further 1 hour. 1700-1800 g of a viscous smoking liquid are obtained in this way, which is stored under cooling.
In einem mit Rührer, Thermometer, Kühler, Gaseinleitungsrohr,und Calciumchloridtrockenrohr versehenen 2-Liter-Kolben wird eine Mischung von 373,2 g (5,4 Mol) Isobutyranitril und 268,7 g (5,8 MbI) wasserfreies Aethanol unter Kühlung bei 15-25CC mit Chlorwassserstoff gesättigt. Wenn kein Chlorwasserstoff mehr absorbiert wird, wird die Mischung noch 1 Stunde bei 15-25°C nachgerührt. Es werden 1100-1200 g rauchendes, zähflüssiges Produkt erhalten, das unter Kühlung aufbewahrt wird.A mixture of 373.2 g (5.4 mol) of isobutyranitrile and 268.7 g (5.8 MbI) of anhydrous ethanol is added to a 2-liter flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, gas inlet tube and calcium chloride drying tube with cooling 15-25 C C saturated with hydrogen chloride. When no more hydrogen chloride is absorbed, the mixture is stirred for a further 1 hour at 15-25 ° C. 1100-1200 g of fuming, viscous product are obtained, which is stored with cooling.
In einem 2-Liter-Kolben werden 97,0 g (1,67 Mol) 29,3%-iges wässriges Ammoniak und 225 ml Wasser vorgelegt und auf 00C gekühlt. Dann wird während 20 Minuten die aliquote Menge Isobuttersäureiminomethylester-Hydrochlorid, die 1,59 Mol Isobutyranitril entspricht, zugegeben, wobei die Temperatur auf 15-250C gehalten wird. Während der Zugabe des Iminoester-Hydrochlorids fällt der pH-Wert des Reaktionsgemisches ab. Sobald der pH-Wert auf 9,0 gesunken ist, wird fortlaufend 50%-ige Natronlauge zugesetzt, um den pH-Wert zwischen 8,5 und 9,0 zu halten. Nach beendigter Zugabe des Isobuttersäureiminomethylester-Hydrochlorids wird das Reaktionsgemisch 1 Stunde bei 2O-25°C nachgerührt. Dann wird das Reaktionsgemisch auf 00C abgekühlt und zuerst 89,0 g (1,11 Mol) 50%-ige Natronlauge und dann 203,0 g (1,75 Mol; 10% Üeberschuss) Acetessigsäuremethylester während 15 Minuten zugegeben. Während der Zugabe des Acetessigsäuremethylesters wird gleichzeitig 50%-ige Natronlauge zugegeben, um den pH-Wert auf 12,0 zu halten. Nach beendigter Zugabe des Acetessigsäuremethylesters wird das Reaktionsgemisch 1 1/2 StundenIn a 2-liter flask, 97.0 g (1.67 mol) are introduced 29.3% aqueous ammonia and 225 ml of water and cooled to 0 0 C. Then, the aliquot Isobuttersäureiminomethylester hydrochloride, corresponding to 1.59 mol Isobutyranitril, for 20 minutes is added, the temperature being maintained at 15-25 0 C. During the addition of the imino ester hydrochloride, the pH of the reaction mixture falls. As soon as the pH value has dropped to 9.0, 50% sodium hydroxide solution is added continuously in order to keep the pH value between 8.5 and 9.0. After the addition of the isobutyric acid iminomethyl ester hydrochloride has ended, the reaction mixture is stirred at 20-25 ° C. for 1 hour. The reaction mixture is then cooled to 0 ° C. and first 89.0 g (1.11 mol) of 50% strength sodium hydroxide solution and then 203.0 g (1.75 mol; 10% excess) methyl acetoacetate are added over the course of 15 minutes. During the addition of the methyl acetoacetate, 50% sodium hydroxide solution is added at the same time in order to keep the pH at 12.0. When the addition of the methyl acetoacetate is complete, the reaction mixture is 1 1/2 hours
bei 25-4O°C- nachgerührt, um die Reaktion zu vervollständigen.Stirred at 25-4O ° C to complete the reaction.
Das Reaktionsgemisch wird dann durch Zugabe von wässriger Salzsäure auf pH 6,0 gestellt, gekühlt und filtriert. Das Produkt wird im Vakuum getrocknet. Ea werden so 241,0 g Rohprodukt erhalten, das 80,6% 2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidin enthält. Das Filtrat (1595 g) enthält weitere 0,9% Produkt, so dass die Gesamtausbeute 86,2% ". beträgt.The reaction mixture is then added by adding aqueous hydrochloric acid adjusted to pH 6.0, cooled and filtered. The product is dried in vacuo. Ea 241.0 g of crude product are thus obtained, which is 80.6% Contains 2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine. The filtrate (1595 g) contains another 0.9% product, making the overall yield 86.2% ". amounts to.
sigsäuremethy!esterAcetic acid methyl ester
Wie in Beispiel 3 beschrieben, werden 1,88 Mol Isobuttersäureiminomethylester, 114,4 g (1,97 Mol) 29,3%-iges wässriges Ammoniak und 250 ml Wasser zu Isobutyramidin-Hydrochlorid umgesetzt. Der nachfolgende Ringschluss wird mit 284,0 g (2,44 Mol; 30% Üeberschuss) Acetessigsäuremethylester unter gleichzeitiger Zugabe von 112,8 g (1,41 Mol) 50%-ige Natronlauge durchgeführt. Dann wird das Reaktionsgemisch neutralisiert und filtriert und das erhaltene Produkt getrocknet. Es werden 376,0 g Rohprodukt erhalten, das 69,8% 2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidin enthält. Das Filtrat (1626 g) enthält weitere 0,65% Oxypyrimidin, so dass eine Gesamtausbeute von 95,4% der Theorie resultiert.As described in Example 3, 1.88 mol isobutyric acid iminomethyl ester, 114.4 g (1.97 mol) of 29.3% strength aqueous ammonia and 250 ml of water converted to isobutyramidine hydrochloride. The following Ring closure is achieved with 284.0 g (2.44 mol; 30% excess) methyl acetoacetate carried out with the simultaneous addition of 112.8 g (1.41 mol) of 50% sodium hydroxide solution. Then the reaction mixture neutralized and filtered and the product obtained dried. 376.0 g of crude product are obtained, which is 69.8% of 2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine contains. The filtrate (1626 g) contains more 0.65% oxypyrimidine, so that an overall yield of 95.4% of theory results.
sigsäuremethy!esterAcetic acid methyl ester
26,3 g (1,54 Mol) wasserfreies Ammoniak werden in 290 ml Methanol gelöst.26.3 g (1.54 mol) of anhydrous ammonia are dissolved in 290 ml of methanol.
In diese Lösung werden 1,46 Mol Isobuttersäureiminomethylester-Hydrochlorid eingetragen und wie in Beispiel 3 beschrieben, zu Isobutyramidin-Hydrochlorid umgesetzt. In die erhaltene Mischung werden 178,0 g (1,52 Mol; 5% Ueberschuss) Acetessigsäuremethylester unter Kühlung eingetragen. Dann wird unter weiterer Kühlung der pH-Wert der Mischung durch schnelle Zugabe von 50%-iger Natronlauge auf 11,7 gestellt. Dabei steigt die Temperatur auf 4O-45°C und wird 1-1,5 Stunden dort gehalten. Dabei muss periodisch 50%-ige Natronlauge zugesetzt werden, um den pH-Wert des Reaktionsgemisches bei 11,7 zu halten.1.46 mol of isobutyric acid iminomethyl ester hydrochloride are added to this solution entered and as described in Example 3, to isobutyramidine hydrochloride implemented. 178.0 g (1.52 mol; 5% excess) of methyl acetoacetate are added to the mixture obtained with cooling registered. Then, with further cooling, the pH of the mixture is adjusted to 11.7 by rapidly adding 50% sodium hydroxide solution. The temperature rises to 40-45 ° C. and is there for 1-1.5 hours held. 50% sodium hydroxide solution must be added periodically, to keep the pH of the reaction mixture at 11.7.
Nach beendigter Umsetzung werden 800 ml Wasser zugesetzt und die niedrig-siedenden Anteile bis zu einer Uebergangstemperatur von 99°C durch Destillation abgetrennt. Dann wird der Reaktorinhalt neutralisiert, gekühlt und das Produkt abfiltriert. Nach dem Trocknen werden 215,2 g 92,4%-iges Oxypyrimidin und 1233 g Filtrat erhalten, das noch 0,38% Oxypyrimidin enthält. Die Gesamtausbeute an 2-Isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidin beträgt 91,6% der Theorie.After the reaction has ended, 800 ml of water are added and the low-boiling components are added up to a transition temperature of 99.degree separated by distillation. The contents of the reactor are then neutralized, cooled and the product filtered off. After drying will be 215.2 g of 92.4% oxypyrimidine and 1233 g of filtrate were obtained that still Contains 0.38% oxypyrimidine. The total yield of 2-isopropyl-4-methyl-6-hydroxypyrimidine is 91.6% of theory.
Wie in Beispiel 5 beschrieben, werden 24,0 g (1,41 Mol) Ammoniak, 281 ml Methanol und 1,44 Mol Isobuttersäureiminomethylester-Hydrochlorid zu Isobutyramidin-Hydrochlorid umgesetzt. Dann werden 183,9 g (1,58 Mol; 10% Ueberschuss) Acetessigsäuremethylester zugegeben und wie in Beispiel 5 beschrieben zu Oxypyrimidin umgesetzt. Es werden 217,9 g eines 90,7%-iges Oxypyrimidins und 1236 g Filtrat erhalten, das weitere 0,34% Oxypyrimidin enthält. Die Gesamtausbeute an Oxypyrimidin beläuft sich auf 93,1% der Theorie.As described in Example 5, there are 24.0 g (1.41 mol) of ammonia, 281 ml of methanol and 1.44 mol of isobutyric acid iminomethyl ester hydrochloride converted to isobutyramidine hydrochloride. Then 183.9 g (1.58 mol; 10% excess) methyl acetoacetate are added and converted to oxypyrimidine as described in Example 5. 217.9 g of a 90.7% strength oxypyrimidine and 1236 g of filtrate are obtained, which contains an additional 0.34% oxypyrimidine. The total yield of oxypyrimidine amounts to 93.1% of theory.
essigsäuremethy!estermethyl acetate
Beispiel 5 wird unter Verwendung von 29,12 g (1,71 Mol) Ammoniak, 298 ml Aethanol und 1,53 Mol Isobuttersäureiminoäthylester-Hydrochlorid wiederholt. Nach Umsetzung zum Amidin werden 185,8 g (1,60 Mol; 5% Ueberschuss) Acetessigsäuremethylester in der Ringschlussreaktion verwendet. Es werden 212,0 g 93,9%-iges Oxypyrimidin und 1380 g Filtrat erhalten, das 0,36% Oxypyrimidin enthält. Die Gesamtausbeute an Oxypyrimidin beträgt 87,6% der Theorie.Example 5 is made using 29.12 g (1.71 mol) ammonia, 298 ml of ethanol and 1.53 mol of iminoethyl isobutyrate hydrochloride repeated. After conversion to the amidine, 185.8 g (1.60 mol; 5% excess) methyl acetoacetate are obtained in the ring closure reaction used. 212.0 g of 93.9% strength oxypyrimidine and 1380 g of filtrate are obtained which contain 0.36% of oxypyrimidine. The total yield of oxypyrimidine is 87.6% of theory.
Kontinuierliche Herstellung von Oxypyrimidin in Methanol unter Verwen-' dung eines Mehrstufenreaktors Continuous production of oxypyrimidine in methanol under Verwen- 'extension of a multi-stage reactor
Der für die kontinuierliche Herstellung von Oxypyrimidin verwendete Mehrstufenreaktor besteht aus drei selbständigen Einheiten: 1) einem dem Mehrstufenreaktor vorgeschalteten Kühlkreislauf, der aus einem kleinen kontinuierlich gerührten Tankreaktor, einem Wärmeaustauscher zur Kühlung des Reaktors und einer Umlaufpumpe besteht; 2) dem Mehrstufenreaktor selbst und 3) einem dem Mehrstufenreaktor nachgeschalte-. ten grösseren kontinuierlich gerührten Tankreaktor. Jede Einheit ist mit geeigneten Temperatur- und pH-Messinstrumenten ausgestattet.The one used for the continuous production of oxypyrimidine Multi-stage reactor consists of three independent units: 1) a cooling circuit upstream of the multi-stage reactor, which consists of a consists of a small continuously stirred tank reactor, a heat exchanger for cooling the reactor and a circulation pump; 2) the multistage reactor itself and 3) a downstream of the multistage reactor. th larger continuously stirred tank reactor. Every unit is equipped with suitable temperature and pH measuring instruments.
Während des Betriebes werden die Reaktanten über Dosierpumpen in den kontinuierlich gerührten Tankreaktor des Kühlkreislaufs eindosiert. Aus dem kontinuierlich gerührten Tankreaktor des Kühlkreislaufs kommt das Reaktionsgemisch über einen Ueberlauf in den Mehrstufenreaktor, von wo es durch einen weiteren Ueberlauf in den nachgeschalteten kontinuierlich gerührten Tankreaktor kommt. Aus diesem wird das Produkt nach einer geeigneten Verweilzeit abgezogen.During operation, the reactants are pumped into the continuously stirred tank reactor of the cooling circuit is metered in. Comes from the continuously stirred tank reactor of the cooling circuit the reaction mixture via an overflow into the multistage reactor, from where it continues through another overflow into the downstream stirred tank reactor comes. The product is withdrawn from this after a suitable residence time.
Der Kühlkreislauf und die erste Stufe des Mehrstufenreaktors werden mit Methanol beschickt, das durch den Wärmeaustauscher zirkuliert wird, um die Temperatur auf 250C einzustellen. Dann wird eine Lösung von Isobutyramidin-Hydrochlorid (hergestellt nach Beispiel 5) mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Mol pro Stunde, Äcetessigsäuremethylester mit einer Geschwindigkeit von 1,05 Mol pro Stunde (5% Ueberschuss) und 50%-ige Natronlauge in der zur Einstellung eines pH-Wertes von 11,7 notwendigen Menge in den Kühlkreislauf eindosiert. Im Mehrstufenreaktor wird eine Temperatur von 39-45°C und durch Zugabe von weiterer Natronlauge ein pH-Wert von 11,3-12,0 aufrechterhalten. Im nachgeschalteten kontinuierlich gerührten Tankreaktor wird die Temperatur bei 42°C und der pH-Wert bei 11,7 gehalten. Die Verweilzeit im nachgeschalteten kontinuierlich gerührten Tankreaktor,beträgt 1,5 Stunden. Die Destillation, Neutralisation und Filtration erfolgt wie in den vorigen Beispielen beschrieben. Die Ausbeute an Oxypyrimidin beträgt 88-90% der Theorie.The cooling circuit and the first stage of the multi-stage reactor are charged with methanol, which is circulated through the heat exchanger in order to set the temperature to 25 ° C. Then a solution of isobutyramidine hydrochloride (prepared according to Example 5) at a rate of 1.0 mol per hour, Äcetoessigsäuremethylester at a rate of 1.05 mol per hour (5% excess) and 50% sodium hydroxide solution in the for Adjustment of a pH value of 11.7 required amount metered into the cooling circuit. A temperature of 39-45 ° C. is maintained in the multi-stage reactor and a pH of 11.3-12.0 is maintained by adding further sodium hydroxide solution. In the downstream continuously stirred tank reactor, the temperature is kept at 42 ° C. and the pH value at 11.7. The residence time in the downstream continuously stirred tank reactor is 1.5 hours. The distillation, neutralization and filtration are carried out as described in the previous examples. The yield of oxypyrimidine is 88-90% of theory.
Claims (14)
CH-C/
CH3 TIH CH 3 /
CH- C /
CH 3 TIH
in welcher Alkyl die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt.CH 3 -C-CH 2 -CO-alkyl
in which alkyl has the meaning given above.
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