DE740103C - Verfahren zur Herstellung von Pyridincarbonsaeuren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Pyridincarbonsaeuren

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DE740103C
DE740103C DED83682D DED0083682D DE740103C DE 740103 C DE740103 C DE 740103C DE D83682 D DED83682 D DE D83682D DE D0083682 D DED0083682 D DE D0083682D DE 740103 C DE740103 C DE 740103C
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DE
Germany
Prior art keywords
acid
picoline
preparation
oxidation
acids
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Expired
Application number
DED83682D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Otto Fuchs
Dr-Ing Friedrich Stitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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Publication date
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Publication of DE740103C publication Critical patent/DE740103C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/78Carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/79Acids; Esters
    • C07D213/803Processes of preparation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Pyridincarbonsäuren
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
    einen neuartigen und besonders vorteilhaften
    Weg zur Herstellung von Pyridincaxbi3nsäu-
    ren aus Alkylpyridimn, wie Picalinen, Luti-
    dinen, äthylsubstituferten Pyridinlen usw.
    Das Verfahren besteht darin, daß die ge-
    nannten Verbindungen in Form ihrer Salze,
    wie Sulfate, Acetate und insbesondere Hydro-
    chloride ,odeL?: -bromide, üz Gegenwart von
    Wasser, z. B. in wäßrigP,x, vorteilhaft saurer
    Lösung, mit freien Halogenen, -wie Chlor
    oder Bronn, bei erhöhten Temperaturen oxy-
    diert werden. Die Reaktion kann sowohl in
    dampfförmiger als auch mit besonderem Vor-
    teil in flüssiger Phase durchgeführt werden.
    Sie kann durch Oxydations- oder Chlorne-
    rungskatalysatoren, wie-- Ferrichlorid, Phos-
    phorchlorid, Thionylchlorid o. idgl. bzw. durch
    'die Halogene anregende Strahlen. wie U-V-
    Licht, gefördert werden.
    Man arbeitet .bei Temperaturen von 5o°
    "und mehr, vorteilhaft bei etwa 8o bis. 150'
    Wie weiterhin gefunden wurde, ist es
    zweckmäßig, dafür zu sorgen, da;ß die bei, der
    Reaktion entstehenden freien Halogenwasserstoffsäuren laufend entfernt oder höchstens in geringem tberschuß gehalten werden. Man kann zu diesem Zweck die freien Halogene nach und nach zugeben und zwischendurch die Halagenwasserstaffsäuren,.z. B. durch Erhitzen, entfernen oder durch säureabstumpfende Mittel, wie Hydroxyde, Carbonate u. dgl., neutralisieren.
  • Man kann auch derart verfahren, daß man zu Beginn der Reaktion eine ausreIchende Menge von Stoffen vorlegt, welche die freien Halogenwasserstoffsäuren abstumpfen, jedoch keine oder nur eine so geringe alkalisch-Reaktion zeigen, daß sie keine unerwünschten Verharzungen der Ausgangsstoffe bewirken, z. B. Natriumbicarbonät, Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat.
  • Das Verfahren kann sowohl periodisch als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Der kontinuierliche Betrieb kann beispdelsweise in einem Reaktionsturm, welcher vorteilhaft mit stückigem Marmor oder Magnet gefüllt ist, erfolgen, indem man die Ausgangsstoffe mit gasförmigen Halogenen im Gleich- oder Gegenstrom bahandelt. Die hierbei entstehende Kohlensäure wird gewaschen und aus der Vorrichtung abgeführt, während am Unterteil der Kolonne kontinuierlich. die gewünschte Pyridiucarbonsäure anfällt.
  • Die anfallenden Säuren, wie Nicotinsäure,' können für organische. Synthesen,- besonders' auf dem Gebiet der Schädlingsbekämpfung;-; der Arzneimittel- und Farbstoffherstellüit venrendet werden.
  • Beispiele i. 93 g a-Picolin werden mit 98,5 g 39,8 (;/oiger Salzsäure. zum a-Picolinhydrochlorid umgesetzt. In die wäßrige Lösung dieses Salzes wird dann. bei i i 5° unter Belichtung mit der U-V-Lampe, Chlor eingeleitet. Man erhält 27,5 g a-Pyridincarbonsäure als Hydrochlorid. Durch Neutralisation wird reine Picolinsäure voir Schmelzpunkt 137" gewonnen.
  • 2. 939 ß-Picolin werden mit i oo g konzentrierter Salzsäure -(diese Menge Salzsäure entspricht der Bildung des salzsauren Salzes von Picolin) versetzt; bei einer Temperatur von 120 bis i25° wird, gegebenenfalls unter Bestrahlung mit der U-V-Lampe, Brom eingeleitet. Nach 6 Stunden kann keine w=eitere Bromaufnahme mehr festbestellt werden. Das Reaktioneprödukt wird abgekühlt, wobei schon. eine Trübung durch ausfallende Kristalle des N?:cotinsäurehydrobronnds beobachtet werden kann. Man läßt über Nacht in Eiswasser stehen und filtriert am nächsten Tage: ab.
  • Das unverbrauchte Picolin wird aus dem Filtrat mittels P.ikrinsäurs gefällt. Die Abtrennung des unveränderten Picolias kann: jedoch auch in anderer Weise, z. B. durch Abdestillieren oder Extrahieren, erfolgen.
  • Es hat sich gezeigt, daß die Bromierung und Chlorlerung bzw. Oxydation zur Nicotinsäure vorteilhaft in saurer Lösung durchgeführt wird. Bei Anwendung einer alkalischen wäßrigen Picolinlösung trat stetiges Eindicken des Reaktionsproduktes unter starker Verharzung ein.
  • Die Ausbeute läßt sich erheblich steigern, wenn man die während der Reaktion entstehende Salzsäure bziv. Bromwasserstoffsäure durch Zugabe von weiteren Mengen Picolin oder z. B. von Calciumcarbonat abstumpft: In ein Gemisch von 319 Picvlin und 33 ccin konzentrierter Salzsäure wird während 8 Stunden Ch1Qr eingeleitet, und außerdem werden noch 72g Picolin (zur Bindung der bei der Oxydation entstehenden Salzsäure) zugefügt. Man erhält 20;8g salzsaure Nicotinsäure vom Schmelzpunkt 259°, was einem Umsatz von 39,2% d. Th. entspricht. Da das unverbrauchte Picoliii wieder in dir Reaktion gegeben werden kann und keine Nebenprodukte in. nachweisbarer Menge entstehen, ist die Ausbeute praktisch quantitativ.
  • Es ist bereits bekannt, Nicotinsäure aus Picolin durch Oxydation mit Kaliumperman-'at, Salpetersäure oder Chromsäure herzu-.sf:-sllen. Bei der Verwendung von Kaliumpermanganat muß das erhaltene Produkt jedoch einer umständlichen Abtrennung von niedrigen Oxyden des Mangans und überdies einer besonderen Reinigung unterworfen werden. Bei der Verwendung von Salpeter-. säure und Chromsäure als Oxv_ dationsmittel sind die Ausbeuten genug.
  • Erfindungsgemäß dagegen gelingt es ohne weiteres, ein chemisch reines Produkt, z. B. eine salzsaure Nicotinsäure vom Schmelzpunkt 259°, in guter Ausbeute zu erhalten.
  • Zum Vergleich wurde fB-Picolin in bekannter Weise mittels Kaliumpermanganat in Nicotsnsäure übergeführt. Zu diesem Zweck wurde Pi:coänhydrochloriid in Wasser gelöst, die Lösung mit Salzsäure angesäuert, mit einem fiberschuß von. Kaliumpermanganat in wäßriger Lösung versetzt, am Rückfluß gekocht und vom ausgeschiedenen Mangansuperoxydhydrat abgetrennt. Die in sehr unreiner Form vorliegende Nicotinsäure wurde durch überschüssige Kupferacetatlösung gefällt und das Kupfersalz durch Schwefelwasserstoff zerlegt. Hierbei wurde maximal eine Ausbeute von i i 9/o erhalten. Ähnliche Ausbeuten werden bei der Oxydation mit Salpetersäure oder Chromsäure gewonnen. Auch bei der elektrochemischen Oxydation von a-Picolin an Pb02- oder Pt-Anoden bildei sich die Picolinsäure nur in verhältnismäßig geringer Menge.
  • Es ist auch schon bekannt, Halogen auf a-Picolin oder sein Hydrochlorid in Abwesenheit von Wasser einwirken zu lassen. Hierbei entstehen jedoch keine halogenfreien Carbonsäuren, sondern Halogensubstitutionsprodukte des Picolins. Weiterhin ist es auch bekannt, Benzoesäure aus Toluol durch Oxydation mit Chlor 'ui. Abwesenheit von Wasser herzustellen; wenn man diese Arbeitsweise auf Alkylpyridlne anwendet, läßt es sich nicht vermeiden, daß Chloratome an den Kern wandern. Die bekannte Oxydation mit Selendioxyd liefert geringe Ausbeuten.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Herstellung von Pyridincarbonsäuren durch Oxydation von Alkylpyridinen, dadurch gekennzeichnet, daß man Salze von Alkylpyridinen in Gegenwart von Wasser, z. B. in wäßriger, vorteilhaft saurer Lösung mittels freier Halogene bei höheren Temperaturen oxydiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man irl flüssiger Phase arbeitet und die entstehenden freien Halogenwassersboffsäuren laufend entfernt oder höchstens in geringem überschuß hält. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstan- des vom Stand der Technik sind im Ertei- lungsverfahren in Betracht gezogen, worden: Maier-Bode und Altpeter, Das Pyridin. . ., Halle 1934, S.. 218, 222 ff.; Chemisches Zentralblatt 1934 11 443; 1939 1I 1053 (Endraszka); Jaurn. Chem. Soc. 1905, 799, und 1939, 7ö1-
DED83682D 1940-11-02 1940-11-02 Verfahren zur Herstellung von Pyridincarbonsaeuren Expired DE740103C (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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