DE944250C - Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Pyridinreihe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Pyridinreihe Es wurde gefunden, daB man in guten Ausbeuten Verbindungen der Pyridinreihe erhält, wenn man Glutardialdehyde als solche oder in Form ihrer Acetale, insbesondere in Form der cyclischen Enolacetale, d. h. der 2-Alkoxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane, oder die entsprechenden 2-Acyloxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane allmählich in auf etwa go bis i3o° erhitzte wäßrige Lösungen von Hydroxylammoniumsalzen oder von Hydroxylaminverbindungen, die unter den Reaktionsbedingungen in Hydroxylammoniumsalze umgewandelt werden, unter Durchmischung der Reaktionsteilnehmer einlaufen läBt oder die Komponenten gemeinsam durch auf etwa ioo bis 13o° erhitzte Druckrohre leitet.
• Die Reaktion läBt sich für den einfachsten Fall des Glutardiaidehyds bzw. des cyclischen Enolacetals 2-Äthoxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyran . nach Schema (A) bzw. (B) formulieren: wobei die im Hydroxylammoniumsalz enthaltene Säure nicht mitgeschrieben ist.
• Die als Ausgangsstoffe für die Ausführungsförni (B) des Verfahrens zu verwendenden 2-Alkoxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane sindbekanntlich durchDiensynthese aus Vinyläthern und a, ß-ungesättigten Carbonylverbindungen leicht erhältlich; z. B. das 2-Methoxy-3, 4-dihyd'o-i, 2-pyran aus Acrolein und Methylvinyläther, das 2-Äthoxy-4-methyl-3, 4-dihydrox; 2-pyrari aus Crotonaldehyd und Äthylvinyläther, das. 2-Methoxy-5-methyl-3, T=dihydro-i, 2-pyran aus a-Methylacrolein und Methylvinyläther oder das 2-Methoxy-6-methyl-3, 4-dihydrö-i, 2-pyran aus Vinylmethyll<eton und Methylvinyläther. Entsprechend erhält man die 2-Acyloxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane aus Vinylestern und a, ß-ungesättigten Carbonylverbindungen, z. B. das 2-Acetöxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyran aus Vinylacetat und Acrolein.
• Diese 2-Alkoxy-bzw. 2-Acyloxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane lassen sich bekanntlich in saurem Medium leicht zu den freien Glutardialdehyden verseifen bzw. in deren offenkettige Acetäle umwandeln, die -als Ausgangsstoffe für die Ausführungsform (A) des Verfahrens dienen. Man kann selbstverständlich auch auf andere Weise, z. B. durch Reduktion von Cshitarsäurederivaten, hergestellte Glutardialdehyde oder deren Acetale als Ausgangsstoffe verwenden.
• Als Hydroxylammoniumsalze kann man unter anderem das Hydrochlorid, -Hydrobromid oder Sulfät des Hydroxylamins oder solche Verbindungen verwenden, die unter den Reaktionsbedingungen in Hydroxylammoniumsalze umgewandelt werden, -z. B. technische Lösungen von Hydroxylamin-mono- und -disulfonsäuren.
• Die Umsetzung wird zweckmäßig in der Weise ausgeführt, daß man den Glutaraldehyd bzw. das 2-Alkoxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyran allmählich bei etwa 9o bis 13o° unter Durchmischung in eine wäßrige oder wäßrig-alkoholische Lösung des Hydroxylanunoniumsalzes einlaufen läßt. Die Ausbeuten an Pyridin bzw. Pyridinderivaten nehmen. im allgemeinen mit steigender Temperatur zu; die besten Ausbeuten erhält man bei- Temperaturen über ioo°, insbesondere über 125°. Man arbeitet dabei in Druckgefäßen. Das Verfahren läßt sich auch kontinuierlich ausführen, indem man die Komponenten gemeinsam durch beheizte Druck-. rohre leitet.
• Man kann auf die vorstehend beschriebene Weise aus technisch leicht zugänglichen Ausgangsstoffen in guten Ausbeuten Pyridin selbst sowie auch reine Pyridinhomologe, wie a,- ß- oder y-AIylpyridine, oder andere von Isomeren freie Verbindungen der Pyridinreihe herstellen. Die Verbindungen der Pyridinreihe sind wertvolle Zwischenprodukte, insbesondere für pharmazeutische Produkte. Man hat bereits Pyridinbasen hergestellt, indem man 2-Alkoxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane bei 3oo bis 45o° mit Ammoniak behandelte (vgl. USA.-Patentschrift 2 528 978).. Dabei sind die Ausbeuten aber unbefriedigend. Es ist ferner bekannt, daß man kleine Mengen an Pyridin, die im allgemeinen höchstens 20 °/o der Theorie betragen, erhält, wenn man Glutardiaidehyddioxim bei gewöhnlicher Temperatur mit verdünnter Schwefelsäure vermischt- und das Gemisch zum Sieden erhitzt; dabei verharzt die Hauptmenge des Glutardialdehyds bzw. des Oxims (vgl. Ber. d. deutsch. Chem. Ges., Bd. 46 ['=9z3], S. iio, und Journal of the Chemical Soc. London 1937, S. 3oi/3o2). Das vorliegende Verfahren ist. demgegenüber wesentlich einfacher und liefert erheblich bessere Ausbeuten.
• Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i Man trägt in eine in einem beheizten Autoklav befindliche Lösung von 9o Teilen Hydroxylammoniumchlorid in iooo Teilen Wasser unter Rühren im Laufe von' 3 Stunden 128 Teile 2-Äthoxy-3, 4-dihydroi, z-pyran ein. Aus dem Reaktionsgemisch wird der entstandene Äthylalkohol laufend oder nach Beendigung der Umsetzung abdestilliert. Dann macht man durch Zugabe von Natronlauge alkalisch und destilliert, bis kein Pyridin mehr übergeht. Das Destillat wird mit Ätznatron gesättigt, wobei sich das Pyridin als Ölschicht abscheidet. Man trennt es von der wäßrigen Schicht, trocknet es über festen- Ätzkali und destilliert es.
• Man erhält reines Pyridin vom KP. 114 bis i16°, und zwar in einer Ausbeute von 70 bis 8o °/o der Theorie, wenn man die Umsetzung bei i2o bis i3o°-ausgeführt hat, bzw. von 5o bis 6o °/o der Theorie, wenn man bei ioo° gearbeitet hat. Beispiel 2 In der im Beispiel i beschriebenen Weise wArden 142 Teile 2-Äthoxy-4-methyl-3, 4-dihydro-i, 2-pyian, hergestellt durch Diensynthese aus Crotonaldehyd und Äthylvinyläther, mit- 9o Teilen Hydroxylammoniumchlorid bei ioo° umgesetzt. Dabei erhält man 55 Teile eines y-Picolins vom Kp. i42 bis r44°. Beispiel S Man erhitzt in einem Rührgefäß zeit Rückflußkühler 35oo Teile einer wäßrigen Lösung von technischem hydroxylamindi- oder -monosulfonsaurem Natrium, die einem Hydroxylamingehalt von etwa 5,5 °/o entspricht, zum Sieden. Innerhalb von ix Stunden läßt man 568 Teile 2-Äthöxy-4-methyl-3, 4-dihydro-i, 2-pyran in der Weise zulaufen, daß stündlich etwa 5o Teile in die siedende Mischung gelangen. Während der ersten 8 Stunden der Umsetzung beträgt die Temperatur der Lösung ioo bis 1050, während der letzten g Stunden sinkt sie auf 95' ab.
• Nach Hinzufügen sämtlichen 2-Athoxy-4-methyl-3, 4-dihydro-i, 2-pyrans wird noch i Stunde lang am Rückflußkühler erhitzt und darauf der entstandene Äthylalkohol abdestilliert. Nach Zugabe von Alkalihydroxydlösung erhält man ein wäßriges Destillat, welches 25o Teile reines y-Picolin enthält; die Ausbeute entspricht 67 % der Theorie. Beispiel 4 In die siedende Lösung von go Teilen Hydroxylammoniumchlorid in Zoo Teilen Wässer werden innerhalb 21/2 Stunden 64o Teile einer 15°/oigen wäßrigen Lösung von ß-Methyl-glutardialdehyd, die durch Hydrolyse von 2-Äthoxy-4-methyl-3, 4-dihydro-i, 2-pyran mit verdünnter Salzsäure bei 309- hergestellt wurde, eingetragen. Man erhitzt noch etwa 15 Minuten weiter am Rückflußkühler zum Sieden und isoliert dann das gebildete y-Picolin in der im Beispiel. beschriebenen Weise. Die Ausbeute beträgt 45 Teile reines y-Picolin, entsprechend 57 °/" der Theorie. Beispiel 5 Zu 3ooo Teilen einer wäßrigen Lösung von technischem hydroxylamindi- und -monosulfonsaurem Natrium, die einem Hydroxylamingehalt von 5,7)/, entspricht, läßt man bei Siedetemperatur im Laufe von 5 Stunden unter Rühren eine Lösungvon 40o Teilen Glutardialdehyd in 5oo Teilen 3°/oiger wäßriger Schwefelsäure von gewöhnlicher Temperatur zufließen. Man erhitzt das Gemisch dann noch weitere 2o bis 40 Minuten unter Rückfluß und arbeitet es schließlich wie im Beispiel = auf. Man erhält 161 Teile reines Pyridin, entsprechend einer Ausbeute von 510/, der Theorie.
• Vermischt man eine 5,7°/oige wäßrige Lösung von Hydroxylamin bei gewöhnlicher Temperatur mit der entsprechenden Menge Glutardialdehyd und 3°/oiger. Schwefelsäure und erhitzt das Gemisch dann zum Sieden, so erhält man höchstens 2o °/o der theoretischen Ausbeute an Pyridin; die Hauptmenge des Glutardialdehyds wandelt sich in harzartige Produkte um. Ähnlich schlechte Ausbeuten erhält man auch, wenn man Glutardialdehyddioxim bei gewöhnlicher Temperatur in verdünnter Schwefelsäure löst und die Lösung zum Sieden erhitzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Pyridinreihe durch Umsetzen von Glutardialdehyden mit Hydroxylammoniumsalzen in der Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man Glutardialdehyde als solche oder in Form ihrer Acetale, insbesondere in Form der cyclischen Enolacetale, d. h. der 2-Alkoxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane, oder die entsprechenden 2-Acyloxy-3, 4-dihydro-i, 2-pyrane allmählich in auf etwa go bis 13o0 erhitzte wäßrige Lösungen von Hydroxylammoniumsalzen oder von Hydroxylaminverbindungen, die unter den Reaktionsbedingungen in Hydroxylammoniumsalze umgewandelt werden, unter Durchmischung der Reaktionsteilnehmer einlaufen läßt oder die Komponenten gemeinsam durch auf etwa ioo bis 13o0 erhitzte Druckrohre leitet. Angezogene Druckschriften Ber. d. dtsch. chem. Ges. (1g13), Bd. 46, S. iio.