NL8502796A - Werkwijze voor de bereiding van pyrimidine en 2-alkylpyrimidine. - Google Patents

Description

I I

* , * JdH/JAS/JB/WP/ag

V

STAMICARBON B.V. (Licensing subsidiary of DSM)

Uitvinders: Antonius J.J.M Teunissen te Geleen

Cornelis G.M. van de Moesdijk te Elsloo Hubertus J.A.V. Delahaye te Voerendaal -1- PN 3672

WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN PYRIMIDINE EN 2-ALKYLPYRIMIDINE

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van pyrimidine, 2-methylpyrimidine en 2-ethylpyrimidine.

Deze pyrimidines worden onder andere toegepast als tussenprodukt bij de synthese van organische verbindingen zoals bijvoorbeeld gewas-5 beschermingsmiddelen.

Een werkwijze als in de aanhef beschreven Is bekend uit Yaku-gaku Zasshi 96: 1005-1012 (1976). Dit artikel heeft voornamelijk betrekking op de gasfasesynthese van 2-alkylpyrimidines uit diamino-propaan en aldehyden in aanwezigheid van een viertal katalysatoren, te 10 weten Pd (2 Z)-A1203, Pt (2 %)-Al203, Rh (2 Z)-A1203 en

Pt (1 %)-Rh ( 1 %)-Αΐ2θ3· Bij de verschillende ringsluitingsexperimen-ten werden volgens dit artikel de beste resultaten behaald met de Pt-Rh katalysator en met de Rh-katalysator. De Pd katalysator was nauwelijks actief. Terloops wordt in het artikel een opbrengst aan pyrimi-15 dine uit diaminopropaan en formaldehyde vermeld van 6 % (naast 6 Z 2-methylpyrimidine en 19 % 2-ethylpyrimidine). Uit tabel I van dit artikel is af te leiden dat bij dit experiment de Pt-Rh katalysator werd toegepast. Een verklaring voor de lage opbrengst aan pyrimidine zochten de auteurs aan het eind van hun artikel in de instabiliteit 20 van het voorgestelde tussenprodukt hexahydropyrimidine, alsmede In de gevoeligheid voor nevenreakties van dit tussenprodukt. In het algemeen ontraden de auteurs van dit artikel de toepassing van Pd katalysatoren In ringsluitingsreakties als door hen omschreven.

Door dezelfde researchgroep is in Yakugaku Zasshi 9_7: 373-381 25 (1977) de reaktie beschreven van diaminopropaan met methanol tot pyri midine met een opbrengst van 7 %. Details over deze reaktie worden niet gegeven, maar waarschijnlijk werd ook hier als katalysator

—. — .*» -Λ —F

/¾ Ö Λ .-2- - * ï

Pt (1 %)-Rh (1 %)-*Al2°3 toegepast. De opbrengst aan 2-ethyl- of 2-methylpyrimidine is '40-50 %.

De uitvinding voorziet nu in een werkwijze voor de bereiding van pyrimidine met het kenmerk, dat mén een stikstofreaktant gekozen 5 uit het reaktieprodukt van formamide met 1,3-diaminopropaan in de vloeistoffase, l-amino-3-formamidopropaan, 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine en/of 1,3-diformamidopropaan in de gas-. fase bij een temperatuur tussen 200 en 550 °C in aanwezigheid van koolmonoxide en waterstof en/of een verbinding die onder de reaktie-10 omstandigheden althans gedeeltelijk tot koolmonoxide en waterstof kan ontleden (koolmonoxide-waterstof-reaktant) in aanraking brengt met een palladium bevattende katalysator en dat men uit het verkregen reaktie-mengsel pyrimidine wint.

De uitvinding voorziet tevens in een werkwijze voor de 15 bereiding van 2-methyl- en 2-ethylpyrimidine met het kenmerk, dat men 1- amino-3-acetamidopropaan, 2-methyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine en/of 1,3-diacetamidopropaan of l-amino-3-propionamidopropaan, 2- ethyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine en/of 1,3-dipropionamidopropaan in de gasfase bij een temperatuur tussen 200 en 550°C in aanwezigheid 20 van koolmonoxide en waterstof, en/of een verbinding die onder de reaktie-omstandigheden althans gedeeltelijk tot koolmonoxide en waterstof kan ontleden, in aanraking brengt met een palladium bevattende katalysator en dat men uit het verkregen reaktiemengsel het betreffende 2-alkyl-pyrimidine wint.

25 Door toepassing van deze werkwijze wordt bereikt dat onge substitueerd pyrimidine kan worden bereid met een opbrengst, berekend op de stikstofreaktant, van 40-60 % en 2-methyl- of 2-ethylpyrimidine in een opbrengst van 80-90 %.

Bij de bereiding van pyrimidine, is het overigens zeer wel 30 mogelijk om niet gereageerd 1,3-diaminopropaan of formamide na afscheiding hiervan te recirculeren en opnieuw in te zetten in de vloeistoffase reaktie als beschreven. Het is dan ook met name de grootte van de opbrengst, die de waarde van de gasfase omzetting als hierboven beschreven bepaalt.

35 De reaktie van 1,3-diaminopropaan (DAP) met formamide in de 1β Q i) £ 7 0¾) • « -3- vloeistoffase is op zichzelf bekend uit DE-A-2748976. Volgens deze publikatie ontstaat uit de reaktie van 1,3-diaminopropaan met formamide, al of niet in aanwezigheid van een inert oplosmiddel, bij een temperatuur tussen 50 en 200 eC l-amino-3formamidopropaan, in dit ver-5 band verder AFP genoemd. In een tweede stap kan AFP dan volgens DE-A-2748976 door pyrolyse onder verlaagde druk worden omgezet in 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, verder THP genoemd.

Het is aanvraagster echter gebleken door NMR-analyse, alsmede door analyse door middel van massaspectrometrie, dat de vloeistoffase-10 reaktie tussen formamide en een molaire overmaat 1,3-diaminopropaan een reaktiemengsel oplevert, dat (na verwijdering van de overmaat 1,3-diaminopropaan) naast AFP tevens een aanzienlijke hoeveelheid THP bevat. Volgens experimenten kan een dergelijk mengsel zelfs meer THP dan AFP bevatten, berekend op molaire basis.

15 Tevens is het aanvraagster gebleken dat de uitvoeringsvorm, waarbij een 2-voudige molaire overmaat formamide met 1,3-diaminopropaan wordt ingezet, een reaktiemengsel oplevert waarin zich hoofdzakelijk 1,3-diformamidopropaan (DFP) bevindt.

Vervolgens is het aanvraagster gebleken, dat zowel het AFP en 20 THP bevattende mengsel, als het DFP bevattende mengsel in de gasfase in een hoge opbrengst kan worden omgezet in een pyrimidine bevattend reaktiemengsel.

De bereiding van de acetamidopropanen en/of methyltetrahydro-pyrimidines geschiedt in de vloeistoffase bijvoorbeeld door reaktie 25 van azijnzuur, azijnzuuranhydride, azijnzuuramide of azijnzuurchloride met 1,3-diaminopropaan; de propionamidopropanen en/of ethyltetrahydro-pyrimidine worden op analoge wijze bereid uit propionzuurderivaten.

In plaats van het ruwe reaktiemengsel dat diverse stoffen bevat zoals hierboven beschreven, kan men ook zuivere (2-alkyl)tetra-30 hydropyrimidines in de gasfase omzetten in (2-alkyl)pyrimidine.

Zuiver THP kan bijvoorbeeld worden verkregen door AFP te pyrolyseren volgens DE-A-2748976. Men kan eveneens het AFP in aanraking brengen met een bekende dehydrateringskatalysator, bijvoorbeeld alumina, bij verhoogde temperatuur. Het is ook mogelijk om THP te 35 bereiden uit HCN en DAP volgens Chemische Berichte 9J3: pp. 1342-1349 7υο i « -4- (1965). Vermoedelijk wordt pyrimidine dan ook uit het tussenprodukt THP gevormd, ook wanneer men uitgaat van zuiver AFP. AFP kan men bijvoorbeeld ook bereiden volgens de werkwijze beschreven in FR-A-976959 uit acrylonitril en formamide en vervolgens te hydrogeneren in aan-5 wezigheid van nikkel of cobalt katalysatoren. Zekerheid omtrent het reaktiemechanisme heeft aanvraagster echter niet kunnen verkrijgen, en de uitvinding is dan ook niet beperkt tot enige theorie op dit punt.

Aanvraagster heeft geen verklaring voor de wijze waarop DFP in pyrimidine wordt omgezet, maar wellicht speelt ook hier THP als 10 tussenprodukt een rol, zie bijvoorbeeld DE-A-3245109. Overigens is de uitvoeringsvorm met een 2-voudige molaire overmaat formamide ten opzichte van DAP via DFP technisch aantrekkelijk, omdat dan geen zuivering nodig is. Analoog geldt dit voor de bereiding van 2-alkylpyrimidines met als alkylgroep methyl of ethyl.

15 Opgemerkt wordt, dat de bereiding van gesubstitueerde pyrlmi- dinen uitgaande van DAP en een alkaancarbonzuuramide, in de gasfase in aanwezigheid van een palladiumkatalysator, bekend is uit US-A-4376201. Een koolmonoxide-waterstof-reaktant wordt daarbij niet toegepast. De opbrengst hierbij blijkt te variëren tussen 5 en 9 %, berekend op de 20 molaire hoeveelheid van het amide.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur uitge-voerd bij een temperatuur tussen 250 en 400 °C, omdat onder een dergelijke conditie de opbrengst tot pyrimidine het hoogst is.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgevoerd in aan-25 wezigheid van een mengsel van koolmonoxide en waterstof, en/of een verbinding die onder de reaktieomstandigheden althans gedeeltelijk in koolmonoxide en waterstof kan ontleden. Dergelijke verbindingen zijn bijvoorbeeld alcoholen zoals methanol en ethanol. Zo’n stof of mengsel zal verder een koolmonoxide-waterstof-reaktant genoemd worden. De 30 molaire hoeveelheid, berekend als het totaal van CO en H2, bedraagt in het algemeen 0,5-100, bij voorkeur 2-50 keer de hoeveelheid om te zetten (alkyl)amidopropanen en/of (2-alkyl)tetrahydropyrimidine. Bij een hoeveelheid koolmonoxide-waterstof-reaktant kleiner dan een 2-voudige molaire overmaat wordt de opbrengst tot (2-alkyl)pyrimidine kleiner.

35 Hoeveelheden groter dan een 50-voudige molaire overmaat bieden geen 850 2 73 6 * 1 -5- extra voordeel, doch vereisen een relatief groot reaktorvolume, hetgeen een ongunstige invloed heeft op de vaste kosten van het proces. De CO : H2—verhouding is niet bijzonder kritisch, en kan b.v. variëren van 1 : 10 tot 10 : 1.

5 Naast de koolmonoxide-waterstof-reaktant kan men nog een inert gas zoals bijvoorbeeld stikstof of helium door de reaktor leiden om een gelijkmatige verdamping van het uitgangsmengsel te verkrijgen. Toepassing van methanol heeft enerzijds als voordeel dat dit voor een gelijkmatige verdamping van het uitgangsmengsel zorgt, anderzijds is 10 het voordelig, dat een gedeelte hiervan onder de reaktieomstandigheden ontleedt tot koolmonoxide en waterstof in een voor de reaktie gunstige verhouding. Verder is het van voordeel, dat de uitgangsverbindingen goed in dit type alcoholen oplossen, waardoor deze eenvoudig in de gasfase kunnen worden gebracht.

T5 Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden palladium bevattende katalysatoren toegepast. Deze katalysatoren bevatten in het algemeen 0,1-10 gew.% palladium, bij voorkeur 0,5-5 gew.%, berekend op de totale katalysator. Tevens kan aan de katalysator een alkalimetaal worden toegevoegd in hoeveelheden tussen 0,1-2 gew.%, berekend op de 20 totale katalysator.

De katalysator kan op een op zichzelf bekende drager worden toegepast. Dergelijke dragers kunnen bijvoorbeeld aluminiumoxide, koolstof en siliciumoxide bevatten.

Katalyatoren als boven beschreven zijn gebruikelijk in de 25 handel verkrijgbaar.

Voor de praktische realisatie van de werkwijze volgens de uitvinding komen de op zich zelf bekende uitvoeringsvormen van gasfase-reakties in aanmerking, bijvoorbeeld de uitvoeringsvorm waarbij het gasvormige uitgangsmengsel wordt geleid over de katalysator in 30 de vorm van een'vast bed of een zogenaamd fluid bed. De ruimtelijke doorvoersnelheid kan worden gevarieerd, bijvoorbeeld tussen 0,001 en 2 g uitgangsverbinding per milliliter katalysatormateriaal (schud- volume) per uur. De druk waarbij de reaktie in de gasfase plaatsvindt is op zichzelf niet van belang, zodat men de reaktie in het algemeen 35 bij autogene druk zal uitvoeren.

p“ o 2 70 Λ

•ς. V ta» J V

-6- ft »

De opwerking van het bij de reaktie verkregen (2-alkyl)-pyrimidine kan op zichzelf bekende wijze plaatsvinden door te koelen en door vervolgens bijvoorbeeld een destillatie of extraktie uit te voeren.

5 De uitvinding wordt in de volgende voorbeelden nader toege licht.

Voorbeeld I

In een 5 liter rondbodemkolf werd 296,5 g (4,0 mol) 1,3-diaminopropaan (DAP) verwarmd tot 130 °C. Bij deze temperatuur 10 werd vervolgens onder roeren 126 g (2,8 mol) formamide toegevoegd. Het bij de reaktie gevormde ammoniakgas werd opgevangen in verdund zwavelzuur en uit titratie bleek dat de gevormde hoeveelheid ammoniak in overeenstemming was met de hoeveelheid gedoseerd formamide, berekend op molaire basis. Nadat alle formamide was toegevoegd werd de overmaat 15 DAP, samen met enig water ontstaan tijdens de reaktie, afgedestilleerd bij 10 mbar. Het opgevangen DAP-water mengsel bleek 1,84 mol DAP te bevatten. Het residu van 202 g was een mengsel van AFP, THP en enig DFP. Er bleek dat per gram van dit ui-tgangsmengsel 10,7 mmol DAP was ingebouwd (4,0-1,84 mol DAP in 202 g residu).

20 Dit te verdampen uitgangsmengsel werd in een 10 voudige over maat methanol (0.107 mol methanol per g uitgangsmengsel) opgelost en het geheel werd in een verdamper op een'temperatuur van 350 °C gebracht. Het methanol bevattende uitgangsmengsel werd door een ver-tikale buisvormige reaktor (lengte 400 mm, doorsnede 20 mm) geleid, 25 waarin zich een zone van 20 ml katalysator bevond. Deze katalysator was een Pd (1 %) - Na (1 %) -AI2O3 katalysator. De ruimtelijke door-voersnelheid (LHSV) betrokken op het uitgangsmengsel bedroeg 0,23 ml per ml katalysator per uur. Tevens werd 3,6 1 waterstof per uur door de reaktor geleid, enerzijds om de verdamping meer gelijkmatig plaats 30 te laten vinden, anderzijds om een reducerend milieu in het katalysa-torbed te handhaven.

Het reaktiegas werd via een drietraps koelsysteem (12°C, 0°C en -80°C) gecondenseerd en opgevangen. De hoeveelheid pyrimidine werd bepaald aan de hand van gas-vloeistof chromatografie (GLC) en de in ft A Pi “7 λ $ ö ;) -y di / 9 o w i -7- een periode van 4 uur opgevangen hoeveelheid gecondenseerd reaktie-produkt. De opbrengst aan pyrimidine werd berekend op basis van de hoeveelheid pyrimidine in het reaktieprodukt betrokken op de in het uitgangsmengsel ingebouwde hoeveelheid DAP. Hierbij is uitgegaan van 5 de veronderstelling dat er theoretisch per mol DAP één mol pyrimidine kan ontstaan.

In tabel I staat de opbrengst aan pyrimidine bij verschillende reaktietijden vermeld. De temperatuur van het katalysatorbed bedroeg steeds 350 aC.

10 Tabel 1

Bedrijfstijd vöor Opbrengst aan monstername in uren_pyrimidine in %_ 4 54,3 24 51,7 15 47 54,0 115 52,0 143 50,2 188 51,6 215 49,0

20 Voorbeeld II

Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld I werd pyrimidine bereid uit het vloeibare uitgangsmengsel, waarbij de hoeveelheid methanol werd gevarieerd. De hoeveelheid methanol is uitgedrukt in molen per mol (in het vloeibare uitgangsmengsel) ingebouwd DAP. Elk 25 experiment duurde 24 uur, waarna van de in deze tijd opgevangen hoeveelheid reaktieprodukt de opbrengst aan pyrimidine werd bepaald.

De resultaten zijn weergegeven in tabel 2.

8502 73 6

Hoeveelheid methanol Opbrengst aan mol/mol ingebouwd DA?_pyrimidine in %_

X

-8-

Tabel 2 0 23,2 5 2,5 41,3 5 48,6 10 53,6 20 54,8 30 52,2

10 Voorbeeld III

Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld II werd ethanol in plaats van methanol gedoseerd en gevarieerd. De resultaten zijn weergegeven in tabel 3.

Tabel.3 15 Hoeveelheid ethanol Opbrengst aan mol/mol ingebouwd PAP_pyrimidine in %_ 0 23,1 2,5 24,9 5 38,8 20 10 43,0 20 42,1 30 42,2

Voorbeeld IV

Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld II werd in plaats 25 van methanol een C0/H2'"Diöngsel gedoseerd. De resultaten zijn weergegeven in tabel 4. Hierbij zij vermeld dat de hoeveelheid gedoseerde waterstof van 3,6 1 per uur volgens voorbeeld I is inbegrepen in de in tabel 4 gegeven hoeveelheden. In één geval werd derhalve helemaal geen waterstof gedoseerd.

8502 79 8 mol/mol ingebouwd SAP_[ Opbrengst aan H2 CO I pyrimidine in % -9-

Tabel 4 0 6 14,3 563 - 47,0 7 0 31,4 11 3 56,3 12 6 51,0

Voorbeeld V

10 Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld I werden 24 uurs experimenten gedaan bij verschillende temperaturen en LHSV-waarden. De resultaten hiervan zijn weergegeven in tabel 5.

Tabel 5

Temperatuur LHSV Opbrengst aan 15 °C_ml /ml. uur"·*·_pyrimidine in %_ 327 0,23 34,8 341 0,23 _ 45,8 351 0,23 53,6 351 0,10 53,0 20 351 0,50 ' 30,0 361 0,23 55,3

Voorbeeld VI

Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld I werd, in plaats van het in de vloeistoffase verkregen uitgangsmengsel, zuiver THP 25 opgelost in een 7-voudige molaire overmaat methanol en werd het geheel over de katalysator geleid. De LHSV bedroeg 0,25 ml per ml katalysator per uur. De opbrengsten aan pyrimidine, verkregen door dehydrogenering van THP, zijn in tabel 6 weergegeven voor verschillende reaktietijden.

o n 7 o £ y 'J v — / >- -

Bedrijfstijd vóór Opbrengst aan monstername in uren_pyrimidine in %_ <1 -10-

Tabel 6 4 56,1 5 24 55,7 48 54,6 72 55,0

Voorbeeld VII

Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld VI werd in plaats 10 van methanol een overmaat van een CO/H2 mengsel gedoseerd in een molaire verhouding ten opzichte van THP van 3 voor CO en 7 voor H£.

Net als in voorbeeld IV is in de overmaat H2 alle gedoseerde waterstof berekend. Na 24 uur reaktie werd een pyrimidineopbrengst van 58,8 % gevonden.

15 Voorbeeld VIII

Voorbeeld VII werd herhaald met een molaire overmaat CO en H2 ten opzichte van THP van respectievelijk 3,3 en 10. Na 24 uur bedroeg de pyrimidineopbrengst 57,3 %.

Voorbeeld IX

20 Op de wijze zoals beschreven in voorbeeld I werd een vloeistoffase reaktie uitgevoerd van 360 g formamide (8,0 mol) met 296,5 g DAP (4,0 mol). Hierbij werd 503 g DFP verkregen. Het aldus verkregen DFP werd in een 10-voudige molaire overmaat methanol opgelost en naar de verdamper geleid. De gasfasereaktie werd verder op de 25 wijze als in voorbeeld I beschreven uitgevoerd met een LHSV van 0,20 ml per ml katalysator per uur. De opbrengsten aan pyrimidine na verschillende reaktietijden zijn weergegeven in tabel 7.

850 2 79 6 _

Tabel 7

Bedrijfstijd v6ór Opbrengst aan monstername in uren pyrimidine in % -11- 6 45,1 5 20 44,3 50 43,4

Voorbeeld X

Onder de reaktieomstandigheden zoals beschreven in voorbeeld I werd de opbrengst aan pyrimidine, uitgaande van het uitgangsmengsel, 10 na 24 uur gasfase reaktie bepaald voor verschillende katalysatoren. De resultaten zijn in tabel 8 weergegeven.

Tabel 8

Katalysator Opbrengst aan pyrimidine in % 15 Pd (1 %) - A1203 59,0

Pd (0,5 %) - AI2O3 56,3

Pd (2,0 %) - AI2O3 52,2

Pd (0,5 %) - AI2O3 43,5

Pd (0,5 Z) - Zn02 25,3 20 Pd (0,5 Z) - Zn02/Al203 50,1

Pd (0,5 %) - MgO 24,0

Pd (1 %) - Si02 4,3

Pd (1 %) - LiAl508 spinel 15,6

Voorbeeld XI

25 Gezuiverd AFP werd bereid door koppeling van formamide met acrylonitril zoals beschreven in FB.-A-976959 gevolgd door hydroge- £ * 7 Λ ,ί » -12- nering in de vloeistoffase onder verhoogde druk in alkalisch ammo-niakaal milieu met eéii cobaltkatalysator. Het gezuiverde AFP werd volgens voorbeeld I in een 10-voudige molaire overmaat methanol opgelost en via de verdamper in de gasfase over de katalysator geleid. Het 5 condensatieprodukt werd gedurende 16 uur opgevangen en geanalyseerd op pyrimidine. Een opbrengst van 49,7 % berekend op AFP werd gevonden.

Voorbeeld XII

In een duurexperiment van 205 uur volgens voorbeeld I werd 1 kg uitgangsmengsel in 3,4 kg methanol opgelost en via de verdamper in 10 de gasfase over de katalysator geleid. In totaal werd 3,52 kg gecondenseerd produkt opgevangen. Hierin bleek 442 g pyrimidine aanwezig te zijn. Zuivering van dit pyrimidine door destillatie leverde 397 g pyrimidine met een smeltpunt van 21-22 °C en een zuiverheid van meer dan 99,7 % op. Het watergehalte was minder dan 0,01 gew.%.

15 Voorbeeld XIII

A. Aan 111 g diaminopropaan opgelost in 200 ml ethanol werd bij 70°C geleidelijk 123 g azijnzuuranhydride toegedruppeld.

Het verkregen reaktiemengsel werd vervolgens gedestilleerd.

Na verwijdering van de ethanol werd nog een fractie van 23,9 g 20 destillaat verkregen, dat bijna uitsluitend uit water bestond. Bij 164-180°G en 0,9 mm Hg werd 136,8 g van een mengsel verkregen, dat bestond uit ca. 10 % 2-methyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine en ca. 90 % van het overeenkomstige azijnzure zout van 2-methyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine, overeenkomend met ca. 0,87 mol in totaal van de 25 tetrahydropyrimidine.

Het destillatieresidue bevatte bijna uitsluitend het diamide van diaminopropaan, namelijk 1,3-diacetamidopropaan.

B. 130 g van het in A) beschreven pyrimidine mengsel werd opgelost in 270 g methanol. .Deze oplossing werd in een hoeveelheid van 30 21 g/h via een verdamper over een katalysatorbed van 20 g geleid.

Zowel de verdamper als het katalysatorbed werd op een temperatuur van 350°C gehouden. De katalysator 1 % Pd + i % Na/Al203 bevond zich in een buisvormige reaktor met een inwendige diameter van 20 mm.

o 0 2 7 S « -13- »

Om een reducerend milieu te handhaven werd tevens 2,5 1/h waterstofgas via de verdamper over de katalysator geleid. De reak-tiegassen werden in een tweetrapskoelsysteem (12eC, 0eC) gecondenseerd en opgevangen. Het totaal gecondenseerde reaktieprodukt bleek na ana-5 lyse via GLC 67,2 g van het gewenste 2-methyl-pyrimidine te bevatten. Destillatie leverde 60,2 g op van het zuivere 2-methyl-pyrimidine.

Voorbeeld XIV

Op analoge wijze als in voorbeeld XIII A beschreven werd een grotere hoeveelheid (600 g) van het gewenste mengsel van 10 2-methyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine en het overeenkomstige azijnzure zout verkregen.

Een 25 Z oplossing van dit mengsel in ethanol werd met een hoeveelheid van 20 g/h over de katalysator geleid via een verdamper.

Tevens werd 2 1/h waterstofgas overgeleid.

15 De katalysator bestond uit een bed van 20 g 1 % Pd + 1 %

Na/AlgOs en. werd evenals de verdamper op een temperatuur van 330°C gehouden. De reaktiegassen werden gecondenseerd in een tweetrapskoelsysteem.

Als funktie van de tijd werden monsters genomen gedurende een periode 20 van vier uur.

De monsters werden gewogen, geanalyseerd met GLC en de opbrengst werd berekend als mol procenten 2-methylpyrimidine geanalyseerd in een periode van 4 uur in het reaktieprodukt t.o.v. de mol procenten 2-methyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine gedoseerd in hetzelfde 25 tijdsbestek.

In tabel 9 zijn de resultaten vermeld. Als tijd is vermeld de tijd voor het begin van de monstemame.

Tabel 9

Tijd Opbrengst 2-methylpyrimidine 30 (uren) _%_ 6 85 20 88 50 89 70 89 35 100 88 7^6

V V Sm 3 V V

-14-

Het afgas werd eveneens regelmatig geanalyseerd en bevatte naast H2 (ca. 30 %), GO en CH4 in gelijke hoeveelheden van eveneens ca. 30 %, terwijl ook enig CO2 (1 kon worden geanalyseerd. Het gehalte CO en CH4 daalde enigszins in de tijd.

5 Voorbeeld XV

Een 20 % oplossing van 2-ethyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine in methanol werd met een hoeveelheid van 20 g/h over de katalysator geleid analoog aan voorbeeld XIV. (Het 2-ethyl-l,4,5,6-tetrahydro-pyrlmidine kan onder andere bereid worden uit diaminopropaan en 10 propionzuur). Na condensatie van het reaktieprodukt bleek ook deze verbinding in een 40 uur durend experiment in een opbrengst van 85'% te kunnen worden gedehydrogeneerd tot het overeenkomstige 2-ethyl-pyrimidine. 1 ft & y. J -- f £ «

Claims (13)

1. Werkwijze voor de bereiding van pyrimidine met het kenmerk, dat men een stikstofreaktant gekozen uit het reaktieprodukt van for- mamide met 1,3-diaminopropaan in de vloeistoffase, l-amino-3-formamidopropaan·, 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine en/of 1,3-diforma-5 midopropaan in de gasfase bij een temperatuur tussen 200 en 550 °C in aanwezigheid van koolmonoxide en waterstof en/of een verbinding die onder de reaktieomstandigheden althans gedeeltelijk tot koolmonoxide en waterstof kan ontleden, (koolmonoxide-waterstof-reaktant), in aanraking brengt met een palladium bevattende kata-10 lysator en dat men uit het verkregen reaktiemengsel pyrimidine wint.

2. Werkwijze voor de bereiding van 2-methyl- en 2-ethylpyrimidine met het kenmerk, dat men l-amino-3-acetamidopropaan, 2-methyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine en/of 1,3-diacetamidopropaan of l-amino-3- 15 propionamidopropaan, 2-ethyl-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine en/of 1,3-dipropionamidopropaan in de gasfase bij een temperatuur tussen 200 en 550°C in aanwezigheid van koolmonoxide en waterstof, en/of een verbinding die onder de reaktieomstandigheden althans gedeeltelijk tot koolmonoxide en waterstof kan ontleden, in aanraking brengt 20 met een palladium bevattende katalysator en dat men uit het verkregen reaktiemengsel het betreffende 2-alkyl-pyrimidine wint.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men uitgaat van het reaktieprodukt verkregen door formamide met 1,3-diaminopropaan in de vloeistoffase om te zetten en een overmaat van een 25 van beide uitgangsstoffen af te scheiden.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men de gasfasereaktie uitvoert bij een temperatuur tussen 250 en 400°C.

5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men 30 de koolmonoxide-waterstof-reaktant toepast in een 2-50 voudige molaire overmaat, berekend ten opzichte van het (alkyl)amidoamino-propaan, di(alkyl)amidopropaan en (alkyl)tetrahydropyrimidine. η·ι ? 7 9 P- ' * * «# -16-

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men als koolmonoxide-waterstof-reaktant methanol of ethanol toepast.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de katalysator 0,5-5 gew.% palladium, berekend op de totale katalysa- 5 tor, bevat.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de katalysator tevens 0,1-2 gew.% alkalimetaal, berekend op de totale katalysator, bevat.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de 10 katalysator een drager van aluminiumoxide bevat.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men uitgaat van het reaktieprodukt verkregen door omzetting van formamide met 1,3-diaminopropaan in de vloeistoffase in een molaire verhouding van 0,1-10, desgewenst na afscheiden van een overmaat van een van 15 beide uitgangstoffen.

11. Werkwijze zoals in hoofdzaak is beschreven en/of in de voorbeelden nader is toegelicht.

12. Pyrimidine verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens een der bovenstaande conclusies. 20

13. Methyl- of 2-ethylpyrimidine verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens een der conclusies 2-9 en 11. Λ Λ Λ “3 fï öo 01 / * 5,1