NL9001786A - Werkwijze voor de bereiding van gesubstitueerde pyridines via 1-aza-1,3-butadienen en de tussenprodukten 1-aza-1,3-butadienen. - Google Patents
Werkwijze voor de bereiding van gesubstitueerde pyridines via 1-aza-1,3-butadienen en de tussenprodukten 1-aza-1,3-butadienen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9001786A NL9001786A NL9001786A NL9001786A NL9001786A NL 9001786 A NL9001786 A NL 9001786A NL 9001786 A NL9001786 A NL 9001786A NL 9001786 A NL9001786 A NL 9001786A NL 9001786 A NL9001786 A NL 9001786A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- atoms
- alkyl
- alkoxy
- cyclo
- halogen
- Prior art date
Links
- 0 *C(CNC1)C(*)C1(C1CCCCC1)I Chemical compound *C(CNC1)C(*)C1(C1CCCCC1)I 0.000 description 4
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic 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
- C07D213/02—Heterocyclic 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
- C07D213/04—Heterocyclic 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
- C07D213/06—Heterocyclic 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 containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
- C07D213/08—Preparation by ring-closure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
- C07C251/02—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups
- C07C251/04—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
- C07C251/10—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of an unsaturated carbon skeleton
- C07C251/16—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of an unsaturated carbon skeleton containing six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
- C07C251/32—Oximes
- C07C251/34—Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals
- C07C251/36—Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals with the carbon atoms of the oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
- C07C251/40—Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals with the carbon atoms of the oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of an unsaturated carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic 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
- C07D213/02—Heterocyclic 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
- C07D213/04—Heterocyclic 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
- C07D213/06—Heterocyclic 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 containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
- C07D213/08—Preparation by ring-closure
- C07D213/09—Preparation by ring-closure involving the use of ammonia, amines, amine salts, or nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic 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
- C07D213/02—Heterocyclic 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
- C07D213/04—Heterocyclic 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
- C07D213/06—Heterocyclic 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 containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
- C07D213/08—Preparation by ring-closure
- C07D213/09—Preparation by ring-closure involving the use of ammonia, amines, amine salts, or nitriles
- C07D213/12—Preparation by ring-closure involving the use of ammonia, amines, amine salts, or nitriles from unsaturated compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
STAMICARBON B.V.
Uitvinders: Anna M.C.F. Castelijns te Stein Henricus J. Arts te Sittard
WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN GESUBSTITUEERDE PYRIDINES VIA 1-AZA-l,3-BUTADIENEN EN DE TUSSENPRODUKTEN 1-AZA-l,3-BUTADIENEN
-1-(19) PN 6356
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een gesubstitueerd pyridine door omzetting van een 1-aza-l,3-butadieen.
Een dergelijke bereidingswijze voor pyridines is bekend uit Komatsu et al. (J. Org. Chem. 49, blz 2691-2699 (1984)). Zij bereiden asymmetrische 3,5-gesubstitueerde pyridines door 1 equivalent enamine en 1 equivalent imine te laten reageren tot een 1-aza-l,3-butadieen. Dit produkt reageert vervolgens in 20-24 uur bij 200 °C met een ander enamine tot een asymmetrisch gesubstitueerd pyridine. De opbrengst varieert, afhankelijk van de substituenten, tussen 23 % en 73 %.
Symmetrische 3,5-gesubstitueerde pyridines worden bereid door 2 equivalenten enamine in aanwezigheid van zuur bij 200 °C 9 uur te laten reageren met 1 equivalent imine. Dit geeft pyridines in een opbrengst, afhankelijk van de substituenten, van 67 tot 87 %. In dit geval wordt het 1-aza-l,3-butadieen in situ gevormd uit het enamine en het imine.
Deze bereidingswijze heeft verscheidene nadelen. De productie van symmetrische pyridines verloopt via een 3 staps synthese, namelijk de synthese van respectievelijk het imine, het enamine en het pyridine. Asymmetrisch gesubstitueerde pyridines worden bereid via een 4 staps synthese, namelijk synthese van respectievelijk het imine, het enamine, het 1-aza-l,3-butadieen en het pyridine. De reactietijd voor de pyridinevorming is lang. Het enamine wordt meestal bereid door reaktie van een secundair amine met een aldehyde. Deze bereiding resulteert echter vaak in lage opbrengsten, vooral wanneer gewerkt wordt met reactieve, niet sterisch gehinderde aldehyden. Problemen bij de bereiding van enamines staan onder meer beschreven in Whitesell en Whitesell (Synthesis, juli 1983, pag. 517-536). Zij geven voor de enaminevorming uit aceetaldehyde en N-butyl-N-isobutylamine een opbrengst van 26 %. Dit verklaren zij als volgt: "De lage opbrengst bij de bovenbeschreven bereiding van het enamine van aceetaldehyde was zeer waarschijnlijk het gevolg van het optreden van competitieve condensatiereacties en is typerend voor de te verwachten resultaten bij het gebruik van reactieve, sterisch niet gehinderde aldehydes."
Bij de bereiding van het enamine worden equivalente hoeveelheden secundair amine en aldehyde gebruikt. Voor de vorming van 1 equivalent pyridine zijn 2 equivalenten enamine, dus ook 2 equivalenten secundair amine nodig. Omdat secundaire amines vaak kostbaar zijn, maakt dit de reactie economisch onaantrekkelijk. Ook het feit dat de bereiding van het enamine vaak met lage opbrengst verloopt, waardoor onnodig veel secundair amine en aldehyde verbruikt wordt, maakt de reactie economisch niet aantrekkelijk.
De uitvinding heeft tot doel bovengenoemde nadelen te vermijden.
Dit wordt volgens de uitvinding hierdoor bereikt dat een pyridine volgens formule 1,
formule 1 waarin R^ en R^ onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, (cyclo)alkyl, aryl, carboxyalkyl, carboxyaryl, aryloxy, alkoxy, halogenen, arylthio, arylsulfonyl en NR'R", waarin R'en R'' onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, (cyclo)alkyl, aryl, en R2 gekozen kan worden uit H, aryl en (cyclo)alkyl, waarbij slechts 1 van de groepen R^, R2 en R3, H mag zijn, gevormd wordt door het l-aza-l,3-butadieen volgens formule 2,
formule 2 * waarin R^ een goed afsplitsbare groep is en R2 bovenbeschreven betekenis heeft, in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid secundair amine en zuur te laten reageren met een aldehyde volgens formule 3,
formule 3 waarin R^ bovenbeschreven betekenis heeft.
R^, R2 en R3 kunnen alle 1-20 C atomen bevatten en eventueel gesubstitueerd zijn. Als substituenten aan R^, R2 en R3 zijn bijvoorbeeld mogelijk halogeen, -OH, -SH, (cyclo)alkyl, aryl, aryloxy, alkoxy, carboxyalkyl, carboxyaryl, NO2, SO2, NR'R", waarin R'en R'' onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, alkyl, aryl. Overal waar alkyl staat, kan ook heteroalkyl of alkenyl gelezen worden en overal waar aryl staat kan ook heteroaryl gelezen worden.
Alle koolstofbevattende substituenten bevatten meestal 1-20 C atomen. R^ is veelal een groep met 1-20 C atomen, zoals bijvoorbeeld tertiair butyl, isopropyl en benzyl waarbij tertiair butyl de voorkeur heeft.
De molaire verhouding l-aza-l,3-butadieen tot aldehyde die wordt toegepast in deze reaktie is niet kritisch en ligt bij voorkeur tussen 1:1 en 1:3.
Symmetrisch gesubsitueerde pyridines kunnen gevormd worden door het imine volgens formule 4
formule 4 waarin R2 en R^ bovengenoemde betekenis hebben, in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid secundair amine en zuur te laten reageren met een aldehyde volgens formule 3 waarin R^ gekozen kan worden uit (cyclo)alkyl, aryl, carboxyalkyl, carboxyaryl, aryloxy, alkoxy, halogenen, arylthio, arylsulfonyl en NR'R" waarin R' en R" elk onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, (cyclo)alkyl en aryl. Aangenomen wordt dat het l-aza-l,3-butadieen in situ gevormd wordt en direct verder reageert tot een symmetrisch gesubstitueerd pyridine. De uitvinding heeft eveneens betrekking op deze rechtstreekse bereidingswijze voor symmetrische pyridines.
Het l-aza-l,3-butadieen kan ook bereid worden door een amine R^-NH2 te laten reageren met een alpha, beta-onverzadigd aldehyde volgens formule 5,
formule 5 waarin R^ en R2 bovengenoemde betekenis hebben, maar R2 geen H kan zijn. Na het toevoegen van een aldehyde volgens formule 3 en een katalytische hoeveelheid secundair amine en zuur worden pyridines gevormd.
De verhouding tussen de verschillende reactiecomponenten kan variëren. Wanneer gekozen wordt voor vorming van symmetrische pyridines uit in situ ontstaan l-aza-l,3-butadieen zijn voor optimale resultaten, op basis van het reaktiemechanisme, per equivalent imine volgens formule 4 minimaal 2 equivalenten van het aldehyde volgens formule 3 nodig. Bij voorkeur worden tussen 2 en 4 equivalenten toegevoegd.
De hoeveelheid secundair amine kan binnen wijde grenzen gekozen worden. Gebleken is dat hogere concentraties secundair amine meestal hogere rendementen opleveren. Secundaire amines zijn echter vaak duur. Bij de bepaling van de hoeveelheid secundair amine spelen, naast rendementstechnische-, ook economische overwegingen een rol. Bij voorkeur wordt de molverhouding aldehyde:secundair amine tussen 5:1 en 15:1 gekozen. Veel secundaire amines zijn geschikt om als katalysator te gebruiken. Cyclische amines, in het bijzonder piperidine, hebben de voorkeur.
De keuze van het zuur is niet kritisch. Geschikte zuren zijn bijvoorbeeld carbonzuren of sulfonzuren, zoals azijnzuur en p-tolueensulfonzuur. De molverhouding amine:zuur kan binnen wijde grenzen variëren en wordt meestal tussen 0,4 en 50 gekozen.
Wanneer het l-aza-l,3-butadieen uit een primair amine en een alpha, beta- onverzadigd aldehyde bereid wordt, wordt de molverhouding primair amine:onverzadigd aldehyde in het algemeen rond 1:1 gekozen. Meestal wordt een kleine overmaat primair amine (tussen 1,0 en 1,2 equivalent t.o.v. het onverzadigd aldehyde) toegevoegd. Bij de vorming van het pyridine uit l-aza-l,3-butadieen en aldehyde is in theorie evenveel l-aza-l,3-butadieen als aldehyde nodig. In de praktijk wordt meestal een overmaat aldehyde toegevoegd.
De reactietemperatuur kan binnen wijde grenzen variëren. Meestal wordt deze gekozen tussen 100 en 300 °C. Een reactietemperatuur tussen 180 en 220 °C heeft de voorkeur. In dit temperatuurtraject is de reactie in vrijwel alle gevallen in 2 uur voltooid.
Gebleken is dat de werkwijze volgens de uitvinding de volgende voordelen met zich mee brengt. Gesubstitueerde pyridines kunnen bereid worden in een eenvoudiger proces, met minder reactiestappen, door rechtstreeks het eenvoudig toegankelijke aldehyde te gebruiken, in plaats van het soms moeilijk te bereiden enamine. Hierdoor is nog slechts een katalytische hoeveelheid secundair amine nodig. Ook stijgt het overall rendement ten opzichte van het aldehyde aanzienlijk. De reactietijd voor de pyridinevorming is aanzienlijk teruggebracht.
Een aantal pyridines komen in natuurlijke produkten voor. De uitvinding biedt een werkwijze waarmee op eenvoudige wijze, deels nieuwe, 3,5 of 3,4 of 3,4,5-gesubstitueerde pyridines kunnen worden bereid. Deze pyridines zijn in diverse gebieden toepasbaar.
Alkylpyridines kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden als precursors voor pyridine mono- en dicarbonzuren welke directe verwantschap vertonen met nicotinederivaten.
De uitvinding heeft tevens betrekking op de nieuwe verbindingen met de algemene formule
waarin R^ is H en R2 is ethyl, isopropyl, n-butyl, (cyclo)alkyl met 5-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, fenyl gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin R2 is H en R^ is n-propyl, alkyl met 4-20 C-atomen, alkoxy met 2-20 C-atomen, thioalkyl, fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin en R2 elk onafhankelijk alkyl met 4-20 C-atomen, alkoxy met 2-20 C-atomen, halogeen of fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, voorstellen, en verbindingen met de algemene formule
waarin R^ is H en R2 is alkyl met 2-20 C-atomen, alkenyl met 3-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, fenyl gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin R2 is H en R^ is alkyl met 2-20 C-atomen, alkoxy met 2-20 C-atomen, alkenyl met 2-20 C-atomen, fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 c-atomen, of waarin en R2 elk onafhankelijk alkyl met 2-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, alkenyl met 2-20 C-atomen, halogeen of fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, voorstellen, en verbindingen met de algemene formule
waarin R^ is H en R2 is alkyl met 2-20 C-atomen, alkenyl met 5-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, fenyl gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin r2 is H en R^ is alkyl met 3-20 C-atomen, alkenyl met 1-7 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, thioaryl, fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin R^ en R2 elk onafhankelijk alkyl met 3-20 C-atomen, alkenyl met 2-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, voorstellen, welke als tussenprodukt in de werkwijze volgens de uitvinding voorkomen.
Alkyl, alkenyl of arylgroepen kunnen eventueel gesubstitueerd zijn met bovengenoemde substituenten.
De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden, zonder daardoor te worden beperkt.
De NMR gegevens zijn als volgt weergegeven. De shift is aangegeven in ppm downfield t.o.v. TMS. De multipliciteit is aangegeven als s (singlet), d (doublet), t (triplet), q (quartet), sept, (septet), m (multiplet) en b (breed signaal). Aromatische protonen zijn weergegeven als pyr. (protonen aan pyridine-ring) en Ph. (protonen aan fenylring).
Voorbeeld I
Bereiding van l-tert.-butyl-4-fenyl-l-aza-l,3-butadieen.
Aan 33,0 gram kaneelaldehyde (0,25 mol) werd onder roeren en koelen in een tijdsbestek van 16 minuten 20,3 gram t-butylamine (0,28 mol) gedoseerd. Het mengsel bleef overnacht bij kamertemperatuur staan. Aan het ruwe reactiemengsel werd vervolgens 150 ml butanon toegevoegd, om het bij de reactie ontstane water azeotropisch te kunnen afdampen. Het mengsel werd ingedampt aan de rotatieverdamper. Het residu bestond uit 45,6 gram produkt met een zuiverheid van 98 %. Rendement 96 %.
1H NMR:
Bereiding van 3-methyl-4-fenylpyridine.
3,7 gram (20 mmol) van bovenbereid l-aza-l,3-butadieen, 3,5 gram propanal (60 mmol), 0,7 gram piperidine (8,2 mmol), 4,4 gram tolueen (oplosmiddel) en 1,0 gram van een oplossing van 1,2 gram azijnzuur in 48,8 gram tolueen (0,4 mmol azijnzuur) werden samengevoegd in een Cr-Ni-stalen autoclaaf met een inhoud van ca 15 ml. Deze werd gedurende 2 uur verwarmd in een oliebad met een temperatuur van 200 °C. Na 2 uur werd het reactiemengsel aan de lucht gekoeld. Het rendement aan 3-methyl-4-fenylpyridine bedroeg 34 % (GC-analyse). Het reactiemengsel werd middels een gefractioneerde destillatie gezuiverd, waardoor produkt met een zuiverheid van 86 % werd verkregen. Verdere zuivering vond plaats door het destillaat op te lossen in hexaan en door deze oplossing HCl-gas te leiden waardoor het pyridine-HCl-zout neersloeg. Het zout werd afgefiltreerd. Vervolgens werd een verdunde loogoplossing toegevoegd, waarna de waterige oplossing werd geextraheerd met dichloormethaan. Na afdampen van het dichloormethaan werd produkt verkregen met een zuiverheid van 98,8 %.
ΧΗ NMR:
Voorbeeld II
Bereiding van het imine van t-butylamine en formaldehyde (t-butylmethyleenimine als triazine trimeer).
Aan 120,0 gram paraformaldehyde (4,0 mol) werd onder koelen 295,0 gram t-butylamine (4,0 mol) gedoseerd.
1/3 deel van het amine werd in een keer toegevoegd. Vervolgens werd de roerder gestart. De rest van het amine werd in een tijdsbestek van 1 1/4 uur toegevoegd, waarna nog 1/2 uur bij kamertemperatuur werd geroerd. Het ruwe reactiemengsel werd overgebracht naar een scheitrechter waarin deze in ca. 2 uur ontmengde in een waterfase en een troebele organische fase. De organische fase werd gefilterd over fliteraarde. Het heldere filtraat, 327,6 gram, bestond uit 98 % zuiver imine (als triazinetrimeer). Rendement 94 %
Bereiding van 3,5-dimethylpyridine.
211,8 gram van bovenbereid t-butylmethyleenimine (98 % zuiver, 2,44 mol), 424,5 gram propanal (7,32 mol), 292,8 gram tolueen (oplosmiddel), 76,1 gram piperidine (0,9 mol Jen 103,6 gram azijnzuur (1,73 mol) werden onder koelen in een ijs-waterbad gemengd. Piperidine en azijnzuur werden in kleine porties toegevoegd in verband met het vrijkomen van warmte. Het mengsel werd overgebracht in een autoclaaf en gedurende 3 uur bij 200 °C verhit (opwarmtijd ca 45 min.). Het reactiemengsel werd gekoeld tot kamertemperatuur. Vervolgens werd het gewassen met 400 gram 20 gew. %-ige NaOH oplossing in water. De waterfase bevatte geen 3.5- dimethylpyridine. De organische fase bevatte 100,0 gram produkt (rendement 38,3 %). Van de organische fase werden de vluchtige componenten atmosferisch afgedestilleerd over een kolom met 20 practische schotels. Het residu werd in vacuüm gedestilleerd over een kolom met 20 practische schotels. Dit resulteerde in 78,9 gram 3,5-dimethylpyridine met een zuiverheid van 98 % (rendement destillatie 79 %, overall rendement 30,2 %). kookpunt 104-107 °C (102 mm Hg). Het 1-aza-l,3-butadieen werd in dit geval in situ gevormd uit het imine en het aldehyde, waarna de pyridinevorming plaatsvond.
1H NMR:
Voorbeeld III
Bereiding van 3,5-dimethylpyridine.
1,7 gram van het in voorbeeld XI bereide t-butylmethyleenimine (20 mmol), 3,5 gram propanal (60 mmol), 0,8 gram piperidine (9,4 mmol), 6,1 gram tolueen (oplosmiddel) en 1,0 gram van een oplossing van 1,2 gram azijnzuur in 48,8 gram tolueen (0,4 mmol azijnzuur) werden samengevoegd in een Cr-Ni-stalen autoclaaf met een inhoud van ca 15 ml. Deze werd gedurende 2 uur verwarmd in een oliebad met een temperatuur van 200 °C. Na 2 uur werd het reactiemengsel aan de lucht gekoeld. Het rendement aan 3.5- dimethylpyridine bedroeg 50 % (GC-analyse).
Voorbeeld IV
Bereiding van 3,5-diethylpyridine.
1.7 gram van het in voorbeeld II bereide t-butylmethyleenimine (20 mmol), 4,3 gram butanal (60 mmol), 0,7 gram piperidine (8,2 mmol), 5,6 gram tolueen (oplosmiddel) en 1,0 gram van een oplossing van 1,2 gram azijnzuur in 48,8 gram tolueen (0,4 mmol azijnzuur) werden samengevoegd in een Cr-Ni-stalen autoclaaf met een inhoud van ca 15 ml. Deze werd gedurende 2 uur verwarmd in een oliebad met een temperatuur van 200 °C. Na 2 uur werd het reactiemengsel aan de lucht gekoeld. Het rendement aan 3,5-diethylpyridine bedroeg 55 % (GC-analyse). Het ruwe produkt werd gezuiverd door middel van vacuümdestillatie. kookpunt 86-88 °C (10 mm Hg), zuiverheid 84 %. Verdere zuivering vond plaats door het gedestilleerde produkt als HCl-zout in hexaan neer te slaan. Het zout werd afgefiltreerd, vervolgens opgelost in water en geneutraliseerd met 33 gew. %-ige NaOH-oplossing in water.
De waterige oplossing werd vervolgens geëxtraheerd met dichloormethaan. Dit resulteerde in een produkt met ëen zuiverheid van 98,5 %.
1H NMR
Voorbeeld V
Bereiding van 3,5-di-isopropylpyridine.
1.7 gram t-butylmethyleenimine (20 mmol), 5,2 gram isovaleraldehyde (60 mmol), 0,7 gram piperidine (8,2 mmol), 4,7 gram tolueen (oplosmiddel) en 1,0 gram van een oplossing van 1,2 gram azijnzuur in 48,8 gram tolueen (0,4 mmol azijnzuur) werden samengevoegd in elk van 4 Cr-Ni-stalen autoclaven met een inhoud van ca 15 ml. Deze werden voor variabele perioden verwarmd in een oliebad met een temperatuur van 200 °C. Vervolgens werden de reactiemengsels aan de lucht gekoeld. Het rendement bedroeg na 1 uur 47 %, na 2 uur 51 %, na 3 uur 53 % en na 4 uur 56 % (GC-analyse). Het ruwe produkt werd gezuiverd door middel van destillatie, hetgeen resulteerde in een aantal fracties met een gehalte aan 3,5-di-isopropylpyridine dat varieerde tussen 10 en 80 %. Het 3,5-di-isopropylpyridine kristalliseerde uit in de fracties met een gehalte hoger dan 38 %. Door filtreren werd produkt gewonnen met een zuiverheid van 93 %. smeltpunt 36,5-38,5°C.
1H NMR
Voorbeeld VI
Bereiding van het imine van t-butylamine en benzaldehyde
Aan 52,2 gram benzaldehyde (0,5 mol) werd onder roeren 36,0 gram (0.5 mol) t-butylamine gedoseerd in een tijdsbestek van 60 minuten. Nadat alle t-butylamine was toegevoegd werd nog 1 uur geroerd bij kamertemperatuur. Vervolgens werd nog 14,6 gram (0.2 mol) t-butylamine toegevoegd, waarna 1 1/2 uur bij kamertemperatuur werd geroerd. Het reactiemengesel werd overgebracht naar een scheitrechter en 100 ml diethylether werd toegevoegd om de organisch en de waterfase beter te laten ontmengen. De organische laag werd gedroogd op MgSO^. Dit werd afgefilterd. Het filtraat werd ingedampt aan de rotatieverdamper. Dit leverde 65,0 gram produkt met een zuiverheid van 99 %. Rendement 82 %.
1H NMR:
Bereiding van 3,5-dimethyl-4-fenylpyridine.
3,2 gram (20 mmol) van bovenbeschreven imine, 3,6 gram propanal (60 mmol), 0,7 gram piperidine (8,2 mmol), 4,5 gram tolueen (oplosmiddel) en 1,0 gram van een oplossing van 1,2 gram azijnzuur in 48,8 gram tolueen (0,4 mmol azijnzuur) werden samengevoegd in een Cr-Ni-stalen autoclaaf met een inhoud van ca 15 ml. Deze werd gedurende 2 uur verwarmd in een oliebad met een temperatuur van 200 °C. Na 2 uur werd het reactiemengsel aan de lucht gekoeld. Het produkt werd geïdentificeerd met behulp van massaspectrometrie. Ook hier wordt het l-aza-l,3-butadieen in situ gevormd uit het imine en het aldehyde en vervolgens omgezet in het pyridine.
Claims (13)
1. Werkwijze voor de bereiding van een gesubstitueerd pyridine door omzetting van een l-aza-l,3-butadieen, met het kenmerk, dat een pyridine volgens formule 1,
formule 1 waarin R^ en R^ onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, (cyclo)alkyl, aryl, carboxyalkyl, carboxyaryl, aryloxy, alkoxy, halogenen, arylthio, arylsulfonyl en NR'R'', waarin R'en R'' elk onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, (cyclo)alkyl, aryl, en r2 gekozen kan worden uit H, aryl en (cyclo)alkyl en waarbij slechts 1 van de groepen R^, R2 en R^, H mag zijn, gevormd wordt door het 1-aza-l,3-butadieen volgens formule 2,
formule 2 waarin R4 een goed afsplitsbare groep is en R2 bovenbeschreven betekenis heeft, in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid secundair amine en zuur te laten reageren met een aldehyde volgens formule 3,
formule 3 waarin R3 bovenbeschreven betekenis heeft.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de molaire verhouding l-aza-l,3-butadieen:aldehyde ligt tussen 1:1 en 1:3.
3. Werkwijze voor de bereiding van een symmetrische pyridine volgens formule 4,
(4) waarin R^ gelijk is aan R^ en gekozen kan worden uit (cyclo)alkyl, aryl, carboxyalkyl, carboxyaryl, aryloxy, alkoxy, halogenen, arylthio, arylsulfonyl en NR'R" waarin Rf en R" elk onafhankelijk gekozen kunnen worden uit H, (cyclo)alkyl en aryl, R2 gekozen kan worden uit H, aryl en (cyclo)alkyl, waarbij een imine volgens formule5,
(5) waarin R2 bovengenoemde betekenis heeft en R^ een goed afsplitsbare groep is, in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid van een secundair amine en een zuur wordt omgezet met behulp van van het aldehyde volgens formule 3
(3) waarin R^ bovengenoemde betekenis heeft.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de verhouding imine:aldehyde ligt tussen 1:2 en 1:4.
5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het secundair amine een cyclische struktuur heeft.
6. Werkwijze volgens conclusies 5, met het kenmerk, dat het secundair amine piperidine is.
7. Werkwijze volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de reactietemperatuur ligt tussen 180 en 220 °C.
8. Werkwijze volgens één der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat R^ tertiair butyl is.
9. Werkwijze volgens één der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de molverhouding aldehyde:secundair amine tussen 5:1 en 15:1 wordt gekozen.
10. Verbindingen met de algemene formule
waarin R^ is H en R2 is ethyl, isopropyl, n-butyl, (cyclo)alkyl met 5-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, fenyl gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin R2 is H en R^ is n-propyl, alkyl met 4-20 C-atomen, alkoxy met 2-20 C-atomen, thioalkyl, fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, of waarin R^ en R2 elk onafhankelijk alkyl met 4-20 C-atomen, alkoxy met 2-20 C-atomen, halogeen of fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een . thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, voorstellen.
11. Verbindingen met de algemene formule
waarin R1 is H en R2 is alkyl met 2-20 C-atomen, alkenyl met 3-20 C-atomen, alkoxy met 1-20 C-atomen, fenyl gesubstitueerd met hydroxy# (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen# alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl# thioaryl# alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen# of waarin is H en R^ is alkyl met 2-20 C-atomen# alkoxy met 2-20 C-atomen# alkenyl met 2-20 C-atomen, fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy, (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen# alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl# thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen# of waarin R^ en R2 elk onafhankelijk alkyl met 2-20 C-atomen# alkoxy met 1-20 C-atomen, alkenyl met 2-20 C-atomen# halogeen of fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy# (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen# halogeen een thioalkyl# thioaryl# alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen# voorstellen.
12. Verbindingen met de algemene formule
waarin R^ is H en R2 is alkyl met 2-20 C-atomen# alkenyl met 5-20 C-atomen# alkoxy met 1-20 C-atomen, fenyl gesubstitueerd met hydroxy# (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl# thioaryl# alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen# of waarin R2 is H en R^ is alkyl met 3-20 C-atomen# alkenyl met 1-7 C-atomen# alkoxy met 1-20 C-atomen, thioaryl, fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy# (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen# alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl# thioaryl# alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen# of waarin R^ en R2 elk onafhankelijk alkyl met 3-20 C-atomen# alkenyl met 2-20 C-atomen# alkoxy met 1-20 C-atomen fenyl eventueel gesubstitueerd met hydroxy/ (cyclo)alkyl met 1-5 C-atomen, alkoxy met 1-5 C-atomen, halogeen een thioalkyl, thioaryl, alkylamino of arylaminogroep met 1-20 C-atomen, voorstellen.
13. Werkwijze voor de bereiding van een gesubstitueerd pyridine zoals in hoofdzaak is beschreven en in de voorbeelden nader is toegelicht. UITTREKSEL Werkwijze voor de bereiding van 3,4- of 3,5- of 3,4,5-gesubstitueerde pyridines door 1-aza-l,3-butadienen in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid van secundair amine en zuur te laten reageren met een aldehyde en nieuwe 1-aza-l, 3-butadienen, welke worden toegepast in deze werkwijze. Genoemde pyridines worden met hoog rendement in een eenvoudig proces met korte reaktietijd verkregen. Het 1-aza-l,3-butadieen kan desgewenst in situ worden bereid uit een imine en een aldehyde.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9001786A NL9001786A (nl) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Werkwijze voor de bereiding van gesubstitueerde pyridines via 1-aza-1,3-butadienen en de tussenprodukten 1-aza-1,3-butadienen. |
| EP91914662A EP0543880B1 (en) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Process for the preparation of substituted pyridines via 1-aza-1,3-butadienes and the 1-aza-1,3-butadiene intermediates |
| US07/983,556 US5438143A (en) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Process for the preparation of substituted pyridines via 1-aza-1,3-butadienes and the 1-aza-1,3-butadiene intermediates |
| DE69109121T DE69109121T2 (de) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Verfahren zur herstellung von substituierten pyridinen via 1-aza-1,3-butadiene und ihre zwischenprodukte. |
| JP3514231A JP3065349B2 (ja) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | １―アザ―１，３―ブタジエンを経ての置換されたピリジン類の製造方法および１―アザ―１，３―ブタジエン中間体 |
| ES91914662T ES2072010T3 (es) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Procedimiento para la preparacion de piridinas sustituidas via 1-aza-1,3-butadienos y productos intermedios de 1-aza-1,3-butadieno. |
| PCT/NL1991/000148 WO1992002505A1 (en) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Process for the preparation of substituted pyridines via 1-aza-1,3-butadienes and the 1-aza-1,3-butadiene intermediates |
| AU83941/91A AU8394191A (en) | 1990-08-08 | 1991-08-07 | Process for the preparation of substituted pyridines via 1-aza-1,3-butadienes and the 1-aza-1,3-butadiene intermediates |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9001786A NL9001786A (nl) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Werkwijze voor de bereiding van gesubstitueerde pyridines via 1-aza-1,3-butadienen en de tussenprodukten 1-aza-1,3-butadienen. |
| NL9001786 | 1990-08-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9001786A true NL9001786A (nl) | 1992-03-02 |
Family
ID=19857526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9001786A NL9001786A (nl) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Werkwijze voor de bereiding van gesubstitueerde pyridines via 1-aza-1,3-butadienen en de tussenprodukten 1-aza-1,3-butadienen. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5438143A (nl) |
| EP (1) | EP0543880B1 (nl) |
| JP (1) | JP3065349B2 (nl) |
| AU (1) | AU8394191A (nl) |
| DE (1) | DE69109121T2 (nl) |
| ES (1) | ES2072010T3 (nl) |
| NL (1) | NL9001786A (nl) |
| WO (1) | WO1992002505A1 (nl) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001053269A1 (en) | 2000-01-18 | 2001-07-26 | The Regents Of The University Of California | Acid addition salts of imidazolidinones as reaction catalysts |
| US6369243B1 (en) | 2000-01-18 | 2002-04-09 | The Regents Of The Univerisity Of California | Chemical transformation of substrates using nonmetallic, organic catalyst compositions |
| AU2002320231A1 (en) | 2001-06-29 | 2003-03-03 | California Institute Of Technology | Enantioselective transformation of alpha, beta-unsaturated aldehydes using chiral organic catalysts |
| US7173139B2 (en) | 2001-06-29 | 2007-02-06 | California Institute Of Technology | Enantioselective 1,4-addition of aromatic nucleophiles to α,β-unsaturated aldehydes using chiral organic catalysts |
| US7592463B2 (en) | 2001-12-05 | 2009-09-22 | California Institute Of Technology | Enantioselective transformation of α,β-unsaturated ketones using chiral organic catalysts |
| AU2003243156A1 (en) | 2002-04-19 | 2003-11-03 | California Institute Of Technology | Direct, enantioselective aldol coupling of aldehydes using chiral organic catalysts |
| US7323604B2 (en) | 2004-11-19 | 2008-01-29 | California Institute Of Technology | Hydride reduction of α,β-unsaturated carbonyl compounds using chiral organic catalysts |
| CN111518021B (zh) * | 2020-06-08 | 2021-08-27 | 沅江华龙催化科技有限公司 | 一种利用混合苯乙烯衍生物与n,n-二甲基甲酰胺构建3,5-二取代吡啶的方法 |
-
1990
- 1990-08-08 NL NL9001786A patent/NL9001786A/nl not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-08-07 JP JP3514231A patent/JP3065349B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-07 EP EP91914662A patent/EP0543880B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-07 ES ES91914662T patent/ES2072010T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-07 AU AU83941/91A patent/AU8394191A/en not_active Abandoned
- 1991-08-07 WO PCT/NL1991/000148 patent/WO1992002505A1/en active IP Right Grant
- 1991-08-07 US US07/983,556 patent/US5438143A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-07 DE DE69109121T patent/DE69109121T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05509319A (ja) | 1993-12-22 |
| EP0543880B1 (en) | 1995-04-19 |
| US5438143A (en) | 1995-08-01 |
| AU8394191A (en) | 1992-03-02 |
| ES2072010T3 (es) | 1995-07-01 |
| EP0543880A1 (en) | 1993-06-02 |
| DE69109121T2 (de) | 1995-11-30 |
| WO1992002505A1 (en) | 1992-02-20 |
| DE69109121D1 (de) | 1995-05-24 |
| JP3065349B2 (ja) | 2000-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940001774B1 (ko) | 치환 및 이치환 피리딘-2,3-디카르복실레이트의 제조방법과 치환된 니코티네이트의 제조방법 | |
| DK152726B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af monoacetaler af aromatiske 1,2-diketoner | |
| NL9001786A (nl) | Werkwijze voor de bereiding van gesubstitueerde pyridines via 1-aza-1,3-butadienen en de tussenprodukten 1-aza-1,3-butadienen. | |
| US5763675A (en) | Process for the preparation of 2-hydroxyarylaldehydes under reduced pressure | |
| US4260766A (en) | Preparation of (dichloromethyl) pyridines by reductive dechlorination | |
| KR100585407B1 (ko) | 피리딘-2,3-디카복실레이트 화합물의 제조를 위한 방법 및중간체 | |
| US4144263A (en) | Benzyl cyanoacetals | |
| JPS5938228B2 (ja) | イミダゾ−ルと２−アルキルイミダゾ−ル類およびそれらの製造法 | |
| EP0808826B1 (en) | A method for preparing 3-amino substituted crotonates | |
| US6080867A (en) | Process and intermediates for the manufacture of pyridine-2,3-dicarboxylate compounds | |
| SU683614A3 (ru) | Способ получени 2-оксиметил-3-окси6-(1-окси-2-трет.бутиламиноэтил)-пиридина или его солей | |
| JP2514283B2 (ja) | フルオロメチル−置換ピリジンカルボジチオエ―ト化合物の製造方法 | |
| EP0877023B1 (en) | Process for the preparation of aromatic compounds containing a heterocyclic system | |
| JP2622651B2 (ja) | １，３−ジオキサン−４，６−ジオン誘導体の製造方法 | |
| US5777154A (en) | Method for preparing 3-amino substituted crotonates | |
| EP1274684B1 (en) | Process for the preparation of aryl-pyridinyl compounds | |
| AU604742B2 (en) | Process for preparing 2,3,5,6,-tetrachloropyridine | |
| JP3031279B2 (ja) | ２−アルコキシ−６−（トリフルオロメチル）ピリミジン−４−オルの製造方法 | |
| US4789743A (en) | Process for the preparation of 2,4-diamino-5-benzylpyrimidines | |
| US4945178A (en) | Preparation of 4-carboalkoxy-1,3-cyclohexanedione type compounds | |
| US4804764A (en) | Process for producing 2,3,5,6-tetrachloropyridine | |
| KR800000746B1 (ko) | 5-설파모일-안트라닐산의 제조방법 | |
| HU204771B (en) | Process for producing anilinofumarates from chloromaleates or chlorofumarates or from their mixture | |
| EP0233117A2 (en) | Preparation of 4-carboalkoxy-1,3-cyclohexanedione type compounds | |
| PL89493B1 (nl) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: DSM N.V. |
|
| BV | The patent application has lapsed |