PL211659B1 - Sposób otrzymywania N-alkilowych pochodnych 2-hydroksypirydyny - Google Patents
Sposób otrzymywania N-alkilowych pochodnych 2-hydroksypirydynyInfo
- Publication number
- PL211659B1 PL211659B1 PL380060A PL38006006A PL211659B1 PL 211659 B1 PL211659 B1 PL 211659B1 PL 380060 A PL380060 A PL 380060A PL 38006006 A PL38006006 A PL 38006006A PL 211659 B1 PL211659 B1 PL 211659B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hydroxypyridine
- catalyst
- reaction
- alkylation
- mixture
- Prior art date
Links
- UBQKCCHYAOITMY-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-pyridine Natural products OC1=CC=CC=N1 UBQKCCHYAOITMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 18
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- -1 zinc aluminate Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims description 9
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 229910001676 gahnite Inorganic materials 0.000 description 3
- IWTFOFMTUOBLHG-UHFFFAOYSA-N 2-methoxypyridine Chemical compound COC1=CC=CC=N1 IWTFOFMTUOBLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical class [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000924 antiasthmatic agent Substances 0.000 description 1
- 229940054051 antipsychotic indole derivative Drugs 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011914 asymmetric synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000003442 catalytic alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Pyridine Compounds (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania metylo-, etylo- i wyższych alkilowych pochodnych 2-hydroksypirydyny (o wzorze 1), w pozycjach N-, przez alkilację 2-hydroksypirydyny alkoholami w fazie gazowej w obecności katalizatora.
W szczególności wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania pochodnych alkilowych 2-hydroksypirydyny (N-alkilo-pirydonów-2, o wzorze 2) w sposób ciągły, polegający na przepuszczaniu par alkoholu i 2-hydroksypirydyny przez złoże katalityczne zawierające glinian cynku ZnAl2O4.
N-alkilowe pochodne 2-pirydonu stanowią grupę związków heterocyklicznych, które są ważne ze względu na ich biologiczną aktywność. Stosuje się je do produkcji herbicydów, insektycydów oraz farmaceutyków, w tym do otrzymywania środków antyastmatycznych (np. T-440) [1]. Są również efektywnym rozcieńczalnikiem stosowanym w katalitycznej asymetrycznej syntezie cyklicznych pochodnych indoli, a także w ekstrakcji węgli. Zazwyczaj N-alkilowe pochodne 2-hydroksypirydyny są otrzymywane uciążliwymi metodami syntezy organicznej polegającymi na reakcji soli 2hydroksypirydyny z halogenkami alkilowymi. Znane są też metody katalitycznej alkilacji alkoholami 2-hydroksypirydyny w obecnoś ci katalizatorów takich jak: tlenek glinu i zeolity [2,3].
Nieoczekiwanie okazało się, że alkilację 2-hydroksypirydyny alkoholami można przeprowadzić z dużą wydajnością i selektywnością sposobem według wynalazku.
Sposób otrzymywania N-alkilo pochodnych 2-hydroksypirydyny według wynalazku polega na tym, że prowadzi się alkilację 2-hydroksypirydyny alkoholami przepuszczając przez złoże katalityczne w temperaturze 220-380°C przy ciśnieniu atmosferycznym lub zwiększonym mieszaninę par alkoholu i 2-hydroksypirydyny ewentualnie z dodatkiem wody, przy czym jako katalizator stosuje się glinian cynku ZnAl2O4.
Ogólnie glinian cynku przydatny jako katalizator tej reakcji otrzymać można wytrącając z mieszaniny roztworów soli glinu i cynku za pomocą rozcieńczonego roztworu amoniaku. Wytrącanie osadu prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej uzyskując pH 7,5-9. Osad oddziela się od roztworu przez filtrację i przemywa się go następnie wodą destylowaną do zaniku anionów stosowanych soli, suszy, formuje w kształtki i kalcynuje w temperaturze 450-650°C przez kilka godzin. Właściwości tak otrzymanego katalizatora są zazwyczaj następujące: objętość porów Vp = 0,2-0,4 cm3/g, 2 powierzchnia właściwa Sbet = 15-30 m2/g.
W korzystniejszym wariancie jako katalizator można użyć glinianu cynku o rozwinię tej powierzchni właściwej otrzymany hydrotermalnie tak, jak to opisano w Polskim Opisie Patentowym [4].
Mieszaninę par alkoholu, 2-hydroksypirydyny z dodatkiem wody przepuszcza się przez złoże katalityczne pod ciśnieniem atmosferycznym lub nieco zwiększonym. Obciążenie katalizatora mieszaniną reagentów może wynosić od 0,3 do 6,0 objętości na objętość katalizatora, korzystnie 0,5-3,0 h-1. Przez mieszaninę reakcyjną rozumie się przy tym objętość reagentów w postaci cieczy. Stosunek ilości alkoholu do 2-hydroksypirydyny i do wody może wynosić od 3:1:0 do 15:1:3 (molowo), korzystnie 5:1:0 do 10:1:3. do mieszaniny reagentów można wprowadzić jako rozcieńczalniki zachowujące się obojętnie, takie jak węglowodory aromatyczne lub alifatyczne. Reakcję alkilacji 2-hydroksypirydyny prowadzi się w temperaturach 220-380°C.
W zależ ności od zastosowanego alkoholu otrzymuje się różne produkty. Stosując metanol uzyskuje się N-metylo-pirydon-2, używając alkohol etylowy produktem alkilacji jest N-etylo-pirydon-2, a n-propanol daje N-propylo-pirydon-2.
Ogólnie stwierdzono, że im wyższy jest ciężar cząsteczkowy zastosowanego do alkilacji alkoholu, to reakcję należy prowadzić w wyższych temperaturach. W przypadku alkilacji 2-hydroksypirydyny metanolem reakcja zachodzi z wydajnością powyżej 98% w temperaturze 335°C, natomiast w przypadku alkilacji n-propanolem tworzy się N-propylo-pirydon-2 z wydajnością 94.5% w temperaturze 365°C. Wydajności produktów reakcji zależą także od innych parametrów, takich jak obciążenie, skład mieszaniny reakcyjnej, wielkość uziarnienia katalizatora. W produktach reakcji, w niższych temperaturach obok nieprzereagowanej 2-hydroksypirydyny oraz N-aikilo-pirydonu-2 stwierdza się obecność odpowiednich eterów 2-alkoksypirydyn w ilościach nie przekraczających 1-3%, natomiast nie tworzyły się produkty C-alkilacji. Powstałe w reakcji alkilacji produkty główne N-alkilo-pirydony-2 są łatwe do wyodrębnienia i oczyszczenia.
W sposobie według wynalazku istotne jest, że alkilowanie 2-hydroksypirydyny za pomocą alkoholi pierwszorzędowych zawierających w łańcuchu od 1 do 3 atomów węgla w obecności otrzymanego metodą hydrotermalną glinianu cynku zachodzi przy atomie azotu pierścienia.
PL 211 659 B1
Poniżej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku.
P r z y k ł a d I cm3 katalizatora glinianu cynku, otrzymanego wg przykładu II z opisu patentowego PL 189438 (2005), o powierzchni właściwej BET 268 m2/g, umieszczono w cylindrycznym reaktorze stalowym o długości 80 cm i średnicy wewnętrznej 20 mm, wyposażonym w układ regulujący temperaturę. Przestrzeń powyżej złoża katalitycznego wypełniono materiałem obojętnym stanowiącym podgrzewacz surowców. Po ogrzaniu reaktora do temperatury 230°C rozpoczęto dozowanie mieszaniny reakcyjnej składającej się z metanolu, 2-hydroksypirydyny i wody w stosunku molowym odpowiednio 15:1:3. Reakcję prowadzono przy ciśnieniu atmosferycznym i w temperaturze 340°C przy obciążeniu złoża katalitycznego 0,3 h-1. Otrzymane po 5 godzinach prowadzenia procesu skondensowane produkty reakcji poddano analizie chromatograficznej. Stwierdzono, że zawierają one 1,5% nieprzereagowanej 2-hydroksypirydyny, a produkt główny N-metylo-pirydon-2 utworzył się z wydajnością 98%.
P r z y k ł a d II
Doświadczenia przeprowadzono, podobnie jak w przykładzie I, wobec tego samego katalizatora, z tą różnicą, że do sporządzenia mieszaniny reakcyjnej użyto mniejszą ilość metanolu. W tym przypadku zawierała ona 3 mole metanolu na 1 mol 2-hydroksypirydyny. Dodatkowo do mieszaniny reagentów dodano toluen w ilości 2 mole na 1 mol 2-hydroksypirydyny. Obciążenie katalizatora mieszaniną reagentów wynosiło 6,0 h-1. Mieszaninę surowców podawano przy ciśnieniu 0,3 MPa. Podawanie surowca rozpoczęto w 230°C i stopniowo podwyższano temperaturę procesu aż do 330°C. Po ustaleniu się równowagi stacjonarnej i po dalszych 5 godzinach skondensowane produkty analizowano chromatograficznie. Stwierdzono w nich 5% nieprzereagowanej 2-hydroksypirydyny, 0,5% metoksypirydyny, a 94,5% stanowił produkt główny reakcji, N-metylo-pirydon-2.
P r z y k ł a d III
W reaktorze przepływowym, jak w przykładzie I, metylacji poddano 2-hydroksypirydynę za pomocą alkoholu metylowego. Skład mieszaniny reakcyjnej był następujący: 2-hydroksypirydyna : metanol : woda = 5:1:1. Temperatura reakcji wynosiła 340°C, a obciążenie katalizatora 1,0 h-1. Jako katalizator zastosowano glinian cynku ZnAl2O4 otrzymany z azotanów cynku i glinu (w stosunku Zn : Al = 1 : 2) przez wytrącenie roztworem wodnym amoniaku, odmycie powstałego osadu, formowanie w kształtki, suszenie i kalcynację. Do reakcji zastosowano 20 cm3 katalizatora. W wyniku metylacji otrzymano produkty, które zawierały 0,5% 2-hydroksypirydyny, 0,5% metoksypirydyny i 99% N-metylo-pirydonu-2.
Literatura cytowana:
1. M. Sugahara, Y. Moritani, T. Kuroda, K. Kondo, H. Shimadzu, T. Ukita, Chem. Pharm. Bull., 48, 589-591 (2000).
2. Y. Ono, CatTech, 1(1), 31 (1997).
3. M. Okamoto, M. Tanaka, Y. Ono, Catal. Lett., 46,123 (1997).
4. J. Wrzyszcz, M. Zawadzki, Patent Polski 189438 (2005).
Claims (3)
1. Sposób otrzymywania N-alkilopochodnych 2-hydroksypirydyny o wzorze 2, w którym R oznacza łańcuchowy alkil o 1-3 atomów węgla, przez alkilowanie alkoholami w fazie gazowej w obecności katalizatora, znamienny tym, że prowadzi się alkilację 2-hydroksypirydyny alkoholami przepuszczając przez złoże katalityczne składające się z glinianu cynku w temperaturze 220-380°C mieszaninę par alkoholu, 2-hydroksypirydyny i wody w stosunkach molowych od 3 : 1 : 0 do 15 : 1 : 3, przy obciążeniu 0,5-3,0 h-1.
2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym lub podwyższonym.
3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że do mieszaniny reakcyjnej dodaje się składniki obojętne ułatwiające odbiór ciepła reakcji, korzystnie węglowodory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL380060A PL211659B1 (pl) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Sposób otrzymywania N-alkilowych pochodnych 2-hydroksypirydyny |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL380060A PL211659B1 (pl) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Sposób otrzymywania N-alkilowych pochodnych 2-hydroksypirydyny |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL380060A1 PL380060A1 (pl) | 2008-01-07 |
| PL211659B1 true PL211659B1 (pl) | 2012-06-29 |
Family
ID=43028091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL380060A PL211659B1 (pl) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Sposób otrzymywania N-alkilowych pochodnych 2-hydroksypirydyny |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL211659B1 (pl) |
-
2006
- 2006-06-28 PL PL380060A patent/PL211659B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL380060A1 (pl) | 2008-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tang et al. | A general and special catalyst for Suzuki–Miyaura coupling processes | |
| Ghodke et al. | Solvent free synthesis of coumarins using environment friendly solid acid catalysts | |
| TWI487666B (zh) | 含磷之沸石觸媒及其製備方法 | |
| CN105645426B (zh) | 一种ssz‑13分子筛的合成方法 | |
| RS57849B1 (sr) | Postupak za selektivnu proizvodnju n-metil-para-anizidina | |
| JPH0255413B2 (pl) | ||
| JP6091310B2 (ja) | ブタジエンの製造方法 | |
| Nasr-Esfahani et al. | Aluminatesulfonic acid: Novel and recyclable nanocatalyst for efficient synthesis of aminoalkyl naphthols and amidoalkyl naphthols | |
| EP1725329B1 (en) | Selective zeolite catalyst modification | |
| Lingaiah et al. | An efficient reusable silver-exchanged tungstophosphoric acid heterogeneous catalyst for solvent-free intermolecular hydroamination of alkynes | |
| KR19980024829A (ko) | 촉매로서 염기-처리된 제올라이트를 사용한 트리에틸렌디아민합성 | |
| Nehate et al. | Selective N-alkylation of aniline with methanol over a heteropolyacid on montmorillonite K10 | |
| CN112645840A (zh) | 一种水杨酰胺连续法制备水杨腈的方法 | |
| CN101805287B (zh) | 一种一锅法液相合成喹啉及其衍生物的方法 | |
| Ye et al. | 2-(1-Aryliminoethyl) cycloheptapyridylpalladium complexes: Synthesis, characterization and the use in the Heck-reaction | |
| Mistry et al. | Zeolite H-BEA catalysed multicomponent reaction: One-pot synthesis of amidoalkyl naphthols–Biologically active drug-like molecules | |
| EP0807620B1 (en) | Alkylation of aromatic amines using a heteropoly acid catalyst | |
| Kantam et al. | N-arylation of imides with arylboronic acids using Cu-Al hydrotalcite | |
| CN102952021B (zh) | 一种3,4-二甲基苯胺的合成方法 | |
| KR100797386B1 (ko) | 제올라이트 촉매의 재생방법 | |
| CN108675935B (zh) | 一种1,1-二芳基烷烃类化合物的制备方法 | |
| RU2654066C1 (ru) | Способ получения вторичных аминов | |
| CN112010814A (zh) | 一种嗪草酮合成方法 | |
| RU2780406C2 (ru) | Способ получения винил-н-бутилового эфира | |
| JPS6391351A (ja) | Ｎ−アルキル化芳香族アミン類の製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20090628 |