RU2334739C1 - Method of 2,3,5-trialkylpyridines production - Google Patents

Method of 2,3,5-trialkylpyridines production Download PDF

Info

Publication number
RU2334739C1
RU2334739C1 RU2007114447/04A RU2007114447A RU2334739C1 RU 2334739 C1 RU2334739 C1 RU 2334739C1 RU 2007114447/04 A RU2007114447/04 A RU 2007114447/04A RU 2007114447 A RU2007114447 A RU 2007114447A RU 2334739 C1 RU2334739 C1 RU 2334739C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonia
trialkylpyridines
production
catalyst
substance
Prior art date
Application number
RU2007114447/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамиль Гарифович Булгаков (RU)
Рамиль Гарифович Булгаков
Сергей Павлович Кулешов (RU)
Сергей Павлович Кулешов
Айнур Рашитович Махмутов (RU)
Айнур Рашитович Махмутов
Усеин Меметович Джемилев (RU)
Усеин Меметович Джемилев
Original Assignee
Институт нефтехимии и катализа РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт нефтехимии и катализа РАН filed Critical Институт нефтехимии и катализа РАН
Priority to RU2007114447/04A priority Critical patent/RU2334739C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334739C1 publication Critical patent/RU2334739C1/en

Links

Landscapes

  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention refers to heterocycle production methods, specifically to technology of 2,3,5-trialkylpyridines. Substance of method consists in catalytic reaction of ammonia with aliphatic aldehydes with lanthanide trichloride crystalline hydrate LnCl3·6H2O (Ln=Pr, Nd, Tb) at molar ratio ammonia: aldehyde: catalyst equal to 50:150:1, process is performed at atmospheric pressure, room temperature, in dimethyl sulfoxide within 24 h in air atmosphere. These compounds are widely used for synthesis of medical products, including anti-HIV agents, and for production of pigment, plant chemical protection products, as extracting agents, sorbents and corrosion inhibitors.
EFFECT: by-product content reduction, higher yield of end product, end product cost saving.
1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам получения гетероциклических соединений, конкретно к способу получения 2,3,5-триалкилпиридинов общей формулыThe present invention relates to methods for producing heterocyclic compounds, specifically to a method for producing 2,3,5-trialkylpyridines of the general formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где R=С2Н5, С3Н7, С4Н9 where R = C 2 H 5 , C 3 H 7 , C 4 H 9

Пиридин и его производные являются структурными фрагментами многих биологически активных соединений и широко используются при синтезе лекарственных препаратов, включая средства против ВИЧ заболеваний, а также в производстве красителей, средств химической защиты растений, в качестве экстрагентов, сорбентов и ингибиторов коррозии.Pyridine and its derivatives are structural fragments of many biologically active compounds and are widely used in the synthesis of drugs, including anti-HIV drugs, as well as in the manufacture of dyes, plant protection products, as extractants, sorbents and corrosion inhibitors.

Известен способ (Ю.Д.Дольская, Г.Я.Кондратьева. Каталитический синтез алкилпиридинов из 2-азарленов-1,3 и олефинов. Изв. АН СССР. Сер. хим. 1970. №9. С.2123-2124) получения 2-этил-3,5- диметилпиридина с выходом 17% в реакции N-пропилиденпропениламина с пропиленом под действием гетерогенного катализатора состава К2О/Al2О3 при температуре 410-450°С.The known method (Yu.D.Dolskaya, G.Ya. Kondratyev. Catalytic synthesis of alkylpyridines from 2-azarlenes-1,3 and olefins. Izv. AN SSSR. Ser. Chem. 1970. No. 9. P.2123-2124) obtaining 2-ethyl-3,5-dimethylpyridine with a yield of 17% in the reaction of N-propylidenepropenylamine with propylene under the action of a heterogeneous catalyst composition K 2 O / Al 2 O 3 at a temperature of 410-450 ° C.

К недостаткам данного способа относятся низкий выход целевого продукта (17%), высокая температура (большие энергозатраты), а также труднодоступность N-пропилиденпропениламина (синтез осуществляется реакцией пропионового альдегида с аллил (или пропенил)амином при 410-450°С).The disadvantages of this method include the low yield of the target product (17%), high temperature (high energy consumption), and the inaccessibility of N-propylidenepropenylamine (the synthesis is carried out by the reaction of propionic aldehyde with allyl (or propenyl) amine at 410-450 ° C).

Известен способ (Ф.А.Селимов, А.Ж.Ахметов, У.М.Джемилев. Синтез алкилзамещенных пиридинов жидкофазной конденсацией альдегидов с аминами под действием металлокомплексных катализаторов. Изв. АН СССР, Сер. хим., 1987, №9, 2042) получения 2,3,5-триалкилзамещенных пиридинов в реакции жидкофазной конденсации алифатических альдегидов с мочевиной под действием каталитической системы Со(2-этилгексаноата)2-Et3Al. Выход 2,3,5-триалкилпиридинов достигает 80% за время реакции 4 ч, при 200°С, в бензоле, в атмосфере аргона.The known method (F.A. Selimov, A.Zh. Akhmetov, U.M. Dzhemilev. Synthesis of alkyl substituted pyridines by liquid-phase condensation of aldehydes with amines under the influence of metal complex catalysts. Izv. AN SSSR, Ser. Chem., 1987, No. 9, 2042 ) obtaining 2,3,5-trialkyl-substituted pyridines in the reaction of liquid-phase condensation of aliphatic aldehydes with urea under the action of the Co (2-ethylhexanoate) 2 -Et 3 Al catalyst system. The yield of 2,3,5-trialkylpyridines reaches 80% during the reaction 4 hours, at 200 ° C, in benzene, in an argon atmosphere.

К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура, давление), необходимость использования специального оборудования (автоклав), аргона, пожаро-, взрывоопасного Et3Al, а также необходимость предварительного получения комплекса Со(2-этилгексаноата)2.The disadvantages of this method include high energy consumption (high temperature, pressure), the need to use special equipment (autoclave), argon, fire, explosive Et 3 Al, as well as the need for preliminary obtaining complex Co (2-ethylhexanoate) 2 .

Предлагается новый способ получения 2,3,5-триалкилпиридинов.A new method is proposed for producing 2,3,5-trialkylpyridines.

Сущность способа заключается во взаимодействии аммиака с алифатическими альдегидами в присутствии катализатора кристаллогидрата трихлорида лантанида LnCl3·6Н2О (Ln=Pr, Nd, Tb) при молярном отношении аммиак: альдегид: катализатор, равном 50:150:1. Процесс ведут на воздухе, при атмосферном давлении и комнатной температуре в лиметилсульфоксиде (ДМСО) в течение 24 ч.The essence of the method consists in the interaction of ammonia with aliphatic aldehydes in the presence of a catalyst for crystalline lanthanide trichloride LnCl 3 · 6H 2 O (Ln = Pr, Nd, Tb) with a molar ratio of ammonia: aldehyde: catalyst equal to 50: 150: 1. The process is conducted in air, at atmospheric pressure and room temperature in Limethyl sulfoxide (DMSO) for 24 hours.

Реакция протекает по схеме:The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000002
Figure 00000002

R=C2H5, C3H7, C4H9; Ln=Pr, Nd, TbR = C 2 H 5 , C 3 H 7 , C 4 H 9 ; Ln = Pr, Nd, Tb

Существенные отличия предлагаемого способаSignificant differences of the proposed method

1. В предлагаемом способе в качестве катализатора используют коммерческий кристаллогидрат трихлорида лантанида LnCl3·6Н2О (Ln=Pr, Nd, Tb). Процесс ведут на воздухе при атмосферном давлении и комнатной температуре в ДМСО в течение 24 ч. Выход целевых продуктов достигает 83%. В известных способах в качестве катализатора используют К2О/Al2О3 или менее доступные соединения: комплекс Со(2-этилгексаноата)2 и Et3Al. Процесс ведут в интервале 200-420°С.1. In the proposed method, a commercial crystalline hydrate of lanthanide trichloride LnCl 3 · 6H 2 O (Ln = Pr, Nd, Tb) is used as a catalyst. The process is conducted in air at atmospheric pressure and room temperature in DMSO for 24 hours. The yield of the target products reaches 83%. In known methods, K 2 O / Al 2 O 3 or less available compounds are used as a catalyst: a complex of Co (2-ethylhexanoate) 2 and Et 3 Al. The process is conducted in the range of 200-420 ° C.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.The proposed method has the following advantages.

1. В качестве катализатора используют кристаллогидраты LnCl3·6Н2О (Ln=Pr, Nd, Tb), выпускаемые отечественной промышленностью.1. As a catalyst, crystalline hydrates LnCl 3 · 6H 2 O (Ln = Pr, Nd, Tb) produced by domestic industry are used.

2. Способ позволяет за счет снижения температуры взаимодействия, уменьшить содержание побочных продуктов кротоновой конденсации альдегида и тем самым увеличить выход целевого продукта до 83%.2. The method allows, by reducing the interaction temperature, to reduce the content of by-products of the croton condensation of the aldehyde and thereby increase the yield of the target product to 83%.

3. Способ позволяет значительно уменьшить температуру (от 200-420 до 20°С), не требует специального оборудования (автоклав), атмосферы аргона и тем самым позволяет существенно упростить синтез и снизить себестоимость целевого продукта.3. The method allows to significantly reduce the temperature (from 200-420 to 20 ° C), does not require special equipment (autoclave), argon atmosphere and thereby significantly simplifies the synthesis and reduce the cost of the target product.

Способ поясняется следующими примерамиThe method is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1. В стеклянную колбу объемом 25 мл, установленную на магнитной мешалке, помещают 81 ммоль масляного альдегида, охлаждают до температуры 0°С, добавляют 27 ммоль аммиака и интенсивно перемешивают в течение 1-2 мин, добавляют 0.54 ммоль кристаллогидрата трихлорида NdCl3·6H2O и 5 мл ДМСО и продолжают перемешивать в течение 24 ч при 20°С Реакционную массу экстрагируют эфиром (3×50 мл), объединенные экстракты сушат над безводным MgSO4, растворитель отгоняют и остаток фракционируют в вакууме. Выход 2-пропил-3,5-диэтилпиридина составляет 81% (3.87 г).EXAMPLE 1. 81 mmol of butyric aldehyde is placed in a 25 ml glass flask mounted on a magnetic stirrer, cooled to 0 ° C, 27 mmol of ammonia are added, and stirred vigorously for 1-2 minutes, 0.54 mmol of NdCl 3 · trichloride crystalline hydrate is added 6H 2 O and 5 ml DMSO and continue to stir for 24 hours at 20 ° C. The reaction mass is extracted with ether (3 × 50 ml), the combined extracts are dried over anhydrous MgSO 4 , the solvent is distilled off and the residue is fractionated in vacuo. The yield of 2-propyl-3,5-diethylpyridine is 81% (3.87 g).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.Other examples confirming the method are given in the table.

ТаблицаTable ПримерExample АльдегидAldehyde КатализаторCatalyst Выход, %Exit, % Целевой продуктTarget product 1one Масляный
C4H8O
Oil
C 4 H 8 O
NdCl3·6Н2ОNdCl 3 · 6H 2 O 8181 2-Пропил-3,5-диэтилпиридин2-Propyl-3,5-diethylpyridine
22 Масляный
C4H8O
Oil
C 4 H 8 O
PrCl3·6Н2ОPrCl 3 · 6H 2 O 8383 2-Пропил-3,5-диэтилпиридин2-Propyl-3,5-diethylpyridine
33 Масляный
C4H8O
Oil
C 4 H 8 O
TbCl3·6Н2ОTbCl 3 · 6H 2 O 6161 2-Пропил-3,5-диэтилпиридин2-Propyl-3,5-diethylpyridine
4four Валерьяновый
C5H10O
Valerian
C 5 H 10 O
PrCl3·6Н2ОPrCl 3 · 6H 2 O 7777 2-Бутил-3,5-дипропилпиридин2-butyl-3,5-dipropylpyridine
55 Капроновый
C6H12O
Kapron
C 6 H 12 O
PrCl3·6Н2ОPrCl 3 · 6H 2 O 7474 2-Амил-3,5-дибутилпиридин2-amyl-3,5-dibutylpyridine

Все опыты проводили в ДМСО при молярном отношении аммиак: альдегид: катализатор, равном 50:150:1, при 20°С в течение 24 ч.All experiments were carried out in DMSO with a molar ratio of ammonia: aldehyde: catalyst equal to 50: 150: 1, at 20 ° C for 24 hours.

Полученные соединения имеют следующие физико-химические характеристики:The resulting compounds have the following physicochemical characteristics:

2-Пропил-3,5-этилпиридин. Ткип 75-78°С (1 мм рт.ст.).2-Propyl-3,5-ethylpyridine. T bale 75-78 ° C (1 mmHg).

Найдено, %: С 81.92; N 7.83; Н 10.25. C12H19N.Found,%: C 81.92; N, 7.83; H, 10.25. C 12 H 19 N.

Вычислено, %: С 81.35; N 7.92; Н 10.73.Calculated,%: C 81.35; N, 7.92; H, 10.73.

Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 0.98 м (3Н, СН3); 1.18 м (6Н, СН3); 1.32 м (2Н, СН2); 2.54-2.66 м (4Н, CH2; 2.72 к (2Н, СН2); 7.25-8.21 д (2Н, С5Н2N). 1 H NMR Spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 0.98 m (3H, CH 3 ); 1.18 m (6H, CH 3 ); 1.32 m (2H, CH 2 ); 2.54-2.66 m (4H, CH 2 ; 2.72 q (2H, CH 2 ); 7.25-8.21 d (2H, C 5 H 2 N).

Спектр ЯМР 13C (CDCl3, δ, м.д.): 14.06 к (С13); 14.70 к (С11); 15.19 к (С9); 22.79 т (С12); 24.89 т (С8); 25.47 т (С10); 36.30 т (С7); 135.29 д (С4); 136.07 с (С3); 136.36 с (С5); 145.83 д (С6); 157.04 с (С2). 13 C NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 14.06 k (C 13 ); 14.70 k (C 11 ); 15.19 k (C 9 ); 22.79 t (C 12 ); 24.89 t (C 8 ); 25.47 t (C 10 ); 36.30 t (C 7 ); 135.29 d (C 4 ); 136.07 s (C 3 ); 136.36 s (C 5 ); 145.83 d (C 6 ); 157.04 s (C 2 ).

2-Бутил-3,5-пропилпиридин. Ткип 80-82°С (1 мм рт.ст.).2-Butyl-3,5-propylpyridine. T bale 80-82 ° C (1 mmHg).

Найдено, %: С 81.93; N 6.52; Н 11.55. C15H25N.Found,%: C 81.93; N 6.52; H, 11.55. C 15 H 25 N.

Вычислено, %: С 82.19; N 6.39; Н 911.42.Calculated,%: C 82.19; N, 6.39; H, 911.42.

Спектр ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д.): 0.90 м (9Н, СН3); 1.40 м (2Н, СН3); 1.53 м (6Н, СН2); 2.53 м (4Н, СН2); 2.63 м (2Н, СН3); 7.17-8.15 д (2Н, C2H5N). 1 H NMR Spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 0.90 m (9H, CH 3 ); 1.40 m (2H, CH 3 ); 1.53 m (6H, CH 2 ); 2.53 m (4H, CH 2 ); 2.63 m (2H, CH 3 ); 7.17-8.15 d (2H, C 2 H 5 N).

Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 13.11 к (С16); 13.60 к (С13); 14.25 к (С10); 22.90 т (С15); 23.31 т (С12); 24.23 т (С9); 25.07 т (С14); 28.63. т (С8); 31.46 т (С11); 34.30 т (С7); 133.23 д (С4); 135.54 с (С3); 136.82 с (С5); 141.47 д (С6); 158.10 с (С2). 13 C NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 13.11 q (C 16 ); 13.60 c (C 13 ); 14.25 k (C 10 ); 22.90 t (C 15 ); 23.31 t (C 12 ); 24.23 t (C 9 ); 25.07 t (C 14 ); 28.63. t (C 8 ); 31.46 t (C 11 ); 34.30 t (C 7 ); 133.23 d (C 4 ); 135.54 s (C 3 ); 136.82 s (C 5 ); 141.47 d (C 6 ); 158.10 s (C 2 ).

2-Амил-3,5-дибутилпиридин. Ткип 105-108°С (1 мм рт.ст.).2-Amyl-3,5-dibutylpyridine. T bale 105-108 ° C (1 mmHg).

Найдено, %: С 82.27; N 5.80; Н 11.93. C18H31N.Found,%: C 82.27; N, 5.80; H, 11.93. C 18 H 31 N.

Вычислено, %: С 82.76; N 5.36; Н 11.88.Calculated,%: C 82.76; N, 5.36; H, 11.88.

Спектр ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д.): 0.92 м (9Н, СН3); 1.32 м (14Н, CH2; 2.50 к (4Н, СН2); 2.70 м (2Н, ОД); 7.10-8.20 д (2Н, C5H2N). 1 H NMR Spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 0.92 m (9H, CH 3 ); 1.32 m (14H, CH 2 ; 2.50 m (4H, CH 2 ); 2.70 m (2H, OD); 7.10-8.20 d (2H, C 5 H 2 N).

Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 13.07 к (С19); 13.07 к (С15); 14.11 к (С11); 22.26 т (С18); 22.26 т (С14); 22.49 т (С10); 28.40 т (С8); 30.44 т (С12); 32.64 т (С17); 32.87 т (С9); 33.01 т (С13); 33.52 т (С16); 34.56 т (С7); 135.22 д (С4); 136.28 с (С3); 136.55 с (С5); 145.89 д (С6); 159.06 с (С2). 13 C NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 13.07 k (C 19 ); 13.07 k (C 15 ); 14.11 k (C 11 ); 22.26 t (C 18 ); 22.26 t (C 14 ); 22.49 t (C 10 ); 28.40 t (C 8 ); 30.44 t (C 12 ); 32.64 t (C 17 ); 32.87 t (C 9 ); 33.01 t (C 13 ); 33.52 t (C 16 ); 34.56 t (C 7 ); 135.22 d (C 4 ); 136.28 s (C 3 ); 136.55 s (C 5 ); 145.89 d (C 6 ); 159.06 s (C 2 ).

Claims (1)

Способ получения 2,3,5-триалкилпиридинов общей формулыThe method of obtaining 2,3,5-trialkylpyridines of the General formula
Figure 00000003
Figure 00000003
где R - C2H5, С3Н7, С4Н9,where R is C 2 H 5 , C 3 H 7 , C 4 H 9 , заключающийся во взаимодействии аммиака с алифатическими альдегидами общей формулы RCH2СНО, где R имеет указанные выше значения, в присутствии катализатора кристаллогидрата трихлорида лантанида LnCl3·6H2O (Ln - Pr, Nd, Tb) при молярном отношении аммиак: альдегид: катализатор, равном 50:150:1, атмосферном давлении, комнатной температуре, в ДМСО, в течение 24 ч в атмосфере воздуха.consisting in the interaction of ammonia with aliphatic aldehydes of the general formula RCH 2 CHO, where R has the above meanings, in the presence of a catalyst for crystalline lanthanide trichloride LnCl 3 · 6H 2 O (Ln - Pr, Nd, Tb) at a molar ratio ammonia: aldehyde: catalyst, equal to 50: 150: 1, atmospheric pressure, room temperature, in DMSO, for 24 hours in an atmosphere of air.
RU2007114447/04A 2007-04-16 2007-04-16 Method of 2,3,5-trialkylpyridines production RU2334739C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114447/04A RU2334739C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Method of 2,3,5-trialkylpyridines production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114447/04A RU2334739C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Method of 2,3,5-trialkylpyridines production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2334739C1 true RU2334739C1 (en) 2008-09-27

Family

ID=39928943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007114447/04A RU2334739C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Method of 2,3,5-trialkylpyridines production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334739C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2309952C1 (en) Method for preparing 2,3-dialkylquinolines
HU198437B (en) Process for producing mono- or bis-carbonyl-compounds
Meshram et al. Boric acid promoted an efficient and practical synthesis of fused pyrimidines in aqueous media
RU2334739C1 (en) Method of 2,3,5-trialkylpyridines production
CN102875421B (en) Aziridine compound loop opening method based on p-nitrobenzoic acid
KR100788529B1 (en) 3-1-Hydroxy-Pentylidene-5-Nitro-3H-Benzofuran-2-One, a Process for the Preparation thereof and the Use thereof
EP3368513B1 (en) Process for the synthesis of pirfenidone
RU2333908C1 (en) Method for obtaining 2-ethyl-3,5-dimethylpiridin
RU2283837C1 (en) Method for production of quinoline alkyl-derivatives
JP3886967B2 (en) Method for producing deoxybenzoin
RU2283836C1 (en) Method for production of quinoline alkyl-derivatives
Litster et al. The thermal rearrangements of 2-alkenyloxypyridine 1-oxides
JP3026238B2 (en) Novel 4-methoxy-2- (2-tetrahydropyranyloxymethyl) pyridine compounds, intermediates for producing the same, and methods for producing them
RU2313525C1 (en) Method for preparing 2,3-dialkyl-1,10-phenanthrolines
KR101580821B1 (en) Development of a New Synthetic Method for Quinazolinones via Aerobic Oxidation in dimethylsulfoxide
RU2313526C1 (en) Method for preparing 2,3-dialkyl-7,8-benzo-1,6-naphthyridines
CN111556861A (en) Preparation method of jasmonate compound
KR101554539B1 (en) Development of Method for Amide Bond Formation via Metal-Free Aerobic Oxidative Amination of Aldehydes
JP6543824B2 (en) Process for producing dehydro linalyl acetate (I)
RU2331636C1 (en) Method of obtaining 2-ethyl-3,5-dimethylpyridine
US3374246A (en) Preparation of 2, 4, 6-heptanetrione and 2, 6-dimethyl-4-pyranone
Kato et al. Studies on ketene and its derivatives. 98. 1, 1-Dichloro-5-oxo-4-oxaspiro [2.3] hexane. Synthesis and reactions
CN113416166B (en) Method for preparing 4-hydroxyquinoline-2 (1H) -ketone compound
CN115108980B (en) Preparation method of No. 4 acylated derivative of 2-methylquinoline compound
JP5205971B2 (en) Method for producing tetrahydropyran compound

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090417