RU2784429C1 - Method for producing pyridine-2(1h)-one - Google Patents

Method for producing pyridine-2(1h)-one Download PDF

Info

Publication number
RU2784429C1
RU2784429C1 RU2022124039A RU2022124039A RU2784429C1 RU 2784429 C1 RU2784429 C1 RU 2784429C1 RU 2022124039 A RU2022124039 A RU 2022124039A RU 2022124039 A RU2022124039 A RU 2022124039A RU 2784429 C1 RU2784429 C1 RU 2784429C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyridine
pyridone
iron
yield
phthalocyanine
Prior art date
Application number
RU2022124039A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альфия Раисовна Гимадиева
Юлия Зулькифовна Хазимуллина
Ильдус Бариевич Абдрахманов
Ахат Газизьянович Мустафин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2784429C1 publication Critical patent/RU2784429C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry, specifically, to synthesis of pyridine-2(1H)-one (other names of the compound: 2-hydroxypyridine, 2-pyridone), constituting an important raw material for the chemical and pharmaceutical industries. Method for producing pyridine-2(1H)-one consists in oxidating pyridine with ammonium persulphate in an alkaline medium at 40 to 60 °C in the presence of 0.01 to 0.3% wt. phthalocyanine oxidation catalyst (cobalt, or iron (II), or iron (III), or manganese, or nickel, or zinc phthalocyanine), followed by cooling the reaction mixture and releasing an intermediate 2-pyridinyl sulphate. Pyridine-2 (1H)-one is produced through the hydrolysis of the latter in an acidic medium at 85 to 95 °C.
EFFECT: simplified production method and higher output of the target product.
1 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к органической химии, конкретно к синтезу пиридин-2(1Н)-она (другие названия соединения - 2-гидроксипиридин, 2-пиридон, далее в тексте - 2-пиридон), который является важным сырьем для химической и фармацевтической промышленности.The invention relates to organic chemistry, specifically to the synthesis of pyridin-2(1H)-one (other names for the compound - 2-hydroxypyridine, 2-pyridone, hereinafter - 2-pyridone), which is an important raw material for the chemical and pharmaceutical industries.

2-Пиридон (или 2-гидроксипиридин) представляет интерес как катализатор различных протон-зависимых реакций, например, аминолиз эфиров [Hamama W.S., Waly M., El-Hawary I., Zoorob H.H. Developments in the Chemistry of 2-Pyridone // Synthetic Communications, 2014, 44, 12, pp. 1730-1759], а также как лиганд в координационной химии [Rawson J.M., Winpenny R.E.P. The coordination chemistry of 2-pyridone and its derivatives // Coordination Chemistry Reviews, 1995, 139, pp. 313-374]. Кроме того, 2-пиридон имеет большой синтетический потенциал и является ценным субстратом для синтеза различных лекарственных препаратов, алкалоидов и других биологически активных соединений [Torres M., Gil S., Parra M. New Synthetic Methods to 2-Pyridone Rings // Current Organic Chemistry, 2005, 9, pp. 1757-1779; Yong Shang, Chenggui Wu, Qianwen Gao, Chang Liu, Lisha Li, Xinping Zhang, Hong-Gang Cheng, Shanshan Liu, Qianghui Zhou. Diversity-oriented functionalization of 2-pyridones and uracils // Nature communications, 2021, 12, p. 2988]. Производные 2-пиридона проявляют противораковые, противомикробные, противовоспалительные, анальгетические, антиоксидантные и противовирусные свойства [Amer M.M.K., Aziz M.A., Shehab W.S., Abdellattif M.H., Mouneir S.M. Recent advances in chemistry and pharmacological aspects of 2-pyridone scaffolds // Journal of Saudi Chemical Society, 2021, 25, p. 101259].2-Pyridone (or 2-hydroxypyridine) is of interest as a catalyst for various proton-dependent reactions, for example, aminolysis of esters [Hamama WS, Waly M., El-Hawary I., Zoorob HH Developments in the Chemistry of 2-Pyridone // Synthetic Communications, 2014, 44 , 12, pp. 1730-1759] and also as a ligand in coordination chemistry [Rawson JM, Winpenny REP The coordination chemistry of 2-pyridone and its derivatives // Coordination Chemistry Reviews, 1995, 139 , pp. 313-374]. In addition, 2-pyridone has great synthetic potential and is a valuable substrate for the synthesis of various drugs, alkaloids and other biologically active compounds [Torres M., Gil S., Parra M. New Synthetic Methods to 2-Pyridone Rings // Current Organic Chemistry, 2005, 9 , pp. 1757-1779; Yong Shang, Chenggui Wu, Qianwen Gao, Chang Liu, Lisha Li, Xinping Zhang, Hong-Gang Cheng, Shanshan Liu, Qianghui Zhou. Diversity-oriented functionalization of 2-pyridones and uracils // Nature communications, 2021, 12 , p. 2988]. 2-pyridone derivatives exhibit anti-cancer, antimicrobial, anti-inflammatory, analgesic, antioxidant and antiviral properties [Amer MMK, Aziz MA, Shehab WS, Abdellattif MH, Mouneir SM Recent advances in chemistry and pharmacological aspects of 2-pyridone scaffolds // Journal of Saudi Chemical Society, 2021, 25, p. 101259].

2-Пиридон можно получить несколькими способами: диазотированием 2-аминопиридина (А), кислотным гидролизом 2-галогенпиридина (Б), каталитическим окислением пиридинборониевых кислот (В), прямым гидроксилированием пиридина (Г) (схема 1).2-Pyridone can be obtained in several ways: diazotization of 2-aminopyridine (A), acid hydrolysis of 2-halopyridine (B), catalytic oxidation of pyridineboronic acids (C), direct hydroxylation of pyridine (D) (Scheme 1).

Схема 1Scheme 1

Figure 00000001
Figure 00000001

Способами А-В 2-пиридон можно получить с высокими выходами. Однако у этих способов есть один существенный недостаток - необходимость предварительного синтеза исходных соединений - 2-амино- и 2-галогенпиридинов, а также пиридин-2-борониевых кислот.Methods A-B 2-pyridone can be obtained in high yields. However, these methods have one significant drawback - the need for preliminary synthesis of the starting compounds - 2-amino- and 2-halopyridines, as well as pyridine-2-boronic acids.

Гидролиз 2-галопиридинов (схема 1, способ А) является распространенным способом для синтеза 2-пиридонов, которые в зависимости от условий гидролиза можно получить с выходами 51-85%.Hydrolysis of 2-halopyridines (Scheme 1, method A) is a common method for the synthesis of 2-pyridones, which, depending on the hydrolysis conditions, can be obtained in 51-85% yields.

Так, при микроволновом нагревании (MW) водного раствора 2-бромпиридина в каталитической системе, состоящей из CuI, N,N'-диметилэтилендиамина (DMEDA) и К3РО4 в качестве основания, при 180°С в течение 30 мин 2-пиридон получен с выходом 85% [Mehmood A., Leadbeater N.E. Copper-catalyzed direct preparation of phenols from aryl halides // Catalysis Communications, 2010, 12 (1), рр. 64-66]. Недостаток способа - высокая температура процесса, использование сложного и дорогостоящего оборудования для микроволнового излучения.Thus, during microwave heating (MW) of an aqueous solution of 2-bromopyridine in a catalytic system consisting of CuI, N,N'-dimethylethylenediamine (DMEDA) and K 3 PO 4 as a base, at 180 ° C for 30 min, 2-pyridone obtained with a yield of 85% [Mehmood A., Leadbeater NE Copper-catalyzed direct preparation of phenols from aryl halides // Catalysis Communications, 2010, 12 (1), pp. 64-66]. The disadvantage of this method is the high temperature of the process, the use of complex and expensive equipment for microwave radiation.

Figure 00000002
Figure 00000002

2-Пиридон может быть получен при обработке 2-бромпиридина 4-метоксибензиловым спиртом (PMBOH) и Cs2CO3 в присутствии 5 мол.% CuI, 10 мол.% 1,10-фенантролина в толуоле при 110°С, с последующим гидролизом трифторуксусной кислотой промежуточно образовавшегося 4-метоксибензилового эфира, с общим выходом 84%. 2-Хлорпиридин в этих условиях дает меньший выход (51%) [Tao Chuan Zhou, Liu Wei Wei, Sun Ji You. Copper-catalyzed synthesis of phenols from aryl halides and 4-methoxybenzyl alcohol // Chinese Chemical Letters, 2009, 20(10), рр. 1170-1174]. Недостаток способа - высокая температура процесса, использование высококипящего растворителя, дорогостоящих реактивов.2-Pyridone can be obtained by treating 2-bromopyridine with 4-methoxybenzyl alcohol (PMBOH) and Cs 2 CO 3 in the presence of 5 mol.% CuI, 10 mol.% 1,10-phenanthroline in toluene at 110°C, followed by hydrolysis trifluoroacetic acid of the intermediately formed 4-methoxybenzyl ester, with a total yield of 84%. 2-Chloropyridine under these conditions gives a lower yield (51%) [Tao Chuan Zhou, Liu Wei Wei, Sun Ji You. Copper-catalyzed synthesis of phenols from aryl halides and 4-methoxybenzyl alcohol // Chinese Chemical Letters, 2009, 20(10), pp. 1170-1174]. The disadvantage of this method is the high temperature of the process, the use of a high-boiling solvent, expensive reagents.

Figure 00000003
Figure 00000003

Электрохимически индуцированное гидроксилирование на платиновых электродах 2-иодпиридина в присутствии Et3N и Bu4NPF6 в воде приводит к 2-пиридону с выходом 72%. [Li Yang, Qinglong Zhuang, Mei Wu, Hua Long, Chen Lin, Mei Lin, Fang Ke. Electrochemical-induced hydroxylation of aryl halides in the presence of Et3N in water // Organic and Biomolecular Chemistry, 2021, 19(29), pp. 6417-6421]. Недостаток способа - использование сложного и дорогостоящего оборудования.Electrochemically induced hydroxylation of 2-iodopyridine on platinum electrodes in the presence of Et 3 N and Bu 4 NPF 6 in water leads to 2-pyridone in 72% yield. [Li Yang, Qinglong Zhuang, Mei Wu, Hua Long, Chen Lin, Mei Lin, Fang Ke. Electrochemical-induced hydroxylation of aryl halides in the presence of Et 3 N in water // Organic and Biomolecular Chemistry, 2021, 19(29), pp. 6417-6421]. The disadvantage of this method is the use of complex and expensive equipment.

Figure 00000004
Figure 00000004

Каталитическое гидроксилирование 2-хлорпиридина гидроксидом цезия CsOH в 1,4-диоксане при 100°С в присутствии каталитической системы трис(дибензилиденацетон)дипалладий(0) (Pd2dba3) и 5-(ди-трет-бутилфосфино)-1,3,5-трифенил-1H-[1,4]бипиразола (Bippyphos (L4) приводит к 2-пиридону с выходом 72%. [Lavery Ch.B., Rotta-Loria N.L., McDonald R., Stradiotto M. Pd2dba3/Bippyphos: A Robust Catalyst System for the Hydroxylation of Aryl Halides with Broad Substrate Scope // Advanced Synthesis and Catalysis, 2013, 355(5), pp. 981-987]. Недостаток способа - высокая температура процесса, использование дорогостоящих реактивов.Catalytic hydroxylation of 2-chloropyridine with cesium hydroxide CsOH in 1,4-dioxane at 100°C in the presence of the catalytic system tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (Pd 2 dba 3 ) and 5-(di-tert-butylphosphino)-1,3 ,5-triphenyl-1H-[1,4]bipyrazole (Bippyphos (L4) leads to 2-pyridone in 72% yield. [Lavery Ch.B., Rotta-Loria NL, McDonald R., Stradiotto M. Pd2dba3/Bippyphos : A Robust Catalyst System for the Hydroxylation of Aryl Halides with Broad Substrate Scope // Advanced Synthesis and Catalysis, 2013, 355(5), pp. 981-987].

Figure 00000005
Figure 00000005

Диазотированием 2-аминопиридина (схема 1, способ Б) можно получить 2-гидроксипиридин с выходами 78-95% [Xie Lin et al. Study on synthesis of 2-hydroxypyridine // Shandong Huagong, 2014, 43(9), рр. 13-15; Adam R., Jones V.V. Structure of leucenol. II // Journal of the American Chemical Society, 1947, 69, рр. 1803-1805; Caldwell Wm. T. et al. Substituted 2-sulfonamido-5-aminopyridines. II // Journal of the American Chemical Society, 1944, 66, рр. 1479-1484]. Недостаток - трудность выделения чистого 2-пиридона из реакционной массы, а также необходимость получения исходного 2-аминопиридина.By diazotization of 2-aminopyridine (Scheme 1, method B), 2-hydroxypyridine can be obtained in 78-95% yields [Xie Lin et al. Study on synthesis of 2-hydroxypyridine // Shandong Huagong, 2014, 43(9), pp. 13-15; Adam R., Jones VV Structure of leucenol. II // Journal of the American Chemical Society, 1947, 69, pp. 1803-1805; Caldwell Wm. T. et al. Substituted 2-sulfonamido-5-aminopyridines. II // Journal of the American Chemical Society, 1944, 66, pp. 1479-1484]. The disadvantage is the difficulty of isolating pure 2-pyridone from the reaction mass, as well as the need to obtain the original 2-aminopyridine.

Figure 00000006
Figure 00000006

H+ = HCl, H2SO4, HBrH + \u003d HCl, H 2 SO 4 , HBr

Окислительным гидроксилированием пиридинборониевых кислот (схема 1, способ В) 2-пиридон можно получить с выходом 81% [Liang Wang, Dong-Yan Dai, Qun Chen, and Ming-Yang He. Rapid, Sustainable, and Gram-Scale Synthesis of Phenols Catalyzed by a Biodegradable Deep Eutectic Mixture in Water // Asian Journal of Organic Chemistry, 2013, 2(12), pp. 1040-1043]. Данный способ имеет ряд недостатков - использование дорогостоящих катализаторов, ионных жидкостей, необходимость синтеза исходных пиридинборониевых кислот.By oxidative hydroxylation of pyridineboronic acids (Scheme 1, method B), 2-pyridone can be obtained in 81% yield [Liang Wang, Dong-Yan Dai, Qun Chen, and Ming-Yang He. Rapid, Sustainable, and Gram-Scale Synthesis of Phenols Catalyzed by a Biodegradable Deep Eutectic Mixture in Water // Asian Journal of Organic Chemistry, 2013, 2(12), pp. 1040-1043]. This method has a number of disadvantages - the use of expensive catalysts, ionic liquids, the need to synthesize the original pyridineboronic acids.

Figure 00000007
Figure 00000007

2-Пиридон можно также получить реакциями прямого гидроксилирования или окисления (схема 1, способ Г).2-Pyridone can also be obtained by direct hydroxylation or oxidation reactions (Scheme 1, method D).

При окислении пиридина гидратами CuSO4 в автоклаве при 300°С в течение 6-8 ч получен 2-пиридон с выходом 95%, [Tomasik P., Woszczyk A. A novel nucleophilic substitution of the pyridine ring // Tetrahedron Letters, 1977, (25), рр. 2193-2194]. Недостаток способа - высокая температура процесса, высокое давление, использование сложного оборудования для проведения процесса - автоклава.Oxidation of pyridine with CuSO 4 hydrates in an autoclave at 300°C for 6-8 hours yielded 2-pyridone with a yield of 95%, [Tomasik P., Woszczyk A. A novel nucleophilic substitution of the pyridine ring // Tetrahedron Letters, 1977, (25), pp. 2193-2194]. The disadvantage of this method is the high temperature of the process, high pressure, the use of sophisticated equipment for the process - an autoclave.

Figure 00000008
Figure 00000008

Однако при выдерживании пиридина в запаянной стеклянной ампуле при 300°С в течение 8 ч с [Zn(C5H5N)(OH2)3]SO4, ZnSO4⋅7 H2O или CdSО4⋅8H2О в среде воздуха или кислорода 2-пиридон получен с выходами менее 15% [Gillard R.D., Hall D.P.J. Simple Oxidations of Pyridines: Zinc Sulphates or Natural Sand as Remarkably Specific Catalysts // J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1988, рр. 1163-1164]. Недостаток - низкий выход, высокая температура процесса, повышенное давление, сложное оборудование.However, when keeping pyridine in a sealed glass ampoule at 300°C for 8 h with [Zn(C 5 H 5 N)(OH 2 ) 3 ]SO 4 , ZnSO 4 ⋅7 H 2 O or CdSO 4 ⋅8H 2 O in in air or oxygen, 2-pyridone was obtained in yields less than 15% [Gillard RD, Hall DPJ Simple Oxidations of Pyridines: Zinc Sulphates or Natural Sand as Remarkably Specific Catalysts // J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1988, pp. 1163-1164]. Disadvantage - low yield, high process temperature, high pressure, complex equipment.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение - получение 2-пиридона (2-гидроксипиридина), заключается в упрощении способа получения, в том числе за счет использования недорогих реагентов, а также простого в аппаратурном оформлении, увеличении выхода целевого соединения.The problem to be solved by the present invention - the preparation of 2-pyridone (2-hydroxypyridine) - is to simplify the method of preparation, including through the use of inexpensive reagents, as well as simple instrumentation, increasing the yield of the target compound.

Поставленная задача решается предлагаемым способом получения 2-пиридона, на первой стадии которого пиридин окисляют персульфатом аммония (ПСА) при 40-60°С в щелочной среде (24% NaOH) при мольном соотношении пиридин:NaOH:ПСА равном 1:4:1,5 в присутствии 0,01-0,3 мас.% фталоцианинового катализатора окисления (фталоцианина кобальта, или железа (II), или железа (III), или марганца, или никеля, или цинка - ФцМе) при перемешивании в течение 10 ч до промежуточного 2-пиридинилсульфата (ПС). Затем реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, путем экстракции бутанолом выделяют 2-пиридинилсульфат (выход 50-81%), который затем гидролизуют соляной кислотой при 85-95°С и получают 2-пиридон с выходом 45-74%, суммарно в пересчете на исходный пиридин (схема 2, табл.).The problem is solved by the proposed method for obtaining 2-pyridone, at the first stage of which pyridine is oxidized with ammonium persulfate (APS) at 40-60°C in an alkaline medium (24% NaOH) at a molar ratio of pyridine:NaOH:PSA equal to 1:4:1, 5 in the presence of 0.01-0.3 wt.% phthalocyanine oxidation catalyst (cobalt phthalocyanine, or iron (II), or iron (III), or manganese, or nickel, or zinc - FcMe) with stirring for 10 h until intermediate 2-pyridinyl sulfate (PS). Then the reaction mixture is cooled to room temperature, 2-pyridinyl sulfate is isolated by extraction with butanol (yield 50-81%), which is then hydrolyzed with hydrochloric acid at 85-95°C and 2-pyridone is obtained with a yield of 45-74%, in total in terms of initial pyridine (scheme 2, table).

Схема 2Scheme 2

Figure 00000009
Figure 00000009

Сущность заявленного технического решения подтверждается примерами конкретного выполнения.The essence of the claimed technical solution is confirmed by examples of a specific implementation.

Пример 1. Получение 2-пиридона при катализе фталоцианином кобальта (табл., п. 2)Example 1. Obtaining 2-pyridone by catalysis of cobalt phthalocyanine (table, p. 2)

а) в трехгорлой колбе, снабженной обратным холодильником и механической мешалкой, к 20 мл 24%-ного раствора NaOH медленно приливают раствор 4,9 г (0,06 моль) пиридина в 20 мл азеотропного раствора воды и ацетона (1:1), температуру реакции поднимают до 45оС и прикапывают раствор 20,52 г (0,09 моль) персульфата аммония в 30 мл воды. После полного прибавления персульфата аммония вносят 0,01 мас.% катализатора - фталоцианина кобальта. Реакционную смесь перемешивают при температуре 45° в течение 10 ч, охлаждают до комнатной температуры, упаривают при пониженном давлении на 1/3 объема, экстрагируют этилацетатом (2×20 мл) для удаления непрореагировавшего пиридина, бутанолом (3×50 мл). Бутаноловые фракции объединяют, упаривают досуха, остаток промывают горячим этанолом, выдерживают 12 ч при 0°С, выпавший осадок декантируют, фильтрат упаривают, получают 6,33 г (55%) 2-пиридинилсульфата в виде густой массы темно-коричневого цвета;a) in a three-necked flask equipped with a reflux condenser and a mechanical stirrer, a solution of 4.9 g (0.06 mol) of pyridine in 20 ml of an azeotropic solution of water and acetone (1: 1) is slowly added to 20 ml of a 24% NaOH solution, the reaction temperature was raised to 45° C. and a solution of 20.52 g (0.09 mol) of ammonium persulfate in 30 ml of water was added dropwise. After complete addition of ammonium persulfate contribute 0.01 wt.% catalyst - cobalt phthalocyanine. The reaction mixture was stirred at 45° for 10 h, cooled to room temperature, evaporated under reduced pressure by 1/3 volume, extracted with ethyl acetate (2×20 ml) to remove unreacted pyridine, butanol (3×50 ml). The butanol fractions are combined, evaporated to dryness, the residue is washed with hot ethanol, kept for 12 h at 0°C, the precipitate is decanted, the filtrate is evaporated, 6.33 g (55%) of 2-pyridinyl sulfate is obtained in the form of a thick dark brown mass;

б) 2,8 г (0,0146 моль) 2-пиридинилсульфата растворяют в 30 мл дистиллированной воды при 90°С при перемешивании, после полного растворения прикапывают 1,43 г 0,82 мл (0,0146 моль) соляной кислоты. Реакционную смесь нагревают 3 ч, контролируя по ТСХ (элюент этанол:аммиак 4:1), охлаждают до комнатной температуры, подщелачивают раствором NaHCO3 до рН 7-8, экстрагируют хлороформом (3×10 мл), органический слой сушат MgSO4, после удаления растворителя получают 1,17 г (95%) 2-пиридона в виде густой массы светло-коричневого цвета. После перекристаллизации из этанола получили 1,11 г (90%) порошка светло-желтого цвета. В пересчете на исходный пиридин выход 2-пиридона составляет 50%.b) 2.8 g (0.0146 mol) of 2-pyridinyl sulfate are dissolved in 30 ml of distilled water at 90°C with stirring, after complete dissolution, 1.43 g of 0.82 ml (0.0146 mol) of hydrochloric acid are added dropwise. The reaction mixture was heated for 3 h, monitored by TLC (eluent ethanol:ammonia 4:1), cooled to room temperature, basified with NaHCO 3 solution to pH 7-8, extracted with chloroform (3×10 ml), the organic layer was dried with MgSO 4 , after removal of the solvent gives 1.17 g (95%) of 2-pyridone in the form of a dense mass of light brown color. Recrystallization from ethanol gave 1.11 g (90%) of a light yellow powder. In terms of the starting pyridine, the yield of 2-pyridone is 50%.

2-Пиридон (3). Порошок светло-желтого цвета. Тпл=107-110°С. ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д.): 6.16 (1H, dd, С5 H), 6.38 (1H, d, С3 H), 7.38 (1H, d, С6 H), 7.40 (1H, dd, С4 H), 11.5 (1H, c, C1-OH). ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 104.8 (С4), 119.77 (С3), 135.19 (С6), 140.81 (С4), 162.32 (С5).2-Pyridone (3). Light yellow powder. Tpl=107-110°C. NMRoneH(CDCl3, δ, ppm): 6.16 (1H, dd, C5 H), 6.38 (1H, d, C3 H), 7.38 (1H, d, С6 H), 7.40 (1H, dd, Cfour H), 11.5 (1H, s, Cone-OH). NMR13C(CDCl3, δ, ppm): 104.8 (Cfour), 119.77 (C3), 135.19 (C6), 140.81 (Cfour), 162.32 (C5).

Результаты экспериментов с варьированием количества и вида катализатора приведены в табл., пп 1,3-26. Оптимальные продолжительность окисления, мольное соотношение реагентов и температура установлены в предварительных экспериментах.The results of experiments with varying the amount and type of catalyst are given in table., PP 1.3-26. The optimal duration of oxidation, the molar ratio of the reactants, and the temperature were established in preliminary experiments.

Таблица. Зависимость выхода 2-пиридона от продолжительности, температуры окисления и катализатора (мольное соотношение пиридин:NaOH:ПСА 1:4:1.5)Table. Dependence of the yield of 2-pyridone on the duration, oxidation temperature and catalyst (molar ratio of pyridine:NaOH:PSA 1:4:1.5) № п/пNo. p / p КатализаторCatalyst Количество катализатора, мас.%The amount of catalyst, wt.% Темпера-тура, °СTemperature, °С Время, чTime, h Выход ПС, %PS yield, % Выход 2-пиридонаYield 2-pyridone 1one -- -- 4545 10ten 3939 3535 22 ФцСоFtsSo 0,010.01 4545 10ten 5555 50fifty 33 ФцСоFtsSo 0,020.02 4545 10ten 5858 5252 4four ФцСоFtsSo 0,020.02 6060 10ten 5656 50fifty 55 ФцСоFtsSo 0,030.03 4545 10ten 6060 5454 66 ФцСоFtsSo 0,040.04 4545 10ten 6565 5858 77 ФцСоFtsSo 0,050.05 4545 10ten 6767 5959 8eight ФцСоFtsSo 0,10.1 4545 10ten 7878 7070 99 ФцСоFtsSo 0,150.15 4545 10ten 8080 7272 10ten ФцСоFtsSo 0,20.2 4545 10ten 8181 7474 11eleven ФцСоFtsSo 0,30.3 4545 10ten 8181 7272 1212 ФцFe (III)FtsFe (III) 0,10.1 4545 10ten 5757 5151 1313 ФцFe (III)FtsFe (III) 0,20.2 4545 10ten 6060 5454 14fourteen ФцFe (III)FtsFe (III) 0,30.3 4545 10ten 5858 5252 15fifteen Фц ZnFc Zn 0,10.1 4545 10ten 4747 4242 1616 Фц ZnFc Zn 0,20.2 4545 10ten 5353 4747 1717 Фц ZnFc Zn 0,30.3 4545 10ten 5353 4646 18eighteen Фц MnFc Mn 0,10.1 4545 10ten 4545 4040 1919 Фц MnFc Mn 0,20.2 4545 10ten 50fifty 4545 20twenty Фц MnFc Mn 0,30.3 4545 10ten 4848 4343 2121 Фц NiFc Ni 0,10.1 4545 10ten 4949 4444 2222 Фц NiFc Ni 0,20.2 4545 10ten 5151 4545 2323 Фц NiFc Ni 0,30.3 4545 10ten 5252 4545 2424 ФцFe (II)FtsFe (II) 0,10.1 4545 10ten 5555 50fifty 2525 ФцFe (II)FtsFe (II) 0,20.2 4545 10ten 5757 5151 2626 ФцFe (IIIFtsFe (III 0,30.3 4545 10ten 5757 5252

Таким образом, предложен простой в аппаратурном оформлении способ получения 2-пиридона (2-гидроксипиридина), позволяющий получить целевое соединение с выходом до 74%, суммарно в пересчете на исходный пиридин.Thus, we have proposed a method for the preparation of 2-pyridone (2-hydroxypyridine), which is simple in hardware design, and which makes it possible to obtain the target compound with a yield of up to 74%, in total, in terms of the starting pyridine.

Claims (1)

Способ получения пиридин-2(1Н)-она (2-пиридона, 2-гидроксипиридина) путем окисления пиридина персульфатом аммония (ПСА) при 40-60°С в щелочной среде (24% NaOH) при мольном соотношении пиридин:NaOH:ПСА, равном 1:4:1,5, в присутствии 0,01-0,3 мас.% фталоцианинового катализатора окисления (фталоцианина кобальта, или железа (II), или железа (III), или марганца, или никеля, или цинка) при перемешивании в течение 10 ч, выделения экстракцией бутанолом промежуточного 2-пиридинилсульфата (ПС), гидролиза последнего соляной кислотой при 85-95°С и выделения целевого соединения экстракцией этанолом с выходом 45-78%.Method for obtaining pyridin-2(1H)-one (2-pyridone, 2-hydroxypyridine) by oxidation of pyridine with ammonium persulfate (APS) at 40-60°C in an alkaline medium (24% NaOH) at a molar ratio of pyridine:NaOH:PSA, equal to 1:4:1.5, in the presence of 0.01-0.3 wt.% phthalocyanine oxidation catalyst (cobalt phthalocyanine, or iron (II), or iron (III), or manganese, or nickel, or zinc) at stirring for 10 h, isolation of the intermediate 2-pyridinyl sulfate (PS) by extraction with butanol, hydrolysis of the latter with hydrochloric acid at 85–95°C, and isolation of the target compound by extraction with ethanol in a yield of 45–78%.
RU2022124039A 2022-09-12 Method for producing pyridine-2(1h)-one RU2784429C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2784429C1 true RU2784429C1 (en) 2022-11-24

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE406208C (en) * 1922-08-16 1924-11-15 A E Tschitschibabin Dr Process for preparing oxy derivatives of pyridine, quinoline, their homologues and other bases containing pyridine nuclei

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE406208C (en) * 1922-08-16 1924-11-15 A E Tschitschibabin Dr Process for preparing oxy derivatives of pyridine, quinoline, their homologues and other bases containing pyridine nuclei

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gillard R.D., Hall D.P.J. Simple Oxidations of Pyridines: Zinc Sulphates or Natural Sand as Remarkably Specific Catalysts // J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1988, рр. 1163-1164. Tomasik P., Woszczyk A. A novel nucleophilic substitution of the pyridine ring // Tetrahedron Letters, 1977, (25), рр. 2193-2194. *
Selvarajan, N.; и др. Reaction of hydroxyl with pyridine. Pulse-radiolytic and product-analysis studies. The Journal of Physical Chemistry, 84(20), 2548-2551. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112062756B (en) Stenhouse donor-acceptor adducts of mevalonate activated furan and 3-pyridylethylamine and methods of synthesizing the same
JP2017025096A (en) Synthesis of substituted salicylaldehyde derivative
RU2784429C1 (en) Method for producing pyridine-2(1h)-one
CN106810560B (en) A kind of synthetic method of 8- azepine cumarin and its application in anti-tumor drug
Delgado-Rivera et al. Synthesis and characterization of novel ferrocenyl chalcone ammonium and pyridinium salt derivatives
Woodward et al. Oligopyridine ligands possessing multiple or mixed anchoring functionality for dye-sensitized solar cells
CN115160220A (en) Synthesis process of pyridine-N-oxide
CN112645872B (en) Preparation method of pyridine nitrogen oxide derivative intermediate
CN108329325B (en) Synthesis method of 8-azachromone
CN108299466B (en) Improved dolutegravir synthesis method
CN109721523B (en) Indoline derivative and preparation method thereof
CN110734398B (en) New preparation method of 2-chloronicotinic acid
KR102292794B1 (en) Preparation method of 2-substituted 1,2,3,4-tetrahydroquinoline compound
KR102510279B1 (en) Azulenopyridinone compounds and its preparation method
CN115028580B (en) Synthesis method of chemiluminescent reagent APS-5 for immunoassay
US2109957A (en) Preparation of pyridine-carboxylic acids and the like
CN115368268B (en) Method for efficiently preparing azo compound and application thereof
KR950008529B1 (en) A process for the preparation of pyridine derivatives
CN117229202B (en) Preparation method of intermediate of BRD9 targeted degradation compound
CN113087673B (en) Preparation method of alkyl/alkenyl substituted nitrogen-containing heterocyclic compound
KR101233806B1 (en) Improved method for manufacturing 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acid
CN117946000A (en) Synthesis method of 1-methyl-2-oxo-1, 2-dihydro-4-quinolinecarboxylic acid methyl ester
YOSHINA et al. Studies on Heterocyclic Compounds. XVI. Synthesis of Furo [2, 3-d] pyridazine Derivatives.(5). Synthesis of 4, 7-Dichlorofuro [2, 3-d] pyridazine-2-carboxaldehyde and some of Its Derivatives
KR101761200B1 (en) Preparation method of Pyridoisoquinolinone derivatives
Schmidt et al. Photocatalytically active materials with pyridinium-enolate partial structures