SU520044A3 - Способ получени никотиновой кислоты - Google Patents

Description

но при 4-12°С, из реакционного раствора, имеющего концентрацию HNOs 12-25%.

Осажденный и извлеченный гидронитрат раствор ют в небольшом количестве воды, а гидро.карбонова  кислота выдел етс  в свободном состо нии при до бавлении свежих производных пиридина. Количество добавл емых производных Пиридина зависит от изоэлектрической точки осаждаемой пиридинкарбоновой кислоты. Дл  получени  чистого конечного .продукта целесообразно после осаждени  пиридинкарбоновой кислоты кратковременно нагревать, благодар  чему кислота еще раз растворитс , а затем снова ее охладить. Пириди1нкар:бонова  кислота, остающа с  носле отделени  маточной смеси, представл ет собой чистый продукт.

Так как пиридинкарбонова  кислота с пиридиновыми производными выдел етс  в свободном состо нии, то маточный раствор содержит после отделени  кислоты еще большое количество исходного продукта. Этот маточный раствор соедин ют вместе с маточным раствором, остающимс  после отделени  гидронитрата, -путем прибавлени  исходного продукта и HNOa доводитс  до исходной концентрации и снова вводитс  в .процесс.

В .предлагаемом способе используютс  главным образом алкилпиридины, например метилэтилпиридин, пиколины, коллидины, лютицины и этилпиридины. при этом можно получать различные лиридинкар-боновые кислоты , например никотиновую, изоникотиновую, пиколиновую, изоцинхомероноВую и цинхомероновую кислоты.

Согласно изобретению можно переводить в пиридинкарбоновые кислоты и другие гетероцикличные соединени , имеющие пиридиновое  дро и замещенные в одном положении . Такими соединени ми  вл ютс , например , хинолин, Производные хинолииа, например хиналдин, лепидин,гидроксихинолин, амииохинолин , изохинолин, производные изохинолина , аридин и производные акридины.

Пиридинкарбонова  кислота образуетс  в виде чистого белого продукта, не требующего дальнейшей очистки. Достигающа с  в изобретении конверси  равна 95-99%, выходы составл ют до 94%, в пересчете на достигнутое превращение. Благодар  непроролжительному пребыванию продукта в реакторе во врем  процесса превращени  изобретенный метод обеспечивает получение выходов на единицу объема и времени. Кроме того, не требуетс  дальнейша  переработка маточной смеси.

Пример 1. Через трубчатый реактор из стали 2А объемом 1,48 л пропускали при температуре 239°С и давлении 55 ати 4632 г смеси , состо щей из 6,3% 2-иМетил-5-этилпиридина и 28,1% HNOa (что соответствует избытку в 42% по сравнению с расчетным количеством) в течение 35 мин. Продолжительность выдержки в реакторе 12,72 мин. В результате получено 3966 г жидкого реакционного продукта.

Остаток 666 г (14,35%) отводитс  в газообразном состо нии. Путем испарени  реакционный продукт доводитс  до 15%-ной концентрации азотной кислоты и охлаждаетс  до темперагуры . При это.м выкристаллизовываетс  354,2 г гидронитрата никотиновой кислоты с 66,1%-ным содержанием никотиновой югслоты. Этот продукт отдел етс  от кислой маточной смеси (833 г) центрифугированием.

В маточной смеси содержитс  еще 3,8 г никотино1вой кислоты. Содержание изоцинхомероноюой кислоты IB Лшточной смеси составл ло менее 0,1%.

Гидроиитрат никотиновой кислоты (354,2 г)

раствор ют в 1100 г воды, .нагревают до те.мпературы 60°С, с помощью 2-метил-5-этилпиридина (230 г) устанавливают значение рН, равное 3,3 и нагревают до 90С. После охлаждени  выделивщуютс  в свободном состо нии

никотиновую кислоту отдел ют центрифугированием и высущивают. В результате получают 188 г никотиновой кислоты. При 95%-ной конверсии, в пересчете на использованный 2 .метил-5-этилпиридин, это соответствует выходу 66,9%. Общий ВЫХОД (изолированна  никотинова  кислота и иикотинова  кислота в маточном растворе) составл л 94,5%. Оба маточных раствора сливались вместе и содержали еще /7,8 г иикотиновой кислоты и 244,81 г

2-метил-5-этилпиридина. Эти слитые вместе маточные растворы доводились с помощью 2метил-5-этилпиридина и азотной кислоты до начальной концентрации и исходного количества .

Этот раствор, доведенный до начальной концентрации и исходного количества, подвергали превращению и переработке вышеописанным ме-1-одол1. При этот получали 250 г никотнноБой КИСЛОТ), что соответствует выходу

88,9% ири 95л;-ной конверсии. Полученна  .никотинова  кислота представл ла собой белый и чистый продукт. Ее чистота равн лась 99,6%.

Пример 2. Маточную смесь вышеонисанной исходной смеси, содержащую 77,0 г никотиновой кислоты, 236,7 г 2-метил-5-этилпиридина и 120 г HNOa (100%) добавлением 2метил-5-:этил1Ниридина и азотной кислоты доводили до количества 4432 г с концентрацией 2метилпиридина 5-этилпиридина 4,68% и HNOa 19,5% (что соответствует избытку в 32%) и пропускали через трубчатый титановый реактор объемом 1,6 л (длиной около 16 м) при температуре 234°С и давлении 52 ати нри выдержке в реакторе в течение .8,7 ми«. Обработ .ка производилась аналогично описанному в примере I. В результате получают при 97,3%ной конверсии 166 г никотиновой кислоты, что соответствует чистому выходу 82,0%. Маточные смеси снова сливаютс  вместе и возвращаютс  в процесс.

Пример 3. Через трубчатый реактор из титана объемом 1,6 л (длина около 16 м) .пропускали при температуре 260°С и давлении

50 ати 4500 г смеси, состо щей из 5,18% р-пиколина и 35% азотной кислоты (что соответствует избытку в 400% по сравнению с расчетным количеством). Продолжительность обработки в реа.кторе соста вл ла 3,75 мин. В результате получено 4115 г жидкого реакционного продукта. Остаток, 385 г (8,6%) отводилс  в виде газа. Реакционный продукт доводилс  до 25%-ной концентрации и охлаждалс  до . При этом выкристаллизовывалось 213,4 г гидронитрата никотиновой .кислоты с содержанием никотина 66,3%. Этот продукт отдел ли центрифугированием от кислого .маточного раствора (950 г). В маточном растворе еще содержалось 47,5 г никотиновой кислоты. Гидронитрат никотиновой кислоты (213,4 г) раствор ли в -воде, нагревали до 60°С, доводили р-пиколином до значени  рП 3,4 и нагревали до 95°С. После охлаждени , выделившуюс  в свободном состо нии никотиновую кислоту, отдел ли центрифугированием и высушивали. В результате получали 113,0 никотиновой кислоты . При 68,6%-ной конверсии в пересчете на использованный пиколин это соответствует выходу в 60,4%. Общий выход (выделенна  никотинова  кислота и никотинова  кислота из маточного раствора) составл л 89,0%. Кислый маточный раствор и маточный раствор , содержащий основание, сливали вместе. Он содержал еще 47,5 г никотиновой кислоты и 180 г ,р-1пиколина. Эти слитые вместе маточные смеси снова доводили р-пиколином и ПЫОз до исходной концентрации и начального количества. Этот раствор, доведенный до начальной концентрации и количества, подвергали превращению и переработке вышеописанным методом . В результате получали 151,8 г никотиновой кислоты, что соответствует выходу 80,5% при конверсии 68,6%. Полученна  никотинова  кислота представл ла собой белый чистый продукт. Ее чистота равн лась 99,7%. Пример 4. Через трубчатый реактор из титана объемом 1,6 л (длина 16 м) пропускали при температуре и под давлением 55 ати 4500 г смеси из 8,0% хинолина с 32% азотной кислоты (что соответствует избытку в 50% по сравнению с расчетным количеством). Продолжительность обработки в реакторе составл ла 2,0 мин. В результате цолучено 4010 г жидкого сырого продукта. Остаток в количест1ве 4090 г отводилс  в газообразном состо нии. Реакционный продукт доводилс  до 25%-ной концентрации азотной кислоты и охлаждалс  до 0°С. При этом выкристаллизовывалось 380,0 г гидронитрата никотиновой кислоты с содержанием никотиновой кислоты 66,3%. Этот сырой проду.кт отдел ли центрифугированием от кислого маточного раствора (1020 г). В маточном растворе еще содержалось 46,0 г никотиновой кислоты. Гидрониграт никотиновой кислоты (380 г) раствор ли в 1350 г воды н доводили хиноном при темцературе 95°С до значени  рН 3,4. После охлаждени  до 7°С, выдел вшуюс  в свободном состо нии никотиновую кислоту, отдел ли центрифугированием и сушили. В результате получено 210 г никотиновой кислоты. При 96%-ной конверсии, в пересчете на использованный хинолин, это соответствует выходу 63,9%. Общий выход (выделенна  никотинова  кислота и никотинова  кислота в маточном растiBope ) составл ла 92,0%. .Маточные растворы, содержащие кислоты и основани , сливают вместе и довод т хинолином и азотной кислотой до начального количества и исходной концентрации. Этот раствор, доведенный до начального количества и исходной концентрации, подвергали .превращению и обработке при вышеописанных услови х. В результате получали 283,0 г никотиновой кислоты, что соответствует 86%-ному выходу, (При конверсии хинолина 96%. Полученна  никотинова  кислота представл ла собой белый и чистый продукт с содержанием 99,8%. Пример 5. Через трубчатый реактор из титана объемом 155 мл цропускали при температуре 305С и давлении 120 ати 4720 г смеси, состо щей из 6,4% метилэтилпиридина и 33% в течение 24 мин (продолжительность обработки в реакторе равн лась 0,92 мин). В результате получено 4090 г жидкого реакционного -продукта. Остаток, в количестве 630 г (13,3), отводилс  в газообразном состо нии. Проду.кт реакции при помощи испарени  доведен до 25%-ной концентрации азотной кислоты , а затем охлажден до температуры 0°С. При этом выкристаллизовывалось 394,7 г гидронитрата никотиновой кислоты с содержанием никотина 66,3%. Этот продукт отдел ли от кислого маточного раствора (870 г) центрифугированием . В маточном растворе еще содержалось 30 г никотиновой кислоты. Содержание изоцианхомероновой кислоты в маточном растворе составл л 0,25%. Гидронитрат никотиновой кислоты (394,7 г) раствор ли в 1200 г воды, нагревали до 95°С и доводили при помощи 287,0 г АКО до значени  рП 3,3. После охлаждени  выделившуюс  в свободном состо нии никотиновую кислоту отдел ют центрифугированием и высушивают . В результате .получают 204 г никотиновой кислоты. При 95%-ной кавверсии в пересчете на использованный 2-метил-5-этилпиридин это соответствует выходу в 70,0%. Общий выход (выделенна  никотинова  кислота и никотинова  кислота в маточном растворе) составл л 95,0%. Оба маточных раствора сливались вместе и содержали еще 73 г никотиновой кислоты и 302,0 г 2-метил-5-этилпиридина. Слитые вместе маточные растворы доводились азотной кислотой до исходной концентрации и начального количества. Этот раствор, снова доведенный до начального количества и исходной концентрации, подвергали превращению и обработке соглагно вышеописанному. В результате получили 248,0 г никотиновой кислоты, что соответствует :84,0%-ному выходу при 95,0%-ной .конверсии . Полученна  никотинова  кислота представл ла собой белый и чистый продукт. Ее чистота равн лась 99,6%.

Пример 6. Через трубчатый реактор из титана 30,5 мл пропускали при температуре под давлением 280 ати в течение 12 мин 4720 г (4000 мл) смесь, состо щую из 6,4% 2метил-5-этилпиридина и 33% HNOs продолжительность обработки в реакторе составл ла 5,5 сек. В результате получено 4090 г жидкого реакционного продукта. Остаток в количестве 630 г (13,3%) отводилс  в газообразном состо нии.

Продукт реакции при помощи испарени  доведен до температуры . При этом выкристаллизовывалось ЗУ4,7 г гидронитрата никотиновой кислоты с содержанием никотина 66,3%. Этот продукт отдел ли от кислого маточного раствора (870 г) центрифугированием . В маточном растворе еще содержалось 30 г никотиновой кислоты. Содержание изоцинхемеровой кислоты в маточном растворе составл ло 0,25%.

Гидронитрат никотиновой кислоты (394,7 г) раствор ли в 1200 г воды, нагревали до 95°С и при помощи 287,0 г АКО доводили значение рН до 3,3. После охлаждени  выделившуюс  в свободном состо нии выкристаллизованную никотиновую кислоту отдел ли центрифугированием и высушивали. В результате получали 204 г никотиновой кислоты. При 95%-ной конверсии, в пересчете на использованный 2метил-5-этилпиридин , это соответствовало 70,0%-ному выходу. О.бщий выход (выделенна  никотинова  кислота и никотинова  кислота в маточном растворе) составл л 95,0%. Оба маточных раствора сливались вместе и

содержали еще 73 г никотиновой кислоты и 302,0 г 2-метил-5-этилпиридина.

Слитые вместе маточные растворы доводились снова азотной кислотой до исходной концентрации и начального количества.

Этот раствор, доведенный до начального количества и исходной концентрации, подвергали превращению и обработке согласно вышеописанному . В результате получали 248,0 г .ниКОТИ1НОВОЙ кислоты, что соответствует 84,0%-пому выходу при 95,0%-ной конверсии. Полученна  никотинова  кислота представл ла собой чистый белый продукт. Ее чистота составл ла 99,6%.

Ф о р 1М у л а изобретени 

Способ получени  никотиновой кислоты окислением гетероциклического соединени ,

содержащего в своем составе пиридиновое  дро , имеющее хот  бы один заместитель, азотной кислотой при повышенной температуре и повышенном давлении, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса, используют избыток водной азотной кислоты в количестве , превыщающим требуемое на 25- 600%, и процесс ведут при температуре до 370С и давлении до 500 атм, полученную при этом реакционную смесь довод т до концентрации азотной кислоты в пределах 10-28% и отдел ют от кислого маточного раствора кристаллический гидронитрат пиринкарбоновой кислоты, который раствор ют в воде, и раствор при помощи соответствующего исходного

основани  устанавливают на изоэлектрическую точку никотиновой кислоты, выкристаллизовавшуюс  при этом пиридипкарбоновую кислоту отдел ют от маточного раствора, содержащего основание, Оба маточных раствора

сливают вместе, довод т до исходной концентрации и возвращают в процесс.