Способ получени 3-метилпиридина

Союз Совеккян Социалистических Республик(32) 02,05,75 13/08 23) Г 1 риоритет31) Р. 2519529,3 асударственный номнтеСовете Министров СССРоо делам нэооретеннйн отнрытий(088 .8) 3) Опубликовано 15. 78. 78 исаиия 2) Авторы изобретени Иностранцыаум и Германн Рихтценха (ФРГ) 1 ерхар Иностранная фирмДинамит Нобель Заявитель(45) Дата опубликования Изобретение относится к улучшенному способу получения З-метилпиридина,который может найти применение в химической тзомышленности,Известен способ получения 3-метилпиридина, заключающийся в том, что3-метилпиперидин подвергают каталитическому дегидрированию при повышеннойтемпературе, Выход целевого продуктане превышает 75.1),Недостатком известного способаявляется малая доступность исходногоЗ-метилпиперидина, который получаютвзаимодействием динитрила 2-метилглутаровой кислоты с амидом натрия иобразующийся 2-метилглутароимидин обрабатывают натрием в спиртовом раст"воре. При этом вместе с З-метил,6"диаминопиперидином образует 3-метилпиперидин. Такой сложный способ получения исходного продукта непригодендля использования в промышленности.Целью изобретения является упрощение процесса, заключающееся в использовании доступного исходного сырья,а именно продукта гицрирования динитрила 2-метилглутаровой кислоты.Цель достигается описываемым способом получения З-метилпиридина, заключающимся в том, что 2-метил,52-диаминопентан или его смесь с 3-метилпиперидином подвергают циклизации с одновременным дегидрированием в присутствии палладиевого, платинового.иликелевого катализатора при темпераре 200-400 С и давлении 100-1500 торрт.ст.).Способ включает пиклизацию 2-метил- -1,5-диамннопентана с отщеплением аммиака и одновременным дегидрированием промежуточного образующегося 3-метилпиперйдина в ароматическую систеМу.В качестве исходного вещества используют продукт гндрирования динитрила 2-метилглутаровой кислоты. Этот продукт содержит 2-метил,5-.диаминопентан и 3-метилпипер)тдин. Соотношение обоих веществ может варьироваться в зависимости от условий гндрировання в больших пределах. Согласно предлагаемому способу разделение этих компонентов не требуется.Смесь 2"метил,5-диаминопентана и 3-метилпиперидина может содержать 2-метилпиперидин как в минимальном количестве (приблизительно 0,01 0,5 вес.В), так и большое его количество Ь 5-98 весЪ), Во многих случаях иэ-за большей доступности предпочитают смеси с 70-90 вес, 3-метилпиперидина или 70-90 вес, 2-метил,5- направляют через низкотемпературную-диамииопеитаиа. ловушку (ацетон/сухой лед) в вакуумныйКатализатор обычно используют нанасос.подходящих: носителях таких, как окись Преимуществом предлагаемого спосо"алюминия, киэельгур, пемза и .т,п., 5ба является простота его осуществления,Моторые могут содержать металлы в ко- П р и м е р 1. 64,5 г смеси, соличвстве, 0,2-)2 вес Количество ка" держащей 91,4 (59 г) 2-метил,5-диатацизатора В пересчете на исходные ве- минопентана, при температуре 300"С ищества несущественно .однако, количе давлении 300 мм рт,ст, дозируют в тече.ство и толщина слоя должны быть дос- ние 260 мин в реактор, наполненныйтаточиыми для достижения полного вос 1 катализатором содержащим 5 палладия10становления. на окиси алюминия.Возможны реакторы с йодвижно или 45,5 г конденсата подвергают беэнеподвижно расположенными каталиэато- дальнейшей обработки газохраматографирами. Предпочитается слой каталиэа- ческому анализу.тора, через который пропускаются ис- М Результат: 7,50 3-метилпиперидинаходные вещества в виде газа. (,42 г), 82,34 3-метнлпиридинаВыделение целевого продукта дости- (37,50 г), 10,16 неизвестных веществ.гается путем дистилляцци реакционной При пОлном превращении 2-метил-,смеси, Неполностью прореагировавший -1,5-диаминопеитана получают 3-метил 3"метилпиперидин отделяют и рецирку пирндин, 79,3 теоретически возможлируют. Реакцию проводят в наполнен- ного, 3-метилпипериднн 6,8 От теоРеном катализатором реакторе при нормаль- тически возможного.ном или слегка избыточном давлении П р и м е р 2, Аналогично примеили в слабом вакууме, при давлении . ру 1 с тем же самым катализатором100-1500 мм рт.ст Я 5 смесь 80 г 2-кетил-"1,5-диаминойентанаПредпочтительно работать при давле- и 20 г 3-метилпиперидина при темперании ниже 500 мм рт.ст так как при туре 300 С и давлении ЗОО,мм рт.ст,этОм продукт реакции и побочно обра- в течение 375 мин дозируют в реактор.эующийся аммиак быстро удаляются из В 72,5 г конденсата содержитсяслоя катализатора, при этом поверх 5,74 (4,16 г) З-метилпиперидина,ность катализатора освобождается для 89,11 (64,6 г) 3-метнлпиридина нпоследующего исходного материала. 5,15 неизвестных веществ, содержащихТемпература реакции может варьиро- Еще СлЕдЫ 2-метил,5-диаминопентака.ваться от 200 до 400 С. Выделенный посредствОМ днстилляцинОднако она должна быть установлена ,3 4,16 г 3-метилпиперидина добавляют втаким образом, чтобы алифатический последующую исходную смесь.диамнн не только прореагировал, но При пересчете на прореагнровавшееи была бы достигнута значительная аро- количество получают выход 82. Подобматизация содержащегося в исходном ные результаты были получены при исматериале нли промежуточного образо- йользовании палладиевого катализато.вавшегося 3-метилпнперидина. При ннз 40ра, содержащего б вес, палладия накой температуре скорость циклизации кизельгуре, при температуре 280 фС инизка и ароматизация.незначительна. давлении 250 кк рт,ст,,При слишком высокой температуре П р и м е р 3. При использованиинаблюдается повышенное, образование аппаратуры и катализатора примера 1 ивысококипящих окрашенных продуктов 48 смеси из 12,1 г 2-метил,5-диаминопенконденсации. Особенно благоприятной тана и 48,4 г 3-метилпиперидина приявляется температура 250-350 фС. 300 фС, давлении 300 мк рт.ст., и вреПредлагаемый способ проводят сле" мени реакции 310 мин получают в сбордующим образом, нике 47,5 г конденсата, содержащего;Вертикально расположенную снаружи 60 0,8 (О,38 г) З-метилпиперидина,электрически обогреваемую кварцевую 96,53 (45,9 г) 3-метилпиридииа итрубку диаметром 25 мм наполняют таб,67 содержащих еще следы 2-метиллетированиым катализатором и снабжают -1,5-диаминопентана неизвестных аетермочувствительным элементом, конец ществ.которого находится в середине 400 мил Конверсия 3-метилпиперидина сзылиметрового слоя катализатора. ше 99.Над слоем катализатора расположена Выход в пересчете на степень конкапельная воронка, снабженная устрой- версии составляет 83,5,ством для выравнивания давления, пос- При повторении реакции в близкихредством которой исходный материал условиях, а именно при температуредозируется в реактор. Нижний Конец 330 С и давлении 400 мм рт.ст., такжекварцевой трубки соединен с двукгорлой достигают почти полной конверсии,колбой, снабженной обратным холодильяи" П р и м е р 4. Пример 1 повторяютком, в которой собирается конденсат, при использовании н качестве исходноКонденсат охлаждают льдом. Несконден- . го материала смеси, содержащей 92,5сированные в обратном холодильнике газы 2-кетил"1,5-Диаминопентана и 0,2607553 Формула изобретения Составитель В. КовтунРедактор Т. Девятко Техред т.фанта Корректор С,ШекмарЗакаэ 2635/46 . Тираж 559 . ПодписноеЦИИипи Государственного комитета совета Министров сСсРпо дедам изобретений и открытий113035 д иосква Ж 1 35 Раушская наб.д д, 45филиал ППП Патентт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э-метилпиперидина, и достигают тЪкаго же результатаП р и м е р5. Повторяют пример 1 с той разницей, .что в качестве катали затора применяют платину(5) на окиси алюминия. При этом выход 3-метилпиридина составляет 90,3 от теоретически возможного,П р И м е р 6. Повторяют ПрИМер 1 с той.разницей, что в качестве катализатора применяют никель (5) на окиси алюминия. При этом выход 3-метилпиридина составляет 78,4 от теоретически возможного.П р и м е р 7, Повторяют пример 1 с той разницей, что реакцию проводят при температуре 200 фС и давлении 1500 мм рт.ст. При этом выход 3-метил" пиридина составляет 77 от теоретически возможного.П р и м е р 8,Повторяют пример 1 с той разницей, что реакцию проводят при температуре 400 фС и давлении 500 мм рт.ст, При этом выход 3-метилпиридина составляет 78,5 от теоретически возможного. Повторяют пример 1 с той разницей,что реакцию проводят при температуре350 С и давлении 100 мм рт.ст. ПрнЬэтом выход 3-метил-пиридина составляет 76,8 от теоретически возможного Ь Способ получения Э-метнлпиридина,включающий каталитическое дегидрирот 0 ванне при повышенной температуре,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения процесса, 2-метил,5-диаминопентан или его смесь с3-метилпиперидином подвергают, циклизации .с одновременным дегндрированиемв присутствии палладиевого, платинового или никелевого катализатора притемпературе 200-4006 С и давлении 1001500 мм рт.ст,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, ТаКата Т. БцттСЬЕЫЭ тт ЩЕ)тфрт- ттйпе аттис 1,Ь-МарЬт 1 бйтте ОЕгтчайтеа,ЬА 1. СЬвттт. ЬОс ,тара,тт т1962, т. 35, с. 1438-1443.25