Способ получения пиколиновой или 6-метилпиколиновой кислот

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Суворов Б.В. Кагарлицкий А.Д. Кон и.и., Лебедева О.Б. Синтез нитрила пиколиновой кислоты методом окислительного аммоиолизасю-пиколина.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИКОЛИНОВОЙ или в-мвтилгшкошшовой кислот(57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению пиколиновой (ПК) или 6-метилпиколиновой кислот (МПК), применяющихся в качестве стимулятора роста растений, попупродукта в синтезе антимикробных и ганглиоблокирующих препаратов. Повышение производительности процесса достигается определенным соотношением исходных реагентов и изменением температуры. ЦК и МК получают гидролизом соотве ствующих нитрнлов водой в присутствии щелочи при малярном соотношениив автоклаве. Способ позволяет повысить производительность процесса с тО,О 2 до 1,64 кг/л (Н 2 О)-ч. 1 таблИзобретена относится к усовершенствованному способу получения пиколиновой или 6-метилликолиновой кислот, которые находят применение в качестве стимулятора роста растений, полупродукта в синтезе антимикробных и ганглиоблокнрующих препаратов.Цель изобретения - повышение производительности процесса за счет проведеня гидролиза соответствующего нитрила при соотношении нитриледкий натрвода 11,5-1,7525-30 и при 115-125 с.П р и м е р 1. 1 г (0 О 096 моль) 2 цианпиридина, 0.5769 г (0,О 144 моль) едкого натра и 5,2 г (О,2885 моль) воды (молярное соотношение нитрил щелочьвода равно 11,53 О) запанвают в ампулу из стекла пирекс и нагревают из нержавеющей стали при 115 С в течение 10 мин. Согласно полярографическому анализу гидролиэат содержит 1,1767 г (0 О 096 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,5 в расчете на взятый нитрил. Полученную реакционную жидкость подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 3,5, упаривают досуха и подвергают экстракции бензолом. После отгонки растворителя получено 1,1413 г(0,О 093 моль) пиколиновой кислоты с т.пл. 131-132 С. Коэффициент нейтрализации 122,8, выход выделенной кислоты 96,5 от теории на исходный 2-цианпиридин, производительность процесса 1,370 кг/л Н 1 О-ч, П р и м е р 2. Способ осуществляют ло примеру 1. 0,5 г (О,ОО 48 моль) 2-цианпиридина, О,317 З г (0,0 О 79 молы едкого натра и 2,6 г (О,1444 моль) воды (молярное соотношение нитрил щелочьвода равно 11,653 О) нагревают в течение 10 мин при 12000. Получают 05907 г (ОО 048 моль). пколиновой кислоты. Выход 99,9,производительность процесса 1,376 кг/л Н,О- ч. 1П р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру 1. 2 г (ОО 192 моль) 2-цианлиридина 1.1538 г (О,0288 моль едкого натра, 6,9 г (О,3846 моль) воды (молярное соотношение нитрил щелочьвода равно 11,52 О) нагревают в течение 10 мн при 125 С. Получают 23535 г (0,О 191 моль) пикопиновой кислоты. Выход 99,52, производительность процесса 1,457 кг/л Н 2 Очч.П р и м е р 4 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1.1 г (0 О 096 моль) 2-цианпиридина,О,3846 г (0 О 096 моль) едкого натра 4,8 г (О 2692 моль) воды (молярное соотношение нитрилщелочьвода равно 1128) нагревают в течение 10 мн при 125 оС. Получают 0,777 О гП р и м е р 5. Способ осуществляют ло примеру 1. 0,5 г (0,0 О 48 моль) 2-цианпиридина, О,3 Зб 5 г (О,0 О 84 мол едкого натра, 2,6 г (0,1442 моль) воды (молярное соотношение нмтрнл щелочьвода равно 117530) нагревают в течение 10 мин при 12006. Получают 059 О 7 г (О,ОО 48 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,92, производительность процесса 1,365 кг/л Н О-ч.П р и м е р 6 (для сравненя). Способ осуществляют по примеру 1.2 г (ОО 192 моль) 2-цианпиридина,1,5384 г (0,ОЗ 85 моль) едкого натра,10,4 г (05769 моль) воды (моляриое соотношение нитрилщелочьвода равно 12 ЗО) нагревают в течение 10 мн при 120 С. Получают 2 З 65 З гП р и м е р 7. Способ осуществляют по примеру 1. 1 г (0 О 096 моль) 2 ЦИ 3 НПИРИдИНа О 5769 г (О,О 144 моль едкого натра, 4,3 г (О,24 О 3 моль) воды (мопярное соотношение нитрил щелочьвода равно 11525) нагревают в течение 10 мин при 12000. Получают 11815 г (0 О 096 моль) пиколиновой кислоты. Выход 99,9, про изводительность процесса 1,638 кг/л Н 2 О ч.П р н м е р 8 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1. 0,5 г (0048 моль) 2-циаипиридина,02884 г (0,О 07 О моль) едкого натра, 1,7 г (0,О 962 моль) воды (молярное соотношение нтрнлщелочьвода равно 11,52 О) нагревают в течение 10 МН при 12000. Получают 0,428 гП Р И М е р 9 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1. 1 г(00096 моль) 2-цианпириднна0,5769 г (0,О 144 моль) едкого натра,6,9 г (О,3846 моль) воды (молярное соотношение нитрилщелочьвода равно 11,540) нагревают в течение 10 мн при 12 ОС. Получают 1,1826 гП р и м е р 10 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1.1 г (О,0096 моль) 2-цианпиридина,0,5769 г (0 О 144 моль) едкого натра,5,2 г (0,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрилщелочьвода равно 11530) нагревают в течение 5 мин при 120 С. Получают 0.5144 гП р и м е р 11 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 1.1 г (0,0096 моль) 2-цианпиридина,0,5769 г (О,0144 моль) едкого натра,5,2 г (0,2884 моль) воды (молярное соотношение нитрилщелочьвода равно 115 З 0) нагревают в течение 20 мн при 120 С. Получают 1.1826 гП р И м е р 12. Способ осуществляют по примеру 1. 1 г (О 0096 моль) 2-цианпиридина,О,5769 г (0,О 144 молф едкого натра, 5,2 г (0,288 Ь моль) воды (молярное соотношение нтрил щелочьвода равно 11530)нагревают в течение 10 мин при 105 С. Получают О 9366 г (О 0076 моль) пиколиновой кислоты. Выход 79,2, производительность процесса 1,082 кг/л Н 20-ч.(О,1271 моль) воды (молярное соотношение нтрилщелочьвода равно 1 1,5 З 0) запаивают в ампулу и нагревают в автоклаве, помещенном в электропечь при 115 С в течение 30 мин. Согласно полярографическому анализу реакционная жидкость содержит О,5805 (0,О 042 моль) 6-метилпиколиповой кислоты. Выход 100 от теоретически возможного.(О 0 О 75 моль) серной кислоты, упаривают досуха и подвергают экстракции хлороформом. После удаления растворителя получено 0,560 глоты с т.пл. 126 С. Коэффициент нейтрализации 137,1, выход выделенной кислоты 96,5 на взятый нитрил, производительность процесса 0,761 кг/лч хН 2 О-ч.П р и м е р 14. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 молы 6 метил-2-цианпиридина, О 5593 г(0,2542 моль) воды (молярное соотношение нитридшелочьвода равно 11,6530) нагревают втечение 20 мин при 12000. Получают 1,1610 гП р и м е р 15. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,О 084 моль 6-метил-2-цианпиридина, 0,5 О 84 г(02372 моль) воды (молнрное соотношение нтрилщелочьвода равно 11,528) нагревают в течение 20 мин при 125 С. Получают 1,1598 гП р и м е р 16 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13.1 г (О,0084 моль) 6-метил-2-цианпиридина, О 3389 г (О 0084 моль) едкого натра и 4,6 г (02542 моль) воды (молярное соотношение нитрил щелочьЕвода равно 113 О) нагревают.П р и м е р 17. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль 6-метил-2-цианпиридина, 05932 г )П р и м е р 18 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 2 г (О,О 169 моль) 6-метил-2-цианпиридина 1,З 559 г (0,3389 моль) едкого натра и 9,2 г (05084 моль) воды(молярное соотношение нтрилщелочь вода равно 1230) нагревают в течение 20 мн при 120 С. Получают 2.3220 г (0,01 б 9 моль) б-метилпи 532П р и м е р 19. Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (О 0084 молы 6-метил-2-цианпирндииа, 0,5 О 84 г(О,2118 моль) воды (молярное соотношеие нитрилщелочьвода равно 1П р н м е р 20 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13.1 г (00085 моль) б-метил-2-цианпридина, 0,5084 г (0,0127 моль) едкого натра и 3.0 г (01694 моль) воды (моляриое соотношение нитрилще лочьвода равно 11,520) нагревают в течение 20 мин при 120 С. Получают 0,9973 г (0,002 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 85,9, производительность процесса 0,981 кг/л Н,О-ч.П р и м е р 21.(для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13.(молярное соотношене нитрилщелочь вода равно 11,540) нагревают в течение 20 мин при 120 С. Получают,1598 г (0,0084 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 99,9, произ водительность процесса 0,574 кг/л Н,0 ч.П ртам е р 22 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13.(молярное соотношение нитрилщелочь вода равно 1,530) нагревают в течение 10 мин при 12000. ПолучаютП р и м е р 23 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 0,5 г (О,00 д 2 моль) 6-метил-2-цианпиридина, 0,252 г (0,0 О 63 моль) едкого натра и 23 г (0,1271 моль) воды(молярное соотношене иитрилщелочь вода равно 11,530) нагревают в течение 30 мн при 120 С. ПолучаютП р и м е р 24 (для сравнения). Способ осуществляют по примеру 13. 1 г (0,0084 моль) 6-метил-2 цнанпиридииа, 0,5 О 84 г (0,1271 моль) едкого натра и 4,6 г (0,25 д 2 моль) воды юлярное соотношение нитрилщелочь вода равно 115 З 0) нагревают в течение 20 мин при 105 С Получают 0,7256 г (0,О 052 моль) 6-метилпиколиновой кислоты. Выход 62,5, производительность процесса 0,476 кг/л Н 2 О-ч.Выбор оптимальных параметров гидролиза 2-цианпиридина до пиколииовой кислоты и 6-метил-2-цианпиридина до 6-метилпколиновой кислоты представлен в таблице. АТаким образом, предложенный способ позволяет повысить производн тельность процесса с 0,012 до 1,64 кг/л н,о.ч.Способ получения пколиновой или 6-метилпикопиновой кислот гидролизом соответствующих нитрилов водой в присутствии щелочи при нагревании, о т л и ч а ю щ И й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, соотношение нтриледкий натрвода составляет 11,5-1,752530 и процесс ведут при 115-12590 в автоклаве.