189738. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tri, illetve dimetil-metoxi-piridin-N-oxid előállítására
1 2 Az eljárás szerint 3,5-dimetil4-metoxi-piridin-N-oxidot dimetil-szulfáttal 3,5-dimetil-l ,4-dimetoxi-piridiniumsóvá, majd metanolban szabad gyökök jelenlétében 3,5-dimetil-2-(hidroxi-metil)4-metoxi-piridinné alakítunk. Ebből tionil-kloriddal reagáltatva a megfelelő 2-(klór-metiI)-származékhoz jutunk. Utóbbiak olyan V általános képletíí vegyületek, amelyek képletében Z jelentése hidroxilcsoport, illetve klóratom. A B reakciósorozatban alkalmazható szabadgyökforrások például diammónium-peroxo-diszulfát vagy a peroxo-dikénsav más sói. Az így kapott V általános képlett! vegyületet vagy ennek valamilyen sóját utána a szakterületen már leírt ismert módszerrel az előbb már leírt kívánt 2- -merkapto-5-metoxi-benzinüdazollal reagáltatjuk. A találmányt a következő példákkal szemléltetjük. 1. példa: 4-Metoxi-2,3,5-trimetil-piridin-N-oxid előállítása 1457 g (10 mól) 2,3,5-trimetil-piridin-N-oxidot oldunk 1200 ml (22,08 mól) tömény kénsavban egy 50 literes reakcióedényben. Az oldatot 90 °C-on 1 óra alatt hozzáadunk 1750 ml (32,2 mól) tömény kénsav és 2065 ml (29,84 mól) 65%-os salétromsav elegyítésével készített nitráló elegyet. Az oldatot 90 C-on I, 5 óra hosszáig keverjük, és utána lehűtjük 30 “C-ra. A reakcióelegy pH-ját ezután vizes hűtés közben II, 65 liter (116,5 mól) 10 mólos nátrium-hidroxid oldat hozzáadásával lúgosra állítjuk úgy, hogy közben a hőmérsékletet 40 °C alatt tartjuk. A nátrium-hidroxid oldat beadagolása körülbelül 2 óra hosszáig tart. Ezt követően az elegyhez 25 liter diklór-metánt adunk, és 30 percig élénken keverjük. A fázisokat elválasztjuk, és a diklór-metános fázist egy 100 literes reakcióedénybe töltjük át. A vizes fázist eldobjuk. A diklór-metánt desztilláljuk. A maradékhoz 15 liter toluolt adunk, amelyet utána csökkentett nyomáson ledesztillálunk. Ezt követően további 15 liter toluolt adunk hozzá, amelyet ugyancsak ledesztillálunk. A maradékhoz 8 liter metanolt adunk, és az elegyet forrásig melegítjük. Körülbelül 1,5 óra alatt hozzáadjuk 595 g (14,9 mól) nátrium-hidroxid 16 liter metanollal készített oldatát. A kapott reakcióclcgyet lehűtjük, és a pH-t 250 ml (4,6 mól) tömény kénsawal 8-ra állítjuk. A metanolt ledesztilláljuk, és a maradékhoz 20 liter diklór-metánt adunk. Az elegyet körülbelül 30 perxig keverjük, a szervetlen sókat kiszűrjük, és diklor-mctánnal mossuk, A szűrleteket egyesítjük, és bepároljuk, így 1287 g 4-metoxi-2,3,5-trimetil-piridin-N-oxidot kapunk, amelynek tisztasága 89%. A reakciótermék azonosságát protonmágneses rezonanciaspektroszkópiás és 13C magmágneses rezonanciaspektroszkópiás módszerrel igazoljuk. A protonmágneses rezonanciaspektroszkópiás vizsgálat eredményei: 5 (CDC13) 2,22 (s, 3H), 2,27 (s, 3H), 2,51 (s, 3H), 3,81 (s, 3H), 8,18 (s, 1H). A 2,3,5-trimetil-piridin-N-oxid kiindulási anyagot a következőképp állítjuk elő: Egy 100 literes reakciódénybe 10,9 kg (89,2 mól) 2,3,5-trimetil-piridint és 30 liter ecetsavat mérünk be. A hőmérséklet 90 °C-ra emelkedik. Az elegyet 3 óra hosszáig keverjük, és utána lehűtjük 60°C-ra, majd 3122 ml (35,67 mól) 35%-os hidrogén-peroxid oldatot adunk hozzá 1 óra alatt. A hőmérsékletet utána . 90 °C-ra emeljük. A reakcióelegy et éjszakán keresztül keverjük. Lehűtjük 40 °C-ra, és további 936 ml (10,7 mól) hidrogén-peroxid oldatot adunk hozzá 1 óra alatt. A hőmérsékletet utána 90 °C-ra növeljük. A reakcióelegyet 3 óra hosszáig keverjük, és melegítés nélkül hagyjuk állni éjszakán keresztül. A felesleges ecetsavat vákuumban ledesztilláljuk. A maradékhoz pH 10-ig adunk 10 mólos nátrium-hidroxid oldatot. Hozzáadunk 10 liter diklór-metánt,és a kapott elegyet élénken keverjük. A diklór-metános fázist elválasztjuk. Az egyesített diklór-metános fázisokat magnézium-szulfáton szárítjuk, és szűrjük. A szűrletet bepárolva 11920 g 94%-os 2,3,5-trimetil-piridin-N-oxidot kapunk. A termék azonosságát proton mágneses rezonenciaspektrumával és l3C magmágneses rezonanciaspektrumával igazoltuk. 2. példa: 3,5-Dimetil4-metoxi-piridin-N-oxid. 3500 g (28,5 mól) 3,5-dimetil-piriidin-N-oxidot oldunk 3500 ml (64d4 mól) tömény kénsavban. Az oldatot lehűtjük 90 C-ra, és 4 óra alatt hozzáadunk 90 °C-on 5 liter (91,5 mól) tömény kénsav és 5,9 liter (85 mól) 65%-os salétromsav elegyítésével készített nitrálósavat. Az oldatot éjszakán keresztül 90 C-on keverjük. Utána lehűtjük 30 °C-ra, és 36 liter (360 mól) 10 mólos nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük 4 óra alatt, és a hőmérsékletet 30 °C alatt tartjuk. Hozzáadunk 35 liter acetonitrilt, és az elegyet 30 percig élénken keverjük. Az acetonitriles réteget elválas7juk. Az extrakciós eljárást 15 liter acetonitiillel megismételjük, és az egyesített acetonitriles oldatot 60 C-on 10 liter vízzel extraháljuk. A felső réteget összegyűjtjük, és csökkentett nyomáson bepároljuk (forráspont : 30 35 °C 130 mmHg = 17,3 kPa nyomáson). Hozzáadunk 10 liter toluolt, és a visszamaradt vizet gondosan eltávolítjuk csökkentett nyomáson végzett azeotropikus desztilládóval (forráspont: 55 -65 °C 130 mmHg = 17,3 kPa nyomáson). A maradékhoz 7 liter (173 mól) metanolt adunk, és az elegyet forrásig melegítjük. Hozzáadjuk 1138 g (28,45 mól) nátrium-hidroxid 30 liter metanollal készített oldatát 15 óra alatt. A reakcióelegyet lehűtjük, és a pH-t 1200 ml (14 mól) tömény sósavval 9-re állítjuk. A metanolt ledesztiíláljuk. A maradékot lehűtjük, és 30 liter diklór-metánt és 50 g aktívszenet adunk hozzá. Az elegyet 30 percig keverjük, szűrjük, és a maradékot diklór-metánnal mossuk. A szűrletet bepároljuk. A szilárd terméket 5 liter petroléterrel (forráspont 60 80 °C) 50 °C-on 30 percig mossuk, és szűrjük. Ezt az eljárást mégegyszer ismételjük. A terméket csökkentett nyomáson megszárítjuk. Kitermelés 2400 g 90%-os tisztaságú 3,5-dimetíl4-metoxi-piridin-N-oxid. A termék azonosságát protonmágneses rezonanciaspektrumával és l3C magmágneses rezonanciaspektrumával igazoljuk. A protonmágneses rezonanciaspektrum adatai: 5 (CDCL3) 2,23 (s, 6H), 3,81 (s, 3H), 8,03 (s, 2H). A 3,5-dimetil-piridin-N-oxid kiindulási anyagot a következőképp állítjuk elő: 15 kg (140,2 mól) 3,5-lulidint oldunk 60 °C-on 48 liter ecetsavban. Hozzáadunk 3 óra alatt 8430 ml (98 mól) hidrogén-peroxidot. Az oldatot 90 °C-ra melegítjük, és 3 óra hosszáig ezen a hőmérsékleten tartjuk. A reakcióelegyet 60 C-ra hűtjük, és 3500 ml (41 mól) hidrogén-peroxidot adunk hozzá 1 óra alatt. A hőmérsékletet 90 °C-ra emeljük, és 16 óráig itt tartjuk. A reakcióelegyet csökkentett nyomáson bepároljuk (70 °C, 300 mmHg = 40 kPa). A körülbelül 25 liter maradékot lehűtjük, és a pH-t 23 liter 10 mólos 189.738 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
