CH628333A5 - Verfahren zur herstellung von 2-brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin. - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 2-brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin. Download PDF

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CH628333A5
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malodinitrile
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diaminopyridine
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Robert Dr Portmann
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von 2-Brom-3-cyan-4,6~diaminopyridin, ausgehend von Malodinitril.
Ein Verfahren, nach dem 2-Brom-3-cyan-4,6-diamonopyri-din durch Dimerisierung und anschliessende Cyclisierung von Malodinitril mittels Bromwasserstoff erhalten wird, ist bereits aus der Literatur bekannt. Nach dem bekannten Verfahren wird jedoch nur eine unbefriedigende Produktausbeute von ca. 75 % erhalten; bedingt durch den grossen Überschuss an Halogenwasserstoff, das Reaktionsmedium und die hohe Reaktionstemperatur.
Es wurde nun gefunden, dass man leicht und mit hoher Ausbeute 2-Brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin durch Cyclisierung von Malodinitril mittels Bromwasserstoff herstellen kann, wenn man Malodinitril in niederen aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffen mit einem Überschuss von Bromwasserstoff von 1 bis 10% über die stöchiometrisch erforderliche Menge, bei Temperaturen von — 10 ° bis 30 °C umsetzt.
Als niedere aliphatische Halogenkohlenwasserstoffe kommen vorzugsweise aliphatische Chlorkohlenwasserstoffe, insbesondere Methylenchlorid und Äthylenchlorid in Frage. Von letzteren ist wiederum das Äthylenchlorid bevorzugt.
Was die Temperatur anbetrifft, so wird die Reaktion bevorzugt im Bereich von — 10 ° bis +10 °C durchgeführt. Ferner hat sich gezeigt, dass man das Reaktionsgemisch nach Einleiten des Bromwasserstoffs langsam von 10 ° bis auf 30 °C erwärmen kann. Auf diese Art und Weise wird ein besonders reines Reaktionsprodukt erhalten.
Als Vorteile des neuen Verfahrens sind genannt:
- reines Reaktionsprodukt in hoher Ausbeute von über 90%;
- leicht zu handhabendes Reaktionsmedium ;
- geringer Verbrauch an teurem Bromwasserstoff, damit verbunden auch eine geringe Abwasserbelastung; und
- eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute.
Das als Reaktionszwischenstufe durch Dimerisation von Malodinitril gebildete l,l,3-Tricyan-2-aminopropen-l wird nicht isoliert, sondern cyclisiert in Gegenwart von Bromwasserstoff zum gewünschten 2-Brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin.
Die Reaktion kann beispielsweise folgendermassen durchgeführt werden:
Festes Malodinitril wird in vorgelegtem Äthylenchlorid gelöst. Nach Abkühlung auf ca. 5 °C wird Bromwasserstoff im
Überschuss von 5 % zur stöchiometrisch erforderlichen Menge innerhalb von 4 bis 8 Stunden unter Rühren über Niveau eingeleitet, wobei das Hydrobromit ausfällt. Die Reaktionstemperatur Iässt man währenddessen von ca. — 5 °C auf ca. + 5 °C stei-5 gen. Nach beendetem Einleiten von Bromwasserstoff wird 10 bis 15 Stunden bei 25 bis 30 °C nachgerührt.
Zur Aufarbeitung wird der Ansatz auf Eiswasser ausgetragen und das Äthylenchlorid bei Normaldruck abdestilliert. Nach 10 Abkühlung auf 50 °C wird der Ansatz mit ca. 30%iger Natronlauge neutralisiert, das ausgefallene Produkt nach einstündigem Nachrühren bei 50 °C filtriert, mit Wasser gewaschen und bei 70 bis 80 °C getrocknet.
Das erhaltene Produkt stellt ein wertvolles Zwischenpro-15 dukt für die Farbstoffherstellung dar.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne sie darauf zu beschränken. Die Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.
20 Beispiel 1
In einem 250 ml Planschliffkolben mit Glasankerrührer, Thermometer und Druckausgleich werden 125,7 g = 100 ml Äthylenchlorid >99,5 % und 33,0 g = 0,5 Mol Malodinitril >98% vorgelegt, welches sich unter Rühren allmählich löst. 25 Dabei sinkt die Temperatur von 20 bis 25 ° auf 10 bis 15 °. Wenn alles Malodinitril gelöst ist, kühlt man unter schwachem Stickstoffstrom auf — 5 ° ab. Der Stickstoffstrom wird abgestellt. In die geschlossene Apparatur werden innerhalb von 6 Stunden bei einer Rührgeschwindigkeit von ~150U/Min. 30 gleichmässig insgesamt 42,5 g - 0,525 Mol Bromwasserstoff >99,8% über Niveau eingeleitet. Sobald die Einleitung von Bromwasserstoff beendet ist, lässt man ' h Stunde bei +5° nachrühren. Anschliessend lässt man die Temperatur langsam auf 20 ° steigen (ca. 1 Stunde). Danach wird 15 Stunden bei 20 35 bis 25 ° nachgerührt.
Aufarbeitungsmethode I
Die Reaktionsmasse wird nun in einen 500 ml Planschliffkolben unter Rühren (100 U/Min.) auf 150 ml Wasser von 0 ° 40 ausgetragen. Das Gemisch wird unter Rühren (150 U/Min.) erhitzt und Äthylenchlorid bei Normaldruck abdestilliert. Nach Abkühlung auf 50 ° (wässrige Phase: pH 0,8 bis 1,0) wird das fein suspendierte Produkt-Hydrobromid unter Rühren mit ca. 36 g = 0,27 Mol & ca. 27 ml Natronlauge 30% innerhalb von 45 20 bis 30 Minuten auf pH 7 bis 7,5 titriert. Nach '/.»-stündigem Nachrühren wird allenfalls mit Natronlauge 30% auf pH 7 bis 7,5 nachgestellt. Anschliessend wird das ausgefallene Produkt bei 50 ° über eine G3-Glasfilternutsche (0 10 cm) abfiltriert. Das Produkt wird mit 6 gleichen Portionen von insgesamt 120 so ml warmem Wasser (50 °) gewaschen, gut abgesaugt und festge-presst und bei 80 ° unter Vakuum getrocknet.
Ausbeute: 50,0 bis 50,5 g, entsprechend 93 bis 94% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Malodinitril.
Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes kann auch an-55 ders erfolgen.:
Aufarbeitungsmethode 2
Direkt aus dem Reaktionsgemisch werden bei einer Badtemperatur von ca. 40 ° und einem Druck von anfänglich ca. 100 60 Torr, gegen Ende der Destillation ca. 25 Torr, insgesamt 95 bis 98 ml Äthylenchlorid abdestilliert (Kühlschlange in C02/Me-thylcellosolve, — 40 °). Der lösungsmitteltrockene Rückstand wird in einem 500 ml Planschliffkolben in 200 ml Wasser unter Rühren suspendiert und bei 50 ° mit ca. 25 ml Natronlauge 30% 65 auf pH 7 bis 7,5 gestellt. Nach '/i-stündigem Nachrühren wird allenfalls mit Natronlauge auf pH 7 bis 7,5 nachgestellt. Das ausgefallene Produkt wird bei 50 ° über eine G3-Glasfilternut-sche abfiltriert und mit 6 gleichen Portionen von insgesamt 120
3
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ml warmem Wasser gewaschen, gut abgesaugt und bei 80 ° unter Vakuum getrocknet. Ausbeute trocken: wie bei Methode 1.
Aufarbeitungsmethode 3
Die Reaktionsmasse wird in einem 500 ml Planschliffkolben 5 unter Rühren (100 U/Min.) auf 150 ml Wasser von 0 ° ausgetragen. Das Gemisch wird unter Rühren auf 50 ° erwärmt und mit ca. 37 g = 0,28 Mol = 28 ml Natronlauge 30% auf pH 7 bis 7,5 gestellt. Nach '/.'-stündigem Nachrühren wird allenfalls mit Natronlage 30% auf pH 7 bis 7,5 nachgestellt. Das Gemisch wird io unter langsamem Rühren (50 U/Min.) weiter erhitzt und Äthylenchlorid bei Normaldruck abdestilliert (Badtemperatur 100 °, Destillationstemperatur 72 °). Gegen Ende der Destillation wird die Badtemperatur auf 130 0 gebracht. Wenn die Destillationstemperatur ca. 85 ° erreicht hat, wird das Heizbad entfernt. 15
Destillat:ca. 100 ml Äthylenchlorid,
ca. 10 ml Wasser.
Nach Abkühlung auf 50 0 wird 1 Stunde bei 50 ° nachge- 20 rührt, das ausgefallene Produkt bei 50 0 über eine G3-Glasfil-ternutsche abfiltriert und der Filterkuchen mit 6 gleichen Portionen von insgesamt 120 ml warmem Wasser (50 °) gewaschen, gut abgesaugt, festgepresst und bei 80 0 unter Vakuum getrocknet. 25
Ausbeute trocken: wie bei Methode 1.
Aufarbeitungsmethode 4
Das Reaktionsgemisch wird auf 10 0 abgekühlt. Innerhalb von 2 Stunden werden ca. 4,6 g = 0,27 Mol Ammoniak 100% über Niveau in die geschlossene Apparatur eingeleitet. Anschliessend werden bei einer Badtemperatur von ca. 400 und einem Druck von anfänglich 100 Torr, gegen Ende der Destillation 20 Torr, insgesamt 95 bis 98 ml Äthylenchlorid abdestilliert (Kühlschlange in C02/Methylcellosolve, — 40 0 ). Es werden 200 ml Wasser zugegeben und der pH-Wert gegebenenfalls mit Ammoniak conc. auf 6,0 gestellt. Die suspension wird auf 70 0 erhitzt und 1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Man filtriert bei 700 über eine G3-Glasfilternutsche. Der Filterkuchen wird mit 6 gleichen Portionen von insgesamt 120 ml Wasser gewaschen, gut abgesaugt, festgepresst und unter Vakuum getrocknet.
Ausbeute: 47,0 bis 47,5 g entsprechend 90 bis 91 % der Theorie, berechnet auf eingesetztes Malodinitril.
Beispiel 2
Verfährt man wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet jedoch anstelle von Äthylenchlorid äquivalente Mengen Methylenchlorid, so erhält man eine Rohausbeute an 2-Brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin von 51,2 g, entsprechend 96% der Theorie, berechnet auf eingesetztes Malodinitril.
C

Claims (6)

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1. Verfahren zur Herstellung von 2-Brom-3-cyan-4,6-dia-minopyridin durch Cyclisierung von Malodinitril mittels Bromwasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass man Malodinitril in niederen aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffen mit einem Überschuss von Bromwasserstoff von 1 bis 10% über die stö-chiometrisch erforderliche Menge bei Temperaturen von — 10 ° bis 30 °C umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in aliphatischen Chlorkohlenwasserstoffen durchführt.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Methylenchlorid oder Äthylenchlorid durchführt.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Äthylenchlorid durchführt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Bromwasserstoff bei Temperaturen von — 10 ° bis +10 °C einleitet.
6. Das gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellte 2-Brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin.
CH286977A 1977-03-08 1977-03-08 Verfahren zur herstellung von 2-brom-3-cyan-4,6-diaminopyridin. CH628333A5 (de)

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