[发明专利]3-甲基吡啶的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于制备3-甲基吡啶的方法。

这样的方法在German Offenlegungsschrift 2519529中有所描述。根据该文献，3-甲基吡啶(式[1]化合物)可以通过如下制备：使己烷-1，5-二胺(式[2]化合物)或式[2]化合物与3-甲基哌啶(式[3]化合物)的混合物在钯催化剂的存在下，在接近大气的压力下、200℃-400℃的温度下、在没有氧气的氢气氛中进行反应。

该反应可以得到良好的产率。但是，发现当反应在很多天内以连续模式进行时，3-甲基吡啶的产率随时间大幅降低。

根据本发明，上述的3-甲基吡啶产率的降低可以大幅减少。

因此，本发明涉及式[1]化合物的制备方法，

该方法包括使式[2]化合物和/或式[3]化合物，在钯催化剂的存在下，在接近大气的压力下、200℃-400℃的温度下、在没有氧气的氢气氛中进行反应，

所述方法的特征在于：反应混合物含有水和/或醇。

反应混合物中与式[2]化合物和[3]化合物的比例可以在宽范围内变化。因此，该混合物可以包含介于0和100mol％之间的式[2]化合物和介于100和0mol％之间的式[3]化合物。

所述醇可以是任何在所施加的反应条件下挥发的醇。优选地，该醇为C1-C5醇。最优选使用甲醇。

优选地，反应混合物中存在的水和/或醇相对于化合物[2]和/或化合物[3]的总量具有介于1∶1.5和1∶180之间的摩尔比。

在本发明的上下文中，“接近大气的压力”指的是介于约40到500kPa之间的压力。

式[2]化合物和/或式[3]化合物适宜通过German Offenlegungsschrift 2514004中描述的式[4]化合物的氢化来制备，该文献的内容通过引用结合于此。

所得混合物中式[2]化合物和[3]化合物的摩尔比对于本发明反应中的进一步应用来说不重要。

对于本发明的方法来说，“合适的催化剂”是能够催化多相氢化反应的来自8族或1B族的金属催化剂。

优选地，在本发明的方法中使用的是钯催化剂。通常，本发明方法中所用的钯是分散的或吸附在惰性载体的表面上。这样的载体是众所周知的，包括例如活性炭、二氧化硅、氧化铝、硅藻土(diatomaceous earth和kieselguhr)以及它们的混合物。钯通常占上述载体固定催化剂的0.2-12％w/w。钯催化剂的量相对于反应物的量并不重要，只要该用量足以确保反应物的完全还原便可，而且该用量很容易由本领域普通技术人员基于简单实验来确定。

在根据本发明的反应后，所期望的式[1]化合物可通过本领域已知的方法被进一步纯化或可选地摆脱污染物，例如未反应的式[2]和/或[3]反应物和/或可能的副产物。

式[1]化合物可用在药物活性化合物和作物保护化合物的生产中作为中间体。

实施例

使用水或醇以及不使用水或醇来制备3-甲基吡啶的对比实例

使己烷-1，5-二胺(Dytek A)和H₂的气态混合物以0.15ml/g.cat/hr(LHSV(液时空速)＝0.15)的速度通过Pd/Al₂O₃催化剂。H₂物料为13Nl/hr。催化剂床的温度为280℃。

反应36小时后，己烷-1，5-二胺的转化率为100％，对3-甲基吡啶的选择性以及对3-甲基哌啶的选择性分别为97.3％和1.3％。也检测到少量2-氨基-3-甲基吡啶和2-氨基-5-甲基吡啶。

在38小时的总反应时间后，催化剂床的温度升至300℃。结果归纳在表1中。

表1

然后催化剂床的温度降至270℃，这导致，在82.1小时的总反应时间82.1后，己烷-1，5-二胺的转化率为100％，对3-甲基吡啶的选择性以及对3-甲基哌啶的选择性分别为49.4％和49.7％。从这些数据中明显可见，催化剂在所施加的反应条件下快速失活。

然后，向己烷-1，5-二胺中加入6.7wt.％的水，并且该混合物以约0.15的LHSV加入催化剂。结果归纳在表2中。

表2

明显地，由于水的存在，催化剂重新获得活性。