1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29613
(51) C07D 213/81 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0652.1
(22) 13.05.2014
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(72) Воробьев Павел Борисович; Серебрянская
Анна Петровна
(73) Акционерное общество "Институт химических
наук им. А.Б. Бектурова"
(56) Серебрянская А.П., Воробьев П.Б.,
Сембаев Д.Х. Получение 3-метил-4-цианпиридина и
имида пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты путем
окислительного аммолиза 3,4-лутидина//
Химический журнал Казахстана. -2009. №3. с.98-102
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИДА
ПИРИДИН-3,4-ДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
(57) Изобретение относится к области органической
химии, а конкретно, к способам получения имида
пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты, и может быть
использовано в производстве лекарственных
препаратов для медицины. В результате
окислительного аммонолиза 3,4-диметилпиридина
при мольном отношении 3,4-диметил пиридин:
кислород (воздуха): аммиак: вода равном 1:(15-
17):(4-12):32,1 на катализаторе, содержащем
21,0 масс.% оксида ванадия (V), 15 масс.%
диванадата циркония (ZrVO7) и 64,0 масс.%
диоксида циркония, при температуре 330-350°С
выход целевого продукта составляет 51,6-59,0%.
(19)KZ(13)A4(11)29613

2. 29613
2
Изобретение относится к области органической
химии, а конкретно, к способам получения имида
пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты, и может быть
использовано в производстве лекарственных
препаратов для медицины.
Известен препаративный способ получения
имида пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты,
включающий взаимодействие 3,4-
пиридиндикарбоновой кислоты с уксусным
ангидридом с образованием ангидрида
пиридинкарбоновой кислоты, который затем
очищают и подвергают взаимодействию с
метиламидом в присутствии уксусного ангидрида с
образованием целевого продукта. Выход имида
пиридин-3,4-карбоновой кислоты составляет 72,0%.
(Robert A.Moss, Hongmei Zhang Toward a Broad
Spectrum Decontaminant for Reactive
Toxic Phosphates / Phosphonates: N-Alkyl-3-
Iodosopyridinium-4-Carboxylates// Tetrahedron Leters.
1993. - Vol. 34, No.39. P.6225-6228).
Недостатками известного препаративного
способа являются многоступенчатость процесса
получения целевого продукта и применение
уксусного ангидрида, который внесен в список
прекурсоров, что ограничивает применение данного
способа в промышленных масштабах.
Наиболее близким по технической сущности и
достигаемому результату к заявляемому
изобретению является каталитический способ
получения имида пиридин-3,4-карбоновой кислоты
окислительным аммонолизом 3,4-диметилпиридина
при мольном отношении 3,4-диметилпиридин:
кислород (воздуха): аммиак: вода равном 1:30:3:32,1
на катализаторе, содержащем 37,64 масс.% оксида
ванадия (V) и 62,36 масс.% диоксида олова, и
нагретого до температуры 380°С. Выход имида
пиридин-3,4-карбоновой кислоты составляет 50,0%.
(Серебрянская А.П., Воробьев П.Б., Сембаев Д.Х.
Получение 3-метил-4-цианпиридина и имида
пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты путем
окислительного аммонолиза 3,4-лутидина//
Химический журнал Казахстана. - 2009. - №3. с.98-
102).
Недостатками известного способа является
низкий выход имида пиридин-3,4-дикарбоновой
кислоты и высокая температура процесса.
Задача изобретения заключается в разработке
каталитического способа получения имида пиридин-
3,4-дикарбоновой кислоты. Технический результат
состоит в снижении температуры процесса и
повышении выхода целевого продукта - имида
пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты.
Технический результат достигается
каталитическим окислительным аммонолизом 3,4-
диметилпиридина при мольном отношении 3,4-
диметиллиридин: кислород (воздуха): аммиак: вода
равном 1:(15-17):(4-12):32,1 на катализаторе,
содержащем 21,0 масс.% оксида ванадия (V),
15,0 масс.% диванадата циркония (ZrVO7) и 64,0
масс.% диоксида циркония и нагретого до
температуры 330-350°С.
Существенными отличиями данного изобретения
от прототипа является то, что процесс проводят при
мольном отношении 3,4-диметилпиридин: кислород
(воздуха): аммиак: вода равном 1:(15-17):(4-12):32,1
на ванадийоксидном катализаторе, содержащем
также диванадат циркония и диоксид циркония при
заявляемом массовом отношении. Это позволяет
снизить температуру процесса и повысить выход
целевого продукта до 51,6-59,0% за счет увеличения
поверхностной кислотности и активных центров на
поверхности катализатора приводящих к
улучшению каталитических свойств.
Пример: Смесь, содержащую 4 г 3,4-
диметилпиридина, 62 л воздуха, 10 л аммиака и
21,6 г воды, что соответствует мольному
отношению 1:15,6:12:32,1 подают в проточный
реактор, через слой катализатора, нагретого до
температуры 350°С. Продукты после выхода из
реактора улавливают водой в скруббере и
анализируют методом газожидкостной
хроматографии. Выход имида пиридин-3,4-
дикарбоновой кислоты составляет 59,0%. Остальные
примеры приведены в таблице.
Таблица
№№ п/п Мольное отношение 3,4-
диметилпиридин: О2: :NH3:H2О
Температура, °С Выход 3-метил-4-
цианпиридина, %
1 1:15,6:12:32,1 350 59,0
2 1:15,6:6:32,1 330 52,2
3 1:17:6:32,1 350 56,7
4 1:15,6:12:32,1 350 58,4
5 1:15:4:32,1 330 51,6
6 1:15,6:4:32,1 330 51,8
Прототип
7 1:30:3:32,1 380 50,0
Как видно из таблицы, заявляемый способ
получения имида пиридин-3,4-дикарбоновой
кислоты позволяет по сравнению с прототипом
повысить выход целевого продукта до 51,6-59,0% и
снизить температуру процесса до 330-350°С.
Процесс может быть осуществлен в промышленных
масштабах с использованием типового
оборудования и доступных реактивах.

3. 29613
3
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения имида пиридин-3,4-
дикарбоновой кислоты окислительным
аммонолизом 3,4-диметилпиридина на
ванадийоксидном катализаторе, отличающийся
тем, что процесс проводят при мольном отношении
3,4-диметилпиридин: кислород (воздуха): аммиак:
вода равном 1:(15-17):(4-12):32,1 на катализаторе,
содержащем дополнительно 15 масс.% диванадата
циркония и 64,0 масс.% диоксида циркония при
содержании оксида ванадия (V) в количестве
21,0 масс.%.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова