CH653023A5 - Verfahren zur herstellung von 2-alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidinen. - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 2-alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidinen. Download PDF

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CH653023A5
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ammonia
alkyl
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formylpyrimidine
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CH61783A
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Kozo Fujii
Keigo Nishihira
Hiroyuki Sawada
Shuji Tanaka
Mamoru Nakai
Hiroshi Yoshida
Teruhiko Inoue
Kiyosi Oomori
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Ube Industries
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
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    • C07D239/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von 2-Alkyl-4-amino-5-aminome-thylpyrimidinen.
Es ist bekannt, dass 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpy-rimidine wichtige Zwischenprodukte für die Synthese von Vitamin B, und dessen Analogen sind [Encyclopedia of Chemical Technology, 2. Auflage, Band 20,173 (1969), John Wiley & Sons, Inc.],
Als Verfahren zur Herstellung von 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidinen sind bisher z.B. bekannt geworden: ein Verfahren, bei dem ein 2-Alkyl-4-amino-5-cyanopy-rimidin reduziert wird [Yakugaku Zasshi (Journal of Phar-maceutics), Japan, 73, 977 (1953), J.A.C.S. 66, 876 (1944)], ein Verfahren, bei dem ein 2-Alkyl-4-amino-5-acetamidome-thylpyrimidin hydrolysiert wird [Chem. Ber. 106, 893 (1973)], usw.
Es wurden nun umfangreiche Untersuchungen ausgeführt mit dem Zweck, ein neues Verfahren für die Herstellung von 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidinen zu entwickeln.
Dabei wurde gefunden, dass ein 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin in viel höherer Ausbeute als nach den bekannten Verfahren hergestellt werden kann, wenn man ein 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin der reduktiven Aminierung durch katalytisehe Umsetzung mit Wasserstoff und Ammoniak in Gegenwart eines Reduktionskatalysators unterwirft.
Die Ausgangsmaterialien, d.h. die im erfindungsgemäs-sen Verfahren verwendeten 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyri-midine, entsprechen der Formel:
NH
R
CHO
worin R eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl und Butyl, bedeutet.-
Das Ausgangsmaterial kann leicht synthetisiert werden, z. B. durch Hydrolyse eines 2-Alkyl-4-amino-5-dialkoxyme-thylpyrimidins in Gegenwart einer Säure. Das als Ausgangsmaterial dienende 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin kann auch in Form eines Salzes mit einer Mineralsäure, wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, Phosphorsäure und dergl., verwendet werden.
Als Reduktionskatalysatoren kann man im vorliegenden Verfahren ein Metall aus der Gruppe VIII, wie Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Nickel, Kobalt und Eisen, sowie Metalle vom Typ des Kupfers und Chroms verwenden. Diese Metalle werden gewöhnlich in Form des Metalls an sich verwendet. Sie können jedoch auch in Form eines Salzes, eines Oxydes oder einer Legierung verwendet werden. Ferner kann Nickel in Form von Raneynickel vorliegen, das nach einem üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren entwickelt ist. Diese Katalysatoren können allein oder als Gemische miteinander verwendet werden. Ferner kann der Katalysator vor seiner Verwendung aktiviert werden, z.B. mit Wasserstoff. Weiter können diese Katalysatoren auch verwendet werden, nachdem man sie auf einen Träger, wie
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Aktivkohle, Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd, Siliciumcar-bid, Diatomeenerde, Bimsstein, Zeolith, Molekularsiebe und dergl., aufgebracht hat.
Der Katalysator kann im typischen Falle in einer Menge von 0,001 bis 3 Grammatomen, vorzugsweise 0,002 bis 2 Grammatomen, berechnet als Metall, pro Mol des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimi-dins verwendet werden.
Der Wasserstoff kann im typischen Falle in einer Menge von nicht weniger als 1 Mol, vorzugsweise 5 bis 400 Mol, pro Mol des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins verwendet werden. Das Ammoniak kann in Form von flüssigem Ammoniak, Ammoniakgas oder wässrigem Ammoniak in einer Menge von nicht weniger als 1 Mol, vorzugsweise von 4 bis 500 Mol, pro Mol des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formyl-pyrimidins verwendet werden.
Die Reaktion kann in einem in bezug auf die Reaktion inerten Lösungsmittel ausgeführt werden. Solche Lösungsmittel sind niedere aliphatische Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol und Butanol, Äther, wie Dioxan, Tetra-hydrofuran und Diäthyläther, Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, Hexan und Cyclohexan, sowie Wasser.
Die Reaktion wird in der Regel bei einer Temperatur von 0 bis 200 °C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 120 °C, ausgeführt. Obgleich die Reaktion sogar unter Normaldruck vor sich geht, wird sie gewöhnlich unter einem Wasserstoff-partialdruck von 0,98 bis 98-105 Pa ausgeführt, weil die Reaktion unter positivem Druck leichter vor sich geht. Für die Reaktion genügt in der Regel ein Zeitraum von etwa 0,5 bis 10 Stunden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Reduktion des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins in Gegenwart eines Salzes des zweiwertigen Nickels (Ni++) zusätzlich zu dem oben erwähnten Reduktionskatalysator ausgeführt.
Als Salze von zweiwertigem Nickel, die im vorliegenden Verfahren verwendet werden können, seien Nickelchlorid, Nickelbromid, Nickelsulfat, Nickelnitrat, Nickelphosphat, Nickelcarbonat, Nickelhydroxyd, Nickelacetat, Nickeloxa-lat, Nickelbenzoat, Nickelammoniumchlorid, Nickelammoniumsulfat, Nickelkaliumsulfat usw. erwähnt. Diese Salze des zweiwertigen Nickels können allein oder im Gemisch miteinander verwendet werden. Diese Salze des zweiwertigen Nickels können in Form eines Hydrates (d.h. eines Kristallwasser enthaltenden Salzes) verwendet werden. Die zu verwendende Menge des Salzes liegt in der Regel im Bereich von 0,1 bis 5 Mol, vorzugsweise 0,4 bis 1,0 Mol, pro Mol des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formyl-pyrimidins. Wenn die Menge geringer ist als die Obergrenze des oben genannten Bereiches, kann man nicht erwarten, dass eine Unterdrückung der Bildung von Nebenprodukten, wie 2-Alkyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidinen, Di-(2-alkyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-aminen und dergl., eintritt. Wenn die Menge andererseits grösser ist als die Obergrenze des oben genannten Bereiches, ist es möglich, dass die Ausbeute an dem gewünschten Produkt herabgesetzt wird.
Man kann die Reaktion z.B, so ausführen, dass man ein 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin gleichzeitig mit Ammoniak und Wasserstoff umsetzt, oder man kann auch das 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin zuerst mit Ammoniak und dann mit Wasserstoff umsetzen, indem man den letzteren in das Reaktionsgemisch einleitet, in Gegenwart sowohl eines Salzes des zweiwertigen Nickels als auch eines Reduktionskatalysators. Ferner kann die Reaktion auch ausgeführt werden, indem man zuerst ein 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin in Gegenwart eines Salzes des zweiwertigen Nickels mit Ammoniak umsetzt und dann mit Wasserstoff umsetzt, indem man denselben nach Zusatz eines Reduk-tionskatalysators in das Reaktionsgemisch einleitet.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Herstellung von 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidinen ausgeführt, indem man das 2-A1-kyl-4-amino-5-formylpyrimidin in einem inerten Lösungsmittel mit Ammoniak umsetzt und das so erhaltene Reaktionsprodukt ohne Isolierung desselben aus dem Reaktionsgemisch zu einem inerten Lösungsmittel, das Ammoniak. Wasserstoff und den oben erwähnten Reduktionskatalysator enthält, zusetzt, um das oben genannte Reaktionsprodukt zu reduzieren.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin zuerst in einem inerten Lösungsmittel mit Ammoniak umgesetzt.
Das Ammoniak kann in Form von flüssigem Ammoniak, Ammoniakgas oder wässrigem Ammoniak in einer Menge von nicht weniger als 1 Mol, vorzugsweise 4 bis 500 Mol, pro Mol des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins verwendet werden.
Das inerte Lösungsmittel kann eines der weiter oben erwähnten Lösungsmittel sein.
Die zu verwendende Menge des Lösungsmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 30 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins.
Die erste Reaktion mit Ammoniak kann bei einer Temperatur von 0 bis 130 °C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 110 "C, ausgeführt werden. Obgleich die Reaktion unter Normaldruck verläuft, wird sie gewöhnlich unter einem Am-moniakpartialdruck von 0,98 bis 98- 10s Pa ausgeführt, da die Reaktion unter positivem Druck schneller verlaufen kann. Für die Reaktion genügt in der Regel ein Zeitraum von ca. 0,5 bis 10 Stunden.
Es kann angenommen werden, dass das 2-AlkyI-4-amino-5-formylpyrimidin durch die Reaktion in ein Aldimin der Formel:
CH=NH
worin R die obige Bedeutung hat, übergeführt wird.
Als nächstes wird das Reaktionsgemisch, das ein Reaktionsprodukt enthält, von dem angenommen wird, dass es der obigen allgemeinen Formel entspricht, gegebenenfalls nach Entfernung des in dem inerten Lösungsmittel unlöslichen Ammoniaks, zu einem inerten Lösungsmittel gegeben, das Ammoniak, Wasserstoff und einen Reaktionskatalysator enthält, um das oben genannte Reaktionsprodukt zu reduzieren. Die Zugabe kann ausgeführt werden, indem man das Reaktionsgemisch, das das oben genannte Reaktions-prodükt enthält, auf einmal zusetzt. Gewöhnlich wird es jedoch bevorzugt, das Reaktionsgemisch allmählich und kontinuierlich im Verlauf von etwa 0,5 bis 8 Stunden einzuführen.
Der Katalysator kann im typischen Falle in den weiter oben angegebenen Mengen verwendet werden.
Als Ammoniak kann flüssiges Ammoniak, Ammoniakgas und wässriges Ammoniak verwendet werden, wie sie auch in der Stufe der Umsetzung zwischen dem oben erwähnten 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin und Ammoniak verwendet werden. Die zu verwendende Menge Ammoniak ist nicht geringer als 1 Mol, vorzugsweise 4 bis 300 Mol, pro Mol des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins.
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Der Wasserstoff kann im typischen Falle in der gleichen Menge wie weiter oben erwähnt verwendet werden.
Das in dieser Stufe des Verfahrens verwendete inerte Lösungsmittel ist vorzugsweise gleich wie das in der Stufe der Reaktion zwischen dem oben genannten 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin und Ammoniak verwendete. Die zu verwendende Menge des Lösungsmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil des als Ausgangsmaterial dienenden 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimi-dins.
Die Reaktion in dieser zweiten Stufe kann bei einer Temperatur von 0 bis 200 °C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 120 C, ausgeführt werden. Obgleich die Reaktion unter Umgebungsdruck vor sich gehen kann, wird sie gewöhnlich unter einem Wasserstoffpartialdruck von 0,98 bis 98-105 Pa ausgeführt. Es kann genügen, die Reaktion nach der Zugabe des Reaktionsgemisches, das das Reaktionsprodukt enthält, das aus einem 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin und Ammoniak erhalten wurde, etwa 0,5 bis 2 Stunden lang auszuführen.
Das oben erwähnte Salz des zweiwertigen Nickels kann gegebenenfalls den Reaktionsgemischen der oben genannten ersten und/oder zweiten Stufe der Reaktion zugesetzt werden, um die Ausbeute an dem gewünschten Produkt zu erhöhen.
Nach Beendigung der Reaktion kann das 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin der Formel:
.NH
worin R die obige Bedeutung hat, in freier Form oder in Form eines Salzes mit einer Mineralsäure erhalten werden, z.B. durch Isolieren des Produktes nach einem üblichen Verfahren nach Abkühlen des Reaktionsgemisches und anschliessendem Entfernen von unlöslichem Material, wie dem Katalysator, durch Filtration.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In jedem Beispiel ist die Ausbeute des Produktes bezogen auf das 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin, das als Ausgangsmaterial verwendet wurde.
Beispiel 1
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1,37 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin, 15 ml Methanol (Lösungsmittel) und 0,5 g eines Katalysators, der aus 5 Gew.-% Palladium auf Aktivkohle als Träger bestand, eingeführt, worauf die Atmosphäre innerhalb des Systems durch Stickstoffgas ersetzt wurde. Dann wurden 13,4 g flüssiges Ammoniak zugegeben.
Unter Rühren des Inhalts wurde die Temperatur erhöht und ca. I Stunde lang auf 60 ' C gehalten. Danach wurde Wasserstoffgas unter Druck bei der gleichen Temperatur eingeleitet, so dass der Druck ca. 40-105 Pa betrug, und die Reaktion wurde bei der gleichen Temperatur 3 Stunden lang ausgeführt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch abgekühlt und das nicht umgesetzte Ammoniakgas und Wasserstoffgas herausgespült und entfernt. Dann wurde der Autoklav geöffnet und der Katalysator abfiltriert. Danach wurde 1-normale Salzsäure zu dem Filtrat zugesetzt und das Gemisch auf einen pH-Wert von ca. 3 gebracht.
Dann wurden die Ausbeuten an dem gewünschten Produkt. nämlich 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin, und dem Nebenprodukt, nämlich 2-Methyl-4-amino-5-
hydroxymethylpyrimidin, nach einem Verfahren mit innerem Standard durch Flüssigkeitschromatographie quantitativ als Dihydrochlorid bzw. Monohydrochlorid bestimmt.
Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin und das 2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin in Ausbeuten von 90% bzw. 5% gebildet worden waren.
Beispiel 2
Ein Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei aber 1,51 g (10 Millimol) 2-Äthyl-4-amino-5-formylpyrimidin anstelle von 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin als Ausgangsmaterial verwendet wurden und 15 ml Äthanol anstelle von Methanol als Lösungsmittel verwendet wurden.
Als Ergebnis wurde gefunden, dass 2-Äthyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin in einer Ausbeute von 91% und 2-Äthyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin in einer Ausbeute von 4,5% gebildet worden waren.
Beispiel 3
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1,37 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin, 15 ml Äthanol (Lösungsmittel) und 1,0 g Stabilized Nickel (Handelsbezeichnung N103; hergestellt von Nikki Kagaku Co., Ltd.; Nickel: ca, 50 Gew.-% und Diatomeenerde: ca. 50 Gew.-%) eingeführt. Nachdem die Atmosphäre innerhalb des Systems durch Stickstoffgas ersetzt worden war, wurden 9,0 g flüssiges Ammoniak zugesetzt. Unter Rühren des Inhalts wurde die Temperatur erhöht und dann 30 Minuten lang auf ca. 90 °C gehalten. Dann wurde Wasserstoffgas bei der gleichen Temperatur unter Druck eingeleitet, so dass der Druck ca. 50-105 Pa betrug, und die Reaktion wurde bei der gleichen Temperatur 2 Stunden lang ausgeführt.
Die Behandlung nach Beendigung der Umsetzung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt.
Als Ergebnis wurde gefunden, dass 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin und 2-Methyl-4-amino-5-hydroxy-methylpyrimidin in Ausbeuten von 89% bzw. 5% gebildet worden waren.
Beispiel 4
Ein Versuch wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 ausgeführt mit der Ausnahme, dass 1,0 g eines Katalysators, der aus 5 Gew.-% Platin auf Aluminiumoxyd als Träger bestand, anstelle von Stabilized Nickel als Katalysator verwendet wurde.
Als Ergebnis wurde gefunden, dass 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin und 2-Methyl-4-amino-5-hydroxy-methylpyrimidin in Ausbeuten von 87% bzw. 6% gebildet worden waren.
Beispiel 5
Ein Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 ausgeführt mit der Ausnahme, dass 1,0 g Kupfer-Chrom-Pulver anstelle von Stabilized Nickel als Katalysator verwendet wurde und dass der Druck des eingeleiteten Wasserstoffgases ca. 80-105 Pa betrug.
Als Ergebnis wurde gefunden, dass 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin in einer Ausbeute von 77% und 2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin als Nebenprodukt in einer Ausbeute von 20% gebildet worden waren.
Beispiel 6
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1,74 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin-hydrochlorid, 25 g 28 gew.-%iges wässriges Ammoniak und 1,0 g Raneynickel (Nickelgehalt: ca. 40 Gew.-%), das ent5
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wickelt und mit Wasser gewaschen worden war (Wasser: ca. 5 ml) eingeführt. Nachdem die Atmosphäre innerhalb des Systems durch Stickstoffgas ersetzt worden war, wurde Wasserstoffgas unter Druck eingeleitet, so dass der Druck ca. 40-105 Pa betrug. Danach wurde die Temperatur des Inhalts unter Rühren erhöht und die Reaktion bei ca. 90 °C 3 Stunden lang ausgeführt. Die Nachbehandlung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt.
Als Ergebnis wurde gefunden, dass 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin in einer Ausbeute von 74% und 2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin als Nebenprodukt in einer Ausbeute von 14% gebildet worden waren.
Beispiel 7
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1,37 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin, 30 ml einer 17 gew.-%igen methanolischen Ammoniaklösung und ein Katalysator eingeführt; der Katalysator war durch Entwickeln von 2,0 g Raneynickel (Nickelgehalt: ca. 40 Gew.-%), anschliessendes Waschen mit Wasser und Ersatz des Wassers durch Methanol (Methanol: ca. 8 ml) hergestellt worden. Dann wurde die Temperatur des Inhaltes unter Rühren erhöht und die Temperatur 30 Minuten lang auf ca. 90 °C gehalten. Danach wurde Wasserstoffgas bei der gleichen Temperatur unter Druck eingeleitet, so dass der Druck ca. 40-105 Pa betrug, und die Reaktion wurde bei der gleichen Temperatur 2 Stunden lang ausgeführt. Die Behandlung nach Beendigung der Umsetzung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt.
Als Ergebnis wurde gefunden, dass 2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin und 2-Methyl-4-amino-5-hydroxy-methylpyrimidin in Ausbeuten von 85% bzw. 4% gebildet worden waren.
Beispiel 8
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1,37 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin, 24 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol und 0,74 g (5,7 Millimol) wasserfreies Nickelchlorid eingeführt. Nachdem die Atmosphäre innerhalb des Systems durch Stickstoffgas ersetzt worden war, wurde die Temperatur des Inhalts unter Rühren erhöht und 1 Stunde lang auf ca. 90 °C gehalten. Nach dem Abkühlen wurde der Autoklav geöffnet, worauf 0,46 g Stabilized Nickel (Handelsname N103B; hergestellt von Nikki Kagaku Co., Ltd.; Nickel: ca. 50 Gew.-%, Diatomeenerde: ca. 50 Gew.-%) zugegeben wurden. Nachdem die Atmosphäre innerhalb des Systems durch Stickstoffgas ersetzt worden war, wurde unter Druck Wasserstoffgas eingeleitet, so dass der Druck ca. 30-105 Pa betrug. Dann wurde die Temperatur des Inhalts unter Rühren erhöht und die Reaktion bei ca. 90 C 2 Stunden lang ausgeführt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch abgekühlt, worauf nicht umgesetzte Gase usw. herausgespült und aus dem Autoklaven entfernt wurden. Danach wurde der Autoklav geöffnet und der Katalysator abfiltriert. Nachdem die beim Waschen des Katalysators mit Methanol erhaltene Waschflüssigkeit mit dem Filtrat vereinigt worden war, wurde die vereinigte Flüssigkeit unter vermindertem Druck eingeengt, um den grössten Teil des Ammoniaks zu entfernen. Dann wurde 1-normale Salzsäure zugesetzt, um den pH-Wert auf ca. 3 einzustellen, und das Gemisch wurde der Flüssigkeitschromatographie unterworfen, um die Reaktionsprodukte nach dem Verfahren mit innerem Standard quantitativ zu bestimmen. Die Ergebnisse waren folgender-massen:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin
94,5%
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin
0,3%
Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin
2,5%
Beispiel 9
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden io 1,37 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin, 24 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol, 0,74 g (5,7 Millimol) wasserfreies Nickelchlorid und 0,46 g Stabilized Nickel N103B eingeführt. Nachdem die Atmosphäre innerhalb des Systems durch Stickstoffgas er-i5 setzt worden war, wurde die Temperatur des Inhalts unter Rühren erhöht und 30 Minuten lang auf ca. 90 °C gehalten. Dann wurde bei der gleichen Temperatur Wasserstoffgas unter Druck eingeleitet, so dass der Druck ca. 30-105 Pa betrug, worauf die Reaktion bei der gleichen Temperatur ausgeführt 20 wurde. Danach wurden die Reaktionsprodukte in gleicher Weise wie in Beispiel 8 quantitativ bestimmt. Es wurden fol-, gende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 93,8% 25 Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 0,5% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-py rimidylmethyl)-amin 2,5 %
30 Beispiel 10
Ein Versuch wurde wie in gleicher Weise wie in Beispiel 9 ausgeführt mit der Ausnahme, dass das in Beispiel 9 verwendete Nickelchlorid nicht verwendet wurde. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
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Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 88,3%
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 4,1% 40 Ausbeute an Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 5,8%
Beispiel 11
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 45 1,37 g (10 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin, 24 g einer 20 gew.-%igen Losung von Ammoniak in Methanol und 1,34 g (5,4 Millimol) Nickelacetat-tetrahydrat eingeführt. Nachdem die Atmosphäre in dem System durch Stickstoffgas ersetzt worden war» wurde die Temperatur des In-50 halts unter Rühren erhöht und 1 Stunde lang auf ca. 90 °C gehalten. Nach dem Abkühlen wurde der Autoklav geöffnet. Dann wurde ein Katalysator eingeführt, der durch Entwik-keln von 2,0 g Raneynickel (Nickelgehalt: ca. 40 Gew.-%), Waschen mit Wasser und anschliessenden Ersatz des Was-S5 sers durch Methanol (Methanol: ca. 6 ml) nach einem üblichen Verfahren hergestellt worden war, worauf die-Atmosphäre in dem System durch Stickstoffgas ersetzt wurde. Danach wurde Wasserstoffgas unter Druck eingeleitet, so dass der Druck ca. 40-10s Pa betrug. Dann wurde die Temperatür 60 des Inhalts unter Rühren erhöht und die Reaktion unter Rühren bei 90 C 2 Stunden lang ausgeführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 92,9% 65 Ausbeute an 2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 0,6% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 2,5%
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Beispiel 12
Ein Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt mit der Ausnahme, dass 0,75 g (5,3 Millimol, berechnet als gesamte Nickelsalze) NiC03-Ni(0H)2-4H20 anstelle des Nickelchlorides von Beispiel 8 verwendet wurden. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 93,4% Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 0,4% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 2,9%
Beispiel 13
Ein Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt mit der Ausnahme, dass 1,51 g ( 10 Millimol) 2-Äthyl-4-amino-5-formylpyrimidin anstelle von 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin als Ausgangsmaterial verwendet wurden und dass 30 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Äthanol anstelle der 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol verwendet wurden. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Äthyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 95,1 % Ausbeute an
2-Äthyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 1,5% Ausbeute an
Di-(2-äthyl-4-amino-5-pyrimidilmethyl)-amin 2,0%
Beispiel 14
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mit einer Hochdruckspeisepumpe versehen war, wurden 11 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol, 0,67 g Stabilized Nickel (Handelsname N103B; hergestellt von Nikki Kagaku Co., Ltd.; Nickel: ca. 50Gew.-%, Diatomeenerde: ca. 50 Gew.-%) und Wasserstoffgas eingeführt, so dass der Druck ca. 30-105 Pa betrug. Die Temperatur des Gemisches wurde unter Rühren auf 110 °C erhöht und auf diesem Wert gehalten.
In einen anderen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 2 g (14,6 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formyIpyri-midin und 24 g einer 20 gew.-%igen Lösüng von Ammoniak in Methanol eingeführt, worauf das Gemisch unter Rühren bei 90 °C 2 Stunden lang umgesetzt wurde. Danach wurde der Autoklav abgekühlt und geöffnet. Die Gesamtmenge des so erhaltenen Reaktionsgemisches wurde unter Verwendung der Hochdruckspeisepumpe im Verlauf von 2 Stunden unter Druck in das vorher hergestellte Gemisch, das auf 110^C gehalten worden war, eingeführt, worauf die Reaktion 30 Minuten lang bei der gleichen Temperatur fortgesetzt wurde.
Nach Beendigung der Reaktion wurde der Autoklav abgekühlt, worauf die nicht umgesetzten Gase und dergl. aus dem Autoklaven gespült und entfernt wurden. Dann wurde der Autoklav geöffnet und der darin befindliche Katalysator durch Filtration isoliert. Danach wurde die Waschflüssigkeit» die durch Waschen des Katalysators mit Methanol erhalten wurde, mit dem Filtrat vereinigt, worauf die vereinigte Flüssigkeit unter vermindertem Druck eingeengt wurde, um das Ammoniak zu entfernen. Der pH-Wert des resultierenden Rückstandes wurde mit 1-normaler Salzsäure auf ca. 3 eingestellt, und die betreffenden Reaktionsprodukte wurden durch Flüssigkeitschromatographie gemäss dem Verfahren mit innerem Standard quantitativ bestimmt. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 94,8% Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 0,6% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 0,9% Beispiel 15
Ein Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 14 ausgeführt mit der Ausnahme, dass die verwendete Menge Stabilized Nickel N103B 1.33 gbetrug, dass die verwendete Menge 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin 4 g (29,2 Millimol) betrug und dass die Zeit für die kontinuierliche Zuführung unter Druck unter Verwendung der Hochdruckspeisepumpe 4 Stunden betrug. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 92,9% Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 0,8% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 1,5% Beispiel 16
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mit einer Hochdruckspeisepumpe versehen war, wurden 10 g eines Lösungsmittelgemisches aus Methanol und Dioxan (Gew.-Verhältnis 6:4), 2 g flüssiges Ammoniak, 1,33 g Stabilized Nickel und Wasserstoffgas eingeführt, so dass der Druck ca. 20-105 Pa betrug. Dann wurde die Temperatur des Gemisches unter Rühren erhöht und auf 110°C gehalten.
Andererseits wurden in einem anderen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl 4 g (29,2 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin und 25 g flüssiges Ammoniak in 18 g eines Lösungsmittelgemisches aus Methanol und Dioxan unter Rühren bei 60 ;C 3 Stunden lang umgesetzt. Nach dem Abkühlen wurde der Autoklav geöffnet und das überschüssige Ammoniak entfernt. Dann wurde die Gesamtmenge des so erhaltenen Reaktionsgemisches unter Druck unter Verwendung der Hochdruckspeisepumpe im Verlauf von 4 Stunden in das vorher hergestellte Gemisch eingeführt, das auf einer Temperatur von 110 =C gehalten worden war, und die Reaktion wurde bei der gleichen Temperatur 30 Minuten lang forgesetzt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde die Behandlung in gleicher Weise wie in Beispiel 14 ausgeführt. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 90,4%
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hy droxymethylpyrimidin 1,1% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 1,8% Beispiel 17
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mit einer Hochdruckspeisepumpe versehen war, wurden 12 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol, 0,67 g Stabilized Nickel N103B und Wasserstoffgas eingeführt, so dass der Druck ca. 30-I05 Pa betrug. Dann wurde die Temperatur des Gemisches unter Rühren erhöht und auf 100 "C gehalten.
Andererseits wurden in einen 100 ml-Zweihalskolben, der mit einem Gaseinlassrohr mit einem Glasfilter sowie mit einem Rückftusskühler mit einem Kieselgelrohr versehen war, 4 g (29,2 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formyIpyrimi-dm und 26 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol eingeführt. Während unter Rühren Ammoniakgas
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in einer Menge von 100 ml pro Minute eingeleitet wurde, wurde die Reaktion 10 Stunden lang bei 40 C ausgeführt, worauf man abkühlte. Die Gesamtmenge des so erhaltenen Reaktionsgemisches wurde unter Verwendung der Hochdruckspeisepumpe im Verlauf von 4 Stunden unter Druck in das vorher hergestellte Gemisch eingeführt, das auf 100 C gehalten worden war, und die Reaktion wurde bei der gleichen Temperatur 30 Minuten lang fortgesetzt.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Behandlung in der gleichen Weise wie in Beispiel 14 ausgeführt. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 90,5% Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 1,1% Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 1,6% Beispiel 18
In einen 100 ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mit einer Hochdruckspeisepumpe versehen war, wurden ein Katalysator, der durch Entwickeln von 2 g Raneynickel (Nik-kelgehalt: ca. 40 Gew.-%) und Waschen mit Wasser in üblicher Weise und anschliessenden Ersatz des Wassers durch Methanol (Methanol: ca. 12 g) hergestellt worden war, 3 g flüssiges Ammoniak und Wasserstoffgas eingeführt, so dass der Druck ca. 30-105 Pa betrug. Dann wurde die Temperatur des Gemisches unter Rühren erhöht und auf 90 C gehalten.
Andererseits wurden in einen anderen 100 ml-Autokla-ven aus rostfreiem Stahl 2 g (14,6 Millimol) 2-Methyl-4-amino-5-formylpyrimidin und 28 g einer 20 gew.-%igen Lösung von Ammoniak in Methanol eingeführt, worauf die Reaktion unter Rühren bei 90 C 2 Stunden lang ausgeführt wurde. Nach dem Abkühlen wurde der Autoklav geöffnet. Dann wurde die Gesamtmenge des so erhaltenen Reaktionsgemisches im Verlauf von 2 Stunden unter Verwendung der Hochdruckspeisepumpe unter Druck in das vorher hergestellte Gemisch eingeführt, das auf 90 "C gehalten worden war, und die Reaktion bei der gleichen Temperatur 30 Minuten lang fortgesetzt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde die Behandlung in gleicher Weise wie in Beispiel 14 ausgeführt. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidin 91,7%
Ausbeute an
2-Methyl-4-amino-5-hydroxymethylpyrimidin 1,8%
Ausbeute an
Di-(2-methyl-4-amino-5-pyrimidylmethyl)-amin 1,2%
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Claims (14)

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1. Verfahren zur Herstellung von 2-Alkyl-4-amino-5-aminomethylpyrimidinen, dadurch gekennzeichnet, dass man ein 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidin in Gegenwart eines Reduktionskatalysators einer katalytischen Umsetzung mit Wasserstoff und Ammoniak unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich zu dem Reduktionskatalysator ein Salz des zweiwertigen Nickels in das Reaktionsgemisch einverleibt.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Salz des zweiwertigen Nickels in einer Menge von 0,1 bis 5 Mol pro Mol des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpy-rimidins verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das 2-Alkyl-4-amino-5-formylpy-rimidin in einem inerten Lösungsmittel der Reaktion mit Ammoniak unterwirft und das so erhaltene Reaktionsprodukt ohne Isolierung desselben aus dem Reaktionsgemisch zu einem inerten Lösungsmittel, das Ammoniak, Wasserstoff und den Reduktionskatalysator enthält, zugibt, um das Reaktionsprodukt zu reduzieren.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man den Wasserstoff in einer Menge von 5 bis 400 Mol pro Mol des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpy-rimidins verwendet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reduktionskatalysator ein Metallatom enthält, das aus Palladium, Rhodium, Platin, Ruthenium, Nickel, Kobalt, Eisen, Kupfer und Chrom gewählt ist, und dass man den Reduktionskatalysator in einer Menge von 0,001 bis 3 Grammatomen, berechnet als Metall, pro Mol des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins verwendet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die katalytisehe Reaktion bei einer Temperatur von 0 bis 200 "C ausführt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ammoniak in Form von flüssigem Ammoniak, Ammoniakgas oder wässrigem Ammoniak in einer Menge von 4 bis 500 Mol pro Mol des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins verwendet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ammoniak für die Umsetzung mit dem 2-AlkyI-4-amino-5-formylpyrimidin in Form von flüssigem Ammoniak, Ammoniakgas oder wässrigem Ammoniak in einer Menge von 4 bis 500 Mol pro Mol des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyritnidins verwendet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das Lösungsmittel für die Umsetzung des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins mit Ammoniak in einer Menge von 3 bis 30 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins verwendet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimidins mit Ammoniak bei einer Temperatur von 0 bis 130 °C unter einem Ammoniakpartial-druck von 0,98 bis 98-105 Pa ausführt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die katalytisehe Reaktion bei einer Temperatur von 0 bis 200 °C ausführt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ammoniak für die katalytisehe Reaktion in Form von flüssigem Ammoniak, Ammoniakgas oder wässrigem Ammoniak in einer Menge von 4 bis 300 Mol pro Mol des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimi-dins verwendet.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man das Lösungsmittel für die katalytisehe Reaktion in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil des 2-Alkyl-4-amino-5-formylpyrimi-dins verwendet.
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