Способ получения n-моноалкилзамещенных о-нитроанилинов

 

Изобретение относится к алкилированным аминам, и частности к способу получения N-моноапкилзамещенных о-нит роанилинов (МНА) общей формулы: lR/-3NO -4-NHRj-C4H,, где а) при Rj-CHj или C,oHj, ; б) при или CHjO R,-CHj, амил, гексил или деадл; в) : при ; R,j-CHj , амил или децил. Упрощение процесса и увеличение выхода МНА достигаются использованием другого сырья. Синтез МНА ведут алкилированием N-незамещенного о-нитроанилина соответствующим йодистым алкилом в среде диметилсульфоксида или гексанетапола при нагревании в присутствии гидроокиси калия. Способ позволяет повысить выход МНА с 60 до 100% при проведении процесса в одну стадию без введения запиты аминогруппы . Од САЭ (ЗЭ 4; 00 м{

СООЗ СожТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)У БЛИН

А1 (.11),4 С 07 С 87/62 lP." ИЪ 1 1у

lt . } 1 ь ООУДАРОТ ЕИИ 1Й КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30.04. 88. Бюл. У 16 (2 1) 3998509/28-04 (22) 30.!2.85 (71) Ростовский государственный университет им. М. А. Суслова (72) В. Н. Комиссаров, 3, С; Морковник и Ж. И. Орлова (53) 547.233.07(088.8) (56) 0.С.W. Blaikley, О.W. Currle, О.М. Smilh, S.À.. Watson, Н. МепаЬ,, I. Chem. Soc. Perkiп Trans, 1984, Pt 1, N 3, 367, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-МОНОАПКИЛЗАМЕЩЕННЫХ О-HHTP0AHHllHHOB (57) -Изобретение относится к алкилированным аминам, в частности к способу получения Й-моноалкилэамещенных о-ннтf

„,Я0„„1336484 роаннлинов (МНА) общей формулы.

1К "3NOz-4-NHR -С Н, где а) при R -Н

Rу СН или С оН„; б при Й,-СНз илн

С11 О R -CH» амил, гексил или децил;

s) при R "NÎ ; R -CH» амил или децил.

Упрощение процесса и увеличение выхода МНА достигаются использованием другого сырья. Синтез МНА ведут алкилированием К-незамещенного о-нитроанилина соответствующим йодистым алЪ килом в среде диметилсульфоксида или гексаметапола при нагревании в. присутствии гидроокиси калия. Способ позволяет повысить выход МНА с 60 до

100Х при проведении процесса в одну стадию без введения защиты аминогруп- а

9 пы.

484 2 гируют 20 мл гексана, растворитель отгоняют и получают 5,4 г (97%) оранжевого масла.

Найдено, %: С 70,3; Н 9,0;

N 9,9

С Н, II О .

Вычислено, %: С 70,0; Н 9,0;

М 10,1.

О ИК-спектр, см . 3330 (МН), 1520, (N0 ).

Пример 3. М"Гексил-2-нитро-п-толуидин.

К смеси 7,61 г (0,05 моль) 4-метил-2-нитроанилина и 6,7 г (О,I моль)

80Х-ного порошкообразного КОН в 35мл днметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 16,96 r (0,053 моль) йодистого гексила, под0 держивая периодическим внешним охлаждением температуру реакционной смеси о

35-45 С. Затем перемешивают смесь еще 0,5 ч, разбавляют )50 мл воды, выделившееся масло экстрагируют дву25 мя порциями по 30 мл гексана, растворитель отгоняют и получают 11,7 г (99%) красного масла, закристаллизовывающегося при стоянии и охлаждении.

Крйсталлы плавятся при 14 С.

Найдено, %: С 65,8; Н 8,4;

М 12,4.

С,, Н„М,О,.

Вычислено, %: С 66,1; Н 8,5;

М 11,8, Пример 4. М-Метил-2-нитро-п-толуидин.

К смеси 15,22 г (0,1 моль) 4-метил-2-нитроанилина и 10,1 r (О 15 моль) 80Х-ного порошкообразно40 го КОН в 50 мл диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 18,46 г (0,13 моль) йодистого метила, поддерживая периодически охлаждением .температуру реакционной о

45 смеси 40-45 С, затем перемешивают смесь при этой температуре 0,5 ч.

Добавляют 200 мл воды, оранжевый осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают. Выход 16,6 r (100%)

50 Красные иглы из октана, т.пл. 868о в юо

{), «11 NHg где В имеет указанные значения, а в качестве органического растворителя диметилсульфоксида или. гексаметапола.

Пример I. М-Метил-о-нитро3 анйли н, К смеси 41,44 r (0,3 моль) о-нитроанилина и 33,6 г (0,5 моль) 80Х-ного порошкообраэиого KOH в 150 мл диметилсульфакснда добавляют по каплям

1 при перемешивании 56,8 r (0,4 моль) йодистого метила эа 20 мин, поддерживая периодическим внешним охлаждением температуру реакционной смеси . ъО

35-40 С. Затем перемешивают смесь при этой температуре 0 5 ч и выливают на

0,3 кг толченого льда и 0,5 л воды.

Выделившиеся оранжевые кристаллы отфильтровывают и промывают водой. Выход 44,27 r (97%). Оранжевые иглы из гексана, т.пл. 34 С, т.пл, (лит. данные) 34 ; 36-37 С.

Hp и м е р 2., М-Децил-о-нитроанилин.

К смеси 2,76 r (0,02 моль) о-нитроанилина, !,68 r (0,025 моль) порошкообраэного КОН в 15 мл диметилсульфоксида добавляют при перемешивании

6,70 г (0,025 моль) йодистого децила, поддерживая температуру реакционной смеси 35-40 С, затем перемешивают при этой температуре еще 0,5 ч, добавляют

40 мл воды, выделившееся масло зкстра55

1 1336

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения М-моноалкилзамещенных о-нитроанилинов общей формулы

Мо

О 1 где, если К - атом водорода, то R метил или. децил, если и - метил или метоксигруппа, то R - метил, алкил, гексил или фецил, и если R - нитрогруппа, то К - метил, амил или децил являющихся полупродуктами в производстве красителей и медпрепаратов.

Целью изобретения является упрощеwe процесса и увейичение выхода целевого продукта, Цель достигается использованием в качестве исходных производных о-нитроанилина М-незамещенных о-нитроанилинов общей формулы

Найдено Х: С 57 6 Н 6,1;

М 17,0.

СВН 1о М О

Вычислено, Х: С 57,8; Н 6,0;

N 16,8.

ИК- спектр, см : 3380 (NH), 1520, 1350 .(МО ).

13

Hp и м е р 5. М-Амил-2-нитро- .

-п-толуидин.

К смеси 7,61 г (0,05 моль) 4-метил-2-нитроанилина и 6,7 r (0,1 моль)

80Х-ного порошкообразного КОН в

35 мл диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 14,85 г (0,075 моль) йодистого амила, поддерживая охлаждением температуру реакционной смеси 40-45О С, затем перемешивают смесь при этой температуре

0,5 ч, выпивают в 150 мл воды, выделившееся масло экстрагируют 40 мл гексана. После отгонки растворителя получают 11,0 г (99 .) масла. После растворения масла в равном обьеме гексана и охлаждения раствора до

-20 С получают оранжево-красные кристаллы,т.пл. 18-19 С.

Найдено, : С 64,7; Н 8,0;

N )2,8 °

С12НМЗ Й202

Вычислено, : С 64,9; Н 8,1;

Й 12,6.

ИК-спектр, см : 3385 (NH), 1340, 1550 (N02) .

Hp и м е р б. М-Децил-2;нитро-п-толуидин.

К смеси 7,61 r (0,05 моль) 4-метил-2-нитроанилина и 6,7 г (0,1 моль)

80Х-ного порошкробразного КОН в

35 мл днметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 21,45 г (0,075 моль) йодистого децила за

10 мин, поддерживая температуру ре-. акционной смеси 35-40 С, затем перемешивают смесь при этой температуре

0,5 ч и выливают в 150 мл воды, Продукт реакции экстрагируют двумя порциями по 20 мл гексана, растворитель отгоняют, полученное масло растворяют ,. в 20 мл и охлаждают до -20 С. Выделившиеся красные кристаллы отфильт.ровывают и промывают охлажденным до

-20 С гексаном. Выход. 13,2 r (90X), т.пл. 27-28 С.

Найдено, Х: С 69,7; Н 9,3; .Й 9,8.

С„Н Йо

Вычислено, X: С 69,8; Н 9,7;

Й 9,6.

ИК-спектр, см : 3375 (NH), 1560, 1330 (NO ).

Пример 7. Й-Метил-2-нитро-п-анизидин.

К смеси 16,82 r (О,l моль) 4-метокси-2-нитроанилина, и 9,08 г (0,15 моль) 80Х-ного порошкообразиого

364.84

К0Н в 50 мл диметилсульфоксида добав-. ляют при перемешивании по каплям

l8,46 r (0,13 моль) йодистого метила

3а 0,5 ч, поддерживая температуру реакционной смеси периодическим охлаждением 35-40 С, затем перемешивают смесь 0,5 ч и выливают в 150 мл воды.

Осадок отфильтровывают, промывают во10 дой и высушивают. Выход 17,7 г (97,1X)

Красные иглы из бензола с октаном, т.пл. 100-1 01 С.

Найдено, Х: С 53,0; Н 5,3;

М 10,6.

15 С Н е М Оз

Вычислено, Х: С 52,7; Н 5,5;

М 10,5.

ИК-спектр, см . 3385 (МН), 1520, 1350 (ЙО ) .

20 Пример 8. М-Амил-2-нитро-п-анизидин.

К смеси 8,41 г (0,05 моль) 4-ме-. токси-2-нитроанилина и 6,72 r (0,1 моль) 80 -ного порошкообраэного

2Ь KOH в 35 мл диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании за

15 мин 15,84 r (6,08 моль) йодистого амила, поддерживая температуру смеси

35-40 С, затем перемешивают еще

30 0,5 ч, реакционную смесь разбавляют

150 мл воды, экстрагируют продукт реакции двумя порциями по 25 мл гексана. После отгонки растворителя получают 11,! г (96X)-масла, кристаллизуЗ5 ющегося прн охлаждении льдом с солью в виде оранжевых игл.

Найдено, Х: С 60,6; Н 8,2;

М 12,0. и Н в 2 3

Вычислено, Х: С 60,5; Н 7,6;

М 11 8.

ИК-спектр, см : 3385 (ЙН); 1520, 1340 (Йо,).

П р и и е р 9, Й-Гексил-2-нитро.

45 rr-анизидин..

К смеси 8,41 г (0,05 моль) 4-метокси-2-нитроанилина и 6,72 r (0,1 моль) 80Х-ного порошкообразного

КОН в 35 мл диметилсульфоксида добав5 ляют по каплям при перемешивании за

20 мнн 16,96 г (0,08 моль) йодистого гексила, поддерживая периодическим охлаждением температуру реакционной смеси 35-40 С, затем перемешивают прн этой температуре еще 0,5 ч и раз- бавляют 200 мп воды. Продукт реакции экстрагируют двумя порциями по 25 мл гексана. После отгонки растворителя получают 15 ° 1 r (98Ж) масла, коистал5

133 лизующегося при охлаждении льдом с солью. Оранжевые кристаллы из гексана (при охлаждении до -20"С), т.пл. 2022 С.

Найдено, 7.: С 62,0; Н 8,1;

М 11,6

С1д Н,М Сз

Вычислюно1 %\ С 6I@9j Н 8/09

М 11,1.

ИК-спектр, см : 3365 (NH) 1530

1350 (МО ) .

Пример 10. М-Децил-2-нитро-п-анизидин.

К смеси 8,41 r (0,05 моль) 4-метокси-2-нитроанилина и 6,72 г (О,! моль}

80Х-наго порошкообразного КОН в 35 мл диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 20,44 r (0,08 моль) йодистого децила, поддерживая температуру реакционной смеси

35-40 С, затем перемешивают еще

0,5 ч и разбавляют !50 мл воды. Вы-. депившееся масло отделяют и растирают с гексаном при охлаждении льдом с сольюм Получают 15,4 г (100%) оранжевых .кристаллов, т.пл. 35-38 С (из гексана}.

Найдено, %: С 66,1; Н 9,1;

М 8,8, С 1ò Н 29 МА 03

Вычислено, Х; С 66,2; Н 9,2;

М 9,1, ИК-спектр, см : 3365 (МН); 1510, 1340 (N0 )..

Пример Il, М-Иетил-2,4-динитроанилин.

К раствору 3,66 г (0,02 моль) 2,4"

-pHHHepoaHmrHHa и 1,68 г (0,025 моль)

80Х-ного порошкообразного КОН в 25 мл диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 3,55 г (0,025 моль) йодистого метила, поддерживая охлаждением температуру реакционной смеси 40 С„ затеи перемешио вают загустевшую смесь еще 20 мин, разбавляют 80 мл воды, выделившийся осадок отфильтровывают и промывают водой. Пдлучают желтые кристаллы иэ метанола, т.нл. 177-178 С, т.пл.

178 С (лит.данные}.

Пример 12. М"Амил-2,4-дииитроаиилин.

К раствору 3,66 г (0,02 моль) 2,4"

-дииитроанилина и 1,68 r (0,025моль)

80Х-ного порошкообразного К0Н в 25 мл ц>ааетилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании 5,84 r (0,026 моль} йодистого гексила. При

6484 этом температура смеси повышается до о

35 С. Перемешивают еще 0,5 ч, разбавляют IОО мл холодной воды, осадок отфильтровывают и промывают водой.

Получают 5,0 r (997) желтых кристаллов, т.пл. 78-81 С (из гексана).

Найдено, 7.: С 52,0; Н 6,0;

М 16,7, 1О С„й„М,О,.

Вычислено, %: С 52,2; Н 6,0;

М 16 6 °

ИК-спектр; см : 3345 (NH), 1520, 1320 (МО ).

16 Пример 13. М"Децил-2,4-динитроанилин.

К раствору 3,66 r (0,02 моль) 2,4 -динитроанилина и 2,69 r (0,04 моль)

807-ного порошкообразного КОН в 25мл

20 диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании за 10 мин

10,72 r (0,04 моль) йодистого децила и затем перемешивают еще l ч. Реакционную смесь. разбавляют !00 мл воды, 25 экстрагируют продукт двумя порциями по 25 мл гексана, растворитель отгоняют и получают 5,95 r (95X) продукта. Желтые кристаллы, т.пл.. 32-34 С (из гексана).

30 Найдено, Х . С 61,0; Н 5,0;

N 13,0

С, Ы, и О

Вычислено, Х: С 61,3; Н 4,8;

N 13,4.

ИК-спектр, cM : 3350 (NH}; 1520, 134Î (N0g).

Пример 14, М-Алкилированне о-нитроанилинов в условиях большого

40 избытка алкилирующего агента. М-Ионометил-2-нитро-п-анизидин.

К раствору 3,36 r (0,02 моль) 4- . -метокси-2-нитроанилина и 6,72 r (0,1 моль) 807-ного порошкообразного

45 КОН в 30 мл диметилсульфоксида добавляют по каплям при перемешивании

14,2 r (О,! моль) йодистого метила, подцерживая охлаждением температуру реакционной смеси 35-40 С. Резкий б0 экзотермический эффект наблюдается при добавлении первых 2 мл йодистого метила. Добавление последнего ведут в течение 0,5 ч и затем перемешивают смесь еще 0,5 ч, Реакционную смесь

55 разбавляют 100 мл воды, осадок отфиль. тровывают и промывают водой. Выход

3,2 r (90X). Красные иглы из бензола

I о с октаном, т.пл. 100-101 С,проба смешения с препаратом, полученным в при1336484

Составитель Л. Иоффе

Редактор 3. Бородкина Техред N.Äèäûê Корректор Н Король

Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3379

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мере 7, депрессии температуры плавления не дает.

П-р и м е р 15. N-Моноалкилирование о-нитроанилинов в гексаметаполе, 5

Й"Метил-о-нитроанилин, К смеси 2,76 г (0,02 моль) о-нитроанилина и 1,92 r (0,03 моль) 80Х. ного порошкообразного КОН в 10 мл гексаметапола добавляют по каплям при перемешивании 3,55 r ((),025 моль) йодистого метила, поддержиная периодическим охлаждением температуру смеси 40 С., затем перемешивают еще 0 5 ч и разбавляют холодной водой (60 мл).

Осадок отфильтронынают и промывают водой. Выход 2,9 r (95X). Оранжевые кристаллы из гексана, т.пл. 32-34 С. о

Проба смешения с продуктом, полученным в примере 1, депрессии температу- 2р ры плавления не дает, Пример 16. й-Метил-2-нитро-п"анизидин.

К смеси 3,36 r (0,02 моль) 4-метокси-2-нитроанилина и 1,92 r (0,03 моль)2Б

80Х-ного порошкообразного KOH в 15 мл гексаметапола добавляют по каплям при неремешивании 3,55 г (0,025 моль) йодистого метила, поддерживая температу0 ру смеси 40 С, затем перемешивают еще ЗО

0,5 ч и разбавляют 50 мл ноды. Осадок отфильтровывают и промывают водой.

Получают 3,-5 г (96,IX) оранжевых кристаллов с т.пл. 100 С. Проба смешения с продуктом, полученным в примере 7, депрессии температуры плавления не дает.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить получение Й-моноалкилзамещенных о-нитроанилинов,так как процесс является одностадийным (не требуются введение и снятие защиты аминогруппы). Выход целеного продукта 95-lOOX в то время как н известном способе он достигает 607.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ получения Й-моноалкилзамещенных о-нитроанилинов общей формулы

R МО2

О зня

1 где, если R - атом водорода, то R метил, или децил, если Й - метил или

1 метоксигруппа, то R - метил, амил, гексил или децил, и если R - нитроI группа, то R " метил, амил или децил, алкилированием произнодных о-нитроанилина соответствующими йодистыми алкилами в органическом растнорителе при нагревании в присутствии гидроокиси калия, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, в качестве производных о-нитроанилина используют Й-незамещенные о-нитроанилины общей формулы

R ЖО

NH22 где R имеет укаэанные значения, а н качестве органического растворителя " диметилсульфоксид или пексаметапол.