Способ получения 1, 2, 4-триазолона-5

 

Изобретение касается гетероциклических веществ, в частности получения 1, 2, 4-триазолона-5, который может быть использован для синтеза активаторов низкотемпературного перекисного беления текстильных материалов. Цель - повышение выход целевого продукта и упрощение процесса при его лучшей экологической чистоте. Синтез ведут обработкой семикарбадиза смесью соляной и муравьиной кислот при молярном соотношении (0,5 - 0,75) : 2 и соотношении семикарбадиза и смеси кислот 1 : (2,5 - 2,75) при кипении реакционной смеси в течение 2 - 3 ч. Эти условия повышают выход целевого продукта с 20 - 30 до 56- 57% при лучшем его качестве и снижении продолжительности процесса с 8 до 2 - 3 ч без протекания побочных реакций, проведения стадий очистки (кристаллизацией). 1 табл.

Изобретение относится к химии гетероциклических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения 1,2,4-триазолона-5 формулы который может быть использован для получения активаторов низкотемпературного перекисного беления текстильных материалов. Цель изобретения - упрощение процесса/ повышение его экологической чистоты и повышение выхода целевого продукта. Предлагаемый способ получения 1/2/4-триазолона-5 заключается в том/ что семикарбазид подвергают взаимодействию со смесью соляной и муравьиной кислот/ взятых в молярном соотношении (0/5-0/75): 2 при молярном соотношении семикарбазида и смеси кислот 1: (2/5-2/75)/ и процесс ведут при температуре кипения реакционной смеси в течение 2-3 ч. Схема синтеза: NH₂-NH-CO-NH H Предлагаемый способ получения 1,2,4-триазолона-5 отличается от известного тем, что осуществляется не последовательное использование газообразного хлористого водорода (на стадии синтеза солянокислого семикарбазида) и муравьиной кислоты (на стадии синтеза 1,2,4-триазолона-5), а одновременное действие смеси соляной и муравьиной кислот в молярном соотношении (0,5-0,75): 2 на семикарбазид, благодаря чему исключается стадия синтеза солянокислого семикарбазида. При этом процесс становится одностадийным. Совмещение двух стадий в одну путем последовательного действия на семикарбазид соляной кислоты, а затем муравьиной не приводит к образованию 1,2,4-триазолона-5. Именно использование смеси кислот, приготовленной перед синтезом, приводит к достижению цели. Кроме того, лучший результат достигается лишь в том случае, когда количество соляной кислоты в составе смеси меньше стехиометрического по отношению к семикарбазиду в отличие от известного способа. Кроме того, из технологического процесса исключаются фильтрация солянокислого семикарбазида и его последующая сушка, отпадает необходимость двукратной перекристаллизации конечного продукта (в связи с практическим отсутствием побочных процессов) и связанной с ней фильтрации, что приводит к упрощению технологического процесса и увеличению выхода 1,2,4-триазолона-5 с 28-30% (в расчете на превращение семикарбазида) до 56-57% при улучшении качества продукта. За счет того, что взаимодействие семикарбазида осуществляют со смесью соляной и муравьиной кислот, продолжительность самого синтеза 1,2,4-триазолона-5 сокращается с 8 до 2-3 ч. Предлагаемый способ является экологически более чистым, так как исключает необходимость использования газообразного хлористого водорода, растворенного в метаноле, и дает возможность исключить использование ядовитых веществ типа метанола. Применение для синтеза 1,2,4-триазолона-5 нейтрального семикарбазида не сопровождается выделением в атмосферу газообразного хлористого водорода. Сокращение в технологическом процессе трех стадий фильтрации приводит к значительному уменьшению объемов сточных вод. Все это приводит к существенному улучшению экологической чистоты процесса. Следующие примеры иллюстрируют изобретение. П р и м е р 1. В трехгорлую круглодонную колбу емкостью 0,25 л, помещенную в баню со сплавом Вуда, снабженную мешалкой со скоростью вращения 100 мин^-1, обратным холодильником, соединенным с системой поглощения, термометром, помещают 0,25 моль семикарбазида, при перемешивании вносят сразу весь объем приготовленной непосредственно перед синтезом смеси соляной (0,125 моль) и муравьиной (0,5 моль) кислот. Смесь приготавливают при комнатной температуре добавлением соляной кислоты к муравьиной. Нагревают баню до 140-145^оС за 45-60 мин, при этом достигается температура кипения реакционной смеси (114±2)^оС. Реакционную массу выдерживают при кипении в течение 2 ч, затем прекращают перемешивание и нагревание. Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, при этом выпадает белый кристаллический осадок 1,2,4-триазолона-5. После фильтрации и сушки качество продукта контролируют по температуре плавления. Согласно литературным данным т. пл. чистого 1,2,4-триазолона-5 равна 236-238^оС. П р и м е р 2. Синтез выполняют в условиях, приведенных в примере 1, но количество соляной кислоты в смеси кислот составляет 0,188 моль, а время синтеза 3 ч. П р и м е р 3. Синтез выполняют в условиях примера 1, но количество соляной кислоты в смеси кислот 0,150 моль, время синтеза 2,5 ч. П р и м е р 4. Синтез выполняют в условиях примера 1, но количество соляной кислоты в смеси кислот 0,10 моль, время синтеза 1,5 ч. П р и м е р 5. Синтез выполняют в условиях примера 1, но количество соляной кислоты в смеси кислот 0,25 моль, время синтеза 3,5 ч. П р и м е р 6. Синтез выполняют в условиях примера 1, но количество соляной и муравьиной кислот в смеси кислот равно 0,313 и 0,313 моль. П р и м е р 7. Синтез выполняют в условиях примера 1, но количество соляной кислоты и муравьиной кислот в смеси кислот равно соответственно 0,062 и 0,562 моль. П р и м е р 8. Синтез осуществляют в условиях примера 1, но количество семикарбазида равно 0,188 моль. П р и м е р 9. Синтез осуществляют в условиях примера 1, но количество семикарбазида равно 0,313 моль. Примеры конкретного осуществления способа получения 1,2,4-триазолона-5 приведены в таблице. Использование предлагаемого способа получения 1,2,4-триазолона-5 обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: упрощение технологической схемы синтеза и снижение трудоемкости процесса; экологическую чистоту процесса, так как исключаются стадии синтеза солянокислого семикарбазида, использование ряда ядовитых и вредных веществ, выделение в атмосферу газообразного хлористого водорода, сокращается количество используемой соляной кислоты; более высокий выход конечного продукта; экономию исходного сырья и энергии. Путем ацилирования 1,2,4-триазолона-5 получают 1,4-диацетил-1,2,4-триазолон-5, который является высокоэффективным активатором перекисного беления текстильных материалов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1002290, кл. С 07 D 249/12, 1978. Г. И. Чипен и др. 1,2,4-Триазолон-3 и его нитро- и аминопроизводные. - Химия гетероциклических соединений, 1966, N 1, с. 110.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1, 2, 4-ТРИАЗОЛОНА-5 с использованием семикарбазида, соляной и муравьиной кислот и проведением процесса при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышения его экологической чистоты и повышения выхода целевого продукта, семикарбазид подвергают взаимодействию со смесью соляной и муравьиной кислот, взятых в молярном соотношении (0,5 - 0,75) : 2, при молярном соотношении семикарбазида и смеси кислот 1 : (2,5 - 2,75), и процесс ведут при температуре кипения реакционной смеси в течение 2 - 3 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1