Способ получения п-аминометилбензойной кислоты

 

Изобретение относится к ароматическим аминам, в частности к получению N-аминометилбензойной кислоты. Цель - повышение выхода продукта и упрощение технологии. Получение ведут омылением диметилового эфира перефталевой кислоты до монометилового эфира перефталевой кислоты с последующим его превращением в эфир монохлорангидрида терефталевой кислоты, обработкой тионилхлоридом, затем аммиаком с получением амида монометилового эфира терефталевой кислоты. Последний подвергают восстановлению в электролизере с разделенными катодным и анодными пространствами на свинцовом, медном или амальгированном медном катоде при плотности тока 100 - 700 А/м<SP POS="POST">2</SP> и 30 - 50°С с использованием в качестве анолита 10%-ного водного раствора H<SB POS="POST">2</SB>SO<SB POS="POST">4</SB>, а в качестве католита - раствора конц. HCL в изопропиловом спирте при объемном отношении HCL : спирт = 0,25 @ 1,5 : 1,0. Затем омыляют полученный метиловый эфир N-аминометилбензойной кислоты. Выход продукта до 59% при расчете на весь технологический цикл или до 80%, считая на амид монометилового эфира терефталевой кислоты. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ, о фь, 1(Р

О (21) 4670483/04 (22) 31.03.89 (46) 23.07.91. Бюл, М 27 (72) Н.А.Вишнякова, И.А,Авруцкая, А.Н.Жиронкин, С.С.Кучеров и E,È,Íååòåðîâý (53) 546,466.07 (088.8) (56) Патент ЧССР М 5618-67, кл. С 07 С

101/56, опублик. 1968, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ и-АМИНОМЕТИЛБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к ароматическим аминам, в частности к получению и-аминометилбензойной кислоты. Цель — повышение . выхода продукта и упрощение технологии.

Получение ведут омылением диметилового эфира перефталевой кислоты до монометилового эфира перефталевой кислоты с последующим его превращением в эфир

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованию способа получения и-аминометилбензойной кислоты, используемой в производстве лекарственных препаратов, обладающих кровеостанавливающим действием.

Целью изобретения является повышение выхода продукта и упрощение технологии эа счет сокращения числа стадий процесса, Пример 1. 4,4 r диметилового эфира терефталевой кислоты растворяют при перемешивании в смеси 40 мл метанола и 17 мл толуола. В полученный раствор постепенно прибавляют раствор 1„48 г КОН в смеси 19 мл метанола и 8 мл толуола, смесь перемешивают в течение 2 ч при 60 С Выпавший после охлаждения осадок отфильт„„Я3 „„1664789 А1 (gl)s С 07 С 229/38, С 25 В 3/04 монохлорангидрида терефталевой кислоты, обработкой тионилхлоридом, затем аммиаком с получением амида монометилового эфира терефталевой кислоты. Последний подвергают восстановлению в электролизере с разделенными катодным и анодным пространствами на свинцовом, медном или амальгированном медном катоде при плотности тока 100-700 А/м и 30 — 50 С с использованием в качестве анолита 10%-ного водного раствора HzS04, а в качестве католита — раствора конц, HCi в изопропиловом спирте при объемном соотношении НС1;спирт (0,25-1,5):1,0. Затем омыляют полученный метиловый эфир и-аминометилбензойной кислоты. Выход продукта до 59% при расчете на весь технологический цикл или до

80%, считая на амид монометилового эфира терефталевой кислоты. 2 табл, ровывают, растворяют в 150 мл дистиллированной воды при перемешивании в течение

20 — 30 мин, затем к смеси постепенно добавляют 20%-ный раствор серной кислоты до рН 5 — 6, перемешивают 1,5 ч при 4550 С. Выпавший осадок отфильтровывают.

Получают 3,68 г монометилового эфира терефталевой кислоты. Выход 90%.

Далее 2 мл хлористого тионила постепенно добавляют к перемешиваемой суспензии монометилового эфира терефталевой кислоты в бензоле (17 мл), содержащей 1 каплю пиридина, перемешивание ведут в течение 10 ч, упаривают на водяной бане. в остаток добавляют 5 мл бензола, постепенно при перемешивании добавляют 35 — 40 мл концентрированного водного аммиака при

1664789

40

15 — 20 С, Осадок отделяют декантированием с метанолом (15-17 мл), перекристаллизовывают из метанола. получают 3,0 r амида монометилового эфира терефталевой кислоты. Выход 82%.

3 г амида монометилового эфира терефталевой кислоты в электролите, содержащем 30 мл изопропанола и 20 мл концентрированной соляной кислоты (объемное отношение концентрированная соляная кислота: изопропанол-0,66), электрохимически восстанавливают в электролиэере с катионообменной мембраной МК-40 на свинцовом катоде. Катодная плотность тока 600 А!м, анод-свинец, анолит — 10%г ный водный раствор серной кислоты, температура электролита не превышает 40 С.

Электролиз проводят при перемешивании до прекращения роста концентрации метилового эфира и-аминометилбензойной кислоты. Процесс контролируют методом полярографии и тонкослойной хроматографии. От электролита отгоняют изопропанол, добавляют 10 — 15 мл дистиллированной воды и проводят омыление метилового эфира и-аминометилбензойной кислоты в течение 2-3 ч при 100 С. Отогнанный изопропанол используют повторно, а и-аминометилбензойную кислоту выделяют, доводя рН электролита до 8,00 водным раствором аммиака. Осадок отфильтровывают и получают 2,03 г белого кристаллического порошка, что соответствует выходу по веществу 80% и выходу по току 16% Характеристика качества готового продукта: т.пл.

345-347 С (с разложением); рН 1%-ного водного раствора 5,8 — 7,0; содержание основного вещества не менее 99,0%; примесей не более, мас.%: тяжелые металлы

0,001; железо 0,003; хлориды 0,02; сульфатная зола 0,1, Пример ы 2 — 15, Условия проведения первых двух стадий до восстановления амида монометилового эфира терефталевой кислоты аналогичны примеру 1. Результаты сведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, метиловый эфир и-аминометилбензойной кислоты получают восстановлением на различных электродах (примеры 1-4). На графите, стеклоуглероде, никеле и платине восстановление не идет.

Высокий выход по веществу и по току получен на катодах из свинца, меди, амальгамированной меди. Однако, амальгамирование медного электрода усложняет технологию и приводит к небольшому осмопению продукта.

Для разделения катодного и анодного пространств используют катионообменную мембрану (примеры 1-14) и керамическую диаграмму (пример 15).

При проведении процесса восстановления в диапазоне плотностей тока от 100 до

700 А/м {примеры 1,8-11) достигают более высокий выход конечного продукта по сравнению с известным способом, при этом время протекания предлагаемого процесса не превышает указанного в известном. Однако ведение процесса при низких плотностях тока существенно увеличивает время восстановления и косвенные энергозатраты (эа счет работы насосов и мешалок), Проведение процесса при очень высоких плотностях тока снижает выход по току за счет газовыделения.

С повышением температуры (примеры

1,12 — 14) увеличивается растворимость амида монометилового эфира терефталевой кислоты и как следствие этого растет выход по току эфира и-аминометилбензойной кислоты. При температуре ниже 30 С проведение процессанецелесообразноиз-за образования суспензии. При 40 С достигается максимальный выход tlo веществу, однако затем наблюдается его снижение {примеры 13 и 14), вследствие протекания побочной реакции.

Электролиз проводят при объемном соотношении концентрированная соляная кислота:изопропанол 0,25:1,5,поскольку уменьшение соотношения приводит к образованию побочных продуктов и амбен не удается выделить, а увеличение соотношения также снижает выход по веществу.

Пример 16 (по известному способу).

К суспензии монометилового эфира терефталевой кислоты, полученного при щелочном гидролизе диметилового эфира терефталевой кислоты с выходом 90% в бенэоле (400 мл) и содержащего 8-10 капель .пиридина, при перемешивании постепенно добавляют 45 мл хлористого тионила, Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 10 ч, раствор и избыточный хлористый тионил испаряют на паровой бане. в остаток добавляют 100 мл бензола, затем постепенно при перемешивании добавляют 800-1000 мл концентрированного водного раствора аммиака при 15 — 20 С.

Осадок отделяют, декантируют с добавлением метанола (300 — 400 мл) и перекристаллизовывают из метанола. Получают амид монометилового эфира терефталевой кислоты с выходом 82%.

К суспенэии амида монометилового эфира терефталевой кислоты (70 г) в диметилформамиде (350 мл) постепенно при перемешивании прибавляют хлористый тиониа (70 мл), реакционную смесь нагревают 1 ч при 70 С и после охлаждения выливают в

1664789 ледяную воду (3-3,5 л). Продукт отделяют и промывают водой. Сырой продукт растворяют в бензоле (500 мл), отделяют воду, водный слой промывают небольшими порциями бензола. Объединенный бензольный слой 5 упаривают до 80 — 100 мл, добавляют 50 мл четыреххлористого углерода и 70 — 100 мл петролейного эфира. Выделившийся метиловый эфир и-цианбензойной кислоты отделяют фильтрацией. Маточный раствор 10 концентрируют и выделяют остаточное количество метилового эфира п-цианбензойной кислоты осаждением петролейным эфиром. Выход 77 .

Раствор КОН в метаноле(15,2 г в 160 мл) 15 постепенно добавляют к раствору метилового эфира п-цианбензойной кислоты (40 г) в бензоле (400 мл) и метаноле (100 мл) и после 4 — 5 ч осадок соли отфильтровывают, промывают бензолом и растворяют в воде 20 (600 — 800 мл). Раствор промывают бензолом (200 мл), Водный раствор фильтруют и подкисляют при перемешивании 20 -ной серной кислотой, Далее, фильтрованием отделяют осадок и-цианбензойной кислоты. 25

Выход 82 ь. и-Цианбензойную кислоту (30 г) гидрируют в автоклаве в концентрированном растворе водного аммиака (450 — 500 мл) в присутствии Ni/Re (20 r) при давлении 80 — 30

100 кг/см в течение 5 ч при комнатной температуре. Полученный гидролизат обрабатывают древесным углем, отфильтровывают и аммиачный фильтрат пропускают через колонку, заполненную носителем 35 марки Dowex 50WX2. Элюат отфильтровывают и концентрируют в вакууме. Выход иаминометилбензойной кислоты 68 (со стадии гидрирования). Выход целевого продукта, считая на амид монометилового эфира те- 40 рефталевой кислоты, 43 .

В табл. 2 приведены данные выхода конечного продукта.

Как следует из приведенных в табл. 2, в предлагаемом способе по отношению к известному исключают две технологические стадии — получение метилового эфира п-цианбензойной кислоты и получение и-цианбензойной кислоты, что приводит к существенному упрощению технологической схемы процесса. При этом увеличивается выход продукта по сравнению с известным с

32 до 59 при расчете на весь технологический цикл или с 43 до 80, считая на амид монометилового эфира терефталевой кислоты.

Формула изобретения

Способ получения и-аминометилбензойной кислоты омылением диметилового эфира тетрафталевой кислоты до монометилового эфира терефталевой кислоты с последующим его превращением в эфир монохлорангидрида терефталевой кислоты, обработкой тионилхлоридом, дальнейшей обработкой аммиаком с получением амида монометилового эфира терефталевой кислоты и превращением последнего в конечный продуктс использованием восстановления и омыления, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта и упрощения технологии, восстановлению подвергают амид монометилового эфира терефталевой кислоты в электролизере с разделенными катодным и анодными пространствами на свинцовом, медном или амальгированном медном катоде при плотности тока 100 — 700 А/м и температуре 30—

50 С с использованием в качестве анолита водного раствора минеральной кислоты, а в качестве католита — раствора концентрированной соляной кислоты в изопропиловом спирте при объемном соотношении HCI: спирт =(0,25 — 1,5): 1, и затем омыляют полученный метиловый эфир и-аминометилбензойной кислоты.

1664789 o

6

О

О

ЧЪ

О О о съ

О Э О СО

Ю Ю м с3 аО со

° о

О О о

Ю

О о о

С Ъ N

О

ЧЪ о

Ю сп о о о

О Ъ о о

С Ъ С С со

О о о о с Ъ СЧ

4 и

О О о

СО

СЧ о о

С Ъ

Ч .Ъ ъО

СЧ м о о

СЪ СС

О х х е

ОЪ

СЧ

ЧЪ

О о о о

М N О

О О о о

О .т - О

ЧЪ

О

Ф

5 а о о

С Ъ СЧ

ЭЪ

СЧ о о

СЪ о о о

Ф О о о

N М

СЧ

t» нЪ

СЧ о са о о.Ф ЧЪ ю о й

С

1 f

an

СЧ

Ю о о о

Ф О

1 ах ф аО

lO о о о

ЭС и х

СО Ф о о

М СЧ о о

СЪ СЧ е х х ф

O е х х

О сх

О

Ц

l5

v м (2

tf .Ф

3 и х

5 о

tf

1 11. сса ах

I ф

О.

Э Э х1 х

О а о 4 к

О. Э к ф о х

Э Х х CJ Cal съ а Д э а

Ц О

О, к О хо ха ф съ v хo

C И A Э t»

О Ф х

О lO Э

v Ю 4 о

О COCО о

О О СО

-т С О.Э о о о

Э ЧЪ С ь

О Ю С

Ф с О о о î сп

О О

Ч> ,О О о о

О Э О О

О Ю о о о

С -Х О СО

ОЮ «СС ф к

О ф ф ь х и 3 С".

O О. О

Э х л Х.1 O

u z o

Л CO

1 асса

5О55

aoSOO

Ха ссЪ

5i

О ах.

О

Р ЪС

5) 10

1664789

Таблица 2

Выхо конечного и о кта по способ

Стадия

Известный

П е агаемый

Щелочной гидролиэ диметилового эфира те рефталевой кислоты

Получение амида монометилового эфира терефталевой кислоты

Получение метилового эфира и-цианбенэойной кислоты

Получение и-цианбенэойной кислоты

Получение и-аминометилбензойной кислоты

Выход и-аминометилбензойной кислоты, считая на диметиловый эфир терефталевой кислоты

Выход и-аминометилбензойной кислоты, считая на амид монометилового эфира тее талевой кислоты

90

82

77

82

Стадия отсутствует

То же

80 аг

43

Составитель Г.Степанова

Техред М.Маргентал Корректор Т.Колб

Редактор И,Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 2364 Тираж 258 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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