Способ получения n,n @ -дифенациламида терефталевой кислоты

 

Использование: в качестве промежуточного продукта для синтеза 1,4-бис-(5-фенилоксазолил-2)бензола.Сущность изобретения: продукт Н,м -дифенациламид терефталевой кислоты СбНз-С(0)-СН2-МН- С(0)-СбН4-ф)-ИН-СН2-С(0)-СбН5, т.пл. 255- 260°С, выход 93-95%. Реагент 1: стирол. Реагент 2: NaNO. Условия реакции: в среде соляной кислоты при комнатной температуре . Полученныйа-нитроацетофенон восстанавливают железом в солянокислой среде при 40-50°С с последующей обработкой полученного о) -аминоацетофенона гидрохлорида дихлорангидридом терефталевой кислоты при комнатной температуре, а в качестве конденсирующего агента используют аммиак.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4851340/04 (22) 17.07,90 (46) 15.07,92. Бюл. ¹ 26 (71) Научно-производственное объединение нМонокристалл реактив" (72) Л. Д. Паценкер и В, М. Шершуков (53) 547.291.1.07(088.8) (56) Baiaban А. Т., Shiketanz I., Gheorhiu М.

О., Shiketanz А. Rev. Roum. Chem„1985, ч.

30, ¹ è1111,, 1122, р. 977-984. . Hayes F. N„King С. С., Peterson D, Е. J.

Amer, Chem. Soc., 1952, ч. 74, р. 1106.

Hayes F. N., Rogers В. S., Ott О. Е.J.

Amer, Chem, Soc., 1955, ч. 77,! 7, р. 18501862.

Dane D. L., Naras К. А., Mushrif А. U.

Indian J. Chem., 1975, v. 13, N- 8, р. 858-859.

Гаврилин Г. Ф., Бюкова Л. У., Рогачкова Т. Д, и др. Химико-фармацевтический журнал, 1973, т. 7, № 30 с, 43 — 44.

Изобретение относится к способу получения N,N -дифенациламда тврефталевой ! кислоты формулы I — промежуточного продукта синтеза 1,4-бис-(5-фенилоксазолил2)бензола, который представляет собой эффективный органический люминофор голубого свечения и широко используется в сцинтилляционной технике.

0 j 3 0

Я- с-сн;нн-с с-н н-сн с. }

Известен способ получения N,N -дифеI нациламида терефталевой кислоты, состоящий из следующих стадий.. Ж 1747437 А1

ts»s С 07 С 237/48, 231/02

4. g„C-; Д; а--нъ.,я 1 Ф(1.,, ", " ь (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЯ -ДИФЕНАЦИЛАМИДА ТЕ Р ЕФТАЛ Е ВОЙ КИСЛ ОТЫ (57) Использование: в качестве промежуточного продукта для синтеза 1,4-бис-(5-фенилоксазолил-2)бензола. Сущность изобретения: продукт N,N -дифенациламид

1 терефталевой кислоты СвНБ-C(0)-СН2-NHC(0)-С6Н4-C(Q)-NH-СН2-C(0)-СвНБ, т.пл. 255—

260 С, выход 93 — 95 /,. Реагент 1: стирол.

Реагент 2: йай02. Условия реакции: в среде соляной кислоты при комнатной температуре. Полученный а-нитроацетофенон восстанавливают железом в солянокислой среде при 40-50 С с последующей обработкой полученного и -аминоацетофенона гидрохлорида дихлорангидридом терефталевой кислоты и ри комнатной температуре, а в качестве конденсирующего агента используют аммиак.

1. Конденсация дихлорангидрида терефталевой кислоты с глицином.

2НС1 H2N-Сн;С + CI-C С-CI

0Н

НО С-СН2-NH- MС-NH-СН -C-OH

2. Обработка образующейся диглицилтерефталевой кислоты пятихлористым фосфором в бензоле.

НО-С-СН -NH-3©Ñ-МН-СН;С-0Н 1 С" /"""" С1- -CH -NH-C ß C-NH-CH -С-С1

2 2

1747437

О О c-с ; г HCH C) c C-С1

II II

O О О |ц и C-CH2- HH- С -С- gH- СН2-С- ) I

Недостатком этого способа является необходимость использования децифит- 15 ных, токсичных, пожаро- и взрывоопасных продуктов: пятихлористого фосфора, безводного хлористого алюминия, бензола, Получают целевой продукт, сильно загрязненный и с низким выходом. 20

Известно несколько способов получения N,N-дифенациламида терефталевой

I кислоты, включающих стадию получения и выделения кристаллического в- аминоацетофенона гидрохлорида. Один из способов 25 состоит в следующем.

1. Бромирование ацетофенона.

NO

С3 д О И -СН-СН-НО )

2 г — 2 2

НС1

Q - С-снг-1чог

40 2. Восстановление а- нитроацетофенона железом в солянокислой среде и непосредственное взаимодействие образовавшегося в-аминоацетофенона гидрохлорида (без его выделения из раствора)

45 с хлористым бензолом в присутствии конденсирующего агента — гидроксида натрия.

5О .сн1-NQ? Я-с-сн;вн, FIJI

КЪ „I Ге/ нс1

Ci-С-Я

Q с-сн; н-с-Я

3. Ацилирование бензола дихлорангидридом диглицилтерефталевой кислоты в присутствии безводного хлористого алюминия.

0 .

Q C CH gH e 3 С 1Ц С C C1 Я1С1 /6юнзОл н — и и (7 г

0 0

С-СН -ЯН-С-(,,>-С-NH-СН;С-Q

0 О

Br

С-СН - — С-С 2,В

2, Получение комплекса а-бромацетофенона с уротропином, О

И Иц(CH2)6 с-сн в

+ с-сир,(сн,), аг

3. Разложение уротропинового комплекса соляной кислотой, выделение кристаллическогоко го в -аминоацетофенона гидрохлорида вакуумной отгонкой растворителя и перекристаллизация ю- аминоацетофенона гидрохлорида.

Q +

Я- с-снр«сн», вг— в — HCl

О

П

C ñ-сн,-нн, нс1

4. Конденсация в- аминоацетофенона гидрохло рида с дихлорангидридом терефталевой кислоты при нагревании в пиридине.

Недостатком этого способа является необходимость использования таких сильнотоксичных реагентов, как бром, а- бромацетофенон и пиридин. Значительные трудности вызывает выделение кристаллического а- аминоацетофенона гидрохлорида. Эта процедура весьма нетехнологична, поэтому способ не нашел широкого применения в промышленности.

Известен способ получения и- бенэамидоацетофенона, который состоит из следующих стадий, 1. Нитрозирование стирола азотистой кислотой с непосредственным гидролизом образовавшегося стиролпсевдонитрозита соланой кислотой в а- нитроацетофенон

Согласно этому способу к раствору ваминоацетофенона гидрохлорида прибавляют сначала изопропиловый спирт, смесь

1747437 охлаждают до -5 С и приливают хлористый бензоил, Водный раствор гидроксида натрия прибавляют в течение 2 ч, поддерживая температуру не выше OОС, а затем реакционную массу выдерживают еще 1,5 ч 5 о при 0 С. Для перевода. выпавших солей железа в раствор к смеси прибавляют концентрированную соля ную кислоту, перемешивают, осадок отфильтровывают, промывают изопропиловым спиртом и во- 10 . дойч -Бензамидоацетофенон получают в виде пасты.

Этот способ позволяет заменить дефицитные (гиппуровая кислота, пятихлористый фосфор, безводный хлористый 15 алюминий), сильно токсичные (пятихлористый фосфор, безводный хлористый алюминий, бензол, диоксан), пожаро- и взрывоопасные компоненты (пятихлористый фосфор, безводный хлористый алюми- 20 ний, бензол, диоксан) на менее дефицитные, менее токсичные и трудновоспламеняемые, улучшить экологическую чис тоту процесса, а также сократить число . стадий технологического процесса Ilo срав- 25 нению с известными способами. Важным достоинством этого способа является то, что исключена весьма нетехнологичная и трудоемкая стадия выделения кристаллИческого и аминоацетофенона гидрохлорида израс- 30 твора.

Получение N,N -дифенэциламида теi рефталевой кислоты формулы этим способом не описано, 35

Недостатком этого способа является то, что получить чистый N,N -дйфенациламид терефталевой кислоты формулы этим способом оказалось практически невозможным. Это связано с тем. что при реакции 40 полученного по этому способу и -аминоацетофенона гидрохлорида, находящегося в растворе, с дихлорангидридом терефталевой кислоты в присутствии известных ранее конденсирующих агентов (карбонат на- 45 трия, ацетат натрия, гидроксид натрия, триэтиламин и т.д.) в слабо кислой или нейтральной средах конденсация протекает только по одной хлорангидридной группе и не приводит к образованию N,N -дифена- 50 циламида терефталевой кислоты. В слабо щелочной среде, когда конденсация протекает flo двум хлорангидридным группам с образованием N,N -дифенациламида те-! рефталевой кислоты, вместе с целевым про- 55 дуктом выпадает мелкодисперсный осадок солей железа, оставшихся после восстановления а-нитроацетофенона. Этот осадок не только загрязняет целевой продукт, но и делает невозможным его выделение из реакционной смеси фильтрованием, так как забивает фильтр. По известному способу для отделения целевого продукта от солей железа реакционную массу предварительно обрабатывают концентрированной соляной кислотой для перевода солей железа в раствор. Целевой продукт выделяется при этом в виде пасты. Как показали поставленные опыты, даже обработка концентрированной соляной кислотой не всегда позволяет получить достаточно чистый продукт, так как мелкодисперсный осадок солей железа:адсорбируется на поверхности целевого продукта и внутри пасты и не устраняется полностью даже при нагревании с концентрированной соляной кислотой.

Существенным недостатком способа является также то, что реакцию конденсации проводят при низких температурах (-5— о

0 С), что требует использования сильных хладагентов.

К недостаткам этого способа можно также отнести то, что при проведейии кондейсации выделяется большое количество кислых стоков, содержащих изопропиловый спирт, регенерировать который весьма затруднительно.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения соединения формулы !, который включает следующие технологические стадии.

1. Обработка гиппуровой кислоты пятихлористым фосфором в бензоле.

Oi О (:-Ян-сн;с-on и PC3S/бенэол

О О !! !! °

Q - с-нн-сн;с-с1

O О о г щ ц (3

А1С1 /5ензои

О О !! !!

- рС-ИН-СН-С

3. Получение кристаллического а)-аминоацетофенона гидрохлорида, включающее операции гидролиза N-.ôåíàöèëáåíçàìèäà

2. Ацилирование хлорангидридом гиппуровой кислоты бензола в присутствии безводного хлористого алюминия с последующим разложением образующегося комплекса льдом.

1747437 при кипячении в концентрированной соляной кислоте в течение 24 ч, вакуумную отгонку растворителя и перекристаллизацию осадка. С-NH-СН2-С- —

HCl -с-сн;нн, ни

4. Конденсация в.аминоацетофенона гидрохлорида с дихлорангидридом терефталевой кислоты в диоксане. В качестве конденсирующего агента используют 10 -ный водный раствор карбоната натрия. При этом раствор дихлорангидрида терефталевой кислоты прибавляют по каплям к охлажденному водному раствору в -аминоацетофенона гидрохлорида с одновременной придачей раствора карбоната натрия, причем конденсирующий агент добавляют в 4 раза медленнее, чем раствор дихлорангидрида.

v О 0

2 .2-С-CHI-HH2 Hcl tCI-С-()2.С-CI диоксин

- с-cH -NH-с- -с-NH-сн - с- 1 2 l 2 =/

Значительные трудности вызывает выделение кристаллического в- аминоацетофенона гидрохлорида.

Недостатком этого способа является также использование дефицитных, токсичных, пожаро- и взрывоопасных реагентов: пятихлористого фосфора, безводного хлористого алюминия, диоксана и бензола.

Кроме того, в процессе синтеза образуется большое количество кислых стоков, содержащих соли фосфора и алюминия, бензол, диоксан, а в атмосферу выбрасывается газообразный хлористый водород. К недостаткам можно также отнести сложность придачи реагентов на стадии конденсации дихлорангидрида терефталевой кислоты с и - аминоацетофеноном гидрохлоридом. Все это делает невозможным применение такого способа для промышленного получения N,N -дифеI нациламида терефталевой кислоты, Цель изобретения — упрощение процесса получения N,N -дифенациламида те1 рефталевой кислоты формулы I u сокращение вредных стоков.

5 Поставленная цель достигается способом получения соединения 1, который отличается тем, что осуществляют обработку стирала нитритом натрия в среде соляной кислоты при комнатной температуре в сре10 де органического растворителя, получент н ы и и ри это м а-нитроацетофенон подвергают восстановлению железом в солянокислой среде при 40-50 С, а обработку полученного а -аминоацетофенона гидро15 хлорида дихлорангидридом терефталевой кислоты ведут при комнатной температуре, при этом в качестве конденсирующегоаген та используют аммиак.

Аммиак в качестве конденсирующего

20 агента при проведении реакций N-ацилирования ранее не известен, так как сам способен взаимодействовать с хлорангидридами с образованйем амидов.

Возможность его применения для этой

25 цели явилась неожиданной и неочевидной..

Предлагаемый способ состоит из следующих стадий.

1. Нитрозирование стирола азотистой кислотой с непосредственным гидролизом

30 образовавшегося стиролпсевдонитрозита соляной кислотой в а - нитроацетофенон.

ыо

35 НГ-, (СН СН НО 1 -сн -с

2 2 нс1 О

Q-С-СН -ЫО2

2, Восстановление а -нитроацетофенона железом в солянокислой среде и непосоедственное взаимодействие

45 образовавшегося а- аминоацетофенона гидрохлорида (без его выделения иэ раствора) с дихлорангидридом терефталевой кислоты при комнатной температуре в присутствии аммиака в качестве конденсирующего аген50 та, который очевидно является также комплексоном ионов железа. о

Я-С-СН2-HO,—

Fe/HÈ

55 о о

1 Ñ1-С- )-С-С1

1747437

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещают

81 г нитрита натрия, 170 мл воды, 100 мл хлористого метилена и 52 г стирола, При интенсивном перемешивании прикапывают раствор 100 мл концентрированной (364ной ) соляной кислоты е 100 мл воды так, чтобы температура не превышала 30"С, и реакционную массу выдерживают 2-2,5 ч при комнатной температуре. Затем добавляют 62 мл концентрированной соляной кислоты, смесь нагревают до 40 С и отгоняют хлористый метилен. Массу выдерживают

4 ч при 75 С, охлаждают до 20 — 25 С, выпавший а-нитроацетофенон отфильтровывают, промывают водой и сушат, 2

-Выход 71 г (85,5%) а-нитроацетофенона. Т.пл, 105 — 108 С..

В трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой и термометром, растворяют при комнатной температуре 105 г 3

Q -нитроацетофенона в 525 мл ацетонитрила и 515 мл концентрированной соляной кислоты, При 40 — 50 С в течение 1,5 — 2 ч порци ями прибавляют 127 г железа, Затем в течение 25-35 мин прибавляют еще 250 мл 3 концентрированной соляной кислоты и 63 г железа. Реакционную массу перемешивают

7 ч при 40-50 Ñ и оставляют на 1 ночь.

Смесь охлаждают до 1 — 5 С в течение 1 ч, осадок отфильтровывают и отжимают. Про- 4 дукт растворяют в 500 мл воды. добавляют

10 г активированного угля, нагревают 10-15 мин при 50 — 60 С и горячий раствор фильтруют.

К полученному раствору в -аминоаце- 4 тофенона гидрохлорида прибавляют раствор 58 г дихлорангидрида терефталевой кислоты в 200 мл трихлорэтилена. При перемешивании и охлаждении водой в течение 1 ч прибавляют 125 г аммиачной воды (содер- 5 жание аммиака 21,7 ), Температура во время реакции не должна превышать 25 С, а кислотность среды в конце придачи аммиачной воды должна составлять 7-8 ед.рН, После придачи всего аммиака колбу нагревают на 5 водяной бане с температурой 70-75"С и отгоняют трихлорэтилен (азеотроп с водой кипит при 69-72ОС). Удается отогнать 105-110 мл трихлорэтилена. который после осушки о о о о

И И Я

- — Q c-сн -нн-с-ц-с-нн-сн -с- Д

2 7 г

1 пригоден для повторного использования.

Затем смесь охлаждают до 40 — 50 С, фильтруют, промывают водой и сушат. Из фильтрата на делительной воронке удается

5 отделить еще около 80 мл трихлорэтилена.

Выход 103 — 105 г N,N -дифенациламида терефталевой кислоты, что составляет 93—

95 в расчете на исходный дихлорангидрид терефталевой кислоты и не уступает лучшим

10 из полученных ранее (93 ). Т.пл; 255 — 260 С

- (лит. 255-260 C). Полученный N,N -дифенациламид терефталевой кислоты без дополнительной очистки может быть использован для синтеза сцинтилляционной добавки

15 1,4-бис-(5-фенилоксазолил-2)бензола.

Пример 2, Аналогично примеру 1, но трихлорэтилен на стадии конденсации дихлорангидрида терефталевой кислоты с а-аминоацетофеноном гидрохлоридом не

20 отгоняют. Этот способ пригоден для получения небольших количеств N,N -дифенацилаI мида терефталевой кислоты в лабораторных условиях, так как исключает процедуру перегонки, но в стоки попадает трихлорэти5 лен.

Выход 103 — 105 r N,N -дифенациламида терефталевой кислоты, что составляет 9395 в расчете на исходный дихлорангидрид терефталевой кислоты. Т,пл. 255-260 С.

0 Пример 3. Аналогично примеру 1, но вместо трихлорэтилена используют изопропиловый спирт, который не отгоняют.

При этом несколько снижается выход продукта и усложняется регенерация раствори5 теля, но исключается токсичный трихлорэтилен.

Выход 101 — 103 г N.N -дифенациламида терефталевой кислоты, что составляет 9193 в расчете на исходный дихлорангидрид

0 терефталевой кислоты. Т.пл. 254-260 С, Пример 4. Аналогично примеру 1, но вместо трихлорэтилена используют хлористый метилен. Это позволяет уменьшить температуру отгонки растворителя для его

5 регенерации.

В ыход 103 — 105 г N, N -дифенацила мида терефталевой кислоты, что составляет 9395 в расчете на исходный дихлорангидрид . терефталевой кислоты. Т.пл. 255-260 С, 0 Таким образом, предлагаемый способ позволяет; упростить технологический процесс получения N,N -дифенациламида терефта-! левой кислоты за счет того, что

5 исключена стадия выделения и очистки промежуточного кристаллического в -аминоацетофенона гидрохлорида, включающая вакуумную отгонку растворителя и перекри-. сталлизацию осадка;

1747437

Составитель Л.Ilàöeíêeð

Редактор M.Ïåòðîâà Техред M.Ìoðråíòàë Корректор O . .Гереши

Е- .. ".%%ФФИЮ л-, ".; ..: "з ъ -"Фх

Заказ 2471 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 реакцию конденсации а-аминоацетофенона гидрохлорида с дихлорангидридом терефталевой кислоты осуществляют не при низких температурах, как в известном способе, а при комнатной, что исключает использование сильных хладагентов; кроме того, упрощена сложная придача реагентов на этой стадии, так как к реакционной смеси добавляют не два реагента одновременно с соблюдением строгого соотношения между ними (как в известном способе), а только один.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет значительно уменьшить вредные стоки, так как разработанная технология исклк чает образование растворов солей фосфора и алюминия, стоков бензола и диоксана, а также исключить выбросы в атмосферу газообразного хлористого водорода; исключить дефицитные, пожаро- и взрывоопасные реагенты: пятихлористый фосфор, безводный хлористый алюминий, диоксан и бензол.

Формула изобретения

Способ получения N,N -дифенацилами5 да терефталевой кислоты с использованием обработки в -аминоацетофенона гидрохлорида дихлорангидридом терефталевой кислоты в присутствии конденсирующего агента в среде органического растворителя, 10 о т л и ч а ю щийся тем,что.сцелью упрощения процесса и уменьшения вредных стоков, осуществляют обработку стирола нитритом натрия в среде соляной кислоты при комнатной температуре, пол15 ученный при этом а-нитроацетофенон подвергают восстановлению железом в солянокислой среде при 40-50 С. а обработку полученного в -аминоацетофенона гидрохлорида дихлорангидридом терефта20 левой кислоты ведут при комнатной температуре, при этом в качестве конденсирующего агента используют аммиак.