Способ получения 2-аминобензонитрила

 

Использование в производстве термостойких полимеров. Сущность изобретения: усовершенствование способа получения 2-аминобензонитрила восстановлением 2-нитробензонитрила. Реагент 1:2-нитробензонитрил, реагент 2: цинковая пыль. Условия реакции: восстановление ведут в среде соляной кислоты при , нейтрализуют при 5-10°С карбонатом натрия, экстрагируют толуолом, упаривают и перегоняют в вакууме. Выход 95%,т.пл. 50-51 °С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s С 07 С 253/30, 255/61

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

NON

14 (- > Омн н (21) 4836911/04 (22) 23.04;90 (46) 30.10.92. Бюл. hh 40 (71) Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (72) О. E. Насекин, П. M. Лукин, А. Л. Шевни. цын, А. Я. Чернихов, В, Г. Шкуро и И. А.

Милицин (56) Авт.св. СССР 550382, кл. С 07 С 121/78, 1965.

Пат, ФРГ М 1231709, кл. С 07 С 121/78, 1970.

Пат, Великобритании В 1553299, кл. С

07 С 121/ (-, 1978.

JACS, 24, М 11, р, 1031 (t902), M. Т.

Bagert, W. F. Hard — прототип.

Изобретение относится к области химии ароматических соединений, а именно

2-аминобензонитрилу: Са используемого как полупродукт для получения 4,4-диамино-3,3-дицианодифенилметана-мономера для термостойких полимеров.

Известны несколько способов получения 2-аминобензонитрила. Получение его иэ иэатин Р-оксима

NOON С нрЬО С! NO-SO -ÑäÍ

NONA

1 NO ь

Н н Н

Н (Н,О1 О мн (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-АМИНОБЕНЗОНИТРИЛА (57) Использование в производстве термостойких полимеров. Сущность изобретения: усовершенствование способа получения 2-аминобензонитрила восстановлением 2-нитробензонитрила. Реагент 1:2-нитробензонитрил, реагент 2: цинковая пыль; Условия реакции: восстановление ведут в среде соляной кислоты при 20 — 30 С, нейтрализуют при 5 — 10ОС карбонатом натрия, экстрагируют толуолом, упаривают и пере оняют в вакууме, Выход

95 . т. пл. 50 — 51 С.

Синтез осуществляют через предварительное получение эфира бензолсульфокислоты иэатин Р -оксима и последующего гидролиэа или термическим разложением изатин Р-оксима в высококипящих растворителях.

Известен способ получения замещенных аминобенэонитрилов восстановлением соответствующих замещенных нитробензонитрилов железом в солянокислой среде с последую1цим выделением гидрохлорида аминобензонитрила и выделением целевого продукта после разложения гидрохлорида.

Наиболее близким является способ получения 2-аминобензонитрила из 2-нитробензонитрила. 2-Нитробензонитрил восстанавливают двуххлористым оловом в соляной кислоте при температуре 20-30"С.

Первоначально, после добавления всего количества 2 — нитробензонитрила к смеси двуххлористого олова и соляной кислоты, 1772103 выделяют хлоргидрат 2-аминобензонитрила, добавляя к реакционной смеси большой избыток соляной кислоты, и кристаллизуя гидрохлорид о-аминобензонитрила в течение 10 — 12 ч при 0 С. Затем отфильтровыва- 5 ют осадок и подщелачивают раствором гидроокиси натрия, выделяют 2-аминобензонитрил, экстрагируют эфиром, сушат хлористым кальцием, Отгоняют эфир, а коричневый осадок перегоняют в вакууме. 10

Выход продукта 85) с т.пл. 49-49,5ОC. 1

NO2 NH2 НС! (Х t 35>cl2t 7нс! — Q +2H2Pt 3shc24 15

N сен

Недостатком этого способа является то, 20 что используется достаточно дорогой и редко применяемый в производстве восстановитель — двуххлористое олово, Для проведения реакции используют только на стадии восстановления двухкратный избыток соля- 25 ной кислоты, чем зто необходимо по уравнению реакции. Кроме этого, большой расход соляной кислоты связан с выделением гидрохлорида 2-аминобензонитрила. Также недостатком является большая 30 продолжительность процесса. которая связана; в основном, с кристаллизацией гидрохлорида 2-аминобензонитрила.

Недостатком этого способа является также то, что выделяют гидрохлорид 2-аминобен- 35 эонитрила, из которого после выделения в виде кристаллов получают 2-аминобензонитрил.

Целью изобретения является упроще- 40 ние процесса.

Поставленная цель достигается данным способом получения 2-аминобензонитрила, . заключающийся в том, что восстанавливают

2-нитробензонитрил цинковой пь!лью в со- 45 ляной кислота и нейтрализацию избытка соляной кислоты и разложение гидрохлорида

2-аминобенэонитрила ведут в одну стадию путем обработки непосредственно реакционной массы карбонатом натрия. 50

Отличие данного способа заклю ается в том, что в качестве восстановителя используют цинковую пыль и нейтрализацию и разложение ведут в одну стадию путем об- 55 работки непосредственно реакционной массы с испольэоьанием в качестве основания карбоната натрия. Суть процесса можно изобразить следующими уравнениями ног

K .

+ З н с

22Н2 НС!

t32 C!2+2!-! p

NH2 НС! Н2 G- +! !агсоз — 2(:(+ 2N!!CltCp2t(2p м с

Вместо высаливания хлоргидрата 2аминобензонитрила избытком соляной кислоты и последующей нейтрализации проводят нейтрализацию, карбонатом натрия непосредственно реакционной массы.

Новый способ позволяет исключить применение более дорогого двуххлористого оло-ва. Предложенный способ исключает. дополнительную стадию выделения кристаллического гидрохлорида 2-аминабензонитрила. Сокращается время проведения процесс-,. В новом методе применяется в качестве растворителя толуол, что исключает дополнительную сушку раствора 2-аминобенэонитрила.

Реакцию восстановления 2-нитробензонитрила до 2-аминобензонитрила целесообразно проводить при 20-30 С, При более низких температурах реакция протекает медленно, а при более высоких температурах увеличивается расход цинковой пыли и соответственно соляной кислоты.

Способ иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример . В 3-горлую колбу объемом

250 мл загружают 56 r концентрированной соляной кислоты и 7,4 г 2-нитробензонитрила, При интенсивном перемешивании добавляют 14,7 r цинковой пыли при охлаждении холодной водой таким образом, чтобы температура в реакционной смеси не превышала 20-.300С. Затем реакционную смесь перемешивают еще 20 мин. Охлаждают до 5-10 С и нейтрализуют добавляя порциями 5,8 г карбоната натрия в течение 5 мин, затем маслянистый слой, вскоре застывающий, экстрагируют 15 мл толуола. Отделяют толуольный раствор, промывают 5 мл воды, Отгоняют толуол, остаток перегоняют в вакууме (т. кип, 120 121 С, 15 мм рт. ст.)..

Выход 5,6 r (95$,), т, пл. 50-51ОС. Чистоту продукта контролируют на пластинках

"Sllufol" по ТСХ (одно пятно после вакуумной перегонки в системе этилацетатгексан

2:1).

Таким образом, в данном способе применен более дешевый и доступный восстановитель — цинковая пыль, упрощен

1772103

Составитель M.Ìåðêóëîâà

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Tóïèöà

Редактор Т.Иванова

Заказ 3812 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина. 101 процесс выделения конечного продукта. Сокращено количество стадий, Выделение по известному способу осуществляют в виде гидрохлорида 2-аминобензонитрила высаливанием его из 5 реакционной массы большим избытком соляной кислоты, что требует больших расходов соляной кислоты на единицу конечного соединения, расходы оснований(йаОН или водный раствор аммиака для нейтрализа- 10 ции остатка после выделения), В данном способе выделение 2-аминобензонитрила из реакционной массы после восстановления проводят нейтрализацией карбонатом натрия. Это возможно только при примене- 15 нии в качестве восстановителя Zn пыли и только в соляной кислоте, т.к. только образующийся в ходе реакции ЕпС!г не выпадает в осадок из-эа большой растворимости в воде ($=208 ; 272, 367, 408 5) и только 20 он не реагирует с карбонатом натрия при низких температурах. Любое изменение условий проведения процесса приводит к усложнению выделения 2-аминобензонитрила.

Также известно, что ЯпС!4, FeCb образуют с 25 карбонатом натрия при любой температуре нерастворимые осадки. В то же время 2nCt: в водном растворе не реагирует при комнатной температуре с карбонатом натрия. Это и облегчает выделение 2-аминобензонитрила. В то же время при попытке нейтрализовать реакционную массу гидроокисью натрия сразу же начинается образование осадка гидроокиси цинка, что существенно затрудняет выделение 2-аминобензонитрила. Кроме того, по данному способу выход целевого продукта составляет 957, против

85 по известному способу.

Формула изобретения

Способ получения 2-аминобензонитрила восстановлением 2-нитробензонитрила в среде соляной кислоты с последующей нейтрализацией избытка соляной кислоты и разложением гидрохлорида 2-аминобенэонитрила основанием, отличающийся тем,что,с целью упрощения процесса,в качестве восстановителя используют цинковую пыль и нейтрализацию и разложение ведут в одну стадию путем обработки непосредственно реакционной массы с использованием в качестве основания карбоната натрия.