Способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов

 

Изобретение относится к способу получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов общей формулы R_nС₆Н_5-nСН(С₆Н₅)СОСН₃, где R означает алкил, n = 1-3. Способ заключается в том, что сначала получают комплекс 1-хлор-1-фенилацетона с хлористым алюминием в хлористом метилене, или хлороформе, или четыреххлористом углероде при температуре не выше 30^oС, а затем вводят его во взаимодействие с алкилбензолом при 30-50^oС. Способ обеспечивает повышение качества и выхода целевого продукта за счет исключения реакции диспропорционирования алкилбензолов. 1 табл.

Изобретение относится к способу получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов общей формулы R_nС₆Н_5-nСH(С₆H₅)СОСН₃, где R=алкил; n=1-3, являющихся полупродуктами для получения α,α-диарилзамещенных 2-ацетилиндандионов-1,3, используемых в качестве родентицидов.

Известен способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов, в частности 1-фенил-1-толилацетона, основанный на взаимодействии 1-бром-1-фенилацетона с алкилбензолами, в частности с толуолом в присутствии безводного хлористого алюминия (Авт.св. СССР 145417).

Известен способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов, в частности 1-фенил-1-(этил)фенилацетона, по которому в реактор вначале загружают безводный хлористый алюминий и этилбензол, затем после нагревания смеси до 60-70^oС при перемешивании к ней прибавляют по каплям 1-хлор-1-фенилацетон, после чего выдерживают реакционную массу при 60-65^oС в течение 1 часа (авт. св. СССР 1037441). Поскольку хлористый алюминий, особенно при нагревании, вызывает изомеризацию алкилбензолов, в том числе дезалкилирование и переалкилирование, процесс сопровождается образованием целого ряда побочных продуктов, в частности до 8% α,α-дифенилацетона и до 40% других примесей.

Известен способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов, взятый за прототип, по которому в реактор вначале загружают алкилбензол и 1-хлор-1-фенилацетон, затем при перемешивании порциями добавляют безводный хлористый алюминий таким образом, чтобы температура реакционной массы не превышала 50^oС (пат. РФ 2151138). После загрузки всего количества хлористого алюминия (используемого в избытке по отношению к 1-хлор-1-фенилацетону) реакционную массу выдерживают при перемешивании и температуре 50-60^oС в течение 1,0-1,5 часов. Такая последовательность загрузки реагентов позволяет снизить протекание побочных реакций, в том числе реакции диспропорционирования алкилбензола, но не исключает их полностью. Массовая доля основного вещества при получении 1-фенил-1-(алкил)-фенилацетонов достигает 80-85%, примесей от 15 до 20%. Кроме того, постепенная загрузка безводного хлористого алюминия в ходе самого процесса в производственных условиях весьма затруднительна, а нарушение равномерности этой загрузки на практике ведет к увеличению образования побочных продуктов.

Цель предлагаемого изобретения - повышение качества целевого продукта и его выхода за счет исключения протекания побочных реакций, в частности реакции диспропорционирования алкилбензолов, и упрощения технологии.

Цель достигается за счет использования способа получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов взаимодействием 1-хлор-1-фенилацетона с алкилбензолами в присутствии безводного хлористого алюминия с последующей выдержкой реакционной массы и выделением целевого продукта известным способом. При этом сначала получают комплекс 1-хлор-1-фенилацетона с хлористым алюминием в хлористом метилене, или хлороформе, или четыреххлористом углероде при температуре 20-30^oС, а затем вводят его во взаимодействие с алкилбензолом при температуре 30-50^oС.

Пример реализации способа Способ заключается во взаимодействии 1-хлор-1-фенилацетона с алкилбензолами в присутствии эквимолярного количества безводного хлористого алюминия в среде хлористого метилена. При этом в реактор сначала загружают растворитель и безводный хлористый алюминий (в один прием), к полученной суспензии при охлаждении и перемешивании постепенно прибавляют 1-хлор-1-фенилацетон в том же растворителе. Смесь перемешивают при 20-30^oС до получения гомогенного раствора комплекса. К этому раствору при перемешивании и нагревании постепенно прибавляют избыток алкилбензола. Реакционную массу перемешивают при температуре 30-50^oС не менее 3 часов. Затем проводят обычную обработку реакционной массы и выделение целевого продукта. После отгонки растворителей получают 1-фенил-1-(алкил)фенилацетоны с массовой долей основного вещества 90-95% (по данным ГЖХ).

Предложенная последовательность проведения процесса почти полностью исключает протекание побочных процессов, в том числе реакции диспропорционирования алкилбензолов. Ввиду большей реакционной способности 1-хлор-1-фенилацетона по сравнению с простыми галоидными алкилами продукты алкилирования алкилбензолов, например, хлористым метиленом в условиях опыта не образуются. В отличие от ряда известных способов безводный хлористый алюминий используется в эквимолярном по отношению к 1-хлор-1-фенилацетону количестве, а сам процесс алкилирования протекает в гомогенной среде, что положительно влияет на выход целевого продукта.

Таким образом, улучшение качества целевого продукта и повышение его выхода достигается за счет изменения последовательности загрузки реагентов и проведения процесса через стадию получения указанного комплекса. Использование безводного хлористого алюминия без избытка существенно сокращает количество отходов производства, а загрузка его в один прием при комнатной температуре упрощает технологию. Связывание хлористого алюминия на первой же стадии процесса в комплекс с 1-хлор-1-фенилацетоном, растворенный в хлористом метилене (хлороформе, четыреххлористом углероде), позволяет легко контролировать проведение следующей стадии алкилирования алкилбензола. Следует отметить, что эта вторая стадия процесса протекает без заметного теплового эффекта. Получаемые по предлагаемому способу 1-фенил-1-(алкил)-фенилацетоны могут быть использованы для получения 2-(диарилацетил)-индандионов-1,3 без дополнительной очистки и, в частности, без вакуумной перегонки.

Пример 1. Получение 1-фенил-1-(этил)фенилацетона.

В стеклянный реактор вместимостью 100 мл, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, помещают 30 мл хлористого метилена и 14,3 г (0,107 моля) безводного хлористого алюминия. Из капельной воронки при охлаждении (на бане с холодной водой) и перемешивании прибавляют смесь 18 г (0,1 моля в пересчете на 100%-ный) 1-хлор-1-фенилацетона и 20 мл хлористого метилена с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы была не выше 30^oС. Смесь перемешивают при этой температуре 1 час. При этом хлористый алюминий полностью переходит в раствор. К полученному темно-вишневому раствору комплекса 1-хлор-1-фенилацетона с хлористым алюминием в хлористом метилене при перемешивании и температуре 30-50^oС постепенно прибавляют 40 мл этилбензола. Реакционную массу перемешивают при этой температуре 4 часа. После охлаждения ее выливают в стакан со смесью льда и концентрированной соляной кислоты, несколько минут перемешивают и переносят обратно в реактор. Отгоняют при перемешивании хлористый метилен. Остаток охлаждают, нижний водный слой отделяют, дважды экстрагируют этилбензолом (порциями по 20 мл). Экстракты объединяют с основным органическим слоем и дважды промывают водой. В вакууме водоструйного насоса отгоняют этилбензол. Кубовый остаток - коричневую маслянистую жидкость анализируют методом ГЖХ. Согласно анализу получают продукт с массовой долей 1-фенил-1-(п-этил- и о-этил)фенилацетона около 95% (32,4% о-изомера и 62,8% п-изомера). Перегонкой технического продукта в вакууме получают 20,4 г (85,7%) желтой масляной жидкости с т.кип. 158-163^oС/1 мм, n²⁰_D 1,5662. Аналогичные результаты получаются при проведении реакции в среде хлороформа или четыреххлористого углерода.

Пример 2. Получение 1-фенил-1-(метил)фенилацетона Методом, описанным в примере 1, из 18 г 1-хлор-1-фенилацетона, 40 мл толуола и 14,3 г хлористого алюминия в 50 мл хлористого метилена получают 1-фенил-1-(метил)фенилацетон с содержанием основного вещества 97,7% (30,8% о-изомера и 66,9% п-изомера).

Аналогично получают другие 1-фенил-1-(алкил)фенилацетоны.

Результаты опытов см. в таблице.

Формула изобретения

Способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетонов взаимодействием 1-хлор-1-фенилацетона с алкилбензолами в присутствии безводного хлористого алюминия с последующей выдержкой реакционной массы и выделением целевого продукта известным способом, отличающийся тем, что сначала получают комплекс 1-хлор-1-фенилацетона с хлористым алюминием в хлористом метилене, или хлороформе, или четыреххлористом углероде при температуре не выше 30^oС, а затем вводят его во взаимодействие с алкилбензолом при 30-50^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1