Способ получения 1-нитроксиадамантана

Авторы патента:

Рябикова Нина Сергеевна (RU)

Кондюков Иван Зиновьевич (RU)

Корнев Михаил Александрович (RU)

Ильин Владимир Петрович (RU)

Ганькин Юрий Александрович (RU)

C07C201/02 - получение эфиров азотной кислоты

Владельцы патента RU 2412155:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл" (RU)

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к способу получения 1-нитроксиадамантана, промежуточного продукта в синтезе 1-адамантанкарбоновой кислоты, принципиального промежуточного продукта в синтезе противовирусного препарата ремантадина. Согласно заявляемому способу адамантан добавляют к 10÷15%-ному раствору нитрата аммония в 98%-ной азотной кислоте, взятой в количестве 4,5÷5,6 массовых частей на 1 часть адамантана при температуре 3÷5°С и затем выдерживают 1,5 часа при 22÷25°С, выливают на лед и отделяют продукт реакции. Выход 1-нитроксиадамантана согласно предлагаемому способу 90-91%.

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно - к способу получения 1-нитроксиадамантана, промежуточного продукта в синтезе 1-адамантанкарбоновой кислоты (1-АКК), основного промежуточного продукта в синтезе ремантадина, противовирусного препарата.

Известен способ получения 1-нитроксиадамантана нитрованием адамантана 98,0%-ной азотной кислотой или растворами уксусной кислоты в азотной кислоте (Моисеев И.К., Беляев П.Г., Дорошенко Р.И. Известия ВУЗов, Химия и химическая технология, 1982 (10), стр.1185-1187).

Использование 98,0%-ной азотной кислоты дает относительно низкий выход 1-нитроксиадамантана (до 72%). Кроме того, образуется примесь 1-нитроадамантана, которая значительно осложняет очистку основного продукта.

Оптимальными условиями, обеспечивающими максимальный выход 1-нитроксиадамантана (80%) являются: кислотная смесь, содержащая 18 молей азотной кислоты и 6 молей уксусной кислоты на 1 моль адамантана, время реакции 3 часа, температура реакции 20°C.

Этот способ получения 1-нитроксиадамантана выбран нами в качестве наиболее близкого аналога предлагаемого изобретения. Его основными недостатками являются:

1. Относительно низкий выход целевого продукта - до 80%.

2. Высокий расход кислот: 9,2 мас.ч. азотной кислоты и 2,6 мас.ч. уксусной кислоты на 1 часть нитруемого адамантана.

3. Образование смеси уксусной и азотной кислот, переработка которых связана с высокой опасностью и загрязнением окружающей среды.

4. Низкое качество получаемого продукта.

Использование 1-нитроксиадамантана без предварительной очистки непосредственно в реакции карбоксилирования муравьиной кислотой в среде серной кислоты показало образование большого количества примеси высокоплавких продуктов, основным из которых является 1,3-адамантандикарбоновая кислота. Образование примеси этого продукта указывает на присутствие в исходном 1-нитроксиадамантане примеси 1,3-динитроксиадамантана, что в свою очередь свидетельствует о значительной степени перенитровывания адамантана при условиях реакции аналога.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание способа получения 1-нитроксиадамантана высокого качества, позволяющего использовать его для получения 1-адамантанкарбоновой кислоты без предварительной очистки от побочных продуктов, а также повысить выход 1-нитроксиадамантана с одновременным уменьшением расхода кислот и получить отработанные кислоты, которые можно перерабатывать известными безопасными технологическими приемами.

Поставленная задача достигается новым способом получения 1-нитроксиадамантана, который осуществляется следующим образом.

Исходный адамантан добавляют к 10÷15%-ному раствору нитрата аммония при температуре 3÷5°C и массовом соотношении 98,0%-ной азотной кислоты к адамантану 4,5÷5,6:1 и завершают реакцию нитрования при температуре 22÷25°C в течение 1,5 часов. Продукт выделяют разбавлением ледяной водой, отфильтровывают, промывают водой и сушат на воздухе до постоянной массы. Выход 1-нитроксиадамантана составляет 90-91% от теории с температурой плавления 102-103°C. Высокое качество полученного 1-нитроксиадамантана подтверждено получением из него 1-АКК карбоксилированием муравьиной кислотой в среде серной кислоты по реакции Коха-Хаафа. При этом выход 1-АКК достигает 95-99% с температурой плавления 177-186°C без примеси высокоплавких продуктов, которые образуются при использовании 1-нитроксиадамантана, полученного по аналогу.

Выход 1-нитроксиадамантана увеличивается при этом на 10-11%. Расход азотной кислоты сокращается практически в два раза, и при этом полностью исключается использование дорогостоящей уксусной кислоты. Отработанная азотная кислота содержит 3÷5% нитрата аммония и может быть легко переработана в нитрат аммония нейтрализацией аммиаком с получением селитры, пригодной для использования в качестве удобрений или в производстве эмульсионных взрывчатых веществ для горнорудной промышленности.

Продолжительность реакции нитрования уменьшается в два раза, что позволяет существенно повысить производительность оборудования.

Приведенные ниже примеры поясняют сущность предлагаемого изобретения. Пример 1

К 45 мл 98%-ной азотной кислоты добавляют 7,5 г нитрата аммония, перемешивают до полного растворения и полученный 10%-ный раствор охлаждают до 3÷5°C, затем добавляют небольшими порциями 13,6 г адамантана. Массовое соотношение азотной кислоты к адамантану 5:1. Прекращают охлаждение и позволяют температуре повыситься до 22÷25°C. При этой температуре дают выдержку 1,5 часа, периодически охлаждая. Экзотермическая фаза реакции продолжается 60-70 мин. По окончании реакции нитрования полученный раствор выливают на лед, отфильтровывают, промывают водой и высушивают на воздухе до постоянного веса. Выход 1-нитроксиадамантана 17,9 г (90% от теории). Точка плавления 102-104°C. ИК-спектр (см^-1): 1615, 1315, 1300, 1284 идентичен спектру образца, полученного по аналогу карбоксилированием продукта по реакции Коха-Хаафа, получен 1-АКК с выходом 99%.

Пример 2

Нитрование адамантана проводят аналогично описанию в примере 1, используя 9,6 г нитрата аммония для получения 12,5%-ного раствора селитры в азотной кислоте. Массовое соотношение азотной кислоты к адамантану 5:1. Получен выход 1-нитроксиадамантана 18,0 г (91% от теории), точка плавления 102-103°C. Выход АКК при использовании неочищенного продукта в реакции Коха-Хаафа составил 95%.

Пример 3

Нитрование адамантана проводили аналогично описанию в примере 1, используя 50 мл 98%-ной азотной кислоты и 13,3 г нитрата аммония (15%-ный раствор). Массовое соотношение азотной кислоты к адамантану 5:1. Получен выход 1-нитроксиадамантана 17,9 г (90% от теории), Т_пл 102-103°C.

Пример 4

Нитрование адамантана проводили аналогично описанию в примере 1, используя 41 мл 98%-ной азотной кислоты и 8,8 г нитрата аммония (12,5%-ный раствор). Массовое соотношение азотной кислоты к адамантану 4,5:1. Получен выход 1-нитроксиадамантана 17,9 г (90% от теории), Т_пл 102-103°C.

Способ получения 1-нитроксиадамантана нитрованием адамантана 98%-ной азотной кислотой, отличающийся тем, что нитрование адамантана осуществляют при температуре 3÷5°С при массовом отношении азотной кислоты к адамантану 4,5÷5,6:1 в присутствии 10÷15% нитрата аммония, завершают реакцию при 22÷25°С в течение 1,5 ч и выделяют продукт разбавлением ледяной водой.

Способ получения нитрооксипроизводных напроксена // 2315035

Способ получения циклогексилнитрата // 2284987

Изобретение относится к технологии органических соединений, а именно к области производства эфиров азотной кислоты. .

Способ получения (нитроксиметил)фенил эфиров производных салициловой кислоты // 2235717

Изобретение относится к способу получения (нитроксиметил)фенил эфиров производных салициловой кислоты формулы (I) где R1 означает OCOR3 группу, где R3 означает метил, этил или линейный или разветвленный С3-С5 алкил;R2 означает водород.

Способ синтеза нитроксиметилфениловых эфиров аспирина и его производных // 2232747

Способ получения жидких нитроэфиров и установка для его осуществления // 2188817

Установка для получения нитроэфиров // 2181070

Изобретение относится к области производства эфиров азотной кислоты. .

Нитраты спиртов, содержащие амидную, динитрометиленовую и нитроаминную группы, способ их получения, 3- (ациламинодинитроалкил)-тетрагидро-1,3-оксазолы и - оксазины, способ их получения // 2146243

Изобретение относится к новым нитратам спиртов общей формулы (I), где R', R", n, m представлены в формуле изобретения, способу их получения путем реакции нитрования 3-(ациламинодинитроалкил)-тетрагидро-1,3-оксазолов и -оксазинов.

Способ получения нитратов моно- и дикарбоновых оксикислот адамантанового ряда // 1329119

Способ получения нитратов алкиладамантанов // 1264548

Способ получения нитроэфиров одноатомных спиртов // 2485092

Изобретение относится к способу получения нитроэфиров одноатомных спиртов, которые находят применение в качестве эффективных цетанповышающих присадок к дизельным топливам

Способ непрерывного получения нитробензола // 2496767

Изобретение относится к способу непрерывного получения нитробензола посредством адиабатического нитрования бензола смесью серной кислоты и азотной кислоты, где реакционную смесь, полученную при нитровании нитробензола, разделяют на водную фазу и органическую фазу, из водной фазы испаряют воду и сконцентрированную серную кислоту, полученную при этом, в такой степени частично возвращают в нитрование и дополнительно серную кислоту концентрации больше 65% мас., в такой степени подают на нитрование, что сумма концентраций ионов металлов, образующих трудно растворимые сульфаты металлов, в реакционной зоне составляет меньше чем 900 мг/л, в расчете на объем водной фазы, содержащей серную кислоту. Надежный способ, в котором осаждение твердых веществ и связанная с этим опасность остановки, которая может привести, например, к выходу из строя контрольно-измерительных приборов, минимизирована. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Способ получения 1,1,2,2-тетракис-(нитроксиметил)-1,2-динитроэтана // 2520964

Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно к способу получения 1,1,2,2-тетракис-(нитроксиметил)-1,2-динитроэтана, который может найти применение в качестве взрывчатого вещества. Согласно предлагаемому способу 1,1,2,2-тетракис-(нитроксиметил)-1,2-динитроэтан получают из 5,5'-бис-(2,2-диметил-5-нитро-1,3-диоксана) путем гидролиза и нитрования продукта гидролиза, при этом гидролиз и нитрование проводят в одну стадию путем обработки концентрированной азотной кислотой. Способ позволяет получать 1,1,2,2-тетракис-(нитроксиметил)-1,2-динитроэтан в одну стадию с хорошим выходом. 1 пр.

Способ получения цетаноповышающих присадок к дизельному топливу // 2532663

Изобретение относится к способу получения цетаноповышающих присадок к дизельному топливу, включающему нитрование вторичных спиртов, где в качестве спиртов используют фракцию вторичных спиртов C6-C9, полученных методом жидкофазного окисления фракции н-алканов C6-C9 водным раствором пероксида водорода в среде метанола на гетерогенном катализаторе ДП-2, и последующему гидрированию реакционной массы на жестком ячеистом катализаторе P1/A2O3, нитрование проводят 5-10- кратным мольным избытком азотной кислоты концентрации 50-80% в присутствии 1-5% масс. от массы азотной кислоты гетерогенного суперкислого катализатора на основе сульфатрованного оксида циркония - ZrO2/SO4 2- /γ-Al2O3 в интервале температур от 0º до 10ºС. Для предотвращения окисления фракции спиртов C6-C9 азотной кислотой процесс проводят в пристутсвии карбамида в количестве 0,5-5%. Технический результат заключается в сокращении затрат на сырье, уменьшение количества сточных вод, уменьшение количества стадий процесса. При добавлении 0,5% масс. получаемой присадки по указанному способу наблюдается прирост цетанового числа в размере 7-11 единиц. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Безопасный способ получения алифатических полинитратов спиртов в промышленных условиях // 2567236

Изобретение относится к способу получения полинитратов многоатомных алифатических спиртов. Способ заключается в нитровании соответствующих многоатомных алифатических спиртов серно-азотными смесями. Нитрование проводят в емкостном реакторе периодического действия, снабженном рубашкой, змеевиком, донным сифоном и нижним аварийным сливом, в который последовательно вводят при перемешивании растворы концентрированной серной и азотной кислот с общим содержанием воды не более 10-15% и смесь индифферентных хлорорганических растворителей. Первый из растворителей представляет собой сравнительно низкокипящий индифферентный хлорорганический растворитель (т.кип. не более 60°С), а второй - сравнительно высококипящий индифферентный хлорорганический растворитель (т.кип. 60-120°С). Затем дозируют нитруемое соединение со скоростью, обеспечивающей температурный режим не выше 16°С. Предлагаемый способ является безопасным и позволяет с высоким выходом получать полинитраты многоатомных алифатических спиртов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Нитратор для получения жидких нитроэфиров // 2603773

Изобретение относится к области производства эфиров азотной кислоты, используемых при получении баллиститных порохов, промышленных взрывчатых веществ и жидких унитарных топлив, конкретно к нитратору для получения жидких нитроэфиров. Предлагаемый нитратор содержит заключенную в корпус с крышкой и вращающуюся на вертикальном валу открытую сверху тарель с закрепленным на ней посредством радиальных перегородок диском и оснащенную загнутыми вверх бортами, образующими торообразную полость, и введенные внутрь торового пространства смесительную трубку, конец которой направлен навстречу вращения тарели и расположен с минимально возможным зазором относительно поверхности тарели, трубку для подачи нитросмеси в центр тарели и трубку для подачи спирта с размещением ее от заборного конца смесительной трубки на расстоянии, соответствующем углу поворота тарели вокруг своей оси на 100-180°. Нитратор снабжен отбойником в виде вертикально размещенной криволинейной пластины с незамкнутой цилиндрической поверхностью, в поперечном сечении представляющей собой дугу сегмента с центральным углом, составляющим 180°. Начало пластины расположено в зоне заборного конца смесительной трубки с последующим продолжением по ходу вращения тарели. Верхний торец пластины прикреплен к внутренней поверхности крышки корпуса, а нижний торец отогнут под углом 25-35° и введен в торовое пространство тарели. При этом радиус дуги отбойника меньше радиуса кромки загнутых бортов тарели. Нитратор позволяет повысить безопасность процесса нитрования за счет создания условий для предотвращения попадания капель реакционной жидкости на поверхность корпуса нитратора и исключения их разложения без применения охлаждения при сохранении габаритов нитратора и времени пребывания в нем. 1 ил.

Топливная композиция для дизельных двигателей // 2604061

Изобретение описывает топливную композицию для дизельных двигателей, характеризующуюся тем, что в качестве присадки к топливу используется смесь 10-25 мас.% смеси алкилнитратов спиртов С6-С9, 10-25 мас.% смеси простых диалкиловых эфиров на основе спиртов С6-С9 и до 100 мас.% дизельного топлива или любого углеводородного растворителя, причем в качестве исходных спиртов С6-С9 для получения смеси алкилнитратов и смеси простых диалкиловых эфиров используют фракцию спиртов C6-C9, полученных методом жидкофазного окисления фракции н-алканов C6-C9 водным раствором пероксида водорода в среде метанола на гетерогенном катализаторе ДП-2, и последующего гидрирования реакционной массы на жестком ячеистом катализаторе Pd/Al2O3. Предлагается также дизельное топливо, содержащее данную присадку в количестве 0,01-0,5 мас.%. Композиция позволяет увеличить цетановое число дизельных топлив на 4-6 единиц и снизить температуру застывания дизельных топлив на 10-15°С. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Способ получения органических нитросоединений // 2611009

Изобретение относится к области химии органических нитросоединений, а именно к способу получения нитросоединений общей формулы RNO2, где R=n-C4H9O-; O2NO(CH2)2O-; O2NO(CH2)2O(CH2)2O-; O2NOCH2CH(ONO2)CH2O-; (O2NOCH2)3CCH2O-; где m=1, 2; где n=2, 3; , которые могут найти применение в производстве высокоэнергетических изделий, лекарств, красителей, полимеров и т.д. Способ заключается в том, что соответствующие спирты либо производные аминов подвергают нитрованию оксидом азота(V) либо его смесью со 100%-ной азотной кислотой в среде низших фторуглеводородов, а процесс проводят при давлении 3-60 бар и температуре 5-40°C при мольном соотношении соответствующего исходного соединения и нитрующего агента 1:(1.1-4.4). Предлагаемый способ позволяет уменьшить пожаро- и взрывоопасность процесса, улучшить его экологические характеристики, а также получать целевые соединения с высоким выходом. 1 з.п. ф-лы, 20 пр.

Способ получения 2-этилгексилнитрата // 2640953

Изобретение относится к способу получения 2-этилгексилнитрата (2-ЭГН) путем нитрования 2-этилгексанола смесью серной и азотной кислот, сепарации кислого продукта с последующей его промывкой. Способ характеризуется тем, что в качестве серно-азотной кислотной смеси используют смесь состава, мас.%: HNO3 - 21-33%, H2SO4 - 55-63%, Н2О - остальное до 100%, нитрование серно-азотной кислотной смесью проводится при температуре 15-25°С без применения стабилизирующих добавок, промывка проводится однократно 3-10%-ным раствором NaOH при комнатной температуре и массовом соотношении продукт:раствор от 1:0,3 до 1:0,1 с последующим разрушением образующейся эмульсии 2-ЭГН/вода. Способ позволяет проводить нитрование без стабилизирующих добавок, снизить расход реагентов и количество промывных вод, а также повысить производительность. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.