СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-МЕТИЛ-6-НИТРОФЕНОЛА Российский патент 1994 года по МПК C07C205/22 

Изобретение относится к области химии ароматических нитросоединений, а именно, к усовершенствованному способу получения 2-метил-6-нитрофенола формулы
который используется в качестве полупродукта для синтеза веществ, обладающих широким спектром биологической активности.

Известен метод одновременного нитрования и гидроксилирования толуола при действии надазотистой кислоты на толуол [1] :
CHNO₂
Основным недостатком приведенного метода является низкий выход целевого продукта (не более 10% ), а также сложность его выделения из смеси образующихся продуктов. Другой известный метод получения целевого продукта заключается в нитродекарбоксилировании 3-метилсалициловой кислоты [2] :

Выход конечного продукта по этому методу составляет 10,7% .

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 2-метил-6-нитрофенола диазотированием о-толуидина 3-6 кратным избытком нитрита натрия с последующей заменой диазогруппы на гидроксильную и одновременным нириброванием окислами азота промежуточного образующегося о-крезола при 140-70^оС [3]

Окислы азота необходимые для нитрования образовывались из избытка нитрита натрия и 50% серной кислоты. В зависимости от условий проведения реакции выход колебался в пределах 14-24% . К недостаткам прототипа следует отнести низкий выход конечного продукта, а также использование вредных окислов азота в процессе нитрования.

Целью изобретения является повышение выхода 2-метил-6-нитрофенола.

Поставленная цель достигается тем, что о-крезол обрабатывают нитритом натрия в среде трифторуксусной и ледяной уксусной кислоты в присутствии моногидрата ацетата меди при мольном соотношении о-крезол : нитрит натрия : моногидрат ацетата меди : трифторуксусная кислота, равном 1: (1,5-2,5): (0,5-0,6): (4-10,7) при 5-10^оС в течение 2-2,5 ч с последующим окислением промежуточного медного комплекса 2-метил-6-нитрофенола по схеме:
H₃C
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Готовят раствор 10 г (0,05 М) моногидрата ацетата меди в 30 мл (0,4 М) трифторуксусной кислоты при комнатной температуре. Полученный раствор разбавляют 50 мл уксусной кислоты и растворяют в нем при комнатной температуре и перемешивании 10,8 г (0,1 М) о-крезола. В полученный раствор вносят при 5-10^оС и перемешивании 13,8 г (0,2 М) нитрита натрия в течение 2 ч. После выдержки в течение 8 ч реакционную массу выливают при перемешивании в 0,5 л воды, содержащей 3 г мочевины. Полученную массу подвергают перегонке с паром. Получают 11 г (71,8% ) 2-метил-6-нитрофенола с температурой плавления 70^оС.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 при 0^оС получают 10 г (65,4% ) целевого продукта.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 при 15^оС получают 9,3 г (60,8% ) целевого продукта.

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1 при добавлении 10,35 г (0,15 М) нитрита натрия получают 10,5 г (68,8% ) целевого продукта.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 при добавлении 17,25 г (0,25 М) нитрита натрия получают 11,05 г (72% ) целевого продукта.

П р и м е р 6. Аналогично примеру 1 при добавлении 8 г (0,04 М) ацетата меди получают 10 г (65,4% ) целевого продукта.

П р и м е р 7. Аналогично примеру 1 при добавлении 12 г (0,06 М) ацетата меди получают 11 г (71,8% ) целевого продукта.

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 при проведении реакции в смеси 25 мл (0,33 М) трифторуксусной и 55 мл уксусной кислот получают 9,7 г (63,4% ) целевого продукта.

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1 при проведении реакции в 80 мл (1,07 М) трифторуксусной кислоты получают 11,1 г (72,5% ) целевого продукта.

П р и м е р 10. Аналогично примеру 1 при добавлении нитрита натрия в течение 1,75 ч получают 11 г (71,8% ) целевого продукта.

П р и м е р 11. Аналогично примеру 1 при добавлении нитрита натрия в течение 2,2 ч получают 11 г (71,8% ) целевого продукта.

П р и м е р 12. Аналогично примеру 1 добавляют 6,9 г (0,1 М) нитрита натрия в течение 2 ч. После выдержки в течение 1 ч при комннатной температуре и перемешивании реакционную массу разбавляют 0,5 л воды. Выпавшие кристаллы красно-фиолетового цвета отделяли фильтрованием, промывают 0,5 л холодной воды. После высушивания на воздухе и промывки 0,2 л этанола получают 13 г (78% ) медного комплекса 2-метил-6-нитрозофенола с Т. пл. 209^оС.

Найдено, % : С 50,37; 50,44; Н 3,35; 3,50; N 8,56. 8,35; Cu 19,03; 19,18.

С₁₄Н₁₂N₂O₄Cu.

Вычислено, % : С 50,60; Н 3,61; N 8,43; Cu 19,28.

УФ-спектры в воде λ₁ = 336 нм lg ε₁ = 3,55, λ₂ = 421 нм, lg ε₂ = 3,07, λ₃ = 530, lg ε₃ = 3,19.

П р и м е р 13. Готовят раствор 16,6 г (0,05 М) медного комплекса 2-метил-6-нитрозофенола в смеси 100 мл уксусной кислоты и 20 мл концентрированной соляной кислоты. В полученный раствор вносят при 40-45^оС и перемешивании 50 мл (0,5 М) 34% перекиси водорода в течении 1,5 ч. После нагревания в течение 2 ч при 70-75^оС реакционную массу разбавляют 150 мл воды и перегоняли с паром. Получают 13,1 г (86% ) 2-метил-6-нитрофенола с Т. пл. 70^оС.

П р и м е р 14. Аналогично примеру 13 без добавления перекиси водорода при выдержке реакционной массы в течение 8 ч при 70-75^оС получают 13 г (85,3% ) целевого продукта.

П р и м е р 15. Аналогично примеру 13 без добавления перекиси водорода при выдержке реакционной массы в течение 8 ч при комнатной температуре получают 12,7 г (83,4% ) целевого продукта.

Таким образом, используя предложенный метод удается значительно повысить выход целевого продукта по сравнению с прототипом. (56) J. Chem Soc. , N 3, 939, 1952.

J. Org. Chem. , 23, N 4, 648, 1958.

J. Chem. Soc, N 6, 2437, 1952.

Использование изобретения: в качестве полупродукта для синтеза веществ, обладающих биологической активностью. Сущность изобретения: 2-метил-6-нитрофенол, выход 72 - 86% , т. пл. 70С. Реагент 1: о-крезол. Реагент 2: нитрит натрия. Условия реакции: в среде трифторуксусной и ледяной уксусной кислот в присутствии ацетата меди моногидрата при молярном соотношении о-крезол : нитрит натрия : ацетат меди моногидрат : трифторуксусная кислота 1 : (1,5 - 2,5) : (0,5 - 0,6) : (4 - 10,7) при 5 - 10С в течение 2 - 2,5 ч и выдержкой в течение 7 - 9 ч с последующим окислением медного комплекса 2-метил-6-нитрозофенола.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-МЕТИЛ-6-НИТРОФЕНОЛА исходя из производных толуола, включающий обработку нитритом натрия в кислой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве производного толуола используют о-крезол и процесс проводят обработкой последнего нитритом натрия в среде трифторуксусной и ледяной уксусной кислот в присутствии ацетата меди моногидрата при молярном соотношении о-крезол: нитрит натрия: ацетат меди моногидрат : трифторуксусная кислота 1 : 1,5 - 2,5 : 0,5 - 0,6 : 4 - 10,7, при 5 - 10^oС в течение 2 - 2,5 ч и выдержкой в течение 7 - 9 ч с последующим окислением промежуточного медного комплекса 2-метил-6-нитрозофенола.