СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-БРОМ-4-ГИДРОКСИБЕНЗАЛЬДЕГИДА Российский патент 1994 года по МПК C07C47/55 C07C47/56 C07C45/63 

Описание патента на изобретение RU2024482C1

Изобретение относится к альдегидам, в частности к 3-бром-4-гидроксибензальдегида (I), который обладает бактериостатической активностью, и может быть использовано как полупродукт в синтезе душистых веществ, например ванилина.

Известен единственный способ получения 3-бром-4-гидроксибензальдегида (I), заключающийся в том, что суспензию 4-гидроксибензальдегида (II) в хлороформе обрабатывают молекулярным бромом при 0оС, причем молярное соотношение II:Вr2=1,0:(1,0-1,1).

Схема способа-прототипа
HOCHO+Br HOCHO+HBr
Целевой продукт I выделяют путем разбавления реакционной массы петролейным эфиром, фильтрации осадка и перекристаллизации технического I из воды.

Таким путем соединение I получают с выходом 65-75%, т.пл. 124оС.

Воспроизведен способ получения продукта 1 в условиях способа-прототипа (см. таблицу, опыт I). Получен технический целевой продукт с выходом 60%, т.пл. 118-122оС.

Основными недостатками данного способа являются:
необходимость использования дефицитного брома в стехиометрическом (или с небольшим избытком) отношении к II, а именно (1,0-1,1):1,0 соответственно;
потери половинного количества брома с неутилизируемыми отходами бромистоводородной кислоты (смотри схему способа-прототипа);
необходимость очистки технического целевого продукта от примесей продуктов более глубокого бромирования бензольного кольца (см. таблицу, опыт I);
длительность процесса (24 ч);
относительно низкий и нестабильный выход целевого продукта.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается предложенным способом получения 3-бром-4-гидроксибензальдегида (1) с использованием взаимодействия 4-гидроксибензальдегида с бромом и хлоруглеводоpода при 0оС, отличительной особенностью которого является то, что используют бром в виде раствора в хлоруглеводороде, к 4-гидроксибензальдегиду добавляют воду, бром, а затем серную кислоту и пероксид водорода, и процесс ведут при мольном соотношении 4-гидроксибензальдегида, брома и пероксида водорода, равном 1:(0,53-0,58); (0,53-0,58).

Схема заявляемого способа
H2O2 Целевой продукт I выделяют путем фильтрации. Получают соединение I с выходом 86-88%, т.пл. 123-124оС (лит. т.пл. 124оС/5/), хроматографически чистый.

В заявляемом способе молекулярный бром используют в виде 23-26%-ного раствора в соответствующем хлоруглеводороде. Перекись водорода используют в виде 28-34%-ного водного раствора (ГОСТ 177-77).

В качестве низшего хлоруглеводорода используют дихлорэтан, хлороформ или хлористый метилен, которые обладают хорошей растворимостью по отношению к брому и ограниченной растворимостью по отношению к исходному II и целевому продукту I.

Для поглощения бромистого водорода и осуществления реакции его окисления до молекулярного брома перекисью водорода в качестве второй фазы, несмешивающейся с хлоруглеводородом, исследованы вода и водный раствор серной кислоты.

Как видно из таблицы использование двухфазной системы хлоруглеводород-вода (опыты 2-5) не позволяет достичь поставленной цели, а именно повышения выхода целевого продукта 1 по сравнению со способом-прототипом. Кроме того, технический целевой продукт значительно уступает по качеству техническому целевому продукту, полученному по способу-прототипу (сравни результаты опыта I с опытами 2-5).

Желаемый эффект бромирования соединения II с целью получения продукта 1 (схема заявляемого способа) достигается при использовании вместо воды раствора серной кислоты (опыты 6-14). Возможность реализации заявляемого способа получения I из II в присутствии серной кислоты была непредсказуема, поскольку это не согласуется с литературными данными (6) об окислении замещенных бензальдегидов в соответствующие бензойные кислоты молекулярным бромом в растворе серной кислоты.

В заявляемом способе серную кислоту используют в виде 20-30%-ного водного раствора (опыты 7,8,9,12,13). Использование кислоты с концентрацией ниже 20 и выше 30% не позволяет достичь значительного повышения выхода целевого продукта по сравнению с верхним пределом способа-прототипа (опыты 6,10,11,14).

Из таблицы видно, что использование небольшого избытка брома, а также перекиси водорода, а именно 3-8% сверх стехиометрии по уравнению 2 является достаточным для получения стабильного выхода (86-88%) технического целевого продукта (опыты 7-9 и 12-13).

Использование совокупности вышеуказанных отличий позволяет по сравнению с прототипом:
- утилизировать выделяющуюся бромистоводородную кислоту путем окисления in situ до молекулярного брома перекисью водорода, что позволяет выполнить процесс безотходным по брому;
сократить расход молекулярного брома на реакцию в два раза;
получать целевой продукт со стабильным и повышенным на 13-23% выходом (в способе-прототипе выход I нестабилен и колеблется в пределах 65-75%, в заявляемом способе выход целевого продукта составляет 86-88%);
сократить продолжительность процесса на 18 часов (в прототипе процесс идет 24 ч, в заявляемом способе - 6 ч).

Нижеследующий пример иллюстрирует заявляемый способ.

П р и м е р 1. К смеси 12,21 г (0,1 моля) II, 42 мл дихлорэтана и 16 мл 25% -ного водного раствора серной кислоты, охлажденной до 0оС, при перемешивании в течение 2,0 ч прибавляют раствор 8,8 г (0,055 моля) брома в 20 мл дихлорэтана. Затем к реакционной массе при той же температуре в течение 1,0 ч прибавляют 6,0 мл 28%-ной перекиси водорода (0,055 моля). После 2-часовой выдержки при 0оС осадок отфильтровывают, промывают его ледяной водой и сушат на воздухе или при 60оС до постоянной массы.

Получают 17,7 г технического 3-бром-4-гидроксибензальдегида (88,0%, считая на II) с т.пл. 123-124оС, хроматографически чистый.

П р и м е р ы 2-12,14 приведены в таблице.

П р и м е р 13. К смеси 12,21 г (0,1 мол.) 4-гидроксибензальдегида (II), 42 мл дихлорэтана и 12,7 мл воды, охлажденной до 0оС, при перемешивании в течение 2 ч прибавляют раствор 9,3 г (0,058 мол.) брома в 20 мл дихлорэтана. Затем к реакционной массе по каплям и перемешивании прибавляют 3,3 мл охлажденной серной кислоты (92,1%), поддерживая температуру в массе 0оС. К полученной смеси в течение 1 ч прибавляют 6,3 мл 28%-ной перекиси водорода (0,058 мол) при той же температуре. После 2-часовой выдержки при 0оС осадок отфильтровывают, промывают ледяной водой и сушат на воздухе или при 60оС до постоянной массы.

Получают 17,71 г технического 3-бром-4-гидроксибензальдегида (88,1%, считая на II) с т.пл. 123-124оС, хроматографически чистый.

П р и м е р 15. К смеси 91,58 г (0,75 мол.) 4-гидроксибензальдегида (II), 315 мл дихлорэтана и 99,7 мл воды, охлажденной до 0оС, при перемешивании в течение 2 ч прибавляют 66,0 г (0,413 мол.) брома в 150 мл дихлорэтана. Затем к реакционной массе медленно прибавляют при перемешивании 20,3 мл охлажденной серной кислоты (92,1%) с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не превышала 0оС.

К полученной смеси в течение 1 ч прибавляют 45 мл 28%-ной перекиси водорода (0,413 мол) при перемешивании и той же температуре. Далее поступают аналогично примеру 13.

Получают 135,85 г технического 3-бром-4-гидроксибензальдегида (90,1%, считая на II) с т.пл. 123-124оС, хроматографически чистый.

Похожие патенты RU2024482C1

название год авторы номер документа
4-АЦЕТИЛ-7-БРОМИМИДАЗО (4,5-В)ИНДОЛ-2-ТИОН, ОБЛАДАЮЩИЙ СВОЙСТВОМ ВОССТАНАВЛИВАТЬ ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1991
  • Вележева В.С.
  • Мельман А.И.
  • Томчин А.Б.
  • Марышева В.В.
  • Спивакова Р.П.
  • Смирнов А.В.
RU2024525C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-(2`-ЦИАНОЭТИЛ)-4-МЕТОКСИ-5-АМИНО-6-ТИО-1,6-ДИГИДРОПИРИМИДИНА 1992
  • Сафонова Т.С.
  • Немерюк М.П.
  • Седов А.Л.
RU2035454C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-(2,5-ДИМЕТИЛФЕНОКСИ) 2,2-ДИМЕТИЛПЕНТАНОВОЙ КИСЛОТЫ 1990
  • Глушков Р.Г.
  • Львов А.И.
  • Давыдова Н.К.
  • Сизова О.С.
  • Санжарова Г.М.
  • Полякова М.Я.
SU1804716A3
11β -АЦИЛОКСИ- 17α -ГИДРОПЕРОКСИ- 16α -МЕТИЛПРЕГНАНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ МЕСТНОЙ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТЬЮ 1991
  • Глушков Р.Г.
  • Гриненко Г.С.
  • Баюнова В.И.
  • Савинова Т.С.
  • Малютина О.Ф.
  • Машковский М.Д.
  • Каминка М.Э.
  • Никитин В.Б.
  • Енгалычева Г.Н.
  • Сергеев П.В.
  • Духанин А.С.
RU2030421C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3 β - ГИДРОКСИПРЕГН-5-ЕН-20-ОНА 1989
  • Сорокина Н.П.
  • Гриненко Г.С.
  • Давыдова В.К.
  • Попок Е.Б.
RU2026865C1
ПРОИЗВОДНЫЕ 4-АЦЕТИЛ-ИМИДАЗО(4,5-В)ИНДОЛ-2-ТИОНА, ОБЛАДАЮЩИЕ ПРОТИВОГИПОКСИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ И ВИРУСИНГИБИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТЬЮ В ОТНОШЕНИИ ВИРУСА ВЕНЕСУЭЛЬСКОГО ЭНЦЕФАЛОМИЕЛИТА ЛОШАДЕЙ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 1991
  • Вележева В.С.
  • Мельман А.И.
  • Томчин А.Б.
  • Катков В.Ф.
  • Смушкевич Ю.И.
  • Смирнов А.В.
  • Фомина А.Н.
  • Николаева И.С.
  • Ильина М.Г.
RU2091382C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,6-ДИХЛОРДИФЕНИЛАМИНА 1992
  • Рябова С.Ю.
  • Боканов А.И.
  • Исакович И.П.
  • Кузовкин В.А.
  • Григорьев Н.Б.
  • Левина В.И.
  • Шведов В.И.
  • Граник В.Г.
RU2061676C1
ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРИДО (3,2-А)КАРБАЗОЛА, ОБЛАДАЮЩИЕ КАРДИОТОНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ 1991
  • Граник В.Г.
  • Гризик С.И.
  • Шаназаров А.К.
  • Машковский М.Д.
  • Южаков С.Д.
  • Долгун О.В.
  • Денисов А.В.
  • Иванюк Т.В.
RU2032685C1
2-МЕТИЛ-3-АЦИЛ-5-ОКСИБЕНЗОФУРАНЫ КАК ПОЛУПРОДУКТЫ ДЛЯ СИНТЕЗА ГИДРОХЛОРИДОВ 2-МЕТИЛ-3-АЦИЛ-4-ДИАЛКИЛАМИНОМЕТИЛ-5-ОКСИБЕНЗОФУРАНА, ОБЛАДАЮЩИХ МЕСТНО-АНЕСТЕЗИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТЬЮ 1990
  • Муханова Т.И.
  • Граник В.Г.
  • Зиновьева Р.А.
SU1732653A1
Способ получения 2-алкиламинометилен-3,9-диоксопирроло(1,2-а)индолов 1990
  • Рябова Светлана Юрьевна
  • Граник Владимир Григорьевич
SU1735285A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 024 482 C1

Реферат патента 1994 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-БРОМ-4-ГИДРОКСИБЕНЗАЛЬДЕГИДА

Использование: в медицине, в частности в качестве антибактериальных средств. Сущность изобретения: продукт - 3-бром-4-гидроксибензальдегид. Реагент 2: бром. Условия реакции: в присутствии пероксида водорода при его молярном соотношении к альдегиду и брому, равном (0,53-0,58):1:(0,53-0,58), в среде хлоруглеводорода и температуре 0°С. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 024 482 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-БРОМ-4-ГИДРОКСИБЕНЗАЛЬДЕГИДА с использованием взаимодействия 4-гидроксибензальдегида с бромом и хлоруглеводорода при 0oС, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышения выхода целевого продукта, используют бром в виде раствора в хлоруглеводороде, к 4-гидроксибензальдегиду добавляют воду, бром, а затем серную кислоту и пероксид водорода и процесс ведут при молярном соотношении 4-гидроксибензальдегида, брома и пероксида водорода 1 : 0,53 - 0,58 : 0,53 - 0,58.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2024482C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИЛАМИНСУЛЬФАТА 2019
  • Ардамаков Сергей Витальевич
  • Герасименко Александр Викторович
  • Лукьянов Игорь Валентинович
RU2717515C1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1

RU 2 024 482 C1

Авторы

Афанасьева В.Л.

Глушков Р.Г.

Ерофеев Ю.В.

Ковалева С.С.

Даты

1994-12-15Публикация

1991-05-05Подача