СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ М-ГАЛОИДФЕНОЛОВ Российский патент 2002 года по МПК C07C37/05 C07C39/26 

Изобретение относится к способу получения м-бром(хлор)фенолов, используемых в производстве красителей, лекарственных средств, фенолоформальдегидных смол.

Известен способ получения м-бромфенола изомеризацией орто- или парабромфенола в присутствии тетрафторсурьмянистой кислоты [заявка 2483403, Франция, опубл. 04.12.1981 (1)] . В реактор из тефлона загружают пара- или ортобромфенол, HSbF₄, выдерживают 55-60 ч при 20^oС и получают м-бромфенол с выходом 25% и 37% соответственно.

Недостатками этого способа являются использование специального аппаратурного оформления, фторсоединений, низкий выход конечного продукта.

Известен также способ получения м-бромированных фенолов изомеризацией п-бромфенола в присутствии хлористого алюминия и газообразного хлористого водорода [Fury L. A. , Pearson D. E. The swamping catalyst effect. YIII. The rearrangement of methylated and brominated phenols// J. Organ. Chem. - 1965. -30, 7, P. 2301-2304 (2)] . Исходный комплекс, п-бромфенол с двойным мольным количеством хлористого алюминия, насыщают хлористым водородом при 130^oC. После перемешивания в течение 9 ч и обычной обработки получают 54% м-бромфенолал и 46% п-бромфенола. Недостатками этого способа являются неудовлетворительное качество целевого продукта, использование при высокой температуре газообразного хлористого водорода, низкий выход.

Известен также способ получения мета-бромфенола диазотированием мета-броманилина [Хиккинботтом. Реакции органических соединений. М. , ОНТИ - 1939 - С. 437(3)] амилнитритом в смеси метилового спирта и серной кислоты с последующим разложением выделившегося осадка соли диазония в воде. Выход м-бромфенола 22,3%.

Недостатком этого способа является низкий выход целевого продукта.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности является способ получения м-галоидфенолов диазотированием м-галоиданилина в серной кислоте нитритом натрия в эквимольном соотношении с последующим замещением диазогруппы на оксигруппу при прибавлении соли диазония к смеси безводного сульфата натрия, серной кислоты и воды при 130-135^oС с одновременной отгонкой целевого продукта. Выход м-бромфенола в расчете на м-броманилин составляет 66% [Синтезы органических препаратов. Сборник. М. , ИЛ, 1952, 3, с. 117 (4)] .

Недостатками этого способа являются жесткий температурный режим (130-135^oС) при разложении диазосульфата, большой избыток серной кислоты (8-кратное соотношение), низкий рН погонов, длительность процесса разложения.

Вследствие вышеприведенных недостатков способ малопригоден для промышленной реализации.

Задачей настоящего изобретения является расширение сырьевой базы и разработка нового способа, пригодного для промышленного применения.

Задача решается предлагаемым способом получения м-галоидфенола, диазотированием нитритом натрия м-аминофенола в среде галоидоводородной кислоты и ацетона с последующим разложением путем прибавления диазониевой соли к раствору соли галогенида одновалентной меди в растворе галоидоводородной кислоты при 30-35^oС.

Ацетон берут в количестве 500-1000 об. ч. на 1 моль м-аминофенола.

Соль галогенида одновалентной меди по отношению к м-аминофенолу используют в обычном для данной реакции соотношении.

Выход готового продукта составляет 66-74%.

Отличием предложенного способа от известного является использование м-аминофенола в качестве исходного мета-производного анилина и проведение реакции диазотирования в смеси ацетона и галоидоводородной кислоты с последующим разложением путем прибавления образовавшейся диазониевой соли в раствор соли галогенида одновалентной меди в галоидоводородной кислоте при температуре 30-35^oС.

Технология получения м-галоидфенолов по предлагаемому способу заключается в следующем: м-аминофенол смешивается с галоидоводородной кислотой и ацетоном, взятым в количестве 500-1000 об. ч. на 1 моль м-аминофенола, и диазотируется при добавлении водного раствора стехиометрического количества нитрита натрия, причем реагирующие компоненты могут сливаться одновременно, или к раствору гидрохлорида амина прикапывают водный раствор нитрита натрия. Полученную диазониевую соль приливают по каплям на раствор галогенида одновалентной меди в одноименной кислоте при 30-35^oС, ацетон отгоняют, целевой продукт экстрагируют несмешивающимся с водой растворителем, отделяют на воронке раствор м-галоидфенола. Нитрит натрия, моногалогенид меди и галоидоводородную кислоту используют в обычном для реакций диазотирования соотношении.

В предлагаемом способе в качестве исходного амина используется м-аминофенол - полупродукт производства п-аминобензойной кислоты, известного противотуберкулезного средства [Машковский М. Д. Лекарственные средства. М. , Медицина, 1993, т. 2, с. 372 (5)] .

По литературным данным м-хлорфенол можно получить из м-хлоранилина аналогично м-бромфенолу [Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. М. , Химия, 1969, с. 321 (6)] . Выход целевого продукта в данном случае составляет 67%.

При просмотре литературы нами не были обнаружены данные о возможности получения м-галоидфенолов из м-аминофенола.

Диазотирование аминофенолов обычным способом дает соли гидроксибензолдиазония, однако в тех случаях, когда аминофенол плохо растворяется в кислоте или легко окисляется, возникают определенные трудности [Эфрос Л. С. , Горелик М. В. Химия и технология промежуточных продуктов. Л. , Химия, 1980, с. 417 (7)] . Известно также, что соединения, содержащие активные заместители - окси- или аминогруппы, легко вступают в реакцию азосочетания с диазосоединениями [Воронцов И. И. Производство органических красителей. М. , Госхимиздат, 1962, с. 99, 107 (8)] , которая является побочной при получении галоидпроизводных.

Диазотирование м-аминофенола в галоидоводородной кислоте с целью получения м-галоидфенола не приводит к хорошему выходу (см. пример 1А) из-за плохой его растворимости. Увеличение количества галоидоводородной кислоты и добавление галогенидов меди на стадии диазотирования также не позволяет получить выход выше 40% (пример 1Б).

Таким образом, использование м-аминофенола в реакции диазотирования с целью получения м-галоидфенолов с достаточно высоким выходом не является очевидным.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами
Пример 1А. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой, помещают 11,06 г (0,10 моль) м-аминофенола, 45 мл (0,30 моль) (~ 40%) концентрированной бромистоводородной кислоты, охлаждают на ледяной бане и при (-2)-0^oС сливают к образовавшейся суспензии раствор 6,9 г нитрита натрия (0,10 моль) в 13 мл воды. Диазониевую соль загружают при 30-35^oС к раствору 9 г (0,06 моль) однобромистой меди в 15 мл (0,10 моль) бромистоводородной кислоты, экстрагируют толуолом, получают 100 мл толуольного раствора, содержащего, по данным ГЖХ, 6,2 г м-бромфенола, что составляет 35,8% в расчете на исходный м-аминофенол.

Пример 1Б. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой, помещают 90 мл (0,60 моль) бромистоводородной кислоты, 5,6 г (0,06 моль) однобромистой меди, 11,06 г (0,10 моль) м-аминофенола и при 0-3^oС сливают раствор 6,9 г (0,10 моль) нитрита натрия в 13 мл воды. Полученный раствор нагревают в присутствии 85 мл толуола до 60^oС, органический слой отделяют. Получают 96 мл толуольного раствора м-бромфенола. Содержание целевого продукта, по данным ГЖХ, 6,7 г/100 мл.

Выход м-бромфенола в расчете на м-аминофенол составляет 37,3%.

Пример 2. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой, помещают 180 мл ацетона, 22,1 г (0,20 моль) м-аминофенола, 75 мл (0,50 моль) концентрированной бромистоводородной кислоты (~ 40%), охлаждают на ледяной бане и при (-2)-0^oС сливают 13,8 г (0,20 моль) нитрита натрия в 26 мл воды. Раствор диазониевой соли при 30-35^oС приливают по каплям к раствору 11,2 г (0,08 моль) однобромистой меди в 25 мл (0,16 моль) бромистоводородной кислоты, ацетон отгоняют, экстрагируют м-бромфенол 200 мл толуола. Толуол упаривают, продукт перегоняют под вакуумом. Получают 25,6 г м-бромфенола, температура кипения 90-92^oС при 8-10 мм рт. ст. Выход в расчете на м-аминофенол составляет 74%.

Пример 3. Синтез осуществляют в условиях примера 2 с тем отличием, что используют концентрированную (36%) хлористоводородную кислоту и однохлористую медь, взятую в количестве 0,80 моль на 1 моль м-аминофенола.

Получают 16 г м-хлорфенола, температура кипения 80-82^oС при 10-12 мм рт. ст. Выход в расчете на м-аминофенол 62%.

Пример 4. В колбу загружают 100 мл ацетона и 45 мл бромистоводородной кислоты (0,33 моль), при охлаждении льдом прибавляют по каплям, одновременно, раствор 22,1 г (0,20 моль) м-аминофенола в смеси 15 мл ацетона и 25 мл бромистоводородной кислоты (0,17 моль) и раствор 13,8 г (0,20 моль) нитрита натрия в 26 мл воды.

Далее процесс проводят, как описано в примере 2. Получают 22,9 г м-бромфенола, температура кипения 90-92^oС при 10-12 мм рт. ст. Выход в расчете на м-аминофенол 66%.

Пример 5. Синтез осуществляют в условиях примера 2 с тем отличием, что используют 200 мл ацетона. Получают 24 г перегнанного м-бромфенола. Выход в расчете на м-аминофенол 69,5%.

Изобретение относится к синтезу м-галоидфенолов общей формулы

где Х = Br, Cl, использующихся для производства красителей, лекарственных средств, фенолформальдегидных смол. Способ осуществляют путем диазотирования нитритом натрия мета-производного анилина, в качестве которого используют м-аминофенол. Диазотирование проводят в смеси галоидводородной кислоты и ацетона. Ацетон берут в количестве 500-1000 об. ч. на 1 моль м-аминофенола. Полученную диазониевую соль разлагают в присутствии галогенида одновалентной меди при 30-35^oС. Технический результат - расширение сырьевой базы и разработка нового промышленного способа получения м-галоидфенола. 1 з. п. ф-лы.

1. Способ получения м-галоидфенолов формулы

где Х = Br, Cl, диазотированием мета-производных анилина в минеральной кислоте нитритом натрия с последующим разложением соли диазония в присутствии минеральной кислоты, отличающийся тем, что в качестве производного анилина используют м-аминофенол, диазотирование проводят в смеси галоидоводородной кислоты и ацетона, полученную соль разлагают при прибавлении к раствору соли галогенида одновалентной меди в галоидоводородной кислоте при 30-35^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ацетон берут в количестве 500-1000 об. ч. на 1 моль м-аминофенола.