Изобретение относится к способам получения эфиров фторированных кислот, а именно бромдифторуксусной кислоты, в частности этилбромдифторацетата.
Этилбромдифторацетат является важным интермедиатом в синтезе многих фармацевтических препаратов, а также средств защиты растений. (A. Tarui et al, Org. Biomol. Chem., 2014. 12, pp. 6484-6489, WO 2014004064 (A1)).
Известно большое количество способов получения этилбромдифторацетата, большинство из которых основано на взаимодействии галогенангидридов бромдифторуксусной кислоты с этиловым спиртом. Известны различные способы получения этих галогенангидридов, большинство из них включает стадию гидролиза различных 1,1-дифтортетрагалогенэтанов - CF2BrCFClBr, CF2BrCBr2 или CF2BrCF2Br олеумом при катализе соединениями ртути.
Известен способ получения этилбромдифторацетата с выходом 34% при кипячении 1,1,2-трифтор-1,2-дибром-2-хлорэтана с 3-х кратным избытком SO3 (использовали 60% олеум) при катализе окисью ртути. Образующийся при этом бромдифтрацетилфторид далее подвергали взаимодействию с раствором фтористого калия в этаноле. (Paletta О. et al., Collect. Czech. Chem. Commun. (1970) 35(4), pp. 1302-1306).
Известен также способ получения этилбромдифторацетата с выходом 85% взаимодействием 1,1,2-трифтор-1,2-дибром-2-хлорэтана с 1,5 кратным избытком SO3 (использовали 40% олеум) при нагревании в течение 20 часов при 75°C при катализе окисью ртути. Получаемый при этом бромдифторацетилфторид далее подвергали взаимодействию с абсолютным этиловым спиртом. (Morel D., Dawans, Tetrahedron (1977), 33(12), pp. 1445-1447). При этом авторы отмечают, что в отсутствии окиси ртути конверсия 1,1,2-трифтор-1,2-дибром-2-хлорэтана крайне мала.
Известен двухстадийный способ получения этилбромдифторацетата, первая стадия которого заключается в гидролизе 1,1-дифтор-1,2-дибромдигалогенэтана формулы CF2BrCFBrXY, где X и Y - хлор или бром, олеумом концентрации 50-70% до бромдифторацетилхлорида или бромида, вторая - во взаимодействии полученного бромдифторацетилхлорида или бромида с этиловым спиртом. (US 20030032836 (A1), 2003).
Известен способ, в котором исходный 1,1-дифтортетрагалогенэтан вначале окисляют озоном, затем полученная окись при взаимодействии со спиртом приводит к этилбромдифторацетату. (CN 104628559 (А), 2015).
Известен способ, в котором различные 1,1-дифтортетрагалогенэтаны смешивают со спиртом и каким-либо радикальным инициатором, таким как органический пероксид или азо-бис(изобутиронитрил), и далее при нагревании окисляют непосредственно газообразным кислородом, разбавленным каким-либо инертом, получая этилбромдифторацетат. Вместо химического инициирования используют также генерацию радикалов с помощью облучения. (US 5619023 (A), 1997).
Известные методы имеют ряд недостатков, препятствующих их промышленному применению, а именно использование больших количеств агрессивных и опасных реагентов - олеума высокой концентрации при повышенной температуре, катализаторов - солей ртути - соединений, вредных для окружающей среды, либо опасных в работе перикисных соединений.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения этилбромдифторацетата, пригодного для применения в промышленности из промышленно доступного сырья, при этом несложного в аппаратурном оформлении.
Задача решается предлагаемым способом получения этилбромдифторацетата, включающим взаимодействие 2-бромтетрафторэтилгалогенсульфата, где галоген - хлор или фтор, с этиловым спиртом в присутствии основания, и предлагаемым способом получения полупродукта для его получения -2-бромтетрафторэтилхлорсульфата - из тетрафторэтилена, хлористого брома и хлорсульфоновой кислоты.
2-Бромтетрафторэтилфторсульфат получают взаимодействием 1,2-дибром-тетрафторэтана с бромфторсульфатом. (А.В. Фокин, Ю.Н. Студнев, А.И. Рапкин, А.С. Татаринов, Ю.В. Серянов. Известия АН СССР, Сер. хим., 1985, №7, с. 1635-1638) или взаимодействием тетрафторэтилена с бромсукцинимидом и фторсульфоновой кислотой. (Л.С. Герман, Г.И. Савичева. Известия АН СССР. Сер. хим., 1984, №2, с. 478-479).
2-Бромтетрафторэтилхлорсульфат не был описан ранее. Заявляемый способ его получения включает взаимодействие тетрафторэтилена с хлористым бромом в хлорсульфоновой кислоте. Тетрафторэтилен - газ, производимый промышленностью в больших масштабах, используемый при производстве тефлона.
Хлористый бром получают пропусканием газообразного хлора в жидкий бром при охлаждении, при температуре реакционной смеси менее 0°C (хлористый бром устойчив при температурах ниже 5°C). Затем в реакционную смесь добавляют хлорсульфоновую кислоту и, поддерживая температуру в интервале -10°C -0°C в течение всего процесса, добавляют тетрафторэтилен. Молярное соотношение реагентов при этом Br2:Cl2:CF2=CF2:HOSO3Cl составляет 0,5:0,5:1:1,2-2. Полученный продукт отгоняют из реакционной смеси в вакууме и затем перегоняют при атмосферном давлении. Выход 2-бромтетрафторэтил-хлорсульфата более 90%. 2-Бромтетрафторэтилхлорсульфат представляет собой жидкость с температурой кипения 112°C, его строение подтверждено ЯМР-спектрами (см. пример 1).
Заявляемый способ получения этилбромдифторацетата включает взаимодействие 2-бромтетрафторэтилгалогенсульфата, где галоген - хлор или фтор, с этиловым спиртом в присутствии основания, такого как триэтиламин, при охлаждении. Молярное соотношение реагентов при этом (2-бромтетрафторэтилгалоненсульфат основание: этиловый спирт) составляет 1:0,3-1:2-5. Реакцию проводят в интервале температур 0-20°C. Продукт выделяют перегонкой реакционной смеси в вакууме.
Техническим результатом данного изобретения является создание пригодного к промышленному использованию способа получения этилбромдифторацетата, отличающегося высоким выходом и несложным аппаратурным оформлением, исключающим промежуточное образование газообразных фторангидрида или хлорангидрида бромдифторуксусной кислоты, а также отличающегося высоким выходом способа получения полупродукта для синтеза этилбромдифторацетата - 2-бромтетрафторэтилхлорсульфата из доступных реагентов.
Осуществление изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Получение 2,2-бромтетрафторэтилхлорсульфата
В четырехгорлую круглодонную колбу объемом 2 л, снабженную мешалкой, термометром, барботером, холодильником глубокого охлаждения, заполненным смесью ацетона с сухим льдом, со склянкой Тищенко с конц. H2SO4 на выходе, помещают 230,4 г (1,44 моль) брома и охлаждают на бане ацетон - сухой лед до температуры -10°C. Затем при интенсивном перемешивании барботируют расчетное количество хлора (102,2 г (1,44 моль)) таким образом, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 0°C. Далее реакционную массу перемешивают около 30 минут для завершения реакции.
При перемешивании и охлаждении до температуры -10°C в реакционную массу добавляют 685 г (5,9 моль) хлорсульфоновой кислоты и затем барботируют 350 г (3,5 моль) тетрафторэтилена. Температуру реакционной смеси поддерживают в интервале -10-0°C в течение всего процесса. После окончания подачи тетрафторэтилена продукт отгоняют из реакционной смеси в вакууме до температуры кипения 50°C при 50 мм рт.ст. (в кубе остается хлорсульфоновая кислота), а затем ректифицируют. Получают 940 г 2-бромтетрафторэтилхлорсульфата чистотой 97%. Выход 91%. Температура кипения 112°C
ЯМР 19F δ: -70,8, (с, 2F, CF2Br), -87,6 (с, 2F, CF2OSO2Cl)
Пример 2. Получение этилбромдифторацетата
К 15,18 г абсолютного этилового спирта при перемешивании добавляют 0,8 г абсолютного триэтиламина и при охлаждении до 0-5°C и перемешивании по каплям добавляют 32 г (0,11 моль) 2-бромтетрафторэтилхлорсульфата. Далее при той же температуре добавляют еще 4,75 г абсолютного триэтиламина. (Всего добавляют 5,55 г (0,055 моль) триэтиламина). После окончания прибавления реагентов охлаждение убирают и реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры. Продукт отгоняют в вакууме и перегоняют при атмосферном давлении. Получают 15 г (69%) этилбромдифторацетата чистотой 97%.
Т.кип. 111-113°C, ЯМР 1H δ: 1,5 (м., 3H, CH3), 4,5 (м., 2Н, CH2), ЯМР 19F δ: -62,12 (с, CF2Br).
Пример 3. Получение этилбромдифторацетата
К 15,18 г этилового спирта при перемешивании добавляют 0,8 г абсолютного триэтиламина и при охлаждении до 0-5°C и перемешивании добавляют по каплям 31 г (0,11 моль) 2-бромтетрафторэтилфторсульфата. Далее при той же температуре добавляют еще 4,75 г абсолютного триэтиламина. (Всего добавляют 5,55 г (0,055 моль) триэтиламина). После окончания прибавления реагентов охлаждение убирают и реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры, продукт отгоняют в вакууме и перегоняют. Получают 14 г (64%) этилбромдифторацетата чистотой 97%.
Т.кип. 111-113°C, ЯМР 1H δ: 1,5 (м., 3H, CH3), 4,5 (м., 2H, CH2), ЯМР 19F δ: -62,12 (с, CF2Br).
Пример 4. Получение этилбромдифторацетата
К 15,18 г этилового спирта при перемешивании добавляют 0,65 г сухого пиридина и при охлаждении до 0-5°C и перемешивании добавляют по каплям 31 г (0,11 моль) 2-бромтетрафторэтилфторульфата. Далее при той же температуре добавляют еще 3,7 г пиридина. (Всего добавляют 4,35 г (0,055 моль) пиридина). После окончания прибавления реагентов охлаждение убирают, реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры, продукт отгоняют в вакууме и перегоняют. Получают 12,5 г (57%) этилбромдифторацетата чистотой 97%.
Т.кип. 111-113°C, ЯМР 1H δ: 1,5 (м., 3H, CH3), 4,5 (м., 2H, CH2), ЯМР 19F δ: -62,12 (с, CF2Br).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РЕАГЕНТ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ПЕРФТОР-ТРЕТ-БУТИЛЬНОЙ ГРУППЫ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРФТОР-ТРЕТ-БУТИЛ-ЗАМЕЩЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ | 2015 |
|
RU2602240C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСАПЕРФТОРАЛКАНСУЛЬФОКИСЛОТ И ИХ СОЛЕЙ | 2012 |
|
RU2503659C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,3,3-ТРИФТОРПРОПАНАЛЯ | 2008 |
|
RU2378246C1 |
ДВУХСТАДИЙНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-(ФТОРМЕТОКСИ)-1,1,1,3,3,3-ГЕКСАФТОРИЗОПРОПАНА (СЕВОФЛУРАНА) | 2007 |
|
RU2368597C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИ(C-C алкил)АМИНОТРИФТОРСУЛЬФУРАНОВ | 2008 |
|
RU2372331C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТАФТОРПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ | 2020 |
|
RU2758675C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНПОЛИФТОРБЕНЗОЛОВ | 2018 |
|
RU2687554C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИМЕТИЛ(ТРИФТОРМЕТИЛ)СИЛАНА | 2014 |
|
RU2550139C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРФТОРАЛКИЛЙОДИДОВ И БРОМИДОВ | 2020 |
|
RU2739762C1 |
1,1,1,2,3,3-ГЕКСАФТОР-2-ЙОД-3-МЕТОКСИПРОПАН В КАЧЕСТВЕ ПОЛУПРОДУКТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3,3,3-ТЕТРАФТОР-2-ЙОДПРОПИОНИЛ ФТОРИДА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСЛЕДНЕГО | 2017 |
|
RU2641110C1 |
Изобретение относится к способам получения эфиров фторированных кислот, а именно бромдифторуксусной кислоты, в частности этилбромдифторацетата. Этилбромдифторацетат является важным интермедиатом в синтезе многих фармацевтических препаратов, а также средств защиты растений. Настоящим изобретением предлагается способ получения этилбромдифторацетата, включающий взаимодействие 2-бром-тетрафторэтилгалогенсульфата, где галоген - хлор или фтор, с этиловым спиртом в присутствии основания при охлаждении; 2-бромтетрафторэтилхлорсульфат в качестве полупродукта для получения этилбромдифторацетата; а также способ получения 2-бромтетрафторэтилхлорсульфата взаимодействием тетрафторэтилена со свежеполученным из брома и хлора хлористым бромом и хлорсульфоновой кислотой, с последующим выделением его из реакционной смеси отгонкой в вакууме. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 пр.
1. Способ получения этилбромдифторацетата, включающий взаимодействие 2-бромтетрафторэтилгалогенсульфата, где галоген - хлор или фтор, с этиловым спиртом в присутствии основания при охлаждении.
2. Способ по п. 1, в котором взаимодействие проводят при соотношении реагентов 2-бромтетрафторэтилгалогенсульфат:основание:этиловый спирт равном 1:0,3-1:2-5.
3. Способ по п. 1, где в качестве основания используют триэтиламин.
4. Способ по п. 1, в котором продукт выделяют отгонкой из реакционной смеси в вакууме.
5. 2-Бромтетрафторэтилхлорсульфат в качестве полупродукта для получения этилбромдифторацетата.
6. Способ получения 2-бромтетрафторэтилхлорсульфата взаимодействием тетрафторэтилена со свежеполученным из брома и хлора хлористым бромом и хлорсульфоновой кислотой, с последующим выделением его из реакционной смеси отгонкой в вакууме.
7. Способ по п. 6, где взаимодействие ведут при охлаждении до -10-0°С.
8. Способ по п. 6, где соотношение реагентов Br2:Cl2:CF2=CF2:HOSO3Cl составляет 0,5:0,5:1:1,2-2.
JP 2004196724 A, 15.07.2004 | |||
Anderson, John D | |||
O | |||
et al | |||
Предохранительное устройство для паровых котлов, работающих на нефти | 1922 |
|
SU1996A1 |
Fokin, A | |||
V | |||
et al | |||
"Reaction of peroxydisulfuryl difluoride with fluoroalkyl halides" Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya, 1989, (6), 1392-4. |
Авторы
Даты
2016-11-10—Публикация
2015-10-26—Подача