Способ получения 2,3-диоксибензойной кислоты Советский патент 1987 года по МПК C07C65/03 

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 2,3-диоксибензойной . кислоты, которая является фактором роста для некоторых микроорганизмов и проявляет в 3-5 раз более высокую антирёвматическую активность и меньшую токсичность, чем салицилат натрия, а также является ценным исход- ю ным веществом для синтеза о-пиперо- ниловой кислоты, некоторых алкалоидов, бактериальных пигментов, хлоро- рафина и других соединений.

Известен способ получения 2,3-ди- 15 оксибензойной кислоты, основанный на гидроксилирование салициловой кислоты смесью метилсульфата N-метил- феназиния и восстановленным никотин- амидадениндинуклеотидом ,(НАДН) при 20 30°С в темноте при рН 4,5-3,5. Об-, разующуюся кислоту отделяют, экстрагируют реакционную смесь эфиром и разделяя хроматографически полученный экстракт. Этот способ протекает 25 при комнатных температурах, без использования вредных вещств, однако из-за дороговизны применяемого реагента НАДН (отечественная промышленность не выпускает) и его недос- 30 тупности, а также сложности разделения экстракта (ввиду необходимости применения хроматографирования) описанный метод не имеет препаративного значения.35

Наиболее близким Цо технической сущности и достигаемым результатам является способ получения 2,3-диоксибензойной кислоты путем гидрокси- iлирования салициловой кислоты в те- 40 чение 3-5 ч.Волокнистой целлюлозой, модифицированной восстановленным никотин амид ом (полимер), с предварительной ее обработкой в течение 3 - 7 ч 0,5-0,,05 мМ раствором метилсуль- 45 фата N-метилфеназиния с последующей фильтрацией реакционной смеси и экстрагированием конечного продукта из фильтрата хлороформом. Однако этот

связан со значительными технологическими трудностями. Кроме того, полученный полимер необходимо перед гидроксилированием подвергнуть предварительной обработке в течение 3 - 7 ч раствором, метилсульфата N-метилфеназиния (4-я стадия синтеза). Таким образом, весь процесс получения 2,3-диоксибензойной кислоты вместе со временем получения исходного продукта протекает в 5-стадийном синтезе за 75-84 ч.

Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса получения 2-, 3- -диоксибензойной кислоты, а также удушевление целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что способом получение 2,3-диоксибензойной кислоты осуществляют путем гидроксилирования салициловой кислоты гидразин-гидратом и никелем Ренея при массовом соотношении 1:0,09-1,5:0,03-0,05 соответственно, температуре 40-60°С и рН 2,0-5,5 в водном 5-10 - 50 растворе метилсульфата N-метилфеназиния. Время проведение процесса 3-5 ч.

Пример 1. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1.М соляной кислотой до рН 2,0 и добавляют 50 мл 5 свежеприготовленного водного раствора метилсульфата N-метилфеназиния, добавляют также 1,3 г гидразин-гидрата и подогревают до 40°С, затем добавляют 0,04 г никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при в течение 3 ч. Затрм реакционную смесь экстрагируют 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют. Получают 1,08 г (70%) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204 0. ММ 154.

Найдено, %: С 54,48; Н 3,90.

С,Н,0

Вычислено, %: С 54,54, Н 3,89.

Весовое соотношение салициловая

способ технологически сложен и требу- о кислота: гидразин гидрат: никель Ренея 1:09:03.

ет для своего осуществления длительного времени, так как применяемая для гидроксилирования волокнистая целлюлоза, модицифированная восстановленным никотинамидом (полимер), получается путем многочасового (70- 72 ч) 3-стадийного синтеза, в котором ввод никотинамидной группы в количестве более чем 0,2-0,5 ммоль/г

связан со значительными технологическими трудностями. Кроме того, полученный полимер необходимо перед гидроксилированием подвергнуть предварительной обработке в течение 3 - 7 ч раствором, метилсульфата N-метилфеназиния (4-я стадия синтеза). Таким образом, весь процесс получения 2,3-диоксибензойной кислоты вместе со временем получения исходного продукта протекает в 5-стадийном синтезе за 75-84 ч.

Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса получения 2-, 3- -диоксибензойной кислоты, а также удушевление целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что способом получение 2,3-диоксибензойной кислоты осуществляют путем гидроксилирования салициловой кислоты гидразин-гидратом и никелем Ренея при массовом соотношении 1:0,09-1,5:0,03-0,05 соответственно, температуре 40-60°С и рН 2,0-5,5 в водном 5-10 - 50 растворе метилсульфата N-метилфеназиния. Время проведение процесса 3-5 ч.

Пример 1. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1.М соляной кислотой до рН 2,0 и добавляют 50 мл 5 свежеприготовленного водного раствора метилсульфата N-метилфеназиния, добавляют также 1,3 г гидразин-гидрата и подогревают до 40°С, затем добавляют 0,04 г никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при в течение 3 ч. Затрм реакционную смесь экстрагируют 50 мл хлороформа экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют. Получают 1,08 г (70%) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204 0. ММ 154.

Найдено, %: С 54,48; Н 3,90.

С,Н,0

Вычислено, %: С 54,54, Н 3,89.

Весовое соотношение салициловая

кислота: гидразин гидрат: никель Ренея 1:09:03.

Пример 2. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1 М соляной кислоты Д° Р . добавляют 10 мл свежеприготовленного водного раствора метилсульфата N-метилфеназиния и 1556 г гидразин-гидрата и подогревают до 50°С, после этого добавляют

0,06 г никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при в течение А ч, затем экстрагируют 50-мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют. Получают 1,31 г. (85%) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204°С

Весовое соотношение салициловой кислоты:гидразин гидрата:никеля Ренея 1:1,1:0,04.

Пример 3. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1 М соляной кислоты до рН 5,5 и добавляют 5 мл 510 М свежеприготовленного водного раствора метилсульфата Ы-метилфеназиния,

Время, ч

рН среды

Температура, °С

Количество метилсульфата ме- тилфеназиния, мл раствора . .

Количество гидразин гидрата, Количество никеля Ренея, г ,

Выход 2,3-диоксибензойной

кислоты, г

Выход, % ,

Выход, г/10 л реакционной

смеси

Выход, г/10 л реакционной смеси (по известному)

При проведении гидроксилирования салициловой кислотой гидразин-гидратом и никелем Ренея удается достичь каталитического расщепления применяемых реагенто.в, при этой выделяющийся водород восстанавливает в

51918

2,08

гидрата и подогревапщразин

ют до , затем добавляют 0,07 г никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при 60 с в .течение 5 ч, затем экстрагируют 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, затем охлаждают и фильтруют. Получают 1,08 г (70%) белого кристалличес- 10 кого вещества с т.пл. 203-204 С.

Весовое соотношение салициловая кислота:гидразин гидрат:никель Ренея 1:1,5:0,05,

Пример 4. Проводят анало- 15 гично примеру 2 при рН 3,0 с 0,6 г никеля Ренея.

Результаты опытов приведены в таблице.

5,0 5,5 60

5

2,08 0,07

f,08 70

108

4,0 3,0 50

10

1,56

0,05

1,37 90

137

3,0

активную форму метилсульфат N-метил- феназиния, который присутствует в качестве катализатора. Этот химический процесс позволяет проводить реакцию получения 2,3-диоксибензойной кислоты в одну стадию (3-5 ч), ис5 1351918 6 .

пользуя недорогие и широкодоступныециловой кислоты до насыщения (можно

реагенты, которые возможно послеприменять и суспензию), что позволярегенерации использовать повторно. .ет достичь (примерно в 50 раз) зконоКроме того, использование в качествемии объема аппаратуры, воды и реагенвосстановителя никеля Ренея и гидра-5 .экстрагирование, а также

зин-гидрата позволяет повысить кон-электроэнергии на выпаривание экстцентрацию исходного раствора сали- .ракта.