Способ получения 2-хлор-5-(3 @ ,5 @ -дикарбометоксифенилсульфамидо)-нитробензола Советский патент 1992 года по МПК C07C311/21 C07C303/00 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-хлор-5- (3,5 -дикарбметоксифенилсульфамидо)-нит- робензола (нитро-353), используемого в производстве цветных компонент для фотографических материалов.

Наиболее близким к изобретению является способ получения 2-хлор-5-(3 ,5 -дикар- бметоксифенилсульфамидо)-нитробензола путем добавления раствора хлорангидрида 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты (ХА-2- ХНБ-5-СК) в бензоле к суспензии диметило- вого эфира 5-амино-изофталевой кислоты (ДМЭ-5-АИФК) в бензоле с, пиридином при 10-15°С в течение 30 мин, последующего перемешивания при этой температуре в течение 15 мин, нагревания до 41-45°С и перемешивания при этой температуре 1 ч, последующего нагревания до 78-82°С и перемешивания при этой температуре еще 1 ч, охлаждения до 20-25°С, отстаивания суспензии, декантации жидкой фазы, очистки оставшейся суспензии метанолом, выход 68,4% в расчете на ДМЭ-5-АИФК.

Недостаток известного способа - низкий выход целевого продукта

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта.

Цель достигается способом получения 2-хлор-5-(3 ,5 -дикарбметоксифенилсульфа- мидо)-нитробензола путем взаимодействия хлорангидрида 2-хлорнитробензол-5-суль- фокислоты и диметилового эфира 5-аминои- зофталевой кислоты в среде органического растворителя при повышенной температуре в присутствии основного агента, а отличительной особенностью является то, что взаимодействие хлорангидрида 2-хлорчит- робекзол-5-сульфокислоты с диметиловым эфиром 5-аминоизофталевой кислоты проводят в среде толуола в течение 3,5-4,5 ч или ксилола в течение 2-3 ч, в качестве основного реагента используют бикарбонат натрия при молярном соотношении диметиловый эфир 5-аминоизофталевой кислоты хлорангидрид 2-хлорнптробензол-5-сульфокислоты : бикарбонат натрия, равном 1 :(1,08-1,18)(1,2- 1,6), и процесс ведут путем прибавления раствора хлорангидрида 2-хлорнитробензол-5- сульфокислоты к суспензии диметилоного эфира 5-аминоизофталевой кислоты и бикарбоната натрия в толуоле или ксилоле, нагретой до 60-70°С

СО

С

X

Os О

О

а

i

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (сравнительный, по прототипу).

В колбу, снабженную мешалкой, обрат- ным холодильником, термометром, капельной воронкой, загружают 173 мл (152,1 г) бензола, 18,8 г (19,1 мл, 0,2377 моль) пиридина и 40 г (0,1912 моль) ДМЭ-5-АИФК. Полученную суспензию охлаждают на ледяной бане до 13°Cf, в течение 30 мин из капельной воронки приливают 201,7 г 25%-ного раствора ХА-2ХНБ-5-СК в бензоле (0,1969 моль), массу перемешивают 15 мин, затем нагревают на водяной бане до 43°С и пере- мешивагат при этой температуре 1 ч. После этого массу охлаждают на водяной бане до 23°С и выключают мешалку.

После отстаивания суспензии в течение 30 ми-н жидкую фазу декантируют, К остав- шейся суспензии приливают 317 мл (251,1 г) метанола, перемешивают 30 мин, нагревают до кипения (63°С) и перемешивают при этой температуре 1 ч. Затем массу охлаждают на водяной бане до 23°С и фильтруют на воронке Бюхнера, промывают на фильтре 326 мл (258,2 г) метанола. Осадок сушат на воздухе. Получают 56,4 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,4%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 68,4%,

Пример 2. В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, загружают 173 мл (149,8 г) толуола, 24,1 г (0,2869 моль) NaHCOs и 40 г (0,1912 моль) ДМЭ-5-АИФК. Полученную суспензию нагревают на водяной бане до 65°С и загружают при этой температуре 221,3 г 25%-ного раствора ХА-2ХНБ-5-СК в толуоле (0,2161 моль). Молярное соотношение ДМЭ-5-АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК:№НСОз равно 1:1,13:1,5. Затем массу нагревают до 80 С и перемешивают при этой температуре 4 ч. После этого массу охлаждают на водяной бане до 23°С и выключают мешалку. После отстаивания суспензии в течение 30 мин жидкую фазу декантируют. К оставшейся суспензии приливают 317 мл (251,1 г) метанола, перемешивают 30 мин, нагревают до кипения (63°С) и перемешивают при этой температуре 1 ч. Затем массу охлажда- ют на водяной бане до 23°С и фильтруют на воронке Бюхнера, промывают на фильтре 326 мл (258,2 г) метанола, Затем промывают осадок на фильтре водой до нейтрального рН. Осадок сушат на воздухе. Получают 69,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 84,3%.

Пример 3. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 201,7 г 25%-ного

раствора ХА-2-ХНБ-5СК в толуоле (0,1969 моль). Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК:ХА-2-ХНБ-5-СК:№НСОз составляет 1:1,03:1,5, Получают 55,7 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 67,8%.

Пример 4. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 211,5 г 25%-ного раствора ХА-2-ХНБ-5-СК в толуоле (0,2065 моль). Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК: NaHCOs составляет 1:1,08:1,5. Получают 68,0 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 82,7%.

Пример 5. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 231,1 г 25%-ного раствора ХА-2-ХНБ-5-СК в толуоле (0,2256 моль), Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК:№НСОз составляет 1:1,18:1,5. Получают 67,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,4%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 81,9%.

Пример 6. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 240,9 г 25%-ного раствора ХА-2-ХНБ-5-СК в толуоле (0,2352 моль). Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК: NaHСОз составляет 1:1,23:1,5. Получают 62,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 97 3%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 74,2%,

Пример 7. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 16,1 г (0,1916 моль) NaHCOs. Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК: NaHCOs составляет 1:1,13:1,0. Получают 58,9 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 71,5%.

Пример 8. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 19,3 г (0,2297 моль) NaHCOj. Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК: №НСОз составляет 1:1,13:1,2. Получают 67,7 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 82.5%.

Пример 9. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 25,7 г (0,3059 моль) NaHCOs. Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК: ХА-2-ХН Б-5-СК: NaHCOs составляет 1:1,13:1,6. Получают 66,3 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7%, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 80,6%.

Пример 10. Процесс ведут по примеру 2, но на загрузку берут 28,9 г (0,3440 моль) NaHCOs. Молярное соотношение ДМЭ-5- АИФК : ХА-2-ХН Б-5-СК: NaHCOs составляет 1:1,13:1,8, Получают 58,3 г нитро-353 с содержанием основного вещества 98,9%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 70,3%.

Пример 11. Процесс ведут по примеру 2, но загрузку раствора ХА-2-ХНБ-5-СК производят при температуре массы 55°С. Получают 62,9 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 76,5%.

Пример 12. Процесс ведут по приме- ру 2, но загрузку раствора ХА-2-ХНБ-5-СК производят при температуре массы 60°С. Получают 67,0 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 81,5%.

Пример 13. Процесс ведут по примеру 2, но загрузку раствора ХА-2-ХНБ-5-СК производят при температуре массы 70°С. Получают 69,3 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 84,5%.

Пример 14. Процесс ведут по примеру 2, но загрузку раствора ХА-2-ХЫБ-5-СК производят при температуре массы 75°С. Получают 69,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 84,3%.

Пример 15. Процесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора ХА-2- ХНБ-5-СК массу нагревают до 70°С и перемешивают при этой температуре 4 ч, Получают 61,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 74,6%.

Пример 16. Процесс ведут по при- меру 2, но после загрузки раствора ХА-2- ХНБ-СК массу нагревают до 76°С и перемешивают при этой температуре 4 ч. Получают 67,1 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 81,7%.

Пример 17. П роцесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора ХА-2- ХНБ-5-СК массу нагревают до 84°С и перемешивают при этой температуре 4 ч. Получают 67,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 81,9%.

Пример 18. Процесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора ХА-2- ХНБ-5-СК массу нагревают до 90°С и перемешивают при зтой температуре 4 ч. Получают 68,6 г нитро-353 с содержанием основного вещества 92,2%. Выход по ДМЭ- 5-АИФК составляет 76,3%.

Пример 19. Процесс ведут по примеру 2, но выдержку массы при 80°С производят в течение 3 ч. Получают 62,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 75,8%.

Пример 20. Процесс ведут по примеру 2, но выдержку массы при 80°С производят в течение 3,5 ч. Получают 67,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 81,7%.

П р и м е р 21. Процесс ведут по примеру 2, но выдержку массы при 80°С производят в течение 4,5 ч. Получают 69,6 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 84,6%.

Пример 22, Процесс ведут по примеру 2, но выдержку массы при 80°С производят в течение 5 ч. Получают 69,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 84,4%.

Пример 23. Процесс ведут по примеру 2, но в качестве растворителя загружают 173 мл ксилола вместо толуола и используют 25%-ный раствор ХА-2-ХНБ-5-СК в ксилоле, выдержку массы при 80°С производят в течение 2,5 ч. Получают 70,0 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 85,3%.

Пример 24. Процесс ведут по примеру 23, но выдержку массы при 80°С производят. з течение 1,5 ч. Получают 62,6 г нптро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 76,0%.

Пример 25. Процесс ведут по примеру 23, но выдержку массь: при 80°С производят s течение 2 ч. Получают 67,4 г нитро-353 с содержанием основного вещзстга 99,8%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 82,1%.

П р и м е р 26. Процесс ведут по примеру 23, но выдержку массы при 80°С производят в течение 3 ч. Получают 70,5 г китро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 85,8%.

Пример 27. Процесс ведут по примеру 23, ни выдержку массы при 80°С производят в течение 3,5 ч. Получают 70,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 85,5%.

Обобщенные условия и результаты осуществления процесса по примерам 1-27 приведены в таблице,

Как следует из примеров, оптимальными являются следующие параметры: молярное соотношение ДМЭ-5-АИФК : ХА- 2-ХНБ-5-СК : бикарбонат натрия 1:1,13:1.5, температура массы при загрузке раствора ХА-2-ХНБ-5-СК 55°С, температура выдержки массы 80°С, время выдержки массы 4 ч в случае применения толуола и 2,5 ч в случае применения ксилола.

На основании приведенных в таблице примеров определены допустимые интервалы параметров процесса: молярное соотношение ДМЭ-5-АИФК : ХА-2-ХНБ-5-СК : бикарбонат натрия 1:(1,08-1,18):(1,2-1,6), температура массы при загрузке раствора ХА-2-ХНБ-5-СК 60-70°С, температура выдержки массы 7б-84°С, время выдержки

массы 3,5-4,5 ч в случае применения толуола и 2-3 ч в случае применения ксилола.Отклонения от указанных допустимых интервалов параметров проведения процесса приводят в большинстве случаев ;с существенному снижению выхода целевого продукта (на 7,8-16,5%), в отдельных случаях к снижению качества целевого продукта (снижение содержания основного вещества на 1,5% в примере 6 и на 8,6% в примере 18), в других случаях отклонение от указанных интервалов параметров проведения процесса нецелесообразно, так как не приводит к увеличению выхода целевого продукта (примеры 14, 22 и 27).

Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт с выходом до 84.5% против 68,4% по прототипу.

Формула изобретения

Способ получения 2-хлор-5-(з ,5 -дикар- бметоксифенилсульфамидо)-нитробензола путем взаимодействия хлорангидрида 2хлорнитробензол-5-сульфокислоты и диме- тилового эфира 5-аминоизофталевой кислоты в среде органического растворителя при повышенной температуре в присутствии основного агента, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, взаимодействие хлорангидрида 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты с ди- метиловым эфиром 5-аминоизофталевой

кислоты проводят в среде толуола в течение 3,5-4,5 ч или ксилола в течение 2-3 ч, в качестве основного агента используют бикарбонат натрия при соотношении димети- ловый эфир 5-аминоизофталевой кислоты :

хлорангидрид2-хлорнитробензол-5-сульфо- кислоты : бикарбонат натрия, равном 1:1,08-1,18:1,2-1,6, и процесс ведут путем прибавления раствора хлорангидрида 2- хлорнитробензол-5-сульфокислоты к суспензии диметилового эфира 5-аминоизофталевой кислоты и бикарбоната натрия в толуоле или ксилоле, нагретой до 60-70°С.

Сущность изобретения: продукт - 2- хлор-5-(31,5 -дикарбометоксифенилсульфа- мидо) нитробензол, выход 68,4%. Реагент 1: хлорангидрид 2-хлорнитробензол-5-сульфо- кислоты. Реагент 2: диметиловый эфир 5- аминоизофталевой кислоты. Условия реакции: толуол, 3,5-4,5 ч, ксилол, 2-4 ч, бикарбонат натрия, 67-70°С. 1 табл.

Сравнительные примеры

Редактор Н.Хорина

Составитель С.Гапусенко Техред М.Моргентал

Корректор М.Керецман