Способ получения 2-фенилбензоксазола Советский патент 1993 года по МПК C07D263/57 

ным углем марки АУО в среде изопропило- вого спирта при-кипении.

На чертеже представлена блок-схема организации технологического процесса получения ФЗУ-3, где:

- реактор 1 служит для смешения реагентов и проведения реакции конденсации;

- реактор 2 предназначен для выделения продукта-сырца, регенерации использованного изопропилового спирта и очистки товарного продукта;

- реактор 3 служит для выделения товарного продукта;

-сборник 1 служит для замера ксилола и промежуточного приема ксилольного раствора ФЗС-3;

- в сборник 2 собирают маточный изо- пропанольный раствор для последующей регенерации;

- сборник 3 служит для приема регенерированного изопропилового спирта и его замера;

- в сборник 4 собирают кубовые остатки от регенерации ИПС, другие отходы растворителей, не подлежащие регенерации и вы- делающуюся в реакции воду для уничтожения методом сжигания в специальной установке;

- в сборник 5.собирают маточный раствор после кристаллизации товарного ФЗС- 3 и направляемого затем на выделение продукта-сырца;

- вакуум-воронка 1 служит для фильтрации ксилольного раствора от твердого остатка и для фильтрации продукта-сырца;

- вакуум-воронка 2 предназначена для горячего фильтрования изопропанольного раствора от активированного угля;

- вакуум-воронка 3 служит для фильтрации товарного продукта.

Процесс осуществляют следующим образом. При этом ни выход, качество продукта и обеспечение возможности утилизации отходов производства оказывают влияние как режимы настоящего технологического процесса, так и организация материальных потоков, отраженная в блок-схеме на чертеже,

В реактор 1 загружают последовательно 60 мл ксилола, 13,4 г бензойной кислоты, 1,5 г борной кислоты, 10,9 г о-аминофенола и 3,3 г коллоидной глины монтмориллонито- вого типа (бентонит). Реакционную массу доводят до кипения и выдерживают при кипении (температура в кубе 140+150°С) ч. При этом образующиеся в результате реакции 3,6 мл воды удаляют из зоны реакции в виде азеотропа с ксилолом и после конденсации паров в холодильнике отделяют в водоотделителе, при этом ксилол самотеком возвращается е реакционную массу.

Добавление коллоидных глин (например, бентонита) обеспечивает полное поглощение сильноокрашивающих флюоресцирующих побочных продуктов ре- акции, полное удаление которых другими способами и реагентами не достигается. Кроме того, использование бентонита позволяет исключить жесткие требования к цвету вводимого в реакцию о-аминофенола,

0

легкоокисляющего кислородом воздуха и

приобретающего интенсивное окрашивание. Вместе с тем, введение бентонита в реакционную массу практически полностью исключает налипание смолообразных твер5 дых веществ на стенки реакционного сосуда. В условиях реакции снижение массового модуля по коллоидной глине ниже 0,1 не обеспечивает полное удаление сильно-окрашивающих флюоресцирующих примесей,

0 что отрицательно сказывается на качестве целевого соединения. При увеличении же массового модуля более 0,5 дальнейшего повышения качества ФЗС-3 не происходит, и потому является нецелесообразным, т. к не

5 только возрастает расход сырья, но и ухудшаются гидродинамические характеристики реакционной массы, что неизбежно приводит к усложнению технологического процесса.

0. После проведения основного синтеза ксилольный раствор ФЗС-3 фильтруют от твердого остатка глинопорошка и борной кислоты, который после прокаливания и дробления пригоден для возврата его в ос5 новной синтез. Отфильтрованный ксилольный раствор ФЗС-3 возвращают из сборника 1 в реактор 1 и проводят Отгонку ксилола, который после восполнения естественных потерь за счет летучести раство0 римости в расплаве ФЗС-3 возвращается в основной синтез. К образующемуся после отгонки расплаву ФЗС-3 добавляют 75,0 мл изопропилового спирта и в реакторе 2 проводят кристаллизацию продукта-сыр ца. Вы5 деляют 15,7 г (79,9%) ФЗС 3 коричневого или черного цвета.

Проведение промежуточной кристаллизации и выделение продукта сырца служит не только для удаления основного количест0 ва сильноокрашивающих не|флюоресцЙ рующйх побочных продуктов окисления о-аминофенола, отделяемых вместе с изо- пропанольным маточником, но и для удаления растворенного ксилола. Данный прием

5 позволяет значительно сократить и упростить технологический процесс. При этом изопропиловый спирт регенерируют и многократно используют в процессе, возобновляя естественные потери за счёт летучести. смачивание кристаллов ФЗС-3 и с кубовым

остатком после регенерации. Кроме того, в целях упрощения технологического процесса, сокращения потерь целевого соединения и повышения технико-экономических показателей процесса для выделения про- дукта-сырца используют пропанольный маточный раствор с фазы выделения чистого ФЗС-3.

Выделенные 15,7 г продукта-сырца обрабатывают в реакторе 23,5 активирован- нрго угля марки АУО в 75 мл чистого изопропилового спирта при кипении (82,4°С) в течение 1 ч и после проведения горячего фильтрования от активированного угля кристаллизуют в реакоре 3. Выделяют 15,2 г (77,9) чистого 2-фенилбензоксазола (), белого цвета, температура плавления 101,5- -102°С, содержание основного вещества 99,9%, содержание влаги не более 0,1% (Литературные данные: температура плавления 101,,5°C, содержание основного вещества не менее 99,5%, содержание влаги не более 0,5%, цвет от светло-желтого до желтого).

Маточный изопропанольный раствор ФЗС-3 направляют на стадию выделения продукта-сырца в реакторе 2, достигая тем самым сокращения потерь целевого соединения и используемого растворителя,

Другие примеры конкретного выполне- ния способа, показывающие эффективность данной технологической схемы и самого способа получения, а также влияние режимов процесса на качество целевого соединения, приведены в таблице по резуль- тэтам работы лабораторной установки,

Таким образом настоящий способ получения ФЗС-3 обладает в сравнении с прототипом следующими достоинствами:

- во-первых, достигается существенное упрощение технологического процесса за счет замены высококипящего диэтиленгли- коля на изопропиловый спирт и соответственно упрощение процесса регенерации растворителя;

- во-вторых, достигается существенное упрощение технологического процесса за счет замены совместной высокотемпературной вакуумной перегонки паров ФЗС-3 с диэтиленгликолем на обработку активированным углем в кипящем изопропиловым спирте;

- в-третьих, достигается повышение чистоты целевого соединения за счет удаления сильноокрашивающих флюоресцирующих побочных продуктов синтеза обработкой коллоидной глиной монтмориллонитового типа;

- в-четвертых, достигается повышение чистоты целевого соединения за счет использования очистки активированным углем в кипящем изопропйловом спирте:

- в пятых, достигается упрощение технологического процесса за счет ступенчатого использования изопропилового спирта для очистки целевого соединения и затем для выделения продукта-сырца;

- кроме того, настоящий заявляемый способ получения ФЗС-3 позволяет создать практически замкнутое экологически чистое производство.

Формула изобретен и я Способ получения 2-фенилбензоксазола конденсацией о-аминофенола с бензойной кислотой в присутствии борной кислоты в среде ксилола при повышенной температуре с последующим выделением целевого соединения, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и повышения чистоты целевого соединения, конденсацию проводят с добавлением коллоидных глин монтмориллонитового типа с массовым соотношением о-аминофе- нол: глина 1:0,1-0,5, полученную массу фильтруют, отгоняют ксилол, выделяют продукт-сырец кристаллизацией в среде изопропилового спирта и обрабатывают его активированным углем марки АУО в среде изопропилового спирта при кипении.

Использование: в качестве фитоза- щитного препарата. Сущность изобретения: продукт - 2-фенилбензоксазол. БФ СиНэМО, выход77,9%, т.п. 101,5-102°С. Реагент 1: о-аминофенол. Реагент 2: бензойная кислота. Условия реакции: в присутствии борной кислоты в среде ксилола с добавками коллоидных глин монтмориллонитового типа с массовым соотношением о-аминофенол - глина 1:0,1-0,5. Полученную массу фильтруют, отгоняют ксилол, продукт - сырец кристаллизуют в среде изопропилового спирта .и обрабатывают активированным углем в среде изопропилового спирта при кипении. 1 табл.1 ил. (Л С ние возможности утилизации отходов производства. Поставленная цель достигается тем, что конденсацию о-амино фенола с бензойной кислотой в присутствии борной кислоты в среде ксилола проводят с добавлением коллоидных глин монтмориллонитового типа с массовым соотношением о-аминофенол-гли- на 1:0,1-Ю,5, полученную массу фильтруют, отгоняют ксилол, выделяют продукт-сырец кристаллизацией в среде изопропилового спирта и обрабатывают его активирован00 § СО 00 со

Условия и результаты способа синтеза 2-фенилбензоксазола

Примечания. Во всех случаях загрузка составляла: О-аминофенол-0,1 моля (10,9 г)

бензойная кислота -0,11 моля (13,4 г), борная кислота - 0,024 моля (1,5 г), ксилол -60 мл

На очистку продукта-сырца брали: изопропиловый спирт-75 мл, уголь активированный АУО-3,5 г.

шюйнаа--висло1а Г0 адагнофенод - - .

r-JpeaKTopl «Богоная-лислота) I основной «Глиноророшок

Реактор 1 охлаждение

Реактор 2 отгонка

Сборник 2 маточный раствор 2.

Продолжение таблицы

4J на установку

ц. на сж

сжигания

Кубовый

остаток

Чистый ИПС

Сбооник 3. ИПС

Уголь д активированный

В/воронка горячее фильтрование