Способ получения 4/оксиизофталевой кислоты Советский патент 1977 года по МПК C07C65/04 C07C51/02 

1

Изобретение отноеится к сиособу нолучения 4-океннзофталевой кислоты, исиользуемой в медицине в качестве нротивовосиалнтельного, жарононижаюидего и бактерицидного средства, в цветной фотографии, в производстве новерхносгно-актнвных веществ и в качестве промежуточного продукта в синтетической органической химии.

Известен сиособ получения 4-оксиизофталевой кислоты путем щелочного плавления 2,4ксиленола црн темнературе 300-305°С.

Однако этот способ не обеспечивает достаточно высокого выхода целевого продукта: 4оксиизофталевая кислота получается только как иобочиый продукт в смеси с рядом других продуктов.

Целью изобретения является увеличенне выхода целевого продукта и расширеице сырьевой базы.

Это достигается тем, что щелочному плавлению при -темнературе 230-290°С подвергают продукты конденсации фенолятов илн крезолятов щелочных металлов с формальдегидом и используют 5-9-кратиый избыток щелочи.

При этом, если щелочиому плавлению подвергают продукты конденсации д-крезолята щелочного металла, то процесс ведут ори темиературе 260-290°С в теченне 1,2-1,5 час при мольном соотнощеннн п-крезолята, формальдегида н гидроокиси калия 1 : (1,1 -1,25): : (7-9). Если щелочному нлавлеиню нодвергают продукты конденсации фенолята щелочного металла, то процесс ведут при темнературе 230-270°С в теченне 1 час ирн мольном соотношении фенолята, формальдегида н гидроокиси калия 1 : (1,7-2,2) : (5-7).

Полученные щелочные плавы растворяют в воде, подкисляют до рН 6-7, фильтруют от иримесей и подкисляют фильтрат до рН 1-3. После охлаждення отделяют выиавнщй осадок. Фильтрат экстрагируют серным эфиром. Экстракт упаривают, и остаток присоединяют к оби1ей массе кислот. Очистку и раздслеиие полученных фенолокислот производят известными способами.

Пример 1. В колбе емкостью 0,5 л растворяют 24 г NaOH (0,6 моля) в 25 мл воды, охлаждают и осторожио ирибавляют иолученный раствор к 47,06 г (0,5 моля) фенола. Полученный раствор фенолята натрия охлаждают до 25°С и иостепенно прибавляют к нему црн иеремещиванин 82 мл (1 моль) 37%-ного водного раствора формальдегида, иоддерживая темиературу реакционной массы в пределах 30-35°С. Полученный раствор оставляют на 10 час, а затем нагревают в течение 1 час при температуре 40-50°С.

В колбу из нержавеющей стали емкостью 0,5 л, сиабженную елочным дефлегматором с насадкой Вюрца, боковыл кар.манош, доходящим до дна колбы, нисходящим холодильником и капельной вороикой, вносят 168 г (3 моля) гидроокиси калия. К нагретому до 240°С КОН ирибавляют из капельной воронки нолучсииую вьиие реакционную смесь с такой скоростью, чтобы ироисходнло равиомериое выдслсиие газов и воды из сферы реакини. Температуру реакционной массы поддерживают в пределах 240-250°С. По окончании реакции плав охлаждают до 100-120°С и растворяют в 300 мл воды. Раствор иодкисляют до рН 6,5-7 10%-иыми соляной и серной кислотами. Выиавшие иримсси смол или маслянистых продуктов отфильтровывают. Фильтрат подкисляют до рН 1- -3. По мере охлаждеиия из раствора выиадает белый кремовый осадок кислот. Для более иолного выделения фенолокислот раствор охлаждают до 5-8°С. Осадок выиавших кислот отфильтровывают и тщательно промывают иа фильтре холодной водой. Из фильтрата экстрагируют серным эфиром дополнительное количество продукта, эфирный раствор промывают водой до нейтральной реакции иа лакмус. Раствор серного эфира суидат Na2SO4 и иосле отгонки эфира в остатке получают смесь фенолокислот, которую присоединяют к общей массе и сушат. Выход 73 г. Идентифицируют иолученную смесь кислот методом бумажиой хроматографии, применяя метод восходящей хроматограммы. В качестве растворителя используют этиловый спирт. Подвижная фаза иредставляет собой смесь этанола, аммиака и воды в соотношении 16:1:3. В качестве индикатора ирименяют 10%-ный водный раствор хлорного железа. Выделенная смесь фенолокнслот в своем составе содержит 4-оксиизофталевую, л-оксибензойную и салициловую кислоты. л-Оксибеизойную кислоту экстрагируют в аппарате Сокслета беизолом. Выход 2,8 г, т. пл. 213-214°С. Депрессии с известным образцом ие дает. Салициловую кислоту экстрагируют в аппарате Сокслета хлороформом. Выход 0,620 г, т. ил. 154-155°С. Депрессии с салициловой кислотой не дает. Оставшуюся 4-оксиизофталевую кислоту нереосаждают из водиого раствора аммиака и разбавленной соляной кислоты, тщательно иромывают иа фильтре холодной водой, сушат в вакуум-шкафу при температуре 70-80°С. Выход 67,3 г (74%), т. пл. 295-298°С. Полученная кислота иосле иерекристаллизации из водно-спиртового раствора и сушки в вакуум-шкафу ири 70-80°С имеет темиературу плавления 304-306°С, иосле двукратной перекристаллизации и сушки в вакуум-шкафу при 80-90°С -310-312°С. По даииым потеициометрического титроваиия в среде ацетои: вода в соотношеиии 25:1 0,1 М раствором гидроокиси триэтиламмоиия эквивалент иолучеиной кислоты равеи 91. Полученная 4-оксиизофталевая кислата дает ярко-красное окрашиваиие с FeCls, растворяется в сиирте, эфире, горячей уксусной кислоте, диметилформальдегиде, формамиде. Найдеио, %: С 52,75, Н 3,75. Вычислено, %: С 52,70; Н 3,29. Депрессии с известным образцом не дает. ИК-спектры совпадают с полученной встречным синтезом 4-оксиизофталевой кислотой. Пример 2. В колбе емкостью 0,5 л растворяют 30 г КОН (0,53 моля) в 25 мл воды, охлаждают, и полученный раствор ирибавляют к 47,06 г (0,5 моля) фенола. Полученный фенолят калия охлаждают до 25°С и постеиеиио прибавляют при иеремешиваиии 90 мл (1,1 моля) 37%-ного водного раствора формальдегида, ноддерживая темиературу реакционной массы в нределах 30-40°С. Полученный раствор оставляют стоять до исчезиовеиия заиаха формальдегида. В колбу из иержавеющей стали емкостью 0,5 л, снабженную елочным дефлегматором (25 см) с насадкой Вюрца, боковым кармаиом, доходящим до дна колбы, нисходящим холодильником и капельиой воронкой, вносят 196 г (3,5 моля) КОН. Нагревают щелочь до 250°С и ирибавляют полученный выше раствор с такой скоростью, чтобы происходило равиомерное выделеиие газов и воды из сферы реакции, поддерживая темиературу реакционной массы в пределах 250-270°С. Время реакции 50-60 мин. По окончании реакции илав охлаждают до 100-120°С и растворяют в 300 мл воды. Охлажденный раствор подкисляют до рН 6,5-7 10%-ной соляной кислотой. Выиавшие ири этом смолы и маслянистые иродукты отделяют, а фильтат подкисляют до рН 1-2 и охлаждают до 5-8°С. Вьшавшую 4-оксиизофталевую кислоту отфильтровывают, а фильтрат экстрагируют серным эфиром (2 раза по 100 мл). После сушки и отгонки эфира в остатке иолучают иродукт, состоящий из 4-оксиизофталевой и л-оксибензойиой кислот (анализ методом бумажной хроматографии), который ирисоедпияют к общей массе и сушат в вакуумшкафу при 80-90°С. Выход 85 г. После разделеиия и очистки иолученной смеси фенолокислот методом, оиисаииым в примере 1, получают 4,1 г л-оксибензойной кислоты и 79 г (86,7%) 4-оксиизофталевой кислоты. Пример 3. В колбе емкостью 0,5 л растворяют 30 г КОН (0,53 моля) в 25 мл воды, смесь охлаждают и смешивают с 54,7 г (0,5 моля) л-крезола. К полученному раствору, охлажденному до 25-30°С, прибавляют 44,6 мл (0,55 моля) 37%-ного водного раствора формальдегида, поддерживая температуру реакционной массы в пределах 30-35°С. Получениый раствор оставляют стоять до исчезиовеиия запаха формальдегида. В колбу из нержавеющей стали емкостью 0,5 л, снабженную елочным дефлегматором с насадкой Вюрца, боковым карманом, доходящим до дна колоы, нисходящим холодильником и капельной воронкой, вносят 196 г (3,5 моля) КОН. Нагревают щелочь до 260°С и прибавляют полученный выше раствор, поддерживая температуру реакционной массы в пределах 270-290°С. Время реакции 1,2- 1,5 час. По окончании реакции плав охлаждают до 100-120°С и растворяют в 300 мл воды. Охлажденный раствор подкисляют до рН 6,5-7,0 разбавленной соляной кислотой.

Выпавшую смолу или маслянистые продукты отделяют, фильтрат подкисляют до рН 1-3, отфильтровывают 4-оксиизофталевую кислоту. Из маточного раствора экстракцией сериьш эфиром выделяют дополнительное количество продукта.

После сушки в вакуум-шкафу ири 80-90°С общий выход кислот составляет 50 г. После

разделения и очистки полученной смеси кислот методом, описанным в примере 1, получают 2 г салициловой кислоты и 46,5 г (51%) 4-оксиизофталевой кислоты.

Формула изобретения

Способ получения 4-окснизофталевой кислоты с использованием щелочного плавления и иоследующим выделепнем целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта н расширения сырьевой базы, щелочному плавлению подвергают продукт конденсации фенолятов или крезолятов щелочных металлов и формальде|ида, и ироцесс ведут при тсмиературе 230- 290°С и 5-9-кратиом избытке щелочи.