Способ получения 2-трет-бутилантрахинона Советский патент 1977 года по МПК C07C49/76 C01B15/25 

1

Изобретение относится к органической ХИМКИ, в частности к усовершенствованному способу получения 2-трет-бутипантрахинона, который применяется в произЕоастЕе перекиси водорода к светочувствительных материа- лов, дпя стабкпйзации ци&пектриков.

Известны способы получения типантрахинона циклизацией 2-(4--трет бутип -беизоип) бензойной кислоты при нагревании ее в присутствии-КИСЛОТНЫХ агентов, 1взятых Б аяачительпом избытке или в катапитичес ких. количествах.

В избытке кислотного дегидратирующего агента, вьпюлняюшего оановременно и ропь растворителя, процесс ос алествляют при ат мосферном давлении, обычно при температу- ре окопо 05 С. Удовлетворительный выход 2-трет-бутипа трахинона (70-74,8% теоретичаского) получен только при проведении циклизации в среде олеума, содержащего

2О-25% сьобоаного ceyjHoro ангидриаа .

Количество гтрименясмого кислотного аген та (олеума) в 5 и более раз яревьинает вес ииклизускюй 2-(треТ -.бутипиепзонл) бензойной кислоть. При послазуюшем выделении

продукта путем разбавления реакционной ivfffc сы водой образуется загрязненная органичеокими примесями разбавленная серная кислота, утилизация которой представляет.значительные трудности. Большое количество киспотльп: отхоЕОБ, достигаюшее 50-70 хг на 1 кг целевого продукта является существенным недостатком рассмотренного метода.

Наиболее близким к описываемому изобретенттю по технической суишости и аости raewoiviy результату явп.яатся способ полу- чения 2-трет 6утилантрахинона циклизацией 2-(4-трет-бутнпбенэоил) бензойной кислоты в присутствии кислотных катализаторов при атмосферном илт потгиженном давлении с одноБу еменной вакуумной отгонкой образующего продукта 2.

В качестве кислотнык катализаторов в этом способе испо.чьзуют соединен гя пятивалентного фосфора, а именно фосфорную кислоту ИГ1И вещества, образующие ее при ГИЕ ропизе (фосфорный ангидрид, пятихлористый фосфор, поли(|1осфорная кпспота), взятые в количестве 1™25о веса циклизуемой 2-(4- -трат-бутипбензопп/ беизоГисой кислоты.

Процесс проводят в интервале температур от 100 до 230 С, предпочтительно при 150-190 С, при остаточном цавпёт и 0,О1 мм рт.ст., с вакуумной отгонкой образующегося 2-трвт бугилвнтрахннона.

Б йходы аелевого продукта составпшот 77,S-94,9% теоретического в расчете на загруженное количество (4-третбутилбэнзонп) бензойной кислоты.

Огноэным недостатком способа является низкое качество получаемого продукта, ко TOffcia даже после перегонки в вакууме не достигает 9S%-Hoft чистоты и содержит при месь 5,5-18,7% , непрсреагировавшей 2-(4-тре1 6утилбензоил) бензойной кислоты Причина этого заключается в недостаточной эффективности пряменяьмых катализаторов, вследствие чего реакция не проходит до . Для удаления примеси исходного вешества приходится проводить.дальнейшие операции очистки палевого продукта (растворение диогиллата в 10 кратном количестве диатилово- го эфира, трехкратная промывка 2%-ным ра створом едкого натра, испарение эфира и повторная вакуум-перегонка), вследствие

чего процесс сильно усложняется и полностью утрачиваются преимущества, связанные с отгонкой продукта непосредственно из сферы реакции.

Кроме того, сравни- ельно низкой температуры в сфере реакции отгонку продукта проводят при остаточном давлении 0,01 мм рт.ст. Работа при таком глубоком разрежении требует применения специальной вакуумной аппаратуры, что усложняет и удоч рожает гроцесс, делает его неудобным не только для производственных условий, но и для лабораторной практики.

Цель изобретения - повышение чистоты цепево.о продукта, а также упрощение технологин процесса.

Это дсх;тигается описываемым способом получения 2 ту5е1 бутил-антрахинона, сооTosnuHM в циклизации 2-(4-трет-бутилбензоил бензойной кислоты в присутствии кислотног о катализатора общей формулы

Т -

где f - гицроксил; гидроксип, в котором

водород замешен калием или .. - группой

4

НИЗШИЙ алкип; топил; хлор иля аминогруппа, под пониженным давлением при нагревании с последующим в1)Шелением целевого продукте.

С)т;и1читопьныт-)и признаками способа явля- югся испопьзотшине яовог о кислотного ката- лнзато -1а o6iueft форк(улы, взятого в количес во 0,5-.1П гм-ч.х. исхоппой 2(-1-трет-бутнлfniuioiin) боизойной кислоты, а также вепе- нио riixiiscccn П)хнн1очтигельно при остдточном давлении 1-1ОО мм рт.ст. и температуре.245-285°С.

Технология способа состоит в следующем

2-(4-трет-бутилбензоил)- -бензойную кислоту нагревают на масляной бане при гвм пературе 24О-285 С в присутствии кислотного катализатора общей формулы, взятого в количестве 0,5-15 вес.% исходной кислоты при остаточном давлении 1-1ЬО мм рт.с 2-трет-бутилантрахинон отгоняется по мере образования.

Пример. В прибор для вакуум-пеперегонки, помещают 70,6 г 2-(4 трет-бутилбензоил) бензойной кислоты с т .пл. 153 и 1,О г 95%-ной серной кислоты. Прибор эвакуируют н при остаточном давлении 7 мм рт.ст. нагревают на масляной бане с температурой 245-285°С;-2-трет« -бутипантрахинон с т.пл. 21О-22О С/7 мм рт. отгоняется по мере образования.

Выход светло-желтого продукта 60,8 г (92,1% теоретического), содержание основного вещества не менее 99,5% (по данным газо-жидкостной хроматографии), зольность не более 0,01%,Т.пл. 1О4-104,5°С (из этанола).

П р и м е р 2. В аналогичных условиях нагревают 7,06 г 2-(4-трет-бутилбензоил) бензойной кислоты с 0,55 г бисульфата аммония (или с Of29 г сульфаминовой кислоты или с О,1 г 20% -ного олеума) при 24О250 С, остаточном давлении 6-10 i.fM рт.ст с одновременной вакуумной отгонкой продукта и получают 2-трет-бутилантрахинон с выходом 84-94%.

Пример 3. В колбу Вюрца, снабженную термометром и капилляром, которые погружены до дна колбы, помешают 70,6 г 2-(4-.тре1%-бутилбензоил). бензойной кислоты и 1,О г, 95%-ной серной кислоты. Прибор эвакуируют и при остаточном давлении 7О10О мм рт.ст при помощи масляной бани нагревают смесь при 25(3-255 С в течение ЗО минут. После охлаждения плав промывают горячим раствором углекислого натрия и водой.

Выход 65,8 г (99,7% теоретического), содержание основного вещества 99,2%. Т.пл. 1О2-1ОЗ°С, после перекристаллизации из этанола (с применением угля),Т.пл. 1ОЗ104°С.

П р и м е р 4. -Нагревают 7,06 г 2-(4-тпет-бутилбензоил) бензойной кислоты при остаточном давлении 45-50 мм рт.ст. в присутствии 0,5-2, вес.% серной кислоты, 5 вес.% хлорсуЛЕзфоновой кислоты, 5-15вес.% алкилсериой кислоты или 10-15 вес.% метансул 4)ок слоты в течение 0,5-1 часа при 230-200 , перерабатывают узеакционную массу в примере 3 и получают 2-трет-бутилантрахинон с выходом 70-95%. Преимушеством предлагаемого способа является высокая чистота получаемого продукта, в котором за счет устранения примеси непрореагировавшей 2(4-трет бутилбенэол)бенаойной кислоты содержание основного вещества по№1шено до 98-99,5% по сравнению с 81-94%-ным содержанием основного вещества в продукте, полученного по известному методу. Кроме того, предлагаемый способ позволяет упростить и удеше вить процесс получения 2-трет-бутилантрахи нона за счет отказа от использования глубо кого вакуума. Формула изобретения 1. Способ получения 2-трет бутилантрахи нона циклизашей 2-(4-трет-бутилбензоил) бензойной кислоты в присутствии кислотног катализатора под пониженным давлением при .нагревании с последующим выделением целевого продукта, отличающийя тем, что, с целью повышения качества целевого продукта и упрощения технологии процесса, в качестве кислотного катализатора применяют соединение общей формулы где R - гндроксил; гидроксил, в котором врдород замещен калием илиМН - группой; низший алкил; толил; хлор или аминогруппа. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кислотный катализатор берут в количестве 0,5-15% веса исходной 2-(4 -тре -бутилбензоил)-бензойной кислоты. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а и и с я тем, что процесс ведут при остаточном давлении 1-100 мм рт.ст.и температуре 245-285 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: l.Peiers A.T.artdl Powe F.AA.APkyFan1у,га шлпопез Afrtht aau irrone Series. PartT2..6oc. i94.T 181. 2. Патент ФРГ № 2O31430, кл. 12 о, lO, 197О г.