Способ получения фталимидов щелочных металлов Советский патент 1985 года по МПК C07D209/48 

00

СП

со Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фталимидов щелонньк металлов,, которые являются промежуточными продуктами при синтезе производных фталиМИДа, используемых в качестве замедлителей подвулканизации каучуков Известен способ получения фталимида калия взаимодействием этанольного -раствора гидрата окиси калия и фталимида. При этом после смешения реагентов реакционную массу в течение 10-15 мин охлаждают и отфильтровывают полученный продукт. Выход 90% lj. Недостаток этого способа заключается в том, что растворимость фталимида в этаноле не превьш1ает 5% и для проведения синтеза требует ся очень большое количество этилово го спирта. Кроме того, вода, в щеляющаяся в процессе реакции фтали-МИДа с гидратом окиси калия, вызывает гидролиз целевого продукта. Дл предотвращения этого требуется быст рое охлаждение реакционной массы, что трудно осуществить в производст ве при работе с большими объемами. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фталимидов щелочных металлов взаимодействием суспен зии тонкоизмельченного фталимида в обезвоженных алифатических спиртах, содержащих в молекуле от 1 до 4 ато мов углерода, с гидратом окиси щелочного металла в виде.раствора в тех же спиртах 2. Процесс проводят при температуре до 60 С в течение 1-6 часов. Выход продукта 85%. Недостатками этого способа являются низкий выход фталимидов щелочных металлов. Целью изобретения является увели чение выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается описываемым способом получения фтал мидов щелочных металлов, отличитель ными признаками которого является то, что суспензию фталимида в органическом растворителе подвергают взаимодействию.со смесью бутилата щелочного металла и гидрата окиси щелочного металла при их мольном соотношении 0,5:0,5-0,99:0,01 при температуре 70-110С. Синтез осуществляют за время не более 20 мин после полного смешения реагентов. По окончании реакции по- лученную суспензию охлаждают, готовый продукт отфильтровывают и сушат. Выход 97-99%, содержание основного вещества 95-100%. Для приготовления суспензии фталимида в качестве органического растворителя используют бутанол, хлорбензол, бензол, уайт-спирит, а для приготовления смеси бутилата и гидрата окиси щелочного металла - бутанол или его смесь с перечисленньтми растворителями. В случаях, когда .фталимид щелочного металла используют в виде суспензии в растворителях, не содержащих спиртов, после завершения реакции бутанол отгоняют из суспензии в виде азеотропа с используемым растворителем при атмосферном давлении или под вакуумом в зависимости от температуры кипения используемого растворителя. Отогнанную смесь бутанола с растворителем используют неограниченное число раз на стадии получения раствора смеси бутилата щелочного металла и гидрата окиси того же металла. Целесообразность использования смеси бутанола с другими растворителями обусловлена тем, что при использовании таких смесей ускоряется процесс получения раствора смеси бутилата игидрата окиси щелочного металла. Это объясняется тем, что при азеотропной отгонке воды из реактора, снабженного обратным холодильником с насадкой типа Дина Старка, верхний органический слой непрерывно возвращается в реактор. Если в этом слое растворяется вода, то процесс идет медленно. Растворимость воды в бутаноле в зависимости рт температуры может достигать 30% и более, а органический растворитель, который отгоняется и конденсируется вместе с бутанолом, существенно понижает ее растворимость в органическом слое, и процесс, таким образом, ускоряется. При получении смеси бутилата и гидрата окиси щелочного металла одновременно происходит обезвоживание бутанола путем азеотропной отгонки .воды, содержащейся в исходных реагентах и вьщеляющейЬя в ходе реакции между бутанолом и гидратом окиси щелочного металла. При наличии в исходной смеси бутилата и гидрата окиси щелочного металла более 50% свободного гидрата окиси снижается содержание основ ного вещества в целевом продукте, что обусловлено образованием .побочного продукта - соли фталаминовой кислоты (см. пример 10). Пример 1. В четырехгорлую колбу вместимостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, загружают 75 мл бутанола и 22,1 г (0,15 г-моля) фталимида. Суспензию нагревают до 70-75 и в течение 60-70 мин при данной температуре дозируют смесь 8,4 г (6,075 г-моля) бутилата калия и 4,2 г (0,075 г моля) гидрата окиси калия, растворенных в 41 г бутанола Суспензию размешивают 10 мин, охлаж дают, фильтруют и высушивают. Выход фталимида калия - 27,5 г (99%, считая на фталимид). Содержание основного вещества.95%. Продукт представляет собой кристаллический порошок белого цвета. .Пример 2. Синтез проводят .в условиях примера 1 с тем отличием что в суспензию дозируют смесь 16,6 (0,0148 г-моля) бутилата калия и 0,11 г (0,002 г-мол) гидрата окиси калия, растворенных в 41 г бутанола .Выход фталимида калия 27,5 г (99%, считая на фталимид). Содержание . основного вещества 98%. Продукт белый кристаллический порошок. Пример 3. Синтез проводят в условиях примера 1 с тем отличием что в суспензию дозируют смесь 16,7 г (0,149 г-моля) бутилата каЛИЯ и 0,9 г (0,016 г-моля) гидрата окиси калия, растворенных в 44 г бутанола. Получают 27,5 г фталимида калия (99% от теоретического, считая на фталимид). Бельш кристаллический порошок с содержанием основного вещества 95%. Пример 4. В четырехгорлую колбу вместимостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром, капель- )ной воронкой и обратным холодильником, загружают 22,1 г (0,15 г-моля) фталимида и 75 мл хлорбензола, нагревают до 100-110°, загружают в течение 60-70 мин смесь 16 г (0,143 г-моля) бутилата калия и 0,4 г (0,007 г-мол) гидрата окиси калия, растворенных в 41 г бутанола. Дают вьщержку 20 мин. Суспензию охлаждают, фильтруют и сушат. Выход фталимида калия - 27,2 г (98% от теоретического, считая на фтал1 1ид). Фталимид калия - белый кристаллический порошок с содержанием основного вещества 96%. Пример 5. Синтез проводят в условиях примера 4 с тем отличием, что смесь бутилата калия и гцдрата окиси калия в бутаноле дозируют к суспензии 22,1 г (0,15 г-моля) фталимида в 75 мл бензола, нагретой до 75-78 . После окончания загрузки раствора смеси бутилата. калия и гидрата окиси калия дают вьщержку 10 мин. Суспензию, охлаждают, фильтруют и сушат. Получают 27,5 г (99%, считая на фталимид) белого кристаллического фталимида калия с содержанием основного вещества 97%. Пример 6. Синтез проводят в условиях примера 4 с тем отЛичием, что раствор смеси бутилата калия и гидрата окиси калия дозируют к суспензии 22,1 (О,15г-моля) фталимида в 80 мл уайт-спиритаj нагретой до 105-110 . После окончания загрузки раствора бутилата и гидрата окиси калия суспензию охлаждают и фильтруют. Получают 27,5 г (99%, считая на фталимид) фталимида калия - (белый кристаллический порошок с содержанием основного вещества 98%). Пример 7. Синтез проводят в условиях примера 6 с тем отличием, что вместо бутилата калия и гидрата окиси калия используют соответствующие количества бутилата натрия и гидрата окиси натрия. Получают 24,6 г (97%, считая на фталимид) фталимида натрия - (белый кристаллический порошок с содержанием основного вещества 95%). Пример 8. Синтез проводят в условиях примера 6 с тем отличием, что смесь 16 г (0,143 г-моля) бутилата калия и 0,4 г (0,007 г-мол) гидрата окиси калия используют в виде раствора в смеси 17 г бутанола и 23 г уайт-спирита. 5. 8 Получают 27,5 г (99%, считая на фталимид) белого кристаллического фталимида калия с содержанием основ ного вещества 99%. Пример 9. Синтез проводят в условиях примера 8с тем отличием что после окончания загрузки раство ,ра смеси бутилата калия и гидрата окиси калия обратный холодильник заменяют на прямой, создают разряжбние в системе (остаточное давление 150-200 мм рт.ст.) и отгоняют бутанол с уайт-спиритом. По мере от гонки смеси растворителей в реакционную, колбу добавляют 70 мл свежего уайт-спирита так, чтобы количество массы оставалось примерно постоянным. Объем погона составляет 8090 мл и возвращается на стадию полу чения смеси бутилата калия и гидрата окиси калия. Получают суспензию-27,2 г фталимида калия в уайт-спирите.. Выход 98%. Содержание основного вещества 98%. Пример 10. Синтез проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что в суспензию дозируют смесь 7,8 г (0,07 Моля) бутилата калия и 4,5 г (0,08 моля) гидрата окиси калия (мольное соотношение 0,466: 0,534), растворенных в 41 г бутанола. Выход фталимида калия 27,2 г (98% от теоретического). Содержание основного вещества 92%. Таким образом, описываемый способ получения фталимидов щелочных металлов позволяет получать целевые продукты с выходом 97-99% и содержанием основного вещества .95-99%.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛИМИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ с использованием суспензии фталимида и гидрата окиси щелочного металла в органическом растворителе при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения.выхода целевого продукта, суспензию фталимида подвергают взаимодействию со смесью бутилата щелочного металла и гидрата окиси щелочного металла при их мольном соотношении 0,5:0,5-0,99:0,01 при температуре 70-110 С.