Спосіб одержання 1,3-дибромацетону

1 Спосіб одержання 1,3-дибромацетону, який включає проведення реакції бромування ацетону у розчиннику при молярному співвідношенні ацетон бром=0,8-1,0 2,0-2,2 відповідно, в реакційно інертному розчиннику або їх суміші при температурі 20-90°С із наступним виділенням продукту обробкою реакційної суміші розчином сульфіту натрію та наступним розкладанням одержаного б і сульфітного похідного 1,3-дибромацетону 2 Спосіб за п 1, в якому реакцію проводять у сте Даний винахід відноситься до галузі органічної хімії, зокрема галогензаміщених кетонів, а саме, до покращеного способу одержання 1,3дибромацетону, який знаходить застосування у синтезі анальгетичних та протизапальних препаратів В журналі Arkiv for Кеті, 1963, В 21, № 46, Р 503 - 512 розкрито спосіб одержання 1,3дибромацетону, який полягає в тому, що проводять бромування ацетону бромом при молярному співвідношення бром ацетон = 2 1, в 48% водному розчині НВг при охолодженні та продукт виділяють фракційною вакуумною перегонкою Вихід 1,3дибромацетону складає 45% Проте цей спосіб має суттєві недоліки, зокрема, низький вихід цільового продукту, складність та велика тривалість стадії виділення цільового продукту, виділення в процесі синтезу газоподібного бромоводню, який є шкідливим для навколишнього середовища та викликає швидку корозію устаткування Найбільш близьким до винаходу за сукупністю ознак є спосіб одержання 1,3-дибромацетону, описаний в авторському СВІДОЦТВІ SU № 1567568 А1, С 07 С 45/63, 30 05 90, який полягає в тому, що проводять бромування ацетону бромом при моля хіометричному співвідношенні реагентів 3 Спосіб за п 1, в якому реакцію проводять в реакційно інертному розчиннику або їх суміші, такому як естери 4 Спосіб за п 3, в якому реакцію проводять в етилацетаті 5 Спосіб за п 1, в якому реакцію проводять при температурі від приблизно 30°С до приблизно 50°С 6 Спосіб за п 1, в якому реакційну суміш обробляють насиченим водним розчином сульфіту натрію 7 Спосіб за п 1, в якому реакцію проводять у стехіометричному співвідношенні реагентів, в етилацетаті, при температурі від приблизно 30°С до приблизно 50°С, а реакційну суміш обробляють насиченим водним розчином сульфіту натрію рному співвідношення бром ацетон = 2 1, в етилацетаті при ЗО - 45°С та продукт виділяють обробкою реакційної суміші насиченим розчином бісульфіту натрію (NaHSOs) із наступним розкладанням одержаного бісульфітного похідного 1,3дибромацетону Однак даний спосіб має ряд недоліків, зокрема, додаткову стадію видалення надлишку бромоводню (який є шкідливим для навколишнього середовища та викликає швидку корозію устаткування) із реакційної суміші шляхом барботування току повітря крізь реакційну суміш, та застосування в процесі виділення цільового продукту досить дорогого реагенту піросульфіту натрію (ЫагЗгОб), який при розчиненні у воді утворює розчин бісульфіту натрію (схема 1) Na2S2O5 + Н2О = 2NaHSO3 (1) Оскільки бісульфіт натрію в твердому стані нестійкий та може існувати тільки у водному розчині, то для його одержання застосовують піросульфіт натрію В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб одержання 1,3-дибромацетону, позбавлений вищезазначених недоліків Поставлена задача вирішується при здійснені способу одержання 1,3-дибромацетону, який поля 00 (О ю 54682 гає в тому, що проводять реакцію бромування ацетону в розчиннику при чому, після закінчення реакції одержану реакційну суміш обробляють розчином сульфіту натрію Надлишок бромоводню, який залишився в реакційній суміші, реагує із сульфітом натрію із утворенням розчину бісульфіту натрію (тобто бісульфіт натрію утворюється m situ), який в свою чергу реагує із 1,3дибромацетоном із утворенням бісульфітного похідного 1,3-дибромацетону Осад бісульфітного похідного 1,3-дибромацетону розкладають за відомою методикою та виділяють цільовий продукт 1,3-дибромацетон Увесь процес можна описати наступними схемами реакцій (схеми 2, 3, 4, 5) (СН3)2С = О + 2Вг2 -» (СН2Вг)2С = О + 2НВг (2) Na2SO3 + HBr = NaHSO3 + NaBr (3) (CH2Br)2C = О + NaHSO3 -» (CH2Br)2C(OH)SO3Na (4) (CH2Br)2C(OH)-SO3Na -» (CH2Br)2C = О (5) Застосування сульфіту натрію в процесі одержання 1,3-дибромацетону за даним винаходом дозволяє позбавитися вищезазначених недоліків Тобто він нейтралізує бромоводень, який виділяється в реакції бромування (схема 2) та одночасно при взаємодії із цим бромоводнем утворює бісульфіт натрію (схема 3), саме який потрібен для виділення 1,3-дибромацетону у вигляді його бісульфітного похідного із реакційної суміші (схема 4) Треба зазначити, що сульфіт натрію є дешевим та доступним реагентом в порівнянні із піросульфітом натрію й це значно здешевлює одержання 1,3дибромацетону, що є немаловажним фактором для ХІМІЧНОГО виробництва Реакцію бромування проводять в реакційно інертних розчинниках різної хімічної природи або їх суміші, таких як естери, наприклад, етилацетат, етери, наприклад тетрапдрофуран або діоксан, галогенвуглеводні, наприклад, тетрахлорид карбону Температура реакції зазвичай знаходиться в межах від приблизно 20°С до приблизно 90°С Реагенти ацетон та бром беруть у співвідношенні приблизно 0,8 - 1,0 2,0 - 2,2 ВІДПОВІДНО Проходження реакції контролюють візуально за знебарвленням брому У переважному варіанті втілення винаходу реакцію проводять в етилацетаті при температурі ЗО - 50°С, а реагенти беруть у стехіометричному співвідношенні Після завершення реакції виділяють цільовий продукт, причому стадія виділення включає також в себе очистку цільового продукту від побічних продуктів моно- та трибромування, та ізомерних дибромпохідних Для цього реакційну суміш обробляють розчином сульфіту натрію КІЛЬКІСТЬ сульфіту натрію розраховують ВІДПОВІДНО за КІЛЬКІСТЮ бромоводню, який виділяється в реакції бромування та який потрібно нейтралізувати Треба зазначити, що тільки цільовий продукт ефективно утворює бісульфітне похідне, яке випадає в осад, й таким чином досягається його очистка від побічних продуктів бромування Обробку проводять до тих пір, коли вже не видно помітного збільшення КІЛЬКОСТІ бісульфітного похідного 1,3дибромацетону У переважному варіанті втілення винаходу реакційну суміш обробляють насиченим водним розчином сульфіту натрію Осад бісульфітного похідного 1,3дибромацетону, який утворився після струшування реакційної суміші із розчином сульфіту натрію, розкладають за будь-якою відомою із рівня техніки методикою, яка для цього придатна, та виділяють цільовий продукт 1,3-дибромацетон У переважному варіанті втілення винаходу осад бісульфітного похідного 1,3-дибромацетону розкладають взаємодією із 40% розчином сульфатної кислоти при 40 - 50°С на протязі 1 0 - 4 0 хвилин 1,3-дибромацетон, що утворився, кристалізується при охолодженні або із протягом часу Одержаний продукт має достатню чистоту для подальшого використання у синтезі інших ХІМІЧНИХ сполук, в тому числі й біологічно активних Однак, якщо є потреба у додатковій чистоті продукту, то одержаний за заявленим способом 1,3дибромацетон може бути очищений загальновідомими методами, такими як, наприклад, кристалізація, та хроматографія Наступний приклад ілюструє, але не обмежує об'єм даного винаходу Приклад одержання 1,3-дибромацетону До розчину 0,5 моль ацетону у ЮОмл етилацетату при температурі 40°С додають 1 моль рідкого брому при перемішуванні По закінченню реакції реакційну суміш обробляють насиченим розчином сульфіту натрію, який одержують розчиненням 1 молю Na2SO3 у ВІДПОВІДНІЙ КІЛЬКОСТІ ВОДИ Осад, що випав, відфільтровують та розкладають взаємодією із 40% розчином сульфатної кислоти В результаті виділяють 0,3 моль чистого 1,3-дибромацетону (вихід 60 %) Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24