Спосіб одержання амінобензойних кислот

Спосіб одержання амінобензойних кислот окисленням відповідних ацетамінотолуолів в крижаній оцтовій кислоті, який відрізняється тим, що окислення ведуть озоновмісними газами в присутності каталізатора - солей кобальту і бромідів лужних металів. (19) (21) u200812972 (22) 07.11.2008 (24) 10.03.2009 (46) 10.03.2009, Бюл.№ 5, 2009 р. (72) ГАЛСТЯН АНДРІЙ ГЕНРІЙОВИЧ, UA, БУШУЄВ АНДРІЙ СЕРГІЙОВИЧ, U A (73) ГАЛСТЯН АНДРІЙ ГЕНРІЙОВИЧ, UA, БУШУЄВ АНДРІЙ СЕРГІЙОВИЧ, U A 3 39845 4 COOH O3 (1) (NH 2) (I) NH2 N CH3 CH3 O3 (NH 2) NH2 CH3 H3C AcOH (NHAc) O3 O3 (IV) n CH3 (NHAc) NHAc · AcNHArCH3+Со2+Вr-®AcNH Ar C Н2+Со2+Вr-+Н+, який залучає субстрат в окислення за метильною групою (р.6). Подальші перетворення ацетамінобензильного радикалу можна описати наступною схемою реакцій: · AcNHAr C Н2+О2®AcNHArCH2 O 2, (7) · AcNHArCH2 O 2+AcNHArCH3®AcNHArCH2O 2H+ · + AcNH Ar C Н2, (8) · AcNHArCH2 O 2+Со2+Вr-+Н+®AcNHArCH2O2H+ +Co2+Br •, (9) 2 AcNHArCH2 O 2® продукти. (10) В умовах дослідів, коли [О2] / [О3] » 102, ацетамінобензильний радикал переважно перетворюється в ацетамінопероксидний радикал (р.7), і далі рекомбінує за реакцією (10) з утворенням ароматичних продуктів. Як показали оціночні розрахунки, участю ацетамінопероксидного радикалу в реакціях продовження ланцюга (8-9) (за даними [9] для O (II) (2) NO2 (III) EtOH, H+ (3) (V) продукти руйнування ароматичного кільця аліфатичні пероксиди Введення в систему промоторів окислення бромідів лужних металів [5] значно підвищує селективність озонування ацетамінотолуолів і вихід відповідних ароматичних кислот зростає до 68,382,8 %. Підвищення каталітичної активності солей кобальту у присутності бромідів лужних металів пов’язана з утворенням високоактивного кобальтбромідного іон-радикального комплексу за реакцією (5) [8]: Со2+Вr-+О3+Н+®(Со3+Вr-)Со2+Вr-+О2+НО, (5) · N COOH NHAc · (NO2) + CH 3 (6) CH3 N (4) толуолу при 70°С W8»0,6×10-6; W9»2,1×10-5 і W10»1×10-4моль/л.с ([АгСН3]0=0,4; [Со2+Вr-]0=0,01моль/л; k8=1,6; k9=2,1×103, . k10=10л/моль с [10]) можна знехтувати, оскільки швидкість рекомбінації (W10) значно вища за швидкість реакцій продовження ланцюгу (W8 і W9). Приклад 1 У 10мл крижаної оцтової кислоти додають 0,25г (0,10моль/л) ацетату кобальту (II) і 0,12г (0,10моль/л) броміду калію. Отриманий розчин завантажують в скляну колонку з пористою перегородкою для диспергування газу, яка має зворотній холодильник, термостатують при 95°С і починають додавати озоноповітряну суміш зі швидкістю 30л/год з концентрацією озону 0,8% об’єм. Після 15хв окислення, до реакційної маси додають 0,6г (0,40моль/л) 4-ацетамінотолуолу, який одержують, шляхом кип’ятіння 4амінотолуолу в надлишку оцтової кислоти, і озонують при температурі 95°С 30хв. Реакційну суміш виливають на воду з льодом (50мл). Осад, що утворюється відділяють і «сиру» 4ацетамінобензойну кислоту кип’ятять 1 годину з 4мл 35%-вої НСl та 2мл С2Н5ОН. Реакційну масу виливають на лід і протягом однієї години випадає осад - 4-амінобензойної кислоти, яку фільтрують та висушують. Отримують 0,46г 4-амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 82,8%; Тпл=187188°С. Приклад 2 Процес проводять в умовах прикладу 1, але озонують озонокисневою сумішшю. Отримують 0,53г 4-амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 82,8%; Тпл = 187-188°С. Приклад 3-7 Процес проводять в умовах прикладу 2, але при різній температурі. Ви хід цільового продукту приведений в таблиці 1. 5 39845 6 Таблиця 1 Вплив температури на вихід 4-амінобензойної кислоти Приклад 3 4 5 6 7 Температура, °С 45 55 65 75 85 Вихід 4-амінобензойної кислоти, % 49,2 63,9 73,4 82,6 90,7 Температура плавлення, °С 188 189 188 187 187 Приклад 8-13 Процес проводять, як в прикладі 2, але при різних концентраціях ацетату кобальту (II). Ви хід цільового продукту приведений в таблиці 2. Таблиця 2 Вплив концентрації сілі кобальту на ви хід 4-амінобензойної кислоти Приклад 8 9 10 11 12 13 [Со(ОАс)2×4Н2 О], моль/л 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 Вихід 4-амінобензойної кислоти, % 15,7 54,9 70,3 83,8 95,3 95,0 Приклад 14 Процес проводять, як в прикладі 2, але замість Со(ОАс)2×4Н2О використовують СоСl2×6Н2О. Отримують 0,52г 4-амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 93,4%; Тпл=188°С. Приклад 15 Процес проводять, як в прикладі 2, але замість Со(ОАс)2×4Н2О використовують CoSO4×7H2O. Отримують 0,52г 4-амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 93,4%; Тпл=188°С. Приклад 16. Процес проводять, як в прикладі 1, але замість КВr використовують NaBr. Отримують 0,53г 4амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 95,3%; Tпл=187°C. Приклад 17 Процес проводять, як в прикладі 2, але замість 4-ацетамінотолуолу завантажують 3ацетамінотолуол. Отримують 0,51 г 3амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 91,9 %; Тпл = 180 °С. Приклад 18. Процес проводять, як в прикладі 2, але замість 4-ацетамінотолуолу завантажують 2ацетамінотолуол. Отримують 0,44г 2амінобензойної кислоти, вихід від теоретичного 80,2%; Tпл=145°C. Використаннязапропонованого способу одержання амінобензойних кислот дозволяє здійснити Комп’ютерна в ерстка О. Рябко Температура плавлення, °С 189 188 187 187 187 188 екологічно чистий і практично безвідхідний процес окислення ацетамінотолуолів. Список літератури: 1. Рубцов М.В., Байчиков А.Г. Синтетические химико-фармацевтические препараты. -М.: "Медицина". 1971. - 328с. 2. Майофис Л.С. Технология химикофармацевтических препаратов. - Ленинград. Изд-во: "Мед. ли тературы", 1958. - 538с. 3. Ворожцов Н.Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей. -М.: Госхимиздат, 1955. – 839с. 4. Chang Kiu Lee, Yu Mi Ahn.// J. Org. Chem. 1989. - V. 54. - P. 3744-3747. 5. А.Г. Галстян, А.С. Бушуев, Р.Н. Соломянный// Ж. прикл. хим. - 2008. - Т.81, вып. 7. - С. 1120-1123. 6. Bailey P.S.// N-Y, L. Academic Press. - 1982. V.2. - 497p. 7. Галстян Г.А., Галстян Т.М., Микуленко Л.И.// Кинетика и катализ. - 1994. Т.35, №2. - С.255-260. 8. Захаров И.В., Галетий Ю.В., Адамян В.А.// Кинетика и катализ. 1988. Т.29. №5. С.1072-1077. 9. Захаров И.В., Галетий Ю.В.// Нефтехимия. 1978. - Т.18, №4. - С.615-619. 10. Захаров И.В., Гелетий Ю.В., Адамян В.А.// Кинетика и катализ. - 1991. - Т.32, №1. - С.39-43. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601