Спосіб синтезу 4-хлорфеноксіоцтової кислоти та її похідних

Спосіб синтезу 4-хлорфеноксіоцтової кислоти та її похідних, який передбачає лужну конденсацію 3 60619 для одержання 4-хлорфеноксіоцтової кислоти у вигляді вільної кислоти. Режим 2 приведений для порівняння з запропонованим. Методика точно відповідає описаній у прототипі. Загальний способ синтезу похідних феноксіоцтової кислоти здійснюється так: Розраховані за прописом прототипу кількості 4-хлорфенолу і хлороцтової кислоти (режим 2) або її естеру (режим 1) розчиняли в такому об'ємі толуолу, щоб одержати розчин потрібної концентрації. Цей розчин нагрівали до 40-50°С при перемішуванні, додавали каталізатор і, виключивши нагрівання, доливали по краплях половинну кількість 40%-го розчину лугу, підтримуючи зазначену температуру. Тривалість процесу - близько 1 години. Потім масу нагрівали до кипіння і протягом двох годин додавали луг, що залишився. Далі в залежності від режиму: за режимом 1а: толуольний шар відокремлювали, промивали розведеним розчином лугу від домішки фенолу, 4 який не прореагував, висушували безводним натрій сульфатом і відганяли розчинник. Цільовий продукт (естер 4-хлорфеноксіоцтової кислоти) залишається у вигляді в'язкої рідини. за режимом 1б: в суміш (до пункту "1а") додавали ще 50 г лугу у вигляді 20% розчину, замінювали зворотний холодильник на низхідний та кип'ятили суміш до повної відгонки толуолу, гідролізу Естеру і переходу цільового продукту в водну фазу. Далі як за режимом 2. За режимом 2: масу охолоджували до 40-60°С. Осад солі 4хлорфеноксіоцтової кислоти, що випав, відфільтровували на вакуум-фільтрі. Світлий осад промивали на фільтрі гарячим толуолом від речовин, що не прореагували, потім етилацетатом (від толуолу) і висушували. Результати перевірки різних режимів синтезу похідних 4-хлорфеноксіоцтової кислоти приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Вихід похідних 4-хлорфеноксіоцтової кислоти при різних умовах синтезу Режим / вихід (%) Мольне співвідношення хлороцтова кислота : фенол 1,2:1,0 1,4:1,0 1,5:1,0 1,6:1,0 1а (естер) 1б (сіль) 2 (прототип) 71 82 89 92 68 78 84 87 52 64 75 78 Як свідчать дані таблиці 1, запропонований спосіб ефективніший за прототип при будь-яких співвідношеннях вихідних речовин. Навіть при відносному зниженні кількості хлороцтової кислоти, що є метою нашої роботи, він дає змогу одержати більший вихід цільової речовини. Найбільш доцільно використовувати мольне співвідношення хлороцтова кислота: 4-хлорфенол в інтервалі 1,5:1...1,4:1. В разі зменшення кількості введеної хлороцтової кислоти до 1,2:1 вихід продукту становить менше виходу за прототипом (при мольному співвідношенні хлороцтова кислота: 4-хлорфенол 1,6:1) і, хоча можна значно зекономити на хлороцтовій кислоті, але не доотримуємо більш цінного продукту. Речовина 4-хлорфенол хлороцтова кислота КОН ТМАГ толуол В разі збільшення кількості введеної хлороцтової кислоти до 1,6:1 вихід продукту значно вище виходу за прототипом, однак тоді задача корисної моделі не досягається. Порівняно з прототипом пропонований спосіб має наступні переваги: - зменшена кількість хлороцтової кислоти, яка використовується в синтезі як вихідна речовина відносно фенолу - підвищений вихід цільового продукту реакції. Щоб показати економічний ефект від застосування пропонованого способу, нижче подана таблиця порівняння результатів синтезу по новому способу і прототипу (для прикладу взято режим 1б із співвідношенням хлороцтова кислота : 4хлорфенол 1,4:1,0): Пропонований спосіб Маса, г Вартість*, грн 87,0 10,07 88,8 13,76 134,0 2,33 1,0 10,03 224 0,52 36,71 За прототипом Маса, г Вартість*, грн 87,0 10,07 100,6 15,59 134,0 2,33 1,0 10,03 224 0,52 38,55 * За даними каталогу "Химические реактивы и высокочистые химические вещества", М.: Химия, 1983. Перерахунок у гривні виконано за коефіцієнтом 1 рубль СРСР=0,69$. 5 60619 На виготовлення 100 г (0,54 моль) 4хлорфеноксіоцтової кислоти по новому способу витрачається реактивів в грошовому еквіваленті на 36,7 грн. проти 38,6 грн. за прототипом. Таким чином, економічний ефект від застосування пропонованого способу полягає у заощадженні хлороцтової кислоти під час синтезу і підвищенні виходу цільової речовини і досягає приблизно 5%. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 Джерела інформації: 1. Франке З. Химия отравляющих веществ. М.: Химия. - 1973. - С. 374. 2. Arthur L. Craigmill (University of California, Davis) Dichlorophenoxyacetic acid, 1.1.1.2 Contaminants in 2,4-D herbicides. (CA 95616) www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc29.htm 3. Спосіб синтезу 4-хлорфеноксіоцтової кислоти. Деклараційний патент 4161 на корисну модель. - 2005, Бюл. №1. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601