Спосіб одержання 1,3-дибромацетону

1. Спосіб одержання 1,3-дибромацетону, який включає проведення реакції бромування ацетону при молярному співвідношенні ацетон:бром, яке дорівнює 0,8-1,0:2,0-2,2, в реакційно інертному розчиннику або в суміші інертних розчинників при температурі 20-90 °С із наступною обробкою реакційної суміші розчином сульфіту натрію та фільтруванням і розкладанням одержаного бісульфітного похідного 1,3-дибромацетону, який відрізняє ться тим, що реакційну суміш або фільтрат після виділення осаду додатково обробляють C2 2 (19) 1 3 82626 одержання 1,3-дибромацетону бромуванням ацетону бромом при молярному співвідношенні бром: ацетон = 2:1, в розчиннику при 20-90°С де, після закінчення реакції одержану реакційну суміш обробляють розчином сульфіту натрію. 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+2Вr2→(СН2Вr)2С=О+2НВr (2) Na2SO3+НВr=NaHSO3+NaBr (3) (СН2Вr)2С=О+NaHSO3→(CH2Br)2C(OH)SO3Na (4) (CH2Br)2C(OH)-SO3Na→(СН2Вr)2C=О (5) Однак, у стадії нейтралізації надлишку бромоводню шляхом барботування току повітря крізь реакційну суміш, він може не повністю нейтралізуватися, утворюючі бісульфіт натрію, а частково виходити у повітря. Це не дає можливості на 100% утворювати необхідний для зв'язування 1,3дибромацетону бісульфіт натрію. В основу нашого винаходу було поставлено задачу створити спосіб одержання 1,3дибромацетону, позбавленого цього недоліку. Поставлена задача вирішується при здійснені способу одержання 1,3-дибромацетону, який полягає в тому, що проводять реакцію бромування ацетону в розчиннику, 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 in situ), який в свою чергу реагує із 1,3-дибромацетоном із утворенням бісульфітного похідного 1,3дибромацетону. Далі, для більш повного виділення 1,3-дибромацетону у вигляді осаду бісульфітного похідного, реакційну суміш або фільтрат, після виділення твердої фази, додатково обробляють розчином піросульфіта натрію (5-10% від кількості розрахованого), який при розчиненні у воді утворює розчин бісульфіту натрію (схема 4). Осад бісульфітного похідного 1,3дибромацетону розкладають за відомою методикою та виділяють цільовий продукт 1,3дибромацетон. Увесь процес можна описати наступними схемами реакцій (схеми 2, 3, 4, 5, 6): (СН3)2С=О+2Вr2→(СН2Вr)2С=О+2НВr (2) Na2SO3+НВr=NaHSO3+NaBr (3) Na2S2O5+H2 O=2NaHSO3 (4) (СН2Вr)2С=О+NaHSO3→(CH2Br)2C(OH)SO3Na (5) (CH2Br)2C(OH)-SO3Na→(CH2Br)2C=O (6) Застосування піросульфіту натрію (Na2S2O 5) (5-10% від кількості розрахованого), в процесі одержання 1,3-дибромацетону за даним винаходом дозволяє підвищити ви хід цьольового продукту до 4 7%, 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 тетрагідрофуран 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 3050°С, а реагенти беруть у сте хіометричному 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, а також водним розчином бісульфіту натрію (5-10% від розрахованого). 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 1,3-дибромацетону. У переважному варіанті втілення винаходу реакційну суміш обробляють насиченим водним розчином сульфіту натрію, а фільтрат або реакційну масу додатково піросульфітом натрію (Na2S2O5) (5-10% від кількості розрахованого), який при розчиненні у воді утворює розчин бісульфіту натрію. Осад бісульфітного похідного 1,3дибромацетону, який утворився після струшування реакційної суміші із розчином сульфіту натрію і бісульфітом натрію, розкладають за будь-якою відомою із рівня техніки методикою, яка для цього придатна, та виділяють цільовий продукт 1,3дибромацетон. У переважному варіанті втілення винаходу осад бісульфітного похідного 1,3-дибромацетону розкладають взаємодією із 40% розчином сульфатної кислоти при 40 -50°С на протязі 10-40 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. Наступні приклади ілюструють, але не обмежують об'єм даного винаходу. 1. Приклад одержання 1,3-дибромацетону. 5 82626 До розчину 0,5моль ацетону у 100мл етилацетату при температурі 40°С додають 1моль рідкого брому при перемішуванні. По закінченню реакції реакційну суміш обробляють насиченим розчином сульфіту натрію, який одержують розчиненням 1молю Na2SO3 у відповідній кількості води. Осад, що випав, відфільтровують та розкладають взаємодією із 40% розчином сульфатної кислоти. В результаті виділяють 0,3моль чистого 1,3дибромацетону (ви хід 60%). 2. Приклад одержання 1,3-дибромацетону. До розчину 0,5моль ацетону у суміші 100мл тетрахлорид карбону та етилацетату при темпера Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 турі 40°С додають 1моль рідкого брому при перемішуванні. По закінченню реакції реакційну суміш обробляють насиченим розчином сульфіту натрію, який одержують розчиненням 1молю Na2SO3 у відповідній кількості води. До реакційної маси додають 5-7% піросульфіту натрію (Na2S2O5) (5-10% від кількості розрахованого), який при розчиненні у відповідній кількості воді утворює розчин бісульфіту натрію. Осад, що випав, відфільтровують та розкладають взаємодією із 40% розчином сульфатної кислоти. В результаті виділяють 0,335моль чистого 1,3-дибромацетону (ви хід 67%). Підписне Тираж 26 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