Способ получения 2-(2-окси-5-метилфенил)- @ -бензтриазола

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2- 2 ОКСИ5 -МЕТИЛФЕНИП )-0-ВЕНЗТРИАЗОЛА путем взаимбдействия 2-

((9) (11) СОЮЗ COHETCHHX

С))ОИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (51)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТО %йТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3597403/23-04 (22) 23.05.83 (46) 07.06.85. Бил. У 21 (72) В.Б.Буданов,. Г.Б.Звегинцева, 5.В.Поленов и Л.К.Попов (71),Ивановский .ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт (53) 547.791.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство ЧССР .И- 119324, 12 р t0/05, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство ЧССР

1(- 119333, 12 р 10/05, опублнк. 1966.

3. Усовершенствование технологии получения беназола II. Отчет, Ф гос. регистрации 80037524, шифр темы

К-60-80/1)С, Рубежное, 1981.

4. Технологический регламент производства беназола П. Ивано-Франковск, 1978.

5. Разработка способа получения беназола,ХХ путем.каталитической гидрогениэации нитроазокрасителя и восстановлением производнымн сульфоксиловой кислоты. Отчет, Р гос. регистрации 80010662, инв. Р Б 983401 и 02826017172, 1981-1982 (прототип) .

6. Авторское свицетельство ЧССР

F- 166511, С 07 D 249/20, опублик. 1976. (54) (57) СИОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-(2 -0КСИ5 -ИЕТИЛФЕНИЛ) -0-БЕНЗТРИАБЗОЛА путем взаимодействия 2-(2 -окси-5 -метил"

l вменил)-о-нитроазобензола с восстановителем в среде водного едкого натра при повьнненной температуре, о т л ич а в шийся .тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и.упроцения процесса, и качестве восстановителя использукт двуокись тио« мочевины, причем 2-(2 -окиси-5 -метил фенил)-о-.нитроазобензол и двуокись тиомочевины берут в соотношении

1:(2,2-2,9) соответственно, концентрация водного едкого натрия составляет 2,4-2,8 моль/л, а процесс проводят при 55-100 С в течение 2040 мин.

f159920

Изобретение относится к усовер.шенствованному способу получения 2(2 -окиси-5 -метилфенил)-о-бензтриазола (беназола f< ), применяемого в качестве фотостабилизатора полимеров. 5

Известен с особ получения беназо"

I ла в восстановлением 2-(2 -окиси-5— метилфенил)-о-нитроазобеизола цинко вой нылью в аммиачно-водно-спиртовой среде при температуре кийения .смеси. f0

Нродолшительность процесса 2,5 ч, выход целевого продукта 72% 1 1 ;.

Недостатками-способа являются недостаточно высокий выход беназола й, трудности, связанные с дозировкой 15 цинковой пыли, и сложность очистной фильтрации.

Известен также способ получения бенаэола H восстановлением 2-(2 — окиси-5 -метилфенил)-о-нитроазобенэо-26 ла гидроеульфитом натрия. Процесс про. водят в 5Х-ком водном растворе щелочи при температуре кипения 2 .

Установлено, что в данном процессе вместо бенаэола В образуются 25 .гидразопроиэводные бен.",триаэола, при дальнейшем нагреве наблюдаетея вспе-. ниваиие реакциойной массы, очевидно при этом происходит разложение гидраэопроиэводник f3) .. щ

2-(2-Окси-5 -метялфенМт) -о-бензтриаэол также получают путем o6pa- ботки 2-(2 -окси-5 -метил@енил)-онитроазобензола ронгалитом (иатриевая соль формальдегидсульфокеиловои .

33 кислоты) в среде ЮХ-ного водного а едкого натра при 101-105 С в течение

1-2 ч. Соотношение изокраситель-: ронгалит обычно составляет f:29. Вы46 деление целевого продукта осуществляют иМтралиэвцией щелочного раствора еоляиой кислотой, филЬтр щией техническово продукте, суспендированием его: ш хлорбенэоле, отгонкой хлорбейэдла и воды, последующей вакуум:разгепкой, катиоиитной очисткой, йеумФьршеталлнзацией целевого продукта йз хзюрбенэола и его сущкой. Выхеш бешаэола я 59,9Х, температура ивашдения не ниже 129 С и светонроЯ пуеканше хло бензольного раствора врй 446 им не.йенее ЗОУ. и при 500 нмие менее 93Х Я .

Недостатками у анного способа 55 нйлшютея киэкяй виход продукта, боль-. шюе количество стадий.очистки и длительность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому положительному эффекту и технической сущности являетI 1 ся способ получения 2-(2 -окси-5— метилфенил)-о-бензтриазола путем обt I работки 2-(2 вЂ,îêñê-.5 -метилфенил)-онитроазобензола смесью ронгалита и сульфида натрия, причем мольное соотношение 2-(2 -окси-5 -метилфенил)J о-нитроазобензол, ронгалит, сульфид натрия составляет t:2,2-,04-0,44 в среде водного едкого натра, концентрацией 2,6 моль/л,,при 101-105 С.

При этом лолучают неочищенный беназол с выходом 65-80 Е и температурой плавления 127-128 С (Я .

К недостаткам известного способа относятся недостаточно высокий выход техйического целевого продукта и необходимость применения смеси восстановителей. Сведения о методе очистки н качества очищенного продукта отсутствуют.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса., Поставленная цель достигается тем, что согласно способу.получения 2-(2 -окси-5 -метилфенил)-о бензтриазола путем взаимодействия

2-(2 -окси-5 -метилфеннл)-о-нитроазобензола е восстановителем в среде водного едкого натра при повышенной температуре в качестве восстановителя используют двуокись тиомочевины, причем 2-(2 -окси-5 -метилфенил)-о> нитроазобензол и двуокись тиомочевины берут s соотношении 1:(2,2-2,9) в среде водного едкого натра с кон- центрацией 2,4-2,8 мол/л при 55-:

100 С в течение 20-40 мин.

Применение в.качестве. восстановителя двуокиси тиомочевнны.обуславливают получение на стадии восста- . новления технического продукта более вйсокой чистоты, чем в существующих методах. Это позволяет унроетить: стадии очистки — заменить очистку путем отгоики воды с хлорбенэолом, вакуум-разгонкн катиоинтной очистки и нерекристаллизации из хлорбенэола,. применяемую в способе (4, не менее трудоемкую очистку путем экстракции примесей серйой кислотой 61.

Повышение температуры по сравнению с указанными пределами, так же как увеличение количества восстановителя,и времени синтеза приводит к

11599 снижению выхода целевого продукта и ухудшению показателей качества (табл. 1, опыты 2,6,8), что объясняется протеканием .побочных реакций восстановления бензола М до аминов.

При проведении процесса при 101 С и выше выход продукта уменьшается и при .105 С составляет 58Х, Уменьшение количества восстановителя, времени синтеза и температу- 1п ры приводит к резкому снижению выхода и качественных показателей (табл. 1, опыты 1| 1,5,6) за счет снижения скорости реакции.

Интервал концентраций едкого нат- 1 ра обусловлен растворимостью 2-(2— окси-5 .-иетилфенил)-. о-нитроазобензола и беназола ||

Пример 1. Навеску 5 г нитроазокрасителя с содержанием основного вещества 987. растворяют в 50 мл водного раствора ИаОН концентрацией

2,6 моль/л. Колбу с раствором помещают в термостат и в течение двух ми Ф иут нагревают до 106 С при перемеши- >> ванин. Затем к содержимому колбы добавляют в сухом виде двуокись тиомочевины в количестве 4,60 г (мольное соотношение езокрасителыдвуокись тио— мочевины составляет 1 2,2).Реакцион = ную массу выдерживают . при непрерывном перемешиванин в течение 20 мин при 100 С. После этого охлаждают до

40 С и фильтруют для отделения механических.примесей. -Фильтрат нейтрали-4з зуют концентрированной соляной кислотой до.рй 10,0. Выпавший в .процессе нейтрализации осадок отфильтровывают и промывают. Затем помещают.в обогреваемую делительну| воронку н рас- 40 творяют в смеси, состоящей из 25 мл толуола и 10 мл 6ОЖ-ной серной кисло-. ю ты при 80 С и перемешивании в течение

40 мин. Нижний кислотный слой сливают,. а в .толуольный раствор добавляют 45 10 мл 70%-ной серной кислоты. Иолученнув смесь перемешивают в течение

30 мин при 80 С. Нижний слой сливают| а верхний нейтрализуют 1 г норейка

СаСОь, перемешивают 10 мин, добав- 50 ляют 0,3 г активированного угля, перемешивают еще 30 мин и фильтруют горячий раствор через воронку Бюхнера. Охлаящением фильтрата выделяют. кристаллы химически чистого беказо- .55 ла ь, который затем фильтруют |; нромывают 10 мл толуола. Полученный продукт сушат при 60 С до постоянного

20 4 веса. Полу .ают 3,54 г беназола ||

Выход по нитроазокрасителю составляет 83Х. Показатели качества соответ- ствуют химически чистому продукту: температура плавления 130 С, светопропус| ание при длине волны

440 нм 82%, а при 500 нм — 96%.

Пример 2. Последовательность операций и количества загружаемых реагенточ те.же, что и в примере 1, но процесс восстановления проводят при 55 С в течение 40 мин.

Выход продукта составляет при этом

3,50 г или 82%. Температура плавлео ния 131. С, светопропускание при длине 440 нм 81Х, а при 500 нм — 94%.

Пример 3. Последовательность операций и количества загружаемых реагентов те же, что и в примерах и 2, но процесс восстановления о нитроазокрасителя проводят при 55 С в течение 30 мин. Выход продукта составляет 3,33 г или 78%, Температура плавления 130 С, светопропускание при длине волны 440 нм 83%, а при 500 нм — 97%.

Пример 4. Последовательность

-операций та же, что и в примерах

1-3. Количество загружаемого нитро1 азокрасителя 5 г, количество двуокиси тиомочевины 6,1 г (мольное соотношение нитроазо:<раситель : двуокись тиомочевины 1:2,9). Восстановление проводят при 80 С в течение 30 мин.

Выход беназола |1 составляет 3 41 r или 80% от теории. о

Температура плавления 130 С, светопропускание при длине волны 440 нм

83Х а при 500 нм — 96%. !

Пример 5. Навеску 5 г нитроаэокрасителя с содержанием основного вещества 98Х растворяют в 50 мл водного раствора NaOH концентрацией

2,5 моль/л. Колбу с раствором поме.щают в термостат и в течение двух минут нагревают до 80 С при перемешивании. Затем к содержи|ому колбы добавляют в сухом в||де двуокись тиомочевины в количестве 4,60 г (при этом мольное соотношение нитроазокраситель : двуокись тиомочевины составляет 1:2,2). Реакционную массу выдерживают при непрерывном переО мешивании в течение 30 мин при 80 С, после чего охлаждают до 40 С и фильтруют для отделения механических при= месей. Фильтрат нейтрализуют концентрированной соляной кислотой

1159920

Опы

Температура,оС

Концентра-, ция МаОН, моль/л

Соотношение нитрЪазокраситель: восстановитель, моль/моль

Время синтеВыход беназоТ.пл., ОС ветопропускание, % за, мин ла

2,6

1:2,2

2 105 I

2,6

1:2,2

При 500 нм — 85

3 .80

2,4

1:2,2

При 500 нм — 93

1:2,2

4 80

2,8

5 до рй 10,0. Выпавший в процессе нейтрализации осадок отфильтровывают и промывают. Затем помещают в обогре" ваемую делительную горонку и растворяют в смеси, состояшей из 25 мл толуола и 10 мл 66%-ной серной кислоты кри 80 С и аеремешивайии в течение

40 мин. Нижний кислотный слой сливают, а в толуольный раствор добавляют 10 мл 76%-ной серной кислоты. По.лученную смесь перемешивают в течение 30 мин при 80 С. Нижний слой сливают, а верхний нейтрализуют 1 г порошка СТО» перемешивают 15 мин, Добавляют 0,3 г активированного угля, 1з перемешивают еще 30 мин и .фильтруют горячий .раствор через воронку Бюхнера. Охлаждением филътрата выделяют кристаллы химически чистого беназола 5, который затеи фильтруют и про- 20 мывают 10 мл толуола, Полученный о продукт сушат при 60 С до постоянно го веса. Получают 3,34 г беназола 6.

Выход по нитроазокрасителю 787, темо пература плавления "l29 С, светопропускание при длине волны 440 нм

88% а,при 500 нм — 94X.

П- р и м е р 6. Последовательность операций та же, что и в примерах

1-5. Количество загружаемого нитро- 30 азокрасителя 5. r. Растворяют в 50 мл водного раствора Na0H концентрацией

2,7.моль/л. Количество добавляемой двуокиси тиомочевины 4,60 г. Восста. новление проводят. при 80 С .п течение 20 мин. Выход беиазола и составляет 3,36 г или 787. от теории.

Температура плавления 130 С, светопропускание при длине волны 400 нм

817, а при 500 нм — 947,.

Пример 7 (сравнительный).

Последовательность операций та же, что и в примерах 1-4. Количество загружаемого нитроазокрасителя 5 г, количество двуокиси тиомочевины

4,2 г (мольное соотношение нитроазо- краситель . двуокись тиомочевины

1 2,0). Восстановление проводят при

50 С в течение 10 мин. Выход беназола и составляет 2,05 r или 487. от теории. Чистота полученного продукта не удовлетворяет техническим условиям.

Пример 8.(сравнительный) °

Последовательность операций та же, что и в примерах 1-5. Количество загружаемого нитроазокрасителя 5 r, количество двуокиси тиомочевнны 6,5 г (мольное соотношение нитроазокраситель : двуокись тномочевины 1:3,1). о

Восстановление проводят при 1tO С в течение 80 мин. Выход беназола ll

2,22 г (52X от теории). Чистота полученного продукта не удовлетворяет техническим условиям.

Таким образом, использование данного способа позволяет увеличить выход целевого продукта, понизить температуру синтеза беназола.>> в среднеи на 20-40 С, использовать один восстановитель — двуокись тиомо. чевины вместо смеси ронгалита и сульфида натрия.

72 128-129 При 440 нм — 78

При 500 нм — 96

58 128-129 Прн 440 нм — 81

8i 129-130 При 440 нм - 81

80 129-130 При 440 нм †82

1159920

Продолжение таблицы топропу кание

«пл ° беи нтеа, мин

При 500 нм — 94

52 . 126-127 При 440 нм — 80

30

1:2,0

При 500 нм — 90

63 127-128 При 440 нм — 72.

6 80

1:3,0

При 500 нм.- 85

30 126-127 При 440 нм — 53

1:2,2

При 500 нм — 77, & 80

60 128-129 При 440 нм — 80

1:2,2

При 500 нм — 90

Составитель И.Корсакова

Редактор Т.Кугрьппева ТехредМ.Гергель Корректор Г.Ренетник

Заказ 3688!22 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ ГосудаРственного комитета СССР .о по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

К6нцент ция 5аОН т,оль/л оотно нйтроа ситель станов моль|м