Способ получения 2,3-диоксибензойной кислоты

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ о

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

re 4 С 07 С 65 03

«М. «

1

««ф

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,(21) 3315802/23-04 (22) 13.07.81 (46) 15.11.87. Бюл. Ф 42 (71) Латвийский государственный университет им. П.Стучки (72) А.Х.Жагарс, В.Я.Гринштейн и С.А.Оэола (53) 547.587.21.07(088.8) (56) Hallivell В. Hydroxylation of р-Coumanacid Ъу illuminated chloroplasts. The role of supегоxide.

Eur. J. Biochem, 1975, 55, 355.

Авторское свидетельство СССР

У 1003512, кл. С О? С 65/01, 1981. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИОКСИ-.

БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ путем гидроксилиЯ0 1351918 А 1 рования салициловой кислоты в кислом

5 10 -5 .10 М водном растворе метилсульфата N-метилфеназиния при нагревании с последующей фильтрацией реакционной смеси и зкстрагирова- . нием конечного продукта из фильтрата хлороформом, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, а также удешевления целевого продукта, гидроксилирование салициловой кислоты проводят в присутствии гидразингидрата и никеля

Ренея при 40-60 С и рН 2,0-5,5, при массовом соотношении салициловая кислота:гидразин-гидрат:никель Ренея

1:(0,09-1,5):(0,03-0,05) соответственно.

1 13519

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 2,3-диоксибензойной . кислоты, которая является фактором роста для некоторых микроорганизмов и проявляет в 3-5 раз более высокую антиревматическую активность и меньшую токсичность, чем салицилат натрия, а также является ценным исходным веществом для синтеза о-пиперониловой кислоты, некоторых алкалондов, бактериальных пигментов, хлорорафина и других соединений.

Известен способ получения 2,3-ди- 15 оксибензойной кислоты, основанный на гидроксилирование салициловой кислоты смесью метилсульфата N-.ìåòèëфеназиния и восстановленным никотинамидадениндинуклеотидом,(НАДН) при 2р

30 С в темноте при рН 4,5-3,5. Об-. разующуюся кислоту отделяют, экстрагируют реакционную смесь эфиром и разделяя хроматографически полученный экстракт. Этот способ протекает 25 при комнатных температурах, без использования вредных вещств, однако из-за дороговизны применяемого реагента НАДН (отечественная промышленность не выпускает) и его недос- 30 тупности, а также сложности разделения экстракта (ввиду необходимости применения хроматографирования) описанный метод не имеет препаративного значения. 35

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения 2,3-диоксибензойной кислоты путем гидроксиjлирования салициловой кислоты в те- 40 чение 3-5 ч.волокнистой целлюлозой, модифицированной восстановленным никотинамидом (полимер), с предварительной ее обработкой в течение 3—

7 ч 0,5-0„05 мМ раствором метилсуль-. 45 фата N-метилфеназиния с последующей фильтрацией реакционной смеси и экстрагированием конечного продукта из фильтрата хлороформом. Однако этот способ технологически сложен и требу- 50 ет для своего осуществления длительного времени, так как применяемая для гидроксилирования волокнистая целлюлоза,, модицифированная восстановленным никотинамидом (полимер), получается путем многочасового (7072 ч) 3-стадийного синтеза, в котором ввод никотинамидной группы в количестве более чем 0,2-0,5 ммоль/г

18 связан со значительными технологическими трудностями. Кроме того, полученный полимер необходимо перед гидроксилированием подвергнуть предварительной обработке в течение 3

7 ч раствором.метилсульфата И-метилфеназиния (4-я стадия синтеза). Та-. ким образом, весь процесс получения

2,3-диоксибензойной кислоты вместе со временем получения исходного продукта протекает в 5-стадийном синтезе за 75-84 ч.

Цель изобретения — упрощение и ускорение процесса получения 2-,3-диоксибензойной кислоты, а также удушевление целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что способом получение 2,3-диоксибензойной кислоты осуществляют путем гидроксилирования салициловой кислоты гидразин-гидратом и никелем Ренея при массовом соотношении 1:0,09-1,5:0,03-0,05 соответственно, температуре 40-60 С и рН 2,0-5,5 в водном 5.10 з — 50

«10. М растворе метилсульфата N-ме-з тилфеназиния, Время проведение процесса 3-5 ч.

Пример 1. 1,38 r салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной О, 1. М соляной кислотой до рН 2„0 и добавляют 50 мл 5 10 М свежеприготовленного водного раствора метилсульфата N-метилфеназиния, добавляют также 1,3 r гидразин-гидрата и подогревают до 40 С, затем добавляют 0,04 г никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при 40 С в течение 3 ч. Затем реакционную (I смесь экстрагируют- 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют. Получают

1,08 г (70 ) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204 С. MN 154.

Найдено, 7: С 54,48; Н 3,90 ° с-,Н 604

Вычислено, Х: С 54,54, Н 3,89.

Весовое соотношение салициловая кислота: гидразин гидрат: никель Ренея 1:09:03.

Пример 2. 1,38 r салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1 М соляной кислоты до рН 4„0 и добавляют 10. мл 5 ° 10 «М свежеприготовленного водного раствора метилсульфата N-метилфеназиния и

1,56 r гндразин-гидрата и подогревают до.50 С, после этого добавляют

135191

Параметры синтеза

Пример

3,0

4,0

4,0

5;0

Время, ч рН среды

Температура, С

2,0

4,0

5 ° 5

3,0

40

50

10

1,3

1,56

2,08

1,56

0,06

0,07

0,04

0,05

1 31

1,08

1 08

1,37

Выход, Ж

85

90

108

131

108

137

3,0

0,06 r никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при 50 С в течение 4 ч, затем экстрагируют 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют.

Получают 1,31 г (85X) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204 С.

Весовое соотношение салициловой кислоты:гидразин гидрата:никеля Ренея 1:1,1:0,04.

Пример 3. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1 M соляной кислоты до рН 5,5 и добавляют 5 мл 5 10 M

3 свежеприготовленного водного раствора метилеульфата N-метилфеназиния, 1

Количество метилсульфата метилфеназиния, мл 10 М раствора

Количество гидразин гидрата, r

Количество никеля Ренея, г

Выход 2,3-диоксибензойной кислоты, r

Ф

Выход, г/10 л реакционной смеси

Выход, г/10 л реакционной смеси (по.известному) При проведении гидроксилирования салициловой кислотой, гидразин-гидратом и никелем Ренея удается достичь каталитического расщепления применяемых реагентов, при этой выделяющийся водород восстанавливает в

4

2,08 r гидразин гидрата и подогревают до 60.С, затем добавляют 0,07 г никеля Ренея. Реакционную смесь перео мешивают при 60 С в течение 5 ч, затем экстрагируют 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, затем охлаждают и фильтруют. Получают 1,08 г (70Z) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204 С.

Весовое соотношение салициловая кислота:гидраэин гидрат. никель Ренея 1:1,5:0,05.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 2 при рН 3,0 с 0,6 r никеля Ренея.

Результаты опытов приведены в таблице. активную форму метилсульфат N-метилфеназиния, который присутствует в качестве катализатора. Этот химический процесс позволяет проводить реакцию получения 2,3-диоксибензойной кислоты в одну стадию (3-5 ч), ис1351

Составитель М.Кулиш

Техред.Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор М. Недолуженко

Заказ 5537/20 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пользуя недорогие и широкодоступные реагенты, которые возможно после регенерации использовать повторно..

Кроме того, использование в качестве восстановителя никеля Ренея и гидразин-гидрата позволяет повысить концентрацию исходного раствора сали918 6 циловой кислоты до насьпцения (можно применять и суспензию), что позволяет достичь (примерно в 50 раз) экономии объема аппаратуры, воды и реаген- тов на .экстрагирование, а также электроэнергии на выпаривание экстракта.