Способ получения 2-хлор-5-(3 @ ,5 @ - дикарбометоксифенилсульфамидо)-нитробензола

 

Сущность изобретения: продукт - 2- хлор-5-(31,5 -дикарбометоксифенилсульфамидо) нитробензол, выход 68,4%. Реагент 1: хлорангидрид 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты. Реагент 2: диметиловый эфир 5- аминоизофталевой кислоты. Условия реакции: толуол, 3,5-4,5 ч, ксилол, 2-4 ч, бикарбонат натрия, 67-70°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (I I) (sI)s С 07 С 311/21,303/00

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

)Ф > (21) 4792171/04 (22) 19,02.90 (46) 07.10.92. Бюл. N 37 (71) Славгородское производственное объединение "Алтайхимпром" им. Г,С,Верещагина (72) С.И.Гапусенко и А,П,Боровик (56) Временный технологический регламент опытно-промышленного производства компоненты желтой Н-353 М. 55-86 от 17,12,86, Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-хлор-5(3,5 -дика рб мета ксифе н ил сул ьфамидо)-н итробензола (нитро-353), используемого в производстве цветных компонент для фотографических материалов.

Наиболее близким к изобретению является способ получения 2-хлор-5-(3,5-дикар1 бметоксифенилсульфамидо)-нитробензола путем добавления раствора хлорангидрида

2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты (ХА-2ХНБ-5-СК) в бензоле к суспензии диметилового эфира 5-амино-изофталевой кислоты (ДМЭ-5-АИФК) в бензоле с пиридином при

10-15 С в течение 30 мин, последующего перемешивания при этой температуре в течение 15 мин, нагревания до 41-450С и перемешивания при этой температуре 1 ч, последующего нагревания до 78 — 82 С и перемешивания при этой температуре еще 1 ч, охлаждения до 20 — 25 С, отстаивания суспензии, декантации жидкой фазы, очистки оставшейся суспензии метанолом, выход

68,4% в расчете на ДМЭ-5-АИФК.

Недостаток известного способа — низкий выход целевого продукта. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ХЛОР-5-(3, 5—

ДИ КАР БМ ЕТОКСИ Ф ЕН ИЛСУЛ ЬФАМИДО)НИТРОБЕНЗОЛА (57)Сущность изобретения: продукт — 2хлор-5-(3,5 -ди ка рбомето кси фен ил сул ьфа†мидо)-нитробензол, выход 68,4%, Реагент1: хлора н гидрид 2-хл о р н итробен зол-5-сул ьфокислоты. Реагент 2; диметиловый эфир 5аминоизофталевой кислоты. Условия реакции: толуол, 3,5 — 4,5 ч, ксилол, 2 — 4 ч, бикарбонат натрия, 67-70 С, 1 табл, Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта, Цель достигается способом получения

2-хлор-5-(3,5-дикарбметоксифенилсульфамидо)-нитробензола путем взаимодействия хлорангидрида 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты и диметилового эфира 5-аминоизофталевой кислоты в среде органического растворителя при повышенной температуре в присутствии основного агента, а отличительной особенностью является то, что взаимодействие хлоран гидрида 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты с диметиловым эфиром 5-аминоизофталевой кислоты проводят в среде толуола в течение 3,5 — 4,5 ч или ксилола в течение 2 — 3 ч, в качестве основного реагента используют бикарбонат натрия при малярном соотношении диметиловый эфир 5-аминоизофталевой кислоты: хлорангидрид 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты; бикарбонат натрия, равном 1:(1,08 — 1,18):(1,2—

1,6), и процесс ведут путем прибавления раствора хлорангидрида 2-хлорнитробензол-5сульфокислоты к суспензии диметилового эфира 5-аминоизофталевой кислоты и бикарбоната натрия в толуоле или ксилоле, нагретой до 60 — 70 С.

1766914

20

30

Способ иллюстрируется следующими примерами, Пример 1 (сравнительный, по прототипу).

В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, капельной воронкой, загружают 173 мл (152,1 r) бензола, 18,8 г (19,1 мл, 0,2377 моль) пиридина и 40 г (0,1912 моль) ДМЭ-5-АИФК. Полученную сусйензию охлаждают на ледяной бане до 13 С, в течение 30 мин из капельной воронки приливают 201,7 г 25%-ного раствора ХА-2ХНБ-5-СК в бензоле (0,1969 моль), массу перемешивают 15 мин, затем нагревают на водяной бане до 43 С и перемешивают п)>й этой температуре 1 ч. После этого массу охлаждают на водяной бане до

23 C и выключают мешалку, После отстаивания суспензии в течение

30 мин жидкую фазу декантируют, К оставшейся суспензии приливают 317 мл (251,1 г) метанола, перемешивают 30 мин, нагревают до кипения (63 С) и перемешивают при этой температуре 1 ч. Затем массу охлаждают на водяной бане до 23 С и фильтруют на воронке Бюхнера, промывают на фильтре.

326 мл (258,2 г) метанола. Осадок сушат на воздухе. Получают 56,4 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,4%, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 68,4%

Пример 2. В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, загружают 173 мл (149,8 г) толуола, 24,1 г (0,2869 моль) МаНСОз и 40 г (0,1912 моль) ДМЭ-5-АИФК. Полученную суспензию нагревают на водяной бане до

65 С и загружают при этой температуре

221.3 г 25%-ного раствора XA-2ХНБ-5-СК в толуоле (0,2161 моль), Молярное соотношение ДМЭ-5-АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК;МаНСОз равно 1;1,13,1,5. Затем массу нагревают до

80 С и перемешивают при этой температув ре 4 ч. После этого массу охлаждают на водяной бане до 23 С и выключают мешалку. После отстаивания суспензии в течение

30 мин жидкую фазу декантируют. К оставшейся суспензии приливают 317 мл (251,1 г) метанола, перемешивают 30 мин, нагревают до кипения (63 С) и перемешивают при этой температуре 1 ч, Затем массу охлаждают на водяной бане до 23 С и фильтруют на воронке Бюхнера, промывают на фильтре

326 мл (258,2 r) метанола, Затем промывают осадок на фильтре водой до нейтрального рН, Осадок сушат на воздухе, Получают 69,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по.ДМЭ-5-АИФК составляет 84,3%.

Пример 3. Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 201,7 г 25%-ного раствора ХА-2-ХНБ-5СК в толуоле (0,1969 моль), Молярное соотношение ДМЭ-5АИФК: XA-2-ХНБ-5-СК: йаНСОз составляет

1:1,03:1,5, Получают 55,7 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 67,8%.

Пример 4. Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 211,5 г 25%-ного раствора XA-2-ХНБ-5-СК в толуоле (0,2065 моль). Молярное соотношение ДМЭ-5АИФК; ХА-2-ХНБ-5-СК: ИаНСОз составляет

1:1,08:1,5. Получают 68,0 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 82,7%.

Пример 5, Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 231,1 г 25%-ного раствора ХА-2-ХНБ-5-СК в толуоле (0,2256 моль), Малярное соотношение ДМЭ-5АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК:йаНСОз составляет

1:1,18:1,5. Получают 67,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,4%, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 81,9%.

Пример 6, Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 240,9 г 25%-ного раствора XA-2-ХНБ-5-СК в толуоле (0,2352 моль). Молярное соотношение ДМЭ-5АИФ К: ХА-2-ХН Б-5-СК: Na Н СОз составляет

1:1,23:1,5. Получают 62,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 97,3%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 74,2%, Пример 7. Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 16,1 r (0,1916 моль)

МаНСОз, Молярное соотношение ДМЭ-5АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК; йаНСОз составляет

1:1,13:1,0, Получают 58,9 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 71,5%.

Пример 8, Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 19,3 r (0,2297 моль)

NaHCOj, Молярное соотношение ДМЭ-5АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК, МаНСОз составляет

1;1,13:1,2. Получают 67,7 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9%, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 82,5%.

Пример 9. Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 25,7 г (0,3059 моль)

КаНСОз. Молярное соотношение ДМЭ-5АИФК; ХА-2-ХН Б-5-СК; Иа Н СОз составляет

1:1,13;1,6. Получают 66,3 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7%, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 80,6%, Пример 10. Процесс ведут по примеру

2, но на загрузку берут 28,9 r (0,3440 моль)

ИаНСОз. Молярное соотношение ДМЭ-5АИ Ф К, ХА-2-ХН Б-5-СК: Ка Н СОз составляет

1".1,13;1,8, Получают 58,3 г нитро-353 с содержанием основного вещества 98,9%. Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 70, 3%, Пример 11. Процесс ведут по примеру

2, но загрузку раствора XA-2-ХНЕ-5-СК про1766914 изводят при температуре массы 55 С. Получают 62,9 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7 . Выход по

ДМЭ-5-АИФК составляет 76,5 .

Пример 12. Процесс ведут по примеру 2, но загрузку раствора ХА-2-ХНБ-5-СК производят при температуре массы 60 С, Получают 67,0 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8%. Выход по ДМЗ5-АИФК составляет 81,5О/о.

Пример 13. Процесс ведут по примеру 2, но загрузку раствора XA-2-ХНБ-5-СК производят при температуре массы 70 С.

Получают 69,3 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9о . Выход по ДМЭ5-АИФК составляет 84,5, Пример 14, Процесс ведут по примеру 2, но загрузку раствора ХА-2-XHE-5-СК производят при температуре массы 75"С, Получают 69,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8/. Выход по ДМЗ5-АИФК составляет 84,3 /.

Г1 р и м е р 15. Процесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора ХА-2ХНБ-5-СК массу нагревают до 70 С и перемешивают при этой температуре 4 ч, Получают 61,5 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5/. Выход по ДМЗ5-АИ Ф К составляет 74,6 / .

Пример 16, Процесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора ХА-2ХНБ-СК массу нагревают до 76 С и перемешивают при этой температуре 4 ч.

Получают 67,1 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9/, Выход по ДМЭ5-АИCDК составляет 81,7 .

Пример 17. Процесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора ХА-2ХНБ-5-СК массу нагревают до 84 C и перемешивают при этой температуре 4 ч.

Получают 67,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5/. Выход по ДМЭ5-AN Ф К составляет 81,9 / .

Пример 18. Процесс ведут по примеру 2, но после загрузки раствора УА-2ХНБ-5-СК массу нагревают до 90 С и перемешивают при этой температуре 4 ч.

Получают 68,6 г нитро-353 с содержанием основного вещества 92,2, Выход по ДМЗ5-АИФК составляет 76,3/.

Пример 19. Процесс ведут по примеру 2, но выдержку массы при 80 С производят в течение 3 ч. Получают 62,5 r нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5 /.

Выход по ДМЗ-5-АИ Ф К составляет 75,8 /, Пример 20, Процесс ведут по примеру 2, но выдержку массы при 80 С производят в течение 3,5 ч. Получают 67,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7 . Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 81,7%.

Пример 21. Процесс ведут по примеру

2, но выдержку массы при 80 С производят

5 в течение 4,5 ч, Получают 69,6 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,7 .

Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 84,6 .

Пример 22, П роцесс ведут по примеру

2, но выдержку массы при 80 С производят

10 в течение 5 ч. Получают 69,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5%, Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 84,4 .

Пример 23, Процесс ведут по примеру

2, но в качестве растворителя загружают 173

15 мл ксилола вместо толуола и йспользуют

25/,— íûé раствор XA-2-ХНБ-5-CK в ксилоле, выдержку массы при 80 С производят в течение 2,5 ч, Получают 70,0 г нитро-353 с

;.одержанием основного вещества 99,9, 20 Выход по ДМЗ-5-АИФК составляет 85,3 .

Пример 24, Процесс ведут по примеру

23, но выдержку массы при 80 С производят. в течение 1,5 ч. Получают 62,6 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,5/, 25 Выход по ДМЗ-5-АИФК составляет 76,0 .

Пример 25. Процесс ведут по примеру

23, но выдержку массы при 80 производят в течение 2 ч, Получают 67,4 г нитро-353 с содержачием основного вещества 99,8 .

30 Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 82,1/.

Пример 26. Процесс ведут по примеру

23, но выдержку массы при 80 С производят в течение 3 ч. Получают 70,5 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,8 .

35 Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 85,8%.

Пример 27, Процесс ведут по примеру

23, но выдержку массы при 80 С производят в течение 3,5 ч, Получают 70,2 г нитро-353 с содержанием основного вещества 99,9/.

40 Выход по ДМЭ-5-АИФК составляет 85,5/.

Обобщенные условия и результаты осу- ществления процесса по примерам 1-27 приведены в таблице, Как следует из примеров, оптималь45 ными являются следующие параметры малярное соотношение ДМЭ-5-АИФК: ХА-

2-ХНБ-5-CV.: бикарбонат натрия 1:1,13:1,5, температура массы при загрузке раствора

ХА-2-ХН Б-5-СК 65 С, температура выдерж50 ки массы 80 С, время выдержки массы 4 ч в случае применения толуола и 2,5 ч в случае применения ксилола, На основании приведенных в таблице примеров определены допустимые интерва55 лы параметров процесса: молярное соотношение ДМЭ-5-АИФК: ХА-2-ХНБ-5-СК: бикарбонат натрия 1:(1,08-1,18):(1,2-1,6), температура массы при загрузке раствора

ХА-2-ХНБ-5-СК 60 — 70 С, температура выдержки массы 76 — 84ОС, время выдержки

1766914 массы 3,5 — 4,5 ч в случае применения толуола и 2 — 3 ч в случае применения ксилола,Отклонения от указанных допустимых интервалов параметров проведения процесса приводят в большинстве случаев;: существенному снижению выхода целевого продукта (на 7,8 — 16,5%), в отдельных случаях к снижению качества целевого продукта (снижение содержания основного вещества на 1,5% в примере 6 и на 8,6% в примере

18), в других случаях отклонение от указанных интервалов параметров проведения процесса нецелесообразно, так как не приводит к увеличению выхода целевого продукта (примеры 14, 22 и 27).

Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт с выходом до 84,5% против 68,4% по прототипу.

Формула изобретения

Способ получения 2-хлор-5-(3,5-д!икарI бметоксифенилсульфамидо)-нитробензола путем взаимодействия хлорангидрида 2хлорнитробензол-5-сульфокислоты и диметилового эфира 5-аминоизофталевой кислоты в среде органического растворителя при повышенной температуре в присутствии ос5 новногоагента, отл ичаю щи йся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, взаимодействие хлоран гидрида

2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты с диметиловым эфиром 5-аминоизофталевой

10 кислоты проводят в среде толуола в течение

3,5 — 4,5 ч или ксилола в течение 2 — 3 ч, в качестве основного агента используют бикарбонат натрия при соотношении диметиловый эфир 5-аминоизофталевой кислоты;

15 хлорангидрид 2-хлорнитробензол-5-сульфокислоты: бикарбонат натрия, равном

1:1,08-1,18;1,2 — 1,6, и процесс ведут путем прибавления раствора хлорангидрида 2хлорнитробензол-5-сульфокислоты к сус20 пензии диметилового эфира 5-аминоизофталевой кислоты и бикарбоната натрия в толуоле или ксилоле, нагретой до 60 — 70 С, Время вндерккн, ч

Получено нитро-353

Темпера" тура эа" груэки

XA-2ХНВ5СК, ОС

Температура выДЕРЛКИ1

"С

Соотнов1ение

_#_-5-АИФК! . ХА-2ХНВ-5СК; иВвНСОВ

Виход по мНВ" 5-АКЕК „

Пример

Растаоритель гlмоль содерквние основного веь,ества, Х масса технического продукта, г масса !

002-ного продукта, r! °

1 Венэол

2 Толуол

4ь»11

4.

6

7 -н8

1 0 -11я

1! 11

12

13

14

15 Толуол

16

17 1118

19"

21

I I» в

3,5

4,5

5,О

2,5

1 5

2,О

З,O

3,5

23

24 К- ?гоп

25 гб

Сраанительние прикорм

Составитель С,Гапусенко

Техред М.Моргентал Корректор M.Êåðåöìàí

Редактор Н»Харина

Заказ 3520 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

13 1,5

1?1,03:1 5

1:1,08:1,5

1:)118:1,5

):1,23!1,5 !

)1,13ll,p

1 1,13!1,2

1 13) l,á

1 1113)1,8

1:!1!3)1.5

1:1,13:1,5

1:1113:1 ° 5

1?1,13?1,5

1:1,1311 5 !

)1,13:1,5

1:1,13:1,5

1?1,13;l 5

1 1 13, 1,5

1: I 1 I 3: 1; 5

1:1 13:1 5

1)1,13:1,5

1:! 113:1,5

1!1,131118

llI 13!1 5

1:1,13?1,5

1:1,13:1,5

13

43; Вр

80 ао

8О

BO

76

84

BO

99, 1

99,8

99,8

99,7

99,4

97,3

99,5

99,9

99,7

9Р ° 9

99,7

99,8

99,9

99,8

99,5

99,9

99,5

91,2

99,5

99,7

99,7

99,5

99,9

99,5

99,8

99.а

9о,9

56,4

69,2

55,7

68,0

67,5

62,5

58,9

67,7

66,3

58,3

62,9

67,0

69,3

69,2

61,5

67,!

67,5

68,6

62,5

67,2

69,6

69,5

70,0

6216

67,4

70,5

7012

56,06

69,06

55,59

67,80

67,!О

60,81

58,61

67,63

66,10

57,66

62,71

66,87

69,23

69,Об

61,!9

67,03

67,!С

62,56

62,19

67,00

69 39

69,15

69,93

62,29

67,27

7O,З6

70,13

ОЛ 307

0,1611

0,1296

0,1581

0,1565

О,!418

0,!З67

0,1577

О, 1542

О. 1345

0, 1462

0,1559

0,1615

0,1611

011427

О,!563

0,1566

О;1459

0,1450

pi!562

0,16)B

О,)6!3

0,1631

О 1453

0,1569

0,164!

О ° 1635

68,4

84,3

67,8

8 .7

81,9

74,2

71,5

82,5

80,6

7о,З

76,5

81,5

84,5

84,3

74,6

81,7

81,9

76,3

75,8

81,7

84,6

84,4

85,3

82 1

85,8

85,5