Способ получения 2-фенилбензоксазола

 

Использование: в качестве фитозащитного препарата. Сущность изобретения: продукт 2-фенилбензоксазол БФ CwHgNQ, выход 77,9%, т.пл. 101.5-102°С. Реагент 1: о-аминофенол. Реагент 2: бензойная кислота . Условия реакции: в среде ксилола в присутствии борной кислоты при кипячении с последующим выделением продукта путем перегонки с перегретым водяным паром при 180-200°С и массовом соотношении 2- фенилбензоксазолз с паром 1:(10-12), пары конденсируют при 90-95°С и обрабатывают полученную массу 25%-ным водным раствором аммиака или 50-60%-ным водным раствором гидразингидрата до рН 6-8. 1 ил., 1 табл. v Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (l1) (si)s С 07 0 263/57

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4941882/04 (22) 29.03,91 (46) 30.07,93. Бюл. М 28 (71) Научно-производственное обьединение

"Алтай" (72) Ю.М.Белоусов, В,В.Кадулин, А.И,Калашников, Т.А.Суханова и О,Г.Бокова (56) 1. Хейн, Альхейм, Леватт "Применение полифосфорной кислоты в синтезе 2-арил- и

2-алкил.,амещенных бензимидазолов, бензоксазолов и бензтиазолов.

Amer. Chem.Soc., 1957, ч.79, М 2, р, 427-9.

2. Авторское свидетельство СССР

М 148414, кл. С,07 0 263/56, 1961.

3. Патент США М 3585208, кл. 260-307, опубл, 1971.

4. Патент США Q 3772309, кл. С 07 d

49/38, опубл. 1073.

5. Авторское свидетельство СССР

М 732259, кл. С 07 0 235/18, 1977.

6. Баранов С.В. и др. Получение 2-фенилбензоксазола. Мало-жировая промышл., 1986 г, NÂ 11, с. 25.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения 2-фенилбензоксаэола (ФЗС-З).

Целью изобретения является: — упрощение технологического процесса и разработка на его основе промышленной технологии получения 2-фенилбен. зоксазола: — повышение чистоты целевого соединения при сохранении выхода и обеспече(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ФЕНИЛБЕНЗОКСАЗОЛА (57) Использование: в качестве фитозащитного. препарата. Сущность изобретения: продукт 2-фенилбензоксазол БФ С(зНвйО, выход 77,9, т.пл. 101,5-102 С. Реагент 1: о-аминофенол. Реагент 2; бензойная кислота. Условия реакцИи: в среде ксилола в присутствии борной кислоты при кипячении с последующим выделением продукта путем перегонки с перегретым водяным паром при 180-200 С и массовом соотношении 2фенилбензоксаэола с паром 1:(10-12). пары конденсируют при 90-95 С и обрабатывают полученную массу 25 -ным водным раствором аммиака или 50-60 -ным водным раствором гидразингидрата до рН 6-8. 1 ил., 1 табл. ния возможности утилизации отходов про- Q) иэводства;

-сскращеннекеличестеаислсльауемык 1» растворителей и образующихся отходов производства.

На чертеже представлена блок-схема органиэации технологического процесса получения ФЗС-З, где — реактор 1 служит для смешения реагентов и проведения реакции основного синтеза;

1830388 — реактор 2 предназначен для проведения перегонки ФЗС-3 с перегретым паром; — реактор 3 служит для конденсации паров и выделения готового продукта; — сборник 4 служит для замера ксилола и промежуточного приема ксилольного рас.твора ФЗС-3; — сборник 5 предназначен для сбора оборотной воды и возобновления. потерь; — вакуум-воронка бслужитдля фильтрации ксилольного раствора ФЗС-3 от твердого остатка: — вакуум-воронка 7 служит для фильтрации готового продукта и сушки его горячим воздухом до требований технических условий.. о

Процесс осуществляет следующим образом. При этом на выход, качество продукта и обеспечение возможности создания замкнутого производства оказывают влияние как режимы предложенного технологического процесса. так и организация материальных потоков, отраженная в блоксхеме.

В реактор загружают последовательно

60 мл ксилола, 13,4 г (0,11 моль) бенэойной кислоты, 10,9 r (0,1 моль) — О-аминофенола и 1,5 r (0.02 моль) борной кислоты. Реакционную массу доводят до кипения и выдерживают при кипении (температура в кубе

140-150 С) 16-20 ч. При этом образующиеся в результате реакции 3,6 мл воды удаляют из зоны реакции в виде азеотропа с ксилолом и после конденсации паров в холодильнике отделяют в водоотделителе, при этом ксилол самотеком возвращается в реакционную массу. flo завершении реакции. основного синтеза ксилольный раствор

ФЗС-3 фильтруют от твердого остатка борной кислоты, который после прокаливания и дробления пригоден для возврата его в основной синтез. Отфильтрованный ксилольный раствор ФЗС-3 возвращают иэ сборника в реактор и проводят отгонку ксилола, который после восполнения естественных потерь за счет летучести и растворимости в расплаве ФЗС-З, возвращают в процесс.

Образующийся после отгонки ксилола расплав ФЗС-3 сливают в реактор, куда за-. а1 тем подают перегретый водяной пар.с температурой 190 С и расходом 100 r /ч.

Происходит совместная перегонка паров

ФЗС-3 с перегретым паром.

При этом снижение температуры перегретого пара ниже 180 С приводит к реальному увеличению количества перегретого парэ на перегонку (при 170 С в 1,5 раза, а при 160 С в 2 раза), что приводит к кеоправданныи затратам энергоресурсов и снижает технико-экономические показатели процесса. Повышение температуры перегретого пара выше 200 С не приводит к существенному снижению расхода перегретого пара и

5 вместе с тем приводит к росту процессов термического распада целевого соединения и, следовательно, к снижению выхода.

Отгоняющиеся пары конденсируют в реакторе при температуре массы в реакторе

10 90-95 С. Получают эмульсию расплава 15,2 г(77,97,)чистого ФЗС-3 в167 г воды(массовый модуль в расчете на выделенный ФЗС-3 — 11).

Снижение температуры в реакторе ни15 же 90 С приводит к кристаллизации ФЗС-3 и делает невозможным промывку его от нежелательных примесей (прежде всего бензойной кислоты). Повышение температуры выше 95 С не позволяет провести полную

20 конденсацию паров и приводит к уносу целевого соединения, то есть к падению выхода.

По завершению перегонки ФЗС-3 в реакторе 8 проводят корректировку рН до 6-8

25 -ным водным раствором аммиака или

50-607ь-ным водным раствором гидраэингидрата.

При этом величина рН ниже 6 свидетельствует о наличии примеси бензойной

30 кислоты в целевом соединении, что ухудшает качество продукта. Величина рН выше 8 также снижает качество продукта из-за наличия основности. 25 -ный водный раствор аммиака или 50-60 -ный водный раствор

35 гидразин-гидрата служат для перевода нерастворимой в воде бензойной кислоты в растворимые соли, что повышает качество продукта. Кроме того, 50-60 -ный раствор гидразин-гидрата позволяет убирать окра40 ску целевого соединения эа счет восстановительных процессов.

Обработанную эмульсию расплава

ФЗС-3 в воде кристаллизуют. ФЗС-3 отделяют от маточного раствора (воды), которую

45 после возобновления естественных потерь за счет влажности продукта используют при следующей операции перегонки путем испарения в теплообменнике и перегреве до

180-200 С в пароперенагревателе. Отжатый

50 ФЗС-3 промывают 2х5 мл чистой воды и сушат горячим воздухом 50-70 С до требований технических условий (содержание влаги не более 0,5 ).

Получают 15,2 г (77,9 ) чистого 2-фе55 нилбензлксазола(ФЗС-3) белого цвета, температура плавления 101,5-102 С, содержание основного вещества 99.9, содержание влаги 0;1, (литературные данные: температура плавления 101,5-102,5©С, содержание основного вещества не менее

1830388

Условия и результаты способа получения ФЗС-3

99,5$, содержание влаги не более 0.5,, цвет от светло-желтого до. желтого).

Другие примеры конкретного выполнения способа, показывающие эффективность данной технологической схемы и самого способа получения, а также влияние режимов процесса на качество целевого соединения, приведены в таблице по результатам работы лабораторной установки.

Таким образом, предложенный способ получения ФЗС-3 обладает в сравнении с прототипом следующими достоинствами: — во-первых, достигается существенное упрощение технологического процесса за счет замены высокотемпературной вакуумной перегонки на простую перегонку с перегретым паром; — во-вторых, достигается существенное упрощение технологического процесса за счет исключения на стадии очистки диэтиленгликоля и промывки продукта от него и проведения всего цикла очистки и выделения в водной среде: — в-третьих, достигается повышение чистоты целевого соединения эа счет перегонки ФЗС-3 с перегретым паром с последующим доведением рН эмульсии распаава 25 -ным водным раствором аммиака или 50-60 (,-ным водным раствором гидра эин-гидрата; — a-четвертых, достигается упрощение технологического процесса за счет использования оборотной воды; — в-пятых, достигается снижение количества используемых растворителей (только ксилол на стадии основного синтеза) и сокращение количества отходов производства

5 (только борная кислота, которая после обработки может быть использована вновь); — кроме того, настоящий способ получения ФЗС-3 позволяет создать практически замкнутое экологически чистое производст10 во.

Формула изобретения

Способ получения 2-фенилбенэоксазола конденсацией о-аминофенола с бензой15 ной кислотой в присутствии борной кислоты в среде ксилола при повышенной температуре с последующим выделением целевого соединения, отличающийся тем,что, с целью упрощения технологического про20 цесса. сокращения количества используемых растворителей и отходов производства и повышения чистоты целевого соединения, после проведения конденсации и отгонки . ксилола выделение целевого соединения

25 проводят путем перегонки с перегретым водяным паром при 180-200 С и массовом соотношении 2-фенилбензоксазол:пар1:10-12, пары конденсируют при 90-95 С и обрабатывают получающуюся массу 25ф30 ным водным раствором аммиака или 5060 -ным водным раствором гидразингидрата до рН 6-8,-продукт кристаллизуют и отделяют от воды.

1830388

Продолжение таблицы

fl р и и е ч а н и е. Во всех случаях загрузка составила: 0-аминофенол — 0,1 моль (10,9 г), бенэойная кислота — 0,11 моль (13,4 г), барная кислота — 0,024 моль (1,5 г), ксилол — 60 мл.

Бенхюная кислота ююжгние numrps

Составитель Ю.белоусов

Редактор А,Павловская Техред М. Моргентал Корректор С.Патрушева

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

Заказ 2515 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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