Способ получения 4-нитроацетофенона


 


Владельцы патента RU 2518894:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 4-нитроацетофенона из 1-(4-нитрофенил)этилнитрата. Способ включает обработку 1-(4-нитрофенил)этилнитрата нуклеофильным реагентом в растворе. В качестве нуклеофильного реагента используют алкоксиды щелочных металлов в растворе в абсолютном органическом растворителе. Раствор нуклеофильного реагента добавляют к раствору 1-(4-нитрофенил)этилнитрата в органическом растворителе в течение 10-20 мин, после добавления реакцию проводят без использования охлаждения в течение 5 мин. Затем реакционную массу нейтрализуют уксусной кислотой до pH=7 и выделяют в чистом виде сопутствующий продукт - нитрит щелочного металла. Целевой продукт выделяют, регенерируя растворитель посредством его отгонки. Остаток разбавляют водой, отделяют 4-нитроацетофенон, при этом исключают операцию форсированного упаривания полученного после его выделения маточного раствора. Предлагаемый способ позволяет значительно сократить время синтеза и получить 4-нитроацетофенон с высоким выходом. 1 пр.

 

Изобретение относится к области органической химии и предназначено для использования при синтезе арилалифатических кетонов, содержащих карбонильную группу в α-положении по отношению к замещенному ароматическому ядру, общей формулы:

O2N-Ar(R)-C(O)-Alk,

R=Н, Alk, Hal

В настоящее время известно несколько принципиальных методов синтеза 4-нитроацетофенона: гидролиз n-нитробензоилдиэтилмалоната [1], взаимодействие 1-бром-1-(4-нитрофенил)этана с натриевой солью 2-нитропропана [2], окисление 1-(4-нитрофенил)этанола различными окислителями (соединения Сr (VI), тетраокись азота и др.) [3-7], окисление 4-нитроэтилбензола [8, 9] и щелочной гидролиз нитрата 4-нитрофенилметилкарбинола [10].

Наиболее близким по существу и составу является способ получения 4-нитроацетофенона из 1-(4-нитрофенил)этилнитрата [Кочергин П.М., Блинова Л.С., Титкова Р.М. Синтезы органических препаратов и полупродуктов на основе нитроэфиров: Сообщение VIII. Синтез нитроацетофенонов из нитрофенилметилкарбинолов и α-бромнитроэтилбензолов // Мед. пром. СССР. - 1966. - №11. - С.35-38].

Существенными и очевидными недостатками этого метода, представляющего собой гидролитическое расщепление 1-(4-нитрофенил)этилнитрата, являются: 1) неоправданная длительность реакции - 3 ч (в том числе на стадии добавления реагента); 2) использование водного раствора щелочного реагента, что обуславливает в начальный момент времени гетерогенность процесса; 3) использование в качестве нуклеофильного реагента гидроксида натрия; 4) необходимость наружного охлаждения реакционной массы после прибавления гидроксида натрия и контроля температуры ведения процесса в целом; 5) необходимость энергозатрат на выпаривание маточного раствора, для того чтобы получить выход продукта 92.3-95%.

Технической задачей и технологическим эффектом данного способа является разработка метода синтеза 4-нитроацетофенона из 1-(4-нитрофенил)этилнитрата в виде гомогенного процесса с использованием в качестве нуклеофильного реагента алкоголята щелочного металла, что гарантирует получение целевого продукта с высоким выходом при минимальных временных затратах и существенном снижении энергозатрат.

Указанная задача и эффективность достигается за счет предлагаемого способа получения, находящегося в соответствии с уравнением реакции:

где М = щелочной металл.

При этом: 1) используют алкоксиды щелочных металлов вместо их гидроксидов, что обеспечивает быструю элиминацию протона и, как следствие, увеличение скорости реакции, поскольку алкокси-анионы обладают большей нуклеофильностью; 2) использование вместо водного раствора органических растворов нуклеофила, что исключает локальную неоднородность процесса и, как следствие, повышает скорость реакции, а также обеспечивает более эффективное выделение побочно образующихся продуктов - нитритов; 3) добавление раствора алкоксида щелочного металла проводят в течение 10-20 мин, что снижает временные и энергозатраты, а также обеспечивает необходимое количество теплоты в указанный период времени, для увеличения скорости реакции и процесса в целом; 4) не используют охлаждение реакционной массы после добавления раствора нуклеофильного (алкокси-аниона) реагента (то есть проводят процесс при более высокой температуре - за счет теплоты реакции), вследствие чего обеспечиваются существенное повышение скорости реакции и отсутствие энерго-/материальных затрат на охлаждение и снижение таковых на перемешивание; 5) после добавления нуклеофильного реагента выдержку реакционной массы при перемешивании осуществляют в течение 5 мин, что существенно сокращает временные и энергозатраты; 6) во время выделения целевого продукта нейтрализуют реакционную массу кислотой до pH=7, выделяют в чистом виде сопутствующий продукт, регенерируют растворитель посредством его отгонки, разбавляют остаток водой, отделяют 4-нитроацетофенон, не используя операцию извлечения его дополнительного количества путем форсированного упаривания маточного раствора, что гарантирует снижение энергетических затрат, вместе с чем достигается получение чистого 4-нитроацетофенона с выходом не менее 96%, что выше, чем в прототипе.

Способ получения 4-нитроацетофенона раскрывается далее на примере.

Пример. К раствору 4.43 г (0.0209 моль) 1-(4-питрофенил)этилнитрата в 45 мл абсолютного этанола при перемешивании при 22°C (15-30°C) в течение 15 мин (10-20 мин) добавляют раствор 0,0209 моль EtONa, приготовленный из 0,48 г Na и 25 мл абсолютного этанола. Полученную темно-красную массу перемешивают еще 5 мин, доводят pH раствора до 7 добавлением нескольких капель CH3COOH, минеральный осадок отфильтровывают, промывают этанолом, затем диэтиловым эфиром. После высушивания получают 0,85 г мелкокристаллического NaNO2. Выпавший из фильтрата осадок отделяют, промывают небольшим количеством диэтилового эфира и после высушивания получают 0,12 г NaNO2. Раствор упаривают в вакууме до образования густой суспензии, добавляют к взвеси 50 мл воды, выпавший осадок 4-нитроацетофенона отфильтровывают, промывают дважды водой и высушивают. Выход: 3,31 г (96%), т.пл. 79-80°C.

Для выделения дополнительного количества продукта приготавливают водный раствор выделенного ранее NaNO2, отфильтровывают примесь 4-нитроацетофенона, промывают осадок водой и объединяют с основным количеством продукта.

Таким образом, предложенный способ позволяет сократить время синтеза 4-нитроацетофенона в 9 раз, не требует контроля температурного режима и является существенно более выгодным с энергетической точки зрения.

Аналогичным образом способ позволяет получать и другие нитрофенилалкилкетоны.

Источники информации

1. Walker Н.С., Hauser С.R. // J.Am. Chem. Soc. - 1946. - Vol.68. - P. 1386-1388 // Синтезы органических препаратов. - 1953. - Сб. 4. - С.370.

2. Mass Н.В., Bender М.L. // J.Am. Chem. Soc. - 1949. - Vol.71. - P. 3482.

3. Ford-Moore A.H., Rydon H.N. // J. Chem. Soc. - 1946. - P. 679-681.

4. Ernest J., Vesely Z. // Chem. Eisty. - 1953. - T. 47. - C. 746.

5. A.c. 104259 СССР / Савицкий А.В. (СССР). Опубл. 1956, Б.И. №9.

6. Grundy J. // J. Chem. Soc. - 1957. - P. 5087.

7. Нежута E.И., Савицкий А.В. Новый метод синтеза n-нитроацетофенона // Мед. пром. - 1956. - №4. - С.9-10.

8. Кочергин П.М. Получение паранитроацетофенона из этилбензола // Мед. пром. - 1956. - №4. - С.7-8.

9. o- and p-Nitroacetophenones by liquid phase oxidation // J. Am. Chem. Soc. - 1947. - Vol.69. - P. 706.

10. Кочергин П.M., Блинова Л.С., Титкова Р.М. Синтезы органических препаратов и полупродуктов на основе нитроэфиров. Сообщение VIII. Синтез нитроацетофенонов из нитрофенилметилкарбинолов и α-бромнитроэтилбензолов // Мед. пром. - 1966. - №11. - С.35-38.

Способ получения 4-нитроацетофенона из 1-(4-нитрофенил)этилнитрата, включающий обработку последнего нуклеофильным реагентом в растворе, отличающийся тем, что в качестве нуклеофильного реагента используют алкоксиды щелочных металлов в растворе в абсолютном органическом растворителе, при этом раствор нуклеофильного реагента добавляют к раствору 1-(4-нитрофенил)этилнитрата в органическом растворителе в течение 10-20 мин, после его добавления реакцию проводят без использования охлаждения в течение 5 мин, нейтрализуют реакционную массу уксусной кислотой до pH=7, выделяют в чистом виде сопутствующий продукт - нитрит щелочного металла, выделение целевого продукта проводят, регенерируя растворитель посредством его отгонки, разбавляют остаток водой, отделяют 4-нитроацетофенон, исключают операцию форсированного упаривания полученного после его выделения маточного раствора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области органической химии, а именно к улучшенному способу получения 1-бром-4-нитробутанона-2, который может быть использован в качестве промежуточного продукта в органическом синтезе.

Изобретение относится к области синтеза аналогов камптотецина из 2'-амино-5'-гидроксипропиофенона, соответствующего АВ-кольцевой части структуры СРТ и трициклического кетона, превращающегося в CDE-кольцевую часть в структуре СРТ.

Изобретение относится к новым нитрометилкетонам формулы (I) в которой A обозначает C6-C10арил, тиенил, бензотиенил; X обозначает галоген, цианогруппу, C1-C7алкил, трифторметил, C2-C7алкокси, или трифторметоксигруппу; p выбирают из 0, 1, 2, 3, 4 или 5; Z обозначает связь, -CO-NH-, SO2-NH-, атом серы, сульфинильную группу или C2-C7алкениленовый радикал; R1, R2, R3 и E указаны в п.1.

Изобретение относится к химии нитроароматических соединений, в частности к получению 3,3Ъ-динитро-4,4Ъ-дигидроксибензофенона, который используется в синтезе 3,3Ъ-диамино-4,4Ъ-дигидроксибензофенона, применяемого в качестве мономера в производстве пленок и волокон.

Изобретение относится к способу энантиоселективного синтеза (R)-диэтил(2-нитро-1-фенилэтил)малоната формулы (I) путем энантиоселективного присоединения диэтилмалоната к транс- -нитростиролу в присутствии хирального катализатора.

Изобретение относится к способу получения 1-фенилэтанола или пара-замещенного 1-фенилэтанола, который применяют в качестве промежуточных соединений в различных областях органической химии.

Изобретение относится к улучшенному способу получения 4,4'-бис(4-нитрофенокси)бифенила взаимодействием n-нитрохлорбензола II с солью 4,4'-бифенилдиола III в апротонных неполярных растворителях ароматического ряда в присутствии катализаторов межфазного переноса - аммониевых или пиридиниевых солей QHlg (где Q=Alk4N, Alk2NPyAlk'; Hlg=Cl, Br).

Изобретение относится к области органической химии, а именно к улучшенному способу получения 1-бром-4-нитробутанона-2, который может быть использован в качестве промежуточного продукта в органическом синтезе.

Изобретение относится к способу получения диарилацетиленов общей формулы , где R = арил; R1 = арил, взаимодействием оловоорганического соединения с арилиодидами, в среде органического растворителя, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II), характеризующемуся тем, что в качестве оловоорганического соединения используют тетраалкинилиды олова, взаимодействие осуществляют при температуре 60-100°С.

Изобретение относится к способу получения адамантилфениловых эфиров общей формулы которые являются полупродуктами для синтеза биологически активных веществ. .

Изобретение относится к способу получения простых полифторалкиловых эфиров формулы H(CF2)n CH2OR (n=2, 4, 6; R=н-Pr, н-Bu, изо-Bu, н-С5Н11, изо-С 5Н11, н-С6Н 13, С6Н11(циклогексил), RF (где RF=H(CF 2)nCH2, n=2, 4, 6, 8), Ph, ArCH2 (где Ar=Ph, п-Cl-Ph, п-СН3О-Ph, м-NO2-Ph)) реакцией соответствующих спиртов или фенола с полифторалкилхлорсульфитами в присутствии растворителя при смешении реагентов при температуре -10 - -5°С.

Изобретение относится к способу получения ацетиленового соединения, используемого в качестве промежуточного соединения при синтезе фармацевтических субстанций. .
Изобретение относится к новому способу получения 3,4-дигидрокси-5-нитробензальдегида, который является важным промежуточным продуктом в синтезе некоторых фармацевтически важных соединений, имеющих 5-замещенную 3-нитрокатехиновую структуру, например, энтакапон.

Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно к способу получения 1,1,2,2-тетракис-(гидроксиметил)-1,2-динитроэтана, который может найти применение в синтезе лекарственных препаратов и взрывчатых материалов. Согласно предлагаемому способу 1,1,2,2-тетракис-(гидроксиметил)-1,2-динитроэтан получают путем гидролиза ацетон-2,2'-бис-(2-нитро-1,3-пропандиол)диацеталя, при этом гидролиз диацеталя проводят разбавленной соляной кислотой в среде спирта (предпочтительно метанола) при кипячении. Способ позволяет повысить выход 1,1,2,2-тетракис-(гидроксиметил)-1,2-динитроэтана и сократить время процесса. 1 пр.
Наверх