Способ получения пара-аминофенолов



Способ получения пара-аминофенолов
Способ получения пара-аминофенолов
Способ получения пара-аминофенолов
Способ получения пара-аминофенолов
Способ получения пара-аминофенолов
Способ получения пара-аминофенолов

 


Владельцы патента RU 2567552:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") (RU)

Изобретение относится к новому способу получения пара-аминофенолов, которые являются ценными исходными или промежуточными соединениями, используемыми в органическом синтезе, фармацевтике, агрохимии и в производстве красителей. Способ заключается в окислении соответствующих ароматических аминов в водно-органическом растворителе синглетным кислородом, генерируемым при облучении светом видимого диапазона в присутствии замещенных фталоцианинов в качестве фотосенсибилизаторов. Предпочтительно использовать в качестве замещенных фталоцианинов соединения следующей структурной формулы:

как в гомогенной, так и в гетерогенизированной форме. В качестве источника света можно использовать лазер или светодиоды. Используемые фталоцианины являются известными соединениями. Способ обеспечивает селективное получение пара-аминофенолов в одну стадию с высоким выходом и может быть использован для разработки промышленной технологии. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 14 пр.

 

Изобретение относится к органическому синтезу, в частности, оно касается получения пара-аминофенолов, которые являются ценными исходными или промежуточными соединениями, используемыми в органическом синтезе, фармацевтике, агрохимии и в производстве красителей. N-Ацетилпроизводное n-аминофенола - широко известный лекарственный препарат парацетамол (лат. Paracetamolum). 4-Амино-3,5-диметилфенол и его N-ацетилпроизводное являются селективными анальгетическими агентами, блокирующими нечувствительные к тетродотоксину натрия каналы [патент US 6489119 В1].

n-Аминофенол и 4-амино-3,5-диметилфенол образуются в живых организмах под действием ферментов (Р450) в качестве метаболитов анилина и 2,6-диметиланилина [Gan J., Skipper PL, Tannenbaum SR. Chem. Res. Toxicol. 14 (6) (2001) 672-677]. Кроме того, 4-амино-3,5-диметилфенол образуется в печени в качестве метаболита лидокаина и может служить маркером функции печени [М. Oellerich, E. Raude, M. Burdelski, M. Schulz, F.W. Schmidt, В. Ringe, P. Lamesch, R. Pichlmayr, H. Raith, M. Scheruhn, M. Wrenger, Ch. Wittekind. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 25 (1987) 845-853].

n-Аминофенол получают восстановлением нитробензола в присутствии железных опилок в кислой среде в результате перегруппировки промежуточно образующегося фенилгидроксиламина (А.Е. Чичибабин «Основные начала органической химии», том II).

В промышленности n-аминофенол получают из 4-хлорнитробензола. На первой стадии при 170°C и 0,8 МПа в результате взаимодействия с NaOH происходит замена атома галогена на фенолятную группу, затем при 140°C и 0,5 МПа нитрогруппа восстанавливается NaHS до аминогруппы и после подкисления выделяется n-аминофенол. При получении n-аминофенола из фенола последний превращают в n-нитрозофенол, который восстанавливают в этилацетате в присутствии катализатора Pd/C при давлении водорода 2,0-4,0 атм и температуре 20-50°C [патент РФ 2,461,543].

Использование реактива Фентона (пероксид водорода и ионы железа (II)) и фото-Фентон - процессов приводит к деградации анилина [Utset, J. Garcia, J. Casado, X. Domènech. J. Peral. Chemosphere 41 (2000) 1187-1192] и o-толуидина [N. Masomboon, Chien-Wei Chen, J. Anotai, Ming-Chun Lu. Chem. Engineering J. 159 (2010) 116-122]. Впрочем, и все другие варианты взаимодействия анилина с сильными окислителями приводят к «анилиновому черному» - смеси глубокоокрашенных соединений [Б.И. Степанов «Введение в химию и технологию органических красителей», изд. 3-е, перераб. и доп., М.: «Химия», 1984.]

При облучении солнечным светом в присутствии TiO2 происходит деструкция молекулы анилина вплоть до CO2 с промежуточным образованием следовых количеств n-аминофенола [S.P. Kamble, S.B. Sawant, J.C. Schouten, V.G. Pangarkar. J. Chem. Technol. Biotechnol. 78 (2003) 865-872].

4-Амино-3,5-диметилфенол получают из 3,5-диметилфенола взаимодействием его с диазотированной сульфаниловой кислотой и последующим восстановлением промежуточного продукта гидросульфитом натрия [патент US 3450745 А (1966)] или нитрованием 3,5-диметилфенола и последующим восстановлением нитросоединения [патент US 6489119 В1]. Недостатком этих способов является их многостадийность, проведение процесса при высокой температуре и давлении, использование дорогостоящего катализатора (палладий), а также экологически небезопасных растворов концентрированных кислот (HCl, HNO3) и щелочей. При фотоокислении анилина в приведенных условиях происходит деструкция молекулы и образование n-аминофенола лишь в очень небольших количествах.

Эти недостатки частично преодолеваются в способе получения 4-амино-3,5-диметилфенола окислением 2,6-диметиланилина персульфатом калия в щелочной среде до 4-амино-3,5-диметилфенилсульфата (выход 20%) с последующим кислотным гидролизом образующегося эфира [Е. Boyland, P. Sims. J. Chem. Soc. (1958) 4198] - прототип. Однако получение 4-амино-3,5-диметилфенола по этому способу в несколько стадий, использование растворов щелочей и кислот и низкий выход продукта не позволяют считать этот способ перспективным и экологически безопасным.

Задача изобретения состояла в создании простого экологически безопасного способа получения пара-аминофенолов из ароматических аминов с достаточно высоким выходом.

Эта задача решена в предлагаемом способе путем фотоокисления ароматических аминов кислородом при облучении видимым светом в водно-органическом растворителе в присутствии активных и стабильных фотосенсибилизаторов, представляющих собой замещенные фталоцианины.

Задача решается также тем, что используют замещенные фталоцианины следующей структурной формулы:

Задача решается также тем, что фотосенсибилизаторы используют как в гомогенной, так и в гетерогенной форме.

В качестве ароматических аминов использованы анилин и его моно- и диметилпроизводные.

Фотохимическое окисление ароматического амина кислородом проводят в присутствии фотосенсибилизаторов, поглощающих свет в области 660-690 нм, при комнатной температуре с использованием в качестве источников света лазера MRL 250 (λ=671 нм) с мощностью излучения 150 мВт или светодиодов мощностью 0,2 вт каждый (λ=664 нм).

Производные фталоцианина (РсМ), предлагаемые в качестве фотосенсибилизаторов, синтезированы по способу, описанному в патенте РФ №2471715 (2013). Гетерогенизацию РсМ осуществляли методом равновесной адсорбции из раствора в органическом растворителе (толуол) на амберлит XAD7HP (Amb.) - неионный алифатический полимер (РсМ / Amb.) [патент РФ №2471715 (2013)].

Сульфохлориды PcZn (III) - 3-(PhSO2)4-(SO2Cl)3-PcZn (IIIs) и PcZn (V) 4-(t-Bu)4-(SO2Cl)3-PcZn (Vs) - получены взаимодействием сульфокислотных комплексов PcZn (III) и PcZn (V) с хлористым тионилом в присутствии ДМФА [патент РФ №2,181,736 (2002); Б.И., 12 (2002) 266; К. Венкатараман. Химия синтетических красителей. - Ленинград, «Химия», 1977].

Гетерогенизацию сульфохлоридов проводили путем ковалентной прививки к 3-аминопропилмодифицированному силикагелю (NH2-SiO2) в ДМФА. Для этого ZnPc растворяли в ДМФА, прибавляли носитель и полученную смесь встряхивали в шейкере в течение 1 ч. После этого гетерогенизированный фотосенсибилизатор отфильтровывали, промывали водой, затем спиртом и сушили в вакууме.

Образцы гетерогенизированного фотосенсибилизатора PcZn (I) / Amb. с содержанием активной фазы a=0,5·10-6 и 0,8·10-6 моль/г показали примерно одинаковую активность, при увеличении величины a до 1,49·10-6 моль/г наблюдалось замедление фотоокисления, вероятно, из-за присутствия на поверхности носителя менее активных агрегированных форм PcZn.

Фотохимическое окисление ароматических аминов в присутствии полученных фотосенсибилизаторов проводят в стеклянном реакторе при постоянном перемешивании и насыщении реакционной смеси кислородом.

Нижеприведенные примеры иллюстрируют предложенный способ.

Пример 1

В качестве источника света используют лазер MRL 250 (λ=671 нм). В реактор загружают 1,2·10-4 г (0,9·10-6 моль) PcZn (I) и 32,4 мл раствора 2,6-диметиланилина (0,01 М) в водном ацетонитриле. Через 240 мин облучения реакционную смесь анализируют методом ВЭЖХ на хроматографе (НР1100, серия Agilent) с UV детектором и колонкой Zorbax Eclipse XDB-C8 с обращенной фазой (4,6×150 mm, 5 µm), стационарная фаза - диметил-н-октилсилан, элюент CH3CN-вода (40:60 об.), 1 мл/мин, внутренний стандарт - нафталин. Конверсия 97,2%, выход 4-амино-3,5-диметилфенола 76% (по данным ВЭЖХ). Масс-спектр продукта содержит полосы с m/z 136 (M+-1) и 107 (M+-2CH3). УФ-спектр: λmax.=262 нм. Структура продукта подтверждена также хроматографическим сравнением с заведомым образцом 4-амино-3,5-диметилфенола фирмы Sigma.

Примеры 2-4

Процесс осуществляют аналогично примеру 1 с использованием гомогенных замещенных PcAlOH (II) и PcZn (III) и (IV).

Результаты приведены в Таблице.

Пример 5

В качестве источника света используют четыре светодиода мощностью 0,2 вт каждый (λ=664 нм). В реактор загружают 0,109 г гетерогенизованного фотосенсибилизатора PcZn (I) / Amb. (a=0,82·10-6 моль PcZn/г носителя) и 35 мл раствора 2,6-диметиланилина (0,01 М) в водном ацетонитриле. Через 150 мин облучения фотосенсибилизатор отфильтровывают, реакционную смесь анализируют методом ВЭЖХ. Конверсия 100%, выход 4-амино-3,5-диметилфенола 73,5%. Фотосенсибилизатор был использован в 4-х циклах.

Пример 6

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с использованием в качестве растворителя водного метанола.

Результаты приведены в Таблице.

Пример 7

Процесс осуществляют аналогично примеру 4 с использованием в качестве субстрата анилина. Конверсия анилина 90%, выход n-аминофенола 70%.

Пример 8

Процесс осуществляют аналогично примеру 4 с использованием в качестве субстрата 2-метиланилина.

Результаты приведены в Таблице.

Пример 9

В реактор загружают 0,09 г гетерогенизованного фотосенсибилизатора PcZn (IIIs)-NH2-SiO2 (100 Å) (a=1,0·10-6 моль PcZn/г носителя) и 35 мл раствора 2,6-диметиланилина (0,01 М) в водном ацетонитриле. Через 150 мин облучения сенсибилизатор отфильтровывают, реакционную смесь анализируют методом ВЭЖХ. Конверсия 97%, выход 4-амино-3,5-кдиметилфенола 65,8%.

Примеры 10-14

Процесс осуществляют аналогично примеру 9 с использованием гетерогенизированного фотосенсибилизатора PcZn (IIIs) - NH2-SiO2 с различным размером пор носителя (100 Å и 750 Å) в водных ацетонитриле и метаноле, а также гетерогенизированного фотосенсибилизатора PcZn (Vs) - NH2-SiO2 (750 Å).

Фотосенсибилизатор PcZn (IIIs) - NH2-SiO2 (100 Å) был использован в 3-х циклах фотоокисления 2,6-диметиланилина.

Результаты приведены в Таблице.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает селективное получение пара-аминофенолов в одну стадию из соответствующих анилинов с высоким выходом по безопасной для окружающей среды технологии.

1. Способ получения пара-аминофенолов окислением ароматических аминов, отличающийся тем, что ароматические амины окисляют в водно-органическом растворителе синглетным кислородом, генерируемым при облучении светом видимого диапазона в присутствии замещенных фталоцианинов в качестве фотосенсибилизаторов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве замещенных фталоцианинов используют соединения следующей структурной формулы:

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фотосенсибилизатор используют как в гомогенной, так и в гетерогенизированной форме.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединениям формулы A-I, где G1 означает атом водорода или R′; G2 означает атом галогена, CN, CF3, изопропил или фенил, где вышеуказанный изопропил или фенил необязательно замещен вплоть до трех заместителями, независимо выбранными из WRW; G3 означает изопропил или (C3-C10)циклоалифатическое кольцо, где вышеуказанный G3 необязательно замещен вплоть до трех заместителями, независимо выбранными из WRW; W означает связь или (C1-C6)алкилиденовую цепь, где вплоть до двух метиленовых групп остатка W необязательно и независимо заменены на -CO2- или -O-; RW означает R′; и R′ независимо выбирают из атома водорода или (C1-C8)алкильной группы.

Изобретение относится к способам лечения или ослабления тяжести заболевания у пациента, где заболевание выбирают из муковисцидоза, наследственной эмфиземы, хронического обструктивного заболевания легких (COPD), болезни «сухой глаз».

Изобретение относится к способу получения аминофенольного соединения, представленного формулой (1) (где каждый из R1 и R2 , которые могут быть одинаковыми или различными, представляет собой атом водорода, C1-С6 алкильную группу, которая может быть замещена фенилом, или фенил; R1 и R2 вместе с соседним атомом азота могут образовывать 5- или 6-членную гетероциклическую группу, выбранную из группы, включающей пиперидинил и пиперазинил; гетероциклическая группа может быть замещена 1 заместителем, выбранным из группы, состоящей из гидроксильной группы, C1-C6 алкильной группы и феноксигруппы, которая может иметь C1-С 6 алкоксигруппу, замещенную 1-3 атомами галогена), который включает введение циклогександионового соединения, представленного формулой (2) в реакцию с аминовым соединением, представленным формулой (3) (где R1 и R2 имеют вышеуказанные значения), при нейтральных или основных условиях.

Изобретение относится к новым производным 2- (иминометил) аминобензола общей формулы (I), где А означает: либо радикал, представленный в формуле изобретения, в котором R1 и R2 означают, независимо, атом водорода, группу ОН, линейный или разветвленный алкил или алкоксил, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, R3 означает атом водорода, линейный или разветвленный алкил с 1-6 атомами углерода или радикал -COR4, R4 означает линейный или разветвленный алкил с 1-6 атомами углерода, либо радикалы, представленные в формуле изобретения, R5 означает атом водорода, группу ОН или линейный или разветвленный алкил или алкоксил с 1-6 атомами углерода, В означает тиенил, Х означает -Z1-, -Z1-CO-, -Z1-NR3-CO, -СН=СН-СО- или простую связь, Y означает радикал, выбираемый из радикалов -Z2-Q, пиперазинил, гомопиперазинил, -NR3-CO-Z2-Q-, -NR3-O-Z2-, -O-Z2-Q-, в которых Q означает простую связь, -O-Z3 и -N(R3)-Z3-, Z1, Z2 и Z3 означают независимо простую связь или линейный или разветвленный алкилен с 1-6 атомами углерода, предпочтительно Z1, Z2 и Z3 означают -(СН2)m-, причем m - это целое число, равное от 0 до 6, R6 означает атом водорода или группу ОН, или их фармацевтически приемлемые соли.

Изобретение относится к органической химии, а именно к технологии получения ароматических аминов. .
Изобретение относится к синтезу полупродуктов для красителей, а именно к способу получения 4- и 6-нитро-2-аминофенолов. .

Изобретение предназначено для непрерывного дистилляционного разделения смеси, содержащей один или несколько алканоламинов. В заявке раскрыты устройства и способы дистилляционного разделения смеси, содержащей один или несколько алканоламинов.

Изобретение относится к способу получения N,N-замещенных 3-аминопропан-1-олов путем: a) взаимодействия вторичного алифатического амина с акролеином при температуре от -50 до 100°C и давлении от 0,01 до 300 бар и b) взаимодействия полученной на стадии а) реакционной смеси с водородом и аммиаком в присутствии катализатора гидрирования при давлении от 1 до 400 бар.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу производства ингибитора дипептидилпептидазы-IV, представленного химической формулой 1. Способ показан на схеме реакции Способ включает следующие стадии: (стадия 1) получение соединения, представленного химической формулой 4, путем связывания пептидной связью соединения, представленного химической формулой 2, и соединения, представленного химической формулой 3, путем осуществления их взаимодействия с использованием изобутилхлорформиата и основания в присутствии реакционного растворителя; и (стадия 2) получение соединения, представленного химической формулой 1, удалением защитной группы амина с соединения, представленного химической формулой 4, полученного на вышеприведенной стадии (1).

Изобретение относится к улучшенному способу получения (1R,2R)-3-(3-диметиламино-1-этил-2-метил-пропил)-фенола или его соли присоединения кислоты. .

Изобретение относится к улучшенному способу синтеза фторсодержащих ароматических диаминополиэфиров, в частности к получению 1,3- и 1,4-бис(2-амино-4-(трифтор-метил)фенокси)бензола, которые могут использоваться для синтеза ароматических полиимидов с низкой диэлектрической проницаемостью, применяемых в микроэлектронике.

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу не известных ранее соединений - поли[нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметиламмоний] полихлоридов, обладающих свойствами гидрофилизирующих модификаторов полимеров, которые могут быть использованы в технологических процессах, связанных с обработкой полимеров, склеиванием и металлизацией, изготовлением различных полимерных изделий, например гидрофильных полимерных покрытий.

Изобретение относится к улучшенному способу получению фармацевтически приемлемых солей 1-[2-(N-метиламиноэтил)]-3,4,6,7-тетраметоксифенантрена (дес-глауцина) формулы I Способ заключается в том, что фармацевтически приемлемую соль глауцина вводят во взаимодействие с водой при температуре 200-300°С в герметических условиях (среда субкритической воды).

Изобретение относится к органической химии, в частности к получению высших алкил(С8-C22)амидопропилдиметиламинов общей формулы RCONH(CH2)3NH(СН3 )2, являющихся промежуточными продуктами для синтеза целого ряда соединений (четвертичных аммониевых соединений, амфотерных поверхностно-активных веществ, неионогенных ПАВ), используемых в нефтегазодобыче, строительстве, бытовой химии, косметике.

Изобретение относится к способу энантиомерного получения аминоспиртов формулы I, в которой R1, R 2 и n имеют указанные в формуле изобретения значения, заключающемуся в энантиоселективном гидрировании аминокетонов в присутствии нерацемического катализатора, который представляет собой комплекс переходного металла, содержащий один или более металлов и его солей, выбранный из группы, включающей родий, иридий, рутений и палладий, в котором переходный металл образует комплекс с хиральным дифосфиновым лигандом А.

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу не известных ранее соединений - пента{[поли(этиленокси)карбонилметил]гетерилониевых}производных трифенолов формулы: ,Способ получения заявляемых соединений заключается во взаимодействии монохлоруксусной кислоты с оксиэтилированным продуктом конденсации алкил(С8-С 10)фенола с 4,4-диметилдиоксаном-1,3 в присутствии кислотного катализатора, в среде кипящего органического растворителя, с азеотропным удалением образующейся воды и с последующей обработкой при нагревании полученного продукта реакции гетероциклическими аминосоединениями при молярных соотношениях - оксиэтилированный продукт: монохлоруксусная кислота:гетероциклическое аминосоединение=1:5,0-5,5:5,0-5,5 соответственно.

Изобретение относится к катализатору для гидроаминирования жидких ацетиленовых углеводородов амином. Данный катализатор содержит наночастицы благородного металла на мезопористом носителе.
Наверх