Способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана
Владельцы патента RU 2752080:
Общество с ограниченной ответственностью "Фармацея" (RU)
Изобретение относится к способу получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, который заключается в том, что сначала проводят этап 1, для чего берут 13,29 г-моля серной кислоты и 13,21 г-моля азотной кислоты, перемешивают при температуре 30 °С, далее добавляют 0,414 г-моля 1,3-динитро-2,6-дихлор-азидобензола, перемешивают до полного растворения, далее в реакционную смесь добавляют 0,1 г-моля катализатора оксида алюминия, нагревают до 50 °С и перемешивают в течение 3 часов, затем реакционную массу охлаждают до 0 °С, помещают в ледяную воду и интенсивно перемешивают, выпавший в осадок 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензол отфильтровывают и промывают охлаждённой водой; затем проводят этап 2, для чего берут 550 мл уксусной кислоты и 445,0 г трихлоруксусной кислоты, перемешивают при температуре 35 °С, затем при перемешивании добавляют 0,427 г-моля 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензола, полученного на этапе 1, в виде раствора в хлороформе, реакционную смесь нагревают до 60 °С, затем хлороформ отгоняют, реакционную массу нагревают до 130 °С, перемешивают в течение 2 часов, полученный раствор 4,6-динитро-5,7-дихлорбензо-фуроксана в смеси уксусной и трихлоруксусной кислот охлаждают до комнатной температуры, затем при перемешивании разбавляют холодной водой до температуры 15 °С, выпавший осадок отфильтровывают в течение 30 минут после начала осаждения, промывают холодной очищенной водой, сушат и перекристаллизовывают из смеси 125 мл хлороформа : 503 мл гексана. Технический результат – разработан новый способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана высокой чистоты, который может найти широкое применение в медицине и ветеринарии. 4 ил., 3 пр.
Изобретение относится к тонкому органическому синтезу и касается способа получения биологически активного вещества - 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана формулы I высокой чистоты, который может найти широкое применение в медицине и ветеринарии.
I
Синтез отечественных биологически активных веществ (далее - БАВ) – лекарственных препаратов в настоящее время поставлено государством в ранг основных приоритетных направлений социально-экономического развития и национальной безопасности страны. Фундаментальной задачей органической, фармацевтической и медицинской химии является разработка новых методов синтеза, позволяющих целенаправленно конструировать отечественные эффективные лекарственные средства высокой чистоты, обладающие высокой биологической активностью и минимальной токсичностью.
Химическая чистота имеет большое значение в производстве фармацевтических субстанций. Известно, что степень чистоты лекарственных препаратов, в частности БАВ, потенциально влияет на их безопасность и эффективность, как в медицине, так и в ветеринарии. Повышение чистоты БАВ обеспечивает улучшение их исходных биологических свойств и снижение возможных побочных действий, связанных с наличием примесей. При этом степень чистоты БАВ во многом обусловлена процессом их синтеза.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено, что 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан является биологически активным веществом широкого спектра действия, а именно, антибактериального, противогрибкового, антигельминтного, антипротозойного и др. [Патент РФ 2452477 «Антибактериальная и антимикотическая композиция широкого спектра действия на основе соли фосфония и замещенного бензофуроксана», Патент РФ 2404769 «Состав для профилактики и лечения стронгилятозов желудочно-кишечного тракта жвачных животных», Статья - Л.М. Юсупова, С.Ю. Гармонов, И.М. Захаров, А.Р. Быков, Т.В. Гарипов, И.Ф. Фаляхов / Средства биологической защиты многоцелевого назначения на основе хлорпроизводных нитробензофуроксана. // Вестник Казанского технологического университета. - 2004. - № 1. - С. 103 — 111, и др.].
Задачей технического решения является разработка способа получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана высокой чистоты, так как химическая чистота имеет большое значение для лекарственных препаратов.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлены способы получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
Так, известно изобретение по патенту US4754040 «Method of preparing an explosive compound» («Способ получения взрывчатого вещества»), сущностью является способ получения 4,6-динитро-5,7-диаминобензофуроксана из 4,6-динитро-5,7-дихлорбензо-фуроксана, получение которого осуществляется по схеме 1:
Схема 1. Синтез 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана из о-нитроанилина
Способ включает следующие стадии: синтез 1-нитро-3,5-дихлор-2-аминобензола путем хлорирования орто-нитроанилина, затем следует диазотирование аминогруппы и азидирование полученного диазосоединения, далее происходит циклизация 3,5-дихлор-2-азидонитробензола с образованием 5,7-дихлорбензофуроксана и последнее, это процесс нитрования 5,7-дихлорбензофуроксана до динитропроизводного конц. азотной кислотой в смеси с олеумом или смесью азотной кислоты и серной кислоты с получением 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана. Таким образом, кратко сущность известного технического решения с целью получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана заключается в способе нитрования 5,7-дихлорбензофуроксана.
Недостатком известного технического решения является низкий выход целевого продукта (82,4%) и отсутствие сведений о чистоте полученного 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
Известен способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана [Юсупова Л. М., Спатлова Л. / Оптимизация синтеза 5,7-дихлоро- 4,6 –динитробензофуроксана // Вестник Казанского технологического университета, 2011, с.49-56], сущностью является способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана путем циклизации 1,3,5-тринитро-2,6-дихлоразидобензола. Для получения 1,3,5-тринитро-2,6-дихлоразидобензола в качестве исходного сырья используется 2,4,6-трихлорбензол, который в среде диметилсульфоксида вступает в реакцию с азидом натрия при температуре 89 °С. В дальнейшем полученная смесь изомеров 4-азидо- и 2-азидо-дихлорнитробензолов нитруется смесью концентрированных азотной и серной кислот в соотношении 1:1 в течение 3-4 час при температуре 55 °С до 1,3,5-тринитро-2,6-дихлоразидобензола. Для получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана проводят завершающую стадию – циклизацию в смеси уксусной и трихлоруксусной кислот при температуре 135 °С, схема 2:
Схема 2. Синтез 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана из 2,4,6-трихлорнитробензола
Недостатком известного технического решения является низкая чистота целевого продукта 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана (Тпл. = 130-131 °C), которая связана с присутствием примесей в промежуточном продукте после стадии азидирования 2,4,6-трихлорбензола. В состав примеси входят не вступивший в реакцию исходный 2,4,6-трихлорнитробензол в количестве до 15% и диазидопроизводные в количестве 2-3%, которые на стадии нитрования подвергаются деструкции и не обнаруживаются на последующих стадиях. Исходный 2,4,6-трихлорнитробензол, как реакционноспособный продукт, на стадии нитрования образует 1,3-динитро-2,4,6-трихлорбензол, и в составе продуктов нитрования переходит после циклизации в готовый целевой продукт. Для удаления этой примеси требуется многократная перекристаллизация, что в свою очередь приводит к снижению выхода 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
Известна заявка на изобретение № RU 2013132641 «Способ синтеза 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана», сущностью которого является способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, отличающийся тем, что в качестве исходного материала для нитрования используют 2,6-дихлор-4-азидонитрозобензол, который нитруют смесью концентрированных азотной и серной кислот при объемном соотношении 1:1 при 60-65 °C в течение 2 ч с выходом 1,3,5-тринитро-4,6-дихлор- азидобензола не менее 95% и последующей циклизацией продукта нитрования в смеси трихлоруксусной и уксусной кислот при соотношении 5:1,3 при 125-130 °C в течение 1 ч с выходом 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана 98-99%. Тпл. = 135,5-136 °C (после однократной перекристаллизации из хлороформа и гексана при массовом соотношении растворителей (2-3):(8-7)).
Недостатком известного технического решения является недостаточная степень чистоты полученного 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, которая связана с присутствием после стадии нитрования 2,6-дихлор-4-азидонитрозобензола примеси 1,3-динитро-2,6-дихлоразидобензола – продукта неполного нитрования 2,6-дихлор-4-азидонитрозобензола.
Исходя из анализа исследованного уровня техники, заявитель делает вывод, что выявленные аналоги совпадают с техническим решением по различным единичным признакам в разных аналогах, вследствие чего прототип по отношению к предложенному способу не выявлен, поэтому независимый пункт формулы изобретения составлен без ограничительной части.
Задачей и техническим результатом предложенного технического решения является разработка способа получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана высокой чистоты, расширяющего арсенал известных способов получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
При этом условия синтеза и использование в качестве исходного сырья 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола обеспечивают полное проведение реакции в условиях нитрования и получение промежуточного продукта 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензола, не содержащего примеси, что, соответственно, позволяет получить целевой продукт 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан высокой чистоты.
Сущность технического решения является способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана характеризующийся тем, что
сначала проводят этап 1, для чего берут 13,29 г-моля серной кислоты и 13,21 г-моля азотной кислоты, перемешивают при температуре 30 °С, далее добавляют 0,414 г-моля 1,3-динитро-2,6-дихлор-азидобензола, перемешивают до полного растворения, далее в реакционную смесь добавляют 0,1 г-моля катализатора оксида алюминия, нагревают до 50 °С и перемешивают в течение 3 часов, затем реакционную массу охлаждают до 0 °С, помещают в ледяную воду и интенсивно перемешивают, выпавший в осадок 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензола отфильтровывают и промывают охлаждённой водой;
затем проводят этап 2, для чего берут 550 мл уксусной кислоты и 445,0 г трихлоруксусной кислоты, перемешивают при температуре 35 °С, затем при перемешивании добавляют 0,427 г-моля 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензола, полученного на этапе 1, в виде раствора в хлороформе, реакционную смесь нагревают до 60 °С, затем хлороформ отгоняют, реакционную массу нагревают до 130 °С, перемешивают в течение 2 часов, полученный раствор 4,6-динитро-5,7-дихлорбензо-фуроксана в смеси уксусной и трихлоруксусной кислот охлаждают до комнатной температуры, затем при перемешивании разбавляют холодной водой до температуры 15 °С, выпавший осадок отфильтровывают в течение 30 минут после начала осаждения, промывают холодной очищенной водой, сушат и перекристаллизовывают из смеси 125 мл хлороформа : 503 мл гексана.
Предложенное техническое решение иллюстрируется Фиг.1 – Фиг.4.
На Фиг.1 приведена хроматограмма исходного вещества 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола, метод ВЭЖХ, Shimadzu LC-20 «Prominance», Atlantis T3 C18 150 × 4.6 мм, 220 С, λ=257нм, V вводимой пробы – 5 мкл). Подвижная фаза: канал А – 0,1 % по объему муравьиная кислота в воде, канал В – ацетонитрил.), Ʋ потока 1 мл/мин.
На Фиг.2 приведена хроматограмма 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола, метод ВЭЖХ, Shimadzu LC-20 «Prominance», Atlantis T3 C18 150 × 4.6 мм, 5 mkm, 220 С, λ=257нм, V вводимой пробы – 5 мкл). Подвижная фаза: канал А – 0,1 % по объему муравьиная кислота в воде, канал В – ацетонитрил., Ʋ потока 1 мл/мин.
На Фиг.3 приведена хроматограмма 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, метод ВЭЖХ, Shimadzu LC-20 «Prominance», Atlantis T3 C18 150 × 4.6 мм, 5 mkm, 220 С, УФ-детектирование при λ=300 нм, объем вводимой пробы – 5 мкл, скорость потока 1 мл/мин. Подвижная фаза: ацетонитрил – 0,05%,раствор ТФУК (40:60, об.%).
На Фиг.4 приведена кривая ТГ-ДСК – термогравиметрии (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, полученная на приборе NETZSCH STA 449C TGA/S6TA85/E в интервале температур от 20 до 150 °С, со скоростью нагрева образца 10 °С в минуту в среде аргона, где:
Нижняя ось координат – температура /°С.
Левая ось координат – ТГ /% (зеленые линии) – термогравиметрия:
– изменение массы: -0,33%.
Правая ось координат – ДСК/(мВт/мг) (фиолетовые линии) – дифференциальная сканирующая калориметрия:
Комплексный пик:
Площадь: -43.16 Дж/г,
Пик: 141.9 °С,
Начало: 136.8 °С,
Конец: 145.1 °С.
Далее заявителем приведено подробное описание получения исходного вещества 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола.
1,3-Динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола получают по известному способу [А. М. Мухаметшина, Л. М. Юсупова, Р. З. Гильманов. Оптимизация синтеза 5–нитро–4,6–дихлоробензофуроксана с контролем качества исходного сырья, промежуточных и конечных продуктов реакции, // Научный форум: Медицина, биология и химия: сб. ст. по материалам XVI междунар. науч.– практ. конф. – № 8(16). – М., Изд. «МЦНО», 2018. – С. 59–64]:
Схема 3. Получение 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола
Согласно известной схеме 3, исходный 2,6-дихлор-4-нитро-анилин на первой стадии окисляют до 2,6-дихлор-4-нитро-нитрозобензола, далее на второй стадии азидируют в среде ацетона до 2,6-дихлор-4-азидо-нитрозобензола с последующим нитрованием в среде хлороформа до 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола.
Ниже заявителем приведено подробное описание получения 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола по известной схеме 3.
Стадия 1. Получение 2,6-дихлор-4-нитро-нитрозобензола.
В круглодонную колбу, например, объёмом 2 л, снабженную дефлегматором, термометром, магнитной мешалкой, водяной баней с термопарой, при комнатной температуре загружают 10,23 г-моля (1749 г) трифторуксусной кислоты и 0,7866 г-моля (162,6 г) 2,6-дихлор-4-нитроанилина. При перемешивании реакционную смесь нагревают до 30-31 °С и добавляют 0,29 г-моль (15,44 мл) серной кислоты (d=1,84 г/см3). Затем при перемешивании по каплям вносят 13,63 г-моля (410 мл) 33-35% перекиси водорода и реакционную смесь перемешивают при температуре 30-31 °С в течение 14 часов.
Осадок отфильтровывают, и промывают 865 мл дистиллированной водой.
Полученный осадок сушат в сушильном шкафу при температуре 35-40 °С в течение 14 часов. Для удаления возможных примесей проводят кипячение 2,6-дихлор-4-нитро-нитрозобензола в этилацетате в течение 1 часа. Осадок отфильтровывают в вакууме, сушат при температуре 35-40 °С в течение 14 часов. Выход 2,6-дихлор-4-нитро-нитрозобензола составил 144,25 г (82,25%).
Стадия 2. Получение 2,6-дихлор-4-азидо-нитрозобензола.
В коническую колбу, например, объёмом 4 литра, снабженную магнитной мешалкой, загружают 2308,0 мл ацетона и при перемешивании добавляют 0,6233 г-моль (144,0 г) 2,6-дихлор-4-нитро-нитрозобензола, полученный на стадии 1.
Параллельно в коническую колбу объёмом 500 мл, снабженную магнитной мешалкой, загружают 1,143 г-моль (74,29 г) азида натрия и 288,0 мл дистиллированной воды и перемешивают до полного растворения азида натрия в воде.
К суспензии 2,6-дихлор-4-нитро-нитрозобензола в ацетоне при интенсивном перемешивании добавляют по каплям раствор азида натрия, реакционную смесь перемешивают 2 часа при температуре 25-30 °С. Затем в реакционную массу вносят 288,0 мл дистиллированной воды и перемешивают еще 30 минут. После чего осадок фильтруют, промывают 865,0 мл дистиллированной воды и сушат 35-40 °С в течение 14 часов. Выход 2,6-дихлор -4-азидонитрозобензола 102,55 г (72,25%).
Cтадия 3. Получение 1,3-динитро- 2,6-дихлор -4-азидобензола.
Суспендирование проводят, например, в трехлитровой трехгорлой круглодонной колбе, снабженной термометром, капельной воронкой, обратным холодильником, оборудованной магнитной мешалкой и водяной баней, снабженной термопарой. В 700 мл хлороформа при комнатной температуре при перемешивании добавляют 0,452 г-моля (102.55 г) 2,6-дихлор-4-азидо-нитрозобензола, полученного на стадии 2, далее температуру полученной суспензии снижают до 0 °С.
Затем при постоянном перемешивании по каплям добавляют 9,44 г-моля (394,0 мл) азотной кислоты и на водяной бане поднимают температуру суспензии до кипения хлороформа (60-62 °С). Суспензию кипятят в течение 30 минут, после чего охлаждают до комнатной температуры и добавляют 2,12 г-моля (113,1 мл) серной кислоты.
Затем медленно капельно при постоянном перемешивании добавляют вторую порцию азотной кислоты в количестве 4,79 г-моля (200,0 мл), после чего температуру реакционной смеси опять поднимают до кипения хлороформа. Выдерживают при этой температуре и перемешивании в течение 30 минут. Затем реакционную массу охлаждают до 0 °С и вносят при интенсивном перемешивании 1420,0 мл дистиллированной воды со льдом. Реакционную массу перемешивают еще в течение 15 минут, добавляют 700 мл хлороформа, интенсивно перемешивают и отделяют нижний слой, который промывают 3 раза дистиллированной водой по 1416,0 мл. Органические экстракты объединяют и сушат над безводным, прокаленным сульфатом магния (203,0 г) в течение 1 часа. Затем раствор продукта в хлороформе фильтруют через слой силикагеля в количестве 243,0 г, хлороформ удаляют в вакууме.
Выход 1,3-динитробензол-2,6-дихлор-4-азидобензол составил 117.19 г (94,65%). Согласно данным анализу ВЭЖХ, 1,3-динитробензол-2,6-дихлор-4-азидобензол является единственным продуктом реакции (Фиг.1).
1,3-динитробензол-2,6-дихлор-4-азидобензол, полученный по схеме 3, используют в качестве исходного реагента в предложенном способе.
Предложенное техническое решение осуществляется следующим образом.
4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан получают по схеме 4, состоящей из двух этапов:
Схема 4. Синтез 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана из 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола
Этап 1. Получение 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола III.
Берут 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола II, полученный по приведенной выше схеме 3, количественно нитруют до 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола III в среде азотной и серной кислот и в присутствии катализатора оксида алюминия.
Этап 2. Получение 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
Проводят циклизацию 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола III в среде уксусной и трихлоруксусной кислот, получают 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан I без примесей, который после однократной перекристаллизации из смеси хлороформ : гексан образует целевой продукт 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан высокой чистоты с Тпл. = 141,9 °С.
Далее заявителем приведены примеры осуществления предложенного технического решения.
Пример 1. Получение 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола (Этап 1).
Синтез проводят, например, в колбе, снабженной термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, оборудованной магнитной мешалкой и водяной баней, снабженной термопарой.
Берут 13,29 г-моля (708,0 мл) серной кислоты (d=1,84 г/см3) и 13,21 г-моля (551,0 мл) азотной кислоты (d=1,51 г/см3), перемешивают при температуре 30 °С.
Далее добавляют при перемешивании 0,414 г-моля (115,0 г) 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола, полученного по схеме 3, перемешивание ведут до его полного растворения.
В реакционную смесь добавляют 0,1 г-моля (10,33 г) катализатора оксида алюминия, нагревают до 50 °С и перемешивают в течение 3-х часов. Затем реакционную массу охлаждают до 0 °С и переносят, например, в 5 л стакан, заполненный, например, 2150,0 мл охлажденной до 0 °С воды (вода пополам по массе с льдом) и интенсивно перемешивают.
Выпавший в осадок продукт отфильтровывают и промывают, например, 2150 мл охлаждённой воды.
Выход 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола составил 138,32 г (89,43%).
Тпл. 106-107 °С. ИК-спектр: 1409 см-1 и 1600 см-1 (б/к), 670 см-1 (Сар-Cl), 1520 см-1 (C-NO2), 2163 см-1 и 1089 см-1 (Cар-N3).
Согласно данным анализу ВЭЖХ (Фиг.2), 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола является единственным продуктом реакции.
Пример 2. Получение 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана (Этап 2).
Синтез проводят, например, в колбе, снабженной холодильником для отгонки хлороформа и оборудованной магнитной мешалкой
Берут 550,0 мл (583 г) уксусной кислоты и 445,0 г трихлоруксусной кислоты, перемешивают при температуре 35 °С. Затем при постоянном перемешивании добавляют раствор 0,427 г-моля (138,0 г) 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола, полученного на этапе 1, в виде раствора в хлороформе, например, в 400 мл хлороформа. Реакционную смесь нагревают до температуры кипения хлороформа 60 °С, затем полностью отгоняют последний. При повышении температуры выше кипения хлороформа вместо холодильника для перегонки устанавливают обратный холодильник и продолжают нагрев реакционной массы до 130 °С, перемешивают в течение 2 часов. Полученный раствор 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана в смеси уксусной и трихлоруксусной кислот охлаждают до комнатной температуры. Затем при интенсивном перемешивании выливают, например, в 5,0 л стакан, содержащий, например, 2700,0 мл холодной воды при температуре 15 °С. Выпавший осадок отфильтровывают в течение 30 минут после начала осаждения, промывают, например, 691,0 мл холодной очищенной водой, сушат и перекристаллизовывают из 125 мл хлороформа : 503 мл гексана, сушат.
Получили 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан с Тпл = 141,9 °С. Выход составил 98%.
Пример 3. Определение степени чистоты 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
Для определения степени чистоты 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, полученного по Примеру 2, проведен его анализ:
– методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), который позволяет обнаружить малейшие примеси во введенной в прибор пробе (Фиг.3),
– методом термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии (ТГ-ДСК) (Фиг.4).
Хроматограмма 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, полученная методом ВЭЖХ, приведена на Фиг. 3 (ПФ: ацетонитрил – 0,05%, раствор ТФУК (40:60, об.%), Ʋ потока 1 мл/мин. Shimadzu LC-20 «Prominance», Atlantis T3 C18 150 × 4.6 мм, 220 С, λ=300 нм, V вводимой пробы – 5 мкл).
Из приведенной на Фиг.3 хроматограммы видно, что 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан, полученный по предложенному способу, является абсолютно чистым продуктом без примесей.
Термическая стабильность 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана изучена методом ТГ-ДСК.
На Фиг.4 приведена кривая ТГ-ДСК 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, полученная на приборе NETZSCH STA 449C TGA/S6TA85/E в интервале температур от 20 до 150 °С, со скоростью нагрева образца 10 °С в минуту в среде аргона, где:
Нижняя ось координат (черная линия) – температура /°С.
Левая ось координат – ТГ /% (зеленые линии) – термогравиметрия:
изменение массы: -0,33%.
Правая ось координат – ДСК/(мВт/мг) (фиолетовые линии) – дифференциальная сканирующая калориметрия:
Комплексный пик:
Площадь: -43.16 Дж/г,
Пик: 141.9 °С,
Начало: 136.8 °С,
Конец: 145.1 °С.
На кривой, приведенной на Фиг.4, четко фиксируется один эндоэффект с максимумом в области 141,9 °С, при этом потеря массы практически отсутствует (изменение массы = -0.33%), что говорит о высокой термической стабильности образца с четкой Тпл. = 141,9 °С, что, по мнению заявителя, в свою очередь, свидетельствует о высокой чистоте 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, полученного по предложенному способу.
Из приведенного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнуты поставленные задачи и технический результат, а именно – разработан способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана высокой чистоты с Тпл = 141,9 °С (согласно данным по изучению термической стабильности методом термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии), расширяющий арсенал известных способов получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана.
При этом предложенные условия нитрования и использование в качестве исходного сырья 1,3-динитро-2,6-дихлор-4-азидобензола обеспечивают полное проведение реакции нитрования и получение промежуточного продукта 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-4-азидобензола, не содержащего примеси, что, соответственно, позволяет получить целевой продукт 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксан высокой чистоты.
Техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как на дату предоставления заявочных материалов заявителем из исследованного уровня техники не выявлены источники, обладающие совокупность признаков, идентичными совокупности признаков технического решения.
Предложенное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т. к. совокупность данных признаков обеспечивает получение неочевидных для специалиста технических результатов, превышающих технический результат известных аналогов. В выявленных источниках отсутствует последовательность действий предложенного способа с использованием использованных реагентов, следовательно, предложенный способ не является очевидным для специалиста в анализируемой области техники.
Предложенное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость» предъявляемому к изобретениям, т.к. предложенный способ может быть получен посредством использования стандартного оборудования и известных приемов.
Способ получения 4,6-динитро-5,7-дихлорбензофуроксана, заключающийся в том, что
сначала проводят этап 1, для чего берут 13,29 г-моля серной кислоты и 13,21 г-моля азотной кислоты, перемешивают при температуре 30 °С, далее добавляют 0,414 г-моля 1,3-динитро-2,6-дихлор-азидобензола, перемешивают до полного растворения, далее в реакционную смесь добавляют 0,1 г-моля катализатора оксида алюминия, нагревают до 50 °С и перемешивают в течение 3 часов, затем реакционную массу охлаждают до 0 °С, помещают в ледяную воду и интенсивно перемешивают, выпавший в осадок 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензол отфильтровывают и промывают охлаждённой водой;
затем проводят этап 2, для чего берут 550 мл уксусной кислоты и 445,0 г трихлоруксусной кислоты, перемешивают при температуре 35 °С, затем при перемешивании добавляют 0,427 г-моля 1,3,5-тринитро-2,6-дихлор-азидобензола, полученного на этапе 1, в виде раствора в хлороформе, реакционную смесь нагревают до 60 °С, затем хлороформ отгоняют, реакционную массу нагревают до 130 °С, перемешивают в течение 2 часов, полученный раствор 4,6-динитро-5,7-дихлорбензо-фуроксана в смеси уксусной и трихлоруксусной кислот охлаждают до комнатной температуры, затем при перемешивании разбавляют холодной водой до температуры 15 °С, выпавший осадок отфильтровывают в течение 30 минут после начала осаждения, промывают холодной очищенной водой, сушат и перекристаллизовывают из смеси 125 мл хлороформа : 503 мл гексана.
