Способ получения производных фурана

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 11 62 I 677

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.76 (21) 2369492/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 02.08.78 (51) М. Кл.

С 07D 307! 36

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 547.722.7..07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. М. Шапиро, Л. А. Солоненко и В. Г. Кульневич

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ФУРАНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения производных фурана общей формулы где R — водород или метил, которые могут найти применение в производстве полимеров и витаминов.

Известен способ получения производных фурана путем взаимодействия фурфурола или 5-метилфурфурола с гидразингидратом при 25 — 30 С с последущим разложением полученного гидразона при нагревании при

90 — 100 С в присутствии едкого кали в среде этиленгликоля и отгонкой целевого продукта (1).

Однако в таком способе используют 10кратное количество растворителя, поэтому он и не может быть регенерирован, кроме того, используемая в качестве катализатора, едкая щелочь постепенно обводняется и быстро теряет активность. Это делает едкий кали пригодным для получения алкилфуранов в объеме не более 10 мл.

С целью упрощения процесса предлагается способ, который заключается в том, что фурфурол или 5-метилфурфурол подвергают взаимодействию с гидразингидратом при

25 — 30 С с последующим разложением полученного гидразона при 200 — 250 С в присутствии в качестве щелочного катализатора окиси кальция и отгонкой целевого продукта, причем гидразон постепенно добавляют к окиси кальция.

Окись кальция используют предпочтительно в количестве 0,5 — 0,3 моль на 1 моль исходного фуранового альдегида.

По мере протекания реакции окись кальция обводняется, превращаясь в гидроокись, что не меняет каталитического действия щелочной массы.

Высокая температура катализатора обус15 лавливает практически полное разложение гидразона и отгонку из реакционной колбы как продукта, так и воды. Это дает возможность использовать для получения гидразона как концентрированный, так и разбавленный гидразингидрат. Над одной и той же порцией окиси кальция может быть разложено от 3- до 30-кратного количества гидразона (соотношение альдегид: катализатор 1: 0,3 — 1: 0,03) путем непрерывного пропускания реакционной смеси чсрез колбу с катализатором.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Гидразон приливают постепенно к окиси

30 кальция, нагретой в термостойкой колбе до

621677

Формула изобретения

Составитель И. Дьяченко

Редактор В. Мирзаджанова Техред 3, Тараненко Корректор Е. Хмелева

Заказ 1505/13 Изд. № 593 Тираж 526

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

200 — 250 С, а образующийся продукт в виде паров улавливается холодильником, конденсат собирают в приемной колбе и затем очищают по известному способу, например сушкой над едким кали, перегонкой. 5

При разовом синтезе количество окиси кальция берут 0,3 моль на 1 моль исходного фуранового альдегида, а в потокеудельный расход окиси кальция снижается соответственно количеству пропущенной смеси 10 до 0,03 моль.

Пример 1. К 40 мл (0,75 моль) 90% -ному гидразингидрата или к 60 мл 60%-ного гидразингидрата при 25 — 30 С приливают по каплям 66 r (0,60 моль) свежеперегнан- 15 ного 5-метилфурфурола при перемешивании и охлаждении. Полученный гидразон отделяют от верхнего водного слоя и прикапывают к 10 г (0,2 моль) окиси кальция, нагретой в колбе на 100 мл до 200 — 250 С, 2О снабженной нисходящим холодильником для улавливания паров 2,5-диметилфурана.

Скорость прикапывания регулируют в соответствии со скоростью отгонки продукта.

Полученный продукт отделяют от незначительных количеств воды, выдерживают сутки над гранулами едкого кали и перегоняют при атмосферном давлении. Получают

34,5 г (60%) 2,5-диметилфурана, т. кип.

94 — 95 С, л 1,4416 30

УФ-спектр: Лмаи,, 220 нм, 1g в 3,90; ИКспектр характеризуется полосами фуранового цикла 350, 1565, 1615, 1140, 1015 см .

Вычислено, lo .. С 75 0; Н 8,3, С,Н,О. 35

Найдено, : С 74,1; Н 8,68.

Пример 2. Смешивают при охлаждении

46,4 г (0,48 моль) фурфурола и 27 мл (24 r, 0,48 моль) 90% -ного гидразингидрата. Полу- 4О ченный гидразон приливают к 10 г (0,2 моль) окиси кальция в установке, аналогичной примеру 1. Получают 27,7 г (70%) 2-метилфурана (сильвана), т. кип.

63,5 — 64,5 C, n 1,438

ИК-спектр: 3100, 1600, 1510, 1015, 1390 см .

Катализатор в примерах 1 и 2 сохраняет свою активность при непрерывном пропускании 10 — 20-кратных количеств гидразона.

Способ может быть использован для получения больших количеств вещества в более крупных установках непрерывного действия. Кроме того, предложенный способ исключает необходимость использования громоздких реакторов и нерегенерируемых растворителей. Вся эта система заменяется небольшой установкой с катализатором окисью кальция, через которую пропускается гидразон, претерпевающий термолизное превращение в алкилфуран. Нагревают не весь объем реакционной смеси, а лишь участок с катализатором, поэтому энергетические затраты не велики.

Способ получения производных фурана формулы где R — водород или метил, взаимодействием фурфурола или 5-метилфурфурола с гидразингидратом при 25—

30 С с последующим разложением полученного гидразона при нагревании в присутствии щелочного катализатора и отгонкой целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве щелочного катализатора используют окись кальция и нагревание проводят при

200 †2 С, причем гидразон добавляют постепенно к окиси кальция.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют окись кальция в количестве 0,5 — 0,3 моль на 1 моль исходного фуранового альдегида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР Уа 403171, кл. С 07D

307/36, 30.04.69.