способ получения бромированных низших алканов, аренов, низших алканолов или фенолов

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИРОВАННЫХ НИЗШИХ АЛКАНОВ, АРЕНОВ, НИЗШИХ АЛКАНОЛОВ ИЛИ ФЕНОЛОВ путем бромирования соответствующего алкена, ароматического углеводорода, спирта или фенола бромирующим агентом, отличающийся тем, что в качестве бромирующего агента используют отходы производства 2,4-диалкоксибензофенона, представляющие собой водный раствор бромида натрия с примесью гидроксида натрия, подкисленные кислотой до рН 2 - 3, и процесс ведут при 10 - 20^oС путем пропускания газообразного хлора через реакционную массу.

Описание изобретения к патенту

Изобpетение относится к химии органических соединений, содержащих С-В связь, а именно к модифицированному способу получения полибромалканов или аренов предпочтительно общей формулы R-Br, где R CH₂CHBrC₄H₉, CH₂CHBrC₆H₅, CH₂CHBrCH₂OH, CH₂CHBrCH₂Br, H которые являются важнейшими компонентами в синтезе антипиренов и других практически полезных соединений.

Известен способ получения полибромалканов взаимодействием многоатомных спиртов с бромистым водородом при 135оС [1]

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, который заключается во взаимодействии алкенов с бромом в среде трихлор- или тетрахлорметана при 0-5^оС [2]

К недостаткам этого способа следует отнести использование остродефицитного чистого брома, а также проведение процесса в среде органического растворителя.

Цель изобретения удешевление процесса, расширение сырьевой базы и экономия чистых реактивов.

Поставленная цель достигается путем пропускания расчетного количества газообразного хлора при 10-20^оС в смесь, содержащую промышленные отходы с рН 2-3.

В качестве промышленного отхода использовали сточные воды производства бензона-ОА Чебоксарского ПО "Химпром", которые характеризуются следующими параметрами: Плотность 1,234-1,320 г/см³

Показатель преломления 1,375-1,386

Содержание сухого вещества 25-30% Содержание брома 14-16% Значение рН 9,0-9,2

Температуру процесса желательно поддерживать в пределах 10-20^оС для более полного использования газообразного хлора, поскольку при повышении температуры происходит уменьшение растворимости газа в жидкости. Проведение процесса при рН 9 не приводит к получению целевых соединений, и лишь в кислой среде при значении рН 3,5 происходит извлечение брома из сточной воды. Целевые продукты выделяются из реакционной массы в виде несмешивающихся жидкостей или кристаллических осадков, которые очищались известными приемами. Идентификацию полученных бромидов осуществляли данными ИК-спектров и элементного анализа, а чистоту контролировали тонкослойной хроматографией.

Из литературных источников не известно применение отхода производства бензона-ОА в качестве бромирующего агента для получения полибромалканов или аренов, поэтому можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, также неизвестны авторам из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

П р и м е р 1. 2,3-Дибромпропанол-1.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, газоподводящей трубкой и обратным холодильником, заливают 100 мл отходов производства бензона-ОА, подкисляют концентрированной серной кислотой до рН 2, добавляют 10,5 г аллилового спирта и при 20^оС и интенсивном перемешивании в течение 2 ч пропускают газообразный хлор. При этом образуется 2,3-дибромпропанол-1, который нерастворим в воде и оседает на дне реактора в виде маслянистой жидкости. Этот слой отделяют, перегоняют и получают 35,5 г (95%) целевого продукта, т. кип. 85-87^оС (5 мм рт.ст.), d₄²⁰, 2.1315, h_D²⁰ 1.5579. Литературные данные: т.кип. 101^оС (12 мм рт.ст.), d425 2,1259, h_D 1,5577.

Найдено, Br 72,9.

C₃H₆Br₂O.

Вычислено, Br 73,3.

ИК-спектр (см^-1): 3400, 1050 (СОН), 635 (C-Br), 2940, 1440 (СН₂). Отсутствуют полосы поглощения, характерные для винильной группы. Аналогично вышеописанному получают: 1,2-дибромгексан, выход 91% т.кип. 89-91^оС (17 мм рт. ст. ), d420 1,5769, hD20 1,5015. Литературные данные: т.кип. 87^оС (16 мм рт. ст. ), d₄²⁰ 1,5774, h_D²⁰ 1,5024; 1,2,3-трибромпропан, выход 90% т.кип. 105-107^оС/20 мм рт.ст. n_D 1,5863. Литературные данные: т.кип. 100^оС/18 мм рт.ст. n_D²⁰ 1,5868;

1,2-дибром-1-фенилэтан, выход 96% т.пл. 74-75^оС (литературные данные: т. пл. 75^оС).

П р и м е р 2. 2,4,6-Трибромфенол.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, газоподводящей трубкой и обратным холодильником, заливают 100 мл отходов производства бензона-ОА, подкисляют концентрированной серной кислотой до рН 3, добавляют 7 г фенола и при 10^оС пропускают в реакционную смесь газообразный хлор в течение 2 ч, поддерживая интенсивное перемешивание. Выпавший осадок отфильтровывают, тщательно промывают водой и высушивают. Получают 24,2 г (98%) целевого продукта. Т.пл. 95^оС (из изопропилового спирта). Литературные данные: т.пл. 93-95^оС).

Найдено, C 22,1; H 1,1; Br 72,0.

C₆H₃Br₃O.

Вычислено, C 21,7; H 0,9; Br 72,4.

ИК-спектр (см^-1): 3400, 1310, 1230, 1160 (C-O-H), 3070, 1570, 1550, 860 (С₆Н₂).

Предлагаемый способ получения полибромалканов или аренов не требует использования чистого товарного реагента брома. Это приводит к существенному повышению экономичности процесса за счет исключения затрат на приобретение дорогостоящего брома. Применение промышленных отходов для извлечения брома позволяет также значительно улучшить экологические проблемы существующих производств, а также расширить сырьевую базу метода. Пpоцесс не требует сложного аппаратурного оформления, основан на доступном сырье и легко может быть внедрен в производство.

Таким образом, способ по изобретению является достаточно экономичным, так как обеспечивает получение продукта из отходов производства. Использование промышленных отходов позволит расширить сырьевую базу для получения полибромалканов или ареной и позволит исключить расходы на нейтрализацию и уничтожение отходов.