способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3
Классы МПК: | C07C205/44 углеродный скелет замещен группами -CHO C07C205/15 насыщенного углеродного скелета |
Автор(ы): | Валешний С.И., Демина Т.А., Ганькин Ю.А. |
Патентообладатель(и): | Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-03-25 публикация патента:
27.01.1997 |
Использование в качестве промежуточных продуктов для синтеза лекарственных препаратов. Сущность: 2-нитро-2-оксиметилпропандиол и о- или n-нитробензальдегид. Выходы 97, 99 и 100 % соответственно. Реагент 1: 0-бета-динитростирол. Реагент 2: формальдегид. Условия реакции: в присутствии NaOH. 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Способ получения орто- или пара-нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3, исходя из нитропроизводного стирола при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве нитропроизводного стирола используют орто- или пара -![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072015/946.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической технологии получения изомеров нитробензальдегида: орто-нитробензальдегида или пара-нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3, являющихся промежуточными продуктами в синтезе ряда лекарственных препаратов.![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072349/2072349t.gif)
Известен ряд методов получения нитробензальдегидов. Практический интерес представляют следующие. Получение нитробезальдегидов окислением нитротолуолов различными окислителями, например бихроматом натрия [1]
Получение нитрорбензальдегидов окислением нитробензальдегидов, например окисью меди [2]
Получение нитробензальдегидов окислением нитробензиловых спиртов, например перманганатом калия [3]
Получение нитробензальдегидов окислением нитрокоричных кислот или их эфиров, например азотной кислотой [4]
Восстановление нитробензойной кислоты муравьиной кислотой [5]
Получение смеси изомеров нитробензальдегида нитрованием бензальдегида [6]
Щелочным гидролизом нитрата пара-нитробензилового спирта получают пара-нитробензальдегид [7]
Обработкой пара -
![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072015/946.gif)
Окислением b-диметиламино-пара-нитростирола кислородом при повышенной температуре [9,10]
Основными недостатками перечисленных методов получения нитробензальдегидов являются: низкий выход целевых продуктов, сложность технологических процессов, образование большого количества отходов производства. Целью изобретения является повышение выхода нитробензальдегидов, упрощение технологического процесса и полное использование продуктов реакции. Цель достигается тем, что орто-нитробензальдегид и пара-нитробензальдегид получают путем обработки, соответственно, орто-b-динитростирола и пара-b-динитростирола водным раствором формальдегида в присутствии щелочного катализатора: гидроокисей натрия или калия, соды или буры. В результате этой реакции образуется нитробензальдегид и 2-нитро-2-оксиметилпропандиол-1,3. Предлагаемый способ обеспечивает получение орто-нитробензальдегида или пара-нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3 с количественным выходом. Используемый для этой реакции формальдегид практически полностью расходуется на образование 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3. Способ обеспечивает количественное превращение исходных соединений в целевые продукты и исключает образование побочных продуктов, требующих утилизации. Методики получения орто-нитробензальдегида, пара-нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3 даны в примерах. Динитростиролы достаточно устойчивы в кислых средах. В щелочной среде динитростиролы находятся в равновесии с нитробензальдегидом и нитрометаном.
![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072349/2072349-2t.gif)
Реакция является обратимой и в щелочном водном или водно-спиртовом растворе быстро устанавливается равновесие. Состояние равновесия зависит от концентрации щелочи, температуры и использованного растворителя. Изменение этих параметров не приводит к полному смещению равновесия в сторону образования нитробензальдегида. Продуктом этой реакции всегда является смесь нитробензальдегида и исходного динитростирола. Кроме того, при длительной выдержке или повышении температуры выше 60oС происходит осмоление продуктов реакции. При отгонке нитробензальдегидов из щелочного раствора с водяным паром выход составляет 40-50% от теоретически возможного, оставшийся динитростирол осмоляется. При добавлении к суспензии динитростирола в воде, в присутствии щелочи, формальдегида, последний взаимодействует с находящимся в равновесии нитрометаном с образованием 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3, что приводит к смещению равновесия вправо и увеличению концентрации нитробензальдегидов.
![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072349/2072349-3t.gif)
При добавлении 3 моль формальдегида на моль динитростирола равновесие полностью смещается в сторону образования нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3, обеспечивая выход орто-нитробензальдегидов 98-100% теоретически возможного. Уменьшение количества формальдегида приводит к снижению выхода нитробензальдегидов. Увеличение количества формальдегида с 3 до 10 моль на 1 моль динитростирола не влияет на выход нитробензальдегидов. Отклонение от интервала 0,1-0,5 моль щелочи на 1 моль динитростирола приводит к снижению выхода нитробензальдегидов. Влияние параметров процесса на выход орто-нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3 представлено в табл. 1, пара-нитробензальдегида в табл. 2. Идентификацию орто-нитробензальдегида, пара-нитробензальдегида и 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3 проводили на основании данных элементного анализа, ИК-спектрального анализа и методом газовой хроматографии. Содержание основного вещества в полученных продуктах определяли методом газовой хроматографии. Пример 1. 19,4 г (0,1 моль) орто-
![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072015/946.gif)
![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072076/8776.gif)
Аналогично примеру 1, за исключением, количество КОН 1,68 г (0,03 моль). Выход орто-нитробензальдегида 100% от теоретически возможного. Выход 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3 98% (опыт 22, табл. 1). Пример 4. Аналогично примеру 1, за исключением, использовали 19,0 г (0,05 моль) Na2B4O7. Выход орто-нитробензальдегида 99% от теоретически возможного. Выход 2-нитро-2-оксиметилпропандиола-1,3 97% (опыт 23, табл. 1). Пример 5. 38,8 г (0,2 моль) пара-b-динитростирола присыпали к 200 мл водного раствора, содержащего 18,0 г (0,6 моль) формальдегида и 1,6 г (0,04 моль) NaOH при 20oС. Суспензию нагревали до 60oС и выдерживали при этой температуре в течение 60 мин. Охлаждали до 20oC и отфильтровывали кристаллический продукт. Промывали 100 мл воды и высушивали. Получали 30,6 г продукта с температурой плавления 104oС. Содержание пара-нитробензальдегида 98,7% Выход 100% от теоретически возможного. После отделения пара-нитробензальдегида фильтрат подкисляли серной кислотой
![способ получения орто- или паранитробензальдегида и 2-нитро- 2-оксиметилпропандиола-1,3, патент № 2072349](/images/patents/400/2072076/8776.gif)
Класс C07C205/44 углеродный скелет замещен группами -CHO