способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетона

Формула изобретения

Способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетона взаимодействием алкилбензола с 1-хлор-1-фенилацетоном в присутствии безводного хлористого алюминия с последующей выдержкой реакционной массы и выделением целевого продукта известным способом, отличающийся тем, что сначала в реактор загружают алкилбензол и 1-хлор-1-фенилацетон, затем постепенно добавляют безводный хлористый алюминий таким образом, чтобы температура реакционной массы не превышала 50^oC.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетона, являющегося полупродуктом для получения родентицидных препаратов 2- (- фенил -- (алкил)фенилацетил)-индандионов-1,3, в частности этилфенацина (алкил R = C₂H₅) и изоиндана (алкил R - изо-C₃H₇), применяющихся для борьбы с грызунами (РЭТ ИНФО, М., N 11, 1994, c.6).

Известен способ получения 1-фенил-1-(алкил)фенилацетона, в частности 1-фенил-1-(этил)фенилацетона (пат. России N 1037441), взятый в качестве прототипа. Способ заключается во взаимодействии 1-хлор-1-фенилацетона с алкилбензолом, в частности, с этилбензолом в присутствии безводного хлористого алюминия. Причем, в реактор сначала загружают безводный хлористый алюминий и этилбензол, затем после нагревания до 60-70^oC при перемешивании прибавляют по каплям 1-хлор-1-фенилацетон, после чего выдерживают реакционную массу при 60-65^oC в течение 1 часа.

Затем проводят многостадийное выделение продукта, которое завершают отгонкой растворителя. Остаток перегоняют в вакууме масляного насоса, собирая фракцию с Т_кип. 174-176^oC/2 мм рт.ст.

Следует отметить, что авторами предлагаемого изобретения проделана работа по изучению состава реакционной массы описанного способа методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ).

В реакционной массе после отгонки растворителя содержание 1-фенил-1-(этил)фенилацетона составляет 52%. Кроме целевого продукта обнаружено до 8% дифенилацетона и порядка 40% других примесей (см. сопоставительный пример 3).

Наличие дифенилацетона в реакционной массе свидетельствует о протекании побочной реакции диспропорционирования этилбензола в присутствии хлористого алюминия с образованием бензола и диэтилбензола и дальнейшим алкилированием бензола с образованием дифенилацетона. Кроме того, протекает побочная реакция алкилирования диэтилбензола и ряд других побочных реакций.

Протекание реакции диспропорционирования этилбензола подтверждается также литературными данными (В.Г. Липович, М.Ф. Полубенцева. Алкилирование ароматических углеводородов. М., "Химия", 1985).

Аналогично проходит реакция получения 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона описанным в прототипе способом. При этом реакционная масса после отгонки растворителя содержит порядка 51% основного продукта, 17,5% дифенилацетона и порядка 31% других примесей (см. сопоставительный пример 4).

Таким образом, для получения более качественного целевого продукта необходима дополнительная вакуумная перегонка реакционной массы после отгонки растворителя, что связано с использованием глубокого вакуума и значительно усложняет технологию при промышленном использовании способа.

Задача предлагаемого изобретения - повышение качества целевого продукта за счет уменьшения протекания побочных реакций, в частности реакции диспропорционирования алкилбензола, и упрощение технологии.

Способ заключается во взаимодействии алкилбензола с 1-хлор-1-фенилацетоном в присутствии безводного хлористого алюминия, причем сначала в реактор загружают алкилбензол и 1-хлор-1-фенилацетон, затем при перемешивании постепенно добавляют безводный хлористый алюминий таким образом, чтобы температура реакционной массы не превышала 50^oC. После загрузки всего количества хлористого алюминия реакционную массу выдерживают при перемешивании и температуре 50-60^oC в течение 1,0-1,5 часов. Затем проводят многостадийное выделение продукта, аналогичное описанному в прототипе.

После экстракции реакционной массы алкилбензолом проводят отгонку растворителя, одновременно осушая продукт азеотропной отгонкой воды с растворителем. Получают 1-фенил-1-(алкил)фенилацетон с массовой долей основного вещества ~ 80-85% (по данным ГЖХ).

Предложенная последовательность загрузки реагентов позволяет значительно снизить протекание побочных реакций, в том числе реакции диспропорционирования алкилбензола.

Количество дифенилацетона в реакционной массе после отгонки растворителя при получении 1-фенил-1-(этил)фенилацетона снижается с 7,7 до 1,6%, других примесей - с 40,6 до 13,6% (см. примеры 1 и 3).

При получении 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона количество дифенилацетона снижается с 17,5 до 5,5%, других примесей - с 31,3 до 14,8% (см. примеры 2 и 4). При этом массовая доля основного вещества увеличивается соответственно с ~ 52 до 85% и с ~ 51% до ~ 80%.

Таким образом, улучшение качества целевого продукта достигается за счет изменения последовательности загрузки реагентов и позволяет использовать 1-фенил-1-(алкил)фенилацетон на стадии получения 2- (- фенил -- (алкил)фенилацетил)-индандионов-1,3 без дополнительной вакуумной перегонки. Это значительно упрощает технологию, так как позволяет обойтись без использования в процессе глубокого вакуума.

Кроме того важно, чтобы при постепенной загрузке безводного хлористого алюминия температура реакционной массы не превышала 50^oC. При более высокой температуре экзотермическая реакция алкилирования протекает очень бурно, что может привести к сильному вспениванию реакционной массы и даже выбросу из реактора. При температуре ниже 15^oC скорость реакции сильно замедляется. Наиболее целесообразно поддерживать температуру при загрузке хлористого алюминия от 30^oC до 50^oC.

Пример 1

Получение 1-фенил-1-(этил)фенилацетона

В стеклянный реактор вместимостью 250 мл, снабженный мешалкой, обратным холодильником, термометром, рубашкой для подачи горячей и холодной воды, помещают 127,4 г (1,20 моля) этилбензола и 50,0 г (0,29 моля) 1-хлор-1-фенилацетона. Затем при перемешивании прибавляют небольшими порциями в течение 1 часа 52,2 г (0,39 моля) безводного хлористого алюминия таким образом, чтобы температура реакционной массы не превышала 50^oC. После того, как весь безводный хлористый алюминий добавлен, реакционную массу выдерживают при перемешивании и температуре 50-60^oC в течение 1,0-1,5 часов. После этого ее охлаждают и небольшими порциями выливают в предварительно захоложенную до 4-10^oC воду таким образом, чтобы температура массы не превышала 20^oC. Затем массу подкисляют 15%-ной соляной кислотой до pH 1-2, отделяют органический слой, а водный слой один раз экстрагируют этилбензолом. Органические слои соединяют, промывают водой, 10%-ным раствором Na₂CO₃, затем снова водой до pH водного слоя 6-7. Далее этилбензол отгоняют при остаточном давлении 80-90 мм рт.ст. Температура в кубе в конце отгонки растворителя 120^oC. Одновременно происходит осушка продукта азеотропной отгонкой воды с этилбензолом. Получают 69,1 г 1-фенил-1-(этил)фенилацетона (с выходом 83% от теоретически возможного) в виде красно-коричневого масла с фиолетовой флуоресценцией.

Продукт анализируют методом газо-жидкостной хроматографии. Получают продукт с массовой долей 1-фенил-1-(этил)фенилацетона 84,8%, дифенилацетона 1,6%, остальных примесей 13,6%.

Далее продукт без вакуумной перегонки используют для получения этилфенацина.

Пример 2.

Получение 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона

Проводят аналогично примеру 1, за исключением использованных реагентов. В реактор помещают 38,5 г (0,32 моля) изопропилбензола и 13,5 г (0,08 моля) 1-хлор-1-фенилацетона. Затем прибавляют 17,3 г (0,13 моля) безводного хлористого алюминия. Изопропилбензол отгоняют при остаточном давлении 50-60 мм рт. ст. Температура в кубе в конце отгонки растворителя 120^oC. Получают 17,9 г 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона (с выходом 72% от теоретически возможного) в виде красно-коричневого масла.

Продукт анализируют методом газо-жидкостной хроматографии. Получают продукт с массовой долей 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона 79,8%, дифенилацетона 5,5% и остальных примесей 14,8%. Далее продукт без вакуумной перегонки используют для получения изоиндана.

Пример 3 (сравнительный)

Получение 1-фенил-1-(этил)фенилацетона

В стеклянный реактор вместимостью 250 мл, снабженный мешалкой, термометром, обратным холодильником, капельной воронкой, рубашкой для подачи горячей и холодной воды, помещают 52,2 г (0,39 моля) безводного хлористого алюминия и 127,4 г (1,20 моля) этилбензола. Массу нагревают при перемешивании до 60-65^oC. Затем при перемешивании прибавляют по каплям 50,0 г (0,29 моля) 1-хлор-1-фенилацетона. После того, как весь 1-хлор-1-фенилацетон добавлен, реакционную массу выдерживают при 60-65^oC в течение 1 часа. Далее реакционную массу обрабатывают аналогично примеру 1. После отгонки этилбензола получают 66,5 г 1-фенил-1-(этил)фенилацетона (с выходом 49% от теоретически возможного).

Продукт анализируют методом газо-жидкостной хроматографии. Получают продукт с массовой долей 1-фенил-1-(этил)фенилацетона 51,7%, дифенилацетона 7,7%, остальных примесей 40,6%.

Пример 4 (сравнительный)

Получение 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона

Проводят аналогично примеру 3, за исключением использованных реагентов. В реактор помещают 18,7 г (0,14 моля) безводного хлористого алюминия и 43,1 г (0,36 моля) изопропилбензола. Затем прибавляют 15,2 г (0,09 моля) 1-хлор-1-фенилацетона. Изопропилбензол отгоняют при остаточном давлении 50-60 мм рт. ст. Температура в кубе в конце отгонки растворителя 120^oC. Получают 20,7 г 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона (с выходом 47% от теоретически возможного).

Продукт анализируют методом газо-жидкостной хроматографии. Получают продукт с массовой долей 1-фенил-1-(изопропил)фенилацетона 51,2%, дифенилацетона 17,5%, остальных примесей 31,3%.

Пример 5 (сравнительный)

Получение 1-фенил-1-(этил)фенилацетона

Проводят аналогично примеру 1, за исключением температуры реакционной массы при добавлении безводного хлористого алюминия, которую в данном случае допускают до 60^oC. Происходит сильное вспенивание реакционной массы с выбросом из реактора.