CS200367B1 - Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives - Google Patents

Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives Download PDF

Info

Publication number
CS200367B1
CS200367B1 CS179778A CS179778A CS200367B1 CS 200367 B1 CS200367 B1 CS 200367B1 CS 179778 A CS179778 A CS 179778A CS 179778 A CS179778 A CS 179778A CS 200367 B1 CS200367 B1 CS 200367B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
reactor
acetic anhydride
nitration
mixture
reaction mixture
Prior art date
Application number
CS179778A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jindrich Belusa
Jan Vacek
Jaroslav Kovac
Jozef Nevydal
Pavel Stastny
Original Assignee
Jindrich Belusa
Jan Vacek
Jaroslav Kovac
Jozef Nevydal
Pavel Stastny
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jindrich Belusa, Jan Vacek, Jaroslav Kovac, Jozef Nevydal, Pavel Stastny filed Critical Jindrich Belusa
Priority to CS179778A priority Critical patent/CS200367B1/en
Publication of CS200367B1 publication Critical patent/CS200367B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Vynélez se týká způsobu kontinuální výroby 5-nitrofuranových derivátů obecného vzorceThe invention relates to a process for the continuous production of 5-nitrofuran derivatives of the general formula

kde R znamená skupinu vzorce -CHg-OCQCHg, -CHO~QH, -CH(0C0CHg)2.wherein R represents a group of formula-CH₂-OCQCHg -CH QH O ~, -CH (0C0CHg) second

5-Nitrofuranové deriváty máji antimikrobiální účinky. Používají se na výrobu léčiv a na výrobu neantibiotických stimulátorů užitkovosti hospodářských zviřat.5-Nitrofuran derivatives have antimicrobial effects. They are used for the production of pharmaceuticals and for the production of non-antibiotic animal performance stimulators.

Nitrace furanových derivátů acetylnitrótem probíhá jako elektrofilnl adice za vzniku stabilního adičnlho meziproduktu, který lze snadno přeměnit na příslušný 5-nitrofuranový derivát eliminací kyseliny octové.The nitration of furan derivatives with acetylnitrose takes place as an electrophilic addition to form a stable addition intermediate which can be easily converted to the corresponding 5-nitrofuran derivative by elimination of acetic acid.

5-Nitrofuranové deriváty sa nejčastěji připravuji šaržovitým postupem nitrace furanového derivátu acetylnitrátem a šaržovitým rozkladem adičnlho meziproduktu nitrace organickou nebo anorganickou bázi.5-Nitrofuran derivatives are most often prepared by a batch process of nitration of a furan derivative with acetyl nitrate and a batch decomposition of an addition nitration intermediate by an organic or inorganic base.

Nevýhodou těchto postupů je, že nitraci furanového derivátu předchází příprava nitračni směsi z acetanhydridu a kyseliny dusičné. Očinnou složkou nitračnl směsi je acetylnitrát, který se již při mírně zvýšené teplotě může explosivně rozložit, šaržovitý postup pracuje zpravidla S Velkými objemy reakčnl směsi. Nitrace furanového kruhu je exotermní reakceA disadvantage of these processes is that the nitration of the furan derivative is preceded by the preparation of the nitration mixture from acetic anhydride and nitric acid. The active ingredient of the nitration mixture is acetyl nitrate, which can be explosively decomposed even at a slightly elevated temperature. The batch process generally works with large volumes of the reaction mixture. Nitration of the furan ring is an exothermic reaction

200 367 (asi 146 kO/mol). Přidáním furanovóho'derivátu k připravené nitrační směsi může dojit k lokálnímu přehřátí a k iniciaci explozivního rozkladu acetylnitrátu. Nevýhodou šaržovitého postupu rozkladu adičniho meziproduktu nitrace je, že potřebné pH pro eliminační reakci se dosáhne až po přidáni veškerého množstvi báze. Tím se prodlouží reakčni doba a sníží výkon výrobního zařizeni.200,367 (about 146 kO / mol). Addition of the furan derivative to the prepared nitration mixture can result in local overheating and initiation of explosive decomposition of acetyl nitrate. A disadvantage of the batch decomposition procedure of the nitration addition intermediate is that the required pH for the elimination reaction is only achieved after all the base has been added. This increases the reaction time and reduces the performance of the production equipment.

Účinek explosivniho rozkladu actslylnitrátu je možno snížit přidáním inereniho rozpouštědla, například chlorovaného alifatického uhlovodíku (US patent č, 3 013,023). Maáarský patent č. 151 479 popisuje nitraci furanového derivátu šoržovitým postupem, avšak současným přidáváním kyseliny dusičné a foranového derivátu do acetanhydridu. Tento postup odstra ňuje nebezpečí plynoucí z rozkladu acetylnitrátu na minimum. Nevýhodou postupu Jé šaržoVité provedení.The effect of the explosive decomposition of actlyl nitrate can be reduced by adding an inert solvent such as a chlorinated aliphatic hydrocarbon (U.S. Patent No. 3,013,023). Maarish Patent No. 151,479 describes nitration of a furan derivative by a scorch process but simultaneously adding nitric acid and a forane derivative to acetic anhydride. This procedure eliminates the danger of decomposing acetyl nitrate to a minimum. The disadvantage of the process is a batch design.

Ca. au torské osvědčeni Č, 1Š1 54S řeši nitraci furanovóho derivátu, tak, že acetylnitrát se připtrovuje kontinuálním přiváděním kyseliny dusičná a acetanhydridu do stíraného reaktoru. Vznlkajici nitrační směs je kontinuálně vedena do cirkulačního, reaktóru společně s kontinuálním přívodem ftiránového derivátu, kde teprve probíhá vlastní nitrace. Nevýhodou tohoto postupuje separátní příprava ňitračni směsi, která zůstává potenciálním nebezpečím explozivního rozkladu.Ca. U.S. Pat. No. 1,154,5S solves the nitration of a furan derivative by adding acetyl nitrate by continuously feeding nitric acid and acetic anhydride to the scrubbed reactor. The resulting nitration mixture is continuously fed into the circulating reactor together with a continuous feed of the phthirane derivative, where the actual nitration takes place. A disadvantage of this process is the separate preparation of the refractory mixture, which remains a potential danger of explosive decomposition.

Německý zveřejňůVáci spis č. 2 523 759 řeší způsob výroby 5-nitrofurfuraldiacetátu kontinuálním přiváděním kyseliny dusičné ve směsi s kyselinou sirovou a furfuralu nebo furfuraldiacetátu ve směsi e aeetanhydridem do acetanhydridu. Vznikajíc! adiční meziprodukt nitrace je kontinuálně přiváděn společně s vodou a vodným roztokem hydroxidu sodného do vody předložené v reaktoru s konečným objemem. Nevýhodou uvedeného postupu je technologie používající rozkladný reakter o konečném objemu, který je třeba, nejprve chladit, aby teplota reakčni směsi .nepřestoupila 15 °C a po skončeni dávkováni všech reektantů., čímž konči kontinualita procesu, se reakčni směs vyhřeje na teplotu 45 až 50 °C a při této teplotě se udržuje 1 hodinu, Další nevýhodou popsaného postupu je průtočný reaktor, který v,případě kontinuální nitrace nerazučujé úplné zreagováni přicházejících reektantů. Výtěžek takto provedené kontinuální nitrsce Je nižší (76 %) ve srovnání s výtěžky přes SO % uvedenými v příkladeph pro diekonťlnuálni provedeni nitračni^neokce. Také výkon průtočného nitrátortí Je malý. . .German Offenlegungsschrift No. 2,523,759 discloses a process for preparing 5-nitrofurfuraldiacetate by continuously feeding nitric acid in a mixture with sulfuric acid and furfural or furfuraldiacetate in a mixture with acetic anhydride. Vznikajíc! the nitration addition intermediate is continuously fed together with water and aqueous sodium hydroxide solution to the water present in the final volume reactor. A disadvantage of this process is the technology using a finite volume decomposition reactor which needs to be cooled first so that the temperature of the reaction mixture does not exceed 15 ° C and after the completion of the dosing of all the rectants, thus ending the process continuity. Another disadvantage of the described process is a flow reactor which, in the case of continuous nitration, does not disturb the complete reaction of the incoming rectants. The yield of the continuous nitration thus performed is lower (76%) as compared to the yields over the SO% given in the example for the dicontinuous nitration. Also the throughflow rate of nitrates is low. . .

Shora uvedené nevýhody popsaných způsobů výroby 5-nitrofuranových derivátů podstatně 'j snižuje způsob kontinálni výrobý 5-nitrofuranových derivátů obecného vzorce >The above disadvantages of the described processes for the production of 5-nitrofuran derivatives substantially reduce the process of continuously producing the 5-nitrofuran derivatives of the formula

kde R znamená skupinu vzorce -CH2-0C0CHg, CHg-OH, -CH(0C0CH3)2, podle vyné,lezu, jehož podstatě spočívá vtom, že furanový derivát, anhydrid kyseliny octové, kyeelir\a dusičná o koncentraci 65 až 100 % a kyselý katalyzátor se přivádí současně do nitra.čniho i^kaktoru, který Je .konstruován buá Jako reaktor cirkulační nebo jakp reaktor s pístovým pohybem reakční šměei, v molárnim poměru 1 : 3 až 10 : 1 až 2 : 0,01 až 0,05 při reakční teplotě od -15 do 5 °C, vznikající reakční směs se kontinuálně odvádí z nitračního reaktoru a přichází do reaktoru a pistovým pohybem reakční směsí k rozkladu adičniho meziproduktu nitrace současně zaváděným vodným roztokem anorganické báze v množství potřebném k dosaženi pH 3 až 5 za teploty 30 až 80 °C při zádrži reakční směsi v reaktoru 2 až 60 minut , načež se reafcčni směs kontinuálně opouštějící reaktor odvádí k separaci reakčního produktu, □ako kyselý katalyzátor se používá např. kyselina chloristá, kyseliny fosforečná, kyselina p-toluensulfonová a s výhodou kyselina sírová. Kyselý katalyzátor $e přivádí ve směsi s kyselinou dusičnou nebo ve směsi s anhydridem kyseliny octové. Anorganické báze se používají např. alkalických uhličitan, uhličitan vápenatý, alkalický fosforečnan a s výhodou alkalický hydroxid.wherein R represents a group of the formula -CH 2 -OCCOCH 3, CHg-OH, -CH (OCCH 3 ) 2 , as defined above, characterized in that the furan derivative, acetic anhydride, cyeelir and nitric acid at a concentration of 65 to 100 and the acid catalyst is fed simultaneously to the nitration factor, which is either a circulating reactor or a reciprocating reactor, in a molar ratio of 1: 3 to 10: 1 to 2: 0.01 to 0. At a reaction temperature of from -15 to 5 ° C, the resulting reaction mixture is continuously withdrawn from the nitration reactor and enters the reactor and piston by reaction through the reaction mixture to decompose the nitration addition intermediate by simultaneously introducing an aqueous solution of inorganic base in an amount necessary to reach pH 3 to 5 at a temperature of 30 to 80 ° C while holding the reaction mixture in the reactor for 2 to 60 minutes, after which the reaction mixture leaving the reactor is withdrawn to separate the reaction product, such as the acid catalyst used is, for example, perchloric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, and preferably sulfuric acid. The acid catalyst is fed in a mixture with nitric acid or a mixture with acetic anhydride. Inorganic bases are used, for example, alkali carbonate, calcium carbonate, alkaline phosphate and preferably alkaline hydroxide.

Výhodou způsob přípravy 5-nitrofuranových derivátů podle vynálezu je velký výkon výrobního zařízeni v totálně kontinálnim provedení, které zaručuje bezpečnou s jednoduchou výrobu s možnosti maximálního využiti regulačních a automatlzačnich prvků. Další výhodou je zvýšeni výtěžku ze 76 % na 86 %,An advantage of the process for the preparation of the 5-nitrofuran derivatives according to the invention is the high output of the production equipment in totally continuous design, which guarantees safe and simple production with the possibility of maximum utilization of control and automation elements. Another advantage is to increase the yield from 76% to 86%,

PřikladlHe did

Do cirkulačního reaktoru nabo do reaktoru s pistovým pohybem reakční směsi objemu 200 ml se předloží aoetanhydrid v množství 50 až 100 ml. Aoetanhydrid se ochladí na -10 °C a začné se současně přivádět směs dýmavé kyseliny dusičné a koncentrované kyseliny sirové v množství 62 g/h a směs aoetanhydridu a furfuralu v množství 500 g/h. Aoetanhydrid, furfural, kyselina dusičná a kyselina sírová jsou přiváděny v molárnim poměru 4,235 : 0,708 : 0,961 ϊ 0,015. Teplota reakce se udržuje v intervalu -10 až -5 °C. Reakční směs kontinuálně opouštějící nitrační reaktor je zaváděna do spodní části reaktoru s pistovým pohybem reakční směsi objemu 200 ml společně s kontinuálně přicházejícím vodným roztokem hydroxidu sodného v množství 260 g/h (hydroxid sodný 47 g, voda 213 g). Rozkladná reakce probíhá při teplotě 60 až 63 °C z dobou zádrže v reaktoru 10 až 15 minut. Reakčni směs kontineálně opouštějící rozkladný reaktor je zaváděna do cirkulačního reaktoru objemu 200 ml, kde při teplotě -5 až O °C dochází ke kontinuální krýstalizaci 5-nitrofurfuraldiacetátu. Kontinuálně odcházející suspenze je podrobena separaci odstředěním. Po promytí studenou vodou na pH filtrátu 5,5 až 6 a po dokonalém odstředěni se suší při teplotě do 60 °C za nepřístupu denního světla.A circulating reactor or a piston reactor of a 200 ml reaction mixture is charged with 50 to 100 ml of acetic anhydride. The acetic anhydride is cooled to -10 ° C and 62 g / h of fuming nitric acid and concentrated sulfuric acid and 500 g / h of acetic anhydride and furfural are simultaneously introduced. Aoethanhydride, furfural, nitric acid and sulfuric acid are fed in a molar ratio of 4.235: 0.708: 0.961 ϊ 0.015. The reaction temperature is maintained at -10 to -5 ° C. The reaction mixture continuously leaving the nitration reactor is fed to the bottom of the reactor with a piston movement of a 200 ml reaction mixture together with a continuously coming 260 g / h aqueous sodium hydroxide solution (sodium hydroxide 47 g, water 213 g). The decomposition reaction takes place at a temperature of 60 to 63 ° C with a residence time in the reactor of 10 to 15 minutes. The reaction mixture continually leaving the decomposition reactor is fed to a 200 ml circulation reactor where 5-nitrofurfural diacetate is continuously crystallized at -5 to 0 ° C. The continuously leaving suspension is subjected to centrifugation separation. After washing with cold water to a pH of the filtrate of 5.5 to 6 and after complete centrifugation, it is dried at a temperature of up to 60 ° C in the absence of daylight.

Výtěžek. 5-nitrofurfuraldiacetátu je 14,8 g/h (86 počítáno na furfural). Teploto t^ní je 90 až 92 °C.Yield. The 5-nitrofurfural diacetate is 14.8 g / h (86 calculated on furfural). The melting point is 90-92 ° C.

Pří k 1 a d 2Example 1 and d 2

Pracovní postup a molární poměry reaktantů jsou stejné jako v příkladu 1. Odlišnost je v tem že místo furfuralu je použit furfurylacetát. Furfurylacetát-se přivádí ve směsi s acetanhydridem. Tato směs se^přivádi v množství &31 g/h.The procedure and molar ratios of the reactants are the same as in Example 1. The difference is that furfurylacetate is used instead of furfural. Furfurylacetate is fed in a mixture with acetic anhydride. This mixture is fed at < 31 g / h.

Výtěžek 5-r>itrofurfuryl#cetátu je 70 %, počítáno na furfurylacetét.The yield of 5-ritropurfuryl acetate was 70% based on furfurylacetate.

Přiklad 3Example 3

Pracovní postup a moláhní poměry reaktantů jaou stejné jako v přikladli i. Odliěnoat ja v tom, že mleto furfurelu je použit furfurylalkohol, který ae přivádí vs směsi s acstanhydridem. Tato směs přichází v množství 501 g/h, Výtěžek 5-nltrofurfurylalkoholu je 65 %, počítáno na furfurylalkohol.The process and the molar ratios of the reactants are the same as in Example 1. It is distinguished in that the furfurel milled uses furfuryl alcohol which is fed to the mixture with acstanhydride. This mixture comes in an amount of 501 g / h. The yield of 5-nitropurfuryl alcohol is 65%, calculated on furfuryl alcohol.

Příklad 4Example 4

Pracovní poetup punolární poměry reaktantů jsou shodné Jako v přikladu l. Odlišnost js v tom, žs mláto dýmavó kyseliny dusičná js použita kyselina dusičná o koncentraci 65 % v množství 92 g/h.The operating procedure of the punolar ratios of the reactants is the same as in Example 1. The difference is that in the case of fuming nitric acid, 65% nitric acid is used in an amount of 92 g / h.

Výtěžek 5-nitrofurfuraldlacetótu je 45 %, počítáno na furfural.The yield of 5-nitrofurfural acetic acid is 45%, calculated on furfural.

Claims (3)

1, Způsob kontinuální výroby 5-nitrofuranových derivátů obecného vzorce kde R znamená skupinu vzorce -CH2-0C0CHg, -CH2-0H, -CH(óC0CH3)g z furanovóho derivátu, anhydridu kyseliny octové, kyseliny dusičné v přítomnosti kyselého katalyzátoru, vyznačený tim, že furanový derivát, anhydrid kyseliny octové, kyselina dusičné o konssntraci 65 až 100 % a. kyselý katalyzátor se přivádí současně do nitračniho reaktoru, který js konstruován bu3 jako reaktor cirkulační nebo jako reaktor s pistovým pohybem reakční směsi, v molárnim poměru 1 ku 3 až 10 ku 1 až 2 ku 0,01 až 0,05 při reakční teplotě od -15 do 5 °C, vznikající reakční směs se kontinuálně odvádí z nitračniho reaktoru a přidází do reaktoru s pistovým pohybem reakční směsi k rozkladu edičního meziproduktu nitracs současfiS zaváděným vodným roztokem anorganické báze v množství potřebném k dosaženi pH 3 až 5 za teploty 30 až 80 °C při zádrži reakční směsi v reaktoru 2 až 60 minut, načež se reakčni směs kontinuálně opouštějící reaktor odvádí k separaci reakčního produktu.A process for the continuous production of 5-nitrofuran derivatives of the formula wherein R is -CH 2 -OCCOCH 3, -CH 2 -OH, -CH (CCOCH 3 ) g from a furan derivative, acetic anhydride, nitric acid in the presence of an acid catalyst, characterized in that the furan derivative, acetic anhydride, nitric acid of 65-100% and a. the acid catalyst is fed simultaneously to a nitration reactor which is either a circulating reactor or a piston-type reactor in a molar ratio of 1; to 3 to 10 to 1 to 2 to 0.01 to 0.05 at a reaction temperature of -15 to 5 ° C, the resulting reaction mixture is continuously discharged from the nitration reactor and added to the piston reactor of the reaction mixture to decompose the nitracs edition intermediate. at the same time by introducing an aqueous solution of the inorganic base in an amount necessary to achieve a pH of 3 to 5 at 30 to 80 ° C at the reaction of the reaction mixture leaving the reactor for 2 to 60 minutes, after which the reaction mixture leaving the reactor continuously is discharged to separate the reaction product. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tim, že kyselý katalyzátor ee přivádí ve směsi s kyselinou dusičnou nebo vo směsi s anhydridem kyseliny octové.2. Process according to claim 1, characterized in that the acid catalyst ee is introduced in a mixture with nitric acid or in a mixture with acetic anhydride. 3. Způsob podlo bodu 1 a/nobo 2, vyznačený tim, že furanový derivát' se přivádí samostatně nebo ve směsi s anhydridem kyseliny octové.3. The process according to claim 1, wherein the furan derivative is fed alone or in admixture with acetic anhydride.
CS179778A 1978-03-22 1978-03-22 Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives CS200367B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS179778A CS200367B1 (en) 1978-03-22 1978-03-22 Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS179778A CS200367B1 (en) 1978-03-22 1978-03-22 Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200367B1 true CS200367B1 (en) 1980-09-15

Family

ID=5353248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS179778A CS200367B1 (en) 1978-03-22 1978-03-22 Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS200367B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4048232A (en) Process for the production of 3-methylmercaptopropionaldehyde
US4540514A (en) 5-Cyano- and 5-carbamoyl-10-nitro-5H-dibenz[b,f]azepine
CS200367B1 (en) Method for the continuous production of 5-nitrofurane derivatives
US2967859A (en) Process for diglucose ureide
DE3324728A1 (en) METHOD FOR PRODUCING 1,1,1-AZIDODINITRO COMPOUNDS
US4014879A (en) Continuous process for the production of 2-alkyl or cycloalkyl-4-methyl-6-hydroxy-pyrimidines
US3060198A (en) Tetracyanofuran
US3024235A (en) Method of preparing tetracarboalkoxy-1, 4-dihydropyrazines
Pleiss et al. Heterocyclic studies. XXVII. Tautomerism in the dihydro-1, 2-diazepin-4-one system
CS200368B1 (en) Method for the continuous production of5-nitro-2-furylacrylic acid
SU437764A1 (en) Method for preparing 5 (4) -thi-imidazole derivatives
US4229595A (en) Method of producing nitro-phenols
Moore et al. The formation of 3, 4-benzocoumarin by the lead tetraacetate oxidation of diphenic acid
Nickson A highly efficient one-step synthesis of (±) dihydroactinidiolide
EP0125782B1 (en) Process for preparing 3-hydroxy-5-methylisoxazole
US4156691A (en) Production of methyl-[2-(2,4,6-tribromophenylcarbamoyl-)ethyl-]phosphinic acid
SU1504235A1 (en) Method of producing 5-phenylethynylfurfurane
GB1431034A (en) Process for preparing rifamycin s by hydrolysis of rifamycin o
SU1182039A1 (en) Method of producing 3-(benzothiazolyl-2)-thiapropansulfonate of alkali metal
KR850000944B1 (en) 5-carbamoyl-10-oxo-10, 11-dihydro-5H-dibenz [b, f] azepine
SU1154269A1 (en) Method of obtaining ureides of aroilacetic acids
SU1077889A1 (en) Process for preparing 2-sec-alkylamino-1,3,4-thiadiazoles
SU368265A1 (en) METHOD OF OBTAINING 4-ALKYL-5,6-DIOXYPYRAZOLO
SU497282A1 (en) The method of obtaining mono - and / or polycarboxylic acids
Nelson et al. The Solvolysis of 1, 4-Dihydrobenzyl P-Toluenesulfonates