PL194723B1 - Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu - Google Patents

Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu

Info

Publication number
PL194723B1
PL194723B1 PL99343348A PL34334899A PL194723B1 PL 194723 B1 PL194723 B1 PL 194723B1 PL 99343348 A PL99343348 A PL 99343348A PL 34334899 A PL34334899 A PL 34334899A PL 194723 B1 PL194723 B1 PL 194723B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bromonitrobenzene
methoxide
changed
reaction
nitrobenzene
Prior art date
Application number
PL99343348A
Other languages
English (en)
Other versions
PL343348A1 (en
Inventor
Mark Gelmont
Joseph Zilberman
Original Assignee
Bromine Compounds Ltd
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 Bromine Compounds Ltd filed Critical Bromine Compounds Ltd
Publication of PL343348A1 publication Critical patent/PL343348A1/xx
Publication of PL194723B1 publication Critical patent/PL194723B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06—Preparation of nitro compounds
    • C07C201/12—Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups

Abstract

1. Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu, znamienny tym, ze obejmuje nastepujace etapy: (a) reakcja nitrobenzenu z bromem w dymiacym kwasie siarkowym jako osrodku reakcji, z wy- tworzeniem 3-bromonitrobenzenu; oraz (b) metoksydenitrowanie 3-bromonitrobenzenu w obecnosci katalizatora przenoszenia fazowe- go (PTC). PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania 3-bromoanizolu przez metoksydenitrowanie 3-broamonitrobenzenu w obecności katalizatora przenoszenia fazowego.
3-bromoanizol (określany tutaj również jako MBA) jest półproduktem w przemyśle farmaceutycznym. Jest on zwłaszcza stosowany do wytwarzania leku przeciwbólowego, Tramadolu.
Spośród znanych metod wytwarzania MBA najczęściej wymienia się jedną, która opiera się na metylowaniu meta-bromofenolu. Patrz, na przykład, Hewett, J. Chem. Soc. 50 (1936) i Gottfried Natelson, J. Amer. Chem, Soc. 61, 1001 (1939). Z kolei meta-bromofenol wytwarza się przez diazowanie, wychodząc z meta-bromoaniliny lub meta-aminofenolu. Berti i in., Ann. Chim., 49, 1237, 1248 (1959) opisują sposób wytwarzania MBA z meta-anizydyny przez reakcję diazowania.
Główną wadą znanych sposobów w przemysłowym wytwarzaniu MBA jest fakt, że oparte są one na drogich i niewystarczająco dostępnych materiałach wyjściowych. lnna wada polega na dużych ilościach ścieków, które powstają w procesie diazowania.
Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenienowej i wygodnej drogi wytwarzania MBA z wysoką wydajnością i z dobrą czystością, z wykorzystaniem 3-bromonitrobenzenu jako półproduktu.
3-bromonitrobenzen (określany tu również jako BNB) można wytworzyć kilkoma znanymi sposobami. Johnson i Gauerke w „Organie Synthesis, Coll. vol. 1, 123-124 (1956) badali bromowanie nitrobenzenu bromem w obecności sproszkowanego żelaza, w temperaturze 135-145°C. Wydajność BNB wynosiła 60-75%. Tronov i in. (Chem. Abstr. 55:83547i i 49:13133d) sprawdzali kilka innych katalizatorów i otrzymali 33% BNB przy użyciu bromu, kwasu siarkowego, azotowego i octowego w temperaturze 83°C w czasie 4-5 godzin, albo stosując brom i katalizatory, takie jak glin, siarka i tellur. Jak donoszą Derbyshire i Waters, J. Chem. Soc., 573-577 (1950), nitrobenzen można bromować przez reakcję z kwasem podbromawym. W patencie USA nr 4,418,228 i w J. Org. Chem,, 46, 2169-2171, opisano bromowanie nitrobenzenu bromianem potasu. Jak zastrzeżono w tych publikacjach, z równomolowych ilości bromianu i nitrobenzenu w 65% kwasie siarkowym, po 24 godzinach w temperaturze 35°C, otrzymano BNB z wydajnością 68%. Główną niedogodnością tego sposobu jest konieczność używania stosunkowo drogiego i technicznie trudnego do stosowania bromianu metalu alkalicznego.
Niniejszy wynalazek wskazuje również nową i dogodną drogę wytwarzania BNB przez bromowanie nitrobenzenu bromem w dymiącym kwasie siarkowym, w której unika się problemów związanych ze stosowaniem bromianu metalu alkalicznego.
lnne cele i korzyści niniejszego wynalazku staną się oczywiste na podstawie następującego opisu.
Sposób według wynalazku polega na tym, że w pierwszym etapie prowadzi się:
(a) reakcję nitrobenzenu z bromem w dymiącym kwasie siarkowym jako ośrodku reakcji, z wytworzeniem 3-bromonitrobenzenu, a następnie (b) metoksydenitrowanie 3-bromobenzenu w obecności katalizatora przenoszenia fazowego (PTC).
Zgodnie z korzystnym wykonaniem jako odczynnik do metoksydenitrowania stosuje się metanolan metalu alkalicznego. Korzystnie metanolan metalu alkalicznego wybiera się spośród metanolanu sodu i metanolanu potasu.
Korzystnie metanolan metalu alkalicznego stosuje się w ilości 1-1,5 mola na mol 3-bromonitrobenzenu. Metanolan metalu alkalicznego można stosować jako wytworzoną wcześniej substancję stałą, lub można go wytworzyć in situ przez reakcję odpowiedniego wodorotlenku metalu alkalicznego z metanolem. Gdy metanolan stosuje się jako wytworzoną wcześniej substancję stałą, stosunek molowy wodorotlenku metalu alkalicznego do 3-bromonitrobenzenu zwykle mieści się w zakresie 1,2-1,7. Temperatury reakcji na ogół mieszczą się w zakresie od około 40 do 80°C, a korzystniej w zakresie 50 do 55°C.
Gdy metanolan wytwarza się in situ, stosunek molowy wodorotlenku metalu alkalicznego do 3-bromonitrobenzenu wynosi 2,2-2,4, zaś stosunek molowy metanolu do 3-bromonitrobenzenu wynosi 1,1-1,2. Temperatury reakcji na ogół mieszczą się w zakresie od około 50 do 80°C, a korzystniej w zakresie od 55 do 65°C.
Specjalista w tej dziedzinie techniki z łatwością dobierze odpowiednie stężenie katalizatora przenoszenia fazowego w zależności od konkretnych warunków reakcji. Przykładowe, ale nieograniPL 194 723 B1 czające, stężenia katalizatora przenoszenia fazowego mieszczą się w zakresie 20 do 30% wagowych w odniesieniu do początkowej ilości BNB.
W korzystnym wykonaniu metoksydenitrowanie 3-bromonitrobenzenu prowadzi się przez reakcję z metanolanem metalu alkalicznego w obecności skutecznej ilości czwartorzędowej soli amoniowej jako katalizatora przenoszenia fazowego, w niemieszającym się z wodą niepolarnym aprotonowym ośrodku. Przykłady odpowiednich katalizatorów przenoszenia fazowego obejmują chlorek tributylometyloamoniowy, chlorek tetrabutyloamoniowy, wodorotlenek tetrabutyloamoniowy, wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy lub bromek tetrabutyloamoniowy. Szczególnie korzystny jest bromek tetrabutyloamoniowy. Specjalista w tej dziedzinie techniki z łatwością dobierze inne odpowiednie PTC.
Korzystnie metoksydenitrowanie prowadzi się stosując jako organiczny rozpuszczalnik cykloheksan, heksan, heptan, oktan, nonan, toluen lub ksyleny, a zwłaszcza toluen.
W etapie a) reakcję nitrobenzenu z bromem w dymiącym kwasie siarkowym, można ewentualnie prowadzić w obecności jodu. Zwykle wystarczające są niewielkie ilości jodu, np. do 5% wagowych w odniesieniu do nitrobenzenu. Korzystnie stosuje się jod w ilości 0,2-0,5% wagowych w stosunku do nitrobenzenu. Jod pełni w procesie rolę katalizatora, a zatem małe ilości jodu są wystarczające.
Dymiący kwas siarkowy zawiera wolny SO3. Zawartość wolnego SO3 w dymiącym kwasie siarkowym zwykle wynosi około 1-65%. Jednakże, zgodnie z korzystnym wykonaniem dymiący kwas siarkowy zawiera około 15-30% wolnego SO3.
Temperatury reakcji zwykle mieszczą się w zakresie około 0-100°C. Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, temperatura reakcji mieści się w zakresie 20-40°C.
Stosunek wagowy dymiący kwas siarkowy/nitrobenzen może zmieniać, ale na ogół mieści się w zakresie około 1,5-10.
Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku stosunek molowy Br2/nitrobenzen mieści się w zakresie 0,3, do 1, a bardziej korzystnie 0,4 do 0,5.
Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku poddawaną bromowaniu mieszaninę poddaje się następnie jednej z następujących procedur:
Procedura A:
a) rozcieńczenie wodą; oraz
b) rozdzielenie faz w temperaturze powyżej 50°C.
Procedura B:
a) rozcieńczenie wodą; oraz
b) oziębienie i przesączenie wykrystalizowanego 3-bromonitrobenzenu.
Procedura C:
a) rozcieńczenie wodą;
b) ekstrahowanie 3-bromonitrobenzenu rozpuszczalnikiem organicznym; oraz
c) rozdzielenie faz.
W reakcji według wynalazku można stosować różne rozpuszczalniki, co będzie oczywiste dla specjalisty w tej dziedzinie techniki. Przykłady odpowiednich rozpuszczalników obejmują dichloroetan, dichlorometan, toluen, ksylen lub cykloheksan.
Wszystkie powyższe cechy i zalety wynalazku staną się bardziej zrozumiałe po zapoznaniu się z następującym opisem, który szczegółowo ilustruje korzystne wykonania wynalazku, ale nie ogranicza jego zakresu.
Wytwarzanie 3-bromonitrobenzenu
BNB wytwarza się nowym sposobem, który obejmuje reakcję nitrobenzenu z bromem w dymiącym kwasie siarkowym, ewentualnie w obecności jodu.
Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, dymiący kwas siarkowy zawiera około 1-65% wolnego SO3. Korzystniej, ale bez ograniczeń, dymiący kwas siarkowy zawiera około 15-30% wolnego SO3.
Aczkolwiek dopuszczalny jest szeroki zakres zawartości jodu, zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, jod jest obecny w ilości w zakresie około 0-5% wagowych w odniesieniu do nitrobenzenu, a korzystnie, ale bez ograniczeń, 0,2-0,5% wagowych w odniesieniu do nitrobenzenu.
Dla specjalisty w tej dziedzinie techniki oczywiste będzie, że sposób według wynalazku można prowadzić w szerokim zakresie temperatur. Jednakże, zgodnie z korzystnym wykonaniem, temperaturę reakcji utrzymuje się w zakresie około 0-100°C, a bardziej korzystnie 20-40°C.
PL 194 723 B1
Stosunek wagowy dymiący kwas siarkowy/nitrobenzen może zmieniać się w szerokim zakresie.
Jednakże, zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, stosunek wagowy dymiący kwas siarkowy/nitrobenzen mieści się w zakresie około 1,5-10.
Stosunek molowy Br2/nitrobenzen również może zmieniać się w szerokim zakresie, ale zazwyczaj wynosi 0,3-1,0. Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku stosunek molowy Br2/nitrobenzen mieści się w zakresie 0,4-0,5.
Obróbkę bromowanej mieszaniny można prowadzić kilkoma sposobami:
a) rozcieńczenie wodą, a następnie rozdzielenie faz w temperaturze powyżej 50°C,
b) rozcieńczenie wodą, oziębienie i przesączenie wykrystalizowanego, surowego BNB,
c) rozcieńczenie wodą, a następnie ekstrahowanie surowego BNB organicznym rozpuszczalnikiem (dichloroetan, dichlorometan, toluen, ksylen, cykloheksan, itd.) i rozdzielenie faz. Odmianą tej metody jest ekstrahowanie bez uprzedniego rozcieńczania. W takim przypadku część stosowanego dymiącego kwasu siarkowego można zawrócić do następnego bromowania, po uzupełnieniu ilości dymiącego kwasu siarkowego kwasem zawierającym 65% wolnego SO3.
Surowy BNB można oczyścić przez destylację lub przez krystalizację z metanolu, etanolu, izopropanolu, itd.
BNB otrzymano z wydajnością ~80% w odniesieniu do użytego nitrobenzenu, a po destylacji czystość jego wynosiła 98-99%.
Wytwarzanie 3-bromoanizolu
3-bromoanizol wytwarza się przez nukleofilowe podstawienie grupy nitrowej w BNB. Metoksydenitrowanie BNB prowadzono przez poddanie go reakcji z metanolanem metalu alkalicznego, takim jak metanolan sodu lub metanolan potasu, przy użyciu skutecznej ilości katalizatora przenoszenia fazowego (PTC), w ośrodku niemieszającego się z wodą niepolarnego aprotonowego rozpuszczalnika, takiego jak cykloheksan, heksan, heptan, oktan, nonan, ksyleny, a korzystnie toluen.
Jako skuteczną ilość PTC stosuje się ilość w zakresie od 20 do 30% wag./wag. w odniesieniu do początkowego BNB. PTC jest wybrany spośród czwartorzędowych soli amoniowych. Szczególnie odpowiednimi katalizatorami przenoszenia fazowego są chlorek tributylometyloamoniowy, chlorek tetrabutyloamoniowy, wodorotlenek tetrabutyloamoniowy, wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy, a zwłaszcza bromek tetrabutyloamoniowy.
Sugeruje się dwa różne sposoby stosowania metanolanu metalu alkalicznego. Pierwszy z nich polega na stosowaniu wytworzonego wcześniej metanolanu metalu alkalicznego w postaci substancji stałej. Reakcję prowadzi się przy użyciu metanolanu sodu lub metanolanu potasu, przy czym korzystny jest metanolan sodu, w obecności skutecznej ilości wodorotlenku potasu. Ilość stosowanego metanolanu wynosi 1,1-1,2 mola w przeliczeniu na 1 mol BNB. Skuteczna ilość wodorotlenku potasu mieści się w zakresie 1,2-1,7 mola, a korzystnie 1,4-1,7 w przeliczeniu na 1 mol BNB. Reakcję tę prowadzi się w temperaturze w zakresie 40°C-80°C, a korzystnie 50-55°C.
W drugim sposobie metoksydenitrowania stosuje się metanolan potasu wytworzony in situ z etanolu i wodorotlenku potasu, w czasie trwania reakcji. Ilość stosowanego metanolu wynosi 1,1-1,2 mola w przeliczeniu na 1 mol BNB. Ilość wodorotlenku potasu mieści się w zakresie 2-2,4 mola, a korzystnie 2,2-2,4 mola w przeliczeniu na 1 mol BNB. Reakcję tę prowadzi się w temperaturze w zakresie 50-80°C, a korzystnie 55-65°C.
Reakcję można również prowadzić z metanolanem sodu wytworzonym in situ z metanolu i wodorotlenku sodu. Jednakże tak wytworzony metanolan sodu jest znacznie mniej reaktywny niż metanolan potasu.
W obydwu sposobach do wyjściowej mieszaniny reakcyjnej ewentualnie można dodać trochę wody, w celu częściowego rozpuszczenia stałego wodorotlenku potasu i ułatwienia mieszania heterogenicznej mieszaniny.
Reakcję należy prowadzić w warunkach dostępu tlenu w celu powstrzymania procesów rodnikowych prowadzących do wytworzenia produktów redukcji grupy nitrowej, głównie hydrodebromowania do nitrobenzenu i redukcji grupy nitrowej do 3,3'-dibromoazoksybenzenu i 3,3'-dibromoazobenzenu.
Tak wytworzony surowy MBA oczyszcza się metodą destylacji frakcyjnej. Destylację frakcyjną można prowadzić w obecności substancji alkalicznej, takiej jak wodorotlenek sodu lub wodorotlenek potasu, jak opisano dalej.
Sposobem według wynalazku wytwarza się 3-bromonitrobenzen (półprodukt) i 3-bromoanizol (produkt końcowy) z dobrymi wydajnościami i z wysoką czystością.
PL 194 723 B1
Wynalazek zostanie zilustrowany zamieszczonymi poniżej przykładami, które nie ograniczają jego zakresu.
P r zykła d 1
Wytwarzanie BNB przez bromowanie nitrobenzenu w dymiącym kwasie siarkowym Do 1-litrowej kolby wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną, termometr i wkraplacz w temperaturze pokojowej wprowadzono 1,24 g jodu i 427 g H2SO4 (97%) i podczas mieszania i oziębienia dodano 316 g dymiącego kwasu siarkowego (65% wolnego SO3). W ciągu jednej godziny w temperaturze w zakresie 10-12°C wkroplono 246 g (2 mole) nitrobenzenu, a następnie w ciągu 2,5 godziny w temperaturze 20°C wkroplono 128 g (0,8 mmola) bromu. Całość mieszano jeszcze przez 2,5 godziny w temperaturze 30°C. W czasie bromowania pobierano próbki w celu sprawdzenia reakcji konwersji przez analizę GC. Po zakończeniu reakcji mieszaninę reakcyjną w ciągu 0,5 godziny w temperaturze 70-80°C ostrożnie dodano do 540 g wody. Po rozdzieleniu faz w temperaturze 60°C otrzymano 350 g surowego BNB, który destylowano w temperaturze 100-130°C pod ciśnieniem ~20 mm Hg i otrzymano 230 g BNB o czystości 98-99% (GC, powierzchnia). Około 75 g nibrobenzenu wydestylowało jako pierwszą frakcję i stosowano go w następnym eksperymencie. W odniesieniu do przereagowanego nitrobenzenu wydajność wynosiła ~81%.
Wyniki tego przykładu wyszczególniono w następującej tabeli (Eksperyment 1).
Przeprowadzono kilka podobnych eksperymentów. Warunki reakcji i wyniki tych eksperymentów podano w tabeli. W tabeli stosowano następujące skróty:
NB - nitrobenzen
4BNB - 4-bromonitrobenzen
DBNB - dibromonitrobenzen pn - przez noc
T a b e l a I
Bromowanie nitrobenzenu w dymiącym kwasie siarkowym
Nr ekspe- rymen- tu NB g/mol Jod % wag. /wag NB Dymiący kwas siarkowy g/stężenie Brom g/mol Tempe- ratura °C Czas godziny NB %, GC BNB, %, GC 4BNB, %, GC DBNB1/ DBNB2/ DBNB3 %, GC
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 246/2,0 0,5 744/20 128/0,8 20-30 3 42,2 53,6 1,6 0,2/0,7/0,2
5 33,2 63,1 1,7 1,5/0,4/0,2
2 62/0,5 0,5 310/20 40/0,25 10 3 53,2 44,0 1,0 1,0/0,3/-
5 39,5 56,3 1,2 2,1/0,7/0,2
6,5 32,7 61,9 1,3 2,7/0,9/0,4
3 124/1,0 0,5 620/20 72/0,45 20 3 29,8 62,5 1,4 3,4/1,3/0,3
4,5 24,1 66,8 1,6 4,5/1,8/0,4
pn 9,3 76,2 1,7 7,8/3,1/0,7
4 62/0,5 0,5 248/20 32/0,2 30 1 48,9 47,2 1,3 1,2/0,5/0,1
3 16,3 71,2 1,7 6,3/2,5/0,6
4 8,2 75,1 1,6 9,0/3,5/0,8
5 62/0,5 0,5 248/98 H2SO4 64/0,4 30-90 5 98,9 1,1 - -
6 62/0,5 0,5 248/10 32/0,2 30 2 54,2 43,8 1,1 0,8/-/-
5 48,5 48,4 1,2 1,2/0,4/-
6 43,9 52,9 1,3 1,5/0,4/-
8 42,8 54,3 1,4 1,5/0,4/-
PL 194 723 B1 cd. tabeli l
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
7 62/0,5 0,5 186/20 32/0,2 30 2 24,3 65,8 1,6 3,6/1,2/0,3
3 21,0 70,1 1,5 4,5/1,5/0,4
4 21,4 69,9 1,6 4,4/1,4/0,4
8 62/0,5 0,5 155/20 32/0,2 30 2 67,3 30,5 0,7 1,0/0,3/0,1
3 68,4 29,7 0,7 1,0/0,3/-
9 62/0,5 0,2 186/20 32/0,2 30 2 35,1 60,2 1,5 2,4/0,8/-
3 28,5 65,4 1,6 3,2/1,0/0,3
4 24,4 67,6 1,6 3,7/1,2/1,0
10 62/0,5 0,5 186/20 28/0, 30 2 28,4 65,8 1,6 3,2/1,0/-
175 3 25,8 67,5 1,6 3,6/1,1/0,3
4 26,0 67,8 1,7 3,4/1,1/-
11 62/0,5 0,1 186/20 32/0,2 30 3 39,0 56,8 1,4 1,9/0,6/0,2
5 29,1 65,3 1,7 3,0/0,9/0,1
12 62/0,5 0 186/20 32/0,2 30 3 63,2 32,0 1,3 -
5 48,1 45,9 1,4 0,8/-/-
7 31,6 62,2 1,9 1,8/0,9/-
13 123/1,0 0,2 370/20 64/0,4 26-30 3 45,0 51,7 1,4 1,5/0,5/-
6 33,9 60,0 1,5 2,4/0,7/-
pn 25,0 68,7 0,9 3,6/1,1/0,3
14 62/0,5 0,5 186/15 32/0,2 15-25 2 56,4 40,0 1,0 -
4 45,9 50,8 1,1 1,1/0,3/0,1
6 36,6 57,5 1,2 1,9/0,4/0,8
15 62/0,5 0,5 186/20 32/0,2 15-27 2 55,1 36,4 1,3 -/0,7/0,7
4 39,5 53,7 1,4 1,5/0,3/0,8
6 36,1 58,1 1,4 1,5/0,5/0,3
16 62/0,5 0,5 186/20 32/0,2 20-30 2 40,8 53,6 1,3 1,3/0,7/0,2
4 33,2 63,7 1,7 1,5/0,4/0,2
P r z y k ł a d 17
Wytwarzanie MBA przy użyciu wytworzonego wcześniej stałego metanolanu sodu
Do 1-litrowego reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne i chłodnicę zwrotną wprowadzono 60 ml toluenu, BNB (60,6 g, 0,3 mola), sproszkowany metanolan sodu (19,4 g, 0,36 mmola) stały sproszkowany KOH (33,6 g, 0,51 mmola) i bromek tetrabutyloamoniowy (18,2 g, 0,056 mmola). W celu powstrzymania niepożądanych procesów rodnikowych, reakcję prowadzono przy przepuszczaniu przez mieszaninę silnych strumieni powietrza. Heterogeniczną mieszaninę mieszano energicznie w temperaturze 50°C przez 1-2 godziny (analiza GC wykazała >99% konwersji BNB). Następnie mieszaninę oziębiono i przemyto wodą w celu usunięcia związków nieorganicznych, po czym rozdzielono fazy. W celu usunięcia PTC i produktów jego rozkładu, które wytworzyły się po przemyciu wodą, fazę organiczną przemyto wodnym roztworem HCl. Chromatografia gazowa fazy organicznej uzyskanej po rozdzieleniu wykazała 97% zawartości MBA (% powierzchni); produkty redukcji wytworzyły się w ilości poniżej 0,2%.
Alternatywnie, zamiast przemywania wodą, wszystkie substancje nieorganiczne można przesączyć, a następnie fazę organiczną potraktować wodnym roztworem HCl. Fazę organiczną destyluje się, z wytworzeniem końcowego czystego MBA (patrz przykład 27).
P r z y k ł a d 18
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale zamiast metanolanu sodu stosowano stały metanolan potasu. Po 1 godzinie mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej.
Analiza wykazała 95% zawartości MBA (% powierzchni).
PL 194 723 B1
P r z y k ł a d 19
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale nie stosowano wodorotlenku potasu. Po 4 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 52% zawartości MBA (powierzchnia GC). Reakcję prowadzono jeszcze przez 2 godziny. Jednakże, zgodnie z chromatografią gazową, zawartość MBA w mieszaninie reakcyjnej nie zmieniła się.
Jest więc jasne, że bez wodorotlenku potasu reakcja nie zostanie zakończona.
P r z y k ł a d 20
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale wodorotlenek potasu stosowano w ilości 1 mol na mol BNB. Po 5 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 85% zawartości MBA (powierzchnia GC). Wytworzyło się około 9% produktów ubocznych, głównie produktów redukcji. Jest więc jasne, że stosowana w tym przykładzie ilość KOH nie jest wystarczająca do zadowalająco selektywnego metoksydenitrowania.
P r z y k ł a d 21
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale wodorotlenek potasu stosowano w ilości 1,2 mola na mol BNB. Po 1,5 godziny mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 89% zawartości MBA (powierzchnia GC). Wytworzyło się około 6% produktów redukcji.
P r z y k ł a d 22
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale wodorotlenek potasu stosowano w ilości
1.4 mola na mol BNB. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 94% zawartości MBA (powierzchnia GC). Wytworzyło się około 4% produktów redukcji.
P r z y k ł a d 23
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale wodorotlenek potasu stosowano w ilości
1.5 mola na mol BNB. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 95% zawartości MBA (powierzchnia GC).
P r z y k ł a d 24
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale nie stosowano katalizatora przenoszenia fazowego. Po 3 godzinach analiza metodą chromatografii gazowej nie wykazała MBA. Jest więc jasne, że bez katalizatora przenoszenia fazowego metoksydenitrowanie nie zachodzi.
P r z y k ł a d 25
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale ilość stosowanego bromku tetrabutyloamoniowego wynosiła 15% wag./wag. w odniesieniu do początkowego BNB. Po 5 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 84% zawartości MBA (% powierzchni). Wytworzyło się około 14% produktów ubocznych, głównie produktów redukcji.
Jest więc jasne, że stosowana w tym przykładzie ilość PTC nie jest wystarczająca do zadowalająco selektywnego metoksydenitrowania.
P r z y k ł a d 26
Powtórzono procedurę opisaną w przykładzie 17, ale ilość stosowanego bromku tetrabutyloamoniowego wynosiła 20% wag./wag. w odniesieniu do początkowego BNB. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 92% zawartości MBA (% powierzchni). Wytworzyło się około 6% produktów redukcji.
P r z y k ł a d 27
Wytwarzanie MBA przy użyciu metanolanu potasu wytworzonego in situ
Destylacja MBA
Do 1-litrowego reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne i chłodnicę zwrotną wprowadzono toluen (175 g), metanol (38,4 g, 1,2 mola), pastylki stałego KOH (158,1 g, 2,4 mola) i bromek tetrabutyloamoniowy (50,5 g, 0,157 mola). Heterogeniczną mieszaninę mieszano energicznie w temperaturze 55-60°C przez około 15 minut. W tym czasie w oddzielnej kolbie 3-bromonitrobenzen (202 g, 1 mol) i toluen (90 g) ogrzano do temperatury 50°C i tak wytworzony klarowny roztwór w ciągu 0,5 godziny wkroplono do reaktora. W celu powstrzymania niepożądanych procesów rodnikowych reakcję prowadzono przepuszczając przez mieszaninę reakcyjną silne strumienie powietrza. Heterogeniczną mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze 55-60°C przez 2 godziny (analiza GC wykazała >99% konwersji BNB). Następnie mieszaninę oziębiono i przemyto wodą, aby usunąć związki nieorganiczne, po czym rozdzielono fazy. W celu usunięcia katalizatora przenoszenia fazowego i produktów jego rozkładu wytworzonych po przemyciu wodą, fazę organiczną przemyto wodnym roztworem
PL 194 723 B1
HCl. Chromatografia gazowa fazy organicznej otrzymanej po rozdzieleniu faz wykazała 97% zawartości MBA (% powierzchni); produkty redukcji wytworzyły się w ilości poniżej 0,2%.
Po odparowaniu toluenu pod zmniejszonym ciśnieniem żółto-brązowy surowy MBA poddano destylacji frakcyjnej pod próżnią, stosując kolumnę destylacyjną z 5 stopniami teoretycznymi wyposażoną w głowicę destylacyjną. Pierwsza frakcja odebrana w temperaturze do 123°C (49 mm Hg) składała się głównie z pozostałości toluenu i niewielkiej ilości MBA (1-2%, GC). Frakcja docelowa (155 g) odebrana w temperaturze 123,3-124°C, zgodnie z chromatografią gazową zawierała MBA o czystości ponad 99,5%. Głównymi zanieczyszczeniami w produkcie były toluen i nitrobenzen. Wydajność czystego MBA wynosiła 83% w odniesieniu do BNB.
W celu zapobieżenia zabarwieniu destylowanego MBA od dołu do kolumny destylacyjnej można wprowadzić stały NaOH lub KOH (~2% wag./wag. w przeliczeniu na surowy MBA). W innym przypadku MBA uzyskuje się w postaci lekko żółtej cieczy.
P r z y k ł a d y 28-31
Powtórzono sposób z przykładu 27, ale zamiast bromku tetrabutyloamoniowego jako katalizatory przenoszenia fazowego stosowano chlorek tetrabutyloamoniowy, wodorotlenek tetrabutyloamoniowy, wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy i chlorek tributylometyloamoniowy. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii. gazowej. Dla każdego PTC analiza wykazała 96-97% zawartości MBA (% powierzchni).
P r z y k ł a d 32
Powtórzono procedurę z przykładu 27, ale bromek tetrabutyloamoniowy stosowano w ilości 15% wag./wag. w odniesieniu do wyjściowego BNB. Po 3,5 godziny mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 72% zawartości MBA (% powierzchni). Wytworzyły się produkty uboczne, głównie produkty redukcji, w ilości około 22%.
Jest więc jasne, że ilość PTC stosowane w tym przykładzie była niewystarczająca dla zadowalającej selektywności reakcji.
P r z y k ł a d 33
Powtórzono procedurę z przykładu 27, ale bromek tetrabutyloamoniowy stosowano w ilości 20% wag./wag. w odniesieniu do wyjściowego BNB. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 92% zawartości MBA (% powierzchni). Wytworzyły się produkty redukcji w ilości około 5%.
P r z y k ł a d 34
Powtórzono procedurę z przykładu 27, ale ilość stosowanego wodorotlenku potasu wynosiła 2 mole na mol BNB. Po 2,5 godziny mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 91% zawartości MBA (powierzchnia GC). Wytworzyły się produkty redukcji w ilości około 8%.
P r z y k ł a d 35
Powtórzono procedurę z przykładu 27, ale ilość stosowanego wodorotlenku potasu wynosiła 2,2 mole na mol BNB. Po 2,5 godziny mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 95% zawartości MBA (powierzchnia GC).
P r z y k ł a d 36
Powtórzono procedurę z przykładu 27, ale zamiast wodorotlenku potasu stosowano wodorotlenek sodu. Po 6 godzinach mieszaninę reakcyjną analizowano metodą chromatografii gazowej. Analiza wykazała 71% zawartości MBA (% powierzchni).
Jest więc jasne, że metanolan sodu wytworzony in situ w trakcie reakcji jest znacznie mniej reaktywny niż metanolan potasu wytworzony w podobny sposób.
Powyższy opis i przykłady podano jedynie w celu ilustracji, bez zamiaru ograniczania wynalazku w jakikolwiek sposób. Bez wykraczania poza zakres wynalazku do sposobu według wynalazku można wprowadzać wiele modyfikacji; na przykład można stosować różne katalizatory, rozpuszczalniki i reagenty.

Claims (28)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:
    (a) reakcja nitrobenzenu z bromem w dymiącym kwasie siarkowym jako ośrodku reakcji, z wytworzeniem 3-bromonitrobenzenu; oraz (b) metoksydenitrowanie 3-bromonitrobenzenu w obecności katalizatora przenoszenia fazowego (PTC).
  2. 2. Sspsóóweeług zzstrz. 1, zznmieenntym. żż j ako oodcznnik dd metokkyydnitrowaniastosuje się metanolan metalu alkalicznego.
  3. 3. Sppośó weeług zzaSz. 2, zznmieenn ttym żż metanolan η^θΐυ alkkliccneeg weyieta oię spośród metanolanu sodu i metanolanu potasu.
  4. 4. Sppsóóweeług zzato 1 albb2, albb3, zznmieenytym. żż metoSkóydnnrowenie3-bromenitrobenzenu prowadzi się przez reakcję z metanolanem metalu alkalicznego w obecności skutecznej ilości czwartorzędowej soli amoniowej jako katalizatora przenoszenia fazowego, w niemieszającym się z wodą niepolarnym aprotonowym ośrodku.
  5. 5. Sppośó weeług zziSz. 4, zr^nr^^^r^r^n tym, de metoSkóydnitrzwenie przweadi oię otosójac wytworzony uprzednio stały metanolan metalu alkalicznego, w obecności wodorotlenku potasu.
  6. 6. Sppośó weeług zmórz. 5, zznmieeny t^m, żż ορ^Μ^η alkoliccneeo stosója się w ilości 1,0-1,5 mola w przeliczeniu na 1 mol 3-bromonitrobenzenu.
  7. 7. Sppośó weeług zzaSz. 4, zznmieeny ttym Zż ορ^Μ^η alkoliccneeg weyietz oię spośród metanolanu sodu i metanolanu potasu.
  8. 8. Sppsóóweeługznntrz.5, zznmieenytym. żż stosóuenmelowe we0d-c>0eneo pp^si dd3-bromonitrobenzenu wynosi 1,2-1,7.
  9. 9. Sppsóóweeługzzntιz. 1 albb2 albb33 zznmieenytym. żż σ^^Ιβη metalualkoliccneeg wytwarza się in situ przez reakcję odpowiedniego wodorotlenku i metanolu.
  10. 10. Sppośó weeług zzaSz. Z, zzymieeny ttym, Zż metoSkóydnitrzwenie przweadi oię otosójac metanolan potasu wytworzony in situ z metanolu i wodorotlenku potasu.
  11. 11. Sppośó weeług zzntiz. 10, zzymieeny tt^m, żż stosóuen melowe metanelu do S-brommnitrobenzenu wynosi 1,1-1,2.
  12. 12. Sppośó weeług omsz. W, zznmieeny tytn, Oż otosóuen melowe weOo-ztleneo ppOans Od 3-bromonitrobenzenu wynosi 2,2-2,4.
  13. 13. SppsóóweeługzznSz.5, zznmieenytym. żż temeptatuga reekcji j je w zznιenie ο^ο 44 do 80°C.
  14. 14. SppsóóweeługzznSz.9, zznmieenytym. żż temeptatuga Γ^ηορ i je w zznιenieoSo-o55 do 80°C.
  15. 15. Sp^pośó weeług omsz. O olbb O, olbb O, zznmieenytym. Oż otęężnie Ootalizztora zrzzneszenia fazowego jest w zakresie 20 do 30% wagowych w stosunku do 3-bromonitrobenzenu.
  16. 16. Sppośó weeług oziSz. T zznmieeny tytn, Oż Zdtalizzto- przznesóznia Paazweeg weyietz się z grupy obejmującej chlorek tributylometyloamoniowy, chlorek tetrabutyloamoniowy, wodorotlenek tetrabutyloamoniowy, wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy lub bromek tetrabutyloamoniowy.
  17. 17. Sppsóóweeług zzsóz.1 1,zznmieenytym. żże akk kotalizzto-przznesózniafaazweegstosuje się bromek tetrabutyloamoniowy.
  18. 18. Sppośó weeług Masz. O 4 zzymieeny ttym Oż metoSkóydnitrzwenie przweadi oię ztosójac jako organiczny rozpuszczalnik cykloheksan, heksan, heptan, oktan, nonan, toluen lub ksyleny.
  19. 19. Sppsóóweeługznntrz. 11,zznmieenytym. żż metoSkóydnnrc>wenie zroweadisięstosójac toluen jako organiczny rozpuszczalnik.
  20. 20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie (a) stosuje się jod.
  21. 21. Sppośó weeług zznSz. 22, zzymieeny ttym żż ztosója oię j jO w i loSci dd 5% weagweyh w stosunku do nitrobenzenu.
  22. 22. Sppoóóweeługznntrz.21 zymieenytym, żż ss)os^^s^^j jO w i O oOciO.2-0.5% weago/eyh w stosunku do nitrobenzenu.
  23. 23. Sppsóóweeługzzntrz.20albb21, zznmieenytym. żż stosójasięddmiącc ZwensiarZowe zawierający około 1-65% wolnego SO3.
  24. 24. Sppsóóweeług zznstr. 233 zzna^^^enn yyy^, żż stosójesięd dmiącckwens iarkoowzzwietający około 15-30% wolnego SO3.
    PL 194 723 B1
  25. 25. Sposóbwedługzastrz.20albo21, z namiennytym. że temperatura reakcji j estw zakresie
    0-100°C.
    06. PpsóbO wsdłrg asótra. 05, nnaminnny tym, żs tdmosrstgrs rssCcji jdót w asCrsóid 00-40°C. 07. PpsóbO wsdłrg asótra. 20 slOs 01, nnaminnny tym, żs ótsórnsC wsgswy dymiący Cwsó óisrCswy/nitrsOsnasn jsót w asCrsójs sCsłs 1,5-10.
    08. PpsóbO wsdłrg asótra. 00 slOs 01, nnaminnny tym, żs ótsórnsC mslswy Br2/nitrsOsnasn jsót w asCrsóis 0,3 ds 1,0.
    09. SposóbweSług zaktrz.22, znnmiennytym. że stosunes mmlow/w Br/nitiosOszasjest wzas Crsóis 0,4 ds 0,5.
  26. 30. Sposubwedługzaktrz.22albo21, znnmiennytym. że boompwekemiesuakinepoSddte s ię nsótęorjącym stsosm dslóasj sOrbOCi:
    s) rsacidńcadnid wsdą; srsa
    O) rsadaislsnis fsa w tdmodrstrrad eswyżsj 50°C.
  27. 31. PpsóbO wsdłrg asótra. 00 slOs 01, nnaminnny tym, żs Orsmswsną misóasninę osddsjs óię nsótęorjącym stsosm dslóasj sOrbOCi:
    s) rsacidńcadnid wsdą; srsa
    O) saięOisnis i oradóącadnid wyCryótsliaswsnsgs 3-OrsmsnitrsOsnasnr.
    30. PosóbO wsdłrg asótra. 00 slOs 01, nnaminnny tym, żs Orsmswsną misóasninę osddsjs óię nsótęorjącym stsosm dslóasj sOrbOCi: s) rsacisńcasnis wsdą;
    O) sCótrshswsnis 3-OrsmsnitrsOsnasnr srgsnicanym rsaoróacaslniCism; srsa c) rsadaislsnis fsa.
  28. 33. Sposób według zas^z. 32, znamienny tym, że organiczny rozpuszczalnik wybiera só^ a grroy sOsjmrjącsj dichlsrsstsn, dichlsrsmstsn, tslrsn, Cuylsn i cyClshsCusn.
PL99343348A 1998-04-07 1999-03-22 Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu PL194723B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL12399098A IL123990A (en) 1998-04-07 1998-04-07 Process for the preparation of 3-bromoanizole from nitrobenzene
PCT/IL1999/000161 WO1999051561A1 (en) 1998-04-07 1999-03-22 New processes for the preparation of 3-bromoanisole and 3-bromonitrobenzene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL343348A1 PL343348A1 (en) 2001-08-13
PL194723B1 true PL194723B1 (pl) 2007-06-29

Family

ID=11071403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL99343348A PL194723B1 (pl) 1998-04-07 1999-03-22 Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6380440B1 (pl)
EP (1) EP1070038B1 (pl)
CN (1) CN1170798C (pl)
AT (1) ATE251105T1 (pl)
AU (1) AU2954899A (pl)
CZ (1) CZ301094B6 (pl)
DE (1) DE69911757T2 (pl)
HU (1) HUP0102301A3 (pl)
IL (1) IL123990A (pl)
PL (1) PL194723B1 (pl)
WO (1) WO1999051561A1 (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5940418B2 (ja) * 2012-09-14 2016-06-29 マナック株式会社 ３−ハロゲン化アニリンの製造方法
AU2013202782B2 (en) 2013-03-14 2015-05-14 Gen-Probe Incorporated Apparatus for indexing and agitating fluid containers
CN103864622A (zh) * 2014-01-23 2014-06-18 安徽华润涂料有限公司 一种3,5-二溴硝基苯合成的生产工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2607802A (en) * 1951-03-28 1952-08-19 Dow Chemical Co Bromination of aromatic compounds
US4418228A (en) 1982-04-22 1983-11-29 Gulf Research & Development Company Process for ring bromination of nitrobenzene
RU1817764C (ru) * 1988-12-30 1993-05-23 Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" Способ получени бромсодержащих ароматических или конденсированных N- или О-содержащих гетероциклических соединений

Also Published As

Publication number Publication date
US6380440B1 (en) 2002-04-30
ATE251105T1 (de) 2003-10-15
WO1999051561A1 (en) 1999-10-14
CN1296467A (zh) 2001-05-23
PL343348A1 (en) 2001-08-13
CZ301094B6 (cs) 2009-11-04
DE69911757T2 (de) 2004-08-05
HUP0102301A2 (hu) 2001-12-28
CN1170798C (zh) 2004-10-13
DE69911757D1 (de) 2003-11-06
CZ20003663A3 (cs) 2001-04-11
IL123990A (en) 2002-03-10
EP1070038A1 (en) 2001-01-24
EP1070038B1 (en) 2003-10-01
HUP0102301A3 (en) 2003-01-28
AU2954899A (en) 1999-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006090210A1 (en) Process for the preparation of benzoic acid derivatives via a new intermediate of synthesis
US5777168A (en) Process for producing N-alkyl-dinitroalkylanilines
JP2009137955A (ja) シクロアルキルおよびハロアルキルｏ−アミノフエニルケトン類の改良された製造方法
CN115417797B (zh) 一种联苯肼酯的制备方法
PL194723B1 (pl) Sposób wytwarzania 3-bromoanizolu
PL207084B1 (pl) Sposób wytwarzania 2, 6-dichlorowco-p-trifluorometyloaniliny
WO1998040332A1 (en) Process for the manufacture of arylsulfonyl chloride
JPS60152449A (ja) ３−アミノ−４−フルオロフエニルエ−テルおよびその製造法
EP1468983B1 (en) Process for producing 2,5-bis(trifluoromethyl)nitrobenzene
US7282610B2 (en) Method of producing aromatic amine compound having alkylthio group
CN114634454B (zh) 2,4-二氯苯基三唑啉酮化合物的制备方法
JP7049371B2 (ja) 置換４－アミノインダン誘導体を調製する方法
JP3431218B2 (ja) クロマンカルボン酸誘導体の製法
CN110218177B (zh) 一种2,6-二氯-3-硝基吡啶的制备方法
JP3959994B2 (ja) ４−フタロニトリル誘導体の製造方法
KR19990015053A (ko) 2-(4-할로메틸페닐)프로피온산의 제조방법
US10807962B2 (en) Process for the synthesis of firocoxib
CN117794567A (zh) 用于制备纯2-硝基-4-甲基磺酰基苯甲酸的方法
CN105523922B (zh) 一种罗氟司特中间体的制备方法
KR100195888B1 (ko) 디엘-3-메칠-시크로펜타데칸-1-온의 제조방법
CN116354846A (zh) 一种农药杀菌剂醚菌酯的合成工艺方法
JP2002527417A (ja) 化学的方法
CN111533654A (zh) 一种有机胺插层化合物在制备4-氯丁酰氯中的用途
JPH0242043A (ja) ４―ニトロ―３―トリフルオロメチルアニリンの製造方法
US20220348538A1 (en) Process of preparing 1,1'-disulfandiylbis(4-fluoro-2-methyl-5-nitrobenzol)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20100322