PL54731B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 8.III.1968 54731 KI. 12 o, 14 MKP C 07 c UKO Wspóltwórcy wynalazku: dr Jerzy Lange, Jadwiga Karykowska Wlasciciel patentu: Warszawskie Zaklady Farmaceutyczne „POLFA" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania kwasu p-nitrofenylobursztynowego i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia kwasu p-nitrofenylobursztynowego o wzorze podanym na rysunku. Kwas ten, nie wytwarzany dotychczas w skali przemyslowej z uwagi na brak dostatecznie wydajnej i oplacalnej metody jego 5 syntezy znalezc moze duze zastosowanie jako pól¬ produkt przy syntezie pochodnych imidowych kwasu fenylobursztynowego, znanych od szeregu lat jako srodki przeciwdrgawkowe stosowane przy leczeniu epilepsji. Ponadto kwas p-nitrofenylobur- io sztynowy moze byc zastosowany jako surowiec wyjsciowy w wielu innych syntezach, gdyz mozna go w prosty sposób redukowac do kwasu p-amino- fenylobursztynowego, w którym z kolei — droga dwuazowania i reakcji Sandmeyera — grupe ami- 15 nowa mozna z dobrymi wydajnosciami zamieniac na podstawniki chlorowcowe, hydroksylowe i inne.Znany dotychczas sposób otrzymywania kwasu p-nitrofenylobursztynowego (F. Fichter, O. -Walter, Ber. 42, 4312 (1909) polega na nitrowaniu kwasu 20 fenylobursztynowego dymiacym kwasem azotowym (d = 1,5) w temperaturze bliskiej 0°C. Metoda ta nie jest dogodna, w reakcji powstaja bowiem znaczne ilosci kwasu o-nitrofenylobursztynowego jak równiez pochodnej dwunitrowej. Obecnosc tych 25 produktów ubocznych w mieszaninie poreakcyjnej utrudnia wyodrebnienie produktu wlasciwego oraz znacznie obniza jego wydajnosc, przecietnie nie przekraczajaca 50%. Podobna mieszanine produk¬ tów otrzymuje sie równiez w wyniku nitrowania 30 kwasu fenylobursztynowego za pomoca kwasu azo¬ towego i siarkowego.Stwierdzono, ze w procesie nitrowania kwasu fenylobursztynowego mozna calkowicie wyelimino¬ wac tworzenie sie produktów wielonitrowych jak równiez znacznie zredukowac powstawanie niepo¬ zadanej pochodnej o-nitrowej, jesli nitrowanie prowadzi sie mieszanina kwasu azotowego i bez¬ wodnika octowego przy zachowaniu okreslonych warunków procesu. Jak wiadomo, przy nitrowaniu mieszanina kwasu azotowego i bezwodnika octo¬ wego wlasciwym czynnikiem nitrujacym jest po¬ wstajacy in situ azotan acetylu. Wprawdzie re¬ akcja nitrowania zwiazków aromatycznych za po¬ moca azotanu acetylu jest znana i wykorzystywana w praktyce laboratoryjnej i przemyslowej, jednak w oparciu o dotychczasowy poglad, ze przy nitro¬ waniu azotanem acetylu grupa nitrowa jest kiero¬ wana glównie w pozycje orto do podstawnika juz obecnego w nitrowanym zwiazku (R. B. Wagner, H. D. Zook, Synthetic Organie Chemistry, 1953 r., str. 747), nieoczekiwane bylo stwierdzenie, ze przy zachowaniu okreslonych nizej warunków prowa¬ dzenia procesu analogiczne nitrowanie kwasu feny¬ lobursztynowego nastapi niemal wylacznie w po¬ zycji para.W procesie nitrowania azotanem ecetylu wytwa¬ rzanym in situ w mieszaninie reakcyjnej bezwod¬ nik octowy spelnia dwojakie zadanie: czesc jego zuzywa sie na wytworzenie azotanu acetylu w re- 5473154731 akcji z kwasem azotowym (ubocznie powstaje tu kwas octowy), czesc za& na zwiazanie wody wpro¬ wadzonej do mieszaniny reakcyjnej wraz z kwasem azotowym, który z reguly stosuje sie w. postaci mniej lub bardziej stezonych roztworów wodnych; 5 w wyniku tej drugiej reakcji powstaje wylacznie kwas octowy. Teoretycznie wiec mononitrowanie kwasu fenylobursztynowego wymaga uzycia 1 mo¬ la HNO3 i 1 mola bezwodnika octowego w przeli¬ czeniu na 1 mol nitrowanego kwasu. Z uwagi jed- 10 nak na ograniczona rozpuszczalnosc kwasu feny¬ lobursztynowego w srodowisku reakcyjnym i wy¬ nikajacy stad dwufazowy charakter procesu ko¬ rzystne okazalo sie stosowanie zarówno kwasu azotowego jak i bezwodnika octowego w nadmia- 15 rze. Z tych samych wzgledów korzystna okazala sie obecnosc w mieszaninie reakcyjnej pewnej ilo¬ sci kwasu octowego, który nieco zwieksza rozpu¬ szczalnosc kwasu fenylobursztynowego i tym sa¬ mym poprawia warunki nitrowania. 20 Sposobem wedlug wynalazku do reakcji nitro¬ wania kwasu fenylobursztynowego stosuje sie mie¬ szanine kwasu azotowego i bezwodnika octowego otrzymana przez stopniowe zmieszanie, w tempe¬ raturze nie przekraczajacej 15°C, 1,2-2,0 moli 25 HNO3 i 1,5-2,5 moli bezwodnika octowego w prze¬ liczeniu na 1 mol nitrowanego surowca. Otrzyma¬ na w ten sposób mieszanine rozciencza sie i ewen¬ tualnie dodaje do niej kwas octowy w takiej ilosci, azeby w przeliczeniu na 1 mol nitrowanego ma- 30 terialu przypadalo 3—25 moli kwasu octowego.W praktyce z reguly do nitrowania stosuje sie mniej lub bardziej stezone roztwory wodne kwasu azotowego, co wymaga odpowiedniego zwieksze¬ nia lub zmniejszenia ilosci bezwodnika octowego 35 i kwasu octowego, ewentualnie nawet calkowitego wyeliminowania dodawania tego ostatniego. Pod¬ stawa do obliczenia koniecznych poprawek jest stechiometria reakcji bezwodnika octowego z woda przy zachowaniu podanego wyiej stosunku 1,2—2,0 40 moli HNO, 1,5—2,5 moli bezwodnika octowego i 3—25 moli kwasu octowego po uwzglednieniu strat bezwodnika octowego kosztem otrzymania kwasu octowego w wyniku dzialania wprowadzo¬ nej z roztworem kwasu azotowego wody. 45 W najogólniejszej wiec postaci do reakcji nitro¬ wania kwasu fenylobursztynowego sposobem we¬ dlug wynalazku stosuje sie mieszanine (w przeli¬ czeniu na 1 mol nitrowanego surowca) otrzymana przez zmieszanie 1,2—2,0 moli HNOs i (1,5—2,5)+n 50 moli bezwodnika octowego gdzie n oznacza ilosc moli bezwodnika octowego potrzebna na zwiazanie wprowadzonej z roztworem kwasu azotowego wo¬ dy, i zawierajaca 3—25 moli kwasu octowego (równiez w przeliczeniu na 1 mol nitrowanego su- ss rowca), pochodzacego badz z reakcji kwasu azo¬ towego z bezwodnikiem octowym, badz z reakcji bezwodnika octowego z woda wprowadzona z roz¬ tworem kwasu azotowego, badz tez dodanego zzewnatrz. , w Zakres temperatur, w którym prowadzi sie ni¬ trowanie sposobem wedlug wynalazku, jest stosun¬ kowo szeroki i wynosi od —10 do -+40°C. Dolna granica tego zakresu uwarunkowana jest bardzo wolnym przebiegiem reakcji w temperaturach niz¬ szych od —10°C, górna zas rozkladem azotanu ace¬ tylu, czesto wybuchowym, w temperaturach prze¬ kraczajacych +40°C. Najlepsze wydajnosci, docho¬ dzace do 93%, uzyskuje sie prowadzac nitrowanie w temperaturze 0—20°C.Podane nizej przyklady wyjasniaja blizej sposób wykonania wynalazku, jednak go nie ograniczaja.Przyklad I. 48,5 g (0,25 mola) kwasu feny¬ lobursztynowego dodaje sie porcjami przy stalym mieszaniu do roztworu azotanu acetylu, sporzadzo¬ nego uprzednio przez stopniowe zmieszanie w tem¬ peraturze nie przekraczajacej 10°C, 31,5 g (0,5 mo¬ la) dymiacego kwasu azotowego (d=l,5) z miesza¬ nina 51 g (0,5 mola) bezwodnika octowego i 30 g (0,5 mola) lodowatego kwasu octowego. Dodawanie kwasu fenylobursztynowego prowadzi sie w tem¬ peraturze 8—120C, energicznie chlodzac mieszanine reakcyjna. Po zakonczeniu dodawania reagentów roztwór pozostawia sie na noc w temperaturze po¬ kojowej, po czym hydrolizuje przez wylanie do wody z lodem. Wytracony osad przekrystalizowuje sie z wody, otrzymujac 53 g (88,7% teorii) kwasu p-nitrofenylobursztynowego o temperaturze topnie¬ nia 219—221°C.Przyklad II. 48,5 g (0,25 mola) kwasu feny¬ lobursztynowego dodaje sie w sposób i w warun¬ kach opisanych w przykladzie I do mieszaniny nitrujacej sporzadzonej przez dodanie 63 g (0,4 mo¬ la) 50%-go kwasu azotowego do 229,5 g (2,25 mo¬ la) bezwodnika octowego. Z mieszaniny poreakcyj¬ nej otrzymuje sie sposobem opisanym w przykla¬ dzie I 55,5 g (93% teorii) kwasu p-nitrofenylobur¬ sztynowego. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kwasu p-nitrofenyloburszty¬ nowego przez nitrowanie kwasu fenylobursztyno¬ wego w srodowisku bezwodnika octowego i kwasu octowego znamienny tym, ze kwas fenyloburszty- nowy poddaje sie nitrowaniu w temperaturze od —10° do +40°C, najkorzystniej 0°—2(TC taka mie¬ szanina nitrujaca, która w przeliczeniu na 1 mol kwasu fenylobursztynowego sporzadzona zostala przez zmieszanie 1,2—2,0 moli HNO3 i (1,5—2,5)+n moli bezwodnika octowego, gdzie n oznacza ilosc moli bezwodnika octowego potrzebna na zwiaza- zanie wody ewentualnie wprowadzonej z roztwo¬ rem kwasu azotowego, i która zawiera 3—25 moli kwasu octowego, pochodzacego badz z reakcji bez¬ wodnika octowego z kwasem azotowym, badz z re¬ akcji bezwodnika octowego z woda ewentualnie wprowadzona z roztworem kwasu azotowego, badz tez dodanego z zewnatrz.KI. 12 o, 14 54731 MKP C 07 c ON< CH-C00H CK-C00H PL