RU2051888C1

RU2051888C1 - Process for preparing brominated lower alkanes, arenes, lower alkanols or phenols

Info

Publication number: RU2051888C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Кормачев; Ю.Н. Митрасов; Е.А. Анисимова; Г.Б. Арсентьева
Original assignee: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: organic synthesis. SUBSTANCE: reagent 1: lower alkenes, aromatic hydrocarbons, alcohols or phenol. Reagent 2: a brominating agent such as 2,4-dialkoxybenzophenol production waste which is essentially an aqueous solution of sodium bromide with a sodium hydroxide impurity with the pH adjusted to 2 or 3. Synthesis conditions: 10-20 C. Gaseous chlorine is passed through the reaction mixture. EFFECT: more efficient preparation process.

Description

Изобpетение относится к химии органических соединений, содержащих С-В связь, а именно к модифицированному способу получения полибромалканов или аренов предпочтительно общей формулы R-Br, где R CH₂CHBrC₄H₉, CH₂CHBrC₆H₅, CH₂CHBrCH₂OH, CH₂CHBrCH₂Br,

H которые являются важнейшими компонентами в синтезе антипиренов и других практически полезных соединений.The invention relates to the chemistry of organic compounds containing a CB bond, and in particular to a modified method for producing polybromoalkanes or arenes, preferably of the general formula R-Br, where R CH ₂ CHBrC ₄ H ₉ , CH ₂ CHBrC ₆ H ₅ , CH ₂ CHBrCH ₂ OH CH ₂ CHBrCH ₂ Br,

H which are the most important components in the synthesis of flame retardants and other practically useful compounds.

Известен способ получения полибромалканов взаимодействием многоатомных спиртов с бромистым водородом при 135оС [1]
Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, который заключается во взаимодействии алкенов с бромом в среде трихлор- или тетрахлорметана при 0-5^оС [2]
К недостаткам этого способа следует отнести использование остродефицитного чистого брома, а также проведение процесса в среде органического растворителя.A known method for producing polybromoalkanes by the interaction of polyhydric alcohols with hydrogen bromide at 135 ° C [1]
Closest to the claimed method according to the technical nature and the achieved result is a method that consists in the interaction of alkenes with bromine in a medium of trichloro- or tetrachloromethane at 0-5 ^about [2]
The disadvantages of this method include the use of highly deficient pure bromine, as well as the process in an organic solvent.

Цель изобретения удешевление процесса, расширение сырьевой базы и экономия чистых реактивов. The purpose of the invention is the reduction of the cost of the process, the expansion of the raw material base and the saving of pure reagents.

Поставленная цель достигается путем пропускания расчетного количества газообразного хлора при 10-20^оС в смесь, содержащую промышленные отходы с рН 2-3.The goal is achieved by passing the calculated amount of gaseous chlorine at 10-20 ^o C in a mixture containing industrial waste with a pH of 2-3.

В качестве промышленного отхода использовали сточные воды производства бензона-ОА Чебоксарского ПО "Химпром", которые характеризуются следующими параметрами: Плотность 1,234-1,320 г/см³
Показатель преломления 1,375-1,386
Содержание сухого вещества 25-30% Содержание брома 14-16% Значение рН 9,0-9,2
Температуру процесса желательно поддерживать в пределах 10-20^оС для более полного использования газообразного хлора, поскольку при повышении температуры происходит уменьшение растворимости газа в жидкости. Проведение процесса при рН 9 не приводит к получению целевых соединений, и лишь в кислой среде при значении рН 3,5 происходит извлечение брома из сточной воды. Целевые продукты выделяются из реакционной массы в виде несмешивающихся жидкостей или кристаллических осадков, которые очищались известными приемами. Идентификацию полученных бромидов осуществляли данными ИК-спектров и элементного анализа, а чистоту контролировали тонкослойной хроматографией.As industrial waste used wastewater from the production of benzene-OA Cheboksary PA "Khimprom", which are characterized by the following parameters: Density 1,234-1,320 g / cm ³
Refractive index 1,375-1,386
The dry matter content of 25-30% The bromine content of 14-16% The pH value is 9.0-9.2
The process temperature is desirably maintained within 10-20 ^{° C} for more complete utilization of chlorine gas, since at higher temperatures decreases the solubility of gas in the liquid. Carrying out the process at pH 9 does not lead to the desired compounds, and only in an acidic environment at a pH of 3.5 is bromine extracted from wastewater. The target products are isolated from the reaction mass in the form of immiscible liquids or crystalline precipitates, which were purified by known methods. The obtained bromides were identified by the data of IR spectra and elemental analysis, and the purity was controlled by thin layer chromatography.

Из литературных источников не известно применение отхода производства бензона-ОА в качестве бромирующего агента для получения полибромалканов или аренов, поэтому можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна". From the literature it is not known the use of waste production of benzene-OA as a brominating agent for the production of polybromoalkanes or arenes, therefore, we can conclude that the proposed solution meets the criterion of "novelty."

Признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, также неизвестны авторам из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень". The features that distinguish the claimed invention from the prototype are also unknown to the authors of the existing level of technology, which allows us to conclude that its criterion is "inventive step".

П р и м е р 1. 2,3-Дибромпропанол-1. PRI me R 1. 2,3-Dibromopropanol-1.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, газоподводящей трубкой и обратным холодильником, заливают 100 мл отходов производства бензона-ОА, подкисляют концентрированной серной кислотой до рН 2, добавляют 10,5 г аллилового спирта и при 20^оС и интенсивном перемешивании в течение 2 ч пропускают газообразный хлор. При этом образуется 2,3-дибромпропанол-1, который нерастворим в воде и оседает на дне реактора в виде маслянистой жидкости. Этот слой отделяют, перегоняют и получают 35,5 г (95%) целевого продукта, т. кип. 85-87^оС (5 мм рт.ст.), d $\binom{20}{4}$ , 2.1315, h $\binom{20}{D}$ 1.5579. Литературные данные: т.кип. 101^оС (12 мм рт.ст.), d425 2,1259, h_D 1,5577.In a reactor equipped with a mechanical stirrer, thermometer, gas inlet tube and reflux condenser was poured 100 ml of production waste benzona-OA, acidified with concentrated sulfuric acid to pH 2, was added 10.5 g of allyl alcohol and at ²⁰ ° C with vigorous stirring for 2 h pass gaseous chlorine. In this case, 2,3-dibromopropanol-1 is formed, which is insoluble in water and settles at the bottom of the reactor in the form of an oily liquid. This layer was separated, distilled, and 35.5 g (95%) of the expected product, i.e., bales, were obtained. 85-87 ^{° C} (5 mmHg), d $\binom{20}{4}$ , 2.1315, h $\binom{20}{D}$ 1.5579. Literature data: t.kip. 101 ^C. (12 mm _{Hg), d425 2,1259, h D 1,5577} .

Найдено, Br 72,9. Found Br 72.9.

C₃H₆Br₂O.C ₃ H ₆ Br ₂ O.

Вычислено, Br 73,3. Calculated, Br 73.3.

ИК-спектр (см^-1): 3400, 1050 (СОН), 635 (C-Br), 2940, 1440 (СН₂). Отсутствуют полосы поглощения, характерные для винильной группы. Аналогично вышеописанному получают: 1,2-дибромгексан, выход 91% т.кип. 89-91^оС (17 мм рт. ст. ), d420 1,5769, hD20 1,5015. Литературные данные: т.кип. 87^оС (16 мм рт. ст. ), d $\binom{20}{4}$ 1,5774, h $\binom{20}{D}$ 1,5024; 1,2,3-трибромпропан, выход 90% т.кип. 105-107^оС/20 мм рт.ст. n_D 1,5863. Литературные данные: т.кип. 100^оС/18 мм рт.ст. n $\binom{20}{D}$ 1,5868;
1,2-дибром-1-фенилэтан, выход 96% т.пл. 74-75^оС (литературные данные: т. пл. 75^оС).IR (cm ^-1 ): 3400, 1050 (СОН), 635 (C-Br), 2940, 1440 (СН ₂ ). There are no absorption bands characteristic of the vinyl group. Similarly to the above receive: 1,2-dibromhexane, yield 91% so Kip. 89-91 ^C. (17 mm Hg. V.), D420 1,5769, hD20 1,5015 . Literature data: t.kip. 87 ^° C (16 mmHg), d $\binom{20}{4}$ 1,5774, h $\binom{20}{D}$ 1.5024; 1,2,3-tribromopropane, yield 90% bp 105-107 ^about C / 20 mm Hg n _D 1.5863. Literature data: t.kip. 100 ^about C / 18 mm Hg n $\binom{20}{D}$ 1.5868;
1,2-dibromo-1-phenylethane, yield 96% mp. 74-75 ^о С (published data: mp 75 ^о С).

П р и м е р 2. 2,4,6-Трибромфенол. PRI me R 2. 2,4,6-Tribromphenol.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, газоподводящей трубкой и обратным холодильником, заливают 100 мл отходов производства бензона-ОА, подкисляют концентрированной серной кислотой до рН 3, добавляют 7 г фенола и при 10^оС пропускают в реакционную смесь газообразный хлор в течение 2 ч, поддерживая интенсивное перемешивание. Выпавший осадок отфильтровывают, тщательно промывают водой и высушивают. Получают 24,2 г (98%) целевого продукта. Т.пл. 95^оС (из изопропилового спирта). Литературные данные: т.пл. 93-95^оС).In a reactor equipped with a mechanical stirrer, thermometer, gas inlet tube and reflux condenser was poured 100 ml of production waste benzona-OA, acidified with concentrated sulfuric acid to pH 3, were added 7 g of phenol at ¹⁰ ° C is passed into the reaction mixture, chlorine gas for 2 h while maintaining vigorous stirring. The precipitate formed is filtered off, washed thoroughly with water and dried. 24.2 g (98%) of the expected product are obtained. Mp 95 ^about C (from isopropyl alcohol). Literature data: so pl. 93-95 ^about C).

Найдено, C 22,1; H 1,1; Br 72,0. Found, C, 22.1; H 1.1; Br 72.0.

C₆H₃Br₃O.C ₆ H ₃ Br ₃ O.

Вычислено, C 21,7; H 0,9; Br 72,4. Calculated, C 21.7; H 0.9; Br 72.4.

ИК-спектр (см^-1): 3400, 1310, 1230, 1160 (C-O-H), 3070, 1570, 1550, 860 (С₆Н₂).IR spectrum (cm ^-1 ): 3400, 1310, 1230, 1160 (COH), 3070, 1570, 1550, 860 (C ₆ H ₂ ).

Предлагаемый способ получения полибромалканов или аренов не требует использования чистого товарного реагента брома. Это приводит к существенному повышению экономичности процесса за счет исключения затрат на приобретение дорогостоящего брома. Применение промышленных отходов для извлечения брома позволяет также значительно улучшить экологические проблемы существующих производств, а также расширить сырьевую базу метода. Пpоцесс не требует сложного аппаратурного оформления, основан на доступном сырье и легко может быть внедрен в производство. The proposed method for producing polybromoalkanes or arenes does not require the use of pure commercial bromine reagent. This leads to a significant increase in the efficiency of the process by eliminating the cost of acquiring expensive bromine. The use of industrial waste for the extraction of bromine can also significantly improve the environmental problems of existing industries, as well as expand the raw material base of the method. The process does not require complex hardware design, is based on available raw materials and can easily be introduced into production.

Таким образом, способ по изобретению является достаточно экономичным, так как обеспечивает получение продукта из отходов производства. Использование промышленных отходов позволит расширить сырьевую базу для получения полибромалканов или ареной и позволит исключить расходы на нейтрализацию и уничтожение отходов. Thus, the method according to the invention is quite economical, as it provides a product from waste products. The use of industrial waste will expand the raw material base for the production of polybromalkanes or the arena and will eliminate the cost of the neutralization and destruction of waste.

Claims

METHOD FOR PRODUCING BROWNED LOWER ALKANES, ARENES, LOWER ALKANOLS OR PHENOLS by bromination of the corresponding alkene, aromatic hydrocarbon, alcohol or phenol with a brominating agent, characterized in that waste products of 2,4-dialkoxybenzene benzoin are used as the brominating agent an admixture of sodium hydroxide, acidified with an acid to pH 2 - 3, and the process is carried out at 10 - 20 ^o C by passing gaseous chlorine through the reaction mass.