RU2061669C1 - Process for preparing 2-methyl-1,4-naphthaquinone - Google Patents
Process for preparing 2-methyl-1,4-naphthaquinone Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061669C1 RU2061669C1 SU5046866A RU2061669C1 RU 2061669 C1 RU2061669 C1 RU 2061669C1 SU 5046866 A SU5046866 A SU 5046866A RU 2061669 C1 RU2061669 C1 RU 2061669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methyl
- catalyst
- naphthol
- solution
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области органического синтеза, а именно, к усовершенствованному способу получения 2-метил-1,4-нафтохинона (менадиона) формулы I, обладающего свойствами витамина К. I получается окислением 4-R-2-метил-1-нафтолов (II), где R Н (IIа) или СH3 (llb).The present invention relates to the field of organic synthesis, namely, to an improved method for producing 2-methyl-1,4-naphthoquinone (menadione) of formula I having the properties of vitamin K. I is obtained by oxidation of 4-R-2-methyl-1-naphthols ( II), where R H (IIA) or CH 3 (llb).
Менадион широко применяют в медицинской практике с целью профилактики и лечения ряда заболеваний и в животноводстве с целью повышения продуктивности всех его отраслей [1] Он также является промежуточным продуктом для получения водорастворимых и жирорастворимых препаратов, регулирующих функции крови [2]
Существует несколько способов получения I, изложенных в обзоре [3] Большинство их основано на окислении 2-метилнафталина (Ill). Недостатком этих способов является то, что при окислении III наряду с 1 образуется значительные количества 6-метил-1,4-нафтохинона, образующего с I трудно разделяемые смеси.
Menadione is widely used in medical practice for the prevention and treatment of a number of diseases and in animal husbandry in order to increase the productivity of all its branches [1] It is also an intermediate product for the production of water-soluble and fat-soluble drugs that regulate blood functions [2]
There are several ways to obtain I described in the review [3]. Most of them are based on the oxidation of 2-methylnaphthalene (Ill). The disadvantage of these methods is that during oxidation of III, along with 1, significant quantities of 6-methyl-1,4-naphthoquinone are formed, which form difficult to separate mixtures with I.
Более избирательно протекает окисление 2-метил-1-нафтола (IIа), изложенное в патенте [4] являющемся прототипом настоящего изобретения. Катализатором такого окисления является раствор CuCl2 + LiCl в смешанном pастворителе, содержащем воду, толуол и спирты С1 С4:
Поскольку CuCl2 + LiCl известен и как катализатор хлорирования ароматических соединений [5, 6] их образование в реакции (1) в качестве примесей к I оказывается неизбежным. А эти примеси являются очень опасными диоксиноподобными соединениями. Другой недостаток способа-прототипа - трудность выделения целевого продукта, обусловленная сложностью состава растворителя.The oxidation of 2-methyl-1-naphthol (IIa) described in the patent [4] which is the prototype of the present invention proceeds more selectively. The catalyst for this oxidation is a solution of CuCl 2 + LiCl in a mixed solvent containing water, toluene and C 1 C 4 alcohols:
Since CuCl 2 + LiCl is also known as a catalyst for the chlorination of aromatic compounds [5, 6], their formation in reaction (1) as impurities to I is inevitable. And these impurities are very dangerous dioxin-like compounds. Another disadvantage of the prototype method is the difficulty of isolating the target product, due to the complexity of the composition of the solvent.
Задачей изобретения является создание бесхлоридного катализатора окисления II в I. Эта задача решается тем, что вместо хлоридов используются кислые соли молибдованадофосфорных кислот 12-го ряда, имеющих состав Н3+nPVnМо12-nО40. Их соли имеют состав Me
не смешиваюшуюся с водой органическую фазу. Таким образом, реакция окисления протекает при перемешивании фаз и останавливается при прекращении перeмешивания.The objective of the invention is the creation of a chloride-free catalyst for the oxidation of II to I. This problem is solved by the fact that instead of chlorides, acid salts of the 12th row molybdovanadophosphoric acids are used having the composition H 3 + n PV n Mo 12-n O 40 . Their salts have the composition Me
the organic phase which is not miscible with water. Thus, the oxidation reaction proceeds with mixing of the phases and stops when mixing stops.
В качестве молибдованадофосфорных кислот можно использовать кислоты, содержащие от 1 до 4 атомов ванадия; в качестве их солей соли Со(II), Fe(lll), Cr(lll), Cu(ll), Мn(II). Реакцию окисления II проводят в инертной атмосфере (СО2, либо N2). При этом Me
После отделения органической фазы водный слой, содержащий НmГПК, контактируют с воздухом или кислородом при повышенной температуре. При этом восстановленная форма катализатора окисляется в исходную форму:
Одновременно с нею окисляются (до СО2, НСООН или СН3СООН) и всe побочные продукты реакций (2а) и (2b), растворимые в воде. Побочные продукты, не растворимые в воде, но растворимые в органической фазе (смолы), отделяется от целевого продукта I на стадии отгонки растворителя.As molybdovanadophosphoric acids, acids containing from 1 to 4 vanadium atoms can be used; as their salts, salts of Co (II), Fe (lll), Cr (lll), Cu (ll), Mn (II). The oxidation reaction II is carried out in an inert atmosphere (CO 2 or N 2 ). In this case, Me
After separation of the organic phase, the aqueous layer containing H m HPA is contacted with air or oxygen at elevated temperature. In this case, the reduced form of the catalyst is oxidized to its original form:
Along with it, all by-products of reactions (2a) and (2b), soluble in water, are oxidized (to CO 2 , HCOOH, or CH 3 COOH). By-products that are not soluble in water but soluble in the organic phase (resins) are separated from the target product I in the solvent stripping step.
Предложенный способ иллюстрируется данными ниже примерами 2 6. В примере 1 описывается способ получения катализаторов, используемым в примерах 2 6. The proposed method is illustrated by the following examples 2-6. Example 1 describes a method for producing catalysts used in examples 2-6.
Пример 1. Для получения катализаторов, представляющих собой водные растворы кислых солей молибдованадофосфорных кислот предварительно были приготовлены 0,4-молярные водные растворы соответствующих кислот Н3+nPVnМо12-nО40 (ГПК-n):
H3PO4+(12-n)MoO3+n/2V2O5 __→ H3+nPVnMO12-nO40 (4)
0,4-молярный раствор H5PV2Mo10O40 (ГПК-2): 18,2 г V2O5 "ос.ч." (0,1 моля) ввели в 900 мл 5%-ной Н2О2 "х.ч."(~1,35 моля) при 4oC. Взвесь перемешивали при 5 7oС в течение часа до получения темнокраcного прозрачного раствора, после чего прекратили перемешивание и охлаждение и оставили на 15 часов до получения оранжевого раствора. В другом стакане в 500 мл воды ввели 6,62 мл 15,1-молярной (88,4% -ной) Н3РО4 (0,1 моля) и 144,0 г МоО3 "х.ч." (1,0 моля). Полученную взвесь при сильном перемешивании нагрели до кипения и кипятили в течение часа до получения желтой окраски, после чего, не прекращая кипячения, небольшими порциями по 50 150 мл стали вводить раствор солей ванадия, пока не ввели все 900 мл этого раствора. После этого продолжили перемешивание взвеси с упариванием воды до практически полного растворения МоО3. Полученные ≈ 225 мл прозрачного оранжевого раствора охладили, профильтровали, фильтрат разбавили водой до 250 мл. (На фильтре осталось (≈ 0,19 г серого осадка).Example 1. To obtain catalysts, which are aqueous solutions of acid salts of molybdovanadophosphoric acids, 0.4 molar aqueous solutions of the corresponding acids H 3 + n PV n Mo 12-n O 40 (HPA-n) were previously prepared:
H 3 PO 4 + (12-n) MoO 3 + n / 2V 2 O 5 __ → H 3 + n PV n MO 12-n O 40 (4)
0.4 molar solution of H 5 PV 2 Mo 10 O 40 (HPA-2): 18.2 g of V 2 O 5 "pct" (0.1 mol) was introduced into 900 ml of 5% H 2 O 2 “chemically pure” (~ 1.35 mol) at 4 o C. The suspension was stirred at 5 7 o C for one hour until a dark red clear solution, after which stirring and cooling were stopped and left for 15 hours until an orange solution was obtained. In another glass, 6.62 ml of 15.1-molar (88.4%) Н 3 РО 4 (0.1 mol) and 144.0 g of MoO 3 “chemically pure” were introduced into 500 ml of water. (1.0 mol). The resulting suspension, with vigorous stirring, was heated to boiling and boiled for one hour until a yellow color was obtained, after which, without stopping boiling, a solution of vanadium salts was introduced in small portions of 50 to 150 ml until all 900 ml of this solution was injected. After this, stirring of the suspension was continued with evaporation of water until the MoO 3 was almost completely dissolved. The resulting ≈ 225 ml of a clear orange solution was cooled, filtered, and the filtrate was diluted with water to 250 ml. (Remained on the filter (≈ 0.19 g of gray precipitate).
150 мл 0,4-молярного раствора H6PV3Mo9O40 (ГПК-З) получили аналогично с использованием 1500 мл 5%-ной H2О2 27,3 г V2О5, 6,62 мл 15,1-молярной Н3РО4 и 129,6 г МоО3. Аналогично получили 200 мл 0,4-молярного раствора H7PV4Mo8О40 (ГПК-4) из 1800 мл 4,5%-ной Н2О2, 29,32 г V2O5, 5,30 мл 15,1-молярной Н2РО4 и 92,16 г МоО3 и 125 мл 0,4-молярного раствора H5PVMo11O40 ГПК 1) из 250 мл 6%-ной Н2О2, 4,55 г V2O5, 3,31 мл 15,1- молярной Н3РО4 и 79,2 г МоО3.150 ml of a 0.4 molar solution of H 6 PV 3 Mo 9 O 40 (HPA-3) was obtained similarly using 1,500 ml of 5% H 2 O 2 27.3 g V 2 O 5 , 6.62
Катализаторы, представляющие собой водные растворы кислых солей Co(ll), Un(ll), Cu(ll), а также магния, готовили растворением рассчитанной навески основного карбоната кобальта (соответственно, марганца, меди, магния) в определенном объеме ранее полученного раствора ГПК-n (т.е ГПК-2, ГПК-З и т. п.). Полученные взвеси нагревали до полного растворения карбоната. Catalysts, which are aqueous solutions of the acid salts Co (ll), Un (ll), Cu (ll), as well as magnesium, were prepared by dissolving a calculated sample of basic cobalt carbonate (respectively, manganese, copper, magnesium) in a certain volume of the previously obtained HPA solution -n (i.e., GPK-2, GPK-Z, etc.). The resulting suspension was heated to complete dissolution of the carbonate.
Катализаторы, представляющие собой водные растворы кислый солей Fe(lll) и Cr(lll), готовили растворением рассчитанной навески нитрата Me(NO3)3•9H2О в определенном объеме ранее полученного раствора ГПК-n. Полученные растворы, содержащие HNO3, упаривали до появления кристаллов ГПК-n и помещали в вакуум-эксикатор над аскаритом. Полученный сухой остаток растворяли в горячей воде и охлаждали. Составы полученных катализаторов приведены в таблице 1.Catalysts, which are aqueous solutions of acidic salts of Fe (lll) and Cr (lll), were prepared by dissolving the calculated weighed portion of Me (NO 3 ) 3 • 9H 2 O nitrate in a certain volume of the previously obtained HPA-n solution. The resulting solutions containing HNO 3 were evaporated until HPA-n crystals appeared and placed in a vacuum desiccator over ascarite. The resulting dry residue was dissolved in hot water and cooled. The compositions of the obtained catalysts are shown in table 1.
Пример 2. В трехгорлую колбу на 200 мл загрузили 50 мл раствора катализатора Со-2, колбу продули углекислотой и при перемешивании нагрели раствор до 51oС. Затем, продолжая перемешивание, к раствору катализатора в течение 70 минут прикалывали раствор 0,8 г 2-метил-1-нафтола (2МН1) в 60 мл н-гексана (молярное отношение [2МН1] [Со-2] 0,25). (2МН1 содержит 76,3% основного вещества см.табл.2). После введения всего 2МН1 пеpемешивали смесь еще 10 минут, после чего охладили и образовавшиеся 2 слоя разделили. Гексановый слой промыли водой для извлечения из него водорастворимых смол, сушили безводным CaCl2, после чего гексан отогнали. Полученное масло перегоняли с водяным паром, и в отгоне было получено 0,64 г 2-метил-1,4-нафтохинона (1) с выходом 74% (см.табл.2). Водный слой (восстановленный катализатор) окислили в автоклаве кислородом при 120oС и использовали в повторных опытах (см.табл. 2).Example 2. In a three-necked flask, 200 ml was charged with 50 ml of a Co-2 catalyst solution, the flask was purged with carbon dioxide and the solution was heated to 51 ° C with stirring. Then, while stirring, a solution of 0.8 g of 2 was pinned to the catalyst solution for 70 minutes methyl-1-naphthol (2MH1) in 60 ml of n-hexane (molar ratio [2MH1] [Co-2] 0.25). (2MH1 contains 76.3% of the basic substance, see table 2). After the introduction of only 2MH1, the mixture was stirred for another 10 minutes, after which it was cooled and the resulting 2 layers were separated. The hexane layer was washed with water to extract water-soluble resins from it, dried with anhydrous CaCl 2 , and then the hexane was distilled off. The resulting oil was distilled with water vapor, and 0.64 g of 2-methyl-1,4-naphthoquinone (1) was obtained in distillation in 74% yield (see table 2). The aqueous layer (reduced catalyst) was oxidized in an autoclave with oxygen at 120 o C and used in repeated experiments (see table. 2).
В первом из повторных опытов, проведенном в тех же условиях, использовали 0,8 г окисляемого вещества и 37,5 мл катализатора (молярное соотношение [2МН1] [Со-2] 0,34); выход целевого продукта l 72% В дальнейших опытах с увеличением молярного отношения [2МН1] [Со-2] до 0,4 и 0,8 выход 1 составил, соответственно 67,5% и 52,6% Таким образом, при увеличении нагрузки на катализатор в раза избирательность реакции упала в 1,4 раза (таблица 2).In the first of the repeated experiments carried out under the same conditions, 0.8 g of an oxidizable substance and 37.5 ml of catalyst were used (molar ratio [2MH1] [Co-2] 0.34); the yield of the target product l 72% In further experiments with an increase in the molar ratio [2MN1] [Co-2] to 0.4 and 0.8,
Пример 3. Методом, описанным в примере 2, проведены опыты по окислению 2-метил-1-нафтола в присутствии катализаторов, содержащих соли железа (Ill) Fe-3 и Fe-2 (см.табл. 2). Температура реакции 40-60oС, время прикапывания раствора 2МH1 в н-гексане к раствору катализатора 80-90 минут. Полученный 2-метил-1,4-нафтохинон извлекали из смеси так, как описано в примере 2. Восстановленный катализатор регенерировали так же, как и в примерен 2. Выходы 1 составляли 67 75% и лишь незначительно падали с увеличением молярного соотношения [2МН1] [соль Fe(lll)]
Пример 4. Методом, описанным в примере 2, проведены опыты по окислению 2-метил-1-нафтола в присутствии катализаторов, содержащих Cr(lll), Mn(ll) или Сu(ll) (Cr-3, Мn-З и Сu-З). Выходы l от 32 до 45% (таблица 3).Example 3. By the method described in example 2, experiments were carried out on the oxidation of 2-methyl-1-naphthol in the presence of catalysts containing iron salts (Ill) Fe-3 and Fe-2 (see table. 2). The reaction temperature is 40-60 o C, the dropping time of a solution of 2MH1 in n-hexane to a solution of the catalyst is 80-90 minutes. The resulting 2-methyl-1,4-naphthoquinone was recovered from the mixture as described in Example 2. The reduced catalyst was regenerated in the same manner as in Example 2.
Example 4. By the method described in example 2, experiments were carried out on the oxidation of 2-methyl-1-naphthol in the presence of catalysts containing Cr (lll), Mn (ll) or Cu (ll) (Cr-3, Mn-3 and Cu -3). Yields l from 32 to 45% (table 3).
Пример 5. Методом, описанном в примере 2, проведены опыты в присутствии катализаторов, представляющих собой соли Со или Fe с ГПК-1, ГПК-З и ГПК-4 (таблица 3). Выходы l от 51,2 до 67,5%
Пример 6. Методом, описанным в примере 2, проведены опыты по окислению 2МН1 в присутствии катализаторов, представляющих собой водные растворы смешанных солей ГПК-2 с двумя переходными металлами Со(ll) и Fe(lll). При соотношении [2МН1][катализатор] 0,4 достигается вполне удовлетворительная избирательность реакции (2) (таблица 3).Example 5. By the method described in example 2, experiments were carried out in the presence of catalysts, which are salts of Co or Fe with GPK-1, GPK-3 and GPK-4 (table 3). Yields l from 51.2 to 67.5%
Example 6. By the method described in example 2, experiments were carried out on the oxidation of 2MH1 in the presence of catalysts, which are aqueous solutions of mixed salts of HPA-2 with two transition metals Co (ll) and Fe (lll). With the ratio of [2MH1] [catalyst] 0.4, a quite satisfactory selectivity of reaction (2) is achieved (table 3).
Приведенные примеры показывают, что предлагаемый настоящим изобретением способ получения 2-метил-1,4-нафтохинона позволяет получать целевой продукт с примесями смол, но без примеси хлорированных соединений, что обеспечивает его экологическую чистоту. Побочно образующиеся водорастворимые смолы окисляются в процессе регенерации восстановленной формы катализатора НmГПК-n кислородом; побочные продукты, оставшиеся после отгонки органического растворителя и выделения целевого продукта и не растворимые в воде (смолы), можно сжечь с образованием СО2 и воды. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3The above examples show that the method of producing 2-methyl-1,4-naphthoquinone proposed by the present invention allows to obtain the target product with impurities of resins, but without the admixture of chlorinated compounds, which ensures its ecological purity. The side-forming water-soluble resins are oxidized during the regeneration of the reduced form of the НmГПК-n catalyst with oxygen; by-products remaining after distillation of the organic solvent and isolation of the target product and insoluble in water (resins) can be burned with the formation of CO 2 and water. TTT1 TTT2 TTT3
Claims (1)
Me
где
Me
Co2++Fe3+;
1 ≅ n ≅ 4.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют молярное отношение окисляемое вещество:катализатор от 0,125 до 0,8.1. The method of producing 2-methyl-1,4-naphthoquinone by catalytic oxidation of 2-methyl-1-naphthol or a mixture thereof with 2,4-dimethyl-1-naphthol in a two-phase system in which the oxidizable substance is part of the organic phase, and the catalyst is an aqueous solution, not miscible with the organic phase, with vigorous stirring of the phases at a temperature of 40-70 o C in an inert gas atmosphere, characterized in that 0.2-0.45 M aqueous solution of molybdovanadophosphoric acid salt is used as a catalyst transition metal acids having becoming
Me
Where
Me
Co 2+ + Fe 3+ ;
1 ≅ n ≅ 4.
2. The method according to claim 1, characterized in that the molar ratio of oxidizable substance: catalyst is used from 0.125 to 0.8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5046866 RU2061669C1 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Process for preparing 2-methyl-1,4-naphthaquinone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5046866 RU2061669C1 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Process for preparing 2-methyl-1,4-naphthaquinone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2061669C1 true RU2061669C1 (en) | 1996-06-10 |
Family
ID=21606596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5046866 RU2061669C1 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Process for preparing 2-methyl-1,4-naphthaquinone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2061669C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568645C1 (en) * | 2014-10-29 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Method of producing substituted quinones |
-
1992
- 1992-04-10 RU SU5046866 patent/RU2061669C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Витамины./ Под редак. М.М. Смирнова М.: Медицина, 1974 г. с.151-72 Ж.общ.химии 1946, т.16,в.7, с.1053-57, Хим.фарм.ж. 1989г. т.13, в.12, с.1488-93. Патент Японии 64-01-90151-3(2)-32[865]. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568645C1 (en) * | 2014-10-29 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Method of producing substituted quinones |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE882987C (en) | Process for the preparation of tert-alkylbenzene carboxylic acids | |
DE2627354A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING ALDEHYDE | |
DE3853995T2 (en) | PORPHYRINE, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF. | |
JPH05194375A (en) | Preparation of aryl alkyl hydroperoxide by catalysis of manganese complex | |
EP1059290B1 (en) | Process for producing canthaxanthin | |
RU2061669C1 (en) | Process for preparing 2-methyl-1,4-naphthaquinone | |
JPH07300316A (en) | Method for recovery of cobalt and tungsten from reaction solution and method for reuse of them | |
DE2748050C2 (en) | Process for the preparation of methacrylic acid | |
US6441248B1 (en) | Preparation of biphenols by oxidative coupling of alkylphenols using copper catalyst | |
KR930002233B1 (en) | Process for the recovery of rhodium from distillation residues of products of the oxo synthesis | |
JP2003521434A (en) | Method for recovering rhodium from reaction products of oxo synthesis | |
EP0897910B1 (en) | Process for the preparation of 2-carboxy-5-nitrobenzene sulphonic acid and its salts by oxidation | |
US20030050515A1 (en) | Preparation of biphenols by oxidative coupling of alkylphenols using a recyclable copper catalyst | |
US5728890A (en) | Process for producing a cycloalkanol and cycloalkanone | |
JP4494703B2 (en) | Method for preparing novel diisopropylamide exchanged stacked dihydroxides that can be used in CC bond formation reactions | |
DE3628664A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING 1,12-DODECANDEIAEUR II | |
EP0915900A1 (en) | Process for the preparation of ivermectin | |
KR20030022277A (en) | Process for the recovery of rhodium | |
EP1633691B1 (en) | Method for producing 2,2'-dihydroxy-biphenyls | |
KR950006545B1 (en) | Procedare for the production of vanadium bis-arenes from vanadium oxychloride | |
EP0073464B1 (en) | Process for preparing 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid | |
EP1514873B1 (en) | Process for oxidation of organic substrates and catalyst compositions for performing the same | |
RU2142935C1 (en) | 2-methyl-1,4-naphthoquinone production process | |
JP3677793B2 (en) | Process for producing aromatic percarboxylic acids | |
JP3856884B2 (en) | Method for producing vitamin K1 |