RU2368598C1 - Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes - Google Patents

Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes Download PDF

Info

Publication number
RU2368598C1
RU2368598C1 RU2008119897/04A RU2008119897A RU2368598C1 RU 2368598 C1 RU2368598 C1 RU 2368598C1 RU 2008119897/04 A RU2008119897/04 A RU 2008119897/04A RU 2008119897 A RU2008119897 A RU 2008119897A RU 2368598 C1 RU2368598 C1 RU 2368598C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
triaminotoluene
amino
trinitrotoluene
filtrate
solution
Prior art date
Application number
RU2008119897/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Васильевна Михальченко (RU)
Людмила Васильевна Михальченко
Марина Юрьевна Леонова (RU)
Марина Юрьевна Леонова
Виталий Наумович Лейбзон (RU)
Виталий Наумович Лейбзон
Вадим Павлович Гультяй (RU)
Вадим Павлович Гультяй
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН)
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 Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН)
Priority to RU2008119897/04A priority Critical patent/RU2368598C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368598C1 publication Critical patent/RU2368598C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry and particularly to a combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes, which involves reacting a solution of 2,4,6-triaminotoluene in aliphatic alcohol with titanium trichloride in aqueous solution of hydrochloric acid in molar ratio of 2,4,6-triaminotoluene to titanium trichloride equal to 1:(8-9), with subsequent removal of aliphatic alcohol in a vacuum and extraction of the obtained 4-amino-2,6-dinitrotoluene in form of its hydrochloride through filtration. The filtrate undergoes electrochemical reduction in a diaphragm cell, which has a cathode and an anode. The catholyte is subsequently evaporated in a vacuum at temperature 50-60°C and the formed 2,4,6-triaminotoluene is extracted in form of its trihydrochloride through filtration with subsequent return of the obtained filtrate to the reaction.
EFFECT: proposed method is not explosive and virtually produces no wastes.
2 cl, 4 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области органической химии и касается, в частности, совмещенного способа получения 4-амино-2,6-динитро- и 2,4,6-триаминотолуолов. Указанные соединения потенциально представляют несомненный интерес в плане их использования в качестве мономеров, исходных соединений в синтезе красителей и разнообразных биологически активных соединений. В настоящее время наблюдается большой интерес к ароматическим конденсационным полимерам, относящимся к классу термостойких соединений, в том числе с использованием доступного и дешевого сырья, каким является 2,4,6-тринитротолуол. В этой связи изучаются возможности как полного (всех трех нитрогрупп), так и моновосстановления 2,4,6-тринитротолуола до п- и о-изомеров аминодинитротолуолов с целью получения полиамидов и полиимидов с боковыми алифатическими и ароматическими группами, обладающие улучшенными характеристиками по сравнению с соотвествующими незамещенными полимерами (А.Л.Русанов, Л.Г.Комарова, Д.Ю.Лихачев, С.А.Шевелев, В.А.Тартаковский «Конденсационные мономеры и полимеры на основ 2,4,6-тринитротолуола». Успехи химии, 2003, 72 (10), 1011-1024).The present invention relates to the field of organic chemistry and relates, in particular, to a combined method for producing 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes. These compounds are potentially of undoubted interest in terms of their use as monomers, starting compounds in the synthesis of dyes and various biologically active compounds. Currently, there is great interest in aromatic condensation polymers belonging to the class of heat-resistant compounds, including the use of affordable and cheap raw materials, such as 2,4,6-trinitrotoluene. In this regard, the possibilities of both complete (all three nitro groups) and mono-reduction of 2,4,6-trinitrotoluene to p- and o-isomers of aminodinitrotoluene with the aim of producing polyamides and polyimides with aliphatic and aromatic groups with improved characteristics compared with appropriate unsubstituted polymers (A.L. Rusanov, L.G. Komarova, D.Yu. Likhachev, S.A. Shevelev, V.A. Tartakovsky "Condensation monomers and polymers based on 2,4,6-trinitrotoluene." Success Chemistry, 2003, 72 (10), 1011-1024).

В литературе описаны способы получения как 4-амино-2,6-динитротолуола (п-изомер), так и 2,4,6-триаминотолуола (ТАТ) восстановлением 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ), используя, как правило, три типа восстановления: химический, каталитический и электрохимический. Известен способ получения п-изомера моновосстановленем 2,4,6-тринитротолуола, основанный на действии H2S в качестве восстанавливающего агента на растворенный в диоксане субстрат в присутствии NH4OH. Выход п-изомера составляет 44% (A.T.Nielsen, L.S.Kristian, A.P.Chafin, W.S.Wilson. «Synthetic Routes to Aminodinitrotoluenes», J.Org.Chem., 1994, v.59, p.1714). Недостатками способа являются низкий выход целевого продукта и значительное количество отходов.The literature describes methods for producing both 4-amino-2,6-dinitrotoluene (p-isomer) and 2,4,6-triaminotoluene (TAT) by reduction of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), using, as a rule, three types of reduction: chemical, catalytic and electrochemical. A known method for producing the p-isomer by mono-reduction of 2,4,6-trinitrotoluene, based on the action of H 2 S as a reducing agent on a substrate dissolved in dioxane in the presence of NH 4 OH. The yield of the p-isomer is 44% (ATNielsen, LSKristian, APChafin, WSWilson. Synthetic Routes to Aminodinitrotoluenes, J. Org. Chem., 1994, v. 59, p.1714). The disadvantages of the method are the low yield of the target product and a significant amount of waste.

Известен также способ получения п-изомера путем препаративного электровосстановления 2,4,6-тринитротолуола в потенциостатическом режиме в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами (В.Н.Лейбзон, А.П.Чурилина, М.Ю.Леонова, Л.В.Михальченко, А.Х.Шахнес «Региоселективность частичного химического и электрохимического восстановления 2,4,6-тринитротолуола». Электрохимия, 2000, 36, №2, 190-193). Католит - 95% МеОН, содержащий 2,5% соляной кислоты, анолит - 7% серная кислота. В качестве катодного материала использовали ртуть, а анодного - платину или платинированный титан. Показано, что при электровосстановлении 2,4,6-тринитротолуола в данных условиях образуются гидроксиламинопроизводные, после довосстановления которых водным солянокислым раствором TiCl3, получена смесь п-изомера и о-изомера с выходом 75,5% и 24,5% соответственно, разделение которой является довольно трудоемким процессом, сопровождаемым образованием большого количества отходов.There is also a method for producing the p-isomer by preparative electroreduction of 2,4,6-trinitrotoluene in a potentiostatic mode in an electrolyzer with a cathode and anode spaces separated by a cation exchange membrane (V.N. Leibzon, A.P. Churilina, M.Yu. Leonova, L . V.Mikhalchenko, A.Kh.Shakhnes “Regioselectivity of partial chemical and electrochemical reduction of 2,4,6-trinitrotoluene.” Electrochemistry, 2000, 36, No. 2, 190-193). Catholyte - 95% MeOH containing 2.5% hydrochloric acid, anolyte - 7% sulfuric acid. Mercury was used as the cathode material, and platinum or platinum titanium was used as the anode material. It was shown that during the electroreduction of 2,4,6-trinitrotoluene under the given conditions, hydroxylamine derivatives are formed, after which the aqueous reduction with a hydrochloric acid solution of TiCl 3 results in a mixture of the p-isomer and o-isomer with a yield of 75.5% and 24.5%, respectively, separation which is a rather time-consuming process, accompanied by the formation of a large amount of waste.

Что же касается 2,4,6-триаминотолуола, то в литературе описан способ его получения восстановлением 2,4,6-тринитротолуола железом в концентрированной соляной кислоте в присутствии определенных количеств SnCI2 для ускорения восстановления и улучшения качества получаемого триаминопроизводного (V.Chimatal, Z.J.Allan, F.Musik «Aromatische diazo- und Azjverbindungen XXXIX. Darstellung des Tritriazobenzols und seiner derivate». Coll. Czech. Chem.Commun., 1959, 24, 2, 484-493). Однако с технологической точки зрения его трудно признать удовлетворительным из-за образования значительного количества отходов. (На восстановление 1 кг тринитротолуола необходимо затратить 0,5 кг SnCI2 и около 4 кг порошкообразного железа, велики затраты конц. НСl.) Необходимо учитывать также и токсичность солей олова.As for 2,4,6-triaminotoluene, the literature describes a method for its preparation by reduction of 2,4,6-trinitrotoluene with iron in concentrated hydrochloric acid in the presence of certain amounts of SnCI 2 to accelerate the recovery and improve the quality of the resulting triamine derivative (V.Chimatal, ZJAllan, F.Musik "Aromatische diazo- und Azjverbindungen XXXIX. Darstellung des Tritriazobenzols und seiner derivate". Coll. Czech. Chem. Commun., 1959, 24, 2, 484-493). However, from a technological point of view, it is difficult to find it satisfactory due to the formation of a significant amount of waste. (It is necessary to spend 0.5 kg of SnCI 2 and about 4 kg of powdered iron to recover 1 kg of trinitrotoluene; the costs of conc. HCl are high.) The toxicity of tin salts must also be taken into account.

Описан вполне технологичный способ получения 2,4,6-триаминотолуола в виде свободного легкоокисляющегося на воздухе амина с выходом 95% при каталитическом гидрировании 2,4,6-тринитротолуола в среде этилацетата (М.Lubber, S.Sholles, Proc.23-rd. Intern. Annual Congr.of ICT, Germany, Kariruhe, 1992, 81). Однако метод пожаро- и взрывоопасен, что представляется существенным недостатком при работе со взрывчатыми соединениями.A completely technologically advanced method for producing 2,4,6-triaminotoluene in the form of a free amine readily oxidizable in air with a yield of 95% by catalytic hydrogenation of 2,4,6-trinitrotoluene in ethyl acetate (M. Lubber, S.Sholles, Proc.23-rd Intern. Annual Congr.of ICT, Germany, Kariruhe, 1992, 81). However, the method is fire and explosive, which seems to be a significant drawback when working with explosive compounds.

Известен способ электросинтеза 2,4,6-триаминотолуола с использованием медиатора-переносчика - соли титана (V.N.Leibzon, L.V.Mikhalchenko, М.Vu.Leonova, and V.P.Gultyai «Electrochemical reduction of aromatic polynitrocompounds». Abstracts of 197-th Meeting of Toronto, May 14-18, 2000, Vol.2000-1, Abstract №1069, Electrochemical Reduction of aromatic Polynitrocompounds). Выход целевого продукта составляет 95-97%. Предложены следующие параметры восстановления: электролизер с катионообменной мембраной, разделяющей катодное и анодное пространства (катод - свинец, анод - платина или платинированный титан), плотность тока 400-500 Ам-2, анолит - 5-7% серная кислота, католит - водный раствор соляной кислоты, содержащий 6-12% (от теоретически необходимого) TiCl3. При 100% конверсии 2,4,6-тринитротолуола выход 2,4,6-триаминотолуола в виде его трихлоргидрата по веществу составляет 95%.A known method for the electrosynthesis of 2,4,6-triaminotoluene using a carrier mediator - titanium salts (VNLeibzon, LVMikhalchenko, M.Vu.Leonova, and VPGultyai "Electrochemical reduction of aromatic polynitrocompounds". Abstracts of 197-th Meeting of Toronto, May 14 -18, 2000, Vol.2000-1, Abstract No. 1069, Electrochemical Reduction of aromatic Polynitrocompounds). The yield of the target product is 95-97%. The following recovery parameters are proposed: an electrolyzer with a cation exchange membrane separating the cathode and anode spaces (cathode — lead, anode — platinum or platinum titanium), current density 400–500 Am – 2 , anolyte — 5–7% sulfuric acid, catholyte — aqueous solution hydrochloric acid containing 6-12% (of theoretically necessary) TiCl 3 . At 100% conversion of 2,4,6-trinitrotoluene, the yield of 2,4,6-triaminotoluene in the form of its trichlorohydrate in the substance is 95%.

Однако до настоящего времени не описано объединенного способа получения как 4-амино-2,6-динитротолуола, так и 2,4,6-триаминотолуола.However, to date, a combined method for the preparation of both 4-amino-2,6-dinitrotoluene and 2,4,6-triaminotoluene has not been described.

Задачей настоящего изобретения является создание безотходного совмещенного способа получения 4-амино-2,6-динитро- и 2,4,6-триаминотолуолов с сохранением высокого выхода целевых продуктов и использование упрощенной схемы их получения.The objective of the present invention is to provide a waste-free combined method for producing 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes while maintaining a high yield of target products and using a simplified scheme for their preparation.

Поставленная задача достигается предлагаемым совмещенным способом, заключающимся в том, что раствор 2,4,6-тринитротолуола в алифатическом спирте подвергают взаимодействию с треххлористым титаном в водном растворе соляной кислоты при мольном соотношении 2,4,6-тринитротолуола и треххлористого титана, равным 1-(8-9), с последующим удалением алифатического спирта в вакууме и выделением полученного при этом 4-амино-2,6-динитротолуола в виде его хлоргидрата путем фильтрования и полученный при этом фильтрат подвергают электрохимическому восстановлению в диафрагменном электролизере, снабженном катодом и анодом, с последующим упариванием католита в вакууме при температуре 50-60°С и выделением образующегося при этом 2,4,6-триаминотолуола в виде его трихлоргидрата путем фильтрования с последующим возвращением полученного фильтрата обратно в реакцию.The problem is achieved by the proposed combined method, namely, that a solution of 2,4,6-trinitrotoluene in aliphatic alcohol is reacted with titanium trichloride in an aqueous solution of hydrochloric acid at a molar ratio of 2,4,6-trinitrotoluene and titanium trichloride equal to 1- (8-9), followed by removal of the aliphatic alcohol in vacuo and isolation of the resulting 4-amino-2,6-dinitrotoluene as its hydrochloride by filtration, and the filtrate thus obtained is subjected to electrochemical reduction injection in a diaphragm electrolyzer equipped with a cathode and anode, followed by evaporation of the catholyte in vacuum at a temperature of 50-60 ° C and isolating the 2,4,6-triaminotoluene formed in the form of its trichlorohydrate by filtration, followed by returning the obtained filtrate back to the reaction.

В качестве алифатического спирта используют, например, метиловый или этиловый спирты. Электровосстановление проводят в гальваностатическом режиме с использованием электролизера объемом 0,15 л. Анолит - 15-20 мл 5-7%-го раствора N2SO4, помещают в стакан из катионообменной мембраны, расположенный по центру ячейки и закрепленный в электролизере с помощью крышки из фторопласта с отверстиями. В качестве катода используют свинец (особо чистый, марки С-OOOO или технический марки С-1), анод - платиновая сетка или платинированный титан.As the aliphatic alcohol, for example, methyl or ethyl alcohols are used. Electroreduction is carried out in galvanostatic mode using an electrolyzer with a volume of 0.15 liters. Anolyte - 15-20 ml of a 5-7% solution of N 2 SO 4 is placed in a glass from a cation exchange membrane located in the center of the cell and fixed in the electrolyzer using a lid of fluoroplastic with holes. Lead (especially pure, S-OOOO grade or technical grade S-1) is used as the cathode, and the anode is a platinum mesh or platinum titanium.

Процесс протекает по следующей схеме:The process proceeds as follows:

Figure 00000001
Figure 00000001

На стадии химического восстановления добавляют всегда более 8-ми мольных эквивалентов треххлористого титана, для того чтобы в реакционной смеси не оставалось исходного соединения. Это условие важно соблюдать как с точки зрения чистоты целевого соединения, так и для обеспечения взрывобезопасности при обработке реакционной смеси (что особенно важно в случае 2,4,6-тринитротолуола).At the stage of chemical reduction, always more than 8 molar equivalents of titanium trichloride are always added so that the starting compound does not remain in the reaction mixture. This condition is important to observe both in terms of the purity of the target compound, and to ensure explosion safety when processing the reaction mixture (which is especially important in the case of 2,4,6-trinitrotoluene).

При взаимодействии 2,4,6-тринитротолуола с треххлористым титаном в мольном соотношении 1 к 8-9 образуются два зомера моноаминов и некоторое количество диаминопроизводных. При этом титан переходит в четырехвалентное состояние. При удалении алифатического спирта в осадок выпадает п-изомер без примеси соответствующего о-изомера. При этом удается выделить из реакционной среды до 60% чистого п-изомера.In the interaction of 2,4,6-trinitrotoluene with titanium trichloride in a molar ratio of 1 to 8-9, two monomers of monoamines and a certain amount of diamine derivatives are formed. In this case, titanium passes into the tetravalent state. When the aliphatic alcohol is removed, the p-isomer precipitates without impurity of the corresponding o-isomer. In this case, it is possible to isolate up to 60% of the pure p-isomer from the reaction medium.

В фильтрате после отделения соли п-амина находятся (схема): четыреххлористый титан, о-изомер, изомерные диаминопроизводные и оставшийся в растворе п-амин. Эта трудно разделяемая смесь органических веществ никогда прежде не использовалась в качестве исходных для получения 2,4,6-триаминотолуола. В предлагаемом способе раствор направляют в электролизер и проводят электровосстановление до выделения водорода. Упаривание католита проводят под вакуумом до появления осадка трихлоргидрата 2,4,6-триаминотолуола, затем раствор охлаждают до -5°С, осадок отфильтровывают, промывают охлажденным раствором 7% соляной кислоты в метиловом спирте и после высушивания получают аналитически чистый трихлоргидрат 2,4,6-триаминотолуол.After separation of the p-amine salt, the filtrate contains the following (scheme): titanium tetrachloride, o-isomer, isomeric diamine derivatives and p-amine remaining in the solution. This difficult-to-separate mixture of organic substances has never before been used as a starting material for the preparation of 2,4,6-triaminotoluene. In the proposed method, the solution is sent to the electrolyzer and electroreduction is carried out to hydrogen evolution. The catholyte is evaporated under vacuum until a precipitate of 2,4,6-triaminotoluene trichlorohydrate appears, then the solution is cooled to -5 ° C, the precipitate is filtered off, washed with a cooled solution of 7% hydrochloric acid in methyl alcohol and, after drying, analytically pure trichlorohydrate 2,4 is obtained. 6-triaminotoluene.

При необходимости, например, увеличения выхода выделяемой соли 2,4,6-триаминотолуола в фильтрат, полученный после выделения хлоргидрата 4-амино-2,6-динитротолуола и который далее направляют в катодное пространство электролизера, добавляют исходный 2,4,6-тринитротолуол (тринитротолуол,ТНТ). В этом случае удается выделить до 90% трихлоргидрата 2,4,6-триаминотолуола.If necessary, for example, to increase the yield of the secreted 2,4,6-triaminotoluene salt in the filtrate obtained after isolation of 4-amino-2,6-dinitrotoluene hydrochloride and which is then sent to the cathode space of the electrolyzer, the initial 2,4,6-trinitrotoluene is added (trinitrotoluene, TNT). In this case, it is possible to isolate up to 90% of 2,4,6-triaminotoluene trichlorohydrate.

Фильтрат, полученный после отделения соли 2,4,6-триаминотолуола, представляющий собой раствор соли титана (III), насыщенный 2,4,6-триаминотолуолом, используют для проведения моновосстановления.The filtrate obtained after separation of the 2,4,6-triaminotoluene salt, which is a solution of the titanium (III) salt, saturated with 2,4,6-triaminotoluene, is used for mono-reduction.

Важно подчеркнуть, что как при химическом восстановлении, так и при ЭВ используется один и тот же электрохимически регенерируемый восстанавливающий агент - TiCl3, который можно использовать многократно, что позволяет создать практически безотходное производство.It is important to emphasize that both chemical reduction and EV use the same electrochemically regenerated reducing agent - TiCl 3 , which can be used repeatedly, which allows you to create a virtually waste-free production.

Таким образом, предложен новый практически безотходный способ получения как 4-амино-2,6-динитротолуола, так и 2,4,6-триаминотолуола по одной технологической схеме, который позволяет получать чистый 4-амино-2,6-динитротолуол с высоким выходом. Кроме того, процесс является взрывобезопасным, так как при обработке реакционной смеси в ней не содержится взрывчатого ТНТ (тротила). При таком способе получения целевых продуктов исключается трудоемкая стадия утилизации растворов после моновосстановления, содержащих изомерные промежуточные продукты восстановления нитрогрупп, так как процесс при получении ТАТ предусматривает введение в электролиз смесь изомерных промежуточных продуктов восстановления нитрогрупп, которая никогда ранее не использовалась для получения 2,4,6-триаминотолуола.Thus, a new practically non-waste method for producing both 4-amino-2,6-dinitrotoluene and 2,4,6-triaminotoluene according to one technological scheme has been proposed, which allows to obtain pure 4-amino-2,6-dinitrotoluene in high yield . In addition, the process is explosion-proof, since during the processing of the reaction mixture it does not contain explosive TNT (TNT). With this method of obtaining the target products, the laborious stage of utilization of solutions after mono reduction containing isomeric intermediate products of reduction of nitro groups is excluded, since the process for obtaining TAT involves introducing into the electrolysis a mixture of isomeric intermediate products of reduction of nitro groups, which has never been used before to obtain 2,4,6 -triaminotoluene.

Важно подчеркнуть, что в предложеном способе получения 4-амино-2,6-динитро- и 2,4,6-триаминотолуола осуществлено замыкание цикла при последовательном химическом моновосстановлении и последующем электровосстановлении всех промежуточных продуктов химического восстановления с раздельным выделением солянокислых солей 4-амино-2,6-динитротолуола и 2,4,6-триаминотолуола в виде осадков.It is important to emphasize that in the proposed method for producing 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluene, the cycle was closed by sequential chemical mono reduction and subsequent electroreduction of all intermediate chemical reduction products with separate isolation of 4-amino hydrochloride salts 2,6-dinitrotoluene and 2,4,6-triaminotoluene in the form of precipitates.

Примеры совместного получения 4-амино-2,6-динитротолуола(п-изомер) и 2,4,6-триаминотолуола (TAT)Examples of co-production of 4-amino-2,6-dinitrotoluene (p-isomer) and 2,4,6-triaminotoluene (TAT)

Пример 1.Example 1

К раствору 1 г 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ) в 100 мл МеОН и 10 мл конц. НСl при интенсивном перемешивании быстро приливают 40 мл 0,9М водного раствора хлорида титана (III) в 6% НСl. Мольное соотношение ТНТ к TiCl3 равно 1:8,2. После исчезновения характерной для солей Ti3+ фиолетовой окраски МеОН отгоняют на роторном испарителе (раствор упаривают на 65%). Выпавший в осадок хлоргидрат 4-амино-2,6-динитротолуола (п-изомер) отфильтровывают и высушивают на воздухе. Выход соли 4-амино-2,6-ди нитротолуола составляет 60% (0,63 г). Фильтрат объемом 52 мл направляют в катодное пространство электролизера для полного восстановления оставшихся после отделения п-изомера веществ и соли Ti4+. Электровосстановление проводят в гальваностатическом режиме с использованием электролизера объемом 0,15 л. Анолит - 15-20 мл 7%-го раствора H2SO4, помещают в стакан из катионообменной мембраны, расположенный по центру ячейки и закрепленный в электролизере с помощью крышки из фторопласта с отверстиями. В качестве катода используют свинец (особо чистый, марки С-OOOO), анод - платиновая сетка. Оптимальные концентрации раствора - CTi(III)=0,9М и CHCl=6,0%. После исчерпывающего восстановления католит упаривают под вакуумом (15-20 мм) до объема 20-25 мл. Температуру бани при упаривании поддерживают в интервале 50-60°С. После кристаллизации при температуре 5°С солянокислую соль ТАТ отфильтровывают и промывают. Выделяют 0,32 г трихлоргидрата 2,4,6-триаминотолуола, что составляет 75%. Упаренный католит, оставшийся после осаждения соли ТАТ, разбавляют водой до CTi(III)=1,0М и CHCl=,0% и полученный раствор используют при следующем моновосстановлении ТНТ.To a solution of 1 g of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) in 100 ml of MeOH and 10 ml of conc. HCl with vigorous stirring is rapidly poured 40 ml of a 0.9 M aqueous solution of titanium (III) chloride in 6% Hcl. The molar ratio of TNT to TiCl 3 is 1: 8.2. After the violet color characteristic of Ti 3+ salts disappeared, MeOH was distilled off on a rotary evaporator (the solution was evaporated by 65%). The precipitated 4-amino-2,6-dinitrotoluene hydrochloride (p-isomer) is filtered off and dried in air. The yield of 4-amino-2,6-di nitrotoluene salt is 60% (0.63 g). A filtrate with a volume of 52 ml is sent to the cathode space of the electrolyzer to completely recover the substances remaining after separation of the p-isomer and Ti 4+ salt. Electroreduction is carried out in galvanostatic mode using an electrolyzer with a volume of 0.15 liters. Anolyte - 15-20 ml of a 7% solution of H 2 SO 4 is placed in a glass from a cation exchange membrane located in the center of the cell and fixed in the electrolyzer using a cap made of fluoroplastic with holes. Lead (especially pure, С-OOOO grade) is used as the cathode, and the platinum mesh is the anode. The optimal concentration of the solution is C Ti (III) = 0.9 M and C HCl = 6.0%. After exhaustive reduction, the catholyte is evaporated under vacuum (15-20 mm) to a volume of 20-25 ml. The temperature of the bath during evaporation is maintained in the range of 50-60 ° C. After crystallization at 5 ° C, the hydrochloric acid salt of the TAT is filtered off and washed. 0.32 g of 2,4,6-triaminotoluene trichlorohydrate, which is 75%, are isolated. One stripped off the catholyte remaining after the deposition of the TAT salt is diluted with water to C Ti (III) = 1.0 M and C HCl = 0%, and the resulting solution is used in the next TNT monoreduction.

Пример 2Example 2

Процесс ведут аналогично примеру 1 с той разницей, что в катодное пространство добавляют 1,6 г ТНТ. Электролиз полученной суспензии проводят до момента выделения водорода. После выделения и подсушивания осадка выделяют 1,68 г соли 2,4,6-триаминотолуола. Выход вещества - 89%.The process is carried out analogously to example 1 with the difference that 1.6 g of TNT are added to the cathode space. The electrolysis of the resulting suspension is carried out until hydrogen is released. After isolation and drying of the precipitate, 1.68 g of 2,4,6-triaminotoluene salt are isolated. The yield of the substance is 89%.

Пример 3Example 3

Процесс ведут аналогично примеру 2 с той разницей, что вместо МеОН используют EtOH. Выход соли п-изомера - 60% (0,63 г). После исчерпывающего электровосстановления выделяют 1,62 г соли ТАТ, что составляет 86%.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that EtOH is used instead of MeOH. The salt yield of the p-isomer is 60% (0.63 g). After exhaustive electroreduction, 1.62 g of TAT salt is isolated, which is 86%.

Сравнительный пример. 4.Comparative example. four.

Процесс ведут аналогично примеру 2 с той разницей, что при упаривании раствора после химического восстановления отгоняют не только весь спирт, но и часть воды (всего 112 мл) (раствор упаривают на 75%). Выпавший осадок представляет смесь хлоргидратов п-изомера и 2-амино-4,6-динитротолуола (о-изомера). Суммарный выход солей моноаминов - 79% (0,74 г), из них о-изомера - 12%.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that when evaporating the solution after chemical reduction, not only all the alcohol is distilled off, but also part of the water (only 112 ml) (the solution is evaporated by 75%). The precipitate formed is a mixture of the hydrochlorides of the p-isomer and 2-amino-4,6-dinitrotoluene (o-isomer). The total yield of monoamine salts is 79% (0.74 g), of which the o-isomer is 12%.

Как видно из данного примера, удаление из реакционной смеси после химического восстановления не только спирта, но и воды приводит к выделению трудно разделяемой смеси изомеров моноаминодинитротолуолов.As can be seen from this example, the removal of not only alcohol but also water from the reaction mixture leads to the isolation of a difficultly separated mixture of monoaminodinitrotoluene isomers.

Claims (2)

1. Совмещенный способ получения 4-амино-2,6-динитро- и 2,4,6-триаминотолуолов, заключающийся в том, что раствор 2,4,6-тринитротолуола в алифатическом спирте подвергают взаимодействию с треххлористым титаном в водном растворе соляной кислоты при мольном соотношении 2,4,6-тринитротолуола и треххлористого титана, равном 1-(8-9), с последующим удалением алифатического спирта в вакууме и выделением полученного при этом 4-амино-2,6-динитротолуола в виде его хлоргидрата путем фильтрования, а полученный при этом фильтрат подвергают электрохимическому восстановлению в диафрагменном электролизере, снабженном катодом и анодом, с последующим упариванием католита в вакууме при температуре 50-60°С и выделением образующегося при этом 2,4,6-триаминотолуола в виде его трихлоргидрата путем фильтрования с последующим возвращением полученного фильтрата обратно в реакцию.1. The combined method of producing 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluene, which consists in the fact that a solution of 2,4,6-trinitrotoluene in aliphatic alcohol is subjected to interaction with titanium trichloride in an aqueous solution of hydrochloric acid at a molar ratio of 2,4,6-trinitrotoluene and titanium trichloride equal to 1- (8-9), followed by removal of the aliphatic alcohol in vacuo and isolation of the resulting 4-amino-2,6-dinitrotoluene in the form of its hydrochloride by filtration and the filtrate thus obtained is subjected to electrochemical reduction refluxing in a diaphragm cell equipped with a cathode and anode, followed by evaporation of the catholyte in vacuum at a temperature of 50-60 ° C and isolating the 2,4,6-triaminotoluene formed in the form of its trichlorohydrate by filtration, followed by returning the obtained filtrate back to the reaction. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в фильтрат, полученный после выделения хлоргидрата 4-амино-2,6-динитротолуола, при необходимости дополнительно вводят тринитротолуол. 2. The method according to claim 1, characterized in that trinitrotoluene is additionally added to the filtrate obtained after isolation of 4-amino-2,6-dinitrotoluene hydrochloride.
RU2008119897/04A 2008-05-21 2008-05-21 Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes RU2368598C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119897/04A RU2368598C1 (en) 2008-05-21 2008-05-21 Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119897/04A RU2368598C1 (en) 2008-05-21 2008-05-21 Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2368598C1 true RU2368598C1 (en) 2009-09-27

Family

ID=41169534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008119897/04A RU2368598C1 (en) 2008-05-21 2008-05-21 Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368598C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Leibzon V.N.; Mikhalchenko L.V.; Leonova M.Yu.; Gultyai V.P., Proceedings - Electrochemical Society, 2000-15 (New Directions in Organic Electrochemistry), p.60-63, 2000. ЛЕЙБЗОН B.H. и др. Электрохимия, 36, №2, с.190-193, 2000. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goulaouic-Dubois et al. Protection of amines by the pyridine-2-sulfonyl group and its cleavage under mild conditions (SmI2 or electrolysis)
EP3166611B1 (en) Process for the preparation of 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids
CN109336892B (en) Preparation method of tofacitinib impurity
EP3004047A1 (en) Compounds of '3-(5-sustituted oxy-2,4-dinitro-phenyl)-2-oxo-propionic acid ester', process and applications thereof
CN111041516A (en) New preparation method of telmisartan intermediate of antihypertensive drug
JP2016531925A (en) Intermediate production method for pemetrexed production and method for producing high purity pemetrexed using the same
Lyalin et al. A new synthesis of azopyrazoles by oxidation of C-aminopyrazoles on a NiO (OH) electrode
CN112679498B (en) Quaternary ammonium sulfonate compound and preparation method and application thereof
RU2368598C1 (en) Combined method of obtaining 4-amino-2,6-dinitro- and 2,4,6-triaminotoluenes
WO2017094031A2 (en) Novel process for preparation of apremilast
US8952148B2 (en) Process for the preparation of taurolidine and its intermediates thereof
RU2371391C1 (en) Method of obtaining elementary arsenic from aqueous and aqueous-organic solutions of arsenic-containing compounds
US10280133B2 (en) Process for the manufacture of 4-aminobenzoamidine dihydrochloride
CN109053585B (en) Synthetic method of triclabendazole
Buchlovič et al. Allenyloxime—a new source of heterocyclizations to stable cyclic nitrones
Houghten et al. Bicyclic guanidino ketones
CN115160242B (en) Preparation method of organic intermediate N, N, N-tri (3' -aminopropyl) -1,3, 5-triazine
CN113999183B (en) Preparation method of trichloroisocyanuric acid
US6133447A (en) Process for the preparation of substituted pyridines
CN110862394A (en) Preparation method of PDE9A inhibitor
JP2002155058A (en) Method for producing 1-substituted hydratoin compound
JP4913589B2 (en) One-pot production method of 1,2-benzisoxazole-3-methanesulfonamide
SU363243A1 (en) Method for producing 4-chloro derivatives of phenylformamidine
US3666753A (en) Procedure for the preparation of alkyl substituted diaziridines
SU1565838A1 (en) Method of obtaining 3, 4, 4'-triaminodiphenylsulfide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150522