RU2436763C1 - Method of producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane - Google Patents
Method of producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436763C1 RU2436763C1 RU2010117488/04A RU2010117488A RU2436763C1 RU 2436763 C1 RU2436763 C1 RU 2436763C1 RU 2010117488/04 A RU2010117488/04 A RU 2010117488/04A RU 2010117488 A RU2010117488 A RU 2010117488A RU 2436763 C1 RU2436763 C1 RU 2436763C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dmnb
- tme
- dinitrobutane
- dimethyl
- producing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области химии алифатических нитросоединений, в частности к способу получения 2,3-диметил-2,3-динитробутана (ДМНБ).The present invention relates to the field of chemistry of aliphatic nitro compounds, in particular to a method for producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane (DMNB).
Из известных путей синтеза ДМНБ основным является метод, предложенный Сейглом и Хессом (Seigle J.W., Hass H.W. // J.Org.Chem., 1940. V5, P100), согласно которому динитропарафины могут быть получены из вторичных нитропарафинов. Метод основан на реакции взаимодействия натриевой соли 2-нитропропана с 2-галоид-2-нитропропаном согласно схемеOf the known ways of synthesizing DMNB, the main one is the method proposed by Seigle and Hess (Seigle J.W., Hass H.W. // J.Org.Chem., 1940. V5, P100), according to which dinitroparaffins can be obtained from secondary nitroparaffins. The method is based on the reaction of the interaction of the sodium salt of 2-nitropropane with 2-halide-2-nitropropane according to the scheme
Авторы нагревали натриевую соль 2-нитропропана с 2-хлор-2-нитропропаном в среде абсолютного спирта в течение 7 часов. Выход ДМНБ составил всего 9% (от теории). При проведении реакции с использованием 2-бром-2-нитропропана в среде этилового спирта в течение 3,5 ч выход ДМНБ составил 29%. Данный способ впоследствии был усовершенствован Ульманом (патент США №4032519, Ullman Edwin, опубл. 28.06.77). Согласно указанному способу получение ДМНБ осуществляют взаимодействием натриевой соли 2-нитропропана с бромом, последующей реакцией образовавшегося 2-бром-2-нитропропана с натриевой солью 2-нитропропана в среде этилового спирта.The authors heated the sodium salt of 2-nitropropane with 2-chloro-2-nitropropane in absolute alcohol for 7 hours. The yield of DMNB was only 9% (of theory). When carrying out the reaction using 2-bromo-2-nitropropane in ethyl alcohol for 3.5 hours, the yield of DMNB was 29%. This method was subsequently improved by Ullman (US patent No. 4032519, Ullman Edwin, publ. 06/28/77). According to this method, the preparation of DMNB is carried out by the interaction of the sodium salt of 2-nitropropane with bromine, followed by the reaction of the resulting 2-bromo-2-nitropropane with the sodium salt of 2-nitropropane in ethyl alcohol.
Авторами (патент RU №2323206, Н.П.Тихомирова, С.И.Валешний, В.П.Ильин и др., заявл. 03.10.06, опубл. 27.04.08) разработан способ получения ДМНБ конденсацией натриевой или калиевой соли 2-нитропропана с четыреххлористым углеродом, позволяющий исключить стадию получения 2-галоиднитропарафинов.The authors (patent RU No. 23233206, N.P. Tikhomirova, S.I. Valeshniy, V.P. Ilyin et al., Applications. 03.10.06, publ. 27.04.08) developed a method for producing DMNB by condensation of sodium or potassium salt 2 -nitropropane with carbon tetrachloride, which eliminates the stage of obtaining 2-halogen nitroparaffins.
В литературе описаны способы получения ДМНБ нитрованием тетраметилэтилена (ТМЭ) оксидами азота: NO2, N2O4, N2O5. Использование ТМЭ в качестве альтернативного сырья для получения ДМНБ представляет интерес, так как позволит исключить из процесса дефицитный 2-нитропропан.The literature describes methods for producing DMNB by nitration of tetramethylethylene (TME) with nitrogen oxides: NO 2 , N 2 O 4 , N 2 O 5 . The use of TME as an alternative raw material for the production of DMNB is of interest, since it allows eliminating the deficient 2-nitropropane from the process.
Изучено нитрование тетраметилэтилена добавлением четырехокиси азота под давлением к ТМЭ при 24°С (C.A.Burkhard, J.F.Brown // J.Org.Chem., 1940, V.29, P.2235-2239). Продукт реакции охлаждали в бане с ацетоном и сухим льдом, фильтровали. Фильтрат подвергали перегонке при 1 мм (100°C). Выход ДМНБ составил ~28% (от ТМЭ). Данный способ требует специального аппарата для работы под давлением, охлаждения реакционной массы ацетоном с сухим льдом, перегонки под вакуумом (1 мм, 100°С).The nitration of tetramethylene was studied by adding nitrogen tetraoxide under pressure to TME at 24 ° C (C.A. Burkhard, J.F. Brown // J. Org. Chem., 1940, V.29, P.2235-2239). The reaction product was cooled in an acetone bath and dry ice, filtered. The filtrate was subjected to distillation at 1 mm (100 ° C). The yield of DMNB was ~ 28% (from TME). This method requires a special apparatus for working under pressure, cooling the reaction mass with acetone with dry ice, distillation under vacuum (1 mm, 100 ° C).
Также известен способ получения ДМНБ с довольно высоким выходом нитрованием тетраметилэтилена двуокисью азота (NO2) в гексане (Golding P., Powell J.L., Ridd J.H. // J.Chem. Soc. Perkin Trans 2, 1996. P.813-818). Следует отметить, что все исходные материалы (двуокись азота, ТМЭ и растворители) имели высокую чистоту: двуокись азота очищали перегонкой над пятиокисью фосфора, ТМЭ применяли марки «хч», гексан сушили над пятиокисью фосфора. Все это усложняет процесс получения ДМНБ, делает его малопригодным для промышленного использования.Also known is a method for producing DMNB with a rather high yield by nitration of tetramethylene with nitrogen dioxide (NO 2 ) in hexane (Golding P., Powell JL, Ridd JH // J. Chem. Soc. Perkin Trans 2, 1996. P.813-818). It should be noted that all the starting materials (nitrogen dioxide, TME and solvents) were of high purity: nitrogen dioxide was purified by distillation over phosphorus pentoxide, TME was used with the grade “hch”, and hexane was dried over phosphorus pentoxide. All this complicates the process of obtaining DMNB, making it unsuitable for industrial use.
В качестве наиболее близкого аналога нами взят способ авторов A.Michael, J.H.Carison (J.Org.Chem., 1940, V.5, Р.14, 21) в соответствии с которым получение ДМНБ осуществляется нитрованием ТМЭ газообразной четырехокисью азота (N2O4).As the closest analogue, we took the method of the authors A.Michael, JHCarison (J.Org.Chem., 1940, V.5, P.14, 21) in accordance with which DMNB is produced by nitration of TME with gaseous nitrogen tetroxide (N 2 O 4 ).
Авторами исследовано действие газообразной четырехокиси азота на ТМЭ в различных экспериментальных условиях. ДМНБ с выходами 19,6-22,0% получен с избыточным количеством ТМЭ в среде диэтилового эфира в качестве растворителя. Результаты проведенных опытов представлены в таблице 1.The authors investigated the effect of gaseous nitrogen tetroxide on TME under various experimental conditions. DMNB with yields of 19.6-22.0% was obtained with an excess of TME in diethyl ether as a solvent. The results of the experiments are presented in table 1.
Данные, приведенные в таблице 1, показывают, что ДМНБ получается нитрованием ТМЭ четырехокисью азота при температуре от минус 16 до минус 18°С в течение 20-30 мин с максимальным выходом 22%.The data shown in table 1 show that DMNB is obtained by nitration of TME with nitrous oxide at a temperature of minus 16 to minus 18 ° C for 20-30 minutes with a maximum yield of 22%.
Во всех исследуемых экспериментальных условиях в качестве побочного продукта образуется нитрат 2-нитро-2,3-диметилбутанола-3.Under all experimental conditions studied, 2-nitro-2,3-dimethylbutanol-3 nitrate is formed as a by-product.
Схема реакции получения ДМНБReaction scheme for producing DMNB
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения ДМНБ, позволяющего повысить выход целевого продукта, исключить из процесса использование легковоспламеняющегося взрывоопасного диэтилового эфира и применение пониженных температур (минус 16 ÷ минус 20°С).The objective of the invention is to develop a method for producing DMNB, which allows to increase the yield of the target product, to exclude from the process the use of flammable explosive diethyl ether and the use of low temperatures (minus 16 ÷ minus 20 ° C).
Технический результат достигается проведением нитрования ТМЭ четырехокисью азота в среде четыреххлористого углерода, этилацетата. В качестве растворителей были изучены гексан, этилацетат, четыреххлористый углерод, нефрас 80/120 (бензин каталитического риформинга с температурой начала перегонки от 80 до 120°С), бензол, толуол, хлористый метилен и др. Температура нитрования варьировалась в интервале от 20 до 60°С. Результаты проведенных опытов представлены в таблице 2.The technical result is achieved by nitration of TME with nitrogen tetroxide in an environment of carbon tetrachloride, ethyl acetate. As solvents, hexane, ethyl acetate, carbon tetrachloride, nefras 80/120 (catalytic reforming gasoline with a start temperature of distillation from 80 to 120 ° C), benzene, toluene, methylene chloride, etc. were studied. The nitration temperature varied in the range from 20 to 60 ° C. The results of the experiments are presented in table 2.
Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что ДМНБ получается с выходом 42,7÷51,0% при использовании различных растворителей. Максимальный выход получен при использовании четыреххлористого углерода и этилацетата.The data shown in table 2 show that DMNB is obtained with a yield of 42.7 ÷ 51.0% using various solvents. The maximum yield was obtained using carbon tetrachloride and ethyl acetate.
Предлагаемый способ позволяет:The proposed method allows you to:
- повысить выход целевого продукта;- increase the yield of the target product;
- исключить использование диэтилового эфира, являющегося легковоспламеняющейся жидкостью;- eliminate the use of diethyl ether, which is a flammable liquid;
- проводить нитрование ТМЭ при температурах 20÷60°С, что позволяет исключить применение хладоагентов, используемых для достижения температур минус 16 ÷ минус 20°С.- carry out nitration of TME at temperatures of 20 ÷ 60 ° C, which eliminates the use of refrigerants used to achieve temperatures of minus 16 ÷ minus 20 ° C.
Предлагаемый способ получения ДМНБ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method for producing DMNB is illustrated by the following examples.
Пример 1 (прототип).Example 1 (prototype).
В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником помещают 5,5 г (0,065 моль) ТМЭ. При перемешивании и охлаждении до минус 16°С дозируют 5,1 г (0,055 моль) четырехокиси азота в 30 мл диэтилового эфира. Дают выдержку 20 мин при температуре минус 16°С. Выпавший продукт отфильтровывают, промывают эфиром, сушат. Выход ДМНБ составляет 22% (от ТМЭ), т. пл. 208-210°С.5.5 g (0.065 mol) of TME are placed in a flask equipped with a stirrer and reflux condenser. With stirring and cooling to minus 16 ° C, 5.1 g (0.055 mol) of nitrogen tetroxide in 30 ml of diethyl ether are dosed. Give an exposure of 20 minutes at a temperature of minus 16 ° C. The precipitated product is filtered off, washed with ether, and dried. The yield of DMNB is 22% (of TME), so pl. 208-210 ° C.
Пример 2 (предлагаемый способ).Example 2 (the proposed method).
В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают 30 мл этилацетата и 6 мл (4,25 г, 0,05 моль) тетраметилэтилена (ТМЭ). При перемешивании и температуре 20-24°С дозируют под слой смеси этилацетата с ТМЭ раствор 3,0 мл (4,32 г, 0,047 моль) четырехокиси азота в 30 мл этилацетата в течение 30 мин. Далее температуру в течение 15-30 мин повышают до 55-60°С и дают выдержку в течение 2 часов. Затем отгоняют этилацетат и выпавший продукт отфильтровывают, промывают спиртом, сушат. Выход ДМНБ составляет 49,8% (от ТМЭ), т.пл. 209-210°С.In a flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, 30 ml of ethyl acetate and 6 ml (4.25 g, 0.05 mol) of tetramethylene (TME) are placed. With stirring and a temperature of 20-24 ° C, a solution of 3.0 ml (4.32 g, 0.047 mol) of nitrogen tetroxide in 30 ml of ethyl acetate is metered in under a layer of a mixture of ethyl acetate with TME for 30 minutes. Further, the temperature is increased to 55-60 ° C for 15-30 minutes and the extract is allowed to stand for 2 hours. Then ethyl acetate is distilled off and the precipitated product is filtered off, washed with alcohol, and dried. The yield of DMNB is 49.8% (of TME), mp 209-210 ° C.
Пример 3.Example 3
Опыт проводят по аналогии с примером 2, используя в качестве растворителя четыреххлористый углерод.The experiment is carried out by analogy with example 2, using carbon tetrachloride as a solvent.
Выход ДМНБ составляет 51,0% (от ТМЭ), т. пл. 209-211°С.The yield of DMNB is 51.0% (of TME), mp 209-211 ° C.
Пример 4.Example 4
В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают 30 мл гексана и 6 мл (4,25 г, 0,05 моль) тетраметилэтилена (ТМЭ). При перемешивании и температуре 20÷24°С дозируют под слой смеси гексана с ТМЭ раствор 3,0 мл (4,32 г, 0,047 моль) четырехокиси азота в 30 мл гексана в течение 30 мин. Далее температуру в течение 15-30 мин повышают до 55÷60°С и дают выдержку в течение 2 часов. Выпавший продукт отфильтровывают, промывают спиртом, сушат. Выход ДМНБ составляет 43,8% (от ТМЭ), т. пл. 209-211°С.In a flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, 30 ml of hexane and 6 ml (4.25 g, 0.05 mol) of tetramethylene (TME) are placed. With stirring and a temperature of 20 ÷ 24 ° C, a solution of 3.0 ml (4.32 g, 0.047 mol) of nitrogen tetroxide in 30 ml of hexane is metered in under a layer of a mixture of hexane with TME for 30 minutes. Next, the temperature is increased to 55 ÷ 60 ° C for 15-30 minutes and the extract is held for 2 hours. The precipitated product is filtered off, washed with alcohol, and dried. The yield of DMNB is 43.8% (from TME), mp 209-211 ° C.
Пример 5.Example 5
Опыт проводят по аналогии с примером 4, используя в качестве растворителя нефрас 80/120.The experiment is carried out by analogy with example 4, using nephras 80/120 as a solvent.
Выход ДМНБ составляет 42,7% (от ТМЭ), т. пл. 209-210°С.The yield of DMNB is 42.7% (from TME), mp 209-210 ° C.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010117488/04A RU2436763C1 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Method of producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010117488/04A RU2436763C1 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Method of producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2436763C1 true RU2436763C1 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010117488/04A RU2436763C1 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Method of producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2436763C1 (en) |
-
2010
- 2010-04-30 RU RU2010117488/04A patent/RU2436763C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Michael A. and Carlson G.H. On 1, 2- and 1,4-addition. V.Nitrogen Tetroxide and Tetramethylethylene, Journal of Organic Chemistry, 1940, vol.5, p.14-23. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | ortho-Amide-directed 2, 4-dibromohydration of conjugated enynes | |
Huang et al. | A facile synthesis of β-amino carbonyl compounds through an aza-Michael addition reaction under solvent-free conditions | |
Schnürch et al. | A facile and green synthetic route to boronic acid esters utilizing mechanochemistry | |
Allendörfer et al. | Nucleophilic ring-opening reaction of benzoxazinones—access to o-amino-2, 2, 2-trifluoroacetophenones | |
Robson et al. | The synthesis of secondary nitramines by the nitrolysis of N, N-disubstituted amides | |
JP7084937B2 (en) | How to make efavirenz | |
EP3201171B1 (en) | Method of preparing intermediate of salmeterol | |
JP6383492B2 (en) | Telescoping synthesis of 2-methoxymethyl-p-phenylenediamine | |
Luk’yanov et al. | Bis (nitro-and polynitromethyl-ONN-azoxy) azoxyfurazans and some of their derivatives | |
RU2436763C1 (en) | Method of producing 2,3-dimethyl-2,3-dinitrobutane | |
EP3196189B1 (en) | Method for producing 2-amino-substituted benzaldehyde compound | |
Zelenov et al. | Generation of oxodiazonium ions 3. Synthesis of [1, 2, 5] oxadiazolo [3, 4-c] cinnoline-1, 5-dioxides | |
JP6952974B2 (en) | Method for producing amide compound | |
TWI670255B (en) | Process for the preparation of halo-substituted benzenes | |
RU2557552C1 (en) | 3,3'-bis(fluorodinitromethyl-onn-azoxyfurazanyl)furoxane and method of obtaining thereof | |
ES2686782T3 (en) | Production method of an alpha-hydroxy ester compound | |
CN102464626B (en) | Method for preparing 5-(4-(N,N-diphenyl-amino) phenmethylene)-3-(2-phenethyl)-2,4-oxazolidinedione | |
RU2378251C1 (en) | Secondary nitramine synthesis method | |
CA2912334C (en) | New process to make non nucleosidal reverse transcriptase inhibitors (nnrti) for the treatment of hiv | |
CN103613513A (en) | Milnacipran hydrochloride intermediate as well as preparation method and application thereof | |
RU2581050C1 (en) | Bis(fluorodinythromethyl-onn-azoxy)azoxyfurazan and preparation method thereof | |
RU2610282C1 (en) | Method for producing primary aliphatic nitramines | |
JP2017149687A (en) | O-benzenesulfonyl-acetohydroxamic acid ester derivative and manufacturing method of nitryl compound | |
JP6433809B2 (en) | Process for producing 1- (3-hydroxymethylpyridyl-2-)-2-phenyl-4-methylpiperazine | |
JP2016108332A (en) | Method for producing amino compound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130215 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140501 |