Способ получения нитромезитилена

СОЮЗ СОВЕТСКИ КСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2535 С 07 С 205 06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРОМЕЗИТИЛЕНА(57) Использование изобретения: в качествепромежуточного продукта в синтезе красителей или лекарственных препаратов, Сущность изобретения: продуктнитромезитилен, выход 81,4. Реагент 1:меэитилен. Реагент 2: дымящая азотнаякислота. Условия реакции; в присутствии катализатора - активирован ного асканитабентонита в среде четыреххлористогоуглерода или гексана при 20-25 С, молярном соотношении реагента 1 и реагента2 1: 1,95, массовом соотношении реагента 1йкатализатора 1:3,1. 1 табл. л. %24 кий инс ССР ина, Э.А иВ,Г,Ш кий инс органичес Зубков, 8,С, Кобубинитут органическойф йагапц Я.С.,. Огц. активированн ый Фольга978)тони 2, коГда ни нита-бенто щества в 90,5, мез меэитилен Асканит-бентонит, как катализатор нитрования мезитилена, можно испольэоватьдо 5 раз, хотя при этом наблюдается тенденция к уменьшению его активности и снижению отношения моно- и динитропродуктов(см. примеры 12-15),8 примере 16 показана воэможность использования "возвратного" ССц для извлечения продуктов нитрования, кроме того,этот опыт проведен на загрузках, увеличенных в 10 раз.Предлагаемый способ нитрования мезитилена имеет следующие существенныеотличия от способа-прототипа:проведение процесса в присутствии асканита-бентонита в качестве твердого катализатора; ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Новосибирсхимии СО АН С(73) Новосибирхимии СО РАН(56) ОаЬ С.А., МСпегл 43, 4628Асканит-бО СТ-12-86-8 Изобретение относится к способу получения нитромезитилена, который используется как полупродукт в синтезе кислотных антрахиноновых красителей и лекарственных препаратов.Цель изобретения - повышение экономичности способа получения нитромезитилена и увеличение выхода целевого продукта.Указанная цель достигается нитрованием меэитилена дымящей азотной кислотой в присутствии твердого кислотного катализатора - асканита-бентонита активированного при комнатной температуре в среде органического растворителя (гексан, четыреххлористый угрерод) при мольном соотношении меэитилен;НАВОЗ, равном 1:1,95; и массовом соотношении мезитилен;катализатор, равном 1:3,1. При этом достигается высокий выход нитромезитилена (90), высокая селективность мононитрования по отношению к динитрованию (12-17:1), (см. примеры 1, 3 и 16 по сравнению с примером рование проводилось беэ аскаита). Содержание основного веродукте нитрования достигает тилена остается 4,3, динитрообразуется только 5,2,.проведение реакции нитрования при комнатной температуре (20 - 25 С);проведение процесса в гексане и четыреххлористом углероде в качестве органических растворителей.П р и м е р 1, К суспензии 5,0 г асканитвентеннтв 10 СТ 113-12-88.82), высушенного при 150 С в течение 12-16 ч (влага 1-2), в 50 мл СС 14 добавили при раэмешивании в течение 10-15 мин 1,15 мл (2,70 10 моль) дымящей азотной кислоты (СОВ - 95,2). Размешивание продолжали еще 5 мин, Затем к размешиваемой смесидобавили одномоментно 1,6 г (1,35 10 моль мезитилена, при этом температура реакционной смеси поднимается на 5-6 С. Постепенно, втечение ЗО - 40 мин температура смеси понижается до комнатной (20- 25 С), рвзмешивание при этой температуре продолжали в течение 5 час с момента прибавления мезитилена, После окончания выдержки асканит-бентонит отфильтровали и промыли его СС 4 (350 мл) для извлечения продуктов нитрования, Полученный раствор промыли водой (ЗбО мл) и сушили над поташом или безводным углекислым натрием. После удаления растворителя на ротационном испарителе получили 2,1 г продукта, состав которого по данным ГЖХ приведен в таблице.П р и м е р 2. К размешиваемой смеси 1,15 мл (2,70 10 моль) дымящей азотной кислоты (СОВ - 95,2(1) в 40 мл СС 4 добавили по частям в течение 10 мин 1,6 г(1,35 10 моль) мезитилейа в 10 мл СС 14. Наблюдали подъем температуры реакционной смеси на 5 С, затем в течение 30 мин температура смеси понизилась до комнатной, Размешивание продолжали в течение 5 час. Реакционную смесь обработали как в примере 1 после фильтрации, получили 2,09 г продукта, состав приведен в таблице. П р и м е р ы 3-5. Нитрование меэитилена проводили как в примере 1, используя в качестве растворителей при нитровании гексан, хлороформ и хлористый метилен.П р и м е р 6 - 9 иллюстрируют влияние изменения мольного соотношения мезитилен: НИОз и весового отношения мезитилен; катализатор на выход нитромеэитилена и селективность мононитрования по отношению к динитрованию.П р и м е р ы 10 - 11. Нитрование мезитилена проводили как в примере 1, но раэмешивание после прибавления мезитилена5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проводили, соответственно. при 15 ОС и30 С.П р и м е р ы 12-15 показывают воэможность последовательного использования асканита-бентонита 2-й, З-й, 4-й и 5-й раэпосле предварительного высушивания егопри 150 С до влажности 1 - 2,П р и м е р 16, К суспензии 50 г асканита-бентонита (влага 1,5) в 250 мл ССд добавили при размешивании 11,5 мл (2,7010 моль) дымящей азотной кислоты (СОВ- 95,27 ь) в течение 15 мин. Размешивалисмесь еще 5 мин, затем к этой смеси добавили в один прием 16 г (1,35 10 моль)мезитилена. Реакционную смесь сразу после прибавления меэитилена охлаждали водой со льдом в течение 30 мин, чтобытемпература смеси не поднималась выше35 С. Затем охлаждение прекращали и продолжали раэмешивание реакционной смесипри комнатной температуре в течение 5 ч смомента прибавления мезитилена. По окончании выдержки реакционную смесь обработали как в примере 1, взяв для извлеченийпродуктов нитрования 600 мл "возвратного"СС 4 (311200 мл), получили 22,0 г продукта,состав приведен в таблице.Таким образом, предложен удобный иэффективный способ нитрования мезитилена дымящей азотной кислотой в присутствии доступного и дешевого твердогокатализатора - асканита-бентонита в средеорганического растворителя (гексан, четыреххлористый углерод) при комнатной температуре. При этом достигается высокий,выход нитромезитилена ( 9078) и высокоеотношение моно- к динитрованию (12-17:1)при большой степени превращения исходного мезитилена(9572). Предложенный способ нитрования не требует водно-щелочнойобработки реакционной смеси после нитрования и позволяет избежать образованиябольшого количества кислотных стоков, что.в значительной степени улучшает экологические параметры процесса.Формула изобретенияСпособ получения нитромеэитиленанитрованием мезитилена дымящей азотнойкислотой в присутствии твердого катализатора, отл ич а ю щи Я с я тем, что в качестветвердого катализатора используют асканитбентонит активированный и процесс ведутпри молярном соотношении мезитилен:азотная кислота, равном 1:1,95, имассовом соотношении мезитилен;катализатор,равном 1:3,1, при 20-25 С в среде четыреххлористого углерода или гексана,О и) СЧ О 0 О СЧ ф 0 В 0ОВ О Л СО ОЪ (О 0 В Л, СЧ Сщ О СЧ В Л О О СЧ0 ф с 5 мъ в Ф 0 м О 1 ф 0 ф ф мщ Ф в Ь"В 0 ф О СЧСО Л ф ф СО СО СО СО Л СО 0 0 0 0 0 О СЧ 0 0 0 0 0 ОщощощОЪОщЛ ОщВОщощсщ оооооооооооо счч фО О ЯО О О О О О О О О О ОО О Фе ООО О О О О О О О О О ОО О щ Фщщ щщщ 1 Ф% Фщщ у . ,р ф 0 ОЛфВО счМ 0 г г г г г г