Способ получения кетазинов

САНИРЕТЕНЙОМУ СВИДЕТЕПЬОВУ ЬГ 2 О циалистически Республик) Приоритс Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытий(088.8) 5.0 ВОллстеп Опуоликовацо Дата опуолцк 977с сЭ. Е. Маккавеева, Е. Я. Пцева, Л. П. Селютцца, Л. Я. Дмитриева В. И. Рыбкина, И. Г. Железнякова, 1 О. И. Рыжков и О. А. Пика 1) Заявцтсл 4) СПОСОБ 1 ЕИИЯ КЕТАЗИНОВ Изобретение относится к усовсршецствованному способу получения кстазицов, которые используются в качестве исходных продуктов в химических синтезах, в частности,как исходное сырье для получения идразццгидрата и его производных.В литератусре описаны различные способыполучения кетазицов путем окпслсция аммиака перекисью водорода в присутствии кяр 10боцильцых соединений, цитрцлов, стаоцлцзаторов перекиси водорода и катализаторовокисления 11 - 2.Известен также способ получения кстазццов взаимодействием аммиака, кетоа и перекиси водорода в присутствии ццтрцла, ка15тализатора окисления и стабилизатора перекиси водорода. Исходные комцоцецгь Ввод"Гво взаимодействие в соотцошеццях:КНз: Н;О. до 10;ццтрил: Н 202 до 10,кето,и: 1.1,0 до 2,5;температура 0 - 100 С, давлсццс до 10 атм.Процесс ведется в среде растворителя, в качестве которого примсцяются спирты, В качестве катализаторов примсцяют оргаццческцс 25и неоргаи 5 ческие кислоты (вольфрамовую,молибденовую, уксусную и др.), а тактке соли этих кислот и аммония или щелочных металлов, В качестве стабилизатора псрскпсцВодорода используют трилоц Б (натриевую 31 со.ть этплсцлпямццтстрауксусноц кислоты), цлц фосфорную кислоту и сс соли 3. Однако пцзк 2 я скорость еГО п 110 тскяцця (Время ПРОТСКЯЦЯ РС,КЦп,с - 9 Ч) П 1 ЦВОДЦТ К ПОТС- рям псрскцсц водорода ца посючцыс реакции, Ввиду ;его В.:хсл катазцца по псрскпсц водорода цс црсвышаст 70 - -80 Оо.( ПЦСЫВЯ;0 С; Соб По,.с,Сси КСТЯЗ:ПОВ Взамодсйствцсм аммиака ц кстоцов с псрсксыо водорода В присутствии цптрцлоз, каТс 1;ЦЗЯТОР 2 ОК,С,".СЦЦ 51 Ц СТЯОИЛЦЗЯТОРЯ ПСРС. кцсц Водорода рц 0 в -100 С ь срслс спирта, ЦЯПРЦ:1 СР:сСТЯОЛ . В ПРСУТСТ 1 ИЦ ОЕСЦЦЛРО( З,1 с 11В качсс.ьс окспгцлропсрскцсц испо.Взуют оксццлропсрск.сп ялкплов с длццоц углеролио Пспочс.ц От 2 до 6 атомов углспола, цяпрцмср 01 сц Влросрекисц цзопроццля, бутцл 2, Гсксцл 2, пцклОГс 1 сцл 2. ОксцГцлропсс ЦСЬ ВВОТЦТС 51 ОДЦОВПСМСЦПО С ПСРСКЦСЬ 0 ВО- лорО:я 13, ког 1 сст 1 с 0,05 -Всс., (От Всса РСЯК 1 споп; О СМС".1, ВЗСЛСЦЦС СС .сожет ПРОЦЗВОЛПГЬСЯ СЛЦ.ОВРС.сСи:О, ППаисСР, В ,аЧЯссВОЦСССЯ ЦЛП 1 СПВСЧЫВО ВСОТ. С ДРТ ГЦ,Ц КОПОСссСЦ.В Ксс сС СТ ВС К С ТС В ЦС . с 1 Г С Вес 1". О Ц С" ПО; )ЗСсОТ ЯСТО, сс Т ОП, М СТПЛЭТЦЛКСТОЦ, ГСКСсп 01:, ЦЦСЛО СКСс 1101 с, 1.0 1 сРСЛПО 1 ТЦТС,1 ЬЦСС ЦРЦМ, ПЯОТ Я ПОТОП Ц:СТПЛЭ 11 Г КСТОЦ. КЯК 00 СС ссЛобиС Ц ЛОСТПЦЬ,С. 1 ХРОМС ТОГО 1,С 561720тазины, образованные из этих кетонов, проще перерабатывать на другие продукты.В способе могут применяться различные нитрилы, но предпочтительно используют низкокипящис нитрилы (например, ацстонитрил), как болсе реакционноспособпые и легкоотдслясмые из реакционной смеси. В качестве стаоилизаторов перекиси водорода в этом процессе могут применяться трилон Б (натриевая соль этнлендиаминтетрауксусной кислоты), фосфорная кислота и ее соли и др. В качестве катализатора окисления можно использовать органические и неорганические кислоты и их соли аммония или щелочных металлов,П р и м е р 1. В раствор, содержащий 67,15 г метанола, 35,55 г ацетона, 0,5 г трилона Б, 17,22 г ацетопитрила, 0,08 г уксусной кислоты и 20,6 г аммиака подают 8,50 г (0,25 моль) НО, считая на 100%, в виде 30,8%-ного водного раствора и 1,23 г оксигидроперекиси изопропила. Молярпые соотношения компонентов НО: метанол: ацетон: : нитрил: аммиак составляют 1: 8,4: 2,44: : 1,7: 4,8. При нагреве до 50 С реакция завершается за 6 ч. Образуется 24 г (0,214 моль) диметилкстазппа (ДМКЛ).Средняя скорость накопления кетазина (скорость реакции) 2,4%1 ч, выход ДМКА, считал на загруженную перекись водорода, 85,3%. Количество оксигидропсрскиси составляет 0,8 вес. % (от веса реакционной массы),П р и м е р 2. Раствор, содержащий 67,15 г метанола, 35,55 г ацетона, 0,5 г трилона Б, 17,22 г ацетонитрила, 0,08 г уксусной кислоты, 20,8 г аммиака подвергают действию перекиси водорода, добавляя ее в количестве 8,05 г 1-1,0, (0,237 моль) в виде 30%-ного раствора. Оксигндроперскиси не добавляют, Мо гярные соотношения компонентов НО: : метанол: ацетон: нитрил: аммиак составляет 1: 8,9: 2,7: 1,8: 5,2. Смесь нагревают до 50 С и ведут реакцию в течение 6 ч при перемешивании, 11 о окончании опыта в реакционной смеси найдено 11,08 г (0,099 моль) диметилкетазина (ДМКЛ). Следовательно, скорость образования (накопления) кетазина составляет в среднем 1,1%ч, выход ДМКА, считая на загруженную 1-10, 41,8%. Пр и мер 3, В раствор, содсржащий метанол, ацетон, трилон Б, ацетонитрил, уксусную кислоту и аммиак в тех же количествах, что и в примере 2, добавляют 7,83 г (0,23 моль) перекиси водорода в виде 70%- ного раствора. Оксигидроперекись не добавляют. После 8 ч выдержки при 50 С и перемсшивании получают 18,87 г (0,168 моль) ДМКА, Следоватс; ьно, скорость образоьания кетазина составляет 1,55%,ч; выход ДМКЛ по загруженной 11,:02 (,э,9%,Мольное соотношение компонентов НО . : метанол: ацетон: нитрил: аммиак составляет 1: 9,1: 2,65: 1,8; 5,3. 20 20 30 35 40 45 50 чПример 4, В раствор, содержащий 67,15 г метанола, 27,65 г ацетона, 0,5 г трилона Б, 8,61 г ацетонитрила, 0,08 г уксусной кислоты и 17,9 г аммиака, подают 7,4 г (0,218 моль) 100%-ной 1-10 в виде 70%-ного раствора, Молярные соотношения компонентов НО, : метанол: ацетон; питрил: аммиак - 1: 9,6; : 2,18; 1,0; 4,8. Оксигидроперекись не вводят, Далее нагревают смесь до 50 С и после 8 ч реакции получают 18,25 г (0,163 моль) ДМКЛ.Расчет показывает, что скорость накопления ДМКА составляет 1,72%/ч, выходДМКА 74,8% по загруженной Н,О,Приме,р 5, В раствор, содержащий метанол, ацетон, трилон Б, ацетонитрил, уксусную кислоту и аммиак в тех же количествах, что и в примере 4 добавляют 7,24 г (0,212 моль) 100% -ной НОь но в виде 44,7%-ного раствора и 0,6 г оксигидроперекиси изопропила, что составляет 0,4 вес. % (от веса реакционной смеси). Молярные соотношения НО, метанол; ацетон: нитрил; : аммиак составляет 1: 9,9: 2,9: 2,0; 5,7. После 5 ч выдержки при 50 С и перемешивании получают 20,76 г (0,185 моль) ДМКЛ. Следовательно, выход ДМКА составляет 87,5%, скорость накопления ДМКЛ равняется в среднем 2,64%/ч.П р и м е р 6. К раствору, содержащему в тех же количествах, что и в примере 5 метанол, ацетон, трилон Б, ацетонитрил, уксусную кислоту и аммиак, подают 8 88 г (0,26 моль) 100%-ной НгО. Молярные соотношения компонентов составляют соответственно 1; 8,1: 2,4: 1,6: 4,7, Дополнительно вводят 1,3 г оксигидроперекиси втор-бутила, Количество последней составляет 0,8 вес. % (от веса реакционной смеси). При 50 С реакцию завершают через б ч и получают 24,7 г (0,221 моль) ДМКА. Выход кетазина составляет 85% по загруженной перекиси водорода, скорость его накопления составляет 2,43% ч.Г 1 р имер 7. Повторяют опыт по примеру 1, сохраняя те же соотношения исходных компонентов. Г 1 ерекиси водорода добавляют 8,5 г (0,250 моль), Оксигидроперекись изопропила вводят в количестве 0,1 вес. % (от веса реакционной смеси), Нагревают до 50 С и через 6 ч получают 23,6 г (0,210 моль) кетазина. Выход ДМКА составляет 84%, скорость его накопления 2,32%/ч. П р и м е р 8. В условиях примера 1 вводят НО в количестве 8,36 г (0,246 моль) и оксигидроперекись изопропила в количестве 1,4 вес. % (от веса реакционной смеси), За 5 ч получают 24 г (0,214 моль) ДМКА, Отсюда выходМКА составляет 87% по 140, скорость накопления 2,8%/ч.11 р и мер 9. В условиях примера 1, но с метилэтилкетоном вместо ацетона добавляют перекись водорода в количестве 8,30 г (0,244 моль) и оксигидроперекись изопропила в количестве 1,4 вес, % (от веса реакционно56720 го раствора). За время реакции 6 ч получают 29 г 10,207 моль) метилэтилкстазина, что соответствует выходу его 85%. Скорость накопления кетазина составляет 2,84%/ч.П р и м с р 10. Повторяют опыт по примеру 1, но заменяют ацетонптрил на 1 з-мстоксипропиоцитрил в количестве 72,5 г, сохраняя молярныс соотношения компонентов. Проводят процесс при 50 С в течение 5,5 ч и получают 2 оь г ДМКА 10,223 моль), что соответствует выходу 88% по 1-1 Ов и скорости реакции о 2,23%, с).Данные, представленные в примерах, сведс:(ы в таблицу. 1(оличество кетаз( нао г моль г моль Без добавки оксигидроперекиси 11,118,8718 25 0,099 0,168 0,163 168,1 0,2370,230,218 8,057,837,4 41,8 73,2 74,8 30 70 70 1,55 152,5 132,5 1,72 42 Среднее 63,3 С добавкой оксигидропсрскиси 0,21 4 0,185 0,221 0,21 8,57,248,88 0,250,2120,26 85,3 2, 6.1 0,25 8,5 8,36 0,2160,2440,25 0,214 0,207 8,308,5 29,0 170,0 203,9 5,5 25,0 0,223 Среднее 86,1 Оксигидроперекись является эффективным средством ускорения реакции и повышения выхода кетазица. Так, введение этой добавки увеличивает скорость образования кетазица в среднем почти в 1,8 раза, с 1,42 до 2,52%/ч; выход хке кетазина за счет действия оксигидроперекиси повышается в среднем с 63,3 до 86%, т. с. более, чем на 20 абс. %, и кроме того позволяет использовать низкопроцентные растворы перекиси водорода, цапример 30%-ный раствор,щи й с я тем, что, с целью повышения выходацелевого продукта и интенсификации процес 10 са, последнии проводят в присутствии оксигидроперекцсп алкцла, содержащего 2 - 6атомов углерода.2. Способ по п. 1, отл ич а ющпйс я тем,что окспгидроперскпсь алкпла вводят в ко 15 личсствс 0,05 - 2,0 вес. % (от веса реакционной смеси),Источники информации,принятые во внимание прц экспертизе20 1. Патсцт Франции, 2128021, кл. С 07 С109, 00, 1970,2. Патент Франции, 2092734, кл. С 07 С109,00, 1971.3. Вь)локеццая заявка ФРГ, 2217229, кл.25 12 о 22, 1972. фор мула изо бр стен ия1. Способ получения кетазицов взаимодействием аммиака, кетона и перекиси водорода в присутствии нитрила, катализатора окисления и стабилизатора перекиси водорода при 0 - 100 С в среде спирта, отлцчаюСоставитель С. Ернии(нкина Тсхрсд 3. ТаранснкоРедактор Л. Иовожилова 1(о 11;ктор Л. Денискина Заказ 1691,2 1 зд. М 554 Тираж 563 ППО Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открыт(и( 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4,5