Способ получения 2, 3-диоксибензойной кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХ оСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 50 4 С 07 С 65 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У 42сударственный к,Я инште 7(088.8)Нус 1 гоху 1 аг 1 оп ой11 цшдпагей сЬ 1 огорЕ вцрегохЫе.1975, 35, 355.етельство СССРО С 65/01, 1981. ЕНИЯ 2,3-ДИОКСИем гидроксили(54)(57) СПОСОБ П БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) На 111 юе 11 В.р-СоцшапасЫ Ъу 11 авгв. ТЬе го 1 е оЕцг. Л. В.осйеш,Авторское свидУ 1003512, кл. С ЯО 1351918 А 1 рования салициловой кислоты в кислом5 10-5 10 М водном растворе метилсульфата М-метилфеназиния принагревании с последующей фильтрациейреакционной смеси и зкстрагированием конечного продукта из фильтратахлороформом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, а также удешевленияцелевого продукта, гидроксилированиесалициловой кислоты проводят в присутствии гидразингидрата и никеляРенея при 40-60 С и рН 2,0-5,5, примассовом соотношении салициловаякислота:гидразин-гидрат:никель Ренея1:(0,09-1,5):(0,03-0,05) соответственно.1 13519Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 2,3-диоксибензойной, кислоты, которая является фактором роста для некоторых микроорганизмов и проявляет в 3-5 раз более высокую антиревматическую активность и меньшую токсичность, чем салицилат натрия, а также является ценным исход О ным веществом для синтеза о-пиперониловой кислоты, некоторых алкалондов, бактериальных пигментов, хлорорафина и других соединений.Известен способ получения 2,3-ди оксибензойной кислоты, основанный на гидроксилирование салициловой кислоты смесью метилсульфата И-.метилфеназиния и восстановленным никотинамидадениндинуклеотидом,(НАДН) при 20 30 С в темноте при рН 4,5-3,5. Об-. разующуюся кислоту отделяют, экстрагируют реакционную смесь эфиром и разделяя хроматографически полученный экстракт. Этот способ протекает 25 при комнатных температурах, без использования вредных вещств, однако из-за дороговизны применяемого реагента НАДН отечественная промышленность не выпускает) и его недос тупности, а также сложности разделения экстракта (ввиду необходимости применения хроматографирования) описанный метод не имеет препаративного значения. 35Наиболее близким по техническойсущности и доСтигаемым результатам является способ получения 2,3-диоксибензойной кислоты путем гидрокси 1 лирования салициловой кислоты в те чение 3-5 ч.волокнистой целлюлозой, модифицированной восстановленным никотинамидом (полимер), с предварительной ее обработкой в течение 3 - 7 ч 0,5-0,05 мМ раствором метилсуль фата М-метилфеназиния с последующей фильтрацией реакционной смеси и экстрагированием конечного продукта из фильтрата хлороформом. Однако этот способ технологически сложен и требу ет для своего осуществления длительного времени, так как применяемая для гидроксилирования волокнистая целлюлоза модицифированная восстановленным никотинамидом (полимер), получается путем многочасового (70- 72 ч) 3-стадийного синтеза, в котором ввод никотинамидной группы в количестве более чем 0,2-0,5 ммоль/г 18связан со значительными технологическими трудностями, Кроме того, полученный полимер необходимо перед гидроксилированием подвергнуть предварительной обработке в течение 3 7 ч раствором.метилсульфата И-метилфеназиния (4-я стадия синтеза). Та-, ким образом, весь процесс получения 2,3-диоксибензойной кислоты вместе со временем получения исходного продукта протекает в 5-стадийном синтезе за 75-84 ч.Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса получения 2-,3- -диоксибензойной кислоты, а также удушевление целевого продукта.Поставленная цель достигается тем, что способом получение 2,3-диоксибензойной кислоты осуществляют путем гидроксилирования салициловой кислоты гидразин-гидратом и никелем Ренея при массовом соотношении 1:0,09-1,5:0,03-0,05 соответственно, температуре 40-60 С и рН 2,0-5,5 в водном 5 10 з - 50 10. М растворе метилсульфата М-метилфеназиния, Время проведение процесса 3-5 ч.П р и м е р 1. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной О, 1 М соляной кислотой до рН 20 и добавляют 50 мл 5 10 М свежеприготовленного водного раствора метилсульфата М-метилфеназиния, добавляют также 1,3 г гидразин-гидрата и подогревают до 40 С, затем добавляют 0,04 г никеля Ренея, Реакционную смесь перемешивают при 40 С в течение 3 ч, Затем реакционную смесь экстрагируют. 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют, Получают 1,08 г (70 ) белого кристаллического вещества с т,пл. 203-204 С, ММ 154.Найдено,: С 54,48; Н 3,90СНОВычислено, %: С 54,54, Н 3,89.Весовое соотношение салициловая кислота; гидразин гидрат: никель Ренея 1:09:03.П р и м е р 2, 1,38 г салицило" вой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1 М соляной кислоты до рН 40 и добавляют 10. мл 510 М свежеприготовленного водного раствора метилсульфата И-метилфеназиния и 1,56 г гндразин-гидрата и подогревают до 50 С, после этого добавляют135191 10 Параметры синтеза Пример 3,0 4,0 4,0 5;0 Время, чрН средыТемпература, С 2,0 4,0 55 3,0 50 40 60 50 50 10 10 1,3 1,56 2,08 1,56 0,06 0,07 0,04 0,05 1,31 1,08 1, 08 1,37 Выход, 7 70 85 70 90 108 131 108 137 3,0 0,06 г никеля Ренея. Реакционную смесь перемешивают при 50 С в течение 4 ч, затем экстрагируют 50 мл хлороформа, экстракт упаривают до объема 3 мл, охлаждают и фильтруют. Получают 1,31 г (853) белого кристаллического вещества с т.пл. 203-204 С.Весовое соотношение салициловой кислоты;гидразин гидрата:никеля Ре" нея 1:1,1:0,04. П р и м е р 3. 1,38 г салициловой кислоты растворяют в 90 мл воды, подкисленной 0,1 М соляной кислоты до рН 5,5 и добавляют 5 мл 5 10 М3 свежеприготовленного водного раствора метилеульфата Я-метилфеназиния, 1 Количество метилсульфата метилфеназиния, мл 10 М раствора Количество гидразин гидрата, г Количество никеля Ренея, г Выход 2,3-диоксибензойнойкислоты, гВыход, г/10 л реакционнойсмеси Выход, г/10 л реакционнойсмеси (по.известному) При проведении гидроксилирования салициловой кислотой, гидразин-гидратом и никелем Ренея удается достичь каталитического расщепления применяемых реагентов, при этой выделяющийся водород восстанавливает в 842,08 г гидразин гидрата и подогревают до 60.С, затем добавляют 0,07 гникеля Ренея. Реакционную смесь переомешивают при 60 С в течение 5 ч,затем экстрагируют 50 мл хлороформа,экстракт упаривают до объема 3 мл,затем охлаждают и фильтруют. Получают 1,08 г (70 Ж) белого кристаллического вещества с т.пл, 203-204 С.Весовое соотношение салициловаякислота:гидраэин гидрат;никель Ренея 1:1,5:0,05П р и м е р 4. Проводят аналогично примеру 2 при рН 3,0 с 0,6 гникеля Ренея.Результаты опытов приведены втаблице, активную форму метилсульфат Б-метилфеназиния, который присутствует в качестве катализатора. Этот химический процесс позволяет проводить реакцию получения 2,3-диоксибензойной кислоты в одну стадию (3-5 ч), ис1351 Составитель М.КулишТехред Д.Сердюкова Корректор М.Максимишинец Редактор М.Недолуженко Заказ 5537/20 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пользуя недорогие и широкодоступныереагенты, которые возможно послерегенерации использовать повторноКроме того, использование в качествевосстановителя никеля Ренея и гидразин-гидрата позволяет повысить концентрацию исходного раствора сали 9186циловой кислоты до насьпцения (можно применять и суспензию), что позволяет достичь (примерно в 50 раз) экономии объема аппаратуры, воды и реаген- тов на .экстрагирование, а также электроэнергии на выпаривание экстракта.