Способ получения 2-фенилбензоксазола

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 А 1 5 С 07 О 263/57 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ 2 Н На чертеже пред организации техноло получения ФЗС - 3, где смешения реагентов и основного синтеза; авлена блок-схема ческого процесса еакторслужит для роведения реакции изобретения является уп ского процесса и разра промышленной техноло нилбенэоксаэола; повыш ого соединения при со еспечении возможности производства; сокраще пользуемых раствори хся отходов производств роще ние ботка на гии поление чиранении утилиза ние колителей и ит для фильтраот твердого осутилиэацию с ьэования: ромежуточного ра ФЗС - 3 и до аритель;(56) Хейн, Альхейм, Леватт, Применениеполифосфорной кислоты в синтезе 2-арил и2-алкилэамещенных бензимидазолов, бензоксазолов и бенэтиаэолов, 1. Атег, Сйегп,Яос., 1957. ч. 79, М 2, 427-429.Авторское свидетельство СССРМ 148414, кл, С 07 О 263/56, 1961,Патент США М 3585208,кл. 260-307, опублик, 1971,Патент США М 3772309,кл, С 07 б 49/38, опублик. 1973.Авторское свидетельство СССРМ 732259, кл, С 07 О 235/18, 1.977,Баранов С.В. и др, Получение 2-фенилбенэоксазола. Масло-жировая и ромышленность, 1986, Гч. 11, с, 25. Иэобре ческой хими номуспособ(ФЗС-З),Целью технологиче его основе учения 2-фе стоты целее выхода и об ции отходов чества ис обраэующи(57) Использование: в качестве фитоэащитного препарата. Сущность изобретения: продукт - 2-фенилбензоксаэол. БФ С 12 Н 980, выход 78,50 ь, т.пл. 101,5-102 С, Реагент 1: о-аминофенол. Реагент 2: бензойная кислота, Условия реакции: в присутствии борной кислоты в среде ксилола при повышенной температуре с последующей отгонкой ксилола и псевдосублимацией целевого продукта в аппарате непрерывного действия при температуре поверхности нагрева 230- 250 С и поверхности конденсации 10 - 95 С, 1 ил., 1 табл.- вакуум-воронка 1 служ ции ксилольного раствора татка, направляемого на целью его повторного испол- сборник 1 служит для и приема ксилольного раство зировки его в роторный исп- роторный испаритель служит для отгонки ксилола, возвращаемого после восполнения естественных потерь в технологический цикл, и подачи расплава ФЗС - 3 - сырца в аппаратублиматор;- аппарат-сублиматор служит для получения товарного продукта;- сборник 2 служит для приема отогнан- ного ксилола, замера его и возобновления естественных потерь перед подачей в технологический цикл;- сборник 3 служит для сбора отходов производства (выделяющейся в результате реакции воды, кубового остатка после проведения псевдосублимации продуктасырца и пр.), направляемых впоследствии на уничтожение методом сжигания,Процесс осуществляют следующим образом. При этом на выход, качество продукта и обеспечение возможности создания замкнутого производства оказывают влияние как режимы заявляемого технологического процесса, так и органиэация материальных потоков, отраженная в блоксхеме на чертеже. П р и м е р 1, В реактор 1 загружаютпоследовательно 60 мл ксилола, 13,4 г (0,11 моль) бензойной кислоты, 10,9 г (0,1 моль) о-аминофенола и 1,5 г (0,02 моль) борной кислоты, Реакционную массу доводят до кипения и выдерживают при кипении (температура в кубе 140 - 150"С) 16 - 20 ч, при этом образующиеся в результате реакции 3,6 мл воды удаляют из зоны реакции в виде азеотропа с ксилолом и после конденсации паров в холодильнике отделяют в водоотделителе, при этом ксилол самотеком возвращается в реакционную массу, По завершении реакции основного синтеза ксилольный раствор ФЗСфильтруют от твердого остатка борной кислоты, который после прокаливания и дробления пригоден для возврата его в основной синтез. Отфильтрованный ксилольныйраствор ФЗС - Знаправляют в роторный испаритель для отгонки ксилола от продукта-сырца. При этом выделяют 15,7 г (79,9) продукта-сырца, коричневого или черного цвета. Отогнанный ксилол постуйает в сборник 2 и после восполнения естественных потерь эа счет летучести и растворимости в расплаве ФЗСвозвращается в реактор 1 на фазу основного синтеза,Продукт-сырец в виде расплава поступает в аппарат сублимации непрерывного действия, где при температуре поверхности нагрева 240"С и температуре поверхности конденсации 1 О С происходит псендосублимация (переход жидкая фаза газ твердая Фаза) 2-фенилбензоксазола При этом снижение температуры поверхности нагрева ниже 230 С приводит к снижению удельной производительности установки на 30-60 , что естественно при водит к увеличению затрат энергоресурсовна единицу продукции и потому является нецелесообразным. В тоже время повышение температуры выше 250 С приводит к резкому увеличению потерь продукта (в 2,5- "0 5 раз) за счет катализа разложения ФЗС под действием находящихся в продукте- сырце примесей. Кроме того, уже при 260 С сублимированный ФЗС - 3 приобретает светло-коричневую окраску и характеризу ется низким качеством (температура плавления 98-100 С, содержание основного вещества 98,83 ), что свидетельствует о возгонке окрашивающих примесей, Таким образом повышение температуры поверх ности нагрева выше 250 С также являетсянецелесообразным.Вместе с тем температура поверхностиконденсации не оказывает такого существенного воздействия ни на качество целево го соединения, ни на производительностьустановки, Однако, снижение температуры ниже 10 С приводит к неоправданному увеличению удельных затрат энергоресурсов и, следовательно, нецелесообразно. Повыше ние же температуры выше 95 С приводит кплавлению целевого соединения на поверхности конденсации, что не только приводит к уменьшению движущей силы процесса псевдосублимации и, следовательно к сни жению производительности установки. но итребует дополнительных затрат по доведению сублимированного ФЗСдо товарного вида, вследствие образования спекшихся конгломератов, что вызывает затруднения 40 при вводе ФЗС - 3 в косметические композиции, Таким образом выбранный диапазон температур 10-95 С является наиболее рациональным.После проведения псевдосублимации 45 получают 15,3 г (78,5 ) чистого 2-фенилбенэоксаэола(ФЗС) белого цвета, температура плавления 101,5 - 102 С, содержание основного вещества 99,98%, влага отсутствует (литературные данные: температура плавления 50 101,5 - 102,5 С, содержание основного вещества не мегее 99,5 , содержание влаги не более 0,5 , цвет от светло-желтого до желтого) и 0,4 г кубового остатка (потери продукта 0,5 о ), который направляется на уничтожение 55 методом сжигания, Производительность установки составляет 1,4 кг/ч м .Другие примеры конкретного выполнения способа, показывающие эффективностьданной технологической схемы и самого способа получения, э также влияние режи1824402 г условии и рььзулвтаты синтеза 2"Сеиилбензоксазоььа Колицестаосмока Теьеьература ловеркюстн озьагрева,Теьеьература повеокности конл/л Уоттьце" КолмцестПроиз водительнос устаноа кмкгц ьгь Потерипродукта, 2 Показатели качества нкодистогоо продукта с кубовым остатГодерьанме основноговевестаа,ТемпераЦвет бодереанме ала- г иродута, г дансацин, еб лерацнн он, г-100 агтлоОрицн. мов процесса на качество целевого соединения, приведены в таблице по результатам работы лабораторной установки.Известно, что наряду с целевым продуктом в реакционной массе образуется и продукт самоконденсации о-аминофенола-феноксаэин, вносящий наряду с более высокомолекулярными побочными соединениями существенный вклад в окраску продукта- сырца. Поскольку структуры феноксазина и 2-фенилбензоксазола близки, то можно было ожидать совместную их сублимацию. Однако, совершенно неожиданно оказалось, что загрязнение 2-фенил-бензоксазола феноксазином (несмотря на его существенно меньший молекулярный вес) наблюдается лишь при температуре выше 260 - 2704 С. Снижение температуры процесса псевдосублимации до 230-250 С не только исключило переход примеси в целевой продукт, но и сохранило удовлетворительную скорость процесса, составляющую в этих условиях около 1,5 кг/м ч.2Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом позволяет выделить следующие достоинства заявляемого способа:принципиально новый подход к очистке готового продукта, а именно псевдосублимацией 2-фенилбензоксаэола в узком интервале температур 230-250 С, что позволяет существенно повысить чистоту целевого соединения и снизить требования, предьявляемые к качеству исходному о-аминофенолапринципиально новая органиэация ма териальных потоков, образующих практически замкнутый экологически чистый цикл, что позволяет достичь упрощения технологического процесса, а также снижения количества отходов производства и используемых рас творителей, и кроме того исключает необходимость проведения трудоемкой фазы регенерации диэтиленгликоля;- заявляемый технологический процессполучения ФЗСможет быть легко реали зован в промышленном производстве.Формула изобретения Способ получения 2-фенилбензоксазола конденсацией о-аминофенола с бенэойной кислотой в присутствии борной кислоты 20 в среде ксилола при повышенной температуре с последующим выделением целевого соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса, сокращения отходов производства, 25 количества используемых растворителей иповышения чистоты целевого соединения, после проведения конденсации и отгонки ксилола выделение целевого продукта проводят путем псевдосублимации в аппарате 30 непрерывного действия при температуреповерхности нагрева 230 - 250 С и температуре поверхности конденсации 10-95 С.1824402 оная кцслоаа Редактор Т. Ходаков ектор М, Тка зводсз венно-издзтельскиЙ ком аз 2214ВНИИПИ Составитель Н. КапитТех ред М. Мор гентэл Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5