Способ получения 2-фенилбензоксазола

(51)5 С 07 О 263/57 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(72) Ю.М.Белоусов, В,В.Кадулин, А.И,Калашников, Т.А.Суханова и О,Г.Бокова (56) 1. Хейн, Альхейм, Леватт "Применение полифосфорной кислоты в синтезе 2-арил- и 2-алкил рамещенных бензимидазолов, бензоксазолов и бензтиазолов, 3. А(пег.СЬегп,Яос., 1957, ч,79, М 2, р, 427-9.2. Авторское свидетельство СССР М 148414, кл. С,07 О 263/56, 1961.3, Патент США М 3585208, кл. 260-307, опубл, 1971.4, Патент США гя 3772309, кл. С 07 б 49/38, опубл. 1073.5. Авторское свидетельство СССР М 732259, кл. С 07 О 235/18, 1977.6, Баранов С.В. и др. Получение 2-фенилбензоксазола. Мало-жировая промышл., 1986 г, Р 11, с,25. Изобретение относится к области органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения 2-фенилбензоксаэола (ФЗС-З),Целью изобретения является:- упрощение технологического процесса и разработка на его основе промышленной технологии получения 2-фенилбен, зоксазола:- повышение чистоты целевого соединения при сохранении выхода и обеспече(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ФЕНИЛБЕНЗОКСАЗОЛА(57) Использование: в качестве фитозащитного. препарата. Сущность изобретения: продукт 2-фенилбензоксазол БФ С 1 зН 9 МО, выход 77,9, т.пл. 101,5-102 С, Реагент 1: о-аминофенол. Реагент 2; бензойная кислота, Условия реакцИи: в среде ксилола в присутствии борной кислоты при кипячении с последующим выделением продукта путем перегонки с перегретым водяным паром при 180-200 С и массовом соотношении 2- фенилбензоксаэола с паром 1:(10-12), пары конденсируют при 90-95 С и обрабатывают полученную массу 25-ным водным раствором аммиака или 50-60-ным водным раствором гидразингидрата до рН 6-8. 1 ил 1 табл. ния возможности утилизации отходов про- ф)иэводства;-сскращеннекеличестеаислсльауемык )растворителей и образующихся отходовпроизводства.На чертеже представлена блок-схемаорганизации технологического процессаполучения ФЗС-З,где - реактор 1 служит для смешенияреагентов и проведения реакции основногосинтеза;- реактор 2 предназначен для проведения перегонки ФЗСс перегретым паром;- реактор 3 служит для конденсации паров и выделения готового продукта;- сборник 4 служит для замера ксилолаи промежуточного приема ксилольного рас.твора ФЗС;- сборник 5 предназначен для сбораоборотной воды и возобновления. потерь;- вакуум-воронка бслужитдля фильтрации ксилольного раствора ФЗСот твердого остатка:- вакуум-воронка 7 служит для фильтрации готового продукта и сушки его горячимвоздухом до требований технических условий оПроцесс осуществляет следующим образом, При этом на выход, качество продукта и обеспечение возможности созданиязамкнутого производства оказывают влияние как режимы предложенного технологического процесса. так и организацияматериальных потоков, отраженная в блоксхеме,В реактор загружают последовательно60 мл ксилола, 13,4 г (0,11 моль) бенэойнойкислоты, 10,9 г (0,1 моль) - О-аминофенолаи 1,5 г (0.02 моль) борной кислоты. Реакционную массу доводят до кипения и выдерживают при кипении (температура в кубе140-150 С) 16-20 ч. При этом образующиесяв результате реакции 3,6 мл воды удаляютиз зоны реакции в виде азеотропа с ксилолом и после конденсации паров в холодильнике отделяют в водоотделителе, при этомксилол самотеком возвращается в реакционную массу, По завершении реакции. основного синтеза ксилольный растворФЗСфильтруют от твердого остатка борной кислоты, который после прокаливания идробления пригоден для возврата его в основной синтез, Отфильтрованный ксилольный раствор ФЗСвозвращают иэсборника в реактор и проводят отгонку ксилола, который после восполнения естественных потерь за счет летучести ирастворимости в расплаве ФЗС-З, возвращают в процесс.Образующийся после отгонки ксилоларасплав ФЗСсливают в реактор, куда за-.1тем подают перегретый водяной пар с температурой 190 С и расходом 100 г /ч.Происходит совместная перегонка паровФЗСс перегретым паром,При этом снижение температуры перегретого пара ниже 180 С приводит к реальному увеличению количества перегретогопарэ на перегонку (при 170 С в 1,5 раза, апри 160 С в 2 раза), что приводит к кеоправданныи затратам энергоресурсов и снижает технико-экономические показатели процесса. Повышение температуры перегретогопара выше 200 С не приводит к существенному снижению расхода перегретого пара и5 вместе с тем приводит к росту процессовтермического распада целевого соединенияи, следовательно, к снижению выхода.Отгоняющиеся пары конденсируют вреакторе при температуре массы в реакторе10 90-95 С, Получают эмульсию расплава 15,2г(77,9)чистого ФЗСв 167 г воды(массовый модуль в расчете на выделенный ФЗС- 11).Снижение температуры в реакторе ни 15 же 90 С приводит к кристаллизации ФЗС и делает невозможным промывку его от нежелательных примесей (прежде всего бензойной кислоты). Повышение температурывыше 95 С не позволяет провести полную20 конденсацию паров и приводит к уносу целевого соединения, то есть к падению выхода.По завершению перегонки ФЗСв реакторе 8 проводят корректировку рН до 6-825-ным водным раствором аммиака или50-60-ным водным раствором гидраэингидрата.При этом величина рН ниже 6 свидетельствует о наличии примеси бензойной30 кислоты в целевом соединении, что ухудшает качество продукта. Величина рН выше 8также снижает качество продукта иэ-за наличия основности. 25-ный водный раствораммиака или 50-60-ный водный раствор35 гидразин-гидрата служат для перевода нерастворимой в воде бензойной кислоты врастворимые соли, что повышает качествопродукта. Кроме того, 50-60-ный растворгидразин-гидрата позволяет убирать окра 40 ску целевого соединения эа счет восстановительных процессов.Обработанную эмульсию расплаваФЗСв воде кристаллизуют. ФЗСотделяют от маточного раствора (воды), которую45 после возобновления естественных потерьза счет влажности продукта используют приследующей операции перегонки путем испарения в теплообменнике и перегреве до180-200 С в пароперенагревателе, Отжатый50 ФЗСпромывают 2 х 5 мл чистой воды исушат горячим воздухом 50-70 С до требований технических условий (содержаниевлаги не более 0,5 ф ),Получают 15,2 г (77,9) чистого 2-фе 55 нилбензлксазола (ф ЗС) белого цвета, температура плавления 101,5-102 С,содержание основного вещества 99 9, содержание влаги 0;1(литературные данные: температура плавления 101,5-102,5 С,содержание основного вещества не менее1830388 Условия и результаты способа получения ФЗСф99,5, содержание влаги не более 0,5 ф цвет от светло-желтого до. желтого).Другие примеры конкретного выполнения способа, показывающие эффективность данной технологической схемы и самого способа получения, а также влияние режимов процесса на качество целевого соединения, приведены в таблице по результатам работы лабораторной установки,Таким образом, предложенный способ получения ФЗСобладает в сравнении с прототипом следующими достоинствами;- во-первых, достигается существенное упрощение технологического процесса за счет замены высокотемпературной вакуумной перегонки на простую перегонку с перегретым паром;- во-вторых, достигается существенное упрощение технологического процесса за счет исключения на стадии очистки диэтиленгликоля и промывки продукта от него и проведения всего цикла очистки и выделения в водной среде:- в-третьих, достигается повышение чистоты целевого соединения эа счет перегонки ФЗСс перегретым паром с последующим доведением рН эмульсии распаава 25-ным водным раствором аммиака или 50-60-ным водным раствором гидра эин-гидрата;- в-четвертых, достигается упрощение технологического процесса за счет использования оборотной воды;- в-пятых, достигается снижение количества используемых растворителей (только ксилол на стадии основного синтеза) и сокращение количества отходов производства 5 (только борная кислота, которая после обработки может быть использована вновь);- кроме того, настоящий способ получения ФЗСпозволяет создать практически замкнутое экологически чистое производст во. Формула изобретенияСпособ получения 2-фенилбенэоксазола конденсацией о-аминофенола с бензой 15 ной кислотой в присутствии борной кислотыв среде ксилола при повышенной температуре с последующим выделением целевогосоединения, отличающийся тем,что,с целью упрощения технологического про 20 цесса, сокращения количества используемых растворителей и отходов производстваи повышения чистоты целевого соединения,после проведения конденсации и отгонки .ксилола выделение целевого соединения25 проводят путем перегонки с перегретым водяным паром при 180-200 С и массовом соотношении 2-фенилбензоксазол;пар 1;10-12, пары конденсируют при 90-95 С иобрабатывают получающуюся массу 2530 ным водным раствором аммиака или 5060-ным водным растворомгидразингидрата до рН 6-8, продукт кристаллизуют и отделяют от воды,1830388 Продолжение таблицы й р и и е ч а н и е. Во всех случаях загрузка составила: 0-аминофенол - 0,1 моль (10,9 г), бензойная кислота - 0,11 моль (13,4 г), барная кислота - 0,024 моль (1,5 г), ксилол - 60 мл. БРдхвная кослоаа 6 огловгное люФв Составитель Ю.белоусоРедактор А,Павловская Техред М, Моргентал С,Патрушева ре. Ужгород, ул.Гагарина, 10 й комбинат "Петен водственно-иэдател Заказ 2515 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб 4 И