Способ получения бромированных низших алканов, аренов, низших алканолов или фенолов

 

Использование: как полупродукты в промышленности основного органического синтеза. Сущность изобретения: реагент 1 - низшие алкены, ароматические углеводороды, спирты или фенол. Реагент 2 - бромирующий агент - отходы производства 2,4-диолкокси-бензофенола, представляющие собой водный раствор бромида натрия с примесью гидроксида натрия, подключенные кислотой до pH 2 - 3. Условия синтеза 10 - 20^oС, пропускание газообразного хлора через реакционную массу.

Изобpетение относится к химии органических соединений, содержащих С-В связь, а именно к модифицированному способу получения полибромалканов или аренов предпочтительно общей формулы R-Br, где R CH₂CHBrC₄H₉, CH₂CHBrC₆H₅, CH₂CHBrCH₂OH, CH₂CHBrCH₂Br, H которые являются важнейшими компонентами в синтезе антипиренов и других практически полезных соединений.

Известен способ получения полибромалканов взаимодействием многоатомных спиртов с бромистым водородом при 135оС [1] Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, который заключается во взаимодействии алкенов с бромом в среде трихлор- или тетрахлорметана при 0-5^оС [2] К недостаткам этого способа следует отнести использование остродефицитного чистого брома, а также проведение процесса в среде органического растворителя.

Цель изобретения удешевление процесса, расширение сырьевой базы и экономия чистых реактивов.

Поставленная цель достигается путем пропускания расчетного количества газообразного хлора при 10-20^оС в смесь, содержащую промышленные отходы с рН 2-3.

В качестве промышленного отхода использовали сточные воды производства бензона-ОА Чебоксарского ПО "Химпром", которые характеризуются следующими параметрами: Плотность 1,234-1,320 г/см³ Показатель преломления 1,375-1,386 Содержание сухого вещества 25-30% Содержание брома 14-16% Значение рН 9,0-9,2 Температуру процесса желательно поддерживать в пределах 10-20^оС для более полного использования газообразного хлора, поскольку при повышении температуры происходит уменьшение растворимости газа в жидкости. Проведение процесса при рН 9 не приводит к получению целевых соединений, и лишь в кислой среде при значении рН 3,5 происходит извлечение брома из сточной воды. Целевые продукты выделяются из реакционной массы в виде несмешивающихся жидкостей или кристаллических осадков, которые очищались известными приемами. Идентификацию полученных бромидов осуществляли данными ИК-спектров и элементного анализа, а чистоту контролировали тонкослойной хроматографией.

Из литературных источников не известно применение отхода производства бензона-ОА в качестве бромирующего агента для получения полибромалканов или аренов, поэтому можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, также неизвестны авторам из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

П р и м е р 1. 2,3-Дибромпропанол-1.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, газоподводящей трубкой и обратным холодильником, заливают 100 мл отходов производства бензона-ОА, подкисляют концентрированной серной кислотой до рН 2, добавляют 10,5 г аллилового спирта и при 20^оС и интенсивном перемешивании в течение 2 ч пропускают газообразный хлор. При этом образуется 2,3-дибромпропанол-1, который нерастворим в воде и оседает на дне реактора в виде маслянистой жидкости. Этот слой отделяют, перегоняют и получают 35,5 г (95%) целевого продукта, т. кип. 85-87^оС (5 мм рт.ст.), d₄²⁰, 2.1315, h_D²⁰ 1.5579. Литературные данные: т.кип. 101^оС (12 мм рт.ст.), d425 2,1259, h_D 1,5577.

Найдено, Br 72,9.

C₃H₆Br₂O.

Вычислено, Br 73,3.

ИК-спектр (см^-1): 3400, 1050 (СОН), 635 (C-Br), 2940, 1440 (СН₂). Отсутствуют полосы поглощения, характерные для винильной группы. Аналогично вышеописанному получают: 1,2-дибромгексан, выход 91% т.кип. 89-91^оС (17 мм рт. ст. ), d420 1,5769, hD20 1,5015. Литературные данные: т.кип. 87^оС (16 мм рт. ст. ), d₄²⁰ 1,5774, h_D²⁰ 1,5024; 1,2,3-трибромпропан, выход 90% т.кип. 105-107^оС/20 мм рт.ст. n_D 1,5863. Литературные данные: т.кип. 100^оС/18 мм рт.ст. n_D²⁰ 1,5868; 1,2-дибром-1-фенилэтан, выход 96% т.пл. 74-75^оС (литературные данные: т. пл. 75^оС).

П р и м е р 2. 2,4,6-Трибромфенол.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, газоподводящей трубкой и обратным холодильником, заливают 100 мл отходов производства бензона-ОА, подкисляют концентрированной серной кислотой до рН 3, добавляют 7 г фенола и при 10^оС пропускают в реакционную смесь газообразный хлор в течение 2 ч, поддерживая интенсивное перемешивание. Выпавший осадок отфильтровывают, тщательно промывают водой и высушивают. Получают 24,2 г (98%) целевого продукта. Т.пл. 95^оС (из изопропилового спирта). Литературные данные: т.пл. 93-95^оС).

Найдено, C 22,1; H 1,1; Br 72,0.

C₆H₃Br₃O.

Вычислено, C 21,7; H 0,9; Br 72,4.

ИК-спектр (см^-1): 3400, 1310, 1230, 1160 (C-O-H), 3070, 1570, 1550, 860 (С₆Н₂).

Предлагаемый способ получения полибромалканов или аренов не требует использования чистого товарного реагента брома. Это приводит к существенному повышению экономичности процесса за счет исключения затрат на приобретение дорогостоящего брома. Применение промышленных отходов для извлечения брома позволяет также значительно улучшить экологические проблемы существующих производств, а также расширить сырьевую базу метода. Пpоцесс не требует сложного аппаратурного оформления, основан на доступном сырье и легко может быть внедрен в производство.

Таким образом, способ по изобретению является достаточно экономичным, так как обеспечивает получение продукта из отходов производства. Использование промышленных отходов позволит расширить сырьевую базу для получения полибромалканов или ареной и позволит исключить расходы на нейтрализацию и уничтожение отходов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИРОВАННЫХ НИЗШИХ АЛКАНОВ, АРЕНОВ, НИЗШИХ АЛКАНОЛОВ ИЛИ ФЕНОЛОВ путем бромирования соответствующего алкена, ароматического углеводорода, спирта или фенола бромирующим агентом, отличающийся тем, что в качестве бромирующего агента используют отходы производства 2,4-диалкоксибензофенона, представляющие собой водный раствор бромида натрия с примесью гидроксида натрия, подкисленные кислотой до рН 2 - 3, и процесс ведут при 10 - 20^oС путем пропускания газообразного хлора через реакционную массу.