Способ получения 6-бром-2,4-динитрофенола
Сущность изобретения: бромбензол обрабатывают смесью бромирующего агента, выбранного из группы, содержащей бром, бромид щелочного металла и бромидаммония, азотной кислоты или нитрата щелочного металла и серной кислоты. Полученный при этом 1,2-дибром-3,5-динитробензол подвергают гидролизу водной щелочью при 60 - 65oС.
Изобретение относится к химической технологии получения полупродуктов для получения красителей, средств защиты растений и других химических продуктов, в частности к способу получения 6-бром-2,4-динитрофенола, который привлек к себе интерес как полупродукт для производства ценных красителей.
Известен способ получения 6-бром-2,4-динитрофенола, состоящий из следующих стадий: бромирование фенола с получением смеси изомеров бромфенола; нитрование, при котором нитруется преимущественно о-изомер, в результате получается также смесь изомерных нитробромфенолов [1] что влечет за собой необходимость стадии разделения и очистки; очистка полученного выше продукта обработкой аммиаком, с последующей перекристаллизацией из воды и осаждением свободного 6-бром-2,4-динитрофенола серной кислотой. Способ может быть представлен схемой _ Осуществление указанного способа связано с большим количеством отходов на каждой стадии и необходимостью утилизировать 4 разных вида отходов. Известна другая возможность получения 6-бром-2,4-динитрофенола бромированием 2,4-динитрофенола, который в свою очередь может быть получен либо нитрованием фенола, при котором получается смесь изомеров: 2,4-динитрофенол и 2,6-динитрофенол, либо нитрованием хлорбензола с последующим гидролизом хлординитробензола [2] Схематически способы могут быть описаны следующим образом: В любом варианте необходимы стадии разделения изомерных продуктов и утилизации полученных отходов. Кроме того технологичность способа в целом зависит не только от последовательности химических реакций, но и от конкретных приемов осуществления каждой стадии, в том числе бромирования. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения 6-бром-2,4-динитрофенола, исходя из галогензамещенного производного бензола, включающий стадии нитрования, бромирования и гидролиза [3] Способ, описанный в прототипе, состоит в том, что 2,4-динитрофенол, полученный промышленным способом, либо нитрованием фенола, либо нитрованием хлорбензола с последующим гидролизом, подвергают бромированию бромистым водородом или бромидами щелочных металлов в водной суспензии в присутствии окислителя. При этом осуществляют медленную дозировку (прикапывание) окислителя, чтобы образующийся бром расходовался только на бромирование. Недостатками прототипа являются:необходимость разделения изомеров на стадии нитрования, которая присуща методу получения 2,4-динитрофенола, как было показано ранее;
необходимость строгого контроля на стадии бромирования. Цель изобретения упрощение способа за счет сокращения количества стадий (исключение разделения изомеров на стадии нитрования), снижение количества отходов и их утилизация в процессе за счет возврата с последней стадии гидролиза на стадию бромирования бромида щелочного металла без потерь брома, что улучшает экологичность и технико-экономические показатели. Цель достигается тем, что в качестве галогензамещенного производного бензола используют бромбензол и процесс ведут путем обработки бромбензола смесью бромирующего агента, выбранного из группы, содержащей бром, бромид щелочного металла и бромид аммония с азотной кислотой или нитратом щелочного металла и серной кислотой с последующим гидролизом полученного при этом 1,2-дибром-3,5-динитробензола водной щелочью при 60-65оС. Схематически способ можно представить следующим образом:
где М=Na, K, NH4, H. Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что в качестве исходного берут бромбензол, который обрабатывают бромирующим агентом в присутствии серной и азотной кислот (или ее солей) с последующим гидролизом полученного выше 1,2-дибром-3,5-динитробензола водным раствором щелочи при 60-65оС. П р и м е р 1. а) К 90 мл серной кислоты (d 1,84) добавляют 13 мл (0,31 моль) азотной кислоты (d 1,51) и 3,6 мл (0,07 моль) брома. Смесь охлаждают до 5оС и в течение 1 ч добавляют 10,5 мл (0,1 моль) бромбензола, поддерживая температуру 5-10оС. Затем нагревают до 65оС и выдерживают 6 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выливают на лед, выпавший осадок отфильтровывают, сушат и получают 31,2 г (95,7%) 1,2-дибром-3,5-динитробензола, бесцветные кристаллы из ЕtОН, Т.пл. 71оС (лит. Т.пл. 71оС), М+ 326. б) В 240 мл воды, содержащей 5,2 г (0,132 моль) NaOH, суспендируют 15,6 г (0,048 моль) 1,2-дибром-3,5-динитробензола, полученного в предыдущем опыте, затем нагревают суспензию до 60-65оС и выдерживают при интенсивном перемешивании 1-1,5 ч. Горячую реакционную массу фильтруют, фильтрат охлаждают до 10-15оС и нейтрализуют, добавляя соляную кислоту (10-15%) до рН 5. Выпавшие кристаллы отфильтровывают и сушат. Получают 10,48 г (83%) 6-бром-2,4-динитрофенола, желтые кристаллы из 60% ЕtОН, Т.пл. 118-119оС (лит. Т.пл. 118-119оС), М+ 263. П р и м е р 2. а) К 100 мл серной кислоты (d 1,84) добавляют 26,4 г (0,31 моль) нитрата натрия и 3,6 мл (0,07 моль) брома. Смесь охлаждают до 5оС, в течение 1 ч добавляют 10,5 мл (0,1 моль) бромбензола, поддерживая температуру 5-10оС. Затем нагревают до 65оС и выдерживают 6 ч. После выделения продукта получают 32,0 г (98,2%) 1,2-дибром-3,5-динитробензола. б) Проводят гидролиз 1,2-дибром-3,5-динитробензола как описано в примере 1. Полученный 6-бром-2,4-динитрофенол имеет характеристики, аналогичные целевому продукту в примере 1. П р и м е р 3. а) К 100 мл серной кислоты (d 1,84) добавляют 15 мл (0,36 моль) азотной кислоты (d 1,51) и 11,3 г (0,11 моль) бромида натрия, смесь охлаждают до 5оС и в течение 1 ч добавляют 10,5 мл (0,01 моль) бромбензола, поддерживая температуру 5-10оС. Далее реакцию проводят как описано в примере 1. После выделения продукта получают 31,2 г (95,7%) 1,2-дибром-3,5-динитробензола. б) Проводят гидролиз 1,2-дибром-3,5-динитробензола как описано в примере 1 с получением 6-бром-2,4-динитрофенола аналогичного качества. При использовании для нейтрализации фильтрата бромистоводородной кислоты раствор, образовавшийся после отделения целевого продукта, упаривают. Полученный бромид натрия применяют на стадии бромирования. П р и м е р 4. а) К 100 мл серной кислоты (d 1,84) добавляют 20 мл (0,48 моль) азотной кислоты (d 1,51) и 19,6 г (0,2 моль) бромистого аммония. Смесь охлаждают до 5оС, в течение 1 ч добавляют 10,5 мл (0,1 моль) бромбензола, поддерживая температуру 5-10оС, затем нагревают до 80оС и выдерживают 10 ч. После выделения продукта получают 29,8 г (91,4%) 1,2-дибром-3,5-динитробензола. б) Проводят гидролиз 1,2-дибром-3,5-динитробензола как описано в примере 1 с получением 6-бром-2,4-динитрофенола аналогичного качества. П р и м е р 5. а) К 90 мл серной кислоты (d 1,84) добавляют 31,3 г (0,31 моль) нитрата калия и 3,6 мл (0,07 моль) брома. Смесь охлаждают до 5оС и в течение 1 ч добавляют 10,5 мл (0,1 моль) бромбензола, поддерживая температуру 5-10оС. Затем нагревают до 65оС и выдерживают 6 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выливают на лед. Выпавший осадок отфильтровывают, сушат и получают 31,2 г (95,7%) 1,2-дибром-3,5-динитробензола, бесцветные кристаллы из ЕtОН, Т.пл. 71оС (лит. Т.пл. 71оС), М+ 326. б) Проводят гидролиз 1,2-дибром-3,5-динитробензола как в примере 1. Полученный 6-бром-2,4-динитрофенол имеет характеристики, аналогичные целевому продукту в примере 1. П р и м е р 6. а) К 100 мл серной кислоты (d 1,84) добавляют 31,3 г (0,31 моль) нитрата калия и 8,33 г (0,11 моль) бромида калия, смесь охлаждают до 5оС и в течение 1 ч добавляют 10,5 мл (0,1 моль) бромбензола, поддерживая температуру 5-10оС. Далее реакцию проводят как описано в примере 1. После выделения продукта получают 31,2 г (95,7%) 1,2-дибром-3,5-динитробензола. б) Проводят гидролиз 1,2-дибром-3,5-динитробензола как описано в примере 1 с получением 6-бром-2,4-динитрофенола аналогичного качества. Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет сократить количество стадий, ликвидировать стадии разделения и очистки изомерных полупродуктов, сократить количество отходов, рециркулировать NaBr со стадии гидролиза на стадию бромирования, увеличить общий выход по всем стадиям.
Формула изобретения
Похожие патенты:
Способ получения 2-хлор-4-нитрофенола // 2046794
Изобретение относится к синтезу органических веществ, в частности 2-хлор-4-нитрофенола, который используется в качестве действующего начала противогрибкового препарата "Нитрофунгин"
Способ получения 2,2-бис- // 237860
Способ получения 2,5-динигрофенола // 111826
Способ получения динитрофенола // 11045
Способ получения 2,4-динитрофенола // 2488575
Изобретение относится к области химии, конкретно к способу получения 2,4-динитрофенола
Цветореагент для определения сульфид-ионов // 2489419
Изобретение относится к области аналитической химии, конкретно к применению 2,4-динитрофенола в качестве цветореагента для определения концентрации сульфид-ионов в щелочной среде
Способ получения 4,6-динитро-о-крезола // 2508286
Изобретение относится к способу получения 4,6-динитро-о-крезола путем нитрования о-крезола. Способ включает приготовление реакционной смеси с последующим нитрованием и выделением конечного продукта. При этом нитрование проводят концентрированной азотной кислотой в водно-спиртовой среде при температуре кипения реакционной смеси. Способ позволяет сократить продолжительность синтеза и получить чистый 4,6-динитро-о-крезол. 4 пр.
Способ получения 2,4-динитрофенола // 2572516
Изобретение относится к способу получения 2,4-динитрофенола, являющегося важным продуктом органического синтеза. Способ осуществляют путем растворения фенола в реагенте, который готовят смешением концентрированной азотной кислоты и растворителя, с последующим нагреванием в течение заданного времени. Способ характеризуется тем, что в качестве растворителя используют диоксан, а реакцию проводят при температуре 70-80°C в течение 10-60 мин. Предлагаемый способ позволяет значительно ускорить реакцию и снизить температуру проведения синтеза, а также добиться практически количественной конверсии фенола в 2,4-динитрофенол. 1 табл., 10 пр.
Способ получения 2-хлор-4-нитрофенола // 2268877
Изобретение относится к синтезу органических веществ, применяемых в качестве действующего начала при грибковых поражениях кожи
Способ получения 2-хлор-4-нитрофенола // 2269511
Изобретение относится к получению хлорзамещенного нитрофенола, применяемого в качестве действующего начала противогрибковых препаратов при поражении кожи, в частности препаратов "Нитрофунгин", "Нихлоргин", "Нихлофен"