Способ получения 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола

 

Изобретение относится к получению полупродуктов для макрогетероциклических соединений - дииза и азакраунэфиров. Способ проходит по трехстадийной схеме, включающей: 1) получение -2-хлорэтилацетамида из N-ацетилэтаноламина и хлористого тионила при нагревании в среде бензола, толуола или хлороформа; 2) алкилирование пирокатехина N-2-хлорэтилацетамидом при мольном соотношении реагентов 1: 2 в н-бутиловом спирте в присутствии гидроксида натрия и каталитического количества ТЭБА; 3) гидролиз 1,2 -бис (N-2-ацетиламиноэтокси)-бензола водным раствором гидроксида натрия при нагревании с последующей экстракцией н-бутиловым спиртом 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола и отгонкой растворителя. Предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса за счет использования промышленно доступных реагентов, а также увеличить выход целевого продукта. 1 табл.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола, который находит применение в синтезе аза- и диазакраунэфиров.

Известен способ получения 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола в двух вариантах [1] . По первому из них дитозилат 1,2-бис(2-гидроксиэтокси)бензола аминируют фталимидом натрия в среде диметилформамида. Фталимидное производное расщепляют гидразин-гидратом в этаноле. По второму варианту дитозилат 1,2-бис(2-гидроксиэтокси)бензола аминируют азидом натрия в течение 24 час. Затем диазидное производное восстанавливают алюмогидридом лития в эфире в течение 24 час до 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола.

Полная схема синтеза по известному способу должна также включать стадии получения 1,2-бис(2-гидроксиэтокси)бензола и его дитозилата, так как они не выпускаются промышленно, и, следовательно, она должна состоять из четырех стадий.

Недостатки известного способа - использование дефицитных пожаро- и взрывоопасных, токсичных реагентов: гидразин-гидрата, азида натрия, алюмогидрида лития, эфира, а также значительная длительность отдельных стадий.

Сущность предлагаемого способа заключается в упрощении технологии процесса, использовании промышленно доступных реагентов, повышении выхода 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола, что достигается получением 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола путем алкилирования пирокатехина в бутаноле N-2-хлорэтилацетамидом с последующим гидролизом 1,2-бис(2-ацетиламиноэтокси)бензола раствором гидроксида натрия. Необходимый для стадии алкилирования N-2-хлорэтилацетамид получают из N-ацетилэтаноламина действием хлористого тионила в толуоле, бензоле или хлороформе.

Отличительная особенность предлагаемого способа состоит в том, что получение 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола осуществляют по 3-стадийной схеме, вместо известной 4-стадийной, с использованием менее дефицитных и более безопасных реагентов. Выход целевого соединения с учетом меньшего количества стадий выше, чем в известном способе.

Изобретение иллюстрируется примерами 1-3.

Пример 1. Получение N-2-хлорэтилацетамида.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой помещают 103,1 г (1 моль) N-ацетилэтаноламина и 200 мл бензола. Затем смесь при сильном перемешивании охлаждают на ледяной бане до 10^oC и прибавляют из капельной воронки 119 г (1 моль) хлористого тионила с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 30^oC. По прибавлении около трети от всего количества хлористого тионила реакционная масса сильно загустевает, а при дальнейшем прибавлении реагента постепенно разжижается. После прибавления всего хлористого тионила реакционную смесь перемешивают еще в течение 2 ч при комнатной температуре и оставляют на ночь.

После выдержки к реакционной колбе подсоединяют нисходящий холодильник и отгоняют бензол сначала при нормальном давлении, а остатки его в вакууме водоструйного насоса. Одновременно из реакционной смеси удаляются хлороводород и диоксид серы. Остаток - темное густое масло переносят в колбу Кляйзена и вакуумной перегонкой при 110-112^oC и 2-3 мм.рт.ст. выделяют 91,2 г N-2-хлорэтилацетамида. Выход 75%, n²_D⁰ 1,4770,d²₄⁰ 1,778; MR_D: выч. 29,15; найд. 29,16. ИК-спектр, в вазел. масле, см^-1: 3300 (N-H), 1630 (полоса амид I), 1540 (полоса амид II), 650 (C-CI).

Литературные данные [2]: т.кип. 135-136 (10); n²_D⁰ 1,4894. Пример 2. Получение 1,2-бис(N-2-ацетиламиноэтокси)бензола В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником и трубкой для ввода инертного газа, помещают 22,0 г (0,2 моль) пирокатехина, 16,8 г (0,42 моль) порошкообразного гидроксида натрия, 3 г ТЭБА и 300 мл н-бутилового спирта. Реакционную смесь кипятят в атмосфере азота при перемешивании в течение часа. Затем по каплям прибавляют в течение 1,5 час 48,6 (0,4 моль) N-2-хлорэтилацетамида, после чего реакционную смесь кипятят при перемешивании еще в течение 4 час. Далее содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры и фильтруют. От фильтрата отгоняют бутиловый спирт в вакууме (20-30 мм.рт.ст.) и остаток подвергают вакуумной перегонке. Получают 42,0 г 1,2-бис(N-2-ацетиламиноэтокси)бензола с т. кип. 140-146^oC при 2-3 мм.рт.ст. Выход 84,5% n²_D⁰ 1,4960,d²₄⁰ 1,0796. MR_D: выч. 75,96; найд. 75,84. ИК-спектр, в хлороформе, , см^-1: 3300 (N-H), 1660 (полоса амид I), 1515 (полоса амид II). ПМР-спектр, , м.д.: 6,99 с (4H, о-C₆H₄), 6,20 с (2хNH), 4,09 т (2хOCH₂), 3,52 к (2хCH₂NH), 1,98 с (2хCH₃).

Пример 3. Получение 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола.

В одногорлую колбу, снабженную обратным холодильником, помещают 8,4 г (0,03 моль) 1,2-бис(N-2-ацетиламиноэтокси)бензола, 15 мл воды и 2,8 г (0,07 моль) водного 40%-ного раствора гидроксида натрия. Смесь кипятят на водяной бане в течение 2-3 час до тех пор, пока капля реакционной смеси, внесенная в разбавленную соляную кислоту не будет растворяться без остатка. После чего реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и экстрагируют 100 мл н-бутилового спирта. Бутанольный экстракт промывают водой и высушивают над поташом. После отгонки спирта при 20-30 мм.рт.ст. получают 5,3 г 1,2-бис(2-аминоэтокси)бензола. Выход 90,1%. Вязкое коричневое масло. ПМР-спектр, , м.д.: 7,01 с (4H, о-C₆H₄), 4,10 т (4 Н, 2хOCH₂), 3,53 к (4H, 2хCH₂NH₂).

Литературные данные [1]: неперегоняемое масло.

Полученные результаты проиллюстрированы данными таблицы.

Полученные соединения охарактеризованы ИК- и ПМР-спектрами.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта с 67-84% до 90%, упростить технологию процесса за счет меньшего количества стадий и временных затрат, использовать менее дефицитные и более безопасные реагенты, что существенно облегчает аппаратурное оформление процесса, уменьшает пожаро- взрывоопасность.

Разработанный способ может быть применим как в лабораторной препаративной практике, так и в промышленном производстве.

Источники информации: 1. L. S. Hodgkinson, V.R. Johnson, S.J. Leigh et al. Formation of Complexes between Aza Derivates of Crown Ethers and Primary Alkylammonium Salts. Part 4. Diaza - 18 - crown - G Derivates. J.C.S. Perkin 1, 1979, 2193-2202.

2. Heyns K., Bebenburg W.D. Die Umlagerung von N-Nitroso-N-alkylacylamiden. B. 595 [1955], h. 1, 55-65.

Формула изобретения

Способ получения 1,2-бис(2-аминоэтокси)-бензола, отличающийся тем, что пирокатехин подвергают взаимодействию с N-2-хлорэтилацетамидом в среде н-бутилового спирта в присутствии основания с последующим гидролизом полученного 1,2-бис(N-2-ацетил-аминоэтокси)-бензола водным раствором гидроксида натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1