Способ получения адамантилфенилкарбоновых кислот

 

Изобретение относится к области получения адамантилфенилкарбоновых кислот, которые находят широкое применение при получении различных лекарственных препаратов. Предложенный способ получения адамантилфенилкарбоновых кислот заключается в окислении соответствующих алкилфениладамантанов кислородом при повышенной температуре в присутствии катализатора на основе металлов переменной валентности и инициатора - бромида натрия в среде растворителя, представляющего собой смесь уксусной кислоты и диоксана в объемном соотношении (10-20):1 и массовом соотношении катализатор и инициатор: алкилфениладамантан = 1: (6,9-20). Предпочтительно процесс ведут при температуре 75-100^oС. В качестве катализатора в предлагаемом способе может использоваться смесь ацетата кобальта и ацетата марганца, инициированная бромидом натрия. Соотношение исходного углеводорода и уксусной кислоты составляет 1:(15-30) по массе. Технический результат: повышение эффективности и экономичности процесса за счет увеличения выхода целевых соединений, снижения загрузки катализатора, уменьшения времени реакции и параметров процесса. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области получения адамантилкарбоновых кислот ароматического ряда, которые находят широкое применение при получении различных лекарственных препаратов.

Известен способ получения тримеллитовой кислоты окислением псевдокумола кислородом воздуха при температуре 120-150^oС, давлении 5-10 атм в среде 95-98% водной уксусной кислоты. Выход кислоты 90%. Основным недостатком этого способа является использование давления, что требует применения специальной дорогостоящей титановой аппаратуры. В отличие от нашего изобретения в данном процессе продукт реакции не выпадает в осадок в процессе реакции, так как растворим в используемом растворителе (а. с. 320478, БИ 34 от 04.11.1971 г.).

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения адамантилкарбоновых кислот окислением кислородом метильной группы соответствующих алкилфениладамантанов в ледяной уксусной кислоте. В качестве катализатора используют смесь ацетата кобальта и бромида кобальта при соотношении катализатора и исходного углеводорода 1:1 по массе. Реакция идет 30 часов при перемешивании, температуре 75-150^oС и давлении, необходимом для удержания реагентов в жидкой фазе. Полученную смесь охлаждают, к ней добавляют воду, отфильтровывают. Фильтрат промывают водой, растворяют в NaOH, затем обрабатывают хлороформом для удаления кислотных компонентов. После подкисления раствора выделяют целевой продукт с выходом до 90% (пат. США 4142036 от 27.02.79).

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение эффективности и экономичности процесса за счет увеличения выхода целевого продукта, снижения загрузки катализатора, уменьшения времени реакции и параметров процесса.

Предложенный способ получения адамантилкарбоновых кислот заключается в окислении соответствующих алкилфениладамантанов кислородом при повышенной температуре в присутствии катализатора на основе металлов переменной валентности и инициатора бромида натрия в среде растворителя, представляющего собой смесь уксусной кислоты и диоксана в объемном соотношении (10-20):1 и массовом соотношении катализатор и инициатор: алкилфениладамантан = 1:(6,9-20). Предпочтительно процесс ведут при температуре 75-100^oС.

В качестве катализатора в предлагаемом способе может использоваться смесь ацетата кобальта и ацетата марганца, инициированная бромидом натрия.

Соотношение исходного углеводорода и уксусной кислоты составляет 1: (15-30) по массе.

Способ осуществляют следующим образом.

Алкилфениладамантан окисляют кислородом при температуре 75-100^oС и атмосферном давлении в среде растворителя - смеси уксусной кислоты и диоксана в объемном соотношении (10-20):1 в присутствии катализатора, содержащего ацетат кобальта, ацетат марганца и инициатор бромид натрия. При этом массовое отношение катализатор: алкилфениладамантан=1:(6,9-20).

Выделение целевого продукта осуществляют путем отгонки растворителя из реакционной массы, к остатку добавляют охлажденную воду и выпавший осадок отфильтровывают.

В рассматриваемом процессе получения адамантилфенилкарбоновых кислот образуются продукты, которые не растворимы в уксусной кислоте и выпадают в осадок, замедляя ход окисления и снижая выход. Замена части уксусной кислоты на диоксан позволяет предотвратить это явление. В результате становится возможным снизить расход катализатора, уменьшается время реакции, повышается выход целевого продукта. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В трехгорлую колбу, снабженную термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают 10,71 г n-(1-адамантил)толуола 200 мл 95%-ой водной уксусной кислоты, 20 мл диоксана (объемное соотношение 10: 1), катализатор, содержащий 0,0585 г ацетата марганца, 0,525 г ацетата кобальта и инициатор 0,2400 г бромида натрия (массовое соотношение катализатор и инициатор: алкилфениладамантан = 1:13). Смесь нагревают до температуры 85^oС, подают кислород при перемешивании и ведут реакцию в течение двух часов. По окончании процесса реакционную массу охлаждают до комнатной температуры. Из полученного раствора отгоняют 2/3 от общего объема. К остатку добавляют 100 мл охлажденной воды и отфильтровывают выпавший осадок. Получают 11,53 г чистой n-(1-адамантил)бензойной кислоты Выход составляет 95%. Температура плавления полученной кислоты 308-310^oС.

Пример 2.

Аналогично примеру 1 проводят окисление 11,37 г 4-(1-адамантил)-1,2-диметилбензола в 200 мл 95%-ой водной уксусной кислоты и 20 мл диоксана (объемное соотношение 10:1) в присутствии катализатора, содержащего 0,1170 г ацетата марганца, 1,0500 г ацетата кобальта, и инициатора 0,4800 г бромида натрия (массовое соотношение катализатор и инициатор: алкилфениладамантан = 1:6,9). Смесь нагревают до температуры 95^oС, подают кислород при перемешивании и ведут реакцию в течение 1,5 часов. После обработки реакционной массы как указано в примере 1 получают 12,51 г 4-(1-адамантил)-1,2-бензолдикарбоновой кислоты Выход составляет 88%. Полученная кислота, не плавясь, переходит в ангидрид, температура плавления которого 172-173^oС.

Пример 3.

Аналогично примеру 1 проводят окисление 11,37 г 5-(1-адамантил)-1,3-диметилбензола
в 200 мл 95%-ой водной уксусной кислоты и 20 мл диоксана (объемное соотношение 10:1) в присутствии катализатора, содержащего 0,1170 г ацетата марганца и 1,0500 г ацетата кобальта и инициатора 0,4800 г бромида натрия, (массовое соотношение катализатор и инициатор: алкилфениладамантан = 1:6,9). Смесь нагревают до температуры 95^oС, подают кислород при перемешивании и ведут реакцию в течение 1,5 часов. После обработки реакционной массы, как указано в примере 1, получают 12,51 г 5-(1-адамантил)-1,3-бензолдикарбоновой кислоты

Выход составляет 88%. Температура плавления полученной кислоты 306-308^oС.

Формула изобретения

1. Способ получения адамантилфенилкарбоновых кислот путем окисления соответствующих алкилфениладамантанов кислородом при повышенной температуре в присутствии катализатора, содержащего ацетаты металлов переменной валентности, в среде растворителя на основе уксусной кислоты, отличающийся тем, что процесс ведут в среде растворителя, представляющего собой смесь уксусной кислоты и диоксана в объемном соотношении (10-20):1, в присутствии инициатора бромида натрия и при массовом соотношении катализатор и инициатор: алкилфениладамантан=1:(6,9-20).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при температуре 75-100^oС и атмосферном давлении.