Способ получения 5-нитро-8-оксихинолина

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i!! 6546 I 5

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 04.05.76 (21) 2355948/23-04 (51) М. Кл.-

С 07 D 215/26//

А 61К 31/47 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень М 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79

Государственный комитет ссср (53) УДК 547.831.7..07 (088.8) по делам изобретении и открытий (72) Авторы изобретения

И. H. Матевосян, С. А. Караханян, А. Г. Джомардян, Э. А. Вартанян, С. Х. Карамян, P. О. Матевосян, С. М. Габриелян, Н. М. Морлян и М. К. Мардоян

Ереванская лаборатория органического синтеза Всесоюзного ордена Трудового Красного знамени научно-исследовательского института химических реактивов и особо чистых химических веществ «ИРЕА» и Ереванский завод химических реактивов (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-НИТРО-8-ОКСИХИНОЛИНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 5-нитро-8-оксихинолина, который находит применение в медицине, Известен целый ряд способов получения

5-нитро-8-оксихинолина. Например, по реакции Скраупа при взаимодействии 2-амино-4-нитрофенола с глицерином с присутствии серной кислоты и мышьяковой кислоты

160 †1 С.

Недостатками метода являются низкие выходы продукта (2 — 8%) и применение в качестве катализатора соединений мышьяка.

Известен также способ получения 5-нитро-8-оксихинолина путем окисления 5-нитро-8-оксихинолина различными окислителями: азотной кислотой, перекисью водорода, ферроцианидом калия.

Недостатком такого метода является применение окисляющих агентов, что ухудшает качество целевого продукта. Кроме того, использование в качестве окислителей перекиси водорода и феррицианида калия нетехнологично, а применение азотной кислоты вызывает образование продукта более глубокого нитрования — 5,7-динитро-8оксихинолина.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 5-нитро-8-окспхинолина путем нитрования 8-оксихпнолина смесью азотной и уксусной кислот.

5 Процесс проводят прп температуре нс выше 30 С.

Выход целевого продукта 46 О/о.

Недостатками известного способа являются недостаточной высокий выход целсво10 го продукта, образование большого количества продукта более глубокого ннтрования — 5,7-динптро-8-окспхинолина, применение больших объемов уксусной кислоты и использование концентрированной азотГб ной кислоты.

Цель изобретения — упрощснпе тсхнологип процесса, увеличение выхода и улучшение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения 5-нитро-8-оксихинолина, заключающийся в том, что сначала на 8-оксихпнолин действуют разбавленной азотной кислотой (уд. вес. 1,345) при 5 — 10 С, полученный нитрат 8-оксихинолина обрабатывают кислотой выбранной из серной, муравьиной, уксусной плп пропионовой при температуре от — 20 до — 14 С в случае серной кислоты, прп тем654615 пературе 18 — 40 С в случае органических кислот и очистку целевого продукта проводят путем возгонки с последующей перекристаллизацией из водного спирта. Возгонгу .преимущественно, осуществляют пропусканием газа — носителя азота через слой размельченного продукта сверху вниз прп

130 — 170 С, а осаждение сублимированного продукта вызывают подачей в горячий поток холодного азота.

Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что на 8-оксихинолин сначала действует разбавленной азотной кислотой (уд. вес 1,345) при 5—

10 С, а на полученный нитрат 8-оксихинолина действуют кислотой, выбранной из серной, при температуре от — 20 до — 14 С, муравьиной, уксусной или пропионовой при

35 — 40 С и целевой продукт очищают возгонкой, с последующей перекристаллизацией из водного спирта.

Выход 5-нитро-8-оксихинолина 60 — 69"/о.

Пример 1. 7,25 (0,05 моль) 8-оксихинолина суспендируют в 15 мл абсолютного спирта, добавляют при 18 — 20 С и перемешивании в течение 20 мин 6мл (0,072 моль) азотной кислоты (уд. вес 1,345). желтый осадок нитрата 8-оксихинолина отфильтровывают, промывают спиртом, сушат.

Выход 9,4 г (90,3О/О). Т. пл. 174,5 — 175 С.

Найдено, /о. С 52,00; Н 4,40; N 13,00.

С9Н7КО НАВОЗ

Вычислено, /о. С 51,93; Н 3,87; N 13,45.

П р и мер 2. 14,5 г (0,01 моль) 8-оксихинолина растворяют в 87 мл уксусной кислоты, добавляют при 5 — 10 С и перемешивают 8,32 мл (0,1 моль) азотной кислоты (уд. вес 1,345) в течение 5 — 10 мин. Выпавший желтый осадок нитрата 8-оксихинолина отфильтровывают, промывают спиртом, сушат.

Выход 17,4 г (83,5 /о). Т. пл. 173 — 174 С.

Идентичен продукту, описанному в примере 1. ИК-спектры идентичны, проба смешения депресии температуры плавления не обнаруживает.

Пример 3. 21,17 r (0,146 моль) 8-окспхинолина растворяют в 100 мл пропионовой кислоты и добавляют к раствору при 0—

5 С и постоянном перемешивании 13 мл (0,156 моль) азотной кислоты (уд. вес

1,345). Сразу же образуется светло-желтый осадок нитрата 8-оксихинолина, который отфильтровывают, промывают на фильтре абсолютным спиртом, сушат. Т. пл. 173—

174 С.

Выход 28,0 r (92,2 ). Идентичен продукту, описанному в примере 1.

Пример 4. 20,8 г (0,1 моль) нитрата

8-оксихинолина суспендируют в 62,4 мл уксусной кислоты, нагревают до 35 С, с экзотермическим эффектом начинается растворение осадка нитрата (того же результата можно достигнуть добавляя 1 — 1,5 мл сильнрй кислоты: серной, соляной, Реакцион10

65 ную массу охлаждают и выдерживают прп

35 — 37 С полчаса, затем добавляют 500 мл дистиллированной воды и 40 /о-ным раствором едкого натра доводят рН раствора до

5. Выдерживают массу при 10 — 15 С в течение получаса. Выпавший осадок 5-нитро8-оксихинолина отфильтровывают, промывают водой, отжимают, сушат при 60—

70 С.

Выход 11,91 г (62,7О/о). Продукт подвергают возгонке, а затем перекристаллизации пз 80 /о-ного спирта. Т. пл. 181 †1,5 С.

Найдено, о/о .. N 14,57.

С9НБК Оз.

Вычислено, о/о. N 14,70.

По данным тонкослойной хроматографии продукт не содержит примесей и отвечает всем требованиям, предъявляемым к препарату фармакопейной чистоты. 5-нитро-8-оксихинолин, полученный по метсдикам, приведенным в примерах 5 — 8, очи 1ен по примеру 4 и идентифицирован с ним по данным ТСХ- и ИК-спектрам.

Хроматографирование в тонком слое проводят на пластинках Silufol-254, пропитанных насыщенным раствором трилона Б, высушенных и размеченных по методу Маттиса с шириной полосы 20 мм. Система бензол — метанол — диметилформамид (24:

: 6: 1).

Пример 5. 20 мл концентрированной серной кислоты, охлаждают до — 20 С и порциями при хорошем перемешивании, не давая температуре подниматься выше — 14 С, прибавляют 5,2 г (0,025 моль) нитрата 8-оксихинолина. Образующийся густой черно-коричневый раствор выдерживают 10 мин при — 14 С, затем снимают внешнее охлаждение, дают температуре раствора повыситься до 0 С и выливают в

200 мл охлажденной дистиллированной воды, нейтрализуют раствором едкого натра до рН 5. При достижении рН 2 — 3 образуется объемистый осадок сульфата 5-нитро-8-оксихинолина, который при дальнейшем подщелачивании переходит в 5-нитро8-оксихинолин. Последний отфильтровывают, тщательно промывают на фильтре водой, в ысуш и в а ют п р и 70 С.

Выход 3,27 г (68,8 /о).

Пример 6. 5,2 г (0,025 моль) нитрата

8-оксихинолина растворяют при температуре не выше 18 — 20 С в 15 мл муравьиной кислоты. Раствор осторожно нагревают до

27 — 28 С, начинается развитие экзотермического процесса превращения нитрата.

Охлаждая, массу выдерживают при температуре 32 — 36 С в течение 30 мин, затем выливают в 200 мл дистиллированной воды, нейтрализуют раствором щелочи до рН 5.

Выпавший осадок 5-нитро-8-оксихинолина отфильтровывают, промывают на фильтре водой, сушат при 70 С.

Выход 3,03 г (63,8О/О), 654615

Формула изобретения

Составитель Г. )Кукова

Тскрсд Н. Строганова

Корректор Л. Орлова

Редактор А. Соловьева

Заказ 187/7 Изд. Ко 225 Тираж 520 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 7. 14,5 г (0,1 моль) 8-оксихинолина растворяют в охлажденной до 5 C пропионовой кислоте и при 5 — 10 С и хорошем перемешивании добавляют 8,32 мл (0,1 моль) азотной кислоты (уд. вес. 1,345).

Выпадает светло-желтый осадок нитрата

8-оксихинолина. Не выделяя осадка, массу нагревают до 40 — 41 С, осадок нитрата растворяется, массу выдерживают при этой температуре 30 мин. (Превращение нитра- 10 та может быть проведено при 28 С, если к массе добавить 2 мл концентрированной серной кислоты и выдержать в течение

2 ч). Массу выливают в 750 мл воды, подщелачивают до рН 5, осадок 5-нитро-8-оксихинолина отфильтровывают, промывают на фильтре водой, сушат при 70 С.

Выход 11,52 (60,6% )

Пример 8. 10,4 r нитрата 8-оксихинолина порциями добавляют к 40 мл серной кислоты таким образом, чтобы температура не поднималась выше — 20 С. После добавления всего нитрата смесь выдерживают при комнатной температуре 2 ч, после чего выливают в 400 мл охлажденной 25 дистиллированной воды и нейтрализуют

20 /о-ным едким натром до рН 6. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и кипятят со 120 мл ацетона. Ацетоновый раствор фильтруют горячим, разбавляют 120 мл воды и охлаждают. Выпадает осадок 5-нитро-8-оксихинолина, который отфильтровывают, сушат.

Выход 8,1 г (85,2 /о). Очищают сублимацией с последующей перекристаллизацией из водного спирта, аналогично примеру 4.

При определении основного содержания

5-НОК и продуктах до очистки с примененисм УФ-спектроскопии получены следующие данные, %. в продукте, полученном из серной кислоты 70 — 72; из муравьиной 75—

78; из уксусной 84 — 87; пропионовой 92—

93.

После очистки содержание основного вещества 99,7 — 100%.

1. Способ получения 5-нитро-8-оксихинолина обработкой 8-оксихинолина двумя кислотами, из которых одна является азотной, с выделением целевого продукта, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, увеличения выхода и улучшения качества целевого продукта, сначала 8-оксихинолин обрабатывают разбавленной азотной кислотой при 5 — 10 С, на полученный нитрат 8-оксихинолина действуют кислотой, выбранной из серной, муравьиной, уксусной или пропионовой при температуре от — 20 до — 14 С в случае серной кислоты, при температуре 35 — 40 С в случае органических кислот и затем очищают целевой продукт путем возгонки с последующей перекристаллизацией из водного спирта.

2. Способ по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что возгонку осуществляют пропусканием газа-носителя — азота через слой размельченного продукта сверху вниз при

130 — 170 С, осаждение сублимированного продукта осуществляют подачей в горячий поток холодного азота.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют разбавленную азотную кислоту с уд. весом 1,345.