Способ совместного получения морфолина и @ -нитрозофенола

Способ совместного получения морфолина и @ -нитрозофенола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ МОРФОЛИНА И h-НИТРОЗОФЕНОЛА взаимодействием П-нитрозофенига4Орфолнна с избытком едкого натра в водной среде при нагревании, отличающи йс я тем что, с целью повыпения выхода целевых продуктов, процесс ведут в водно-спиртовой среде, содержащей 25-35% изопропилового спирта, при мольном соотношении П -нитрозофенилморфолина и едкого натра 1:1,2-1,3 соответственно и температуре 82-83 С в течение 30-40 мин, из полученной реакционной смеси отгоняют 86-90% изопропилового спирта при повышении температуры до , нейтрализуют остаток соляной кислотой, отделяют П-нитрозофенол льтрованием, фильтрат обрабатывают едким натром и выделяют морфолин. г

СОКИ СОВЕТСНИХ

ONIHVM

РЕСПУБЛИН ае o!) А

05 С 07 D 295/02 зсю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

° Ю МПНФ ПЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNIMINV СЗИВПЕПЬСТВМ

1 (21) 3520947/23-04 (22) 03.11.82 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (72) М.Ю. Могилевский, О.В.Чекина, О.Д.Киселева и С.А Мороз (71) Институт неорганической химии

Сибирского отделения АН СССР (53) 547.564. Р 867.4.07(088.8) (56) 1. Патент Германии У 119785, кл. 12 р 3, опублик.1901 (прототип). (54) (57) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

МОРФОЛИНА И h-НИТРОЗОФЕНОЛА взаимодействием й-нитрозофенилморфолина с избытком едкого натра в водной среде при нагревании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, процесс ведут в водно-спиртовой среде, содержащей

25-35Х изопропилового спирта, при мольном соотношении П -нитрозофенилморфолина и едкого натра 1:1,2-),3 соответственно и температуре 82-83 С в течение 30-40 мин, из полученной реакционной смеси отгоняют 86-90Х изопропилового спирта при повышении температуры до 90 С, нейтрализуют остаток соляной кислотой, отделяют й-нитрозофенол фильтрованием, фильтрат обрабатывают едким натром и выделяют морфолин. -3 1114

Изобретение относится к способу совместного получения морфолина и

Я-нитрозофенола.

Морфолин используется как эффективный растворитель, а также в синтезе биологически активных соединений.

A-Нитрозофенил используется в качестве абсорбента сероводорода из технологических газов и как полупродукт для производства fl --аминофенола и кра- 1О сителей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ совместI ного получения морфолина и 0 -нитрозо- 15 фенола, который заключается в том, что ll -нитрозофенилморфолин подвергают взаимодействию с пятикратным избытком

10Х-ного водного раствора, едкого натра при 100-102 С с одновременной от- 20 гонкой образующегося морфолина с пео регретым до 200 .С водяным паром. Одновременно получающийся в ходе реакции

h-нитрозофенол вследствие высокой температуры процесса осмоляется и вы-25 деление его не представляется возможным P1), Недостатком известного способа является низкий выход (28X) морфолина, невозможность вьщеления второго цен- 50 ного продукта — П -нитрозофенола.

Цель издбретения — повышенн З выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения морфолина и П -нитрозофенола взаимодейст35 вием и-нитрозофенилформолина с избытком с едкого натра в водной среде при нагревании процесс ведут в водно-спиртовой среде, содержащей 25-35 вес.Х изопропилового спирта, при мольном соотношении -нитрозофенилморфолина н едкого натра 1:1,2-1,3 соответственно и температуре 82-83 С в течение 30-40 мин, из полученной реакци45 онной смеси отгоняют 86-90Х изопропилового спирта при повышении температуры до 90оС, нейтрализуют остаток соляной кислотой, отделяют h --нитрозофенол фильтровайием, фильтрат обрабатывают едким натром и вьщеляют мор50 фолин.

Водный изопропиловый спирт обычно берут в количестве 140-160 мл на

0,1 коль -нитрозофеннлморфолина, Л р и м е р 1. Берут 19,2 г (0,1 моль) >1 -нитрозофенилморфолина, 4,8 г (0,12 моль) едкого натра и

673 . 2

150 мл ÇOX.-ного водного раствора изопропилового спирта. Нагревают смесь .в реакционной колбе с мешалкой, обратным холодильником и термометром до кипения и перемешивают 30 мин при т.кип. 82-830С..Затем отгоняют

45 мл 87Х-ного изопропилового спирта (водный азеотроп, причем температура смеси растет от 83 до 90 С в кон0 це отгонки. С этим отгоном из реакционной смеси извлекается 80Х изопропилового спирта, взятого на гидролиз. К охлажденному до комнатной температуры остатку добавляют 20 мл (0,22 моль) ЗЗХ-ной соляной кислоты, фильтруют и промывают водой образовавшийся осадок П -нитрозофенола. Осадок сушат при комнантной температуре.

Сухой П -нитрозофенол вЂ, коричневый порошок, который плавится в интервале 118-129оС, Выход П-нитрозофенола 8,5 г, что составляет 69Х от теоретического.

Из фильтрата отгоняют остаток изопропилового спирта с частью воды до остаточного объема 100 мл. К охлажденному до комнатной температуры остатку добавляют 9 г (0,.225 моль) едкого натра и отгоняют досуха морфолин с водой. К отгону присыпают, не допуская сильного разогрева, 70 r едкого натра. Отделяют выделившийся в верхний слой морфолин, который перегоняют для освобождения от окрашенных примесей. Получают

6,05 г 95,5Х-ного морфолина (66,6Х от теоретического).

Аналогично примеру 1 проводят

1 получение морфолина и Р-нитрозофенола при примерам 2-16. В таблице представлены данные поясняющие выбор оптимальных условий гндролиза и -нитрозофенилморфолина (I) до морфолина (() и П -нитрозофенола (П0 в водном растворе изопропилового спирта (ИПС).

Во всех примерах получают 95,5Хный морфолин. В примерах l-3,5-7,916 8 -нитрозофенол получают в виде коричневого кристаллического порошка, плавящегося в интервале температур !

18-129 С. В примере 4 tl --нитрозофенол содержит заметную примесь осмолившихся частиц и плавится при 115—

126 С. В примере 8 получают сильно

0 загрязненный смолой и -ннтрозофенол с т.пл. 89-107 С.

Как видно из примеров 2 и 3, оптимальная дозировка едкого натра

Преимуществом предлагаемого способа является то, что он позволяет повысить выход целевых продуктов: морфолина до 66Х и Й -нитроэофенола до 69Х.

Пример Исходные реагенты, Водный раствор ИПС Режим гидролиэа Выход продуктов, моль Х от теории

КолиЕдкий натр

ВРемя, мин онцентраия, вес. Х емперао ура, С чество мл

82-83

82-83

82-83

82-83

82-83

82-83

82-83

82-83

82-83

0,11

0,1

150

30 58,0 61,7

30 66,6 69,0

30 66,6 68,8

150

0,12

0,1

150

0,13

0,1

30 66 5 672

0,1

0,15

150

30 66,4 68,5

30 66,6 69,0

30 48,6 52,2

60 50,0 52,3

30 66,1 68,8

140

0,12

0,1

0,12

160

0,1

0,12

150

0,1

150

0,15

0,1

150

0,12

0,1

3 111.4

1,2-1,3 моль на моль исходного и -нитрозофенилморфолина. Дальнейшее увеличение количества едкого натра (пример 4) приводит к ухудшению качества И -нитрозофенола. Снижение дозировки едкого натра до 1,1 моль (пример 1) приводит к значительному снижению выхода продуктов.

Проведение гидролиэа не в кипяо щем растворе, т.е. не при 82-83 С, 10 а, например, при 75-76 С (пример 13) приводит к значительному снижению выхода продуктов. Гидролиз в водном изопропаноле при температуре выше

83 С нерационален, так как это требует осложнения аппаратурного оформления (работа под давлением). Кроме того, если кратковременный (5-10 мин) о нагрев в щелочной среде до 90 С не вызывает осмоления 0 -нитрозофенола, 2О то нагрев до 100 С вызывает моментальо ное превращение этого продукта в не.— поддающуюся очистке смолу.

Уменьшение времени гидролиза до

20 мин (пример 12) приводит, даже при соблюдении оптимума прочих параметров, к резкому снижению выхода продуктов. Выходы продуктов прн времени гидролиза 30 и 40 мин (примеры 2 и 1 1) аналогичны и при прочих оптимальных параметрах являются наибольшими. Дальнейшее увеличение времени гидролиза нерационально.

673 4

Снижение концентрации изопропанола в водном растворе до 20Х (пример 7) приводит к ухудшению гидролиэа, которое не компенсируется повьыением дозировки едкого натра и увеличением времени процесса (пример 8).

Оптимальными концентрациями изопропайола являются 30 (пример 2) и 35Х (пример 10). При концентрации изопропанола 25Х (пример 9) выход продуктов немного. ниже, но близок к оптимальному. При концентрации HIIC

40Х (пример 16) выход продуктов заметно снижается.

При прочих оптимальных условиях дозировки 150 или 160 мл водного изопропанола на 0,1 моль исходного й-нитрозофенилформолина (примеры 2 и 6) позволяют получить, наибольший, а при дозировке 140 мл (пример 5) лишь немного меньший выход продуктов.

При дозировке 170 мл водного изопропанола (пример 14) выход продуктов также немного снижается, т.е. такая дозировка нерациональна, При дозировке 130 мл водного изопропанола выход продуктов снижается (пример 15).

1114673

Продолжение таблицы

ФЮ ВаВ

Выход нродуктов, 3 от теории реагенты, Водный раствор кий натр Коли- онцентра чество, вес. аарае а, С

It Ш

150

30 66,6 68,9

40, 66,2 69,2

20 47,5 50,1

0,12

150

0,12

150

0,12

30

30 51 2 54 5

30 66,0 67,7

0,12

150

170

0 12

130

30 58 0 62,3

30 62,0 64,2

0,12

150

0,12

Редактор В.Петраш

Заказ 6699/16 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

10 0,1

11 О,1

12 0,1

13 0,1

14 0,1

15 0,1

16 0,1

82-83

82-83

82-83

75-76

82-83

82-83

82-83

Составитель Н. Капнтонова

Техред А.Бабинец Корректор А.Тяско

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4