Способ получения производных 7,8-фталоилакридона

Способ получения производных 7,8-фталоилакридона

Реферат

Изобретение относится к химии и технологии органических красителей и может быть использовано на предприятиях анилинокрасочной промышленности для получения антрахиноновых красителей.

Известен способ получения 7,8-фталоилакридонов, который заключается в конденсации 1-нитроантрахинон-2-карбоновой кислоты с ароматическими аминами в серной кислоте (Патент 262469. Германия. 1915. Frdl., Bd.2. S.687).

Недостатком этого способа является труднодоступность исходных продуктов, образование побочных продуктов в процессе конденсации, низкий выход и низкое качество получаемого красителя.

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения 7,8-фтаталоилакридонов, основанный на нагревании соответствующих 1-азидо-2-ароилантрахинонов в органических растворителях (Горностаев Л.М., Левданский В.А., Арнольд Е.В. // Химия гетероциклических соединений. 1983. № 1. С.22-25. Патент СССР 857128. 1981. Бюлл. изобр. № 31).

Недостатком получения 1-азидо-2-ароилантрахинонов является использование азотистоводородной кислоты или ее солей щелочных металлов, которые могут образовывать взрывоопасные смеси как с воздухом (азотистоводородная кислота), так и в присутствии тяжелых металлов (азиды тяжелых металлов взрывоопасны), что делает процесс небезопасным.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании нового способа получения производных 7,8-фталоилакридона.

Технический результат - упрощение технологии процесса и расширение ассортимента целевых продуктов.

Указанный технический результат достигается способом получения соединений общей формулы I

где Х - водород, галоген или низший алкил

который заключается в том, что 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинон общей формулы II

где Х имеет вышеуказанные значения, кипятят в этиленгликоле или диэтиленгликоле в присутствии щелочи при температуре 190-245°С. Полученную массу охлаждают, нейтрализуют уксусной кислотой, осадок отфильтровывают, промывают на фильтре водой и получают чистый продукт.

Сущность изобретения: продукт: производные 7,8-фталоилакридона формулы I

Реагент: 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинон формулы II

Условия реакции: кипячение в этиленгликоле или диэтиленгликоле в присутствии щелочи при температуре до 245°С.

Предлагаемый способ позволяет получать производные 7,8-фталоилакридона с высоким выходом из не использованных ранее для этой цели, 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинона.

Состав и строение полученных 7,8-фталоилакридонов установлены с помощью элементного анализа и физико-химических методов.

Пример 1. 7,8-Фталоилакридон.

4,57 г (0,01 моль) 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинона, кипятят в колбе с обратным холодильником при перемешивании в 40 мл этиленгликоля, содержащего 0,4 г (0,01 моль) гидроксида натрия, в течение 2,5 часов. Реакционную массу охлаждают до 10-15°С, нейтрализуют уксусной кислотой, выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре 20-25 мл горячей воды, высушивают при комнатной температуре. Выход продукта составил 2,90 г (89%) Т_пл=379-381°С. Найдено, %: N 4,41, 4,53. C₂₁H₁₁NO₃. Вычислено, %: N 4,31.

Пример 2. 3-Метил-7,8-фталоилакридон.

В колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 4,71 г (0,01 моль) 1-(триазен-N-сульфонат)-2-(4-метилароил)-антрахинона, заливают 50 мл диэтиленгликоля, содержащего 0,4 г (0,01 моль) гидроксида калия и нагревают до температуры кипения и кипятят в течение 2-2,5 часов. Реакционную массу охлаждают до 10-15°С, нейтрализуют уксусной кислотой, выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре 20-25 мл горячей воды, высушивают при комнатной температуре. Выход продукта составил 2,92 г (86%). Т_пл=326-328°С. Найдено, %: N 3,98, 4,21. С₂₂Н₁₃NO₃. Вычислено, %: N 4,13.

Синтез остальных 7,8-фталоилакридонов проводят аналогично при кипячении в диэтиленгликоле в присутствии щелочи, их характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1
Характеристики 7,8-фталоилакридона
№ п/п	Заместитель X	*Тпл °С	Найдено N, %	Формула	Вычислено N, %	Выход, %
1	Н	380-381	4,41; 4,53	C21H11NO3	4,31	89
2	СН3	326-328	3,98; 4,21	С22Н13NO3	4,13	86
3	Cl	354-356	3,98; 4,11	С21Н10ClNO3	3,89	84
4	Br	341-343	3,38; 3,54	C21H10BrNO3	3,46	85
* - приведена температура начала разложения веществ

Синтез исходных 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинонов, используемых для получения 7,8-фталоилакридонов, осуществляют следующим образом.

Пример 3. 1-(Триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинон.

Раствор 3,27 г (0,01 моль) 1-амино-2-ароилантрахинона в 100 мл уксусной кислоты диазотируют при 5-10°С в течение 2 часов, раствором нитрозилсерной кислоты, приготовленной из 0,83 г (0,012 моль) нитрита натрия и 10 мл 95% серной кислоты. Затем реакционную массу разбавляют 10-15 мл воды, добавляют активированный уголь и отфильтровывают от примеси. Затем в фильтрат при перемешивании и охлаждении прибавляют 1,43 г (0,012 моль) натриевой соли сульфаминовой кислоты и 0,098 г (0,012 моль) ацетата натрия. Выдерживают 15-20 минут при перемешивании, затем реакционную смесь разбавляют 100-150 мл холодной воды, выпавшие кристаллы 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинона отфильтровывают, промывают на фильтре холодной водой, сушат при комнатной температуре. Выход продукта составил 4,07 г (89%). Т_пл=121°С. Найдено, %: N 9,31, 9,12; S 6,88, 7,09. C₂₁H₁₂N₃O₆SNa. Вычислено, %: N 9,19; S 7,00.

Синтез остальных 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинонов проводится в аналогичных условиях. Характеристики полученных соединений приведены в таблице 2.

Исходные 1-амино-2-ароилантрахиноны получены известным способом, при ацилировании ароматических углеводородов хлорангидридом 1-амино-2-антрахинонкарбоновой кислоты в присутствии хлорида алюминия (Докунихин Н.С., Шейн С.М., Богуславская И.Л. // ЖорХ. 1964. Т.34. С.1565).

Полученные производные 7,8-фталоилакридона находят применение в качестве красителей для различных полимерных материалов и полиэфирных волокон.

Таблица 2
Характеристики 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинонов
№ п/п	Заместитель X	*Тпл °С	Найдено	Формула	Вычислено	Выход, %
N, %	S, %	N,%	S,%
1.	Н	118	9,29; 9,08	6,79; 7,05	C21H12N3O6SNa	9,19	7,00	89
2.	СН3	126	8,81; 9,07	6,58; 6,70	С22Н14N3О6SNa	8,92	6,79	87
3.	Cl	137	8,72; 8,63	6,37; 6,61	С21Н11ClN3О6SNa	8,54	6,51	90
4.	Br	130	7,98; 8,01	6,13; 5,89	C21H11BrN3O6SNa	7,84	5,97	88
* - приведена температура начала разложения веществ

Способ получения производных 7,8-фталоилакридона общей формулы

где Х - водород, галоген или низший алкил,

кипячением производного 2-ароилантрахинона в органическом растворителе, отличающийся тем, что в качестве производного 2-ароилантрахинона используют 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинон общей формулы

где Х имеет указанные значения,

который в присутствии щелочи кипятят в этиленгликоле или диэтиленгликоле.