Способ получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты

Способ получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 м ыст 11 .-7<:.K н ич ;,.-дцй

СЮЯЛЯЭтФх ЧБ А

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

00У82303

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2761710/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 07С 63/04

С 07С 51/265

Государственный комитет (43) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39 (53) УДК 547.582.07 (088.8) ло делан иаобретеиир и OTKpblTHH (45) Дата опубликования описания 23.10.82 (72) Авторы изобретения Ю. В. Позднякович, Т. И. Нилова, В. М. Сыса и С. М. Шейн (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-ТРЕТ-БУТИЛ-2-БЕНЗОИЛБЕНЗОЙ НОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области органической химии, конкретно, к улучшенному способу получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты, которая может использоваться в синтезе 2-трет-бутилантрахинона 5 и его производных, гербицидов, поверхностно-активных веществ и пластмасс.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является 10 способ получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты путем окисления 2,6-ди-трет-бутил-4-гидрокси-4-фенил-1 (4 Н) -нафталенона с помощью бихромата калия или хромового ангидрида при их мольном соот- 15 ношении 1: (3 — 5), соответственно, в среде ледяной уксусной кислоты при кипении; с последующей обработкой полученного продукта щелочью и подкислением реакционной массы. Получают 4-трет-бутил-2-бен- 20 зоилбензойную кислоту с выходом 25% (1).

Недостатком известного способа является низкий выход целевого продукта, применение большого избытка окислителя, что при- 25 водит к образованию большого количества сточных вод, загрязненных солями хрома, а также использование труднодоступного

2,6-ди-трет-бутил - 4-гидрокси-4-фенил - 1 (4 Н)-нафталенона, в качества исходного. 30 !

Цель изобретения заключается в повышении выхода целевого продукта, а также в упрощении процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты путем окисления соединений общей формулы

011ь

Н,С-С-с11ь

СН3 где Х вЂ” СНа, СО, кислородом воздуха в среде уксусной или валериановой кислоты в присутствии катализатора — смеси ацетатов кобальта и марганца, а также бромида калия в количестве 4,0 — 16 10 — а моль/л, 0,45 — 1,8.

° 10 — моль/л и 10 — 40.10 — моль/л, соответственно, при температуре 80 †1 С и давлении 1 — 50 атм, с последующей отгонкой уксусной или валериановой кислоты, обработкой полученного продукта щелочью и подкислением реакционной массы.

Выход технического и перекристаллизованного продукта составляет 69 — 91% и

52 — 71% соответственно.

782303

Соединения общей формулы (1) могут быть получены с хорошим выходом (80 /о) конденсацией 4-трет-бутилтолуола с хлористым бензилом или бензоилом в присутствии каталитических количеств катализаторов Фриделя-Крафтса (2).

Алифатическую кислоту: уксусную или валериановую, после проведения процесса окисления регенерируют и вновь используют.

Пример 1. В колонку из титана марки

ВТ I-0, внутренним диаметром 24 мм, высотой 1500 мм, имеющую в верхней части расширитель и обратный холодильник, с трубкой для барботажа подаваемого воздуха и нижним штуцером для выгрузки реакционной массы, загружают 36,0 г (0,151 моль)

2-метил-5-трет-бутилдифенилметана (содержание 94О/о), 450 мл уксусной кислоты, содержащей 7,97. 10 — моль/л тетрагидрата ацетата кобальта, 0,89 10 — моль/л тетрагидрата ацетата марганца и 19,53

° 10- моль/л бромида калия. Через полученный раствор пропускают со скоростью

60 л/ч в течение 4,5 ч воздух (давленне

15 ати) при 100 С. Охлаждают, отгоняют уксусную кислоту, остаток обрабатывают при нагревании 10О/О-ным раствором карбоната натрия, фильтруют, Фильтрат подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 1 — 2. Осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат. Получают 38,7 г (91 /о) продукта с т. пл. 140 — 160 С. Перекристаллизовывают из бензола, получают

26,0 г (61 ) 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т. пл. 161 — 163 С. По данным (1) т. пл. 163 — 164 С. Данные ИКспектра согласуются со строением полученного соединения.

Пример 2. В условиях примера 1 окисляют 36,0 г (0,151 моль) 2-медлил-5-трет-бутилдифенилметана (содержание 91 /о) при 140 С и скорости воздуха 120 л/ч (давление 15 ати). Получают 37,4 r (88 /о) продукта с т. пл. 145 — 163 С. После перекристаллизации из бензола получают 23,6 г (55,5 /О ) 4-трет-бутил-2-6ензоилбензойной кислоты с т. пл. 160 — 162 С, П р и м ер 3. В колонку загружают 12,0 г (0,050 моль) 2-метил-5-трет-бутилбензофенона (содержание 91О/О), 150 мл уксусной кислоты, содержащей 7,97 10 — моль/л тетрагидрата ацетата кобальта, 0,89

° 10 — моль/л тетрагидрата ацетата марганца и 19,53 10 — моль/л бромида калия. Через полученный раствор при 110 С пропускают со скоростью 120 л/ч в течение 2 ч воздух (давление 15 ати). Охлаждают, отгоняют уксусную кислоту, остаток обрабатывают 10О/о-ным раствором соды до рН4, Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, Сушат, перекристаллизовывают из бензола. Получают 9,5 г (71 )

4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т, пл. 160 — 162 С.

4

Пример 4. В колонку загружают 12,0 г (0,050 моль) 2-медлил-5-трет-бутилбензофенона (содержание 89 /о ), 150 мл уксусной кислоты, содержащей 1,594 ° 10- моль/л тетрагидрата ацетата кобальта, 1,78 °

10 — моль/л тетрагидрата ацетата марганца и 3,906 10 — моль/л бромида калия. Через полученный раствор при 110 С пропускают со скоростью 120 л/ч в течение 1,3 ч воздух (давление 15 ати). Обрабатывают в условиях примера 3, получают 7,4 г (52 /о) 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т. пл. 162 †1 С, Пример 5, 12,0 г (0,050 моль) 2-метил-5-трет-бутил-бензофенона (содержание

89 /о) окисляют (давление 50 ати) 3 ч и обрабатывают в условиях примера 3. Получают 8,5 г (61 /o) 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т. пл. 162 — 164 С.

Пример 6. В колонку загружают 10,0 r (0,0395 моль) 2-метил-5-трет-бутилбензофенона (содержание 89 /о), 125 мл уксусной кислоты, содержащей 3,985 10- моль/л тетрагидрата ацетата кобальта, 0,445.

° 10 — моль/л тетрагидрата ацетата марганца и 9,765 10 — моль/л бромида калия. Через полученный раствор при 155 С пропускают со скоростью 120 л/ч в течение

1,8 ч воздух (давление 50 ати). Обрабатывают в условиях примера 3, получают 9,2 r (82 /о) продукта с т. пл. 145 — 160 С. Перекристаллизовывают из бензола, получают

6,5 r (58 /о ) 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т. пл, 162 — 164 С.

Пример 7. В стеклянную колонку емкостью 35 мл с рубашкой для обогрева жидким теплоносителем, распределительной решеткой (пористая пластина), снабженную обратным холодильником, загружают 2,00 r (0,0084 моль) 2-метил-5-трет-бутилбензофенона (содержание 89 /о ), 25 мл уксусной кислоты, содержащей

7,97 10 — моль/л тетрагидрата ацетата кобальта, 0,89 10 — моль/л тетрагидрата ацетата марганца и 19,53 ° 10 — моль/л бромида калия. Через полученный раствор пропускают со скоростью 6 л/ч в течение 6,5 ч кислород при 80 С. Охлаждают, отгоняют уксусную кислоту, остаток обрабатывают

10 /о -ным раствором карбоната натрия.

Фильтруют, Фильтрат подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 2. Выпавший осадок отфильтровывают, IIpOMbIвают водой, сушат. Получают 1,6 г (69О/о) продукта с т. пл. 145 †1 С. Перекристаллизовывают из четыреххлористого углерода, получают 1,20 r (54 /О) 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т. пл. 160 — 162 С.

П р и м ер 8. В стеклянную колонку загружают 2,00 г (0,0084 моль) 2-метил-5-трет-бутилбензофенона (содержание 89 ), 25 мл валериановой кислоты, содержащей

5 10- моль/л тетрагидрата ацетата кобальта, 0,6 10 — моль/л тетрагидрата ацетата марганца и 11 10- моль/л бромида калия, 782303

Бз с Щ сн, Формула изобретения

Составитель E. Уткина

Техред О. Павлова Корректор T. Добровольская

Редактор П. Горькова

Заказ 1653/4 Изд. № 236 Тираж 448 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Б

Через полученный раствор пропускают со скоростью 6 л/ч в течение 5 ч кислород при 90 С. Охлаждают, отгоняют валериановую кислоту, остаток обрабатывают 10%ным раствором соды до рН 5. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой. Сушат, получают 1,5 г (65%) 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с т. пл.

163 †1 С (из четыреххлористого углерода).

Основными преимуществами предлагаемого метода получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты является доступность исходного сырья и реагентов, хороший выход целевого продукта, возможность легкой регенерации растворителя и катализатора, низкие расходные нормы. В качестве отхода имеется лишь смола после регенерации растворителя, которая легко поддается сжиганию, и незначительное количество сточных вод по сравнению с описанным способом.

Предлагаемый способ получения 4-ТреТ-бутил-2-бензоилбензойной кислоты характеризуется высокой технологичностью и его ,можно осуществлять непрерывно.

3. Способ получения 4-трет-бутил-2-бензоилбензойной кислоты с использованием реакции окисления при нагревании, в среде алифатической карбоновой кислоты, о тличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, окислению кислородом воздуха подвергают соединение общей формулы

5 где Х вЂ” СН2, СО, и процесс проводят в присутствии катализатора — смеси ацетата кобальта, ацетата

15 марганца и бромида калия, взятых в количестве 4,0 — 16 10 — з моль/л, 0,45 — 1,8 °

° 10 — моль/л и 10 — 40 10 — з моль/л соответственно при температуре 80 — 160 С и давлении 1 — 50 атм.

20 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве алифатической карбоновой кислоты используют уксусную или валериановую кислоту, 25 Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Н. М. Crawford «The Reaction between

2,6-and 2,7-1.11-тге1-butyl-1,4-naphthoguinone

30 and Phenylmagnesium Bromide J. Org, Chem., 1971, and Phenyllithium 31, р. 3533 (прототип).

2. Выложенная заявка ФРГ № 2.208456, кл. 12 0 10/00.