Способ получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона

Способ получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. В. Андосов, И. В. Кирилюс, Г. В. Игум и Г. А..франгулян СЕСО®з@"

Ъ (72) Авторы нэобретення

13: е АГРНтнОУральский филиал Всесоюзного научно-ис ледойаЧЙ-"ского химико-фармацевтического института им. С. О ф@ЯВИфЬе и Химико-металлургический институт AH (7!) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-ФЕНИЛ-2,3-ДИМЕТИЛ-4-АМИНО-5-ПИРАЗОЛОНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу пюлучения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пираэолона, который является промежуточным продуктом в синтезе лекарственных препаратов, таких как амидопирин и анальгин, 5 и может найти применение в химико-фар. мацевтической промышленности.

Известен способ получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона путем восстановления нитрозосоединения цинковым порошком с последующим обезвреживанием технологических отходов )1).

Недостатком данного способа является сложность технологии иэ-эа необходимости обезвреживания технологичес.1 ких отходов, образующихся в виде маточных растворов, содержащих ионы цинка в количестве, намного превышающем. предельно допустимые концентрации. Ма- " .точные растворы сливаются в канализа" цию, а очистка сточных вод от ионов цинка очень трудоемка: ионы цинка осаждают, например, раствором соды в ви2 де карбонатов, осадок отфильтровывают и вывозят в места захоронения, Кроме того, высокая стоимость цинкового порошка (700 руб/т) ограничивает применение данного способа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пираэолона восстановлением нитроэосоединения сульфит-бисульфитной смесью, с последующим гидролизом полученных продуктов в среде муравьиной кислоты и дальнейшим обезвреживанием технологических отходов, причем сульфит-бисульфитную смесь получают предварительно путем сжигания серы и поглощения сернистого газа, раствором кальцинированной соды (выход 90-933) (2 1.

Недостатком известного способа получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5"пиразолона является сложность иэза необходимости предварительного получения восстановителя сульфит-би3 96803 сульфитной смеси (соединения нестои.кого, быстро окисляющегося кислородом воздуха до сульфата натрия), проведения гидролиза продуктов реакции восстановления и обезвреживание

1 (19,3 тыс. л/т) технологических отходов - маточных растворов, содержащих про-, дукты побочных реакций в количествах, намного превышающих предельно-допустимые концентрации. so

Кроме того, на стадии получения сульфит-бисульфитной смеси происходит неполное поглощение сернистого паза раствором кальцинированной соды., а это требует дополнительной операции д по .его улавливанию, что также усложняет технологию процесса получения 1-фенил-".,3-диметил-4-амино-5-пиразолона.

Целью изобретения является упроще- ние технологии., процесса и снижение количества технологических отходов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстанавливают

1-фенил-2,3-диметил-4-нитрозо-5-пира-. золон электрохимически в-5-903-ной водно% муравьиной кислоте при температуре 15-70оС и плотности тока 10-20 А/Дм 1 с использованием катионообменной мембраны для разделения катодного и анодI

30 ного пространств.

Технология процесса получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона проста в исполнении за счет устранения необходимости предварительного получения восстановителя, проведения гидролиза продуктов реакции восстановления и устранения последующего разбавления водой маточных растворов при обезвреживании технологических отходов, количество которых уменьшается в

2,5 раза, так как в результате электрохимического восстановления по предлагаемому способу образуются сильно разбавленные водные маточные растворы 4 тыс. л/т, содержащие небольшое количество отхода- — формиата натрия.

Кроме того, предлагаемый способ базируется на доступном сырье - электроэнергии.

Пример 1. Получение 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона.

В электролитическую ячейку, разделенную катионообменной мембраной ИК40 на анодное и катодное пространство, загружают в анодное пространство М анолит - 54-ный раствор серной кислоты, в катодное пространство - 40 мл

453-ной водной муравьиной кислоты, 2 ф

7 г нитрозосоединения - 1-фенил-2,3-диметил-4-нитрозо-5-пиразолона и

5 мл электролита - 45 -ного раствора едкого натра, Иатериал катода - медь.

Электролиз проводят при температуре 20 С и интенсивном перемешивании о до полного восстановления 1-фенил-2,3-диметил-4-нитрозо-5-пиразолона в 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолон, что контролируется полярографически.

Затраченное количество электричества составляет 8,4 А r.(ïðè постоянном то>;е 0,7 A и каторжной плотности тока

14 А/дм ).

Образовалось 6,5 г 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона, что соответствует выходу по веществу 99,23 и выходу по току 40,8i и 26 мл технологических отходов в виде водных маточных растворов, содержащих допустимое количество формиата натрия (100 r/ë).

Технологические отходы сливают в канализацию и обезвреживают путем последующей биологической очистки сточных вод на городских очистных сооружениях.

Пример 2. Получение 1-фенил-2,3-диметил- 4-амино-5-пиразолона.

В электролитическую ячейку, разделенную такой же катионообменной мембраной, как и в примере 1, загружают в анодное пространство анолит - 104ный раствор серной кислоты, в катодное пространство - 40 мл 603-ной водной муравьиной кислоты, 5 г нитрозосоединения - 1-фенил-2,3-диметил-4- нитрозо-5-пиразолона и 5 мл электро"лита - 453-ного раствора едкого натра.

Иатериал катода - свинец.

Электролиз проводят при 15 С так же, как и в примере 1 до полного восстановления нитрозосоединения.

Затраченное количество электричества составляет 3,85 А r (при том же постоянном токе и катодной плотности тока, что и в примере 1). Образовалось 4,5 г 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона, что соответствует выходу по веществу 96,23 и выходу по току- 61,7> и 18 мл технологических отходов, содержащих такое же количество формиата натрия, что и в примере 1. Технологические отходы обезвреживались так же, как и в примере 1.

Выбор интервалов величин, внутри которых проводили оптимизацию процесса, иллюстрируется примерами 3"5, ко- торые приводятся ниже, \

5 9680

П .р.и м е р ы 3-5. Получение 1- фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолона. . В электрохимическую ячейку, разделенную катионообменной мембраной ИК40 на анодное и катодное пространст- $ во, загружают в анодное пространство анолит - 5,103-ный раствор серной кис-, лоты, в катодное пространство — 40 мл

903-ной водной муравьиной кислоты, . 5,7 r нитрозосоединения - 1-фенил-2,3Ю

-диметил-4-нитрозо-5-пиразолона и

5 мл электролита — 454-ный растворедкого натра.

Материал катода — медь, свинец.

Электролиз проводят при температу-1$ ре 10, 20, 73 С и интенсивном перемешивании до полного восстановления 1Показатели

5Ф-ный рас- 103-ный твор H SO< раствор

Н2 0, Анолит

53-ный рас- . твор H SO

53-ный вод- 903-ный 453-ный водный раствор водный ный раствор раствор.Муравьиная кислота

Количество. муравьиной кислоты, мл

40.. 7

Медь

Материал катода

Медь Свинец

10 20

Температура, оС

73

11лотность тока, А/дм

23 14

Величина постоянного тока, А 0,4 1,15

0 7

Количество электричества, А ° ч 10 56 17,95

Фа зруаение

Количество аминосоединения., г 1 4,2 ,.,, Количество нитрозосоединения, г

Количество электролита, мл

32 б

-фенил-2,3-диметил-4-нитрозо-5-пиразолона в I-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пиразолон, что контролируется по-, лярографически.

Затраченное количество электричества составляет 10,56; 17,95 A-u (при постоянном токе 0,4, 0,7, I, l5 A u катодной плотности тока 8, 14, 23 А/дм )

Образовалось 4,2; 5,1 г 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5- пиразолона, что соответствует выходу по веществу

78,80ь и выходу по току 15,213 и

20,26 мл технологических отходов в виде водных маточных растворов, соде. ржащих формиата натрия 15, 180 г/л.

Условия -проведения эксперимента и результаты синтеза отражены в таблице.

968032 8

Продолжение таблицы

"ВйкЬд по веществу, 3

; 90,0

78,0

21,0

Выход по току, Мембраны

15,0

Количество отходов, мл

180

5,0

Формула изобретения

Составитель Т. Якунина

Техред С. Мигунова Корректор С. Шекмар

Редактор Г. Волкова

Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыткой

1l3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8024/38

Филиал AllA "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание формиата Йа в отходах г/л 1

Как видно из примеров 1, 2 и приме-ров 3-5 электрохимическое восстановле ние 1-фенил-2,3-диметил-4-нитрозо-5пиразолона проходит в муравьиной кисло- 2з те практически любой концентрации, но оптимальным вариантом является использование 40"503-ной муравьиной кислоты.

Чем выше концентрация муравьиной кислоты, тем ниже выход по веществу (при 2 мер 4 - выход по веществу 783). Чем ниже концентрация муравьиной кислоты, тем выше сопротивление реакционной массы и больше",расход электроэнергии (пример 3 - количество электричества

10,56 А ч).

При температуре выше 70ОС электрохимическое восстановление нитрозосоединения провести нельзя, так как катионообменная мембрана (МК-40) разру- зз шается (пример 5). При температуре процесса ниже 15 С значительно снижается скорость электрохимического восстановления нитроэосоединения, что влечет эа собой снижение выхода по ве-40 ществу (пример 3 - выход по веществу

903).

При плотности тока ниже 10 А/дм значительно снижается скорость процесса,.увеличивается расход электроэнер-, з гии и уменьшается выход по веществу (пример 3 - расход электроэнергии

l0,56 А.ч, выход по веществу - 903), а при плотности тока выше 20 А/дм основная часть электроэнергии расходуется на побочный процесс - выделение водорода, при этом уменьшаются. выход по веществу и выход по току (пример

4. — выход по веществу 787,, выход по току 153) .

Способ получения 1-фенил-2,3-диметил-4-амино-5-пираэолона восстановлением 1-фенил-2,3-диметил-4-нитрозо-5-пираэолона, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса и снижения количества технологических отходов, восстановление проводят электрохимически в 5-903-ной муравьиной кислоте при 15-70оС и плотности тока 10-20 А/дм с использованием катйонообменной мембраны для раз. деления катодного и анодного пространств .;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Е. F. Gbrahim, Н..А. Nangontl, 1. М. Aboru-Leid. Bull. Cheln. Farm., 1962, т. 101, 599-685 с.

2. Промышленный регламент АнжероСудженского химфармзавода производства амидопирина и 677, 27.06.75, с. 13 (приложение 2) (прототип) °