Спосіб отримання 1,3,5-тригидроксибензола

 

Винахід відноситься до галузі органічної хімії, а саме до способу отримання 1,3,5-тригидроксибензола (флороглюцину, ФГ).

ФГ є відомим багатоцільовим хімічним продуктом. Він запропонований в якості вихідного компонента для синтезу епоксидних смол (Патент США №№2456408, 2510885, 2995583), для отримання захисних покриттів (Патент США №24855270), термореактивних смол (Авт. св-во СРСР №330180), напівпродукту в синтезі барвників (Патент США №246866, патент ФРН №№855141, 855142, 917991), для синтезу малочувствительного вибухової речовини 1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензола (A.J.Bellamy, S.J.Ward // Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2002, 27, p.49-58) та ін

Відомий спосіб отримання ФГ лужним плавленням бензолтрисульфокислоти (Патент США №2773908). Спосіб передбачає спікання натрієвої солі бензолтрисульфокислоти з 49% розчином їдкого натрію при температурі 320÷325°С. ФГ-сирець, вихід якого становить 42,4%, виділяють екстракцією етилацетатом і очищають перекристалізацією з ксилолу.

Основними недоліками даного способу є:

- складність отримання бензолтрисульфокислоти;

- використання високих температур;

- необхідність екстракції і перекристалізації продукту;

- низький вихід продукту.

Відомий зопропилбензола (ТИПБ) і п-толуолсульфокислоти (Патент Великобританії №751598). За цим способом після відгонки утворюється ацетону і ТИПБ з водяною парою і нейтралізації реакційної маси ФГ-сирець витягають ефіром. Вихід ФГ-сирцю становить 72%. Вихідну тригидроперекись ТИПБ отримують окисленням ТИПБ киснем повітря при 85°С протягом 72 годин з виходом близько 30%.

Основними недоліками даного способу є:

- складність синтезу ТИПБ;

- тривалість процесу отримання тригидроперекиси ТИПБ та низький її вихід,

- необхідність відгонки розчинників;

- необхідність екстракції продукту з реакційної маси ефіром.

Відомий спосіб отримання ФГ (Патент Великобританії №1022733) шляхом гідролізу реакційної суміші, що містить розчин 1,3,5-триаминобензола (ТАБ) в соляній кислоті, отриманий при відновленні 1,3,5-тринитробензола (ТНБ) залізним порошком у соляній кислоті в присутності ацетону. Спосіб передбачає тривале (20 годин) кип'ятіння розчину ТАБ в соляній кислоті низькій концентрації з подальшим упариванием розчину. ФГ виділяють і перекристаллизовивают з розчинників.

Основними недоліками даного способу є:

- велика кількість відходів;

- низька продуктивність процесу;

- необхідність отгонкилизацией.

Описаний спосіб одержання ФГ (Патент Великобританії №1106088) шляхом гідролізу солянокислой солі 1,3,5-триаминобензола в середовищі розведеної соляної кислоти, який прийнятий нами як найбільш близького аналога. Згідно даного способу ТАБ, отриманий каталітичним гідруванням ацетонового розчину 1,3,5-тринитробензола на каталізаторі Ni-Ренея, переводять в сіль після фільтрації від каталізатора додаванням соляної кислоти до реакційної маси, потім відганяють ацетон і нагрівають розчин протягом 18 годин при 100°С. Розчин упарюють і виділяють ФГ-сирець з виходом 85%, який для очищення від домішок перекристаллизовивают з розчинників.

В роботі зазначається, що в якості кислоти може бути використана сірчана або фосфорна кислоти.

До основних недоліків аналога відносяться:

- низька продуктивність процесу через використання для гідролізу розведеного розчину солі ТАБ;

- необхідність отримання ТАБ безпосередньо перед гідролізом із-за схильності ТАБ до осмолення в розчинах в присутності кисню повітря;

- необхідність упарювання реакційних мас;

- одержання продукту, що вимагає додаткового очищення.

Технічною задачею сьогодення і�вимогливість процесу і отримувати продукт високого ступеня чистоти.

Технічний результат досягається нагріванням водної суспензії солі 1,3,5-триаминобензола з неорганічними кислотами в присутності солі амонію і мінеральної кислоти при співвідношенні сіль 1,3,5-триаминобензола:вода, рівному 1:1,75.

Експериментально знайдено, що в якості солі амонію можна використовувати хлорид, фторид, сульфат. Причому, щоб виключити корозію обладнання при гідролізі, переважно використовувати сульфат амонію, для створення кислого середовища - сірчану кислоту, а в якості солі ТАБ краще використовувати стабільні до окислення сірчанокислу або фосфорнокислую солі.

Сірчанокисла і фосфорнокислая солі ТАБ були нами отримані каталітичним гідруванням ТНБ в метанолі з наступним підкисленням реакційної маси після фільтрації каталізатора розрахунковою кількістю кислоти з виходом 94, 85% відповідно.

Знайдений прийом дозволяє уникнути необхідності роботи з розчинами ТАБ низьких концентрацій, скоротити час гідролізу до 12÷15 годин, значно збільшити зняття продукту з одиниці об'єму реактора, виключити з процесу прискорює корозію обладнання хлорид-іон і значно спростити метод виділення та очистки цільового продукту.

Використання маточании основної речовини більше 98%.

Спосіб отримання ФГ ілюструється такими прикладами.

Приклад 1. Отримання ФГ гідролізом дигідрату дисульфата ТАБ.

У реактор завантажують 20 г сірчанокислої солі ТАБ (ТАБ•2H2SO4•2H2O), 35 мл (35 г) води, 3 г сульфату амонію і 1,5 мл 25% сірчаної кислоти. Вміст реактора при перемішуванні нагрівають до 104°С і витримують при температурі 104÷106°С протягом 12÷15 годин. По закінченні витримки реакційну масу охолоджують до 90÷95°З і в реактор завантажують 1,5 г активованого вугілля і 20 мл води. Вміст реактора нагрівають до кипіння, витримують протягом 15÷20 хв і проводять гаряче фільтрування від вугілля. Вугілля на воронці двічі промивають 10 мл гарячої (90°С) води. Об'єднані фільтрати охолоджують до 0÷2°С. Осад фільтрують, промивають невеликою кількістю води і сушать при температурі 95÷105°С. Фільтрат - матковий розчин використовують в наступному досвіді отримання ФГ.

Вихід продукту складає 5,4 м (77,9%), Тпл=220÷222°С, вміст основної речовини за даними високоефективної рідинної хроматографії становить 98,5÷99,5%. Знайдено, %: C 56,87; H 4,96; N отс. C6H6O3. Обчислено, %: C 57,14; H 4,80.

Приклад 2. Отримання ФГ гідролізом дигідрату дисульфата ТАБ з зацикловиванием маткових �ного розчину від попереднього досвіду і 1,5 мл 25% сірчаної кислоти і проводять реакцію, як описано вище.

Вихід продукту складає 6,0 м (87%), Тпл=219÷221°C, вміст основної речовини за даними високоефективної рідинної хроматографії становить більше 98%.

Приклад 3. Отримання ФГ гідролізом дигідрату дифосфату ТАБ.

У реактор завантажують 20 г фосфорнокислой солі ТАБ (ТАБ•2H3PO4•2H2O), 35 мл (35 г) води, 3 г сульфату амонію і 2,5 мл 25% фосфорної кислоти. Гідроліз солі ТАБ та виділення ФГ проводили аналогічно прикладу 1.

Вихід продукту складає 4,44 г (64,1%), Тпл=219÷221°С, вміст основної речовини за даними високоефективної рідинної хроматографії становить більше 98%.

1. Спосіб отримання 1,3,5-тригидроксибензола гідролізом солі 1,3,5-триаминобензола з неорганічної кислотою при нагріванні в кислому середовищі, що відрізняється тим, що процес гідролізу проводять в суспензії при масовому співвідношенні сіль:вода, рівному 1:1,75, у присутності солі амонію.

2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що в якості солі 1,3,5-триаминобензола з неорганічної кислотою використовують дигідрат дисульфата 1,3,5-триаминобензола або дигідрат дифосфату 1,3,5-триаминобензола.



 

Схожі патенти:

Спосіб отримання 2,4,6-тригидрокситолуола

Винахід відноситься до органічної хімії, а саме до способу отримання 2,4,6-тригидрокситолуола(метилфлороглюцина, МФГ), який може застосовуватися в якості компонента складів для термічної просочення ізоляції обмоток електродвигунів, для отримання термостійких термореактивних смол або фоточутливих і литографских плит

Штам бактерій астнrовастеr sp., розкладає флороглюцин

Винахід відноситься до мікробіологічної промисловості і може ібить використано для очищення стічних вод

Спосіб отримання 2,4,6 - три- (3,5-ди-трет-бутил-4 - гидроксибензил) - мезитилена

Винахід відноситься до способів одержання 2,4,6-три-(3,5-дітрет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена, що є ефективним нетоксичним термостійким стабілізатором полімерних матеріалів
Up!