[go: up one dir, main page]

RU2824124C1 - Method of producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde - Google Patents

Method of producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde Download PDF

Info

Publication number
RU2824124C1
RU2824124C1 RU2023129590A RU2023129590A RU2824124C1 RU 2824124 C1 RU2824124 C1 RU 2824124C1 RU 2023129590 A RU2023129590 A RU 2023129590A RU 2023129590 A RU2023129590 A RU 2023129590A RU 2824124 C1 RU2824124 C1 RU 2824124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrobenzaldehyde
bromo
sulfuric
producing
mixture
Prior art date
Application number
RU2023129590A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Денисов
Даниил Алексеевич Казанцев
Александр Викторович Пестов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2824124C1 publication Critical patent/RU2824124C1/en

Links

Abstract

FIELD: organic chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of organic chemistry, namely to a method of producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde, which can be used as an active component of chemical compositions, including as a polynucleophile cross-linking agent, as a starting substance for producing fluorescent dyes, anti-inflammatory preparations. Method of producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde using concentrated solutions of sulfuric and nitric acids, contains treatment of 4-bromobenzyl alcohol with a mixture of concentrated solutions of sulfuric and nitric acids with molar ratio of 4-bromobenzyl alcohol : sulfuric acid : nitric acid 1:(20–30):(20–30) by mixing mixture at 20–25 °C for 1–1.5 hours, followed by treatment of the reaction mass with ice, filtration and drying.
EFFECT: obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde using a simple and efficient method using minimum amounts of commercially available reagents.
1 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области органической химии, а именно, к способу получения 4-бром-3-нитробензальдегида, который может быть использован в качестве активного компонента химических композиций, в том числе как сшивающий агент полинуклеофилов, как исходное вещество для получения флуоресцентных красителей, противовоспалительных препаратов.The invention relates to the field of organic chemistry, namely, to a method for producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde, which can be used as an active component of chemical compositions, including as a crosslinking agent for polynucleophiles, as a starting material for producing fluorescent dyes, anti-inflammatory drugs.

Известен способ получения 4-бром-3-нитробензальдегида путем обработки 4-бромбензальдегида серной и азотной кислотами при мольном соотношении 1:7,83:1,17 при перемешивании реакционной массы в течение 1 часа при температуре 40°С. Продукт выделяется обработкой реакционной массы льдом с последующей фильтрацией и сушкой. Выход продукта составил 55 % (Zapata-Morales J. R. и др. Synthesis and evaluation of antinociceptive and anti-inflammatory effects of nitro-porphyrins // Med. Chem. Res. 2018. Т. 27. № 7. С. 1782-1791). К существенным недостаткам метода следует отнести необходимость использования неустойчивого при хранении 4-бромбензальдегида, необходимость строгого контроля температуры и низкий выход целевого соединения.A method for obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde by treating 4-bromobenzaldehyde with sulfuric and nitric acids at a molar ratio of 1:7.83:1.17 while stirring the reaction mixture for 1 hour at a temperature of 40 °C is known. The product is isolated by treating the reaction mass with ice, followed by filtration and drying. The yield of the product was 55% (Zapata-Morales J. R. et al. Synthesis and evaluation of antinociceptive and anti-inflammatory effects of nitroporphyrins // Med. Chem. Res. 2018. Vol. 27. No. 7. Pp. 1782-1791). Significant disadvantages of the method include the need to use 4-bromobenzaldehyde, which is unstable during storage, the need for strict temperature control, and a low yield of the target compound.

Известен способ получения 4-бром-3-нитробензальдегида путем обработки 4-бромбензальдегида смесью серной кислоты и нитрата натрия при мольном соотношении реагентов 1:20,42:1,19 при перемешивании реакционной массы в течение 2 часов при температуре 10°С. Продукт выделяется обработкой реакционной массы льдом с последующей фильтрацией и сушкой. Выход продукта составил 94 % (US 8080566 B1). К существенным недостаткам метода следует отнести необходимость использования неустойчивого при хранении 4-бромбензальдегида и проведения реакции при пониженной температуре, что требует использования специального оборудования.A method is known for obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde by treating 4-bromobenzaldehyde with a mixture of sulfuric acid and sodium nitrate at a molar ratio of reagents of 1:20.42:1.19 while stirring the reaction mixture for 2 hours at a temperature of 10°C. The product is isolated by treating the reaction mass with ice, followed by filtration and drying. The yield of the product was 94% (US 8080566 B1). Significant disadvantages of the method include the need to use 4-bromobenzaldehyde, which is unstable during storage, and to carry out the reaction at a low temperature, which requires the use of special equipment.

Известен способ получения 4-бром-3-нитробензальдегида путем обработки 4-бромбензальдегида смесью серной кислоты и нитрата натрия при мольном соотношении реагентов 1:19,82:1,20 при перемешивании реакционной массы в течение 20-ти минут при температуре 10°С. Продукт выделяется обработкой реакционной массы льдом с последующей фильтрацией и сушкой. Выход продукта составил 95 % (US20020007059 A1). К недостаткам метода следует отнести необходимость использования неустойчивого при хранении 4-бромбензальдегида и проведения реакции при пониженной температуре, что требует использования специального оборудования.A method is known for obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde by treating 4-bromobenzaldehyde with a mixture of sulfuric acid and sodium nitrate at a molar ratio of reagents of 1:19.82:1.20 while stirring the reaction mixture for 20 minutes at a temperature of 10°C. The product is isolated by treating the reaction mass with ice, followed by filtration and drying. The yield of the product was 95% (US20020007059 A1). The disadvantages of the method include the need to use 4-bromobenzaldehyde, which is unstable during storage, and to carry out the reaction at a low temperature, which requires the use of special equipment.

Задача изобретения - получение 4-бром-3-нитробензальдегида простым и эффективным способом с использованием минимальных количеств коммерчески доступных реагентов.The objective of the invention is to obtain 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde in a simple and efficient manner using minimal amounts of commercially available reagents.

Поставленная задача решена тем, что в способе получения 4-бром-3-нитробензальдегида 4-бромбензиловый спирт обрабатывают смесью концентрированных растворов серной и азотной кислот при мольном соотношении 4-бромбензиловый спирт : серная кислота : азотная кислота 1: (20 - 30): (20 - 30) путем перемешивания смеси при 20 - 25°С в течение 1-1,5 ч с последующей обработкой реакционной массы льдом, фильтрацией и сушкой. Рекомендуемые условия получения 4-бром-3-нитробензальдегида установлены опытным путем, а также определяются изложенными ниже представлениями о процессе. Для получения 4-бром-3-нитробензальдегида используют коммерчески доступные 4-бромбензиловый спирт, концентрированные растворы серной и азотной кислот. Использование мольного соотношения 4-бромбензиловый спирт : серная кислота : азотная кислота выше 1:30:30 приводит к излишнему и неэффективному расходу реагентов. Применение мольного соотношения 4-бромбензиловый спирт : серная кислота : азотная кислота ниже 1:20:20 неэффективно из-за низкой конверсии реагентов. Перемешивание смеси более 1,5 ч не приводит к повышению выхода 4-бром-3-нитробензальдегида. Время реакции меньше 1 ч, а также проведение реакции без серной или азотной кислоты приводит к уменьшению конверсии 4-бромбензилового спирта в 4-бром-3-нитробензальдегид.The problem set is solved in that in the method for obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde, 4-bromobenzyl alcohol is treated with a mixture of concentrated solutions of sulfuric and nitric acids at a molar ratio of 4-bromobenzyl alcohol: sulfuric acid: nitric acid of 1: (20 - 30): (20 - 30) by stirring the mixture at 20 - 25 °C for 1-1.5 hours, followed by treating the reaction mass with ice, filtration and drying. The recommended conditions for obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde have been established empirically and are also determined by the concepts of the process presented below. Commercially available 4-bromobenzyl alcohol and concentrated solutions of sulfuric and nitric acids are used to obtain 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde. Using a 4-bromobenzyl alcohol: sulfuric acid: nitric acid molar ratio higher than 1:30:30 results in excessive and inefficient consumption of reagents. Using a 4-bromobenzyl alcohol: sulfuric acid: nitric acid molar ratio lower than 1:20:20 is ineffective due to low reagent conversion. Stirring the mixture for more than 1.5 h does not increase the yield of 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde. Reaction time less than 1 h, as well as carrying out the reaction without sulfuric or nitric acid, results in a decrease in the conversion of 4-bromobenzyl alcohol to 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde.

Анализ состава и строения 4-бром-3-нитробензальдегида осуществляли с использованием элементного анализа (элементный анализатор «PE 2400», Perkin Elmer), инфракрасной Фурье-спектроскопии (спектрометр «Nicolet 6700», Thermo scientific) и спектроскопии ядерного магнитного резонанса (спектрометр «AVANCE 500», Bruker).The analysis of the composition and structure of 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde was carried out using elemental analysis (elemental analyzer "PE 2400", Perkin Elmer), infrared Fourier spectroscopy (spectrometer "Nicolet 6700", Thermo scientific) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (spectrometer "AVANCE 500", Bruker).

Получение 4-бром-3-нитробензальдегида иллюстрируется следующими примерами:The preparation of 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde is illustrated by the following examples:

Пример 1Example 1

Смесь 128 мл (1,76 моль) концентрированной азотной кислоты, 98 мл (1,76 моль) концентрированной серной кислоты и 11 г (0,059 моль) 4-бромбензилового спирта. перемешивали 1,5 ч при температуре 20°C. Затем реакционную массу обрабатывали 200 г льда, осадок отфильтровывали и высушивали. Выход 4-бром-3-нитробензальдегида: 13,03 г (96%). Найдено, %: С 35,14; H 1,82; N 5,86; Br 33,40. Для формулы C7H4BrNO3 вычислено, %: С 36,55; H 1,75; N 6,09; Br 34,74; O 20,87. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 7,96 (м, 2Н, CH=CH); 8,32 (д, Н, CH); 10,04 (с, 1Н, COH); Спектр ИК, см–1: 646, 1035, 1291, 1352, 1471, 1535, 1595, 1693, 2859, 3043, 3071.A mixture of 128 ml (1.76 mol) of concentrated nitric acid, 98 ml (1.76 mol) of concentrated sulfuric acid and 11 g (0.059 mol) of 4-bromobenzyl alcohol was stirred for 1.5 h at 20°C. Then the reaction mixture was treated with 200 g of ice, the precipitate was filtered off and dried. Yield of 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde: 13.03 g (96%). Found, %: C 35.14; H 1.82; N 5.86; Br 33.40. For the formula C 7 H 4 BrNO 3 calculated, %: C 36.55; H 1.75; N 6.09; Br 34.74; O 20.87. NMR spectrum 1 H (CDCl 3 , δ, ppm): 7.96 (m, 2H, CH=CH); 8.32 (d, H, CH); 10.04 (s, 1H, COH); IR spectrum, cm –1 : 646, 1035, 1291, 1352, 1471, 1535, 1595, 1693, 2859, 3043, 3071.

Пример 2Example 2

Смесь 104 мл (1,44 моль) концентрированной азотной кислоты, 53 мл (0,94 моль) концентрированной серной кислоты и 9 г (0,048 моль) 4-бромбензилового спирта. перемешивали 1 ч при температуре 25°C. Затем реакционную массу обрабатывали 164 г льда, осадок отфильтровывали и высушивали. Выход 4-бром-3-нитробензальдегида: 8,08 г (73%).A mixture of 104 ml (1.44 mol) of concentrated nitric acid, 53 ml (0.94 mol) of concentrated sulfuric acid and 9 g (0.048 mol) of 4-bromobenzyl alcohol was stirred for 1 h at 25°C. The reaction mixture was then treated with 164 g of ice, the precipitate was filtered off and dried. Yield of 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde: 8.08 g (73%).

Пример 3Example 3

Смесь 100 мл (1,38 моль) концентрированной азотной кислоты, 116 мл (2,07 моль) концентрированной серной кислоты и 13 грамм (0,069 моль) 4-бромбензилового спирта. перемешивали при температуре 20°C в течение 1 ч. Затем реакционную массу обрабатывали 234 г льда, осадок отфильтровывали и высушивали. Выход 4-бром-3-нитробензальдегида: 10,16 г (64%).A mixture of 100 ml (1.38 mol) of concentrated nitric acid, 116 ml (2.07 mol) of concentrated sulfuric acid and 13 grams (0.069 mol) of 4-bromobenzyl alcohol was stirred at 20°C for 1 hour. The reaction mixture was then treated with 234 g of ice, the precipitate was filtered off and dried. Yield of 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde: 10.16 g (64%).

Способ получения прост в исполнении. В нем используются коммерчески доступные соединения, способ позволяет исключить предварительный синтез исходных веществ, не требует сложной аппаратуры и дополнительных вспомогательных устройств. Существенным преимуществом заявляемого способа получения 4-бром-3-нитробензальдегида являются простота и технологичность процесса получения с меньшим количеством стадий, большим выходом в отличие от известных способов. Заявляемый способ позволяет получать 4-бром-3-нитробензальдегид на любом промышленном реакторном оборудовании без дополнительных усовершенствований. 4-Бром-3-нитробензальдегид может быть использован в качестве активного компонента химических композиций, в том числе как сшивающий агент полинуклеофилов, как исходное вещество для получения флуоресцентных красителей, противовоспалительных препаратов.The production method is simple to implement. It uses commercially available compounds, the method eliminates the need for preliminary synthesis of the starting materials, does not require complex equipment or additional auxiliary devices. A significant advantage of the claimed method for producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde is the simplicity and technological effectiveness of the production process with fewer stages and a higher yield in contrast to known methods. The claimed method allows one to obtain 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde on any industrial reactor equipment without additional improvements. 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde can be used as an active component of chemical compositions, including as a crosslinking agent for polynucleophiles, as a starting material for producing fluorescent dyes and anti-inflammatory drugs.

Claims (1)

Способ получения 4-бром-3-нитробензальдегида с использованием концентрированных растворов серной и азотной кислот, отличающийся тем, что 4-бромбензиловый спирт обрабатывают смесью концентрированных растворов серной и азотной кислот при мольном соотношении 4-бромбензиловый спирт:серная кислота:азотная кислота 1:(20 - 30):(20 - 30) путем перемешивания смеси при 20 – 25°С в течение 1-1,5 ч с последующей обработкой реакционной массы льдом, фильтрацией и сушкой.A method for obtaining 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde using concentrated solutions of sulfuric and nitric acids, characterized in that 4-bromobenzyl alcohol is treated with a mixture of concentrated solutions of sulfuric and nitric acids at a molar ratio of 4-bromobenzyl alcohol: sulfuric acid: nitric acid 1: (20 - 30): (20 - 30) by stirring the mixture at 20 - 25 °C for 1-1.5 hours, followed by treating the reaction mass with ice, filtering and drying.
RU2023129590A 2023-11-15 Method of producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde RU2824124C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2824124C1 true RU2824124C1 (en) 2024-08-06

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020007059A1 (en) * 2000-03-03 2002-01-17 Irene Drizin Tricyclic dihydropyrazolone and tricyclic dihydroisoxazolone potassium channel openers
US8080566B1 (en) * 2008-06-11 2011-12-20 Kalypsys, Inc Carbazole inhibitors of histamine receptors for the treatment of disease
RU2733511C2 (en) * 2015-06-15 2020-10-02 Байер Кропсайенс Акциенгезельшафт Halogen-substituted phenoxyphenylamidines and use thereof as fungicides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020007059A1 (en) * 2000-03-03 2002-01-17 Irene Drizin Tricyclic dihydropyrazolone and tricyclic dihydroisoxazolone potassium channel openers
US8080566B1 (en) * 2008-06-11 2011-12-20 Kalypsys, Inc Carbazole inhibitors of histamine receptors for the treatment of disease
RU2733511C2 (en) * 2015-06-15 2020-10-02 Байер Кропсайенс Акциенгезельшафт Halogen-substituted phenoxyphenylamidines and use thereof as fungicides

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Beugelmans. R. et al. The first examples of SNAr-based macrocyclisation: Synthesis of Model Carboxylate-Binding Pockets of Vancomycin. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, v. 4, 1994, 439-40 pp. Li R.J. et al. Total synthesis of plagiochin G and derivatives as potential cancer chemopreventive agents. Tetrahedron Letters, v. 55 (47), 2014, 6500-6503 pp. Jin C. et al. Discovery of phenoxybutanoic acid derivatives as potent endothelin antagonists with antihypertensive activity. Bioorganic & Medicinal Chemistry, v. 23(4), 2015, 657-667 pp. Takrouri. K. et al. Structureeactivity relationship study of 4EGI-1, small molecule eIF4E/eIF4G proteineprotein interaction inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry, v. 77, 2014, 361-377 pp. Куликов М.А. ЗАМЕЩЕННЫЕ ДИСТИРИЛКЕТОНЫ. ЧАСТЬ 2. Журнал: Вестник технологического университета, т. 22, N 7, 2019, 22-26 с. *
Zapata-Morales J.R. et al. Synthesis and evaluation of antinociceptive and anti-inflammatory effects of nitro-porphyrins. Journal: Medicinal Chemistry Research, v. 27, N 7, 2018, 1782-1791 pp. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2824124C1 (en) Method of producing 4-bromo-3-nitrobenzaldehyde
CN1125048C (en) Process for producing isourea
CN110845403A (en) Preparation method of nicorandil
CN110981813A (en) Synthetic method of 2-cyano-5-aryl-1H-imidazole compound
Saika et al. Pseudohalogens. XIII. Preparation and properties of N-monochlorourethane and its metallic salts
RU2259348C1 (en) Method for preparing 2-ethylhexyl nitrate by continuous method
CN110128500B (en) Ugi mixed solvent process for preparing alpha-amido amides
CN113121518B (en) Preparation method of tedizolid impurity
CN101654426B (en) Method for preparing ilomastat
RU2443680C2 (en) Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
ES3033407T3 (en) Method for the preparation of alkyl-4-oxo-tetrahydrofuran-2-carboxylate
RU2790670C1 (en) Method for obtaining hexanedioic acid zinc salt
RU2611011C1 (en) Method for synthesis of ethylenediamine-n,n,n',n'-tetrapropionic acid
RU2331634C1 (en) Method of obtaining 3-phenoxyphenylcyanohydrine
EP2874995A1 (en) Method for preparing diaminomaleonitrile
CN110483360B (en) Synthesis method of alfaprost alcohol
SU1168554A1 (en) Method of obtaining 5,6-substituted 3,4-dicyano-2-(1h)pyridone
RU2167855C2 (en) Method of synthesis of 4-bromo-5-nitrophthalonitrile
SU1745720A1 (en) 2,4-dichloroisophthalic acid diamide as intermediate product for preparation of 2,4-dichloroisophthalic acid dinitrile
RU2699070C1 (en) Method of producing 2-nitroxysuccinate 3-oxy-6-methyl-2-ethylpyridine
SU1544774A1 (en) Method of producing mononitrobenzocrown esters
RU2237662C1 (en) Method for preparing 1-acetyl-2-imidazolidone
RU2610267C1 (en) Method for producing 4(5)-nitroimidazole
RU1750166C (en) Method of synthesis of methylene-bis-anthranilic acid
UA160567U (en) Method for preparation of 3-allylthio-6-methyl-1,2,4-triazin-5(4h)-one