способ получения производных 3-ароилантра-[1,9-cd]изоксазол-6-она

Формула изобретения

Способ получения производных 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-она общей формулы

где Х - водород, галоген или низший алкил,

нагреванием 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 кипятят в спиртовом растворе щелочи с последующей нейтрализацией уксусной кислотой.

Описание изобретения к патенту

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

Известными исходными веществами для получения 7,8-фталоилакридонов являются 1-нитроантрахинон-2-карбоновая кислота и различные ароматические амины. Например, 3-метил-7,8-фталоилакридон получают взаимодействием 1-нитроантрахинон-2-карбоновой кислоты с п-толуидином (Патент 262469, Германия, 1915, Frdl., Bd 2. S.687).

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

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-онов, 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, бюл. 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 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-она.

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

Указанный технический результат достигается в разработке нового способа получения производных 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-она общей формулы I

где Х - водород, галоген или алкильная группа, который заключается в том, что 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинон общей формулы II

кипятят в спиртовом растворе щелочи с последующей нейтрализацией уксусной кислотой.

Сущность изобретения: продукт: производные 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-она формулы I

где Х - имеет указанные выше значения.

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

Условия реакции: кипячение в спиртовом растворе щелочи.

Предлагаемый способ позволяет получать производные 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-она с высоким выходом из не использованных ранее для этой цели 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинонов.

Состав и строение полученных 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-онов установлены с помощью элементного анализа и физико-химических методов.

Пример 1. 3-Ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-он

4,57 г (0,01 моль) 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинона кипятят в колбе с обратным холодильником при перемешивании в 50 мл этилового спирта, содержащего 0,4 г (0,01 моль) гидроксида натрия, в течение 0,5-1 ч. Реакционную массу охлаждают до 10-15°С, нейтрализуют уксусной кислотой, разбавляют 50-60 мл воды и выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре 20-25 мл воды, высушивают при комнатной температуре. Выход продукта составил 2,83 г (87%). Т_пл=248-250°С. Найдено, %: N 4,53; 4,37. С₂₁Н₁₁ NO₃. Вычислено, %: N 4,31.

Пример 2. 3-Ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-он

4,57 г (0,01 моль) 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинона кипятят в колбе с обратным холодильником при перемешивании в 40 мл этилового спирта, содержащего 0,4 г (0,01 моль) гидроксида калия, в течение 40 минут. Реакционную массу охлаждают до 10-15°С, нейтрализуют уксусной кислотой, разбавляют 50-60 мл воды и выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре 20-25 мл воды, высушивают при комнатной температуре. Выход продукта составил 2,86 г (88%). Т_пл=248-250°С. Найдено, %: N 4,20; 4,41. C₂₁H₁₁NO ₃. Вычислено, %: N 4,31.

Синтез остальных 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-онов проводят аналогично, их характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1 Характеристики 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-онов
№ п/п	Заместитель Х	*Тпл. °С	Найдено N, %	Формула	Вычислено N, %	Выход %
1	Н	248-250	4,53; 4,37	C21H11NO 3	4,31	87
2	СН 3	261-263	4,25; 4,07	С22Н 13NO3	4,13	84
3	Cl	300-302	4,01; 3,80	C21H10 ClNO3	3,89	89
4	Br	285-287	3,37; 3,51	C21H10 BrNO3	3,46	85
* - приведена температура начала разложения веществ

Синтез исходных 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинонов, используемых для получения 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-онов, 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 раствором нитрозилсерной кислоты, приготовленной из 0,83 г (0,012 моль) нитрита натрия и 10 мл 95% серной кислоты, в течение 2 часов. 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 4,04 г (89%). Т_пл=121°С. Найдено, %: N 9,31, 9,12; S 6,88, 7,09. C₂₁H₁₂ N₃О₆SNa. 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 3-ароилантра[1,9-cd]изоксазол-6-она могут найти применение в основном органическом синтезе для получения производных 7,8-фталоилакридона, применяемых в качестве красителей для различных полимерных материалов и полиэфирных волокон.

Таблица 2 Характеристики 1-(триазен-N-сульфонат)-2-ароилантрахинонов
№ п/п	Заместитель Х	*Тпл °C	Найдено		Формула	Вычислено		Выход %
			N,%	S,%		N, %	S, %
1	Н	118	9,29; 9,08	6,79; 7,05	C21H12N 3О6SNa	9,19	7,00	89
2	СН3	126	8,81; 9,07	6,58; 6,70	С22Н 14N3О6SNa	8,92	6,79	87
3	Cl	137	8,72; 8,63	6,37; 6,61	C21H 11ClN3О6SNa	8,54	6,51	90
4	Br	130	7,98; 8,01	6,13; 5,89	C21H 11BrN3O6SNa	7,84	5,97	88
* - приведена температура начала разложения веществ