DE1167358B - Verfahren zur Herstellung von Acetylaminophenol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AcetylaminophenolInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C233/00—Carboxylic acid amides
- C07C233/01—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
- C07C233/16—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 07 c
Deutsche Kl.: 12 q-32/10
Nummer: 1167 358
Aktenzeichen: A 38743 IV b / 12 q
Anmeldetag: 3. November 1961
Auslegetag: 9. April 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Acetylaminophenol durch gleichzeitige
katalytische Reduktion und Acetylierung von Nitrophenol zu N-Acetylaminophenol.
Aromatische Nitroverbindungen können auf ganz verschiedene Arten reduziert werden, und zwar elektrolytisch,
chemisch oder katalytisch. Unter den chemischen Reduktionsverfahren erfordern die mit Metall
und Säure im allgemeinen größere Mengen von Metall, um ausreichend Wasserstoff für die folgende
Reduktion zu liefern. In dem Verfahren von Morse (Berichte, 11, S. 232, 1878) wird Zinn und Essigsäure
verwendet, wobei aus p-Nitrophenol direkt p-Acetylaminophenol hergestellt werden kann. Dieses
Verfahren besitzt verschiedene Nachteile: Zinnsalze bilden mit aromatischen Aminen einen Komplex,
die Entfernung von Zinn ist ein mühsames Verfahren, unvollständige Entfernung der Zinnsalze
führt zur Verunreinigung von Acetylaminophenol und macht dieses ungeeignet für pharmazeutische
Zwecke. Die Zugabe von überschüssigem Metall, um die chemische Reduktion mit Zinn und einer schwachen
Säure, wie Essigsäure, zu erreichen, macht ein Verfahren wie das von Morse unwirtschaftlich.
Weiter wird in einem solchen System für die Entwicklung von Wasserstoff zur Reduktion Wärme benötigt.
Die Erfindung bezweckt, eine einfachere und elegante Methode für die Herstellung von Acetylaminophenol
zu bringen, die katalytisch die Produkte mit hohen Ausbeuten ergibt, wobei besonderer Wert darauf
gelegt wird, ein hochreines Produkt zu erhalten. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Nitrophenol
mit gasförmigem Wasserstoff in Anwesenheit von Palladium als Katalysator und mindestens einem
Äquivalent Essigsäureanhydrid reduziert und liefert Acetylaminophenol. Überraschenderweise kann die
Reduktion bei Raumtemperatur und tiefen Drücken durchgeführt werden. Selbstverständlich können
auch höhere Drücke und/oder Temperaturen angewandt werden. Bei der Reaktion erhält man eine
Ausbeute von 75 bis 100 % Acetylaminophenol hervorragender Qualität, Reinheit, Farbe und Aussehen.
Darüber hinaus läuft die gleichzeitige Reduktion und Acetylierung schnell ab und ist damit außerordentlich
wirtschaftlich, insbesondere da der Palladiumkatalysator dieses Verfahrens wieder verwendbar
ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei Raumtemperatur ausgeführt, kann aber
auch zwischen etwa 10 und 60° C stattfinden. Es verläuft bei einem Wasserstoffdruck zwischen leicht
Verfahren zur Herstellung von Acetylaminophenol
Anmelder:
Abbott Laboratories, North Chicago, JIl.
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Morris Freifelder, Waukegan, JIl. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. November 1960
(66 909)
oberhalb Atmosphärendruck und einigen 100 Atm. gut, jedoch bieten sich keine Vorteile bei der Anwendung
von höheren Drücken als etwa 3 Atm., wodurch die Durchführung in sogenannten Niederdruckanlagen
möglich ist. Die Katalysatormenge — berechnet als Metall —, bezogen auf eingesetzes
Nitrophenol, beträgt zwischen 0,05 und 0,5 °/o. Ausgezeichnete
Ergebnisse erhält man mit feinverteiltem Palladiummetall, Palladium auf Aktivkohle, Silikagel,
Tonerde, Kieselgur, Chromoxyd, Zirkonoxyd, Bentonit, Asbest u. a. mit einem Palladiumgehalt von
1 bis 50%. Der Katalysator selbst kann in Form von Plätzchen, Granalien, Pulver usw. angewandt werden,
und das Metall kann auf den Träger in Form von Metall selbst oder einer Verbindung, welche in
Gegenwart von Wasserstoff in situ zu Metall reduziert wird, aufgefällt werden.
Die Reaktionen des erfindungsgemäßen Verfahrens können in einem inerten Medium oder Verdünnungsmittel
ablaufen. Es bietet jedoch keine Vorteile, das Volumen der Reaktionsmischung über das
Erforderliche zu erhöhen. Als inertes Medium können Lösungsmittel wie Acetylacetat, thiophenfreies
Benzol oder andere Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Der Begriff »inert« bedeutet, daß das Lösungsmittel
nicht mit dem Ausgangsmetall, dem Zwischenprodukt Aminophenol, dem Katalysator oder dem Essigsäureanhydrid reagiert. Am meisten
wird Essigsäure als Lösungsmittel verwendet, da
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diese keine ungewünschten Substanzen in die Reaktionsmischung einbringt. Die Menge an Essigsäureanhydrid,
die an der Reaktion teilnimmt, beträgt zwischen 1 Äquivalent und dem gewünschten Überschuß,
jedoch konnten keine Vorteile bei Verwendung eines großen Eissigsäureanhydridüberschusses
festgestellt werden. Hervorragende Ergebnisse erhält man bei Anwendung von 1 bis 1,2 Äquivalent Essigsäureanhydrid
je Äquivalent Nitrophenol.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann leicht kontinuierlich
durchgeführt werden, wobei Wasserstoff, Nitrophenol, wenn gewünscht inertes Lösungsmittel,
und Essigsäureanhydrid im Gleich- oder Gegenstrom über ein Bett von Palladiumkatalysator geleitet
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an folgenden Beispielen erläutert.
Beispiel 1 Herstellung von p-Acetylaminophenol
a) Eine Lösung von 13,9 g (0,1 Mol) p-Nitrophenol und 50 em* Eisessig, enthaltend 10,2 g (0,1 Mol)
Essigsäureanhydrid, wurde mit 1 g Katalysator gemischt, der aus 5% Palladium auf Kohle bestand.
Die Reaktionsmischung wurde in einem Schüttelgefäß, welches eine Geschwindigkeit von 270 UpM
hatte, bei einem Wasserstoffdruck von 2,45 Atm. (35 psi) reduziert. Nach 30 Minuten war die berechnete
Wasserstoffmenge aufgenommen, und es konnte abfiltriert werden. Das Filtrat wurde unter vermindertem
Druck auf 15 cm3 eingeengt und abgekühlt, aus der Lösung kristallisierte p-Acetylaminophenol
aus. Die Kristallmasse wurde abfiltriert, mit wasserfreiem Äther behandelt, nochmals filtriert und mit
Äther gewaschen. Nach dem Trocknen erhielt man eine Ausbeute von 12 g p-Acetylaminophenol entsprechend
79,5 °/o der Theorie. Dieses Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 169 bis 171° C.
b) Nach einer Abwandlung obigen Verfahrens wird die gleiche Menge p-Nitrophenol unter ähnlichen
Bedingungen, jedoch in Gegenwart von 0,25 g Katalysator in Form von 5°/o Palladium auf Kohle
reduziert, so daß eine Gesamtmenge von 0,09% Metall, berechnet auf Nitrophenol, vorlag. Nach Beendigung
der Reduktion wurde die Lösung filtriert und der Katalysator mit 10 cm3 Eisessig gewaschen.
Daraufhin wurde die Lösung zu einer dicken Paste eingedickt und mit 80 cm3 Wasser behandelt. Der
wäßrige Schlamm wurde im Eisbad gekühlt und abfiltriert. Man erhielt 11,0 g p-Acetylaminophenol,
welches bei 169 bis 171° C schmilzt. Durch Neutralisation des Filtrats mit Natriumbicarbonat fielen
noch 2,5 g p-Acetylaminophenol aus, so daß die Gesamtausbeute 89,4% der Theorie entsprach. Nach
Vereinigung der beiden Produkte und Umkristallisation aus Wasser besaßen sie einen Schmelzpunkt von
170 bis 171° C. Die kristalline Substanz war weiß und geruchlos.
Analyse für C8H9NO2:
Gefunden.... C 63,45%, H 5,70%, N 9,06%; berechnet.... C 63,54%, H 5,99%, N 9,26%.
In einer zweiten Charge wurde der Katalysator nochmals verwendet, in der man eine Ausbeute von
79,5 fl/o p-Acetylaminophenol erreichte.
c) Bei Verwendung von Palladiumoxyd als Katalysator entsprechend der Veröffentlichung B u r k halter
in J. A. C.S., Bd. 70, S. 1371, 1948, erhielt man nur eine Ausbeute von 56% an p-Acetylaminophenol,
wobei jedoch eine vierfache Menge an Edelmetall als Katalysator erforderlich war. Selbst nach
mehrfacher Rekristallisation konnte das Produkt nicht rein und weiß für pharmazeutische Anwendungen
erhalten werden.
Beispiel 2 Herstellung von o-Acetylaminophenol
ίο 13,9 g o-Nitrophenol wurden in Gegenwart von
50 cm3 Eisessig mit 10,2 g Essigsäureanhydrid und 0,5 g Katalysator, bestehend aus 5% Palladium auf
Kohlenstoff, reduziert. Nachdem die Mischung 30 Minuten lang bei einem Druck von 2,52 Atm.
(36 psi) hydriert worden war, wurden 500 cm3 Wasser der Masse zugefügt. Die Suspension wurde zum
Sieden erhitzt, mit 0,5 g Aktivkohle zur Entfärbung behandelt und schließlich durch einen Heiztrichter
filtriert. Nach dem Abkühlen wurde die kristalline Masse abfiltriert und getrocknet. Man erhielt 82,5"%
o-Acetylaminophenol mit einem Schmelzpunkt von 208 bis 209° C. Ohne Rekristallisation zeigte das
Produkt folgende Analyse:
C8H9O2N:
Gefunden .... C 63,38%, H 6,12%, N 9,25%; berechnet .... C 63,54%, H 5,99%, N 9,26%.
Daraus ergibt sich die überragende Qualität des in einem Einstufenverfahren erhaltenen o-Acetylaminophenols.
Beispiel 3 Herstellung von m-Acetylaminophenol
Die Anweisungen des Beispiels 1, a) wurden mit Ausnahme, daß als Ausgangsmaterial m-Nitrophenol
verwendet wurde, wiederholt. Die Hydrierung war j\ach 35 Minuten beendet. Daraufhin wurde die Lösung
von dem Katalysator filtriert und unter vermindertem Druck eingedickt. Die sirupartige Masse
wurde mit 100 cm3 kaltem Wasser behandelt und im Eisbad bis zur Beendigung der Abscheidung gekühlt.
Die Kristallmasse wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt m-Acetylaminophenol
mit 75% der theoretischen Ausbeute und einem Schmelzpunkt von 151 bis 151,5° C. Ohne Rekristallisation zeigte dieses Produkt eine
Analyse von 63,4% C, 6,21% H und 9,32% N, wogegen, berechnet auf C8H9O2N, 63,54 <>/o C, 5,99% H
und 9,26% N zu erwarten sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft gegenüber anderen Hydrierprozessen für
Nitrophenol. Es sind besonders niedere Katalysatorverhältnisse von 0,05 bis 0,5% Palladium erforderlich,
gegenüber den bekannten Verfahren mit 1,5% Palladiumoxyd oder größeren Mengen selbstentzündlichem
Raney-Nickel, es können Niederdruckvorrichtungen wie Kolonnen, Schüttelgefäße und ähnliche
Behälter verwendet werden. Es werden hohe Ausbeuten erreicht, und die Isolierung des gewünschten
Acetylaminophenols ist außerordentlich einfach. Die rohe kristalline Masse des Acetylaminophenols ist
analytisch rein und eignet sich damit für pharmazeutische Zwecke.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Acetylaminophenol in einem Verfahrensschritt, dadurch
gekennzeichnet, daß man Nitro-
phenol mit gasförmigem Wasserstoff in Gegenwart von Palladium als Katalysator und mindestens
einem Moläquivalent Essigsäureanhydrid reduziert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reduktion bei Raumtemperatur
durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reduktion
bei einem Wasserstoffdruck etwas über Atmosphärendruck
bis etwa 7 Atm. (100 psi) durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Palladiumkatalysator
in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent, berechnet auf p-Nitrophenol, anwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Palladium als Katalysator
auf einem Träger bzw. Kohle aufgebracht verwendet.
409 558/437 3.64 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1167358XA | 1960-11-03 | 1960-11-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1167358B true DE1167358B (de) | 1964-04-09 |
Family
ID=22368904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA38743A Pending DE1167358B (de) | 1960-11-03 | 1961-11-03 | Verfahren zur Herstellung von Acetylaminophenol |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1167358B (de) |
-
1961
- 1961-11-03 DE DEA38743A patent/DE1167358B/de active Pending
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