RU2797603C1 - Method of obtaining 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene - Google Patents

Abstract

FIELD: organic chemistry.

SUBSTANCE: method of the preparation of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene has been developed using stirring a mixture of 4-methyl-1-chloromethylbenzene, bromine and carbon tetrachloride, followed by cooling the reaction mass and filtering 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene. The invention relates to a method of producing 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene used as a polymer modifier, a raw material for the production of medicines and organosynthesis. The method is characterized by the following: a mixture of 4-methyl-1-chloromethylbenzene, bromine and carbon tetrachloride at a molar ratio of 4-methyl-1-chloromethylbenzene : bromine : carbon tetrachloride equal to 1: (0.94 – 1.08) : (5.64–6.17) is stirred at 20–25°C for 1–1.5 h, followed by cooling the reaction mass to 0°C, filtering and drying the resulting product at 20–25°C to constant mass.

EFFECT: provision of a simple and efficient method for producing 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene using minimal amounts of commercially available reagents.

3 ex

Description

Изобретение относится к области органической химии, а именно, к способу получения 1-бромметил-4-хлорметилбензола, который может быть использован в качестве активного компонента химических композиций, в том числе в качестве модификатора пенообразующих полимеров на основе полифосфатов, как исходное вещество для получения современных противораковых препаратов, препаратов против сердечной недостаточности и других органических соединений.The invention relates to the field of organic chemistry, namely, to a method for producing 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene, which can be used as an active component of chemical compositions, including as a modifier of foaming polymers based on polyphosphates, as a starting material for obtaining modern cancer drugs, heart failure drugs and other organic compounds.

Известен способ получения 1-бромметил-4-хлорметилбензола путем взаимодействия 1,4-дихлорметилбензола и бромида натрия при мольном соотношении 1: 6,32 в циклогексаноле при перемешивании реакционной массы, в атмосфере азота, в течение 3 ч при температуре 130°С. Продукт извлекали экстракцией толуолом с последующей отгонкой экстрагента из смеси. Выход продукта составил 45,3% (US 20110152391). К недостаткам метода следует отнести необходимость использования значительного мольного избытка бромида натрия, необходимость проведения реакции в атмосфере азота при нагревании, низкий выход целевого соединения, что вызывает перерасход химических реагентов, требует применения дополнительного оборудования. В качестве метода выделения продукта предлагают экстракцию, что неэффективно при промышленном получении 1-бромметил-4-хлорметилбензола.A known method for producing 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene by reacting 1,4-dichloromethylbenzene and sodium bromide at a molar ratio of 1: 6.32 in cyclohexanol with stirring the reaction mass, in a nitrogen atmosphere, for 3 hours at a temperature of 130°C. The product was recovered by extraction with toluene, followed by distillation of the extractant from the mixture. The product yield was 45.3% (US 20110152391). The disadvantages of the method include the need to use a significant molar excess of sodium bromide, the need to carry out the reaction in a nitrogen atmosphere when heated, the low yield of the target compound, which causes an overconsumption of chemical reagents, and requires the use of additional equipment. As a method for isolating the product, extraction is proposed, which is inefficient in the industrial production of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene.

Задача изобретения - получение 1-бромметил-4-хлорметилбензола простым и эффективным способом с использованием минимальных количеств коммерчески доступных реагентов.The objective of the invention is to obtain 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene in a simple and efficient way using minimal amounts of commercially available reagents.

Поставленная задача решена тем, что в способе получения 1-бромметил-4-хлорметилбензола 4-метил-1-хлорметилбензол обрабатывают смесью брома и четыреххлористого углерода при мольном соотношении 4-метил-1-хлорметилбензол: бром: четыреххлористый углерод: 1: (0,94 - 1,08): (5,64 - 6,17) путем перемешивания смеси при 20 - 25°С в течение 1 - 1,5 ч, с последующим охлаждением реакционной массы до 0°С, фильтрованием и сушкой 1-бромметил-4-хлорметилбензола при 20 - 25°С до постоянной массы. Проведение реакций осуществляют стандартным способом в приборе из боросиликатного стекла с обратным холодильником при атмосферном давлении и перемешивании. Фильтрование смеси проводят с использованием фильтра Шотта при уменьшенном давлении. Рекомендуемые условия получения 1-бромметил-4-хлорметилбензола установлены опытным путем, а также определяются изложенными ниже представлениями о процессе. Для получения 1-бромметил-4-хлорметилбензола используют коммерчески доступные 4-метил-1-хлорметилбензол, бром и четыреххлористый углерод. Использование мольного соотношения 4-метил-1-хлорметилбензол: бром: четыреххлористый углерод выше 1: 1,08: 6,17 приводит к излишнему и неэффективному расходу реагентов. Применение мольного соотношения 4-метил-1-хлорметилбензол: бром: четыреххлористый углерод: ниже 1: 0,94: 5,70 неэффективно из-за низкой конверсии реагентов. Перемешивание смеси более 1,5 ч не приводит к повышению выхода 1-бромметил-4-хлорметилбензола. Время реакции меньше 1 ч приводит к низкой конверсии 4-метил-1-хлорметилбензола.The problem is solved by the fact that in the method of obtaining 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene, 4-methyl-1-chloromethylbenzene is treated with a mixture of bromine and carbon tetrachloride at a molar ratio of 4-methyl-1-chloromethylbenzene: bromine: carbon tetrachloride: 1: (0, 94 - 1.08): (5.64 - 6.17) by stirring the mixture at 20 - 25°C for 1 - 1.5 h, followed by cooling the reaction mass to 0°C, filtering and drying 1-bromomethyl -4-chloromethylbenzene at 20 - 25°C to constant weight. The reactions are carried out in a standard manner in a borosilicate glass apparatus with a reflux condenser at atmospheric pressure and stirring. Filtration of the mixture is carried out using a Schott filter under reduced pressure. The recommended conditions for obtaining 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene have been established empirically, and are also determined by the process concepts outlined below. To obtain 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene, commercially available 4-methyl-1-chloromethylbenzene, bromine and carbon tetrachloride are used. The use of a molar ratio of 4-methyl-1-chloromethylbenzene: bromine: carbon tetrachloride above 1: 1.08: 6.17 leads to excessive and inefficient consumption of reagents. The use of the molar ratio of 4-methyl-1-chloromethylbenzene: bromine: carbon tetrachloride: below 1: 0.94: 5.70 is inefficient due to the low conversion of the reagents. Stirring the mixture for more than 1.5 h does not lead to an increase in the yield of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene. A reaction time of less than 1 hour results in low conversion of 4-methyl-1-chloromethylbenzene.

Анализ состава и строения 1-бромметил-4-хлорметилбензола 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).Analysis of the composition and structure of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene 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 1-бромметил-4-хлорметилбензола иллюстрируется следующими примерами:The preparation of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene is illustrated by the following examples:

Пример 1.Example 1

Смесь 16,87 г (0,12 моль) 4-метил-1-хлорметилбензола, 20,77 г (0,13 моль) брома и 71 мл (0,74 моль) четыреххлористого углерода перемешивали в течение 1 ч при 25°С.Затем реакционную смесь охлаждали до 0°С, образовавшийся осадок отфильтровывали и сушили при 20°С до постоянной массы. Выход 1-бромметил-4-хлорметилбензола: 24,23 г (92%). Найдено, %: С 43,75; H 3,68; Cl 16,14; Br 36,43. Для формулы C₈H₈BrCl вычислено, %: С 43,77; H 3,68; Cl 16,15; Br 36,40. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д.): 4,49 (c, 2Н, CH₂Br); 4,58 (c, 2Н, CH₂Cl); 7,38 (м, 4Н, C₆H₄). Спектр ИК, см^–1: 495, 667, 1226, 1265, 1418, 1926, 3008.A mixture of 16.87 g (0.12 mol) of 4-methyl-1-chloromethylbenzene, 20.77 g (0.13 mol) of bromine and 71 ml (0.74 mol) of carbon tetrachloride was stirred for 1 hour at 25°C .Then the reaction mixture was cooled to 0°C, the precipitate formed was filtered off and dried at 20°C to constant weight. Yield of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene: 24.23 g (92%). Found, %: С 43.75; H 3.68; Cl 16.14; Br 36.43. For the formula C ₈ H ₈ BrCl calculated, %: C 43.77; H 3.68; Cl 16.15; Br 36.40. ¹ H NMR spectrum (CDCl ₃ , δ, ppm): 4.49 (s, 2H, CH ₂ Br); 4.58 (s, 2H, CH ₂ Cl); 7.38 (m, 4H, C ₆ H ₄ ). IR spectrum, cm ^–1 : 495, 667, 1226, 1265, 1418, 1926, 3008.

Пример 2.Example 2

Смесь 23,90 г (0,17 моль) 4-метил-1-хлорметилбензола, 25,57 г (0,16 моль) брома и 94 мл (0,97 моль) четыреххлористого углерода перемешивали в течение 1 ч при 20°С. Затем реакционную смесь охлаждали до 0°С, образовавшийся осадок отфильтровывали и сушили при 25°С до постоянной массы. Выход 1-бромметил-4-хлорметилбензола: 33,21 г (89%).A mixture of 23.90 g (0.17 mol) of 4-methyl-1-chloromethylbenzene, 25.57 g (0.16 mol) of bromine and 94 ml (0.97 mol) of carbon tetrachloride was stirred for 1 hour at 20°C . Then the reaction mixture was cooled to 0°С, the formed precipitate was filtered off and dried at 25°С to constant weight. Yield of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene: 33.21 g (89%).

Пример 3.Example 3

Смесь 19,68 г (0,14 моль) 4-метил-1-хлорметилбензола, 22,34 г (0,14 моль) брома и 76 мл (0,79 моль) четыреххлористого углерода перемешивали в течение 1,5 ч при 25°С. Затем реакционную смесь охлаждали до 0°С, образовавшийся осадок отфильтровывали и сушили при 20°С до постоянной массы. Выход 1-бромметил-4-хлорметилбензола: 28,58 г (93%).A mixture of 19.68 g (0.14 mol) of 4-methyl-1-chloromethylbenzene, 22.34 g (0.14 mol) of bromine and 76 ml (0.79 mol) of carbon tetrachloride was stirred for 1.5 h at 25 °C. Then the reaction mixture was cooled to 0°С, the formed precipitate was filtered off and dried at 20°С to constant weight. Yield of 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene: 28.58 g (93%).

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 1-бромметил-4-хлорметилбензола являются простота и технологичность процесса получения с меньшим количеством стадий, с меньшей продолжительностью и большим выходом в отличие от известных способов. Заявляемый способ позволяет получать 1-бромметил-4-хлорметилбензол на любом промышленном реакторном оборудовании без дополнительных усовершенствований. 1-Бромметил-4-хлорметилбензол может применяться в целевом виде в качестве активного компонента химических композиций, а также в качестве исходного вещества для получения современных противораковых препаратов, препаратов против сердечной недостаточности и других органических соединений.The way to get it is simple. It uses commercially available compounds, the method eliminates the preliminary synthesis of starting materials, does not require complex equipment and additional auxiliary devices. A significant advantage of the proposed method for producing 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene is the simplicity and manufacturability of the production process with fewer stages, shorter duration and higher yield, in contrast to known methods. The inventive method makes it possible to obtain 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene on any industrial reactor equipment without additional improvements. 1-Bromomethyl-4-chloromethylbenzene can be used in the desired form as an active component of chemical compositions, as well as as a starting material for the production of modern anticancer drugs, drugs against heart failure, and other organic compounds.

Claims (1)

Способ получения 1-бромметил-4-хлорметилбензола, отличающийся тем, что смесь 4-метил-1-хлорметилбензола, брома и четыреххлористого углерода при мольном соотношении 4-метил-1-хлорметилбензол : бром : четыреххлористый углерод : 1 : (0,94 – 1,08) : (5,64 – 6,17) перемешивают при 20 – 25°С в течение 1 – 1,5 ч с последующим охлаждением реакционной массы до 0°С, фильтрованием и сушкой 1-бромметил-4-хлорметилбензола при 20 – 25°С до постоянной массы.A method for producing 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene, characterized in that a mixture of 4-methyl-1-chloromethylbenzene, bromine and carbon tetrachloride at a molar ratio of 4-methyl-1-chloromethylbenzene: bromine: carbon tetrachloride: 1: (0.94 - 1.08): (5.64 - 6.17) stirred at 20 - 25°C for 1 - 1.5 h, followed by cooling the reaction mass to 0°C, filtering and drying 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene at 20 - 25°C to constant weight.