СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОТИАЗИНА
METHOD OF OBTAINING PHENOTHYAZINE

Изобретение относится к области органической химии, в частности к химии гетероциклических соединений, а именно к получению фенотиазина (дибензотиазина, тиодифениламина), который применяется при получении красителей, фармацевтических препаратов, инсектицидов.
Известен способ получения фенотиазина (Синтезы гетероциклических соединений :  сборник  / гл. ред. А. Л. Мнджоян – Ереван :  Изд-во Акад. наук Армянской ССР, 1960. – Вып. 5. – 87 с.), заключающийся в реакции гетероциклизации дифениламина с элементарной серой в присутствии каталитических количеств йода в среде о-ксилола при 165-175 °C, фильтрации полученного продукта и перекристаллизации его из смеси лигроин-бензол. Выход продукта составляет до 90%. К недостаткам данного способа синтеза относятся: использование растворителя при проведении синтеза, низкий выход продукта реакции.
Прототипом настоящего изобретения является способ (Пожарский А. Ф. Практические работы по химии гетероциклов / А. Ф. Пожарский, В. А. Анисимова, Е. Б. Цупак. – Ростов, 1988. – 159 с.), заключающийся в сплавлении дифениламина с элементарной серой в присутствии каталитических количеств йода при 190-200 °C и последующей перекристаллизацией полученного продукта из этилового спирта с активированным углём. При этом выход продукта составляет до 91%. Недостатком данного способа является низкий выход продукта и использование повышенной температуры (до 200 °C).
Новая техническая задача – повышение выхода целевого продукта, его чистоты и снижение температуры синтеза.
Данная задача решается тем, что, как и в прототипе, синтез фенотиазина проводят путём сплавления дифениламина и серы в присутствии катализатора – йода, а полученный продукт подвергают перекристаллизации.
Отличительным признаком является то, что сплавление фенотиазина с серой проводят при температуре 180 °C в течение 30 минут. Такого времени и температуры достаточно для практически полной конверсии исходного сырья и получения фенотиазина-сырца. При этом перекристаллизацию фенотиазина проводят без использования дробления застывшего расплава с использованием последовательно вводимых в реакционную смесь толуола и этанола. Использование комбинированного растворителя для перекристаллизации позволяет повысить выход фенотиазина до 95%, а его чистоту до 98,5% (не менее); при этом перекристаллизация проводится однократно.
Первоначально в застывший расплав фенотиазина добавляют толуол и при кипячении в течение 50-60 минут дожидаются растворения осадка, далее полученный раствор охлаждают, добавляют этанол, снова доводят до кипения и кипятят в течение 50-60 минут. Последовательное использование растворителей позволяет добиться большего выхода фенотиазина в пересчёте на сухой продукт и его большей чистоты.
Отличительными признаками изобретения являются использование более низкой, по сравнению с прототипом, температуры; более высоким выходом и чистотой конечного продукта.
Далее способ поясняется примером.
В круглодонную трёхгорлую колбу ёмкостью 500 мл, снабженную термометром и газоотводной трубкой с ловушкой для сероводорода, помещают 58,80 г (0,348 моль) дифениламина, 22,40 г (0,700 моль) серы и 1,05 г (0,004 моль) кристаллического йода. Полученную реакционную смесь медленно нагревают до 180 °C и выдерживают при заданной температуре 30 минут. По истечении этого времени реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, получая сплав фенотиазина-сырца. В полученный таким образом фенотиазин-сырец добавляют 200 мл толуола и кипятят при постоянном перемешивании с обратным холодильником 50 мин до полного растворения осадка. Полученный горячий раствор охлаждают до 70 °C и приливают к нему 200 мл этанола. Реакционную массу кипятят в течение 50 минут. Далее раствор охлаждают, выпавший осадок фенотиазина отфильтровывают, промывают на фильтре 100 мл этанола. Продукт сушат в вакуумном шкафу без нагрева до остаточной влажности не более 1%. Выход целевого продукта 95%. Температура плавления синтезированного фенотиазина составляет 184,5 °C.