СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-[(ДИМЕТИЛАМИНО)МЕТИЛ]ФЕНОЛА
METHOD OF PRODUCING 2-[(DIMETHYLAMINO)METHYL]PHENOL

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения 2-[(диметиламино)метил] фенола общей формулы (I):
Аминометилированные фенолы находят практическое применение в различных областях народного хозяйства. Их выраженная антимикробная и бактерицидная активность используется в пищевой промышленности и медицине. Отмечено их эффективное действие как субстанций, оказывающих спазмолитическое, противоаритмическое, анестезирующее и диуретическое действие. Аминометилфенолы применяются для получения высокоактивных инсектицидов и фунгицидов. Антиокислительная способность аминометилфенолов позволяет успешно использовать их в качестве добавок к смазочным и моторным маслам, ингибиторов коррозии различных сталей, стабилизаторов автомобильных и ракетных топлив, мономеров, пластмасс и различных видов каучуков.
Известен способ [патент ЧССР, №163467] получения 2-[(диметиламино)метил]фенола реакцией между фенолом, формальдегидом и диметиламином (или его солянокислой солью) в среде диоксана при температурном режиме 60-85°С и использовании высаливающего агента (поваренная соль) на стадии выделения по схеме
Данный способ имеет целый ряд недостатков:
- способ не исключает возможности образования фенолформальдегидных смол;
- процесс многостадийный;
- необходимо применение высаливающего агента, требующего утилизации;
- образование в качестве побочных продуктов ди- и тризамещенных фенолов;
- образование большого количества фенольных стоков, требующих локальной очистки.
Известен способ [авторское свидетельство №1038339 СССР. Б.И. №32 (1983)] получения 2-[(диметиламино)метил]фенола (1) с выходами 87-95% взаимодействием фенола с N,N,N,N-тетраметилметандиамином (бисамин) в безводной среде при температуре 80-110°С в апротонных растворителях для предотвращения дальнейшего превращения продукта монозамещения в диаминометилированное производное фенола. Но даже соблюдение всех вышеописанных условий не позволяет получить целевой продукт без побочных соединений. Наряду с 2-[(диметиламино)метил]фенолом (1) реакционная масса содержит исходный фенол от 2.0 до 4.0%, а также 2,6-бис[(диметиламино)метил]фенол (2) в количестве от 3.0 до 9.0%.
Известный способ позволяет получать 2-[(диметиламино)метил]фенол (1) с выходом 87-95%. Однако целевой продукт требует дополнительной очистки от побочного 2,6-бис[(диметиламино)метил]фенола (2).
Задачей изобретения является повышение селективности и выхода 2-[(диметиламино)метил]фенола (1), снижение температуры реакции.
Сущность способа заключается во взаимодействии фенола с N,N,N,N-тетраметилметандиамином в присутствии катализатора однохлористой меди (CuCl), взятыми в соотношении фенол:N,N,N,N-тетраметилметандиамин:CuCl=10:(10-11):(0.2-0.4), предпочтительно 10:10.5:0.3 ммоль, при температуре 45-70°С, предпочтительно 50°С, и атмосферном давлении в течение 3.5-4.5 ч. Выход 2-[(диметиламино)метил] фенола (1) составляет 92-100%. Реакция протекает по схеме
2-[(Диметиламино)метил]фенол (1) образуется только лишь с участием фенола и бисамина. В присутствии других ароматических спиртов или других диаминов целевой продукт (1) не образуется.
Проведение указанной реакции в присутствии катализатора CuCl больше 0.4 ммоль не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора CuCl менее 0.3 ммоль снижает выход 2-[(диметиламино)метил]фенола (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при температуре 45-70°С. При меньшей температуре (например, 30°С) значительно снижается скорость реакции (до 72 ч). При повышенной температуре (90°С) снижается селективность процесса.
Существенные отличия предлагаемого способа
В известном способе используется реакция термического аминометилирования фенола с помощью бисамина. Реакция идет при температуре 80-110°С с образованием, наряду с целевым продуктом (87-95%), побочного 2,6-бис[(диметиламино)метил]фенола (3.0-9.0%).
В предлагаемом способе используется реакция каталитического аминометилирования фенола с помощью бисамина в присутствии CuCl. Реакция идет при температуре 45-70°С, предпочтительно 50°С, с образованием целевого продукта (92-100%). В этих условиях побочный 2,6-бис[(диметиламино)метил]фенол не образуется.
Способ поясняется следующими примерами.
ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, помещают 10 ммоль фенола, 10.5 ммоль бисамина, 0.3 ммоль катализатора CuCl, перемешивают 4 ч при температуре 50°С. Из реакционной массы выделяют 2-[(диметиламино)метил]фенол (1) с выходом 98%.
Спектральные характеристики 2-[(диметиламино)метил]фенола (1).
13
3
Спектр ЯМР С (CDCl, δ, м.д.): 157.98; 129.52; 128.02; 122.75; 118.71; 115.78; 62.54; 44.70
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.
№№ п/п
Соотношение фенол: бисамин: CuCl, ммоль
Время реакции, ч
t, °C
Выход (1), %
1
10:10.5:0.3
4
50
98
2
10:11:0.3
4
50
99
3
10:10:0.3
4
50
94
4
10:10.5:0.4
4
50
100
5
10:10.5:0.2
4
50
92
6
10:10.5:0.3
4.5
50
99
7
10:10.5:0.3
3.5
50
95
8
10:10.5:0.3
4
30
36
9
10:10.5:0.3
4
90
81