Способ получения 3-карбоксикумаринов

Способ получения 3-карбоксикумаринов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-КАРБОКСИКУМАРИНОВ общей формулы ,6оон где R, и R,- атом водорода или галогена , гидроксиили алкокси-группа или Й и Rj вместе с соседними атомами .углерода образуют незамещенное или замещенное атомом галогена бензольное кольцо, с использованием ароматического оксиальдегида , растворителя и конденсирующего средства, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, расширения ассортимента целевых продуктов и интенсификации процесса, соответствующий ароматический оксиальдегид общей формулы сно где R и RJ имеют указанные значения, подвергают взаимодействию с 2,2-диметил-4 ,6-диоксо-1,3-диоксаном Лормулы V. С в присутствии воды в качестве растворителя и щелочного агента в качестве конденсирующего средства, взятого в количестве 0,025-0,25 моль на 1 моль любого исходного соединения.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ . «««

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ЬЕТС«СИДИТ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СН0

ОН

R1 2 О

СН3

Ъ (21) 3622442/23-04 (22) 04.06.83 (46) 15,03.85. Бюл. У 10 (72) Е.А.Широкова, Г.M.Ñåãàëü и И.В«Торгов (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт биоорганической химии им. M.M.Øåìÿêèíà .(53) 517.814.07(088.8) (56) 1. Патент США Р 2338569, кл. 2603432, опублик. 1944 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-КАРБОКСИКУМАРИНОВ общей формулы где 11 и Р— атом водорода или галогег на, гидрокси- или алкокси-группа или

Й и R вместе с соседними атомами ,углерода образуют незамещенное или замещенное атомом галогена бензольное кольцо, с использованием ароматического оксиальдегида, растворителя и конден„„SUo, 1145020

4(51) С 07 D 311 12 С 07 0 311/16 сирующего средства, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, расширения ассортимента целевых продуктов и интенсификации процесса, соответствующий ароматический оксиальдегид общей формулы где и и Я имеют указанные значения подвергают взаимодействию с 2,2-диметил-4,6-диоксо-1,3-диоксаном hopмулы в присутствии воды в качестве растворителя и щелочного агента в качестве конденсирующего средства, взятого в количестве 0,025-0,25 моль на .

1 моль любого исходного соединения.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 3-карбоксикумаринов общей формулы:

С00п (х) R1 2

CH)

ОН где Р . и Й имеют указанные значения, 5» поцвергают взаимодействию с 2,2диметил-4,6-диоксо-1,3-диоксаном (кислота Мельдрума) формулы где R и Й вЂ” атом водорода или галогена гидрокси- или алкокси-группа

Э

1О иги Й„ и И вместе с соседними атомами углерода образуют незамещенное или замещенное атомом галогена бензольное кольцо, которые применяются как полупродукты в синтезе кумаринов, использующихся .15 s парфюмерии, медицине и сельскомхозяйстве.

Известен способ получения соединения общей формулы (1), где Д„ и Я2— атом водорода (кумарин-3-карбоновой

20 кислоты), который заключается в том, ч о салициловый альдегид подвергают взаимодействию с малоновой кислотой в среде органического растворителя в присутствии ацетата анилина в качестве конденсирующего средства при 5085 С. Выход целевого продукта 84,799,7%. Время проведения процесса 89 ч. В качестве органического растворителя используют хлористый метилен, й-гексан, изопропиловый эфир, бензол, хлорбензол, дихлорэтан (1 ).

Недостатками этого способа являются необходимость использования органического растворителя, токсичного 35 амина в качестве конденсирующего средства, а также проведение процесса при нагревании, Кроме того, этим способом получена только кумарин3-карбоновая кислота. 40

Цель изобретения — упрощение технологии процесса, расширение ассортимента .елевых продуктов и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем,4» что согласно способу получения 3карбоксикумаринов, соответствующий ароматический оксиальдегид общей формулы в присутствии воды в качестве растворителя и щелочного агента в качестве конденсирующего средства, взятого в количестве 0,025-0,25 моль на 1

1 моль любого исходного соединения.

В качестве щелочного агента используют гидроокись щелочного металла (например, едкого кали или едкого натра), соль угольной кислоты (например, карбонаты и бикарбонаты йатрия или калия), соль слабой органической кислоты (например, натриевые или калиевые соли уксусной или пропионовой кислот). Время реакции составляет 15-40 мин.

Для проведения процесса в оптимальных условиях необходимо, чтобы мольное соотношение соединения общей формулы II формулы III и щелочного агента было равно 1: 1:0,025-0,25 соответственно. Отклонение соотношения соединений формулы II и Й от эквимолярного нецелесообразно, так как это приводит к дополнительным расходам исходных веществ (а следовательно, и к необходимости дополнительной очистки целевых продуктов).

Снижение количества используемого щелочного агента менее. чем

0,025 моля/моль реагента приводит наряду со значительным падением выхода (до 80-72%) к необходимости нагревания реакционной массы до

70-90 С, что нецелесообразно.

Увеличение расхода щелочного агента выше 0,25 моля/моль реагента также приводит к снижению выхода целевого соединения за счет меньшей устойчивости оксиальдегидов в щелочной среде и связанной с этим необходимости проведения процесса в инертной атмосфере.

Пример 1. Краствору

О, 14 г (0,025 моль/моль реагента)

КОН в 100 мл воды прибавляют 12,2 r салицилового альдегида и 14,4 r кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают при комнатной температуре 30 мин.

Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Получают

18,9 г 3-карбоксикумарина с т.пл.

187-188 С (99,4%).

3 1145

Пример 2. К раствору 1,0 г

МаОН (0,25 моль/моль) в 100 мл воды прибавляют 12,2 r салицилового альдегида и 14,4 r кислоты Мельдрума ч смЕсь перемешивают при комнатной тем- 5 пературе 15 мин. Фильтрацией выделяют

° 18,93 r 3- карбоксикумарина(99, 7Ц .

Пример 3. К раствору 0,86 r .14а, СО 10Н,О (0,03 моль/моль) в

100 мл воды прибавляю 12,2 г сали-,10 цилового альдегида и 14,4 г кислоты

Мельдрума. Смесь перемешивают при комнатной температуре 30 мин и отфильтровывают 18,9 г 3-карбоксикумарина (99,4%). f5

Hp и и е р 4. К раствору 3,3 r

К СО (0,22 моль/моль) в 100 мл Воды прибавляют 12,2 r салицилового альдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума.

Смесь перемешивают при 350С 20 мин gp и отфильтровывают }8,95 г 3-карбоксикумарина (99,8%).

Пример 5 ° К раствору 0,3 г

МаНСО . (0,033.моль/моль) в t00 мл

Воды нрибавляют 13 Г салицилового 25 альдегида и 15,3 г кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают при 30 С

25 мин и отфильтровывают 19,68 r

3-карбоксикумарина (97,6%).

Пример 6. К раствору 0,43 г З0

;(0,032 моль/моль) ЙаОСОСН; ЗН, О в t00 мл воды прибавляют 12,2 г салицилового альдегида н 14,4 r кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают

;при комнатной температуре 20 мин и отфильтровывают 18,8 г 3-карбоксику35 марина (99,3%).

Пример 7. К раствору 0,46 г -(0„0365 моль/моль) пропионата калия прибавляют 12,2 г салицилового альдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума, Смесь перемешивают при комнатной температуре 30 мин и отфильтровывают

18,75 r 3-карбоксикумарина (98,8%).

Пример 8. К раствору 0,2 r (0,054 моль/моль) КОН в 100 мл воды прибавляют 10 г 2-окси-4-метоксибензальдегида и 9,5 г кислоты Мельдрума.

Смесь перемешивают при комнатной температуре 20 мин и отфильтровывают . 14,2 r 3-карбокси-7-метоксикумарина с т..пл. 198-199 С (98%).

Пример 9. К раствору 5 г (0,25 моль/моль) Мà,CO,!10H,О в

100 мл воды прибавляют 10 r 2-окси-, 55

4-метоксибензальдегида и 9,5 г кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают при 28 С 30 мин и отфильтровывают

020 4

14,15 г 3-карбокси-7-метоксикумарина (97,7%).

П р н м е р 10. К раствору 0,6 г (0,044 моль/коль) йаОСОСН ЗН О в

1.10 мл воды прибавляют 17,6 г 2-оксинафтальцегида и 14,4 г кислоты

Мельдрума. Смесь перемешивают при

30 С 30-40 мин и отфильтровывают

24 г З-карбокси-5,6-бензокумарина с т.пл. 229-230 С (97,6%);

Пример 11. К раствору 1,4 r (0,025 моль/моль) КОН в 100 мл воды прибавляют 17,6 r 2-оксннафтальдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают при комнатной температуре 40 мин и отфильтровывают 23,9 г

3-карбокси-5,б-бензокумарина (97,4%).

П р н м е р 12. К раствору О, 14 г (0,025 моль/моль) КОН в 100 мл воды прибавляют 21,7 r 2,4-диокси-5бромбензальдегида и 14,4 г кислоты

Мельдрума. Смесь перемешивают при комнатной температуре 30 мин и продукт выделяют фильтрованием. Получают 26,2 г 7-окси-6-бром-3-карбоксикумарина с т.разл. 270 С (99%).

Пример 13. К раствору 1,42 г (0,25 моль/моль) КОН в. 100 мл воды прибавляют 2 1,7 г 2,4-диокси-5брокбензальдегида и 14,4 г кислоты

Мельдрума. месь перемешивают при комнатной температуре 15-17 мин и отфильтровывают 26,28 г ?-окси-6бром-3-карбоксикумарина (99,3%}.

Пример 14. К раствору 0,28 г (0,05 моль/моль) КОН в 100 мл воды прибавляют 20,3 г 2-окси-6-бромнафтальдегида и t4,4 г кислоты Мельдрума.

Смесь перемешивают при 30 С 30-35 мин и отфильтровывают 30, 15 г 3-карбокси5,5-.(м-бромбензо)кумарина с т.разл.

263 С.

Как следует из приведенных примеров, выход 3-карбокснкумаринов во всех случаях является количественным и не зависит от природы заместителя в исходном ароматическом альдегиде, и для достижения цели необходимо лишь наличие группировки орто-гидроксибензальдегида.

Использование предлагаемого спосооа позволяет при сохранении количественного выхода целевых продуктов снизить температуру процесса с 85 С до комнатной, исключить применение токсичных когденсируюШих аминов и сократить длительность процесса с

8-9 ч до 15-40 мнн.