Способ получения (+)-пинокамфона

Способ получения (+)-пинокамфона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (+)-ПШОКАМФОНА из изопинокамфеола, от л ичающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, изопинокамфеол подвергают дегидрированию в токе водорода при 240-270 С в присутствии катализатора следующего состава, мае.%: 9-11 Медь 4-6 Гидроксид лития У - Оксид алюОстальное миния

((9) (1>) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(s() С 07 С 49/433

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто сном свидеткльствм

9-11

4-6

Медь

Гидроксид лития

f — Оксид алюминия

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3673399/23-04 (22) 14.11.83 (46) 23,06.85. Бюл. -23 (72) Г.В.Калечиц и Н.Г.Козлов (71) Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР (53) 642.537.07 (088,8) (56) 1. Delepine М., Badoche M.—

"Ann.Chim". 1948; 3, р.585-591..

2. Delepine М., Badoche M.—

"Ann. Chim." 1948, 3, р.573-585.

3. Zweifel G., Brown Н.С.

Hydroboration of Terpenes. II. The

Hydroboration of oC-and (3-Pinene.—

I.Amer. Chem.Soc. 1963, 86, 1(3, р.393-397 (прототип) ° (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (+)-ПИНОКАМФОНА из изопинокамфеола, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, изопинокамфеол подвергают дегидрированию в токе водорода при 240-270 С в присутствии катализатора следующего состава, мас.Ж:

1162783 2

Известен способ получения (-)-пинокамфона фракционированием природного эфирного иссопового масла (11.

Однако это масло весьма труднодоступно.

Известен также способ получения (+)-пинокамфона из K — пинена чере гидрокси-2-пинанон — 3 (2) .

Процесс проводят по схеме

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения оптически активного кетона ряда пинана, а именно (+)-пинокамфона который используется как исходное сырье для синтеза соединений, обладающих широким спектром биологического действия и находящих применение в медицине и сельском хозяйстве.

> g>HC0 Hg

Hbe H eH3H ,У-x H- СОКЦ2

НС1 сн 0

Способ является четырехстадийным, лабораторным и не имеет практическо- 25 го значения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения (+)-пинокамфона из изопинокамфеола, заключающийся в том, что изопинокамфеол (11 окисляют хромовой кислотой в иэопинокамфон (11), который эпимериэуют в (+)-пинокамфон (111) (3) .

Процесс протекает по схеме

40

50

"OHÊàÑà 0 Ма 0

Способ осуществляют следующим образом.

На первой стадии процесса иэопинокамфеол (1) окисляют хромовой кислотой до изопинокамфона (11) .

Хромовую. кислоту готовят из бихромата натрия, 96Х.-ной серной кислоты и воды, Реакцию проводят при

25-300Ñ в среде диэтилового эфира.

Продукт реакции выделяют экстракцией реакционной смеси диэтиловым эфиром, Эфирные вытяжки промывают водой, содой и снова водой до нейтральной реакции. После удаления растворителя и перегонки продукта реакции получают изопинокамфон с выходом 803.

Второй стадией реакции является щелочная эпимеризация изопинокамфона (11) в (+ )-пинокамфон (111). В качестве эпимеризующего агента используют этилат натрия, приготовленный из металлического натрия и абсолютного этилового спирта. После 24-часового перемешивания реакционной массы при 25 С продукт выделяют перегонкой с паром. По данным ГЖХ-анализа получают смесь, содержащую 81 (+)-пинокамфона (111) и 197. изопинокамфона (11). Ректификацией на колонке 60 .т,т. получают целевой продукт с выходом

62,5Х в расчете на исходный спирт.

Недостатками известного способа получения (+)-пинокамфона из изопинокамфеола являются низкий выход целевого продукта (62,57}, двухстадийность, длительность процесса 30 ч, применение легковоспламеняющихся жидкостей (серный эфир, этиловый спирт), щелочных металлов (натрий), концентрированной серной кислоты. Все это существенно усложняет технологию процесса.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается способом получения (+)-пинокамфона из изопинокамфеола путем дегидрирования последнего в токе водоро9-11

4-.6 з 11627 да при 240-270оС в присутствии катализатора состава, мас.7:

Медь

Гидроксид лития -Оксид алюминия Остальное

Основным продуктом реакции является (+) пинокамфон, который получают с высоким выходом (до 807 в 1О расчете на исходный спирт), Процесс осуществляют в проточном реакторе. Загрузка катализатора 40 мл.

Катализатор предварительно восстанавливают при 400 С в течение 2-3 ч.

После этого, не прекращая подачи водорода (без давления), вводят изопинокамфеол, варьируя. температуру о процесса в пределах 240-270 С. Объемная скорость подачи сырья 0,3 ч " .

Скорость пропускания водорода 100110 мл/мин. Соотношение водород:изопинокамфеол 400:I.

Пример l. 40 мл катализато-. ра, содержащего 107 Сц и 67 гидроксида лития, нанесенных на -оксид алюминия, помещают в реактор, восстанавливают водородом при 400 С в течение 3 ч и пропускают 15 4 г (0,1 моль) изопинокамфеола в токе водорода при

240 С. Объемная скорость подачи

30 сырья 0,3 ч . Соотношение водо-; род:изопинокамфеол составляет "400:1.

Получают 14,1 r (92,9%) продукта, содержащего по данным ГЖХ анализа, мас.Х:(+) -пинокамфон — 80,0 и изопинокамфон — 20,0. Конверсия изопинокамфеоле — 100%. Целевой продукт вьделяют ректификацией на колонке

50 т.т. Выход пинокамфона составляет 78,3Х в расчете на взятый спирт. 40

Т,кип. 86-89/12 мм.рт.ст

1,4728,(Ы + 17,3 ; 0,9660.

Найдено,X С 78,92; Н 10,56. (6

Вычислено,%: С 78,95; Н 10,53;

О 10,52.

Пример 2. Реакцию, проводят при 260 С, а в остальном — в тех же о условиях, что и в примере 1. Выход 50 пинокамфона по ГЖХ 817, а после.вьделения 807 (на исходный спирт).

Пример 3 ° Реакцию проводят при-270 С, а в остальном — в тех же, о условиях, что и в примере 1. Выход целевого продукта по ГЖХ составил

81Х, а после вьделения — 79,87 в расчете на исходный. спирт.

83 4

Пример 4. Отличается от примера 1 тем, что в реактор помещают катализатор состава, мас.%:

Сц 10,0; $ ОН 5,0; g -оксид алюминия— остальное и пропускают изопинокамфеол (15,4 г) с объемной скоростью

0 3 ч-" соотношение Н .вещество

t t о

-400:1 при 240 С. Получают целевой продукт с выходом по ГЖХ 79,0%, а после выделения — 77,07 в расчете на исходный спирт.

Пример 5. Отличается от примера 4 тем, что температура процесса составляет 260 С. Целевой продукт получают с выходом 807. по ГЖХ, а после выделения — 78,2Х (на исходный спирт) .

Пример 6 ° Отличается от примера 4 тем, что температура процесса составляет 270 С. Целевой продукт получают с выходом 807. по ГЖХ, а после вьделения — 78,3Х (на исходный спирт).

П,р и м е р ы 7-15. Условия-и результаты ведения процесса по этим примерам приведены в таблице.

Пример 16 (по известному способу).

В 3- горлую колбу емкостью 100 мл, снабженную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 77,0 г изопинокамфеола в

20 мл диэтилового эфира. Окислительную смесь, приготовленную из 5,0 г

Na>Cr> 01, 3,75 r 967.-ной Н>50 и разбавленную водой до 25 мл, прибавляют при перемешивании к раствору спирта с такой скоростью, чтобы температура не поднималась выше

30 С.Реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Продукт реакции экстрагируют эфиром. Эфирные вытяжки промывают насыщенным раствором ЯаНСОз и водой, высушивают МРО<, После отгонки эфира и перегонки в вакууме получают 60,5 r (79,6% j продукта, содержащего по данным ГЖХ

947 изопинокамфона, 6% пинокамфона и изопинокамфеола. Т.кип. 6263 С/3 мм рт.ст.; п 1,4743;

)can>+ 10,0

Полученный на 1-й стадии изопинокамфон (60,5 r) добавляют при перемешивании к раствору зтилата натрия, приготовленному ия 12,5 r натрия и 400 мл абсолютного этилового спирта. Реакционную смесь перемешивают 24 ч при комнатной температу1162783 6 тигает 80% ° По известному способу выход целевого продукта составляет

62,5% в расчете на пропущенное сырье.

Состав катализатора

Пример

Выход целе-. вого

Температура, ОС

У А1гО

Изопинокамфон

Изопи- про.Пинокамфон нокамфеол дук та, мас.%

78,3

80

240

80,0

260

10

79,8

81

270

10

77,0

3,0

79

240

10

20,0

78,2

80,0

260

10

20,0

80,0

78,3

270

10

73,7

70,2

10,0

16,3

240

71,3

8,1

17,0

260 . 74,9

10

2,9

73,0

22,0

75,1

270

18,0

79,8

4,0

78,0

240

10

77,6

1,0

19,2

79,8

260

11 9

78,8

0 5

18 5

270

12 9

2,1

74,3

19,2

78,7

240

13 ll

14 11

76,9

19,8

79,3

260

85 ре. Продукт выделяют перегонкой с паром. Отделяют от воды, высушивают MPH . Получают 51,4 г (84,9% ) продукта, содержащего по данным

ГЖХ 81Х пинокамфона и 19% изопинокамфона. Ректификацией на колонке

50 т.т. выделяют 39,4 r (62,5% в расчете на взятый спирт) пинокамфона с т.кип. 86-89 С/12 мм рт.ст.;

И в - 1,4724; d — 0,9653;jK3 + 17,5

В таблице представлены данные процесса получения (+)-пинокамфона из изопинокамфенола по предлагаемому и известному способам (объемная скорость 0,3 ч, соотношение

Н :вещество = 400:1) .

Как видно из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает более высокий выход целевого продукта, который дос- О

По предлагаемому способу процесс протекает в одну стадию в установке проточного типа и непрерывного действия, с высокой скоростью, известный же способ является периодическим, . двухстадийным и длительным (30 ч).

Кроме того, при осуществлении предлагаемого способа не требуется использования растворителей, концентрированной серной кислоты, металлического натрия, что дает возможность получать целевой продукт без дополнительной обработки, в то время, как согласйо известному способу требуется применение растворителей, кислот, окислителей, щелочных металлов.

Соде ржание в катализ ате, мас,% (ГЖХ }

1162783

Продолжение таблицы став катализатора

А1 0 й

ИзопиП к нокамфеол

85 270

85 260

15 11

20

78,4

20,9

62,4

16,7

59,8

По извест62;5 ному способу

Корректор И.Эрдейи

Подписное

Темпе- Содержание в катализаратура, те, мас.X (ГЖХ) оС

Процесс двухстадийный, продолжительность 30,ч

Составитель А Артемов

Редактор Н.Егорова Техред X.Áàáèíåö

Заказ 4060/21 Тираж 384

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Выход целе-. вого продукта, мас.й