Способ получения производных 2-азабицикло(2,2,1)гепт-5-ен-2- уксусной кислоты

Способ получения производных 2-азабицикло(2,2,1)гепт-5-ен-2- уксусной кислоты

Реферат

 

Использование: в качестве промежуточного вещества в синтезе N-фосфонметилглицина - гербицида и регулятора роста растений. Сущность изобретения: продукт производные 2-азабицикло/2, 2, 1/гепт-5-ен-2-уксусной кислоты общей ф-лы 1, где R₃-R₈-Н или C₁-C₄-алкил, Y - группа CN, C(O)OR, C(O)N(R₁)(R₁) при R и R₁ - независимо равны Н или C₁-C₄-алкилу. Реагент 1: соединение общей ф-лы 2: H₂N-CH₂-Y, где Y - имеет указанное значение. Реагент 2: формальдегид и циклопентадиен или метилциклопентадиен. Условия реакции: в присутствии уксусной кислоты.

Изобретение относится к новым производным 2-азабицикло(2,2,1) гепт-5-ен-2-уксусной кислоты формулы CH₂-Y где R₃-R₈ - водород или С₁-С₄-алкил, Y - означает группу COOR, CON(R₁)₂ или CN, где R и R₁ - независимо друг от друга означают водород или С₁-С₄-алкил, которые могут быть использованы в качестве промежуточных продуктов в синтезе N-фосфонметилглицина, известного гербицида и регулятора роста растений.

Целью изобретения является разработка, на основе легкодоступных и недорогих исходных продуктов, способа получения с высоким выходом промежуточных продуктов, позволяющих легко и просто получать ценный гербицид.

П р и м е р 1. Получение 2-азабицикло(2,2,1)-гепт-5-ен-уксусной кислоты в уксусной кислоте.

Перемешиваемую смесь 7,5 г (0,10 мл), глицина с 35 мл уксусной кислоты обрабатывают 37% -ным формалином (11,3 г, 0,14 мол. формальдегида), а затем 13,2 (0,20 мл) циклопентадиена. После перемешивания в течение 3 ч при температуре 25^оС получают прозрачный раствор ЖХВД-анализ показывает, что раствор представляет собой 25% -ный раствор 2-азабицикло(2,2,1) гепт-5-ен-уксусной кислоты (N-карбоксиметилазанорборнен), количественный выход.

П р и м е р 2. Получение 2-азабицикло(2,2,1)гепт-5-ен-уксусной кислоты в воде.

Перемешиваемую соль 37,5 г (0,50 мол) глицина со 165 мл воды и 57 г 37% -ного формалина (0,70 мол. формальдегида) обрабатывают 66,0 (1,0 мол), циклопентадиена при температуре 25-34^оС. Реакционную смесь быстро перемешивают в течение 15 ч, затем разделяют с получением 284,4 г 25% -ного водного раствора соединения, указанного в заголовке примера, как это определяют ЖХВД-анализом (93% -ный выход).

Воду удаляют в вакууме из порции этого водного раствора, полученный остаток растворяют в небольшом количестве этанола, после чего в вакууме удаляют этанол, получая твердый остаток. Этот остаток промывают ацетоном, получая продукт, указанный в заголовке примера, в виде гигроскопического белого твердого вещества, которое постепенно разлагается в температурном интервале 90-125^оС. Этот продукт идентифицируют протонным и углеродным ЯМР-спектральным анализом.

П р и м е р 3. Получение 2-азабицикло(2,2,1)гепт-5-ен-уксусной кислоты (N-карбоэтоксиметилазанорборнена).

В перемешиваемый раствор 27,9 (0,20 мол. ), гидрохлоридной соли глицинэтилового эфира в 80 мл воды добавляют 37% -ный формалин (22,7 г 0,28 мол. формальдегида), а затем 26 г (0,40 мол. ) циклопентадиена. Двухфазную реакционную смесь интенсивно перемешивают в течение 4 ч, а затем разделяют. Водную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом, а затем обрабатывают добавлением 50% -ной гидроокиси натрия с одновременным охлаждением с целью поддержать температуру 20-25^оС до величины рН 12. Водную смесь подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом и эту органическую фазу концентрируют в вакууме с получением 30,0 г этил-2-азабицикло(2,2,1) гепт-5-ен-ацетата в виде маслоподобного продукта, выход - 83% . Протонный и углеродный ЯМР-анализы позволяют идентифицировать продукт.

П р и м е р 4. Получение метил-2-азабицикло(2,2,1)гепт-5-ен-метил-2-ацетата.

Раствор 25,1 г (0,20 мол. ), метилглицинатгидрохлорида в воде обрабатывают 33% -ным формалином (27,7 г 0,28 мол, формальдегида), охлаждают до температуры 10^оС, обрабатывают 32,0 г (0,40 мол) метилциклопентадиена, добавляемого в виде одной порции и перемешивают в течение 2,5 ч. Далее реакционную смесь разделяют и водную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом, а затем подщелачивают до величины рН, превышающей 12, добавлением 50% -ной гидроокиси натрия при температуре ниже 25^оС. Основную водную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом. Метиленхлоридные экстракты объединяют и концентрируют в вакууме, получая 26,2 г соединения, указанного в заголовке данного примера (N-карбометоксиметил-5-метилазанорбонена) в виде маслоподобного продукта, который можно перегнать при температуре 80-90^оС и остаточном давлении 1,0 торр. Это соединение идентифицируют ЯМР- и масс-спектральным анализами.

П р и м е р 5. Получение 2-азабицикло(2,2,1) гепт-5-ен-2-ацетонитрила.

Раствор 18,5 г (0,20 мол) аминоацетонитрилгидрохлорида в воде при температуре 5^оС обрабатывают 37% -ным формалином (23,0 г 0,28 мол формальдегида), а затем 26,0 г (0,4 мол. ) циклопентадиена, перемешивают при температуре 5-10^оС в течение 30 мин и разбавляют хлористым метиленом. Фазы разделяют, водную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом и подщелачивают добавлением 10% -ной гидроокиси натрия до величины рН, превышающей 12. Водную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом. Метиленхлоридный экстракт основной водной фазы концентрируют в вакууме, получая 22,7 г продукта, указанного в заголовке данного примера (N-цианометиланазорборнена), который можно перегнать при температуре 68-70^оС и остаточном давлении 0,55 торра. Это соединение идентифицируют ЯМР- и масс-спектральным анализами.

П р и м е р 6. Получение 2-азабицикло(2,2,1) гепт-5-ен-2-ацетамида.

Раствор 22,1 г (0,20 мол) глицинамидгидрохлорида в воде обрабатывают 37% -ным формалином (23,0 г, 0,28 мол. формальдегида), охлаждают до температуры 10^оС, обрабатывают 26,4 г (0,40 мол) циклопентадиена перемешивают в течение 3 ч при температуре 5-10^оС и разбавляют хлористым метиленом. Фазы разделяют. Водную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом, и подщелачивают 10% -ной гидроокисью натрия до величины рН, равной 12, с одновременным охлаждением. Водную основную фазу подвергают экстракционной обработке хлористым метиленом. Метиленхлоридные экстракты основной водной фазы объединяют и концентрируют в вакууме, получая продукт, указанный в заголовке данного примера (N-карбоксамидометилазанорборнен) в виде 17,6 г твердого вещества с температурой плавления 74-96^оС, который можно очистить сублимацией при температуре 120^оС и остаточном давлении 0,55 торра. Соединение идентифицируют ЯМР-масс-спектральным анализом. (56) Патент США N 4415503, кл. C 07 F 9/38, 1983.

Патент США N 4428888, кл. C 07 F 9/38, 1983.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 2-АЗАБИЦИКЛО(2,2,1)ГЕПТ-5-ЕН-2-УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ общей формулы CH₂-Y где R₃ - R₈ - водород или C₁ - C₄-алкил, Y - группа COOR, CON(R₁)₂ или CN, где R и R₁ независимо друг от друга - водород или C₁ - C₄-алкил, отличающийся тем, что соединение общей формулы H₂N - CH₂ - Y, где Y имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с формальдегидом и циклопентадиеном общей формулы где R₃ - R₈ - водород или C₁ - C₄-алкил, в присутствии безводной уксусной кислоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1