Способ получения 3-феноксифенилциангидрина

Способ получения 3-феноксифенилциангидрина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области синтеза нитрилов, в частности к способу получения 3-феноксифенилциангидрина формулы

который может представлять интерес в качестве полупродукта в синтезе некоторых биологически активных веществ.

Известен способ получения 3-феноксифенилциангидрина, заключающийся во взаимодействии 3-феноксибензальдегида с ацетонциангидрином при мольном соотношении 3-феноксибензальдегид:ацетонциангидрин, равном 1:2, в среде ДМФА при перемешивании с обратным холодильником и температуре 60-70°С в течение 5 ч, с последующей нейтрализацией концентрированной серной кислотой до рН 2,3 и разгонкой на водоструйном насосе при Р=15 мм рт.ст. [а.с. 1809602 С07С 255/42. Опубл. 30.06.94 г.].

Недостатками данного метода являются длительное время процесса, использование 2-кратного избытка ацетонциангидрина, достаточно трудоемкая стадия выделение продукта и выход 3-феноксифенилциангидрина не превышает 80%.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка нового технологичного способа получения 3-феноксифенилциангидрина с хорошим выходом и высокой степенью чистоты, позволяющего проводить синтез в одну стадию при меньшем времени процесса.

Техническим результатом является увеличение выхода и чистоты заявляемого соединения, сокращение времени процесса, отсутствие растворителя, уменьшение соотношения реагентов и упрощение стадии выделения конечного продукта.

Поставленный технический результат достигается в способе получения 3-феноксифенилциангидрина формулы

заключающемся во взаимодействии 3-феноксибензальдегида с ацетонциангидрином при повышенной температуре в течение 1,5-2 часов в присутствии катализатора карбоната калия при мольном соотношении 3-феноксибензальдегид:ацетонциангидрин:карбонат калия, равном 1:1:0,015-0,02, с последующим выделением конечного продукта путем перекристаллизации из смеси растворителей хлороформ-гексан в соотношении 1:1,5.

Сущностью предлагаемого способа является реакция циангидринирования 3-феноксибензальдегида ацетонциангидрином в присутствии карбоната калия в качестве катализатора:

Удаление из зоны реакции образующегося ацетона смещает равновесие в сторону образования продукта и подавляет протекание побочных процессов. Таким образом, повышается выход и чистота 3-феноксифенилацетонциангидрина.

Как показали проведенные исследования, оптимальным и технологичным условием проведения реакции является использование мольного соотношения 3-феноксибензальдегид:ацетонциангидрин:карбонат калия, равного 1:1:0,015-0,02. 3-феноксибензальдегид и ацетонциангидрин взяты в стехиометрическом соотношении и применение избытка ацетонциангидрина нецелесообразно, так как и при мольном соотношении уже достигается количественный выход по ацетону. Уменьшение количества катализатора увеличивает продолжительность реакции, а увеличение не приводит к увеличению выхода целевого продукта. Оптимальной продолжительностью процесса является 1,5-2 часа. Снижение времени реакции приводит к неполной конверсии 3-феноксибензальдегида и снижению выхода целевого продукта. Увеличение времени реакции нецелесообразно, поскольку за указанный интервал достигается 100%-ная конверсия.

Полученный 3-феноксифенилацетонциангидрин растворим в большинстве известных растворителей и нерастворим в гексане. Поэтому для его очистки путем перекристаллизации была подобрана система растворителей хлороформ-гексан в соотношении 1:1,5. Такое соотношение является оптимальным, так как при увеличении количества хлороформа 3-феноксифенилацетонциангидрин не выкристаллизовывается, а при уменьшении полностью не растворяется при нагревании.

Предлагаемый способ позволяет получить 3-феноксифенилацетонциангидрин, в одну стадию с высоким выходом. К его достоинствам можно отнести препаративную простоту синтеза и легкость выделения целевого продукта в чистом виде.

Способ осуществляется следующим образом.

В реакторе, снабженном термометром и нисходящим холодильником с приемником для сбора отгоняющегося ацетона, смешивают 3-феноксибензальдегид, ацетонциангидрин и карбонат калия. Затем реакционную массу нагревают и выдерживают при кипении выделяющегося в процессе реакции ацетона до полной его отгонки. Выход по ацетону количественный. По завершении процесса реакционную массу разбавляют диэтиловым эфиром, отфильтровывают карбонат калия и удаляют эфир в вакууме водоструйного насоса. Полученный продукт очищают перекристаллизацией из смеси хлороформ-гексан в соотношении 1:1,5.

Чистота 97,6% (по данным ГЖХ). Т.пл. 128-130°С.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 5,78 с (1Н, -CH-), 3,219 с (1Н, -ОН), 6,89-8,944 (9Н, С₆Н₅OC₆Н₄).

ИК-спектр, ν, см^-1: 3214 (ОН), 1456 (С-O), 1582-1522 (колебания ароматического кольца).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В реакторе, снабженном термометром и нисходящим холодильником с приемником для сбора отгоняющегося ацетона, смешивают 3-феноксибензальдегид (7,92 г, 6,88 мл, 0,04 моль), ацетонциангидрин (3,4 г, 3,7 мл, 0,04 моль) и карбонат калия (0,085 г, 0,0006 моль). Затем реакционную массу нагревают и выдерживают при кипении выделяющегося в процессе реакции ацетона до полной его отгонки (2 часа). Выход по ацетону количественный (объем отогнанного ацетона 2,3 мл). По завершении процесса реакционную массу разбавляют диэтиловым эфиром, отфильтровывают карбонат калия и удаляют эфир в вакууме водоструйного насоса. Полученный продукт очищают перекристаллизацией из смеси хлороформ-гексан в соотношении 1.:1,5. Выход 8,94 г (0,0397 моль, 99,3%).

Пример 2.

Методика аналогична примеру 1. Загрузки: 3-феноксибензальдегид (9,1 г, 7,9 мл, 0,046 моль), ацетонциангидрин (3,91 г, 4,2 мл, 0,046 моль) и карбонат калия (0,13 г, 0,0009 моль). Время 1,5 часа. Выход по ацетону количественный (объем отогнанного ацетона 2,65 мл). Выход 10,3 г (0,0458 моль, 99,5%).

Выводы

Предложенный способ получения 3-феноксифенилциангидрина является технологичным и позволяет снизить время реакции до 2 часов, что меньше, чем в известном способе (5 часов), и увеличить выход до 100%, что выше, чем в известном способе (80%).

Способ получения 3-феноксифенилциангидрина формулы

заключающийся во взаимодействии 3-феноксибензальдегида с ацетонциангидрином при повышенной температуре, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют в течение 1,5-2 ч в присутствии катализатора карбоната калия при мольном соотношении 3-феноксибензальдегид: ацетонциангидрин: карбонат калия, равном 1:1:0,015-0,02, с последующим выделением конечного продукта путем перекристаллизации из смеси растворителей хлороформ-гексан в соотношении 1:1,5.