Способ получения 3-феноксифенилацетонитрила

Способ получения 3-феноксифенилацетонитрила

Реферат

Изобретение относится к химии производных нитрилов, в частности к способу получения 3-феноксифенилацетонитрила формулы

который является новым по структуре 3-феноксифенилсодержащим соединением и может представлять интерес в качестве синтона в синтезе биологически активных веществ. Многие соединения, содержащие дифенилоксидный фрагмент, проявляют различные виды биологической активности. Так, перметрин [(3-феноксифенил)метиловый эфир 3-(2,2-дихлорэтенил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты; смесь цис- и трансизомеров (3:1)] и фенотрин [2,2-диметил-3-(2-метил-1-пропенил)циклопропан-карбоновой кислоты (3-феноксифенил)метиловый эфир] используются как лекарственные препараты, обладающие противопаразитарным, противопедикулезным, инсектицидным, овоцидным фармакологическим действием. Имеются примеры использования феноксифенилацетиленов, полученных на основе 1-(2-метил-4-феноксифенил)этанона и 1-(3-феноксифенил)этанона, в качестве противотромботических, противовоспалительных, жаропонижающих агентов и анальгетиков [Химическая энциклопедия: в 5 т.: Т.5. / Ред. кол.: Кнунянц И.Л. и др. - М.: Большая Российская энцикл., 1992. - 639 с.].

Известен способ получения 3,4-диметоксифенилацетонитрила, заключающийся в цианэтилировании вератрола раствором цианистого натрия в присутствии газообразного хлористого водорода [А.Г.Байчиков. «Синтетические химико-фармацевтические препараты», Москва, Медицина, 1971 г., с.225, 227].

Недостатком данного метода является использование газообразного хлористого водорода и токсичного цианистого натрия.

Данный метод не приводит к получению вещества заявляемой структурной формулы.

Наиболее близким к предлагаемому, является препаративный способ получения замещенных ацетонитрилов, который заключается в цианировании галогенпроизводных ацетонциангидрином в присутствии оснований и катализаторов фазового переноса с выходами до 97%. Реакция сопровождается отгонкой ацетона. [Е.А.Шапиро и др. Известия Академии наук СССР, серия химическая, 1989, №11, стр.2647-2648].

Недостатком данного метода является использование дорогостоящего и труднодоступного катализатора, комплекса 18-краун-6 с MeCN, а также сложное аппаратурное оформление и возможность применения метода только в лабораторных условиях, что является нетехнологичным.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичного малостадийного метода синтеза 3-феноксифенилацетонитрила с хорошим выходом и высокой степенью чистоты.

Техническим результатом является улучшение технологичности при получении 3-феноксифенилацетонитрила с хорошим выходом и высокой степенью чистоты.

Поставленный технический результат достигается в способе получения 3-феноксифенилацетонитрила формулы

заключающийся во взаимодействии 3-феноксибензилхлорида с ацетонциангидрином, при этом процесс проводят в присутствии диметилформамида и гидроокиси натрия.

Сущностью метода является реакция присоединения цианогруппы ацетонциангидрина к 3-феноксибензилхлориду в присутствии гидроокиси натрия и диметилформамида

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор, оборудованный механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и термометром, помещают раствор гидроокиси натрия и ацетонциангидрин, затем добавляют диметилформамид и 3-феноксибензилхлорид в толуоле. Содержимое реактора энергично перемешивают в течение 4 часов при температуре 110-112°С. Далее тщательно отделяют органический слой от воднощелочного, органический слой промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции и растворитель отгоняют. Полученный 3-феноксифенилацетонитрил очищают вакуумной перегонкой.

Выход 3-феноксифенилацетонитрила после выделения составляет 70-74%.

Как показали проведенные исследования, оптимальным и технологичным условием проведения реакции является ее осуществление в среде толуола при мольном соотношении 3-феноксибензилхлорида и ацетонциангидрина, равном 1:1,2-1,5. Меньший избыток ацетонциангидрина приводил к некоторому снижению выхода целевого продукта за счет неполной конверсии 3-феноксибензилхлорида. Дальнейшее увеличение избытка ацетонциангидрина не влияло на выход 3-феноксифенилацетонитрила и являлось нецелесообразным.

Оптимальной температурой реакции является 110-112°С. Снижение температуры до комнатной приводит к сильному увеличению продолжительности данного взаимодействия и снижению выхода целевого продукта, в то время как ее повышение ограничено температурой кипения толуола.

Пример 1. 3-Феноксифенилацетонитрил

В реактор, оборудованный механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и термометром, помещают 9,2 г (0,108 моль) ацетонциангидрина, 5 мл диметилформамида, 5 г гидроокиси натрия в 8 мл воды. Далее с помощью капельной воронки дозируют 20 г (0,09 моль) 3-феноксибензилхлорида в 50 мл толуола. Смесь кипятят при перемешивании в течение 4 часов при температуре 110-112°С.

С помощью делительной воронки тщательно отделяют толуольный слой от водно-щелочного, органический слой промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, сушат над сульфатом натрия и растворитель отгоняют при атмосферном давлении. Полученный 3-феноксифенилацетонитрил очищают вакуумной перегонкой. Выход - 13 г (0,062 моль, 72%). Т.кип. 190-192°С/4 мм рт.ст. ИК-спектр, υ, см^-1: 2296 (C≡N). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 6,648-7,289 м (9Н, С₆Н₅ОС₆Н₄); 3,424 с (2Н, -СН₂-).

Пример 2. 3-Феноксифенилацетонитрил

В реактор, оборудованный механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и термометром, помещают 9,2 г (0,135 моль) ацетонциангидрина, 5 мл диметилформамида, 5 г гидроокиси натрия в 8 мл воды. Далее с помощью капельной воронки дозируют 20 г (0,09 моль) 3-феноксибензилхлорида в 50 мл толуола. Смесь кипятят при перемешивании в течение 4 часов при температуре 110-112°С.

С помощью делительной воронки тщательно отделяют толуольный слой от водно-щелочного, органический слой промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, сушат над сульфатом натрия и растворитель отгоняют при атмосферном давлении. Полученный 3-феноксифенилацетонитрил очищают вакуумной перегонкой. Выход - 14 г (0,07 моль, 74%). Т.кип. 190-192°С/4 мм рт.ст. ИК-спектр, υ, см^-1: 2296 (C≡N). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 6,648-7,289 м (9Н, С₆Н₅ОС₆Н₄), 3,424 с (2Н, -СН₂-).

Выводы

Предлагаемый способ позволяет получить 3-феноксифенилацетонитрил в одну стадию с хорошим выходом. К его достоинствам можно отнести препаративную простоту синтеза и легкость выделения целевого продукта с высокой степенью чистоты. Структура синтезированного соединения подтверждена ИК-, ЯМР ¹Н-спектроскопией.

Способ получения 3-феноксифенилацетонитрила формулы ,заключающийся во взаимодействии 3-феноксибензилхлорида с ацетонциангидрином, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии гидроокиси натрия и диметилформамида.