Способ получения 3-замещенных 2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов

Способ получения 3-замещенных 2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к химии производных нитрилов, в частности к способу получения 3-замещенных-2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов общей формулы

которые являются новыми по структуре 3-феноксифенилсодержащими соединениями и могут представлять интерес в качестве полупродуктов в синтезе биологически активных веществ.

Известен способ получения 2-бензимидазолил замещенных акрилонитрилов с выходом 50-84% путем конденсации замещенного ацетонитрила с ароматическими альдегидами в абсолютном этаноле с добавлением нескольких капель пиперидина [М. Hranjec, G. Karminski-Zamola, Molecules 12 (2007) 1817-1828].

Недостатками данного метода являются проведение процесса при кипящем растворителе и недостаточно высокий выход целевого соединения.

Данным методом невозможно получить вещества заявляемой структурной формулы.

Известен также способ получения акрилонитрилов, при котором конденсация замещенного ацетонитрила с ароматическими альдегидами проводилась в диметилформамиде в присутствии триэтиламина при кипячении в толуоле [Paolo Sanna, Antonio Carta, Mohammad Ε. Rahbar Nikookar/ Eur. J. Med. Chem. 35 (2000) 535-543].

Недостатком данного способа является продолжительное время конденсации: 12 часов при температуре 110°С, что достаточно трудоемко и энергозатратно, к тому же при такой высокой температуре в щелочной среде протекает диспропорционирование альдегида по реакции Канниццаро.

Наиболее близким является способ получения 3-(3-феноксифенил)-2-пропененитрила, заключающийся в конденсации 3-феноксибензальдегида с ацетонитрилом, который берется в двадцатикратном избытке и используется как растворитель, в присутствии гидроокиси калия [Пат. RU 2366647, МПК С07С 253/00, 253/16, 255/54. Опубл. 10.09.09].

Недостатком данного способа является использование большого избытка нитрила, необходимого для проведения реакции и высокая температура, способствующая протеканию побочной реакции Канниццаро.

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

Техническим результатом является расширение ассортимента химических соединений, в частности получение новых 3-замещенных-2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов с хорошим выходом, высокой степенью чистоты и упрощение стадии выделения конечного продукта.

Поставленный технический результат достигается в способе получения 3-замещенных-2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов общей формулы

взаимодействием карбонильного соединения с производным ацетонитрила в присутствии раствора щелочи в среде растворителя с последующим выделением и очисткой целевого продукта, при этом взаимодействие ведут в среде этанола при температуре 20-30°C в присутствии водного раствора щелочи, представляющей собой гидроокись натрия, в качестве карбонильного соединения используют бензальдегид или 3-феноксибензальдегид, в качестве производного ацетонитрила используют 3-феноксифенилацетонитрил, при мольном соотношении карбонильного соединения, 3-феноксифенилацетонитрила и щелочи, равном 1:1:0,5, целевой продукт выделяют фильтрацией, а очистку осуществляют перекристаллизацией из этанола.

Сущностью метода является реакция конденсации 3-феноксифенилацетонитрила с карбонильным соединением, например: 3-феноксибензальдегидом или бензальдегидом в присутствии гидроокиси натрия в среде этилового спирта.

Процесс описывается следующей схемой:

Как показали проведенные исследования, оптимальным и технологичным условием проведения реакции является ее осуществление в этаноле при эквимолярном соотношении 3-феноксифенилацетонитрила и альдегида, выбранного из ряда: бензальдегида, 3-феноксибензальдегида. Введение избытка одного из реагентов не влияет на выход 3-феноксифенилзамещенных акрилонитрилов и является нецелесообразным.

Температурный интервал процесса получения 3-феноксифенилзамещенных акрилонитрилов определяется тем, что при температуре выше 30°С увеличивается вероятность протекания конкурирующей реакции Канниццаро, диспропорционирования 3-феноксибензальдегида или бензальдегида. Еще одним определяющим фактором является то, что при температуре 20-30°С 3-феноксифенилзамещенные акрилонитрилы выпадают в осадок в этиловом спирте, что очень упрощает стадию выделения.

В прототипе для депротонирования ацетонитрила была использована гидроокись калия, которую растворяют в ацетонитриле при нагревании. При этом ацетонитрил используется в 20-кратном избытке, является и реагентом и растворителем. Эта стадия достаточно энергозатратна и длительна, так как гидроокись калия из-за наличия поверхностных карбонатов на чешуйках ограниченно растворяется в ацетонитриле. Предложенный нами способ синтеза 3-замещенных-2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов позволяет избежать использования большого избытка замещенного ацетонитрила и вести синтез в мягких условиях при температуре 20-30°С.

Пример 1. 2,3-Бис-(3-феноксифенил)акрилонитрил.

В литровый стакан, снабженный эффективной механической мешалкой, помещают 17,8 г (0,09 моль) свежеперегнанного 3-феноксибензальдегида, 18,8 г (0,09 моль) 3-феноксифенилацетонитрила и 10 мл 95%-ного этилового спирта. К смеси по каплям прибавляют при перемешивании 3 мл 40%-ного водного раствора гидроокиси натрия, при растворении поддерживают температуру 20-30°С, после чего реакционная масса становится мутной и образуется осадок. Продукт отфильтровывают, промывают сначала дистиллированной водой, а затем 95%-ным этиловым спиртом. 2,3-Бис-(3-феноксифенил)акрилонитрил перекристаллизовывают из 95%-ного этилового спирта. Спиртовые фильтраты сохраняют, соединяют вместе и упаривают. Таким образом, можно выделить дополнительно 4-5 г неочищенного нитрила. Выход - 32,6 г (0,084 моль, 84%).

Т.пл. 98-100°С.

ИК-спектр, υ, см^-1: 2254 (С≡Ν), 1620 (С=С).

Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 6,769-7,371 м (9Н, С₆Н₅ОС₆Н₄); 6,396 с (Н, -CH-). Хроматомасс-спектр, m/z (I, %): 389 (100) [Μ]⁺, чистота 98%.

Пример 2. 3-Фенил-2-(3-феноксифенил)акрилонитрил.

Получен аналогично примеру 1. Выход 24 г (0,081 моль, 90%).

Т.пл. 87-89°С.

ИК-спектр, υ, см^-1: 2246 (С≡Ν), 1607 (С=С).

Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 6,703-7,210 м (9Н, С₆Н₅ОС₆Н₄); 6,508 с (Н, -CH-).

Хроматомасс-спектр, m/z (I, %): 308 (100) [М]⁺, чистота 99%.

Таким образом, предлагаемый технологичный способ позволяет получить 3-замещенные-2-(3-феноксифенил)акрилонитрилы в мягких условиях с хорошим выходом, высокой степенью чистоты и обеспечивает легкость выделения целевых продуктов.

Способ получения 3-замещенных-2-(3-феноксифенил)акрилонитрилов общей формулы взаимодействием карбонильного соединения с производным ацетонитрила в присутствии раствора щелочи в среде растворителя с последующим выделением и очисткой целевого продукта, отличающийся тем, что взаимодействие ведут в среде этанола при температуре 20-30°C в присутствии водного раствора щелочи, представляющей собой гидроокись натрия, в качестве карбонильного соединения используют бензальдегид или 3-феноксибензальдегид, в качестве производного ацетонитрила используют 3-феноксифенилацетонитрил, при мольном соотношении карбонильного соединения, 3-феноксифенилацетонитрила и щелочи, равном 1:1:0,5, целевой продукт выделяют фильтрацией, а очистку осуществляют перекристаллизацией из этанола.