Способ получения трет-алкилоксикарбонилгидразидов

Способ получения трет-алкилоксикарбонилгидразидов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено294073 (21)1966626/?3-4 с присоединением заявки Рй

Союз Советски»

Социалистических

Респубяии (Ia) 50б 592

2 (о1) N. Кл.

С О7 С 133/ОО

Г44Р444т444ий иавт44

6444те Миит444 йВВР и 4444а 44ИУ4тева

° 4т4()мт44 (23) Приоритет (бЗ) УДК 547.467 (088.8) (43) Опубликовано 1503.76.Бюллетень Мэтро (45) Дата опубликования описания 1L12.77

{72) A&ey изоб мтения

Ф. К. Иутулис

Ордена Трудового Красного Энамени институт органического синтеза АН Латвийской ССР

Pl j заавт4тель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕТ-АЛКИЛОКСИКАРБОНИЛГИДРАВИДОВ

Изобретение относится к способу получения треталкилоксикарбонищидраэидов — соединений, имеющих практическое значение для производства за.. щищеиньпв аминокислот, .используемых в синтезе пептидов.

Известен способ получения третбутилокарбонилгидраэида,путем гидразинолиза нитрофенилового эфира угольной кислоты, вых,эд целевого продукта 40%.

8 известном синтезе используется в качестве исходиих соединений такие опасные и вредные вещества как фбсген и металлический натрий н калий, что существенным образом усложняет технологическое оформление процесса.

Недостатком известного способа является низкий выход целевого продукта.

С целью повышения выхода целевого продукта и упрощения технологического процесса в предлагаемом способе трет-алкил-карбамат подвергают нитрованию нитратом меди в уксусном ангидриде с последующей обработкой, полученного при этом трет-алкил-М- нитрокарбамата гидраэннгндратом, отделением избытка гидраэингндрата or (целевого продукта борной кислотой и выделением целевого продукта известными приемами.

Предлагаемый способ разработан в, двух вариантах (A и Б). Вариант A

S имеет более простой процесс н дает более высокий выход. Вариант Б дает такой же выход, как и известный спо,соб, однако имеет перед последним то преимущество, что в нем не применяетl0 . я металлический натрий и эфир.

По варианту А нитрование трет-алкилкарбамата (I) проводят н присутствии ацетата двухвалеитной ртути. При

15 этом образовавшийся трет-алкил- N— нитрокарбамат переходит в нерастворимую ртутную соль (П ) . Последнюю обработкой сероводородом переводят в свободный трет-алкил Й -нитрокарбамат эО((Ш ) . Реакция с гидраэннгидратом (1П ) дает трет-алйилокснкарбоиилгндраэид (lY), ;. выделяемый экстрагированием хлористым Метнленом с последующей обработкой экстракта борной кислод5 той и безводным сульфатом магния (для удаления следов гидраэингидрата и воды) ° Общий выход трет-бутилоксикарбонилгидраэида, полученного по варианту A - 55% { в расчете на.трет-бутаЗО нол) .

506592

По варианту Б нитрование проводя1 без добавки ацетата ртути. После реакции смесь обрабатывают водой для гидролиза уксусного ангидрида, подкисляют бисульфатом калия, трет-алкил- N -нитро- карбамат (III) извлекают хлористым метиленом. экстракт промывают водой, сушат безводным сульфатом магния, фильтруют. Через фильтрат пропускают струю аммиака. Образуется осадок, состоящий из аммониевой соли трет-алкилЙ-нитрокарбамата (V) и ацетата аммония. Эту смесь обрабатывают гидразингидратом. При этом образуется трет-алкилоксикарбонилгидразид (1Ч), который выделяют такой же обработкой, как в случае варианта A (см. выше). Полученный продукт очищают вакуумной перегонкой. Выход полученного по варианту Б трет-бутилоксикарбонилкидраэида 30% (в расчете на трет-бутанол).

Трет-бутил- g -нитрокарбамат (Illa), а также его соли не описаны в литературе. Их строение доказано элементарным анализом, а также данными

ИК, УФ, и ЯРлР спектров. БОК-гидразид, полученньй описываемым методом, идентифицирован сравнением с БОК-гидразидом, полученным ранее описанным методом, по ИК спектрам, а также отсутствием депрессии точки плавления смешанной пробы.

Пример. Синтез трет-бутилоксикарбонилгидразида {БОК"гидразида) .

Вариант А.

Ртутная соль трет-бутил- Р{-нитрокарбамата (П a ) .

В 2,5 л колбу внодят 800 мл ук- 40 сусного ангидрида, 117,1 г (1,0 моль) трет-бутилкарбамата и 171,5 r (0,5 моля) ацетата двухвалентной ртути, охлаждают,до +8 С и засыпают

300 г мелкорастертого нитрата меди 45

Оо(М,) Н 0 . Перемешивают 2 ч, поддерживая температуру смеси +8

+13 С погружением колбы в баню со льдом (происходит экзотермиЧеская реакция). Затем реакционную смесь вй- щ ливают в 1 л ноды со льдом, фильтруют через нутч-фильтр, осадок на фильтре промывают водой, подкисленной уксусной кислотой, а затем спиртом и эфиром. Получают более мелкокристалличес- 5я кое вешество, готовое к дальнейшему синтезу. Выход 212 г (81%).

Аналитический препарат получают осаждением из аммониевой соли третбутил- М -нитрокарбамата (Ча, см. о ниже) ацетатом ртути, т. разл. 172 С.

Найдено, %: Р{ 10, 621 С 23, 07;

Н 3,54.

С„Н „Р{л.О, Н

Вычислено, %: N 10,71; С 22,97;

Н 3,47.

ИКС (в нуйоле): 3030, 3006., 2950, 1736 см . трет-Бутил- N -нитрокарбамат (П1a )

52,3 r (0,1 моля) ртутной соли—

ape -бутил — N -нитрокарбамата (Ц a ) суспендируют в 300 мл ацето,на, охлаждают до -20 С и, перемешивая и защищая от влаги, пропускают струю осушенного хлористым кальцием сероводорода, пока смесь становится совершенно черной и еще некоторое время (смесь должна иметь сильный запах сероводорода) . Фильтруют через плотный стеклянный фильтр, осадок на фильтре промывают ацетоном. Фильтрат упаривают на роторном испарителе при комнатной температуре, пока остаток закристаллизовывается. Кр)лсталлы сушат в чашке Петри на воздухе при комнатной температуре. Выход бесцветных кристаллон 28,6 r (88%), т.пл. 59 С. трет-Бутил- N --нитрокарбамат..несыта растворим в спирте, эфире, не растворим н петролейном зэфире. В воде растворимость ограничена, раствор имеет кислую реакцию и при нагренании быстро разлагается с выделением газа.

Для аналитических целей кристаллизуют из диэтилового эфира — петролейного эфира. Т.гл. перекристаллизованного вещества 60 С.

Найдено, %: Р{17,04; С 36,61;

6 56Вычислено, %|Я 17,28; С 37,04;

Н 6.22.

ИКС {н нчйоле): 3460, 3228, 3107, 1758, 1615 см

ЯМР (в дейтерохлороформе) : 2,7 г синглет. -ОН), 8,46 т (синглет, — С (СН,),)

УФС (в воде): 212 нм (E = 4100);

262 нм (Е = 6000) 1 в 0,01 н МаОН—

262 нм (Е = 8600) . л рК =4,2 (в воде при 20 С, определено потенциометрически).

Для доказательства строения третбутил- N -нитрокарбамата (IIIa) синтезируется его чистая аммониевая соль (ее получают пропусканием сухого аммиака в эфирный раствор IIIa ) . Это бесцветные кристаллы, r. разл. 130 С, легко растворимые в воде.

Найдено, %: N23,34; С 33,96;

Н 7,56. Вычислено, %: N23,45; С 33,52;

Н 7,31.

ИКС (в нуйоле): 3275, 3060, 2985, 2945, 1685 см"

ЯИР (в 2,0 ): 8,54 (синглет— с (сн,),1 трет-Бутилоксикарбонилгидразиц (IV а ), 30 мл гидразингидрата (О,бмоля) охлаждают до -20 С, вводят 32,4 (0,2 моля) трет-бутил- Р{ -нитрокарбамата., перемешивают до полного растворения и

506592

Получение трет-бутилоксикарбонилгидразида (1V о ).

14,5 г осадка, содержащего 4,5 г (0,025 моля) аммониевой соли третбутил- N --нитрокарбамата, при перемешивании растворяют в 15 мл t идразингидрата и выдержаивают 10-12 ч.

Добавляют 10 мл воды для растворения осадка (уксуснокислый гидраэин) и экстрагируют хлористым метиленом (3 10 мл). экстракты обрабатывают борной кислотой и безводным сульфатом магния (3 г каждого), Фильтруют и фильтрат упаривают на роторном испарителе при комнатной температуре.

Получают масло, которое закристаллиэовывается в кристаллическую массу, имеющую запах аммиака. Т. пл. 30 С. о

После перегонки в вакууме (70-72 /, /3,5 мм. рт. ст.) получают кристаллическую массу, т. пл. 38 — 40 С. Выход

2,15 r (65%).

HKC (в нуйоле): 3343, 2991, 2948, 1700, 1632 см

Сходным образом получают и другие трет-алкилоксикарбонилгидразиды. нтеза. ан,п А

О (ROC ),(, .О ) H

Н 4 Ое 2

П вЂ” Н9$ Н З

О

И е ОН

ROС вЂ” )Ч-Н

R-OCNHNH

1 -Х,О>-Н,О

Вариант b

О О

II 1 Си О»0э)з ЗИао,(CIIqCO)z0; П е О

R-О 8 ОСН=Н Ое ) ))»л

СНН

2. Н О, 3 K»ISO< 4%»з

% 3

-К О

-Н 0

Х2И» И20

Н-0 CN I IN I I g

Ие 1»-трет= алкил.;

Еен (I- Юа R (СИ )з С— оставляют на б ч или на 10-15 ч.

Происходит выделение пузырьков газа и постепенное расслоение жидкости.

Затем реакционную смвсь экстрагируют хлористым метиленом (3 50 мл). В 5 экстракт вводят борею кислоту и безводный сульфат магния (около 30 r каждого) и перемешивают 10 мин, фильтруют через складчатый Фильтр, осадок на фильтре промывают 1 )0 мл хлористого метилена. фильтрат упаривают на роторном испарителе при комнатной температуре. Образовавшееся масло через некоторое время закристаллизовывается, при введении кристаллика БОК-гидраl5 энда кристаллизация происходит немедленно. Т. пл. 38-39 C. Внход

22,8 r (86%) .

Для аналитических целей кристаллиэуют иэ петролейного эАира.

Найдено, %: N 21,47; С 45,06;

Н 9,31.

Вычислено, %: N.21,20; С 45,44;

Н 9,15.

ИКС (в нуйоле): 3343,,2991, 2948, 25

1700, 1632 см

Вариант Г>.

Аммониевая соль .грет-бутилнитрокарбамата (Va ).

5,54 г (0,05 моля) трет-бутилкарбамата (Va ) растворяют в 40 мл уксусного ангидрида, охлаждают до О С и вводят 15 г мелкорастертого нитрата меди Cu (NO ) 3H D . Перемешивают 6 ч, поддерживая температуру смеси Π— +5 С (погружением в баню со льдом). Затем приливают 50 мл воды со льдом и перемешивают еще 2 ч.

Приливают еще 10 мл насыщенного раствора бисульйата калия. При этом вь»- 40 деляется осадок кристаллогидрата сернокислой меди, который отфильтровывают. Фильтрат экстрагируют хлорисСхема си

Вари

О Си(»»0,), .5Н,О

II

)», OCNH (C}b СО) О; H (OCOC

I тым метиленом (2 50 мл), объединен-,1, ные экстракты промывают 30 мл воды и сушат безводным сульФатом магния.

Температура растворов во время всей обработки не должна превышать

+5"С.

После осушки через фильтрат про-. пускают струю сухого аммиака до щелочной реакции раствора и появления белого осадка. Осадок употребляют в дальнейшем синтезе. Вес осадка

14,5 г с содержанием аммониевой соли трет-бутил- N -нитрокарбамата (Va )

4,5 г (определено осаждением ацетатом ртути). Выход 50% от теоретического.

BNP (в I) О ) - 8,54 f (синглет, -C(CHQ

506592

Формула изобретения

Составитель Л. Скляров

Техред И-Левицкая КорРектоР Н. Ковалева

Редактор T. девятко

Заказ 1310/500 Тирам 576 Подписное

QHHHIIH Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Иосква, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения трет-алкилоксикарбоиилгидраэидов, о т л н ч а юЮ и и с я тем, .что,,с целью повишеМия выхода целевого продукта l упрощения технологического процесса, трет-алкилкарбамат подвергают нитрованпю нитратом меди в уксусном ангидриде с последукнцей обработкой полученного при этом трет-алкил- Й— нитрокарбамата гидразингидратом, от6 делением избытка гидразингидрата . от целевого продукта борной кислотой и выделением целевого продукта известными приемами.