Способ получения ди-(трет-бутил) -пирокарбоната

Способ получения ди-(трет-бутил) -пирокарбоната

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сфуфз CoB9TcKNx

Социапкстическки

Республик (ii) 659561

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 120477 (21) 2474981/23-04 с присоединением заявки ЭЙ{23) Приоритет— (51) М. Кл.

С С7 С 69/96

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 547.493 т214.022.2 (088. 8) Опубликовано 3(10479.Б1оллетень № 16

Дата опубликования описания 3004.79 (72) Авторы

НЗОбрЕтЕНИя Н H.Ïîéãoðíîâà, Н.К.Зенцова, В.Ф.Позднев и У.О.Калей

P3) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИ- (TPET-БУТИЛ) -IIHPOKAPEOHATA

Изобретение относитсЯ к усовершенствованному способу получения ди-(трет-. — бутил)-пирокарбоната, применяемого в синтезе N-эамещенных аминокислот и пептидов.

Известен"способ получения ди-(трет-бутил)-пирокарбоната прямым фосгени- ° рованием трет-бутилкарбоната щелочного металла с последующим декарбоксилированием полученного ди-(трет-бутил)- 1О

-трикарбоната в присутствии триэтиламина в среде четыреххлористого углерода (1) .

Известен способ получения ди-(трет-бутил)-пирокарбоната взаимодействием 1о трут-бутилкарбоната натрия со смешанными. ангидридами 3,5-динитро-о-нитробензойных кислот в присутствии диметилформамида (2) +

Способ сложен для осуществления в промышленном масштабе в связи с труд. ностью выделения целевого продукта, а также дефицитом сырья.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является ив способ получения ди-(трет-бутил)-пирокарбоната путем, взаимодействия трет-бутилкарбоната натрия с хлоранги; дридом трихлоруксусной кислоты при мольном соотношении 2:1 в среде сме- ЗО шанного растворителя гептан-диоксан.

Полученный при этом смешанный ангидрид трет-бутилугольной кислоты и трихлоруксусной кислоты реагирует. с избытком трет-бутилкарбоната натрия с образованием ди-(трет-бутил)-пирокарбоната. Температура реакции 1820 С, длительность процесса 16 ч.

Целевой продукт вьщеляют после водной обработки реакционной смеси и упаривания растворителя перегонкой в вакууме. Выход продукта составляет

55,5Ъ (3) .

К недостаткам известного способа следует отнести невысокий выход дивЂ(трет бутил)-пирокарбоната, связанный, по-видимому, как с недостаточной глубиной протекания процесса, так и с возможными побочными реакциями, обус ловленными длительностью протекания (16 и) .

Целью данного изобретения является интенсификация процесса, а также повышение выхода и чистоты целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом получения ди-(трет-бутил)-пирокарбоната, отличительная особенность которого состоит в том,что в качестве смешанного растворителя используют

659561 — (Рот-. сфН< ОСО ) 20.

35

Формула изобретения толуол-диметилформамид в соотношении от 1:0,05 до 1:0,1 и процесс ведут о при температуре 5-15 С. При этом введение хлорангидрида трихлоруксусной кислоты осуществляют в растворе толу1 ла (1: 1) постепенно со скоростью, оддерживающей изотермический режим.

Реакция протекает по схеме: трет-с н ocooNa+ct ссос6—

1 э трет-C u ocooNa (rper-C„H9OCOOCCE ) СОО 10

llÈl

15 о

Выход ди- (трет-бутил) -пирокарбоната составляет 80-85%, температура кипения 61 С/lмм.

Использование толуола в качестве растворителя повышает дисперсность 20 трет-бутилкарбоната натрия (I), что облегчает взаимодействие реагентов.:

Ускоряющее влияние высокополярного нереакционноспособного диметилформамида объясняется механизмом рассмат- 25 риваемой реакции. Ацилирование трет-бутилкарбоната натрия (I, слабый нуклеофил) хлорангидридом трихлоруксусной кислоты (II, нейтральный субстрат с подвижной уходящей группой) протекает по механизму мономолекулярного нуклеофильного замещения

S

Кроме того, присутствие полярного растворителя обеспечивает сольватацию уходящей группы или электрофиль- ного центра, что приводит к дополнительной стабилизации активированного состояния.

Введение хлорангидрида II в реакционную смесь.в растворе толуола при пониженной температуре со скоростью, обеспечивающей изотермический режим, увеличивает вероятность однозначно- 45 го протекания целевого процесса, предотвращая побочные реакции, которые могут возникнуть в результате местного перегрева в момент контакта высоких концентраций реагентов ° 50 Способ осуществляют следующим образом. K 2 экв трет-бутилкарбоната натрия в смеси растворителей толуол:

:диметилформамид от 1:0,05 до 1:0,1 при 5-15 С и интенсивном перемешива:нии добавляют 1 экв хлорангидрида трихлоруксусной кислоты в толуоле. (1:1) °

Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре 1-1,5 ч, охлаждают до 15 С и обрабатывают водой.

Органический слой отделяют, промывают водой, Раствором поваренной соли и сушат. Растворитель спаривают и остаток перегоняют в вакууме. Получают ди-(трет-бутил)-пирокарбонат с температурой кипения 61 C/lмм.Выход 80-85%. 65

Пример 1. Ъ суспензии О,ЗМ трет -бутилкарбоната натрия в 500 мл толуола и 50 мл диметилформамида при

10 С и интенсивном перемешивании доо бавляют 19, б мл (О, 15М) хлорангидрида трихлоруксусной кислоты в 20 мл толуола. Реакционную смесь перемешивают 1 ч при 18-20оС, охлаждают до

15 С и приливают 150 мл дистиллированной воды. Органический слой отделяют, промывают водой (2х200мл), насыщенным раствором поваренной соли (200 мл) и сушат безводным сульфатом натрия. После отгонки растворителя на роторном испарителе остаток перегоняют в вакууме. Получают 26,2 r (80%) ди-(трет-бутил)-пирокарбоната с температурой кипения 61-61,5 C/l мм.

Пример 2, К суспензии 0,3М трет-бутилкарбоната натрия в 500 мл толуола и 50 мл диметилформамида при

5 С и интенсивном перемешивании добавляют 19,6 мл (0,15М) хлорангидрида трихлоруксусной кислоты в 20 мл толуола. Реакционную смесь. перемешивают

1,5 ч при 18-20"С, охлаждают до 10 С и приливают 150 мл дистиллированной воды. После стандартной обработки, описанной в примере 1, получают 27,8 г (85%) ди-(трет-бутил)-пирокарбоната с температурой кипения бlоС/1 мм.

Пример 3. К суспензии О,ЗМ трет-бутилкарбоната натрия в 500 мл толуола и 50 мл диметилформамида при о

15 С и интенсивном перемешивании добавляют 16,6 мл (0,15М) хлоргидрата трихлоруксусной кислоты в 20 мл толуола. Реакционную смесь перемешивают

1,5 ч при 18-20 С, охлаждают до 10 С и приливают 150 мл воды. После стандартной обработки, описанной в примерах 1 и 2, получают 27 г (82,5%) ди-(трет-бутил) -пирокарбоната с температурой кипения 61 C/ìì.

Таким образом, совокупность всех отличительных признаков данного изобретения обеспечивает значительный технико-экономический эффект:

1) повышение выхода целевого продукта по сравнению с известным способом на 25-30%;

2) упрощение проведения процесса и сокращение времени реакции до

1,5 ч вместо 16 ч по известному способу.

Предлагаемый способ позволит осуществить производство ди-(трет-бутил)—

-пирокарбоната, перспективного реагента, применяемого в синтезе пептидов, необходимых для нужд биоорганической, физической химии, медицины и т.д.

Способ получения ди(трет-бутил)-пирокарбоната путем взаимодействия трет-бутилкарбоната натрия с хлорангид6595

Составитель Е.Щипанова

Техред И.Асталаш Корректор Ч.Стец

Редактор В.Минасбекова

Заказ 2114/4

Тираж 512 Подписное

ЦНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. lll.оектная, 4 ридом трихлоруксусной кь.слоты в среде смешанного растворителя, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве смешанного растворителя используют толуол-диметилформамид в соотношении от 1:0,05 до 1:0,1 и процесс ведут при температуре 5-15 С, при этом 5 хлорангидрид трихлоруксусной кислоты вводят в реакцию в растворе толуола со скоростью, поддерживающей изотермический .режим.

61 6

Источники информации, прин ятые во внимание при экспертизе:

1.С.S.Dean и др. Synthesis and

kinetics of decomposition of di-t-butyl Tricarbonate. J .Org.Chem., 1970, 35, 9 40, р.3393-3397.

2. Авторское свидетельство СССР

М405Чбб, кл. С 07 С 69/96, 1974.

3. В.Ф.Позднев. О взаимодействии солей алкилугольных кислот с ацилхлоридом. ЖОХ, 1971, 7, 1078-1079.