Способ получения производных феноксипропионовойкислоты

Патент 824892

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕ НТУ

«>824892 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 010877 (21) 2505801/23-04 р(м 3

С 07 С 57/30

С 07 С 69/76 (32) 02.08.76 (33) Великобритани (23) Приоритет(33) 32, 086/76

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230481. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 230481 (53) УДК 547.58.07 (088. B) Иностранцы

Ричард Марк Скотт (Австралия) и Джеффри Давид Армитаж. (Великобритания) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий (Нидерланды) (7t) Заявитель с т

4 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ

ФЕНОКСИПРОПИОНОВОИ КИСЛОТЫ (. t 0

М! II

0 С-С-O-R, I оп се„„, Н вЂ” (Мк

Изобретение относится к органическому синтезу, конкретно к новому способу получения производных феноксипропионовой кислоты, которые являются селективными гербицидами для зерновых культур, и обладают активностью против широколиственных сорняков. Целесообразно использовать эфиры с длинной цепью феноксикарбоновых кислот, так как эти соединения являются растворимыми в масле,. что облегчает обращение с ними, поскольку они могут быть легко смещены с промышленными гербицидами для дикого овса.

Известен способ получения 2-(4-хлор-2-метилфенокси)-пропионовой кислоты или 2-(2,4-дихлорфенокси)-пропионовой кислоты путем взаимодействия Na вЂ” соли 2-хлорпропионовой кислоты с соответствующим хлорэамещенным фенолом в среде ароматического углеводорода, при . температуре кипения растворителя (1„7.

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет. селективно получать .широкий ряд производных феноксипропионовых кислот, Цель изобретения вЂ” повышение универсальности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения производных феноксипропионовой кислоты R-или S-конфигурации общей формулы где В = В = СНЗ) п = От 1, щ 1 вЂ” Зт

R = Н или алкил Gz,- СВ или смесь .т

15 соединений, где R - алкил С - С9 или ион щелочного металла или алкилзамещенный аммоний, производное молочной кислоты R вЂ” или S- конфигурации общей формулы

COOR

)(-О-"С-q 2 (IT)

2» .подвергают взаимодействию с фенолом общей формулы

824892

s которых R, R", R имеют вышеуказанные значения Х .=. CH SO или

СН 4: Hигурации, при температуре 50-150 С, в присутствии основания карбоната или матилата натрия, обычно безводного карбоната натрия, с последующей переэтерификацией полученного эфира, если .это необходимо, в пределах укаэанных значений Н или кислотным гидролизом и выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли.

В случае любого стереоспецифического процесса условия реакции должны тщательно выбираться и опробываться для каждого конкретного случая для обеспечения отсутствия влияния этих условий на оптическую целостность требуемого продукта. Одним из таких условий является характер основания, присутствующего в реакции. (}

Основание может быть органическим или неорганическим, и конкретными примерами являются карбонат или метилат натрия. Особенно хорошие результаты получены с безводным карбонатом натрия.

Фенол может использоваться в Rdweczae растворителя для данной ре-акции.

При получении соединений общей формулы I, в которой R является иным, нежели .водород, может быть целесообразным ввести в исходный материал заместитель R или, в ка.> честве варианта, можно начать с кислоты (II; R = Н) и ввести замести1 тель R на более поздной стадии

Или на конечной стадии процесса.

Например, в случае получения сложных эфиров с длинной цепью феноксипроПйэновых кислот можно начать с 40

Я-(+) -молочной кислоты, или предпочтительно, с S-(-)-этиллактата (П; R = Н или этил), а затем подвергнуть переэтерификации этиловый эфир

R-(+) -феноксипропионовой кислоты.

Установлено, что хорошие выходы могут быть также получены при использовании в качестве исходного материала S-(вЂ )-линевиллактата при взаимодействии этого соединения, 50

Пример 1. Получение соли калия R-(+)-2-(4-хлор-2-метилфенокси} -пропионовой кислоты. а). S-(-)-этиллактатмезилат (Qj = вЂ” 64,89 приготовляют с выходом 79 Ъ из S-(-) -этиллактата, метансульфохлорида и пиридина при их молярном соотношении 1:1:1,05.

Полученный мезилат (6,0 моль) перемешивают с 6,0 моль 4-хлор-2-метилфенола с 3,3 моль безводного бО карбоната натрия при 100-114 С в течение "17 ч. Затем смесь охлаждают, фильтруют и промывают несколько раз толуолом, водой 2, N NaOH, а затем разбавленной серной кислотой i 65 и водой, Смесь обезвоживают путем азеотропной перегонки, толуол от» гоняют под вакуумом. Получают 866 г (59Ъ} этилового эфира R-(+) -2-(4-хлор-2-метилфенокси) -пропионовой кислоты, имеющего (d.} 22,9 (СЗ, метанол). Вычислено;Ъ: С 59,4; Н 6,2;

СВ 14, б.

Найдено,Ъ! С 59,8; Н 6,4; СЕ 14,3.

Точка кипения 106 C при 0,25 мбар.

Строение продукта подтверждено также данными ЯМР-спектра. б). Часть этилового эфира В-(+)вЂ”

-(4-хлор -2-метилфенокси)пропионовой кислоты гидролизуют с помощью перегнанной муравьиной кислоты и 2 моль

НСВ в течение 7 ч. Затем раствор выливают в ледяную воду и выпавшее твердое вещество отфильтровывают, промывают водой, растворяют в диэтиловом эфире и зкстрагируют двууглекислым натрием в воде. Водный раствор нейтрализуют концентрированной соляной кислотой с осаждением кислоты,. которую отфильтровывают, промывают и высушивают. Выход

R-(+) -2-(4-хлор-2-метилфенокси) пропионовой кислоты 83Ъ, т.пл. 8385ОС, (+) + 14,62 (С 2, этанол).

Вычислено,Ъ: С 56,0; Н 5,2, CE 16, 5.

С >О Н44 03се

Найдено,Ъ: С 56,1; Н 5,3; С6 16,6.

Точка плавления 83-85 С. Строение продукта подтверждено данными яМРспектра. в) . Водный раствор соли калия

R-(+) -2-(4-хлор-2-метил-Фенокси) пропионовой кислоты получают добавлением 0,395 моль кислоты в перемешиваемый раствор гидроокиси калия (0,395 моль) в воде (30 мл), с охлаждением льдом. Полученный раствор выливают в 121 мл воды для получения кислого эквивалентного раствора 70 вес/об. Соль имеет,: ) + 3 6 (СЗ, вода).

Пример 2. На основе R-(+)вЂ”

-2-(4-хлор-2-метилфенокси) пропионовой кислоты, полученной по примеру

1 б, получают. производные с примененйем для этого обычных способов.

Полученные соединения, а также их данные по вращению плоскости поляризации приводятся в таблице.

Пример 3. Получение линеволевого эфира R-(+)-2-.(2,4-дихлорФенокси) пропионовой кислоты через

S-(-) -этиловый лактат. а}. Я-(-)-этиллактатмезилат

Ы}ва = -65,14 приготовлен с выходом 81Ъ из S-(-)-этиллактата,метансульфохлорида и пиридина в молярном отношении 1:1!1,05, 12 моль полученного мезилата перемешивают с 12 моль 2 4-дихлоро

У фенола при 90-122 С в течение

8 ч. B течение первых 5 ч 5-ью равны824892 ми порциями добавляют безводный карбонат натрия (6, б моль) . Смесь фильтруют и промывают горячим толуолом (общий объем 6 л) . Смешанные органические слои концентрируют, а затем промывают (2х120 мл) (2xl800 мл) серной кислотой, а затем до нейтральной реакции (4xl200 мл) . Раствор обезвоживают путем азотропной перегонки и упаривают, Выход этилового эфира R-(+}-2-(2,4-дихлорфенокси) пропионовой

10 кислоты 9,6 молей (80%) имеющего (К )гв 29,50 (03, этанол) .

Вычислено,%: С 50,2; Н 4,6; се 26,9.

С+, Н,,г О,СЕ

Найдено,Ъ: С 50,0; Н 4,7 CÑ 26,7.

Точка кипения 117-119 С (0,7 мбар) .

Строение продукта подтверждено данными ЯМР-спектра. б). 5 моль сложного эфира, полу- 20 ченного соответственно примеру 3 а), обрабатывают 5,25 моль линевола (7-9) в 1300 мл толуола в присутствии 0,15 моль концентрированной

НгЯО4 . Смесь с Удалением этанол-толУ- 25 олового азеотропа в течение 8 ч.

Раствор охлаждают, промывают водой

CH 1 се

О с С-ох й

Добавка

Вращение плоскости поляризации

Х NH2 (СНЗ)2

Кислота 1 безводный нн(СНЗ) Э

X NH С (CH ) СН2

С(CH3)3

Кислота + третичный октиламин

Х = NHg- С(СН ) - (СНг)<-С (СИ ) (оЦ = 5,6 (CÇ, зтанол)

25 о

Кислота + амин

Х = С7 С9 алкил (А) = 17,6 (С4, этанол) Кислота + линевола

Q г (CH2)7, -НС вЂ” СН (СН ) вЂ” СН э (oL)>= 3,4 (CÇ, этанол) .

Кислота + амин (о() = 14,9 (C5 этанол) Х = н-октил

Кислота +

1-октанол д.-левол представляет собой смесь первичных спиртов. гочка плавления 121-122 С,(g)2 28 (C14, этанол).

40 Полученную R-(+) -кислоту используют для приготовления соответствующих производных, таких как соль калия, соль,диметиламмония, соль трет-октиламмойия, а также солей, получаемых

65 взаимодействием R-(+) -2-(2,4-дихлорП р и и е р 4. По примеру 1. б) получают R- (+) -2- (2, 4-дихлорфенокси) продионовую кислоту взаимодействием этилового эфира R-(+) -2-(2, 4-дихлорфенокси) пропионовой кислоты с муравьиной кислотой при кипении в присутствии 2Б НСЕ. Свободную кислоту получают с выходом 95,$%, (3x500 мл) и oe .звоживают путем азеотропной перегонки и растворитель упаривают под вакуумом. Выход по линеволовому эфиру (эфирам) Н-(+)-2-(2,4-дихлорфеиокси) пропионовой кислоты является количественным (К)

l9,1 (СЗ, этанол) .

При тонкослойной хроматографии (ЯЕЗО, 5 Футов, 239 С, газовый поток

30 мл/мин), молярные соотношения

С7- С8 компонента к сложному эфиру

52,3: 33,1г 14,6; После перегонки основная функция (точка кипения

131-156 С при 0,025 мбар), как было найдено, аналогично содержит компса ненты С7- С8-, С вЂ” сложного эфира в соотношений 36,0".41,0:23 0.

Вычислено,Ъ: С 58,6; Н 6,9.

Найдено,Ъ: С 58,3; Й 7,0.

Спектр ЯМР: (сГ. < в СЭС, мулютиплет ° (Х Гц) (количество протонов)

0,65-1,9 широкий мультиплет (примерно 14,5 Н), 1,67 дуплет (6,5 Гц) (ЗН) 4,15 квадруплет (6,5 Гц) (2Н), 4,75 квадруплет (6,5 Гц) (1H)

6,65-7,35 мультиплет (ЗН).

ИК-спектр у „ (жидкая пленка)

1757 (S) 1742 (Я) 1481 (М) 868 (M)

802 (M) 736 (М) 651 (M) см (б) + Ы) вЂ” +6, 9 (С2, этанол) г

824892

Феиокси) пропионовой кислоты с ,ЫН - С(СН ) -.(СН )4 - С(СН,) или,с

HgN- СН2- (CH ) - НС - CH вЂ” (СН )

- СН 2г

Д 7

ЯЯ (оЦ1) = .3,740, (СЗ, этанол) „

Пример 5. По примеру 1 а) получают этиловый эфир И-(+) -2-(2-4,5-трихлорфенокси) пропионовой кислоты перемешиванием -(-) -этиллактатмезилата с 2,4,5-трихлорфенолом и карбонатом натрия в течение

2,5 ч при 120 С. После Фильтрации, проыавки водой, ЫаОН и снова водой получают с выходом 80% этиловый эфир

R-(+) -2-(2,4,5-трихлорфенокси) пропионовой кислоты, точка плавления

39-42 С и ((фз 51 4"(С2, этанол), (5

Вычислено,%: С 44,4; Н 3,7.

СИ Н.И OSCe

Найдено,Ъ: С 44,3 Н 3,7.

Строение продукта подтверждено данными ЯМР-спектра. 2О часть полученного соединения использована для приготовления соответствующего линеволевого эфира переэтерификацией. После нагрева этилового эфира R-(+) -2-(2,4,5- 5 трихлорфенокси) пропионовой кислоты с линеволем в присутствии концентрированной серной кислоты в течение

10 ч при т.кип. 119 С, раствор промывают водой и растворитель отгоняют, Получают линеволевый эфир в видз масла с количественным выходом (d ) >=

= +40,2 (CÇ, этанол).

При тонкослойной хроматографии (БЕЗО, 235 С, газовый пото-<

30 мл/мин), молярные соотношения

35 компонентов сложных эфиров С - С к С9 составляют 52, 9: 33, 5: 13, 6.

После отгонки î "íîâíàÿ фракция (т. кип, 151-166 при О, 01 мбар), как было найдено, также содержит компо- 40 ненты сложных эфиров в соотношении

46 6:39с2:14,2.

Вычислено,Ъ: С 53,1; Н 5,9.

Найдено,Ъ: С 53,9; Н 6,1.

Строение продукта подтверждено данными ЯМР-спектра.

Пример 6. Получение лине.волевогО эфира R-(+} -2-(4-хлор-2-метилфенокси) пропионовой кислоты через Б- (-) -линевиллактат. а) . Б- (+) -молочную кислоту (1,5 моль), линевол 79 (1 моль), бензол(250 мл) и концентрированную серную кислоту (0,05 моль) кипятят с азеотропной отгонной воды в течение 2 х ч. Затем бензоловый раствор промывают водой (3x500 мч) до нейтРальной Реакции и обезво>кивают путем азеотропной перегонки, а растворитель отгоняют под. вакуумом. Получают.

S-(-) -лииевиллактат с выходом 76% gO (А) - 12 62 б) S-(-линевиллактат (0,5 моль), триэтиламин (0,54 моль) и толуол (200 мл) перемешивают при одновременном добавлении метансульфохлори- 65 да (0, 54 моль) при температуре, поддерживаемой в пределах 26-30 С.

Толуоловый раствор промывают водой (Зх250 мл), 2N НС6 (100 мл) и водой до нейтральной реакции затем обезвоживают путем аэеотропной перегонки, толуол отгоняют под вакуумом и получают S-(-лииевиллактатмезилат с выходом 97% (

При тонкослойной хроматографии (О 17 210 С, газовый поток

ЗО мл/мин) молярные соотношения компонентов сложных эфиров С вЂ” С и С составляют 44,9:36,9:18,2.

Вычислено,Ъ: С 65,9; Н 8,3.

Найдено,Ъ: С 66,3, Н 8,3.

Точка кипения: 109-168 С (0,4 мбар).

Пример 7. а) Получение

Б-(-)-этиллактата тозилата.

Я-(") -этиялактат {0,08 моль) растворяют в пиридине- (1,5 моль), к раствору добавляют и-толуолсульФохлорид (0,17 моль), а смесь оставляют при 4 С на 16 ч. Гидрохлорид пиридина отфильтровывают, а фильтрат добавляют к смеси лед/вода (700 мл) и перемешивают в течение

30 мин. Водную смесь экстрагируют с диэтиловым эфиром (2x100 мл), Объединенный раствор эфира промывают

50% соляной кислотой (2x125 мл) при температуре льда и водой (Зх250 мл) высушивают над карбонатом калия и сульфатом натрия.

Растворитель отгоняют под вакуумом. Полученное в результате масло помешают в минимальное количество уайт-спирита при 40-60 С (1200 мл) и перемешивают с активированным углем. После фильтрования раствор охлаждают до -20 С в течение 15 ч для получения белого кристаллического продукта Б-(-)-толуолсульфоэтиллактата, выход которого 64 % (M) >=- -55,2 (чист, ) .

Вычислено, Ъ: С 52, 9; Н 5, 9; 11, 8.

Найдено,%: С 53,2; Н 6,0; 11,5, б) Получение этилового эфира

R-(+) -2-(2,4-дихлорфенокси) пропионовой кислоты.

Б-(-) -толуолсульфоэтиллактата (0,005 моль), 2,4-дихлорйенол

824892

Формула изобретения са )Р 0 н

О- с- С-О- R (I) 3 1

«„) н

Составитель Е. Уткина

Техред М.Коштура Корректор Н. Стец

Редактор С. Патрушева

«»

Заказ 2169/86 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° «» ««

Филиал НПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (0,0075 моль) безводный карбоиат натрия (0,005 моль) и толуол (0,5 мл) перемешивают при 130-135ФС s тече we б ч. После того, как был добавлен толуол (15 мл) органический раствор промывают водой (2x15 мл), 1И раствором гидроокиси натрия (10 мл) и водой {3x20 мл) до нейтральной реакции. Раствор подвергают азеотропной, а затем вакуумной перегонке. Получаютэтнловый эфир

R-(+) -2-(2,4-дихлорфенокси) пропио"йовой кислоты с выходом 58В и И)

31,3а(СЗ, этанол}.

Вычислено,Ъ: С 50,2; Н 4,6.

С„Н„О.,СЕ, Найдено,%: С 49 9; Н 4,6.

Температура кипения 102-104 С (0,13 мат.).

l. Способ получения производщых феноксилролноновой кислоты, и

R- или Я«конфигурации общей формулы где R = R = CHy, n = 0,1, m =

R" = Н или алкил С - С8 или смесь соединений, где R -- алкил,,С - С9или

1 ион щелочного металла или алкилэамещенный аммоний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения универсальности способа, производное молочной кислоты R- или Я-конфигурации общей формулы

СООТГ

Х-О-" -H (11)

1() подвергают взаимодействию с фенолом общей формулы с „

«Юи (п1) I5 в которых R, Н1, R< имеют вышеуказанные значения, Х = СИЗ ЯЭ или

СН C@Н4S0 с инверсией конфйгурации, прй температуре 50 вЂ” 150 С, в присутствии основания карбоната

2О или метилата натрия, с последующей переэтерификацией полученного эфира, если это необходимо, в пределах указанных значений R или кислотным гидролизом и выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве основания используют безводный карбонат натрия.

ЗО

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент Великобритании

Р 1114040, кл. С 2 С, опублик. 1968.