Способ получения 2е-додецен-1,12-дикарбоновой кислоты

Способ получения 2е-додецен-1,12-дикарбоновой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ю 958409 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.12.80 (2>) 3235654/23-04 с присоединением заявки (ч9 (23) Приоритет

Опубликовано 1509.82. Бюллетень (ч934

) 1)М К з

С 07 С 57/13

Государственный комитет

СССР но делим изобретений и открытий

)53) УДК 547. 393. .93.07 (088.8) Дата опубликования описания 15 .09 . 82 (72) Авторы изобретения

В.Н.Одиноков, Р.A..Толстиков, Г.Ю.Ищмурато

Институт химии Башкирского филиала АН CC (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2Е-ДОДЕЦЕН-1,12"ДИКЛРБОНОВОИ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения

2Е-додецен-1,12-дикарбоновой кислоты (трауматовой кислоты), служащей синтоном для простагландинов и ювеноидов

Известны различные способы получения 2Е-додецен-1,12-дикарбоновой к и сл.оты .

Так, известно получение трауматовой кислоты по следующей схеме:

:CHq (CH<)(((:OObl

ЬОо(оН О

СН. СООСНе- Н (СН )- СООН . СН СООН,Н 904 омыленнЕ

HD(ll<-CN-(СH (.m H " метанол йа 30

+HOCH2- Н"(СН )цСООС((— — — — -е

/ окисление

К(з ЭОд малонова а к та — 0 =С((-(CHg(g- COOCH окисление имрнднм — т НООС-CH = СН- (СН )в-0QO СН щелочной среде омылвиие в щелОчноя с е е НООС-СН=СНфСНо)в-СООН.

Процесс ведут обработкой 10-ундеценовой кислоты ЗОЪ-НО0 Н<0< в среде уксусной кислоты в присутствии кочцентрированной серной кислоты с псследующим омылением полученного ацетата в щелочной среде, этерификацией метанолом в присутствии ИС1, окислением эфира ер натрия, конденсацией с малоновой кислотой в присутствии пиридина и щелочным омыленио ем моноэфира до целевой кислоты (1)i

Одйако низкий выход целевого продукта (20Ъ) и многостадийность процесса с использованием токсичных веществ ограничивают возможности этого способа для практического применения.

Другой известный способ также основан на использовании 10-ундеценовой кислоты, которую кипятят в .четыреххлористом углероде с перекисью бензоила около 5 ч, полученную при этом 1,12,12,12-тетрахлордодекановую кислбту обрабатывают при 28 С концентрированной аэотиой кислотой с последующим ее выдерживанием в течение 3 ч при 20 С и нагревании при 60 С в течение 3 ч. Далее реако ционную смесь выливают на лед, экстоаги.зуют бензолом 3-хлордодекановую

958409 кислоту и дегидрохлорируют обработкой.раствором КОН при 100 С н тече- ние 3 ч. После подкисления концент рированной НС1 при 0 С выделяют трауматовую кислоту с 50%-ным выходом (2 ).

Хотя в этом способе меньше стадий и лучше выход целевой кислоты, но использование перекиси бензоила и концентрированной азотной кислоты повышает взрывоопасность процесса. 19

Наиболее блиэким техническим решением к предлагаемому является способ получения трауматовой кислоты путем этерификации 10-ундеценовой кислоты метанолом в присутствии кислоты с последующим оэонированием в среде уксусной кислоты, разложением оэонида с помощью цинковой пыли при

0 С в среде уксусной кислоты, кон-. денсацией полученного эфира 10-оксодекановой кислоты с малоновой кислотой в сухом пиридине при температуре л 100 С в течение 4 ч и воднощелочным омылением при 40 С в течео ние 2 ч. Выход целевой кислоты около 30% 3 ).

Однако многостадийность способа и недостаточный выход целевой кисло ты вызывают необходимость в поисках более эффективных и простых способов. 30

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса °

Иоставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 35

2Е-додецен-1,12-дикарбоновой кислоты путем озонолиза ненасыщенного соединения озоно-кислородной смесью в уксусной кислоге до насыщения раствора с последующим разложением 40 образовавшегося оэонида и конденсацией с малоновой кислотой в среде пиридина при 98-102 С в качестве нео насыщенного соединения озонированию подвергают циклодецен в растворе 45 циклогексана, содержащего 2,5-3-х мольный избыток уксусной кислоты по о отношению к циклодецену, при 5-30 С с последующим гидролитическим разло- жением оэонида, растворением его в уксусном ангидриде, добавлением смеси ацетата натрия и уксусной кислоты, разбавлением водой и кипячением до отсутствия перекисных соединений в атмосфере инертного газа.

Предлагаемый способ обеспечивает упрощение процесса за счет снижения его стадийности, а также обеспечивает повышение выхода целевой кислоты с 20-50 до б0-65%, считая на исходный циклодецен. 60

Кроме того, доступность пОследиего, который простым путем превращается н целевую кислоту, также сказывается на упрощении процесса,.связан. ное с тем, что он легче получается, 65 чем н известном способе 10-ундеценкарбоновая кислота, В качестве исходного растворителя целесообразно использовать циклогексан.

Общеизвестные методы озонирования ненасыщенных соединений осуществляют, как правило, в растворе низших карбоновых кислот, в основном уксусной, а образовавшиеся перекисные продукты озонолиза подвергают окислительному или восстанонительному разложению, что приводит к получению +, 0U-дикарбоновых кислот или сК,<Ю -диальдегидов из циклических олефинов (4).

Гидролитическое разложение -ацилоксигидропероксидов, полученных при оэонировании н уксусной кислоте, приводит к образованию соответствующих альдегидов и перекиси водоро- да Р53.

Проведение в способе, согласно изобретению, озонирования в смеси циклогексана и уксусной кислоте и последующее двухстадийное гидролитическое расщепление под действием смеси уксусной кислоты, ацетата натрия и уксусного ангидрида, а затем воды при нагревании приводит к получению с высоким выходом 10-оксодекан-1-карбоновой кислоты беэ примеси дикарбоновой кислоты или соответствующего диальдегида.

Количество используемой кислоты

2,5-3 моль на 1 моль олефина обеспечивает связывание цвиттер-иона, образующегося н ходе озонирования циклодецена. Увеличение концентрации влечет к увеличению образования дикарбоновой кислоты эа счет иэомеризации с -ацилоксигидропероксидов.

При меньшем количестве уксусной кислоты происходит образование оэонидов, трудно подвергающихся гидролитическому расщеплению.

Температура процесса озонирования обусловлена с одной стороны вымораживанием циклогексана, а с другой при температуре. выше 30 С приводит к о к термическому разложению пероксидон и нежелательному увеличению количества дикарбоновых кислот.

П р и м е.р 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником термометром и трубкой для ввода газа, загружают 13,8 r (0,1 r-моль) циклодецена, 15,5 мл (0,27 r-моль) ледяной уксусной кислоты и 150 мл циклогексана и при 5 С через раствор пропускают озоно-кислородную смесь (5,5 вес.% озона) со скоростью 30 л/ч до появления голубого окрашивания в растворе или обнаружении озона в отходящем газе (по выделению иода из раствора Kl). Затем циклогексан декантируют, к остатку добавляют 23,3 г уксусного ангидрида, дают нагреться до 15 с и при

958409

Формула изобретения

Состйам ель М.Казанкова

Техред M.Tenep Корректор С. Шекмар.

Редактор Е.Лазуренко

Заказ 6971/32 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная; 4 перемешивании при 25-30 С добавляют, смесь 8,6 r (0,105 г-моль ) ацетата натрия и 20,9 r (0,35 r-моль) ледяной уксусной кислоты, через 1 ч добавляют 46,5 мл воды и кипятят

30 мнн в атмосфере аргона до исчезновения перекисных соединений (проба на иодкрахмальную бумажку) . Затем раствор охлаждают до 20ОС, упаривают при пониженном давлении, экстрагируют серным эфиром, экстракт сушат сернокислым магнием и упаривают. Остаток перекристаллизовывают из воды. Получают 16,7 r (903) 10-оксодекан-1-карбоновой кислоты с т.пл. 73-75 С. ,ИК-спектр метилового эфира 10,10-ди- 15 ,метоксидекан-2-карбоновой кислоты

1 соответствует структуре этого соединения, ПМР-спектр — частотам по функциональным группам, Полученную 10-оксодекан-1-карбоно- 20 вую кислоту (16,7 г или 0,09 г-моль) и 10;4 r (0,099 г-моль) малоновой кислоты растворяют в 36 мл сухого пиридина и перемешивают 40 ч при

20 С, затем смесь нагревают 5 ч при

100 С. Далее смесь выливают на смесь льда и 10%-ной HCl и экстрагируют серным эфиром. Из экстракта С помощью 5%-ного раствора гидрокарбоната натрия извлекают продукт реакции, водный слой промывают серным эфиром, подкисляют концентрированной НС1 и снова экстрагируют серным эфиром.

Эфирный экстракт сушат сернокислым магнием и упаривают при пониженном давлении. Остаток перекристаллиэовывают из этанола и получают 14,4 r (70 или 63Ъ, считая на циклодецен) трауматовой кислоты с т.пл. 165166 С. ИКС и ПМР-спектр отражают структуру полученного целевого 40 продукта.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 за исключением того, что озонирование ведут при 30 С. о выход трауматовой кислоты 67, 45 т.пл. 165-166 С, причем проба, смешанная с продуктом примера 1, депрессии температуры плавления не дает.

Способ получения 2Е-додецен-1,12-дикарбоновой кислоты путем озонолиза ненасыщенного соединения озонокислородной смесью в уксусной кислоте до насыщения раствора с последующим разложением образовавшегося оэонида и конденсацией с малоновой кислотой в среде пиридина при 98-102 С, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, в качестве ненасыщенного соединения оэонированию подвергают циклодецен в растворе циклогексана, содержащего 2,5-3-х мольный. избыток уксусной кислоты по отношению к циклодецену, при 5-30 С с последующим гидролитическим разложением,оэонида, растворением"его в уксусном ангидриде, добавлением смеси ацетата натрия и уксусной кислоты; разбавлением водой и кипячением до отсутствия перекисных соединений в атмосфере инертного газа.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Thakur S.V., Jadhav К.5., Bhattacharyya S.C. "А simple synthes is o f Z- (wcarboxyhexyl) cyclopentenone, а prostaglandin synthon".

Indian J. Chem, 2; 1974, 9 8, 893894 °

2. Prakasa Ra0 А.S.Ñ, Nayak U.R., "Aconvenient preparation of trans-2-dodecendioic acid {traumatic

acid)" Synthesis 1975, в 9, 608-609.

3. James English Jr., James Bonner

and A.J. Haugen-Smit, "The llound

:Ilormones of Plants. IV Structure and

synthesis of à Traumatin". JACS, 61, 1939, Р 12, 3434-3436 (прототип).

4, P.S. Bailey, "The Reactions

of Ozone АТЬ Organic Compound",.

Chem. Rev v. 58, 1958, р. 989-990.

5. P.S. Bailey, "Ozonation in

Organic Chemestry g. J., v. 1, 1978, р. 138.