Способ получения моноаза-15-краун-5

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОАЗА-15-КРАУН-5 взаимодействием основного соединения натрия с диэтаноламином в среде органического растворителя с последующим взаимодействием образующегося продукта с дитозилатом триэтиленгликоля при нагревании в среде диоксана и очисткой целевого продукта , отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и интенсификации процесса, в качестве основного соединения натрия берут гидроокись натрия, и ее взаимодействие с диэтаноламином осуществляют в среде диоксана в качестве органического растворителя при температуре кипения реакционной смеси, из реакционной смеси удаляют воду путем азеотропной отгонки с диоксаном, образующийся продукт подвергают взаимодействию с дитозилатом триэтиленгликоля (Л при температуре 90-102 С, причем исходные реагенты используют в молярном соотношении гидроокиси натрия, дизтаноламина и дитозилата триэтиленгликоля 1:t:(О,1-0,5) соответственно, а очистку целевого продукта осуществляют нагреванием реакционной смеси с эквимолярной смесью гидроокиси со натрия и окиси бария. 00 со 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 3(511 С 07 2 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3577839/23-04 (22) 03.03.83 (46) 23.08.84. Бюл. М- 31 (72) А.В.Богатский, Э.В.Ганин, В.Ф.Макаров, С.А.Котляр и Н.Г.Лукьяненко (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров и Физико-химический институт АН Украинской CCP (53) 547.898.07(088.8) (56) 1. M.R.Johnson et al. The formation of complexes between azaderivativesof crown ethers and primary alkylammonium salts. Part I. Monoaza

derivatives. I. .Chem. Soc., Perkin

Trans 1, 1979, N 2, р.357-37 1.

2. Н. Macda et а1. Facile synthesis of monoaza crownethers S. Chem.

Soc. Chem. Comm. 1981, Ф 10, р.471472 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОАЗА-15-КРАУН-5 взаимодействием основного соединения натрия с диэтаноламином в среде органического растворителя с последующим взаимодействием образующегося продукта с дитозилатом триэтиленгликоля при нагревании в среде диоксана и очисткой целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и интенсификации процесса, в качестве основного соединения натрия берут гидроокись натрия, и ее взаимодействие с диэтаноламином осуществляют в среде диоксана в качестве органического растворителя при температуре кипения реакционной смеси, из реакционной смеси удаляют воду путем азеотропной отгонки с диоксаном, образующийся продукт подвергают взаимодействию с дитозилатом триэтиленгликоля при температуре 90-102 С, причем исходные реагенты используют в молярном соотношении гидроокиси натрия, диэтаноламина и дитозилата триэтиленгликоля 1: 1:(0 1-0,5) соответственно, а очистку целевого продукта осуществляют нагреванием реакционной смеси с эквимолярной смесью гидроокиси натрия и окиси бария.

1109394 процесса.

Изобретение относится к способу получения моноаза-15-краун-5-(7-аза-1,4, 10, 13-тетраоксациклопентадекана) формулы . /

/ О 1

" ..) который используется в качестве полупродукта в органическом синтезе.

Известен способ получения соединения формулы (I) взаимодействием

N-тозильного производного диэтанол". амина с дитозилатом триэтиленгликоля в присутствии. гидрида натрия в тетI рагидрофуране и последующим снятием тозильной защиты алюмогидридом лития.

Выход моноаза-15-краун-5 составляет 20

407. (1 j.

Недостатком способа является сложность технологии (многостадийность, колоночная хроматография, использование взрыво- и пожароопасных веществ 2S гидрида натрия и алюмогидрида лития) и длительность процесса (более четырех дней).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения моноаза-15-храуи-5, который заключается в том, что третбутилат натрия (полученный из металлического натрия и третбутанола) подвергают взаимодействию с диэтаноламином в среде третбутанола с последующим добавлением дитозилата триэтиленгликоля в среде диоксана в течение 3 ч при

40 С и осуществлением взаимодействия о 40 при 40 С в течение 1 ч, а выделение и очистку моноаза-15-краун-5 осуществляют путем фильтрации и упаривания реакционной смеси, разбавления остатка водой, промывки водного раство45 ра гексаном и экстракции целевого продукта хлористым метиленом )2 ).

Недостатками известного способа являются сложность технологии, возникающая из-за необходимости использо- 0 вания металлического натрия и выделения целевого продукта с применением экстракции гексаном и хлористым метиленом, а также длительность процесса (4 ч).

Целью изобретения является упрощение технологии и интенсификация

Эта цель достигается тем, что согласно способу получения соединения формулы (I), гидроокись натрия подвергают взаимодействию с эквимолярным количеством диэтаноламина в среде диоксана при температуре кипения реакционной массы, из реакционной массы удаляют воду путем азеотропной отгонки с диоксаном, образующийся продукт подвергают взаимодействию с дитозилатом триэтиленгликоля, взятым в количестве О, 1-0,5 моль по отношению к диэтаноламину и гидроокиси натрия, в среде диоксана при 90-102 С и очистку целевого продукта осуществляют нагреванием реакционной смеси с эквимолекулярной смесью гидроокиси натрия и окиси бария.

Лзеотроп диоксана с водой, отогнанный из реакционной смеси на первой стадии, обычно сушат окисью кальция или окисью бария и возвращают в реакционную смесь диоксан, Способ осуществляют путем нагревания эквимолярных количеств гидроокиси натрия и диэтаноламина в диоксане с пропусканием паров и сконденсированного диоксана через экстрактор

Сокслета, наполненный гидроокисью кальция или бария для удаления из диоксана воды, последующим добавлением соответствующего количества дитозилата триэтиленгликоля, выдержкой реакционной смеси при 90-102 С, добавлением к реакционной смеси гидроокиси натрия и окиси бария, фильтрацией реакционной смеси и фракционированием фильтрата в вакууме.

Пример 1 ° Моноаза-15-краун-5.

4,8 r (О, 12 моль) гидроокиси натрия, 12,б r (О, 12 моль) диэтаноламина и 500 мл диоксана кипятят в колбе, снабженной экстрактором Сокслета, содержащим 25 г окиси бария, в течение 0,5 ч. К полученной реакционной смеси при перемешивании и 101+1 С приливают (за 0,5 мин) раствор 13,7 г (0,03 моль) дитозилата триэтиленгликоля в 100 мл диоксана. Реакционную смесь нагревают при 101+1ОС в течение 1 ч, добавляют 8 r (0,2 моль) гидроокиси натрия и 31 r (0,2 моль) окиси бария и продолжают нагревание в течение 0,5 ч. Затем реакционную смесь фильтруют, фильтрат упаривают, а остаток фракционируют под вакуумом, собирая фракцию с Т.кип. 82-85 С/

/0,02 мм рт.ст. Выход моноаза-15-кра1109394 ун-5 составляет

31 С.

Пример

3 r (46X), Т.пл.292. Ионоаза-15-краунПример, У

Диэтаноламин

ЯаОН моль моль

4,8 0,3 4=0,12 12,6 0,03 4 0,12

6 0,03 5=0,15 15,8 0,03.5=0,15

2,4 0,03 2=0,06 6,3 0,03 2=0,06

12 0,03.10 0,3 31,5 0,03 ° 10=0,3

Процесс осуществляют как описано в примере 1, используя 6 г (0,15 моль) гидроокиси натрия и 15, 8 r (О, 15 моль) диэтаноламина. Выход моноаза-15-краун-5 составляет 2,8 г (43X), константы соответствуют приведенным в приме10 ре 1.

Пример 3. Ионоаза-15-краун-5.

Процесс осуществляют как описано в примере 1, используя 2,4 г !

5 (0,06 моль) гидроокиси натрия и 6,3 r (0,06 моль) диэтаноламина. Выход моноаза-15-краун-5 составляет 2,3 г (35X), константы соответствуют приведенным в примере 1.

Пример 4. Ионоаза-15-краун-5.

Процесс осуществляют как описано в примере 1, используя 12 r (0,3 моль) гидроокиси натрия, 31,5 r (0,3 моль) диэтаноламина, а в экстракторе Сокслета — 30 r гидроокиси кальция.

Реакционную смесь после добавления дитозилата триэтиленгликоля нагревают при 90 С в течение двух часов. Вы- 30 ход моноаза-15-краун-5 составляет

2,4 r (37Х), константы соответствуют приведенным в примере 1.

Данные по получению моноазы-15-краун-5 представлены в таблице. 35

При избытке гидроокиси натрия по отношению к диэтаноламину (2:1) выход целевого продукта уменьшается в

3 раза, а время реакции возрастает до 40

10-12 ч. Соотношение между дитозилатом триэтиленгликоля и диэтаноламином может быть от О, 1:1 до 0,5:1. (см. таблицу). В этих крайних точках выход целевого продукта достигает

35 и 37Х соответственно, но остается удовлетворительным, уход же за эти соотношения приводит к большему падению выхода моноаза-15-краун-5 до 2025Х, что не компенсируется упрощением н сокращением длительности процесса. При понижении температуры процесса до 90 С и ниже резко увеличивает0 ся время реакции, надает выход целевого продукта (см.пример 4) . Наилучший о выход наблюдается при 102 С вЂ” температуре кипения растворителя. Роль окиси бария в данном процессе заключается в химическом связывании воды и смешении равновесия в сторону образования нелетучих продуктов, и поэтому соотношение гидроокись натрия: окись бария берут равным 1:1.

Таким образом, параметры процесса, используемые в предлагаемом способе, являются оптимальными для достижения поставленной цели.

Предлагаемое изобретение позволяет упростить технологию процесса, так как исключает использование металлического натрия, экстракцию целевого продукта растворителями, что упрощает стадию выделения моноаза-15-краун-5, исключает использование третбутанола, что дает возможность легко регенерировать используемый растворитель — диоксан. При этом длительность процесса сокращается с

4 ч по известному способу до 2 ч по предлагаемому.

1109394

Продолжение таблицы

Дитозилат тризтиленгликоля

Пример, N-

Выход

Соотношение веществ по примерам 2-4 в молях моль

13,7

13,7

13,7

13,7

П р и м е ч а н и е. По примерам 1-3 выдержка 1 ч темпеФ ь ратура 101 — 1 С, в Сокслете 25 r BaO; по примеру 4 — выдержка 1 ч, темпео ратура 90 С, в Сокслете 30 r СаО, во всех случаях использован диоксан—

600 мл, а для очистки целевого продукта — 0,2 моль гидроокиси натрия и 0,2 моль окиси бария.

Составитель Н.Капитанова

Редактор В.Данко Техред Л.Мартяшова Корректор С.Шекмар

Заказ 5995/16 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г,ужгород„ ул.Проектная, 4

0,03 1:1:0,25.

0,03 1:1:0 2

0,03 1: 1:0,5

0,03 1:1:0,1

2,8 43

2,3 35

2,4 37