Способ получения эпоксикетонов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИКЕТОНОВ общей формулы 0 о «г где С -С -алкил; R,j - атом водорода, метил или этил, отличающийся тем, что соединение общей формулы O-C-R, 9 О он где Rj имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с раствором хлора или брома в спирте формулы R-iQH где R имеет указанные значения, при температуре 30-40 С в присутствии основания и полученное соединение общей формулы ORi ОН где R и Rj имеют указанные значения подвергают взаимодействию-с органической или неорганической кислотой, выбранной из группы, включающей g муравьиную кислоту, трифторуксусную кислоту, п-толуолсульфокислоту, ме- . СО тансульфокислоту, лимонную, щавелевую , хлоруксусную, серную, СОЛЯНУЮ и фосфорную кислоты, при температуре от до комнатной температуры,и полученное соединение формулы О О5 fl со СП RiO О R2 4: где R и Rj имеют указанные значения, растворяют в воде, изопропаноле или метаноле и подвергают зпоксидированию водным раствором перекиси водо .рода в присутствии основания при температуре от до комнатной температуры .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ne <и>

gp - гр ц - q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

OR1

Ц10 О С- 82

ОН

810 Rz о

RO О R2

ОН

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2514858/23-04 (62) 2391501/04 (22) 30.08;77 (23) 27.08.76 (3 1) 608452 (32) 28.08.75 (33) US (46) 23. 07. 85. Вюл. Ф 27 (72) Пол Дуглас Викс и Роберт Пирс

Эллингзм (VS) (71) Пфайзер Инк (П8) (53) 547. 844. 07 (088. 8) (56) Патент США Ф 3130204, кл. 260-3459.

Патент Великобритании В 595041, опублик. 1947. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИКЕТОНОВ общей формулы

О где R — С„-С -алкил;

R — атом водорода, метил или этил, отличающийся тем, что соединение общей формулы где R, имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с раствором хлора или брома в спирте формулы

R1gH где R имеет укаэанные значения, при температуре 30-40 С в присутствии основания и полученное соединение общей формулы где К„ и К, имеют указанные значения подвергают взаимодействию .с органической или неорганической кислотой, выбранной из группы, включающей муравьиную кислоту, трифторуксусную кислоту, п-толуолсульфокислоту, метансульфокислоту, лимонную, щавелевую, хлоруксусную, серную, солянкою и фосфорную кислоты, при температуре от -40 С до комнатной температуры,. и полученное соединение формулы где К„и R, имеют укаэанные значения, растворяют в ноде, иэопропаноле или метаноле и подвергают зпоксидиронанию водным растнором перекиси водорода н присутствии основания при температуре от 0 С до комнатной температуры.

1169540

Изобретение относится к способу получения новых соединений эпоксикетонов формулы

О

R1o о В2 где R - С,-С -алкил;

16

R - атом водорода, метил или этил. которые являются промежуточными продуктами для получения 1.-пиронов, например мальтола, встречающегося в природе вещества, содержащего в коре молодых. лиственных деревьев, сосновых иголках; и циркония.

Мальтол и этилмальтол усиливают вкус и аромат многих пищевых продуктов. Кроме того, эти материалы используют как ингредиенты в духах и эссенциях.

Целью изобретения является получение новых эпоксикетонов формулы (1) используемых в синтезе у -пиронов, например мальтола.

Пример 1. В трехгорлую круглодонную склянку, оборудованную магнитной мешалкой и рубашкой с дополнительной воронкой, снабженную термометром и конденсатором с сухим льдом, добавляют 22,4 г (0,2 моль)

2- (1-оксиэтил)-фурана, 100 мл мета- 35 иола и 2 1,1 r (0,2 моль) карбоната натрия, эту смесь охлаждают до 0 С о с использованием бани, заполненной льдом с ацетоном. К этому энергично перемешиваемому раствору затем по 40 каплям добавляют холодньп (-30 С) раствор хлора (11,0 мл, 0,24 моль) в метаноле. Добавку хлора регулируют таким образом, чтобы поддерживать температуру ниже 40 С. Это добав- 45 ление требует около 2 ч. После добавления реакционную смесь перемешивают при температуре ледяной бани в течение 30 мин, а затем выдерживают для нагрева при комна гной темпе-50 ратуре. Полученную суспензию отфильтровывают, метанол удаляют под вакуумом, остаток поглощают бензолом и пропускают через пробку из глинозема в качестве окончательного фильтра. 55

После удаления бензола получают

31,9 r (91%) 5-гидро-2,5-диметокси-2-(1-оксиэтил)-фурана.

Этот продукт можно использовать без дополнительной очистки или он может быть перегнан, .кип. 7678 С/5 .

Найдено, %! С 55,24, Н 8,04

С Н 0

Вычйслено, % С 55,22; Н 8, 11.

Пример 2, Методику примера повторяют с фурфуриловым спиртом

5-окси-2,5-диметокси-2-(оксиметил)"фурана, т.кип, 80-82 С/.5 мм, Пример 3. Методику примера

1 повторяют с 2-(1-оксипропил)-фурансм до выхода 2,5-диметокси-5-гидро -2-(1-оксипропил)-фурана, т. кип.

102 С/10 мм.

Найдено, %: С 57,39; Н 8,59.

С, Н.,„,о+

Вычислено, %: С 57,50 Н 8,58.

Пример 4. Методику примера 1 ! повторяют с использованием 2-(1-оксиэтил)-фурана и получают 2,5-дипропокси-5-гидро-2(1-оксипропил)-фуран, т, кип. 62-64 С/0 05 мм.

Пример 5. В небольшой стеклянный сосуд для электролиза с угольным анодом и никелевым катодом помещают 50 мл метанола, 0,5 мл концентрированной серной кислоты и

1, 12 г (0,01 моль) 5-гидро-2,5-диметокси-2-(i-îêñèýòèë)-фурана и раствор охлаждают до -20 С, Затем проводят электролиз, используя прибор стабилизатор напряжения (Пристонской корпорации прикладных иссле дований, модель 373, вырабатывающий постоянный ток 0,6 А). После реагирования в течение 30 мин реакционную смесь выливают в воду и методом экстракции хлороформом отделяют 2-метил-б-метокси-/З-пирон.

Пример б. В двухлитровую трехгорлую круглодонную склянку, оборудованную магнитной мешалкой, капельной воронкой и термометром, добавляют 400 мл муравьиной кислоты и 20 мл метанола. К этому раствору добавляют раствор 5-гидро-2,5-диметокси-2-(1-оксиэтил)-фурана 104,4 r (0,6 моль) в 40 мл метанола. Добавление по каплям требует 15 мин.

Реакционную смесь выливают в 1 л воды и экстрагируют трижды 500-миллилитровыми порциями хлороформа. Объединенные порции отработанного хлороформа промывают водным раствором бикзрбоната натрия и соляным раствором. Раствор хлороформа выпариваю

1169540

25

35

3 до содержания 76 г (89%) сырого 2метил-6-метокси-ф-пирона в виде слабо-коричневого продукта. Сырой продукт может использоваться как таковой или перегнанным под давлением 2 мм, 50-52 С и 30 мм 82-85ОС.

Общий выход перегнанного продукта

61, 6 r (697) .

Пример 7. Способ согласно примеру 6 повторяют с использованием 5-гидро-2,5-диметокси-2-(1

-оксиэтил)-фурана с образованием

2-метил-6-метокси-pj-пирона. Неперегнанный продукт, полученный по этой методике, совместно с другим продуктом, полученным с помощью трифторуксусной кислоты вместо муравьиной кислоты, объединяют (35 r) и перегоняют с образованием 16,8 г вещества, т. кип. 60-66 С/14 мм (76-81 С/23 мм).

Пример 8. Способ согласно примеру б повторяют с использованием 2;5-диметокси-5-гидро-2-(1-оксипропил)-фурана с образованием б-метокси-/ -пирона, т. кип..79—

80 С/ 14 мм. Выход неперегнанного продукта 867., общий выход перегнанного продукта 57Х.

Пример 9 ° Способ согласно примеру б повторяют с использованием 2,5-дипропокси-5-гидро-2-(1-оксипропил)-фурана с образованием 2-этил-6-метокси-p""ïèðîíà. Выход неперегнанного продукта 677. от теории, (CDCT ) 3 : 6,75 (Н, дублет дублета); 6,05 (1Н,g) 5,25 (1Н,g); 4,55 (1Н, кв); 3,9-4,3 (1Н,м)

1, 1-1, 6 (9Н,м) .

Пример 10. Г1етодику примера 40

9 повторяют с использованием трифторуксусной кислоты вместо муравьиной, Выход 2-изоприл-б-метокси-р-пирона

767, спектр ПИР такой же.

Методику примера 8 повторяют с использованием трифторуксусной кислоты вместо муравьиной. Выход неперегнанного продукта — теоретический.

Выход перегнанного продукта 37% 50 (температура кипения аналогичная), Иетодику примера б повторяют с использованием 5Х вес/объем лимоннбй кислоты в среде муравьиной кислоты вместо муравьиной кислоты. Вы- 55 ход неперегнанного продукта 87%; выход согласно данным газо-жидкостной хроматографии 797. ф

Методику примера 6 повторяют с использованием трифторуксусной кислоты вместо муравьиной; Выход неперегнанного продукта 88Х, выход согласно данным газо-жидкостной хроматографии 83Х.

Пример 11. В трехгорлой круглодонной колбе, снабженной капельной воронкой, и низкотемпературным термометром и стержнем для перемещения, приготавливают раствор 5,0 r (0,029 моль) 5-гидро-2,5-диметокси-2-(1-оксиэтил)-фурана в диэтиловом эфире (10 мл), и полученный раствор охлаждают до -40 С. К полученному раствору затеи по каплям добавляют

1,6 мл концентрированной серной кислоты и черную смесь перемешивают в течение 5 мин при -40 С, переливают в воду и 2-метил-б-метокси-,Ф

-пирон выделяют согласно примеру 7.

Выход неперегнанного продукта 3,64 r " (89%), выход согласно данным гаэожидкостной хроматографии 57Х.

Иетод этого примера повторяют с целью превращения 2,5-дипропокси-5-гидро-2-(1-оксипропил)-фурана в

2-изопропил-6-метокси-р-пирон. Выход неперегнанного продукта 617, спектр

ПИР идентичен укаэанному.

Пример 12. В сухую колбу добавляют 1,05 г (0,0074 моль) 2-метил-б-метокси-р-пирона, растворен. ного в 20 мл изопропилового спирта, колбу охлаждают до О С Затем добавляют 0,5 г (0,0059 моль) бикарбоната натрия и 2,0 мл (0,023 моль) 307-ной перекиси водорода, реакционной смеси дают возможность перемешиваться при комнатной температуре в течение примерно 2 ч.

Реакционную смесь выливают в

100 мл воды, воду экстрагируют хлороформом, после чего концентрируют с образованием масла, которое можно перегнать при 70-90 С/3 мм. Аналитический образец очищают методом газовой хроматографии (R„ = R СН ).

Выход 4,5-эпокси-б-метокси-2-метил- -пирона 787, Найдено, 7.: С 52,90; Н 6,27

Н р ОФ

Вычиснено, %l С 53,16; Н 6,37.

Пример 13. Используют 6-метокси-,3-пирон с образованием промежуточного продукта 4,5-эпокси-б-метокси-2-метил-а-пирона.

1 1 69540

Составитель И. Дьяченко

Редактор И.Николайчук ТехредЛ.Мартяшова Корректор А. Тяско

Заказ 4633/57 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открь;тий

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

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

Найдено, 7: С 50,09; Н 5,81.

Cf, и& ОФ

Вычислено, Xt С 50,00; Н 5,59.

Пример 14, Способ примера

13 повторяют с использованием 2-этил

-6-метокси-/1-пирона с получением 4,5

-эпокси-2-этил-б-метокси- 9-пирона.

Найдено. l С 55,95; Н 7 04.

С Н„О

Вычислено, 73 С 55 81 Н 7 02 °

Пример 15. В 75-миллилитровую склянку добавляют 2,84 r (0,02 моль) 2-метил-6-метокси-р-пирона, 10 мл воды и 10 мл изопропанола.

Раствор охлаждают до 0-5оС и доводят IpH до 7,0-9,0 1N NaOH. Çàòåì по каплям. добавляют 2,1 мл 307-ной перекиси водорода, а также NaOH для поддержа- . ния постоянного значения рН. Охлаждение необходимо для поддержания ячейки при температуре ниже 10 С.

После добавления перекиси реакционную смесь перемешивают при 8-10оС в течение примерно 1 ч, выливают в воду и раствор экстрагируют хлороформом. Извлеченный растворитель содержит 2,99 r (94,57.) 4,5-эпокси-2-метил-6-метокси-р-пирона в виде чистого масла. Реакционная температура выше 15пС и рН выше 9,5 или ниже 6,5 приводят к снижению выхода целевого продукта, По существу таки.=.- же результаты получают при замене . .зопропанола водой.

Пример 16, Раствор 6-метокси-р-пирона в 15 мл ацетона перемешивают в контейнере иэ полиэтилена, погруженном в баню со льдом при

-10 С. Спустя 2-3 мин при помощи полиэтиленового шприца в холодный (-10 С) раствор добавляют раствор фтористоводороднОЙ кислоты (3 мл) в 5 мл ацетона. Реакци. нная смесь вскоре после прибавления приобретает коричневую окраску, реакция о заканчивается полностью при (-10 С) спустя 20-30 мин по данным тонкослойной хроматографии. После перемешивания в течение 2 ч температуру

10 ледяной бани постепенно медленно повышают до 16 С. Реакционную смесь и разбавляют 200 мл хлористого метилена, промывают сначала 100 мл воды, затем 50 мл воды. Объединенные вод15 ные экстракты промывают свежей порцией в 50,мл хлористого метилена.

Объединенный экстракт в хлористом метилене интенсивно перемешивают с

200 мл воды, доводя рН до значения

20 7,6 при помощи 0,5 н. раствора гидрата окиси натрия. Органический и водяной слой разделяют и водный слой промывают 50 мл хлористого метилена. Экстракты в хлористом метилене объединяют и сушат над безводным сульфатом натрия, к которому добавляют небольшое количество активизированного древесного угля. Смесь фильтруют и концентрируют до полу30 чения желтого масла в количестве

7,43 г. Наочищенное желтое масло подвергают разгонке в высоком вакууме при нагревании колбы, содержащей это масло, до 110 С в кольцевой печи. Разогнанный продукт собирают в колбу, охлаждаемую при помощи ваты, смоченной смесью сухого льда

O а ацетоне при -72 С. Вес разогнанного масла, представляющего собой ю

40 4,5-эпокси-б-метокси-2-метил-р-пирона продукт, кристаллиэуемого при охлаждении . смесью ацетона с сухим льдом., 5,34 г,