Способ получения 5-бромвалериановой кислоты

 

Изобретение касается замещенных карбоновых кислот, в частности 5-бромвалериановой кислоты, применяемой в тонком органическом синтезе и используемой дпя получения лекарственных и биологически активных веществ , Повьппение выхода целевой кислоты и упрощение процесса достигаются изменением исходного реагента бромирования , соотношения реагентов и режима нагревания. Синтез ведут окислением циклопентанона (ЦП) HjOj в присутствии НВг при молярном соотнос с шении, равном 1:

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (50 4 С 07 С 53/19 51/31

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-БРОИВАЛЕРИА-. .НОВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается замещенных карбоновых кислот, в частности 5-бромвалериановой кислоты, применяемой в тонком органическом синтезе и используемой для получения лекарственных и биологически активных веществ . Повышение выхода целевой кислоты и упрощение процесса достигаются изменением исходного реагента бромирования, соотношения реагентов и режима нагревания. Синтез ведут окислением циклопентанона (ЦП) Н О в присутствии HBr при молярном соотно шении, равном I:(1-2):0,05-0,5, и температуре 0-30 С. Затем реакционную смесь обрабатывают бромсодержащим реагентбм — Cu-солью (+2) и бро- С, мидом щелочного металла (БР) при молярном соотношении ЦП:Си=соль:БР=

=1:0 05-1:1-2,5 и температуре 5-30 С. .Выход 46-527 против 18Х в известном.

Процесс упрощается за счет уменьше- Я ния количеств используемой токсичной ф и агрессивной концентрированной HBr Я) и Н БО, а также возможности много- (д кратного использования растворов

Си-соли и БР, что делает данный спо" соб практически безотходным н эколо» гически чистым. l табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3913526/23-.04 (22) 20.06.85 (46) 07.11.86. Бюл. 9 41 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт органической химии им, Н.Д.Зелинского (72) Г.И.Никишин, Е.К.Старостин, А.В.Александров, Н.Х.Капп, В.Л.Христофоров и Г.И.Самохвалов (53) 547 . 295. 1 . 07 (088. 8) (56) Синтезы органических препаратов. — М.: ИЛ, 1953, с6. 4, с. 312.

Isenberg N., Leibsohn J.Â., Hегоla Ч.E. 5-Bromopentanoic acid and

2,5-dibromopentanoic acid — Can.

J. СЬев, 1962, 40, р. 831.

Sager W.F., Duckworth А. Oxidati.че ring Enlargement of cyclic kefones by Pегоxytrifluorodcetic acid.—

J.Am.Chem. Soc. 1955, 77, р. 188.

Fling М., Minard F.N., Fox S.W.

Prolyl and phthalyl derivatives of

enantiomorphs of val ine and 1eucine. — J. Am. Chem. Soc, 1947, 69, р. 2466.

„„SU, 1268565 А 1

1268565

Изобретение относится к органической химии и касается,в частности, способа получения 5-бромвалериановой кислоты, которая находит применение в тонком органическом синтезе и используется для получения различных лекарствейных и биологически активных веществ.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Цель достигается согласно способу получения 5-бромвалериановой кислоты путем окисления циклопентанона перекисью водорода с последующей обработкой реакционной смеси бромсодержащим соединением, при этом окисление циклопентанона ведут в присутствии бромистоводородной кислоты при молярном соотношении циклопентанон: перекись водорода: бромистоводородная кислота 1:1-2:0,005-0,5и температуре 0-30 Ñ с последующей обработкой реакционной массы смесью соли двухвалентной меди, взятой в количестве 0,05-1 моля íà 1 моль циклопентанона и бромида щелочного металла, взятого в количестве 1-2,5 моля на 1 моль циклопентанона, при 530 С.

II р и м е р 1 ..К раствору 100 r циклопентанона (1,19 моль) в 21IO мл метанола добавляют 2,0 мл 46Х-ной

HBr (f=l,48 г/мл, 0,017 моль) и при

15 С при перемешивании прибавляют в течение 1 ч 252 мл 26Х-ной Н20 (пергидроль, 1,93 моль), Иолярное соотношение циклопентанон: перекись водорода: бромистоводорадная кислота 1:1,6:0,014. Через 12 ч полученный раствор прикапывают при перемешивании к раствору 26,8 г CuBr (0,12 моль) и 122,6 r NaBr (1,19 моль); в 300 мл воды, поддерживая температуру реакционной смеси 15 С. Малярное соотношение цнклопентанон: CuBr .

:NaBr 1:0,1:1. После окончания прикапывания реакционную смесь перемешивают 30 мин, подкисляют H 80. до рН " 2 и экстрагируют эфиром (3 х х 150 мл). Эфирные экстракты объединяют, сушат МрЯО<, удаляют эфир на роторном испарителе и остаток перегоняют в вакууме при 10 мм рт.ст.

Выделяют фракцию т.кип. 30-32 /

/10 мм рт.ст. 33,0 г (0,39 моль) циклопентанона, не вступившего в

SS ру 1 к водному раствору солей добавляют следующую порцию смеси циклопентанона и Н О . Данную операцию повторяют четыре раза. Выход 5-бромвареакцию. После отгонки легколетучих продуктов остаток перегоняют при

" 0,3 мм рт.ст. и получают 70,7 г 5-бромвалериановой кислоты, т.кип.

S 100-103 С/0,3 мм рт.ст., т.пл. 3839 С. Выход 493 от теоретического.

П р и.м е р ы 2-13. Проводят аналогично примеру 1. Условия проведения и выход 5-бромвалериановой кислоты сведены в таблицу.

Сравнительные примеры 7-13 подтверждают выбранные температурные интервалы и интервал молярных соотнбшений. Проведение окисления при

15 температуре ниже О С ограничивается температурой замерзания реакционной. смеси и нецелесообразно, поскольку связано с дополнительными затратами на охлаждение. Обработка реакционной

20 смеси при температуре ниже 5С огра.— ничена малой растворимостью солей металлов в реакционной смеси. Повышение температуры процесса до 35 С

2S приводит к резкому понижению выхода целевого продукта. При использовании бромида щелочного металла в количестве меньше 1 моль на 1 моль циклопентанона значительно падает выход це-. левого продукта. Использование бромида щелочного металла в количестве более 2,5 моль на 1 моль циклопентанона нецелесообразно, поскольку не приводит к увеличению выхода 5-бромвалериановой кислоты. ИспольЗ5 зование более чем двухкратного избытка Н С и соли меди в количестве более 1 моль на 1 моль циклопентано-: на нецелесообразно, поскольку не приводит к увеличению выхода целево40 го продукта., При проведении процесса при других заграничных значениях малярного соотношения и температуры, чем предлагаемые, понижается выход целевого продукта.

45 Пример 14. Многократное использование водных растворов соли меди и бромида щелочного металла.

Процесс ведут аналогично примеру

1, но реакционную смесь подкисляют

5Р бромистоводородной кислотой. В вод-, ный раствор солей, оставшийся после экстракции эфиром. реакционной смеси, добавляют раствор соды до уста- . новления рН " 4-5 и аналогично приме ывнл.хэо4Ц Isfi о4олж, л эил.ыи4 и э4и эохээьифе4ли гои онндал.з оааио4Ц эоуоинйоц омшод g 4ол.>reddog ьиаоиоц ((IIedxag аэнлил.эа:,(у чиэл.наел.зод охчнКд ((dozzeIIýä ог

o(61 гг

ыин

ИйдИ ВШИЛ.ЭИ ОЛОНЬОН эыэимо

-эШ чпоэ:tfvwodg:лЯК:. О ((:нонел.нэиоихий эинэшонл.ооз эон4ыио((одон

4эи

-I OIIam

Миио4ц

g ° еЖл,ебэииэ,у, -И4ц ивэи чмок! чииюЯел. динэж1ГОМО4Ц

S9Sa9Z (олохээьил.

-джоэл. л.о чл.ои

-зим уоа

Онеи4дю

eaeodg с doxag иээиэ ионноин меда их л.одебдо

g/+j (цен ыехэпи ед Qf- ((еахзо((5QQQ((ииллч4хл.о и уинэл.э4доьи weIIelf oII

d003 ел.эл.ииoх олоннэал,э4еМКэо.(ИЦИ((Нц

6LE»dIIZ, сг/166ч »

Ы 1 Ог190: 1: 1 лИХ 0 HS ОЯоЭ E(9О О:г: ОО О:1:1 ли (О На "ОзпЭ

0 Н5 "ОБПЭ ll О О:Z:EO 0:5 О: l 82

52 гг гг

E О:S Z:Ep 0:5 Z:! 8Л

О Hs ОБ??Э Оi

l5

0 Н5 "ОЯ??Э б

Z 1:О E EO 0 5 i l

z î:s о:го о:5 l:! -8я

О Н5 «ОБпЭ 8

80 О:г" EO О: 1:I Х8Щ

О Нг IDI10

iz э?чн

a?Ia J ин аебЭ

sz о: г: Ео о: s i 1 Jm . о нч. (Оы) э . гг

Z О:Z: Е0 О:5 1- i >8BN

О HZ (а70)ПЭ S

0 нг тэ э

0 н5 ОЯиэ С

J8n0 8??0 !

50 О:Z:500 О: i:l ?8Л

01

5 О: 5 Z: EO О: 5 1: .?8Л

1: 1: 7!0 09 l: l >HBN

oJoxoahHJ

-ас!оа?. Jо у ?ч.ьоп

-аих ион

-онеибаи

-вниоб9

-5 ? ох ч8

1 иааиа ионноиП

-меам им

-?.О9еб9о и??аи ешжьэи о?оньои

I э)а чтгоа:??Hxodg:ë8H: ,r pr H:HoHBJ.HarIomrH?I эинашон.?.ооо аонбыио!!

ыин

-аиоимо одон — holla?ï

??ииод8 с!аи

-ИЩ

Э. е бед.е бэииэ и??эи чпоЭ

595892( 5 г-!:1 -50 О -1 еппе.?.аи одоньопэй е??ииоб9 и и??аи ион,?.нэ??еахХа?? и??оо еноне,?.нэиопмиП иинэшон.?.ооа ионны??ои и Э,0 -5 абЛьес!

-эпиэд. Ибп кинани??аобу о эйежбэ??оо

-иоб9 эа?.аэьех н о?оиэКеч??ойаи Bu?IBJ.

-ax oaoHhoua?rr B?fHxodg и и??эи уоньнап еахЛн?? исоа ячаэиа чааеи ионноиПхе аб HOHJ,ogBdgo Ha?rrrrrfi??эиаоп а Э,pE р

Э 1 ?еоэп??э? H 5 О SPP 0 2-1;;1

-аих ион??обо??оно?.оииоб9 и B?/odo??oa иаихэйаи еноне.?,напопхиП иинашон.?.о

-оа ионбкиои ибп iч,?.обоих ион??odohîí

-о?.аииой9 ииа аь оибп а Jfi?ràí ыинэк

-аимо аоаПобп еаоаПоби ыинэйой К и

BJ.xfihodII о?оаэпаП е??ох?чн ыинаш чаоп ачиаП а OJ.h иа?. ы а и и ?rl я е и I? J. о иаинани??аоа иийежба??откос!9

1чээеи HoHHoHh>IBad Ho>IJ,ogBdgo иа?п

-0rfihàI?oo?r a B?fodo?loa ë÷oèìàdàIJ BrIoHBJ.

SZ О:Z:5 О:г:i 8еи

-нэпопхиП кинаиаихо иаьКп ?ч?.о??оих иоа

-онеийапениой9-S ?IHrrahfirrorr 9оооиЭ к и н э J э d 9 О б и е I? А и б О ф. maJ,oHh ихоаьилоиохн и ычн

6! ??Ох?ояэ9 ихааьи?хелп 9оооиа и?чиэел

-BI?had?I J,aBUa?? о?,ь aourrBJ,ax xtsHho?r

-a?a ao??Hwodg и и??аи иаков aodoaJ.oâd кинеаончиоиаи одон.?,ебхо?они и зон жоияон J,aha Ba и ?.Опалим ионбаа ион

-неаобийьнэинох и ион??ОЙО??оао?эииой9 ионнеаойиб?.нэПНОХ ионниоаэб.?е и ион

-?измоь иоиэКачпоиаи aJаэьииох кин

-ашчнэиЛ J,aha ен аааПобп ч.?.и?.аобил эжхе,?. е (y8! aoHJ.oaaBH a) gZ5 oh

5 BJ. fi??ос!и О.?оаа??аП Молча чдиьи??эаЛ

J,экпонноп ч.?.опалим иононеийапениоб9-S кинэьК??оп 9оооиэ ияиаепеп??эапц оннаньоьaaJ.ооо и 9 7 15 05 r IJOIIoèÿ иононеийэп