Способ получения 1-ацетил-4-пропионилбензола

Изобретение относится к способу получения 1-ацетил-4-пропионилбензола, который является исходным сырьем для получения медицинских препаратов и дипирролилбензолов, на основе которых получают проводящие сопряженные полимерные системы, которые находят применение в качестве электродных материалов для накопителей энергии, биосенсоров, материалов для фотолюминесценции, электролюминесценции, электромагнитных экранов. Способ заключается в том, что в качестве исходных компонентов используют пропионилхлорид и этилбензол в среде органического растворителя и реакцию ведут в присутствии безводного хлорида алюминия при температуре 25-40°С в течение 20-60 мин с образованием промежуточного продукта 1-пропионил-4-этилбензола, который, будучи выделен и затем окислен перманганатом калия в водном растворе азотнокислого магния при температуре 65-80°С в течение 3-5 ч, образует целевой продукт, выделение которого проводят экстракцией толуолом, с последующей перекристаллизацией из н-гексана или петролейного эфира. В способе используют нетоксичные и легкодоступные компоненты, что делает предлагаемый способ пригодным для промышленного применения. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способам получения дикетонов бензольного ряда, конкретно касается способа получения 1-ацетил-4-пропионилбензола.

Среди ароматических дикетонов 1,4-диацилбензолы, в том числе 1-ацетил-4-пропионилбензол [синонимы; 4-ацетилпропиофенон, пара-ацетилпропиофенон, 1-(4-ацетилфенил)-1-пропанон], являются исходными соединениями для синтеза из них (через соответствующие диоксимы) дипирролилбензолов в условиях реакции Трофимова. На основе таких дипирролов получают новые проводящие сопряженные полимерные системы, которые находят применение в качестве электродных материалов для накопителей энергии, биосенсоров, материалов для фотолюминесценции, электролюминесценции, электромагнитных экранов. Полимеры, содержащие высокоделокализованную систему π-электронов, в том числе поли(дипирролилбензолы), обладают нелинейно-оптическими свойствами. Таким образом, 1-ацетил-4-пропионилбензол является исходным соединением для синтеза поли(дипирролилбензолов) - перспективных материалов для передовых технологий.

Кроме того, 1-ацетил-4-пропионилбензол является исходным соединением для синтеза нового медицинского препарата «Propyfol» (ссылка в Интернете http://w3.gre.ac.uk/schools/cls/PHAM0003_2003.doc), обладающего мощным анестезирующим действием и выпускаемого в настоящее время английской фирмой Abbey Pharmaceuticals (West Thamesmead, Kent, UK).

В известных способах получения 1-ацетил-4-пропионилбензола применяются сложные катализаторы на основе комплексов палладия. Вакита и сотрудники [Wakita Y., Yasunaga Т., Akita М., Kojima М.J. Organomet. Chem., 1986, Vol. 301, No.2, P.17-C20] получили 1-ацетил-4-пропионилбензол реакцией карбонилирующего кросс-сочетания триэтилборана с 1-ацетил-4-йодбензолом в присутствии палладиевого и цинкового комплексов с выходом 71.5%

Несмотря на достаточно высокий выход целевого продукта, в работе не приводятся его физико-химические и спектральные характеристики (температура плавления, спектры ИК и ЯМР), и, по-видимому, он не был выделен препаративно. Существенными недостатками приведенного выше способа является использование труднодоступных и высокотоксичных реагентов, таких как 1-ацетил-4-йодбензол, триэтилборан, моноокись углерода, дорогостоящего палладиевого катализатора, кроме того, триэтилборан относится к легко воспламеняемым веществам, все это делает данный способ непригодным для промышленного применения.

Сато и Нарита (Sato N., Narita N. Synthesis, 2001, pp.1551-1555) синтезировали 1-ацетил-4-пропионилбензол по реакции Стилле взаимодействием 1-трибутилстаннил-1-этокси-1-пропена с 1-ацетил-4-бромбензолом в присутствии палладиевого катализатора и йодида меди с выходом 42%

Недостатками этого способа, ограничивающими его применение, являются также использование труднодоступных (1-трибутилстаннил-1-этокси-1-пропен) и токсичных реагентов (1-трибутилстаннил-1-этокси-1-пропен, 1-ацетил-4-бромбензол) и дорогостоящего палладиевого катализатора.

Целью настоящего изобретения является разработка способа получения 1-ацетил-4-пропионилбензола, лишенного недостатков указанных выше и пригодного для промышленного применения.

Цель достигается ацилированием промышленно доступного этилбензола промышленно доступным пропионилхлоридом в среде дихлорметана или бензола в присутствии безводного хлорида алюминия с последующим окислением образующегося 1-пропионил-4-этилбензола в 1-ацетил-4-пропионилбензол перманганатом калия в водном растворе азотнокислого магния

Ацилирование этилбензола проводится в органическом растворителе (бензоле, дихлорметане) при температуре 25-40°C (предпочтительно 30-35°C) в течение 20-60 мин (предпочтительно 25-35 мин), мольном соотношении реагентов этилбензол:пропионилхлорид:хлорид алюминия безводный=(0.5-1.5):(0.5-1.5):(1-2.5) (предпочтительно 1: 1:1.5) и концентрации реагентов 0.5-1.5, 0.5-1.5, 1-2.5 моль/л соответственно (предпочтительно 1,1 и 1.5 моль/л), причем следует отметить, что лучшие выходы получаются, если соблюдать следующий порядок ведения процесса: к раствору пропионилхлорида и безводного хлорида алюминия в дихлорметане добавляют этилбензол, а не наоборот (см. пример 3). Выделение 1-пропионил-4-этилбензола осуществляется разложением реакционной массы смесью льда с концентрированной соляной кислотой в массовом соотношении 1.5:1, отделением органического слоя, промывкой последнего водой и высушиванием безводным поташом, отгонкой растворителя с последующей фракционной перегонкой в вакууме.

Окисление полученного 1-пропионил-4-этилбензола осуществляется обработкой его суспензии в водном растворе азотнокислого магния перманганатом калия при температуре 65-80°C (предпочтительно 70-75°C) в течение 3-5 ч (предпочтительно 3-3.5 ч), мольном соотношении реагентов 1-пропионил-4-этилбензол:перманганат калия:азотнокислый магний=(0.5-1.5):(0.5-1.5):(0.5-1.5) (предпочтительно 1:1.1:1) и концентрации 1-пропионил-4-этилбензола и азотнокислого магния 0.3-0.4, 0.3-0.5 моль/л соответственно (предпочтительно 0.35 и 0.39 моль/л соответственно). Выделение 1-ацетил-4-пропионилбензола проводится экстракцией толуолом, отделением органического слоя, промывкой последнего водой и высушиванием безводным поташом, отгонкой растворителя с последующей кристаллизацией целевого продукта из н-гексана или петролейного эфира (фракция с температурой кипения 70-100°C).

При проведении процесса в оптимальных условиях общий выход 1-ацетил-4-пропионилбензола (считая на взятый этилбензол) составляет 45%. Таким образом, преимуществом заявляемого способа является применение достаточно дешевых, доступных и безопасных в обращении реагентов, что позволяет значительно снизить стоимость целевого продукта и при необходимости синтезировать его в укрупненном масштабе.

Следующие неограничивающиеся примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1.

Колбу объемом 0.5 л помещают в водяную баню, установленную на магнитную мешалку. В колбу заливают дихлорметан (100 мл), включают перемешивание, добавляют через широкую воронку хлорид алюминия безводный (20 г, 0.15 моль) и порциями пропионилхлорид (9.25 г, 0.10 моль). Смесь темнеет, и ее температура поднимается. В баню для охлаждения порциями добавляют холодную воду и температуру смеси поддерживают в интервале 30-35°C. Примерно за 15-20 минут образующийся комплекс хлорида алюминия с пропионилхлоридом растворяется в дихлорметане. Этилбензол (10.6 г, 0.1 моль) из капельной воронки при температуре 30-35°C в течение 10 минут при интенсивном перемешивании прикапывают к реакционной смеси. Через 1-2 мин после окончания прибавления этилбензола (HCl тоже перестает выделяться) реакционный раствор при перемешивании выливают в широкий 0.5-литровый стакан со смесью 100 мл концентрированной соляной кислоты и 150 г измельченного льда. После полного растворения хлористого алюминия и таяния льда нижний слой отделяют в делительной воронке, трижды промывают его холодной водой порциями по 15 мл, сушат прокаленным поташом. После отгонки растворителя фракционной перегонкой в вакууме получают 15.1 г 1-пропионил-4-этилбензола (4-этилпропиофенона). (выход 93.0%, считая на взятый этилбензол). 1-пропионил-4-этилбензол - бесцветная жидкость, т.кип. 93°C/3 мм рт.ст.,

nD20 1.525, d420 0.980. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 7.88 (д, 2H, J=7.6 Гц, Нo), 7.26 (д, 2H, J=7.6 Гц, Hм), 2.96 (к, 2H, J=7.6 Гц, CH 2Me), 2.68 (к, 2H, J=7.6 Гц, CH 2Me), 1.24 (т, 3H, J=7.6 Гц, CH2 Me), 1.20 (т, 3H, J=7.6 Гц, CH2 Me). Данные элементного анализа: рассчитано, C 81.44, H 8.70; брутто-формула C11H14O; найдено, C 81.41, H 8.77. Физико-химические и спектральные характеристики полученного соединения совпадают с характеристиками (nD20 1.522-1.526, d2020 0.977-0.981 г/мл, спектр ЯМР 1H) товарного продукта фирмы "Labseeker" http://www.labseeker.corn/ChemicalBiotech/chem (moreinfo.asp?catalog_no=16927).

К нагретой до 50°C смеси 1-пропионил-4-этилбензола (15 г, 0.09 моль), азотнокислого магния шестиводного (23 г, 0.09 моль) и 250 мл воды в течение 40 мин при перемешивании мелкими порциями добавляют перманганат калия (16 г, 0.1 моль). Реакционную смесь перемешивают далее в течение 3 ч при 70-75°C до полного исчезновения фиолетовой окраски. После охлаждения продукт экстрагируют толуолом (5×30 мл), промывают водой (3×5 мл), сушат безводным сульфатом натрия. После отгонки толуола полученную смесь растворяют в 150 мл горячего (60-65°C) н-гексана или петролейного эфира (фракция с температурой кипения 70-100°C). Полученный раствор охлаждают до -10°C, выпавший осадок отфильтровывают на фильтре Шотта и промывают холодным н-гексаном или петролейным эфиром (15 мл). Получают 8.0 г целевого 1-ацетил-4-пропионилбензола (выход 45%, считая на взятый этилбензол), бесцветные игольчатые кристаллы, т.пл. 78°C (из н-гексана или петролейного эфира). ИК (KBr), см-1: 1680 (C=O), 1401, 1354, 1222, 955, 856, 797. Спектр ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д.): 8.03 (с, 4H, CH), 3.03 (кв, 2H, J=7.2 Гц, CH 2Me), 2.64 (с, 3Н, COMe, 124 (т, 3Н, J=7.2 Гц, CH2 Me). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 200.08 (COMe), 197.42 (COEt), 140.06, 140.01, 128.52, 128.09, 32.24 (COMe), 26.80 (CH 2Me), 8.05 (CH2 Me). Данные элементного анализа: рассчитано: С 74.98, Н 6.86; брутто-формула C11H12O2; найдено: C 75.02, H 6.87. Физико-химические (т.пл. 77-78°C) и спектральные характеристики (ИК, ЯМР 1Н) полученного продукта полностью совпадают с литературными данными (Sato N., Narita N. Synthesis, 2001, pp.1551-1555).

Пример 2.

В условиях примера 1, в той же посуде, используя те же загрузки, за исключением того, что ацилирование этилбензола проводят в бензоле, а не в дихлорметане. После всех описанных в примере 1 процедур получают 4.3 г целевого 1-ацетил-4-пропионилбензола (выход 30%, считая на взятый этилбензол).

Пример 3.

В условиях примера 1, в той же посуде, используя те же загрузки, за исключением того, что к смеси хлорида алюминия и этилбензола в дихлорметане порциями добавляют пропионилхлорид. После всех описанных в примере 1 процедур получают 4.5 г целевого 1-ацетил-4-пропионилбензола (выход 32%, считая на взятый этилбензол).

Пример 4.

В условиях примера 1, используя те же загрузки, за исключением того, что ацилирование этилбензола проводят при температуре 25-30°C в течение 1 ч. После всех описанных в примере 1 процедур получают 7.1 г целевого 1-ацетил-4-пропионилбензола (выход 39%, считая на взятый этилбензол).

Пример 5.

В условиях примера 1, используя те же загрузки, за исключением того, что ацилирование этилбензола проводят при температуре 35-40°C в течение 20 мин. После всех описанных в примере 1 процедур получают 6.3 г целевого 1-ацетил-4-пропионилбензола (выход 35%, считая на взятый этилбензол).

Пример 6.

В условиях примера 1, используя те же загрузки, за исключением того, что окисление 1-пропионил-4-этилбензола проводят при температуре 75-80°C в течение 3 мин. После всех описанных в примере 1 процедур получают 6.1 г целевого 1-ацетил-4-пропионилбензола (выход 33%, считая на взятый этилбензол).

1. Способ получения 1-ацетил-4-пропионилбензола 4-EtCOC6H4COMe, отличающийся тем, что в качестве исходных используют пропионилхлорид и этилбензол в среде органического растворителя, реакция ведут в присутствии безводного хлорида алюминия при температуре 25-40°C в течение 20-60 мин, с образованием промежуточного продукта 1-пропионил-4-этилбензола, который, будучи выделен и затем окислен перманганатом калия в водном растворе азотнокислого магния при температуре 65-80°C в течение 3-5 ч, образует целевой продукт; выделение последнего проводят экстракцией толуолом, с последующей перекристаллизацией из н-гексана или петролейного эфира.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходные компоненты берут в мольном соотношении - этилбензол:пропионилхлорид:алюминия хлорид безводный, равном (0,5-1,5):(0,5-1,5):(1-2,5) (предпочтительно 1:1:1,5) и концентрации реагентов 0,5-1,5, 0,5-1,5, 1-2,5 моль/л, соответственно (предпочтительно 1,1 и 1,5 моль/л), а окисление 1-пропионил-4-этилбензола проводят при мольном соотношении реагентов 1-пропионил-4-этилбензол:перманганат калия:азотнокислый магний шестиводный=(0,5-1,5):(0,5-1,5):(0,5-1,5) (предпочтительно 1:1.1:1) и концентрации 1-пропионил-4-этилбензола и азотнокислого магния шестиводного 0,3-0,4, 0,3-0,5 моль/л, соответственно (предпочтительно 0,35 и 0,39 моль/л).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических растворителей используют бензол и дихлорметан.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что наибольший выход 1-ацетил-4-пропионилбензола достигается при соблюдении следующего порядка ведения процесса: к раствору пропионилхлорида и безводного хлорида алюминия в дихлорметане добавляют этилбензол.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производным адамантана, а именно к новому способу получения карбонилсодержащих производных адамантана общей формулы где R2 = H; R1 = Н; R = СН3, t-C4H9, С6Н5; R2 = H; R1 = СН3; R = СН3, C2H5 ; R2 = CH3; R1 = СН3; R= i-С3Н7, которые являются полупродуктами для синтеза биологически активных веществ.

Изобретение относится к новому терапевтическому лекарству для лечения диабета и включает соединение формулы I: R1-С(O)-C(R2')(R2)-Х-С(O)-R3, где Х представляет группу формулы -С(R4)(R5)-, -N(R6)-, -О-; где R4 - атом водорода, С1-С5алкил, карбокси, фенил, C2-C5ацил, C2-C5алкоксикарбонил, R5 - атом водорода, C1-C5алкил; R6 - водород; R1 - фенил, необязательно замещен C1-C5алкилом, гидрокси, гидроксиалкилом, C2-C6алкенилом, ацилом, карбокси, тиенилом, C3-C7циклоалкилом; бифенил, необязательно замещенный C1-C5алкилом или гидрокси; нафтил; терфенил; C3-C7циклоалкил, необязательно замещенный C1-C5алкилом или фенилом; необязательно замещенный C1-C5алкил; пиридил; бензотиенил; адамантил; инданил; флуоренил или группа ; R2 - водород, C1-C5алкил, необязательно замещенный карбокси; R2' - водород; R3 - C1-C5алкил, необязательно замещенный фенилом или C1-C4алкокси; C1-C4алкокси; гидрокси; фенил; C3-C7циклоалкил, необязательно замещенный C1-C5алкилом; R2 и R7, взятые вместе, образуют группу -(CH2)2-; R2 и R5, взятые вместе, образуют простую связь или -СН2-, - (СН2)3-, -(СН2)4-; R2, R2', R4 и R5, взятые вместе, образуют =CН-СН=СН-СН=; R2' и R3, взятые вместе, образуют -CH(R8)-О, -CH(R8)-CH(R9)-, -CH(R8)NH; R8 и R9 - водород, и его фармацевтически приемлемые соли.

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения фторсодержащих -дикетонов общей формулы I где Rf CF3.C8F17; HCF2, H(CF2)2. .

Изобретение относится к области органической химии, а именно к синтезу ароматических и гетероароматических бис-1,2-дикетонов. .

Изобретение относится к способам получения бис-1,2-дикетонов, которые являются мономерами в синтезе термостойких и механически прочных полифенилхиноксалинов, обладающих высокими технологическими качествами и использующихся в качестве изделий, покрытий, пленок, клеев и композиционных материалов, пригодных для длительной эксплуатации в широком интервале температур: от криогенных и до 300оС.

Изобретение относится к кетонам, в частности к получению капрофенона (КФ), который используется в органическом синтезе. .

Изобретение относится к способу получения новых адамантилсодержащих производных симметричных 1,4-дикетонов общей формулы: ,где R1=Н или СН 3, R1=Н или СН 3, которые являются потенциально биологически активными веществами.
Изобретение относится к способу получения 1,3-дифенилбут-2-ен-1-она (дипнона), из ацетофенона в присутствии катионообменной полимеризационной сульфокислотной смолы в Н-форме в качестве катализатора и при температуре 80-160°С.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,3,4-триметоксибензальдегида, который используется в качестве промежуточного продукта для получения лекарственного препарата - триметазидина.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,3,4-триметоксибензальдегида, используемого в качестве промежуточного продукта для синтеза лекарственных веществ.

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения -дикарбонильных производных адамантана общей формулы где R=CН3:R1=CH3, OC2Н5; R=C6Н5: R1=OC2H5, C6Н5, CF2H R=CF3:R1=C6H5, n-C6Н4С1 которые являются продуктами для синтеза биологически активных веществ.

Изобретение относится к производным адамантана, а именно к новому способу получения карбонилсодержащих производных адамантана общей формулы где R2 = H; R1 = Н; R = СН3, t-C4H9, С6Н5; R2 = H; R1 = СН3; R = СН3, C2H5 ; R2 = CH3; R1 = СН3; R= i-С3Н7, которые являются полупродуктами для синтеза биологически активных веществ.

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения производных триптицена, в частности к получению трис-формилтриптицена с заместителями в положениях трех различных колец триптиценового фрагмента.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности, к способу получения 3,5-дитрет-бутил-4-оксибензальдегида (ДТБА), используемого в качестве промежуточного продукта для получения пестицидов, стабилизаторов к полимерным материалам и нефтепродуктам.

Изобретение относится к способу получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана), который может применяться в качестве иммуностимулирующего средства, эффективного при лечении заболеваний сосудистой системы, конечностей аутоиммунного генеза, хронического бронхита, туберкулеза, инфекционно-аллергической бронхиальной астмы, хронического афтозного стоматита, герпеса, а также в качестве антикаталептического средства и полупродукта для синтеза 1,4-бифункциональных замещенных адамантана.
Наверх