Способ получения 1-бром-4-нитробутанона-2

Авторы патента:

Нельга Игорь Аликович (RU)

Дородных Евгений Михайлович (RU)

Кузнецова Наталья Ивановна (RU)

Алтухов Сергей Павлович (RU)

Ругаев Павел Викторович (RU)

Карпов Сергей Викторович (RU)

C07C205/45 - углеродный скелет замещен по меньшей мере одним атомом кислорода с двойной связью, не являющимся частью группы - CHO

C07C201/12 - с помощью реакций, протекающих без образования нитрогрупп

Владельцы патента RU 2458043:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "33 ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ" (RU)

Изобретение относится к области органической химии, а именно к улучшенному способу получения 1-бром-4-нитробутанона-2, который может быть использован в качестве промежуточного продукта в органическом синтезе. Способ заключается во взаимодействии молекулярного брома с 4-нитробутаноном-2 в безводном метаноле. Способ характеризуется тем, что целевое соединение получают путем нагревания реакционной массы до 38°С и перемешивания до полного обесцвечивания, последующего охлаждения до комнатной температуры, разбавления дистиллированной водой, перемешивания в течение 3 часов, выдерживания в течение 12 часов в статическом состоянии и выделения 1-бром-4-нитробутанона-2 из реакционной массы при температуре минус 50°С методом кристаллизации из диэтилового эфира с последующим фильтрованием. Способ позволяет улучшить селективность образования 1-бром-4-нитробутанона-2, упростить процесс его выделения из реакционной массы и повысить выход. 1 пр.

Изобретение относится к области химии органических соединений, а именно к способу получения 1-бром-4-нитробутанона-2. Настоящее изобретение определяет условия получения 1-бром-4-нитробутанона-2.

Реализация настоящего изобретения приводит к получению 1-бром-4-нитробутанона-2 - соединения, которое может быть использовано в качестве промежуточного продукта в органическом синтезе.

Известен способ получения 3-бром-4-нитробутанона-2, заключающийся в прибавлении молекулярного брома к раствору 4-нитробутанона-2 в хлористом метилене, содержащему каталитические количества толуолсульфокислоты. Реакцию проводят при комнатной температуре при перемешивании. Выход 3-бром-4-нитробутанона-2 - количественный (Jerome Boelle, Raphael Schneider, Philippe Gerardin, Bernard Loubinoux // Synthesis - 1997. - 24. - P.1451-1456).

Основной недостаток данного способа применительно к получению 1-бром-4-нитробутанона-2 - бромирование 4-нитробутанона-2 в третье положение.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ получения 1-бром-4-нитробутанона-2, представленный на схеме (Hyun-Joon На, Sung-Koo Lee, Young-Jin На and Jun-Weon Park // Synthetic communications. - 1994. - 24 (18). - P.2557-2562).

По данному способу целевое соединение предлагается получать путем прибавления молекулярного брома к раствору 4-нитробутанона-2 в безводном метаноле при комнатной температуре в атмосфере азота в течение 15 минут. После прибавления молекулярного брома реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 30 минут, а затем кипятят 45 минут. Далее под вакуумом упаривают метанол. Добавляют эфир и воду. Доводят рН полученного раствора до 8 путем прибавления гидрокарбоната натрия. Эфирный слой отделяют и промывают последовательно раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным раствором хлорида натрия, сушат над безводным сернокислым натрием, отфильтровывают, упаривают растворитель, получают неочищенный продукт, содержащий 1-бром-4-нитробутанон-2 и 3-бром-4-нитробутанон-2 в соотношении 71:29 соответственно. Выделение 1-бром-4-нитробутанона-2 производят вакуумной фракционной перегонкой или флеш-хроматографией на силикагеле. Выход 1-бром-4-нитробутанона-2 составляет 45% от теоретического.

Недостатками данного способа являются:

- низкие выход и селективность образования целевого продукта;

- сложность процесса выделения целевого продукта.

Отличие предлагаемого решения от прототипа заключается в том, что реакцию проводят в интервале температур от 38 до 64°С за счет экзотермичности процесса и выделении целевого соединения путем выкристаллизовывания из диэтилового эфира при температуре минус 50°С с последующим фильтрованием.

Преимуществом предлагаемого способа являются:

- высокая селективность образования целевого продукта;

- упрощение процесса выделения;

- экономия электроэнергии;

- более высокий выход целевого продукта.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения 1-бром-4-нитробутанона-2, позволяющего повысить селективность, упростить процесс выделения и увеличить выход целевого продукта.

Для проведения экспериментальной проверки в настоящем исследовании использовалась типовая лабораторная установка, включающая реактор, снабженный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в повышении селективности образования 1-бром-4-нитробутанона-2 до 95% по отношению к 3-бром-4-нитробутанону-2, упрощении процесса выделения и повышении выхода 1-бром-4-нитробутанона-2 до 65%.

Поставленная задача решается путем оптимизации условий синтеза 1-бром-4-нитробутанона-2.

В качестве особенности предлагаемого метода следует отметить проведение реакции в интервале температур от 38 до 64°С за счет экзотермичности процесса и выделение 1-бром-4-нитробутанона-2 путем выкристаллизовывания из диэтилового эфира при температуре минус 50°С с последующим фильтрованием. Чистота и строение полученного соединения подтверждены методами: протонного магнитного резонанса с использованием ЯМР-спектрометра модели FT-80A фирмы «Varian», хроматомасс-спектрометрии с использованием ХМС модели Agilent 6890N/5973N и ИК-спектроскопии с использованием ИК-Фурье спектрометра модели FT-IR 3100.

Пример 1. Синтез 1-бром-4-нитробутанона-2

В четырехгорлую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, обратным холодильником, снабженным хлоркальциевой трубкой, помещают 4 г (0,034 моль) 1-нитро-3-бутанона в 20 мл безводного метанола. Затем к реакционной массе при комнатной температуре одной порцией добавляют 5,4 г (1,75 мл, 0,034 моль) молекулярного брома и подогревают реакционную массу до 38°С. После того как температура в реакционной массе начнет повышаться, нагрев убирают и продолжают перемешивать до полного ее обесцвечивания. Далее реакционную массу охлаждают до комнатной температуры при перемешивании и добавляют 42 мл дистиллированной воды, перемешивают при комнатной температуре в течение 3 часов, смесь оставляют на ночь в статическом состоянии. Затем полученную смесь экстрагируют три раза по 23 мл диэтиловым эфиром. Эфирные вытяжки объединяют и промывают два раза по 10 мл 10% водным раствором гидрокарбоната натрия и три раза по 10 мл водой, затем сушат в течение 2 часов над безводным сернокислым магнием, осушитель отфильтровывают, промывают эфиром, растворитель концентрируют до 1/3 от начального объема и охлаждают до минус 50°С. Выпавшие кристаллы 1-бром-4-нитробутанона-2 отфильтровывают, промывают охлажденным эфиром. Получают 4,27 г белых с перламутровым оттенком игольчатых кристаллов с Т_пл=49-51°С (выход 65% от теоретического). Спектр ЯМР H₁, δ, м.д. (J, Гц) (CDCl₃): 3.33 т (2Н, СН₂С(=O), J 5.8 Гц), 4.49 с (2Н, (CH₂Br), 4.69 т (2Н, CH₂NO₂, J 5.8 Гц). Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 195 [М]⁺ (<1), 123 (38), 121 (38), 102 (72), 95 (25), 93 (25), 55 (100), 42 (20), 27 (10). ИК спектр, ν, см^-1: 1731 (C=O), 1546 (ν^as NO₂), 1377 (ν^s NO₂), 1411 (δ CH₂-C(O)), 516 (C-Br).

Таким образом, проведение реакции в интервале температур от 38 до 64°С и выделения 1-бром-4-нитробутанона-2 методом выкристаллизовывания из диэтилового эфира при температуре минус 50°С с последующим фильтрованием позволяет получить целевой 1-бром-4-нитробутанон-2 высокой чистоты без ресурсоемких стадий очистки фракционной вакуумной перегонкой или флеш-хроматографией с выходом целевого соединения 65%.

Литература

1. Jerome Boelle, Raphael Schneider, Philippe Gerardin, Bernard Loubinoux // Synthesis. - 1997. - 24. - P.1451-1456.

2. Hyun-Joon На, Sung-Koo Lee, Young-Jin Ha and Jun-Weon Park // Synthetic communications. - 1994. - 24 (18). - P.2557-2562.

Способ получения 1-бром-4-нитробутанона-2 взаимодействием молекулярного брома с 4-нитробутаноном-2 в безводном метаноле, отличающийся тем, что целевое соединение получают путем нагревания реакционной массы до 38°С и перемешивания до полного обесцвечивания, последующего охлаждения до комнатной температуры, разбавления дистиллированной водой, перемешивания в течение 3 ч, выдерживания в течение 12 ч в статическом состоянии и выделения 1-бром-4-нитробутанона-2 из реакционной массы при температуре минус 50°С методом кристаллизации из диэтилового эфира с последующим фильтрованием.

Способ синтеза камптотецинсвязанных соединений // 2308447

Изобретение относится к области синтеза аналогов камптотецина из 2'-амино-5'-гидроксипропиофенона, соответствующего АВ-кольцевой части структуры СРТ и трициклического кетона, превращающегося в CDE-кольцевую часть в структуре СРТ.

Замещенные 2-фенил-1-(3,4-дигидрокси-5-нитрофенил)-1- этаноны, способ лечения некоторых нарушений центральной и периферической нервной системы и фармацевтическая композиция, содержащая указанные вещества // 2232748

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к замещенным 2-фенил-1-(3,4-дигидрокси–5-нитрофенил)-1-этанонам. .

Новые нитрометилкетоны, способ их получения и содержащие их композиции // 2194046

Изобретение относится к новым нитрометилкетонам формулы (I) в которой A обозначает C6-C10арил, тиенил, бензотиенил; X обозначает галоген, цианогруппу, C1-C7алкил, трифторметил, C2-C7алкокси, или трифторметоксигруппу; p выбирают из 0, 1, 2, 3, 4 или 5; Z обозначает связь, -CO-NH-, SO2-NH-, атом серы, сульфинильную группу или C2-C7алкениленовый радикал; R1, R2, R3 и E указаны в п.1.

Алкиловые эфиры 5-нитро-4-оксопентановой (5- нитролевулиновой) кислоты и способ их получения // 2141472

Способ получения мускус-кетона // 2004536

Способ получения 3,3 @ -динитро-4,4 @ - дигидроксибензофенона // 1606507

Изобретение относится к химии нитроароматических соединений, в частности к получению 3,3Ъ-динитро-4,4Ъ-дигидроксибензофенона, который используется в синтезе 3,3Ъ-диамино-4,4Ъ-дигидроксибензофенона, применяемого в качестве мономера в производстве пленок и волокон.

Способ получения 2,4,5,7-тетранитрофлуорена // 1047128

Способ получения 1,3-хлорнитроацетоиv-.n!fn п^-пг? ~г«тпоtt^uiia 0-..y<i^i' кш // 419506

Способ получения нктрокетодиепов // 374286

Способ получения диарилацетиленов // 2439046

Изобретение относится к способу получения диарилацетиленов общей формулы , где R = арил; R1 = арил, взаимодействием оловоорганического соединения с арилиодидами, в среде органического растворителя, в присутствии катализатора - комплекса палладия (II), характеризующемуся тем, что в качестве оловоорганического соединения используют тетраалкинилиды олова, взаимодействие осуществляют при температуре 60-100°С.

Способ получения адамантилфениловых эфиров // 2346927

Изобретение относится к способу получения адамантилфениловых эфиров общей формулы которые являются полупродуктами для синтеза биологически активных веществ. .

Способ получения простых полифторалкиловых эфиров // 2346926

Изобретение относится к способу получения простых полифторалкиловых эфиров формулы H(CF2)n CH2OR (n=2, 4, 6; R=н-Pr, н-Bu, изо-Bu, н-С5Н11, изо-С 5Н11, н-С6Н 13, С6Н11(циклогексил), RF (где RF=H(CF 2)nCH2, n=2, 4, 6, 8), Ph, ArCH2 (где Ar=Ph, п-Cl-Ph, п-СН3О-Ph, м-NO2-Ph)) реакцией соответствующих спиртов или фенола с полифторалкилхлорсульфитами в присутствии растворителя при смешении реагентов при температуре -10 - -5°С.

Способ получения ацетиленового соединения // 2315747

Изобретение относится к способу получения ацетиленового соединения, используемого в качестве промежуточного соединения при синтезе фармацевтических субстанций. .

Способы получения соединений орто-нитробензонитрила (варианты) // 2236399

Способ получения 3,4-дигидрокси-5-нитробензальдегида // 2130449

Изобретение относится к новому способу получения 3,4-дигидрокси-5-нитробензальдегида, который является важным промежуточным продуктом в синтезе некоторых фармацевтически важных соединений, имеющих 5-замещенную 3-нитрокатехиновую структуру, например, энтакапон.

Способ получения 3,4-дигидрокси-5-нитробензальдегида // 2098405

Изобретение относится к новому способу получения 3,4-дигидрокси-5-нитробензальдегида, который является промежуточным продуктом в синтезе некоторых фармацевтически важных соединений катехола.

Способ получения этилового эфира п-нитробензойной кислоты // 2074169

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к усовершенствованному способу получения этилового эфира п-нитробензойной кислоты, являющейся полупродуктом для синтеза фармацевтических препаратов - анестизина, новокаина.

Способ получения 4,4 @ -динитробифенилоксида // 1735274

Способ получения п-нитро- @ -метилбензилового спирта // 1698207

Способ получения 4,4'-бис(4-нитрофенокси)бифенила // 2459801

Изобретение относится к улучшенному способу получения 4,4'-бис(4-нитрофенокси)бифенила взаимодействием n-нитрохлорбензола II с солью 4,4'-бифенилдиола III в апротонных неполярных растворителях ароматического ряда в присутствии катализаторов межфазного переноса - аммониевых или пиридиниевых солей QHlg (где Q=Alk4N, Alk2NPyAlk'; Hlg=Cl, Br)