Способ получения метилового эфира -дихлормасляной кислоты
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических Республик Ргг « (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.10.75 (21) 2182154/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48 Дата опубликования описания 08.02.77 (51) М. Кл. С 07С 69/62 Государственный комитет Совета Министров СССР (53) УДК 547.464.4 26 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель А. Б. Терентьев, Ф. К. Величко и T. Т. Васильева Ордена Ленина институт элементоорганических соединений АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛОВОГО ЭФИРА а,у-ДИХЛОРМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ Chо — СН2 СН2 — СНС1 — СНС1 cia I I нс17сн,он СН2 =О с1сн,сн,снс1соосн, 0 0 78% Изобретение относится к области получения эфиров а,со-дигалоидированных кислот — перспекти в1ных полупродуктов в синтезе биологичеоии акти в ных а,со-диаминокислот, в-.галоида-аминокислот и от-ами нокислот. Метиловый эфир а,у-дихлор масляной кислоты Cl(CH2)2CHCICOOCH3) содержащий в молекуле два атома хлора с заметно различающейся реакциончой способностью, представляет значительный интерес как исходное соединение для синтеза таких биологически активных соединений ка к а,у-диами номасляная кислота, у-хлор-а-аминомасляная кислота и в особенности р-аминомасляная кислота, которая под различными фирменными названиями (гаммалон, аминалон, ГАМК) находит широкое применение в медицинской практике. Известны следующие способы получения метилового эфира а,у-дихлорсма сляной кислоты, Та к, в одном случае ведут хлор ирование метилового эфира у-хлормаслянюй кислоты при 120 С в присутствии красного фосфора (1). Cl (СН,),СООСН, -+- С1СН,СH,CHCICOOCH, 26м Однако целевой продукт загрязнен трудно отделимыми продуктами побочного хлорирования. Кроме того, вследствие применения красного фосфора, процесс требует специальHûõ 5 мер предосторожности. В д ругом случае ведут хлорирование хлорангидрида о-хлормасляной кислоты прп 120— 130 С в присутствии красного фосфора с последующей этерификац ией метанолом (2): Cl (CH,),COC1- -*- -СIСН,CH CHCICOCI *- 74 ; — CICH,CH,CHCICOOCH, 15 60% (45% считая на исход1ный хлорангидрид) . Этот способ хотя и дает меньше побочных хлорированных продуктов, но также как и первый, требует применения красного фосфо20 ра. Кроме того, исходный хлорангидрид нс является доступным продуктом. Также известно хлорирование бутиролактона (6 час при 125 — 140 С) с последующей обработкой полученного а-хлорбутиролактона 25 хлористым водородом .в метаноле (3) 540861 б0 3 Выход метилового эфира а,у-дихлормасляной кислоты в этом случае не указа|и, однако отмечено, что побочно образуется большое количество продуктов полико нденса ции rx-хлорбутирол а ктона. Все перечисленные методы получения метила|ваго эфира а,у-дихлормасляной кислоты характеризуются сравнительно малым выходом целевого продукта, иапользова н ием труднодоступного сырья и применением огнеопасных (фосфор) или яда витых (хлор) реагенrola. На ряду с указан ным следует отметить, что известны способы селекти вного каталитического воастановления атома хлора в а-.положен и и к сложноэфирной apyrrlrrmpome. Так, описано селекти вное восстановление эф,и|ра CI (ÑH ) 4CClgCOOCHa до Сl (СН2) 4СНСIСООСНз водородом над катализатором Pd/Ñ (3.) Катализатор Pd/BBSO4 иапользован для восстановления метиловых эфиров а,а-дихлорма сляной и а,а-д ихлорка проновой кислот в присутствии аммиака в метаноле до эфиров масляной и ка проновой кислот. MemJroiabrH эфи|р а,а-дихлор каприловой кислоты был в осстано влен до эфира а-xJIiotplKalrrlplHJIoвой кислоты (4). Известен также общий способ получения gIiHI алоидированных эфира|в карбоно вых кислот общей формулы I Х вЂ” А — CHRCOOR,, где Х rrpeJI.;craiaJIHer собой Cl и Br; А — анкил ен; R — Cl, Вг, алкил или галои дал кил; Rl — низший алкил. С пособ заключается в том, что сложные эфиры общей формулы II Х вЂ” А — С{Х) {R) COOR, где Х, А, R u Rl имеют вышеуказанные з начения, гидрируют водор|одом в апирто вом растворе амм иака в присутствии Pt02 в качестве катализатора при температуре 25 С. Выход целевого продукта 77/o (5). Недостатком этого метода является необходимость точного соблюдения регламента, так ка|к,при избытке водорода ги дри рова ние проходит до полного удаления галоида в а-поло2KoHlHlH .к сложноэфи р ной группе, а применение а м миака в качестве акцептор а НСI вызывает образование амидов, в следствие по боч но протекающей,реакции СIСН,СН,CCI СООСН,- - СIСН,СН,СCl,CONH,. Образующийся амид плохо растворим в ðåàlêционной среде и в праце осе восстановления далее не участвует. Оба указа нные побочные процессы снижают выход целевого продукта и загрязняют его. Целью настоящего изобретения является r0 55 упрощение процеаса получения метилового эфира а,у-дихлорма сля ной кислоты и увеличение выхода целевого п роду кта. Постановленная цель достигается тем, что в качестве каталогизатора в процессе используют Pd/BaSO4, а в качестве акцептора хлористого водорода — третичный амин, преимущественно триэтиламин. Гидрирование целесообразно осуществлять в среде MeraiaoJIB rrpH 20 Ñ. Выделение целевого продукта после отделен ия каталогизатора и нейтрализации фильтрата осуществляется известными методами экстра кции орга ничеаки м растворителем (например, хлороформам) и перегонкой в,вакууме. Иапользование настоящего способа позволяет в обычных условиях катал итичеакого гид риро вания получить метиловый эфир G,óдихлормасляной кислоты с пра ктически количественным выходом (95 /о ) СIСНЗСН3СС13СООСН3 -— СIСН,СН,CHCICOOCH,. Катализатор после регенерации может быть снова использован в предлагаемом процессе. По cpalalHeHQIO с известным способом каталитичеакого гидрирования предлагаемый способ имеет следующие преимущества. Иапользова ние каталогизатора Pd/BaSO4 вместо Pt/С делает реакцию более селективной, что уп|рощает п роцесс и повышает выход целевого продукта (с 77 до 95 /о). Иапользова ние третичного амина (например, триэтиламина) вместо аммиака устраняет побочное образова н ие ам идов, что та кже упрощает процесс и повышает, выход целевого продукта. Получаемый по предлагаемому способу целевой продукт не содержит трудно отделимых примесей, легко очищается перегонкой и получается в аналитически чистом виде. Пр(именяемый для oasrabraaams HCI третичный амин, превращающийся в ходе реакции в хло ргидрат, легко может быть регенерирован, на пример, обработкой содой. Пример. В сосуд для гидрирования, соедлненный с наполненньгм водородом газометpoiM, помещают 1,5 г 5/о-ного Pd/Ва$04, 10 мл метанола, 1 мл ледяной уксусной гоНслоты и aloccraiHalaJIивают до черного цвета (о кола 20 мин). К акти виро ва нному таким образом катализатору прибавляют раствор 10 г метилового эфира а,а,у-трихлормасляной кислоты и 11 г триэтиламина в 20 мл метанола и гидрируют при 20 С (внешнее охлаждение холодной водой) .и энергичном перемешивании до резкого замедления поглощения водорода, наступающего пр имерно через 30 мин после начала реакции и соответствующее поглощению около 1,1 л,водорода. Реакционную смесь нейтрализуют 15/o-ной соля ной кислотой, катализатор отфильтровывают, из фильтрата отгоняют метанол при 600 — 700 мм рт. ст. до образованиия кристалличеакой массы. Эту мас540861 Формула изобретения Составитель Н. Садовникова Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева Редактор В. Зенкевич Заказ 1075/7 Изд. № 1907 Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 5 су обрабатывают 50 мл воды и полученный раствор тщательно экстрагируют хлороформом. После промывки водой и сушки над СаС1з растворитель отгоняют, остаток перегоняют в вакууме. Выделяют 7,9 г (95% от теорет.) метилового эфира а,у-дихлормасляной кислоты т. кип. 103 †1 С (25 м м рт. ст.); 108 — 109 С (33 м м рт. ст.); п о 1,4576; д4 1,2713; MRH пай дено 36,68; СзНзС1зО, вычислено 36,68. Литературные данные (1): т. кип. 78 — 82 С (8 мм рт. ст.); 80 — 90 С (7 мм рт. ст.). Строение полученного продукта подтверждено апвктром ПМР (распвор в СС14, м. д. 6шкалы): cHHrлет СООСНз 3,79; триплеты СНС1 4,52 и СНзCl 3,71. Найдено, %. С 35,33; Н 4,84; С1 41,00. СзНзС1зОз. Вычислено, /о.. С 35,11; Н 4,7-1; Cl 41,46. 1. Способ получения метилового эфира а,удяхло рмасляной кислоты каталитическим гидрированием метилового эфира а,а,у-трихлормасляной MHслоты в оп истовой среде в п рисутстви и акцептора хлор истого водорода при 20 — 25 С, отл ич а ю щ,и и ся тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого про 1укта, в качестве катализатора в процессе используют Pd/BaSO, а в качестве акцептора хлористого водорода третичный амин. 2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что в качестве третичного амина используют триэтиламин. 3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при 20 С. 4. Способ по п. 1, о т л;и ч а ю шийся тем, что процесс осуществляют в среде метанола. Источники информации, принятые во внимание прои экспертизе изобретения: 1. Патент ФРГ № 835888, кл. 12о 11, 1952. 2. W. Reppe, Mitarbeitern 7-Halogen buttersaiire und Derivate. Апп, 596, 190, 1955. 3. А. Rieche, Е. Schmitz, Е. Grundemann, Neue Anlagerungsreaktionnen unter dern Ein flub von organischen Pегоxiden, 2, fuir. Chem., 4, 177, 1964. 4. P. Х. Фрейдлина, Е. Ц. Чуковская, А. Б. Терентьев. Теломеризация этилена эфирами дихлор- и трихлоруксусной кислот. «Известия АН СССР», сер. «Химия», 1967, с. 2474. 5. Патент США № 2655521, кл. 260 — 408, 1953 (прототип).
