Способ получения диэтилового эфира диэтилмалоновной кислоты

 

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЭТИЛОВОГО ЭФИРА ДИЭТИЛМАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ путем взаимодействия этилового спирта с содержанием влаги 0,2-0,6% с металлическим натрием, с последующим прибавлением к полученному этилату натрия малонового эфира и бромистого этила, при 70-80 С, и с последующим прибавлением к образовавшемуся этиловому эфиру моноэтилмапоновой -кислоты, этилата натрия и бромистого этила при 70-80 С, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, этиловый спирт предварительно обрабатывают металлическим натрием, а затем сложным эфиром низшего алифатического спирта и низшей алифатической карбоновой кислоты при мольном соотношении вода: натрий: эфир 1,0:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 769986 )) 4 С 07 С 69/38, С 07 С 67/08

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Наиболее близКим йо технической сущности и достигаемым результатам является способ получения дизтилмалонового эфира путем обработки этилового спирта с содержанием влаги 0,2-0,67 натрием, с исследующим прибавлением к полученному этилату натрия малонового эфира и бромистого этила при 70- 80 С, после чего к

/ образовавшемуся этиловому эфиру моно, этилмалоновой кислоты вновь прибавляют этилат натрия и бромистый этил о при 70-80 С. По окончании диалкнлирования спирт отгоняют, остаток разбавляют водой, отделяют технический продукт и подвергают его фракционной перегонке. Выход целевого продукта

76Х.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2785315/23-04 (22) 28.05.79. (46). 30.07.89. Бюл. 1) 28, (71) Новокузнецкий научно-исследовательский химико-фармацевтический институт (72) В.М. Нестеров, Т.Н. Вьюнцова и Н.Ф. Жданова (53) 547.461.3.07(088.8)

t (54) (57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЭТИЛОВОГО ЭФИРА ДИЭТИЛМАЛОНОВОИ КИСЛОТЫ путем взаимодействия этилового спирта с содержанием влаги 0,2-0,6Х с металлическим натрием, с последующим прибавлением к полученному этилату натрия малонового эфира и броо мистого: этила, при 70-80 С, и с

Изобретение относится к органическому синтезу, конкретно к способу получения диэтилового эфира диэтилмалоновой кислоты (диэтилмалонового эфира) — полупродукта в синтезе барбитала и мединала, используемых в медицине в качестве снотворных средств.

Известен способ получения диэтилмалонового эфира путем алкилирования малонового эфира избытком иодистого этила в присутствии металлического цинка без растворителя или алкоголята магния с добавкой двуххлористой ртути в диэтиловом эфире угольной кислоты.

Недостатком известных способа является применение дорогостоящего иодистого этила. последующим прибавлением к образовавшемуся этиловому эфиру моноэтилмалоновой .кислоты, этилата натрия а и бромистого этила при 70-80 С, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, этиловый спирт предвари- . тельно обрабатывают металлическим натрием, а затем сложным эфиром низшего алифатического спирта и низшей алифатической карбоновой кислоты при мольном соотношении вода:натрий:эфир 1,0:(1,0-2,0): 0,0-.

2,0) соответственно.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве сложного эфира используют этилформиат,: метилформиат или. этилацетат.

3 769986

Недостатком известного способа является сравнительно низкий выход целевого продукта из-за гидролитического расщепления малонового эфира 5 и продуктов его этилирования под действием гидроокиси натрия, образующийся в результате взаимодействия металлического натрия с водой, содержащейся в спирте и поглощаемой из 10 атмосферы.

Цель изобретения — повьппение выхода целевого продукта.

Это достигается описываемым спо собом получения диэтилмалонового эфи-15 ра путем обработки этилового спирта с содержанием влаги 0,2-0,6% натрием и сложным эфиром низшего алифатического спирта низшей алифатической карбоновой кислоты, обычно этилформиатом или метилформиатом или этилацетатом при мольном соотношении вода: эфир 1:(1,0-2,0):(1,0-2,0) соответственно, с последующим прибавлением к обработанному спирту натрия, 25 после чего к полученному этилату натрия прибавляют малоновый эфир и бромистый атил при 70-80 С, с последующим прибавлением к образовавшемуся этиловому эфиру моноэтилмалоновой кислоты и вновь этилата натрия и бромистого этила при 70-80 С ° По окончании диалкилирования, спирт отгоняют, остаток разбавляют водой, отделяют технический продукт и подвер- 35 гают его фракционной перегонке.

Выход целевого продукта 86-88 С.

Отличительными признаками процесса являются то, что этиловый спирт предварительно обрабатывают металли- 40 ческим натрием, а затем сложным эфиром низшего алифатического спирта и низшей алифатической карбоновой кислоты при мольном соотношении вода:

:натрий:эфир 1,0: (1,0-2,0): (1,0-2,0) 45 соответственно, что позволяет повысить выход целевого продукта.

Этиловый спирт, используемый для приготовления этилата натрия, последовательно обрабатывают металличе- 50 ским натрием и сложным эфиром низшего алифатического спирта низшей алифатической карбоновой кислоты, например этилформиатом, метилформиатом, этилацетатом. Сложный эфир взаимодей-55 ствует с гидроокисью натрия,. образуя соответствующие соли карбоновых кис- лот и спирт, Предпочтительно проводить процесс при мольном соотношении вода:натрий металлический: эфир равном

1,0:1,2:1,2.

Пример 1 . В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и термометром загружают 127 мл (2,18 r-моль) абсолютного технического этилового спирта с содержанием влаги 0,23 г/100 мл. 0,45 г (0,0193 гмоль) 99,6 металлического натрия, перемешивают до полного его растворения, приливают 1,6 мл (0,0193 гмоль) этилформиата и перемешивают

5-10 мин. Затем постепенно загружают 9,5 г (0,41 r-моль) металлического натрия. К раствору этилата натрия при 70-75 С приливают 56,6 -мл (0,365 r-моль) 98 малонового эфира. перемешивают без подогрева 30 мин, при 35-38 С приливают 30,4 мл (0,385 г-моль) бромистого этила, саморазогрев до кипения и выдержка при 78- 80 С 40 мин. Спирт отгоняют до 110 С в массе = и при 25-30 С приливают раствор этилата натрия, на второе этилирование идет этанола

114 мл (1,96 r-моль), металлического натрия 0,4 r (0,0172 r-моль), этилформиата 1,4 мл (0,0172 r-моль) металлического натрия 8,43 r (0,365 г-моль)

После 30 мин выдержки без подогрева приливают 28,6 мл (0,385 гмоль) бромистого этила, саморазогрева до кипения и выдержки при о

76-78 С 1,5. Этанол отгоняют до о

110 С в массе, реакционную смесь обрабатывают при 70-75 С 110 мл горячей воды (70-75 С), перемешивают до растворения солей и переливают в делительную воронку. Образуется три слоя. Верхний - органический, нижний — водносолевой, промежуточный— эмульсионный.

Промежуточный слой подкисляют соляной кислотой до рН 6 и после расслоения органическую часть присоединяют к техническому продукту. Выход технического продукта 81 мл фО

6 0,980 г/см . При фракционной перегонке получают 73 мл товарного продукта т.кип. 110-145 С/30 ммрт.ст..

d = 0,985 г/см о.

Содержание. основного продукта

96,8 . <анализ ГЖХ, здесь и далее

5 76 жидкая фаза 15% алиезона-м на хромотоне (А) 0,2-0,8 мм) . Прямой выход

IOOX диэтилмалонового эфира 88,15% от теоретического в расчете на малоновый эфир.

Объем первой фракции 6 мл. Содержание основного продукта 72Х. Первые фракции от 10 синтезов разгоняют и получают 42 мл товарного продукта (4I,37 г}, содержание основного продукта 95Х. Выход )00% диэтилмалонового эфира 5,2% на один синтез.

Во всех последующих примерах указан прямой выход товарного диэтилмалонового эфира.

Пример 2. В условиях примера 1 при использовании абсолютного технического этилового спирта с содержанием влаги 0,17 г/100,мл вносят 0,33 г (0,143 г-моль) металлического натрия и 1,4 мл (0,0143 гмоль) этилацетата на первое этилирование, а затем 0,3 г (0,013 гмоль) металлического натрия и 1,27ìë (0,013 r-моль) этилацетата — на второе этилирование.

Выход технического продукта 81 мл, d 0,976 г/см . При фракционной

kO Л перегонке получают 73 мл товарного продукта с т.кип. 1)0-145 С/30 мм рт. ст., и = 0,985 г/см . Содержание основного продукта 96,2%. Выход

87,7% от теоретического в расчете на малоновый эфир.

Пример 3, В условиях примера 1 при использовании абсолютного этилового спирта с содержанием влаги

0,17 r/100 мл вносят 0,33 г

{0,0143 r-моль) металлического натрия и 0,88 мл (0,0143 r-моль) метилформиата на первое этилирование, а затем 0,3 r (0,013 г-моль) металлического натрия и 0,8 мл (0,0132 г-моль) метилформиата на второе этилирование.

Выход . технического . продукта

80 мл d = 0,980 г/см . Выход товарного продукта 72 мл (т.кип. 110145 С/30 мм рт.ст., d = 0,986 г/см, содержание основного вещества 97X), что соответствует 87,2%. от теоретического в расчете на малоновый эфир.

Пример 4. B условиях примера ) при использовании абсолютного технического этилового спирта с со9986

6 держанием влаги 0,17 л/100 мл загружают 0,28 г (0,012 r-моль) металли- ческого и 1 мл (0,012 г-моль) этилформиата . на первое этилирование, а затем 0,25 r (0,011 г-моль) металлического натрия и 0,9 мл (0,011 гмоль) этилформиата на второе этйлирование.

Выход технического продукта 80 мл, ао 3, d = 0,981 г/см -. Выход товарного продукта 72 мл (d - = 0,985 г/см со содержание диэтилмалонового .эфира

96, 2%), что соответствует 86, 4Х, от теоретического в расчете на малоновый эфир.

Пример 5 ° В условиях примера 1 при использовании абсолютного технического этилового спирта с содержанием влаги 0,17 г/100 мл загружают 0,55 г (0,024 г-моль) металлического натрия и 2,3 мл (0,024 r-моль) этилацетата на первое этилирование, а затем 0,5 г (0,022 г-моль) металлического натрия и 2,1 (0,022 г-моль) этилацетата на второе этилирование.

Выход -технического эфира 80 мл, qo

d = О, 975 г/см . Выход товарного продукта 72 мл (d = 0,985 г/см, содержание основного вещества 97,2%) что составляет 87,3%, от теоретического в расчете на малоновый эфир.

Пример 6. В условиях примера 1 использовании этилового спирта с содержанием влаги 0,49/ г/100 мл загружают 0,95 г (0,041 r-моль) металлического натрия и 3,6 мл (0,04) гмоль) этилформиата на первое этилирование и 0,86 г (0,037 г-моль) металлического натрия и 3,1 мл(0,,037 r"" моль) этилформиата на второе этилирование. Выход технического продукта 80 мл, d o = 0,978 г/смо.

Выход товарного продукта 73 мл (т.кип. 110-145 С/30 мм.рт.ст., и = О, 985 г/см о, содержание основного вещества 96,3%), что соответствует 87,69% от теоретического в расчете на малоновый эфир.

Предлагаемый способ позволит получить целевой продукт с прямым выходом 86-88%, что на 10-12Х превышает выход по прототипу, без реконструкции существующей аппаратурной схемы.