LT3546B

KETONŲ IR JŲ DRUSKŲ GAVIMO BŪDAS

PROCESS FOR THE PREPARATION OF KETONES AND SALTS THEREOF

Referatas

[LT] Išradimas priskiriamas patobulintam, skirtam didelių kiekių ketonų ir jų druskų, gavimo būdui.

[EN]

Aprašymas

[0001] Išradimas priskiriamas patobulintam, skirtam didelių kiekių ketonų, kurių formulė (I):

[0002] R3 ir R4 - vandenilis arba alkoksigrupė, turinti 1-6

[0003] Žinoma, kad ketonai, kurių formulė (I) , gali būti naudojami kaip tarpiniai produktai gauti izoflavonui ir jo dariniams (Vengrijos patentas Nr. 163 515), o taip pat anabolitams, veikiantiems medžiagų apykaitą.

[0004] Tinkamiausi yra tokie gavimo būdai, kuriuose pradine medžiaga naudojamas rezorcinolis, t.y. reikiamą produk-

[0005] tą galima gauti pagal Houben-Hoesch reakciją, kurioje rezorcinolis reaguoja bevandenėje terpėje su benzil-cianidu, esant sausoms HC1 dujoms ir bevandeniniam ala-v.O' chloridui (žr. J. Chem. Soc. 1923, 404 ir J. Amer. Chem. Soc., 48, 791 (1926)). Produkto išeiga yra 50 %,

[0006] o metodo trūkumas yra tas, kad tarpinio produkto - "ketimino" darinio - hidrolizė sukelia stiprią koro-ziją.

[0007] Analogiškai, 2-hidroksi-4-n-butoksifenil-benzilketonas arba 4-hidroksi-2-n-butoksifenil-benzilketonas gali bū-

[0008] ti gaunami, reaguojant rezorcinolio mono-n-butilo ete-riui su fenil-acetilchloridu, esant piridinui, po to pašalinant piridiną distiliacijos būdu, liekaną tir-

[0009] pinant eteryje, tirpalą kelis kartus ekstrahuojant HC1, nudistiliuojant eteri, ir taip gautą 1-fenilacetiloksi-4-n-butoksifenolį veikiant aliuminio chloridu nitro-benzole ir gautą mišinį distiliuojant vandens garais (Vengrijos patento Nr. 168 744 7 pavyzdys). Pirmosios stadijos pradinis produktas - rezorcinilio mono-n-butilo eteris - gali būti gautas, pavyzdžiui, reaguojant rezorcinoliui su n-butilbromidu dimetilformamide. Reakcijoje gali susidaryti rezorcinolio dieterio dariniai ir, norint gauti geros kokybės produktą, prieš antrąją reakcijos stadiją monoeterius reikia valyti.

[0010] Analogiškas fenolio junginys gali taip pat būti gautas pagal žinomą Buvolo (Bouveault) reakciją, reaguojant 2 moliams bevandenio aliuminio chlorido su fenoliu. Pirmojoje šios reakcijos stadijoje susidaro fenoksialiuminio dichloridas ir išsiskiria HC1 dujos. Antro-joje stadijoje minėtas fenoksialiuminio dichloridas reaguoja su rūgšties chloranhidrido dariniais, dalyvaujant dar vienam aliuminio chlorido moliui. (Olah, Gy: Friedel Crafts and related reactions, Vol. I, page 97, 1963).

[0011] - reakcijos metodika, o taip pat ir technologija yra sudėtinga,

[0012] - išsiskiriantis vandenilio chloridas sukelia koroziją. Šis išradimas apima patobulintą ketonų, kurių formulė (I):

kurioje R, R2, R3, R4, R6 yra nurodyti aukščiai, ir jų druskų gavimo būdą, kuriame fenoliai, kurių formulė (II):
veikiami chloranhidridais, kurių formulė (IV):
dalyvaujant inertiniam, bevandeniam tirpikliui ir bevandeniam aliuminio chloridui, po to taip gautą mišinį skaldant vandeniniu rūgšties tirpalu ir atskiriant gautus sluoksnius; nurodyto fenolio darinio reakcija atliekama su 1 moliu aliuminio chlorido (skaičiuojant pagal fenolio darini,) 0-40°C temperatūroje, dalyvaujant alkilhalogenidui, geriausia dichl'oretanui, po to šiuo būdu gautas kompleksas, kurio formulė (III):
veikiamas rūgšties chloranhidridu, kurio formulė (IV):

[0013] geriausia anksčiau minėtame tirpiklyje 10-60°C tem-peratūroje, i, gautą mišinį pridedama vandeninio rūgš-ties tirpalo, atskiriami sluoksniai ir iš organinio sluoksnio išskiriamas reikiamas ketono darinys.

[0014] Netikėtai buvo rasta, kad reaguojant, pavyzdžiui, rezorcinoliui su 1 moliu bevandenio aliuminio chlorido, be vandenilio chlorido susidarymo, susidaro hidroaliuminio trichlor-3-hidroksifenoliatas (toliau "kompleksas"), kuris ištirpsta naudojamoje terpėje. Šis kompleksas yra labai aktyvus ir gali reaguoti su rūgšties chloranhidridu, nepridėjus papildomo aliuminio chlorido kiekio.

[0015] Siūlomas būdas paremtas aukščiau minėtu atradimu, o taip pat ir tuo, kad pradine medžiaga naudojami (II) formulės fenolio dariniai.

[0016] Išradime siūlomame būde alkilhalogenidai, geriausia di-chloretanas, naudojami kaip tirpiklis ir jo imama 3-10 kartų didesnis kiekis. Reakcijos temperatūra priklauso nuo naudojamos pradinės medžiagos; rezorcinolio ir dichloretano atveju geriausia reakciją atlikti 10-25°C temperatūroje.

[0017] Komplekso reakcija su chloranhidridu atliekama, pri-dedant aromatinės rūgšties chloranhidridą arba jo tir-palą i, komplekso tirpalą arba suspensiją, arba at-virkščiai, komlpekso tirpalas arba suspensija dedama i, chloranhidridą arba jo tirpalą.

[0018] Geriausia kompleksą gaminti ir atlikti po to einančias stadijas tame pačiame tirpiklyje, geriausia alkilha-logeniduose.

[0019] Išradime siūlomas būdas leidžia išskirti švarų galutini, produktą. Nustatyta, kad ketonai, kurių formulė ( I), gauti iš rezorcinolio darinių, kurių formulė ( V) :

kurioje R6 - vandenilis arba hidroksilas, gali są-veikauti su kalio karbonatu, susidarant dviguboms drus-koms, kurių formulė ( VI) :

[0020] kurioje R3, R4 ir R6 yra tokie, kaip nurodyta aukščiau. Šios druskos yra netirpios aprotoniniuose tirpikliuose. Tokiu būdu, pagal tinkamiausią išradime siūlomo būdo realizavimo variantą produktas išsiskiria ( t. y. atskiriamas filtruojant) šios druskos pavidalu ir taip jis gali būti selektyviai atskirtas nuo pašalinių produktų arba kitų pašalinių medžiagų, esančių arba susidarančių reakcijos mišinyje. Ketonas, kurio formulė ( I), gali būti gaunamas iš dvigubos druskos, kurios formulė (VI),

[0021] ištirpinant ją vandenyje ir gautą tirpalą parūgštinant iki pH 3,5 - 4,5.

[0022] Aukščiau minėta stadija yra ypač tinkama, jeigu pra-dinės medžiagos - rezorcinolis arba rūgšties chlo-ranhidridas - yra nepakankamai švarios. Kada naudojamos švarios pradinės medžiagos, tinkamos kokybės ketonai gali būti gaunami arba nugarinant organinio sluoksnio tirpiklį, arba perkristalinant gautą liekaną, geriausia iš tolueno.

[0023] - sintezę galima atlikti, neišskiriant tarpinių pro-duktų nereikia pagaminti rezorcinolio mcno-n-butilo eterio ir naudoti nitrometano, nitrobenzolo arba eterio, kaip tirpiklių, - aliuminio chlorido kiekis, palyginus su žinomu būdu, dvigubai sumažėja, - eliminuojama žymi korozija, būdinga Houben-Hoesch me-todui, - išeigos siekia 82-85 %, kurios yra žymiai didesnės, negu bet kurio iš žinomų metodų išeigos,

[0024] Išradime siūlomą būdą toliau iliustruoja duodami pa-vyzdžiai .

[0025] 55 g (0,5 molio) rezorcinolio suspenduojama 250 ml dichloretano ir 20°C temperatūroje pridedama 67 g (0,502 molio) bevandenio aliuminio chlorido. Į gautą homogenini, tamsų tirpalą, kuriame yra hidroaliuminio trichlor- 3-hidroksifenoliatas, per valandą, kylant temperatūrai iki 35- 40°C, pridedama 77, 2 g ( 0, 5 molio) fenilacetilchlorido 100 ml dichloretano. Reakcijos mišinys mai-šomas vieną valandą, gautas tirpalas supilamas i van-deninį druskos rūgšties tirpalą, atskiriami sluoksniai, organinis sluoksnis plaunamas vandeniu iki neutralaus pH, tirpiklis nugarinamas, o liekana, esant reikalui, perkristalinama iš tolueno. Gaunama 96, 9 g 2, 4 - dihidroksifenilbenzilketono, kurio lyd. temp. 112- 114°C, išeiga 85 %. Perkristalinus iš tolueno, lyd. temp. yra 113- 114°C.

[0026] Elementinė analizė C14H1203 ( mol. sv. 228) :

[0027] BMR spektras ( Bruker WP 80 spektrometras, tirpiklis - DMSO- D6, vidinis standartas - TMS) :

[0028] 13C: 4- C 165, 1 m. d.

[0029] Reakcija atliekama pagal 1 pavyzdyje aprašytą metodiką. Atskyrus du sluoksnius, organinis sluoksnis plaunamas vandeniu, kol vanduo tampa neutralus, atskiriamas dichloretano sluoksnis ir pridedama 69 g ( 0, 5 molio) bevandenio kalio karbonato. Iškritusi į nuosėdas 2, 4- dihidroksifenilbenzilketono kalio- kaliohidrokarbonato dvi-guba druska ( C14H1103K. KHC03) ( 166 g) atskiriama filtruojant, tirpinama metanolio: vandens ( 1:3) mišinyje ir ; ;■ ip gautas tirpalas parūgštinamas (pH=4) 33 %-ne acto rūgštimi. Iškritęs i, nuosėdas produktas nufiltruojamas, džiovinamas ir gaunama 96,2 g 2,4-dihidroksifenilbenzilketono, kurio lyd. temp. yra 113-114°C. Taip gauto produkto kokybė yra analogiška kokybei produkto, gauto 1 pavyzdyje po perkristalinimo. Šių produktų mišinio (1:1) temperatūros depresijos negauta.

[0030] Elementinė analizė, C14Hn03K. KHC03 (mol. sv. 366):

[0031] (Kalis 2,4-dihidroksifeniIbenzilketono dviguboje drus-koje yra 4-je padėtyje).

[0032] 64,25 g (0,5 molio) 2-chlorfenolio ištirpinama 200 ml dichloretano ir i, ši, tirpalą pridedama 67 g (0,5 molio) bevandenio aliuminio chlorido. Po to per 1 valandą, maišant, kol reakcijos temperatūra pakyla nuo 15-20°C i'ki 35-40°C, pridedama 77,2 g (0,5 molio) fenilacetilchlorido 100 ml dichloretano. Maišoma dar valandą, i, reakcijos mišinį pridedama vandeninio HC1 tirpalo, atskiriami sluoksniai, organinis sluoksnis plaunamas vandeniu, kol vanduo tampa neutralus ir nugarinamas tirpiklis. Gaunama 106,1 g 2-hidroksi-3-chlorfenil-benzilketono, kurio lyd. temp. yra 62-64°C. Perkristalinus iš vandens ir izopropanolio mišinio (1:2), lyd. temp. yra 63-67°C.

[0033] Elementinė analizė, C14H11C102 (mol. sv. 246, 5): Išskaičiuota: C %: 68,15, H %: 4,46, C1 %: 14,40

[0034] Rasta: C %: 68,55, H %: 4,70, C1 %: 14,00.

[0035] 22 g (0,2 molio) hidrochinono ištirpinama 60 ml dichloretano ir i, tirpalą pridedama 26,8 g (0,2 molio) bevandenio aliuminio chlorido. Į gautą kompleksą pridedama 30,8 g (0,2 molio) fenilacetilchlorido 30 ml dichloretano. Toliau atliekamos 1 pavyzdyje aprašytos operacijos. Gaunama 10,1 g 2,5-dihidroksifenilbenzilketono, kurio lyd. temp. yra 118-120°C.

[0036] Elementinė analizė, C14H1203 (mol. sv. 228):

[0037] 24,7 g (0,196 molio) floroglucinolio ištirpinama 70 ml dichloretano ir i, tirpalą pridedama 26,6 g (0,2 molio) bevandenio aliuminio chlorido. Į gautą kompleksą pridedama 30,1 g (0,196 molio) fenilacetilchlorido 30 ml dichloretano. Toliau atliekamos 1 pavyzdyje aprašytos operacijos. Gaunama 15 g 2,4,6-trihidroksifenilben-zilketono, kurio lyd. temp. yra 117-120°C.

[0038] Elementinė analizė, C14H1204 (mol. sv. 244):

[0039] 120 kg (1,09 kmolio) rezorcinolio suspenduojama 660 1 dichloretano ir i, suspensiją pridedama 150 kg (1,12 kmo-

[0040] lio) bevandenio aliuminio chlorido; temperatūra pakyla nuo 15cC iki 25°C. Gautas kompleksas ištirpsta reakcijos terpėje. Per vieną valandą, temperatūrai kylant iki 35-40°C, pridedama 171 kg (1,10 kmolio) fenilacetilchlorido. Mišinys maišomas vieną valandą, pridedama praskiestos druskos rūgšties 600 1 vandens ir atliekamos ankstesniuose pavyzdžiuose aprašytos operacijos. Tirpiklis nugarinamas distiliuojant, liekana perkristalinama iš tolueno, gautas produktas centrifūguojamas ir džiovinamas 45-50°C temperatūroje. Gaunama 205-210 kg 2,4-dihidroksifenilbenzilketono, kurio išeiga 82-84 %. Išskaičiuotas kiekis: 248,5 kg. Fizikiniai duomenys identiški nurodytiems 1 pavyzdyje.

[0041] 27,5 g (0,25 molio) rezorcinolio suspenduojama 150ml dichloretano ir pridedama 33,5 g (0,25 molio) bevandenio aliuminio chlorido. \ tirpalą, kuriame yra susi-daręs kompleksas, pridedama 42,9 g (0,2 molio) nevalyto 3,4-dimetilfenilacetilchlorido 50 ml dichloretano ir maišoma 4 valandas. Gautas kompleksas skaldomas, pri-dedant vandeninės druskos rūgšties (1:1), dichloretano sluoksnis, kuriame yra reikiamas produktas, plaunamas vandeniu, tirpiklis nugarinamas ir liekana perkristalinama iš tolueno. Gaunama 45,9 g produkto, kurio lyd. temp. yra 171-173°C, išeiga - 79,8 %. Išskai-čiuotas kiekis 57,6 g.

[0042] Elementinė analizė, C16H1605 (mol. sv. 288):

[0043] Pagal BMR spektro duomenis gautas norimas junginys.

[0044] Eliuentas: toluenas/n-butilacetatas/acto rūgštis = 8/2/1.

[0045] Uždėjimas: 0,2 g/10 ml dimetilformamido - 100 Įig.

[0046] 27,5 g (0,25 molio) rezorcinolio suspenduojama 150 ml dichloretano ir pridedama 33,5 g (0,25 molio) bevandenio aliuminio chlorido. Į gautą komplekso tir-palą pridedama 48,5 g (0,2 molio) 3,4-dietoksife-nilbenzilacetilchlorido 50 ml dichloretano. Toliau atliekamos 7 pavyzdyje aprašytos operacijos. Gaunama 53,7 g 2,4-dihidroksi-3,4-dietoksifenilbenzilketono, kurio ly-dymosi temperatūra, perkristalinus iš tolueno, yra 141-143°C. Išskaičiuotas kiekis: 63,2 g. Išeiga 85 %.

[0047] Pagal BMR spektrą gautas norimas junginys.

[0048] Plonasluoksnė chromatograma: Rf « 0,7 (pagal 7 pavyzdyje aprašytą metodiką).

Apibrėžtis

1. Ketonų, kurių formulė (I):

kurioje R - vandenilis arba hidroksi.las,R 2- vandenilis arba hidroksilas,R3 ir R4 - vandenilis arba alkoksigrupė, turinti 1-6 C-atomus,ir jų druskų gavimo būdas, kuriame fenolio darinį, kurio formulė (II):
veikia rūgšties chloranhidridu, kurio formulė (IV):
kurioje R, R", R3 ir R4 yra tokie patys, kaip nurodyta aukščiau, esant inertiniam tirpikliui ir bevandeniam aliuminio chloridui, po to reakcijos mišinį skaldo vandeniniu rūgšties tirpalu, ir atskiria sluoksnius, besiskiriantis tuo, kad fenolio darini,, kurio formulė (II) , kurioje R ir R yra tokie, kaip nurodyta aukščiau, veikia 1 moliu bevandenio aliuminio chlorido (skaičiuojant pagal fenolio darini,) , esant alkilhalogenidams, geriausia dichloretanui, 0-45°C tem-peratūrų intervale, po to gautą kompleksą, kurio for-mulė (III) :
kurioje R ir R 2 yra tokie, kaip nurodyta aukščiau, veikia rūgšties chloranhidridu, kurio formulė (IV), kurioje R 3 ir R 4 yra tokie, kaip nurodyta aukščiau, esant tirpikliui, panaudotam ankstesnėje stadijoje, 10-60°C temperatūrų intervale, i, reakcijos mišini, prideda vandeninio rūgšties tirpalo, atskiria sluoksnius ir iš organinio sluoksnio išskiria reikiamą ketoną, nugarinant organinio sluoksnio tirpikli, ir liekaną perkris-"talina iš tolueno, arba, jeigu pradine medžiaga naudoja rezorcinoli,, kurio formulė (V) :
kurioje Ru - vandenilis arba hidroksilas, tai minėtą organini sluoksnį veikia kalio karbonatu, o gautą ne-tirpią dvigubą druską, kurios formulė (VI):
kurioje R 3 , R 4 ir R 6 yra tokie, kaip nurodyta aukščiau, atskiria geriausiai filtruojant, ištirpina geriausiai vandeniniame alkoholie tirpale ir, parūgštinus tirpalą iki pH = 3,5-4,5, nusodina reikiamą ketoną, kurio for-mulė (I) .

2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad komplekso, kurio formulė (III), kurioje R ir R 2 yra tokie, kaip nurodyta aukščiau, reakciją su fe-ni lacetilchloridu atlieka 2.Q-50°C temperatūrų intervale .

Brėžiniai