Способ получения @ , @ -ненасыщенных кетонов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ai ,p-HEHAСЫЩЕННЫХ КЕТОНОВ общей формулы О R C-C CH-C6HitY, X где R и X образуют в сочетании с С 0-группой фрагмент - ментона, а У - атом водорода или 4-хлор-, 4-фтор-, 4-бром-, 4-метоксигруппа; или R-п-оксифенил или п-диметиламинофенил , Х-атом водорода, У-атрм водорода или п-диметиламиногруппа, i конденсацией f-ментона, или п-оксиацетофенона , или п-диметиламино (Л ацетофенона с замещенным в положении 4 бензальдегидом в присутствии щелочного катализатора в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода целевого продукта и расширения ассортимента получаесо мых кетонов, в качестве рас.творитеСХ ) ля используют апротонное органичес1чЭ кое полярное соединение высокой основности , такое как диметилформамид, или диметйлсульфоксид, или гексаметапол , или диметилацетамид.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1098210 A (511 4 С 07 С 49/683, 49/697, 49/753, 97/10, 49/835

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4, -НЕНАСЫЩЕННЫХ КЕТОНОВ общей формулы где R и Х образуют в сочетании с

С=О-группой фрагмент 8 — - ментона, а У вЂ” атом водорода или 4-хлор-, 4-фтор-, 4-бром-, 4-метоксигруппа, или R-п-оксифенил или п-диметиламинофенил, Х-атом водорода, У-атом водорода или п-диметиламиногруппа, конденсацией f-ментона, или п-оксиацетофенона, или и-диметиламиноацетофенона с замещенным в положении 4 бензальдегидом в присутствии щелочного катализатора в среде органического растворителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и расширения ассортимента получаемых кетонов, в качестве растворителя используют апротонное органическое полярное соединение высокой основности, такое как диметилформамид, или диметилсульфоксид, или гексаметапол, или диметилацетамид, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3446242/23-04 (22) 26.03.82 (46) 23.06.86. Бюл, Ф 23 (72) Л,А.Кутуля, И.Б.Немченок, В.Г.Тищенко, В.Я.Шноль, Л.А.Яновская и Г.П.Семенкова (53) 547,572.07(088,8) (56) Общий практикум по органической химии. М. 11ир, 1965, с, 440.

В.П.Дзюба. Синтез и спектрофотометрическое исследование ненасыщенных ароматических кетонов и продуктов их взаимодействия с протонными и апротонными кислотами. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. хим. наук. Харьков, 1970.

P, Klinke, Н.Gibian, "Uber Chalkone", Chein. Ber, 94, 1961, 26-38.

И

R ((=(H — CpgY

Х

098210

4S О

Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения M,Р-ненасыщенных кетонов общей формулы

О я — С вЂ” c=cH — С6Н

Х где R и Х образую= в сочетании с

С=О группой фрагмент f-ментона, а

У-атом водорода или 4-хлор, 4-фтор-, 4-бром, 4-метоксигруппа, R-п-оксифенил или п-диметиламинофенил, Х-атом водорода, У вЂ” атом водорода или п-диметиламиногруппа.

Данные соединения могут быть использованы для получения оптически активных компонентов жидкокристаллических композиций, фотостабилиэирующих материалов, фармацевтически активных веществ, а также полупродук- . тов синтеза люминофбров, краСителей, фотохромных веществ и т.д.

Известен способ получения aL P-ненасыщенных кетонов, включающий проведение реакции ароматических альдегидов ArCHO с ароматическими или циклоалифатическими кетонами в среде гидроксилсодержащего растворителя (метилового спирта) в присутствии в качестве катализатора 157-ного водного раствора КОН при температуре 20-25 С. По этому способу получено большое количество с(, -ненасыщенных кетонов различного строения, во многих случаях с довольно высокими выходами. Однако этот способ совер,шенно не применим для проведения реакций Кляйзена-Шмидта между исход ными альдегидами и кетонамн в случае их низкой реакционной способности, такими как соединения, содержащие электронодонорные окси- или диметиламиногруппы, что является существенным его недостатком. .Известен способ получения о(,р-ненасьпценных кетонов иэ исходных реагентов с низкой реакционной способностью, в частности содержащих диметиламиногруппу. Этот способ включает проведение реакции между кето" ном и альдегидом в спиртовой среде в присутствии в качестве катализатора насыщенного водного раствора КОН с нагреванием реакционной смеси при, 70 С. Хотя этот способ позволяет получать диметиламинозамещенные o(IS-ненасыщенные кетоны, однако их вы ход, как правило, остается низким ! (не более 50X). .Наиболее близким техническим ре"

"шением является способ получения

Д,)3-ненасыщенных кетонов из ароматических кетонов с низкой реакционной способностью, например Л -оксиацетофенона или ментона, или п-ди10 метиламиноацетофенона, включающий проведение конденсации ароматического или циклоалифатического кетона с ароматическим альдегидом, например с бензальдегидом в присутствии щелочt5 ного катализатора и растворителя при комнатной температуре, В качестве катализатора применяют насыщенный . водный раствор едкого кали (602 f в качестве растворителя — этиловый

20 спирт.

Недостатком указанного способа является низкий выход целевых Ñ(,ô-не- насьпценных кетонов (например для 4-оксихалкона, получаемого из 4-окси25 ацетофенона и бензальдегида, выход составляет лишь 537), а в некоторых случаях и вообще невозможность получить продукты реакции Кляйзена-Шмид- . та. Так очень низкую реакционную

30 способность. имеет f-ментон (3-метил-б-изопропилциклогексанон). Он практически не вступает в реакцию с бензальдегидом при проведении ее по способу-прототипу. 1-Ментон в условиях способа-прототипа не реагирует также с анисовым альдегидом (4-меток. сибензальдегидом).

Целью изобретения является повышение, выхода целевого продукта и рас"

40 ширение ассортимента получаемых кетонов.

Поставленная цель достигается способом получения с(, -ненасыщенных кетонов общей формулы

Il

8 — С вЂ” С=СН вЂ” CgHgY .

X где R и Х образуют в сочетании с C=O группой фрагмент f-ментона, а Уатом водорода или 4"хлор, 4"фтор", 4-бром, 4-метоксигруппа, R-п-оксифенил или п-диметиламинофенил, Х вЂ” атом водорода, У - атом водорода или п-диметиламиногруппа, конденсацией f-ментона, или п-оксиацетофенона, или п-диметиламиноацетофено3 1 .на с замещенным в положении 4 бенэальдегидом в присутствии щелочного катализатора в среде органического растворителя, в качестве которого используют апротонное органическое полярное соединение высокой основности, такое как диметилформамид, или диметилсульфоксид, или гексаметапол, или диметилацетамид, Отличительной особенностью даннога. способа является использование . в качестве- растворителя апротонного органического полярного соединения высокой основности, такого как диметилформамид, или диметилсульфоксид, или гексаметапол, или ди метилацетамид.

Данный способ позволяет получить как известные уже соединения, так и новые, не описанные в литературе, такие как производные бензилиденментона.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1. Получение бензилиден-1-ментона.

8,7 мл (0,05 моль} 3-ментона и

5,3 мл (0,05 моль) бензальдегида растворяют в 25 мл диметилсульфоксида. В колбу, снабженную мешалкой, .(быстро вносят 2 г (0,036 моль, т.е, 0,72 мОль на 1 моль f-ìåíòîíà) измельченного едкого кали и приливают раствор реагентов, Реакционную смесь перемешивают .4 ч при 20-25 С и выливают в 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл уксусной кислоты, а затем оставляют на 3-4 ч, Выделившееся масло отделяют, водный слой экстрагируют двумя порциями этилового эфира по 50 мл, Эфирный экстракт соединяют с маслом, промывают водой и сушат 3 ч над сульфатом магния, Эфир отгоняют, а остаток перегоняют в вакууме. Бензилиден-f-ментон собирают при 139-142 С (2 мм рт,ст.). Получают 7,25 r (60Х от теории) продукта, представляющего собой светло-желтое вязкое масло, содержание бенэилиден-f-ментона, в котором составляет по данным газохроматографического анализа 85,3Х, а выход его от теории 52,2Х.

Пример 2. Получение бенэили.ден- f-ментона, 8,7 мл 3-ментона (0 05 моль) и ! °

5,3 мл (0,05 моль) бензальдегида растворяют в 20 мл гексаметапола и быстро вливают в сосуд, содержащий

098210 4

2 r измельченного КОН. Реакционнуюсмесь перемешивают 1,5 ч при температуре 20-25 С. Выделяют продукт, как описано в примере 1. Получают

5,0 г бензилиден — f. — ментона (41X от теоретического выхода), т.кип. 139

142 С (2 мм рт. ст.). Содержание основного вещества в продукте 86,7Х а выход его от теории 35,5Х.

Пример 3. Получение бензилиден- 1-ментона.

Процесс проводят, как описано в примерах 1 и 2, но в качестве растворителя исходных реагентов применяют 20 мл диметилформамида, а перемешивание реакционной смеси при 20: 5 C продолжают 4 ч, Получают 3,63 r бензилиден-1 .-ментона (ЗОХ от теоретического количества), т,кип. 138 С (2 мм рт,ст.). Содержание основного вещества в продукте, 79,3Х а выход его от теории 23,8Х.

Пример 4, Получение бензилиден- -ментона, Процесс проводят, как описано в примере 3, но в качестве растворителя берут 20 мл диметилацетамида, Получают 5,5 г бенэилиден-1-ментона (45X от теории), т,кип. 142144 С (3 мм рт.ст,), Содержание ос30 новного вещества в продукте 81,5Х, а выход его от теории 36,6Х, По способу-прототипу бензилиден-1-ментон получить не удалось: масло, выделенное из реакционной .массы (т,кип, 45-60 С) (2 мм рт.ст.) представляет собой согласно данным газохроматографического анализа в основном смесь исходных реагентов, бензилиден — 1-ментон в измеримом количестве в ней не обнаружен, Пример 5. Получение 4-бромбензилиден- f-ментона, В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, помещают 2 г порошкообраз45 ного едкого кали и быстро вливают раствор 8,7 мл (0,05 моль) -менто(на и 9,2 г (0,05 моль) п-бромбенз альдегида в 30 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают

2,5 ч при 20-25 С, вливают в. 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл ук-. сусной кислоты, и оставляют на 12 ч.

Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают,, Про55 дукт очищают перекристаллизацией из этанола. Получают 7,7 г 4-бромбензилиден-f-- Måíòîíà (48Х от теоретического количества), представляю1098210 щего собой белые игольчатые кристаллы с т,пл. 102,5-103,5 С.

4-Бромбензилиден-f-ментон в литературе не описан, Данные элементного анализа, Найдено: Br-24,4

Вычислено для С, Н,,OBr: Br-24,87%.

Индивидуальность полученного продукта подтвержцена газохромато- I0 графическим анализом.

Строение 4-бромбензилиден-1 .-ментона подтверждено ИК-спектроскопически: со =1675 см, 11 =1611 см, 7 g,=1068 см (в таблетках KBr).

Оптическая активность продукта характеризуется величиной (аЦ йд о д

=-168,4 (в толуоле).

Пример 6. Получение 4-бромбензилиден- E-ìeíòîíà.

Синтез проводят аналогично примеру 5, но в качестве растворителя берут 30 мл гексаметапола. Получают

6,44 г 4-бромбенэилиден-II-ментона (40 от теоретического количества), 25 т.пл. 102-103 С.

Пример 7. Получение 4-бромбенэилиден-1-ментона. Синтез проводят аналогично примеру 5, в качестве растворителя используют 30 мл ди-. З0 метилформамида, Выход 4 -бромбенэилиден-3-ментона 6,44 г (40 от теоретического количества), т.пл. 102,5103,5 С.

П р и и е р 8. Получение 4-бромбензилиден-f-ментона.

Синтез проводят аналогично примеру 5, в качестве растворителя используют 30 мл диметилацетамида, Получают

9,2 r 4-бромбензилиден-(-ментона 40 (57 от теоретического выхода) в виде белых игольчатых кристаллов с т.пл. 102,5-103,5 С.

Пример 9. Получение 4-хлорбензилиден-f-ментона, В двухгорлую 45 колбу, снабженную мешалкой, помещают

2 г порошкообразного едкого кали и быстро вносят раствор 8,7 мл ментона и 7,0 r п-хлорбензальдегида в 30мл гексаметапола. Реакционную смесь перемешивают в течение 4 ч, выливают в 300 мл ледяной воды, содержащей

2 мл уксусной кислоты, и оставляют на .12 ч, Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой и вод-5 но-ацетоновой смесью 2:1 (15 мл, сушат и очищают перекристаллиэацией иэ этилового спирта. Получают 6,2 г (45X от теоретического .выхода) 4-хлорбензилиденементона в виде серебристых пластинок с т.пл, 111,5.—

112 С.

4-Хлорбензилиден- Ьментон в литературе не описан.

Данные элементного анализа, Найдено . С Ь-1 2, 69

Вычислено для с,„н4,0с1: с1-12,82

Индивидуальность полученного вещества подтверждена газохроматографическим анализом.

Строение 4-хлорбензилиден-1;-ментона подтверждено ИК-спектроскопическими данными: %ca =1674 см, vq=g =

-/ 1

=1617 см, с у=1098 см (в таблетках KBr).

Оптическая активность продукта о характеризуется величиной (43 о

=--182,8 (в толуоле).

Пример 10, Получение 4-хлор- . бенэилиден- f-ментона, Синтез проводят аналогично примеру 9, в качестве растворителя применяют 30 мл диметилформамида. Получают 7,7 r 4-хлорбензилиден-1.-ментона (56X от теоретического выхода), т,пл. 111,5-112 С, с 1, =-181,9

Пример 11. Получение 4-метоксибензилиден-f-ментона.

В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, вносят 2 г порошкообразного едкого кали и быстро вливают раствор 6,05 мл (0,05 моль) анисового альдегида и 8,7 мл (0,05 моль 1 ментона в 20 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают при температуре 20-25 С в течение 2,5 ч, выливают в 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл концентрированной ук" сусной кислоты, и оставляют на 12 ч.

Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и 10 мл 50%-ного водного раствора ацетона, высушивают и перекристаллиэовывают из этанола.

Получают 6,9 r 4-метоксибензилиден— 1-ментона (51X от теоретического выхода), Белые кристаллы с т.пл.114-1155.

4-Метоксибензилиден-f-ментон получен впервые, Его состав подтверж.;. ден данными элементного анализа.

Найдено: С 79,12, Н 9,0, Вычислено для С, Н,О . С 79,41%, Н 8,82 ..

Индивидуальность полученного ве-. щества подтверждена гаэохроматографическим анализом, !

0982!О

Строение 4-метоксибензилиден- E-ментона подтверждено данными ИКспектроскопии: $cg =1675 с, 1с с =

=1601 см (в KBr).

Оптическая активность продукта характеризуется величиной Eog

=-284,6о (в толуоле), Пример 12, Получение 4 -oic( сихалкона. В двухгорлую колбу, снаб-, 1О женную мешалкой, помещают 2 г порошкообразного едкого кали и вносят раствор 2,72 r (0,02 моль) 4-оксиацето- фенона и 2,1 мл (0,02 моль)бензальдегида в 25 мл диметилсульфоксида.

Реакционную смесь перемешивают при о

20-25 С в течение 5 ч, выливают в

300 мл.ледяной воды, содержащей 2 мл концентрированной уксусной кислоты, оставляют на 12 ч, после чего осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат и перекриеталлизуют из этанольно-водной смеси (4:1). Получают

3,2 г 4 -оксихалкона (71% от теоретиI ческого выхода) в виде светло-желтых 25 кристаллов с т.пл, 174,5-175 С. По способу прототипу выход 4 -ок-! сихалкона 53%, т.пл. 174,5 С, Пример 13. Получение 4 -диметиламинохалкона ° 30

В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, вносят 0,2 г порошкообраэного едкого кали и быстро приливают раствор 0,81 г (0,005 моль) 4-диметил аминоацетофенона и 0,5 мл (0,005 моль» бензальдегида в 25 мл диметилсульфоксида.

Реакционную смесь перемешивают при 20-25 С 4 ч, после чего продукт выделяют, как описано в примерах 9- 40

11. Полученный 4 -диметиламинохалкон очищают перекристаллиэацией из этанола. Получают 1,07 г (85% от теоретического выхода) 4 -диметиламино1 .халкона в виде .игольчатых желтых кристаллов с т.пл. 167.,5-!68 С.

По способу-прототипу выход 4 -ди-! метиламинохалкона составляет 50%, т.пл, 168 С.

II p и м е р 14. Получение 4,4—

-бис- (диметиламино)халкона.

0,81 r (0,005 моль,", 4-диметиламиноацетофенона и 0,75 г (0,005 моль) 4-диметиламинобенэальдегида растворяют в 25 мл диметилсульфоксида и вно- 55 сят раствор в колбу, в которую помещено 0,2 г порошкообразного КОН. Реакционную смесь перемешивают при

20-25 С 4 ч, . после чего продукт выделяют, как описано в примерах

9-11. Полученный 4,4 -бис(диметиламино)халкон очищают перекристаллиэацией из этанола, Получают 1,0 г (68% от теории) 4,4 -бис(диметиламино)халкона в виде оранжевых кристаллов с т.пл. 157-158 С.

По способу-прототипу 4,4 -бис (диметиламино)халкон получен с выходом 20%, т.пл. 157 С.

Пример 15. Получение 4-фторбензилиден- 1-ментона8,7 мл (0,05 моль) (-ментона и

6,2 г (0,05 моль) 4-фторбензальдеги" да растворяют в 25 мл диметилсульфоксида, В колбу, снабженную мешалкой, быстро вносят в 2 г измельченного едкого кали и вливают раствор реаген" .тов. Реакционную массу перемешивао ют 2 ч при 20-25 С, после чего выливают в 300 мл ледяной воды, .содержащей 2 мл уксусной кислоты, и оставляют на 12 ч, Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и 20 мл охлажденного гексана и высу- шивают, Продукт очищают перекристаллиэацией из этанола, Получают 6,4 r

4-фторбенэилиден-f-ментона (49X от теоретического количества) в виде белых игольчатых кристаллов с т.пл, 107-107 5 С, 4-Фторбенэилиден-f-ментон в лите- ратуре не описан, Данные элементного анализа.

Найдено: F 7,48%

Вычислено для СцН,ОР: 7,30%.

Индивидуальность полученного продукта подтверждена газохроматическим анализом.

Строение 4-фторбензилиден-f. †ìåíтона подтверждено ИК-спектроскопи-, чески: 3со =1674 см, Ucc=1619 см, с р=1221 см (в таблетках КВг), П р-и м е р 16, Получение 4-фторбенэилиден-.f-ìåíòîíà. Синтез проводят, как описано в примере 15, однако в качестве растворителя примеряют 20 мл гексаметапола, а перемешивание при комнатной температуре продолжают 3 ч. Получено 4,6 r продукта (35% от теоретического количества) с т.пл. 106-107,5 С. Характеристики а полученного продукта аналогичны ука эанным в примере 15.

1098210

- тотипа (бензилиден — ментон); дает возможность получить новые, не описанные в литературе 4-галоген- или

4-метокси-эамещенные бензилиден-f.-ментоны, псвышает выход g P-ненас сыщенных кетонов,ряда халимона содержащих электронодонорные заместители -ОН, Н(СН ) -группы, на 20-50%, Таким образом, предлагаемый способ по сраВнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества.

Способ позволяет с удовлетворительным выходой получать о(, -ненасы. щенные кетоны, которые не могут быть синтезированы при использовании проРедактор О.Юркова Техред O.Ñîïêî Корректор И.Эрдейи

Тираж 379 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3418/3

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4