Способ получения (индолил-3)-гамма-масляной кислоты

 

№ 119189

Класс 12р, 2

СССР

Ф. 4 "„- f ß „ 03 д:, 1

I ". Тй 110- Я1;111, -,;;-„ „„,,ф::.": 1 535_#_kuЦ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. П. Терентьев, Н. А. Дзбановский и Е. М. Уринович

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (ИНДОЛИЛ-3)-;-МАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ

Заявлено 1 октября 1958 г. за № 608640/23 в Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 8 за 1959 г.

Применение стимуляторов роста растений имеет большое народнохозяйственное значение, в связи с чем наличие. различных методов синтеза стимуляторов из доступного сырья представляет значительный практический интерес. Одним из наиболее эффективных стимуляторов корнеобразования, значительно превосходящим гетероауксин, является (индолил-3) -; -масляная кислота (ИМК) .

Как показано работами советских и зарубежных исследователей, ИМК с успехом применяется при черенковании даже таких растений, на которые гетероауксин почти не влияет, как например хвойных пород, декоративных и технических и в особенности плодово-ягодных (некоторые сорта яблони, вишни и груши).

OcH0BHbIM препятствием для внедрения (индолил-3) - ", -масляной кислоты в практику растениеводства является отсутствие методов синтеза, пригодных для промышленного использования, так как одни из них, основанные на индольной циклизации (по реакции Фишера), являются многостадийными и очень трудоемкими. Другие же методы, основанные на использовании индола, являются более простыми, но также почти не имеют практического значения из-за трудной доступности исходного сырья, которым является не и идол, а вторая компонента, требующая для введения в молекулу индола трехчленной цепочки с карбоксильной группой, т. е. остатка Н-масляной кислоты.

К числу таких методов относится метод взаимодействия индолил магний-иодида с бутиролактоном, который в настоящее время не производится, или реакция взаимодействия индолил магний-иодида с Т-хлорбутиронитрилом, так как для синтеза последнего требуется также не выпускающийся в настоящее время, триметиленхлорбромид.

Разработан новый способ получения (индолил-3)- т --масляной кислоты из индола, при котором, с целью расширения сырьевой базы, на индолил магний-галогинид действуют янтарным ангидридом в среде аниN 119189 зола и полученную ;-кето -";-(индолил-3)-масляную кислоту восстанавливают избытком цинка в присутствии соляной кислоты.

П ример A. Получение кетокислоты. Реакция протекает по схеме:

COCH,CH,СООМцХ ОСН,СН,СООН сн.соон

В сухую трехгорлую круглодонную колбу емкость 500 мл, снабженную мешалкой с затвором, обратным шариковым холодильником и капельной воронкой, помещают 5 г магниевой стружки и 50 мл анизола и затем медленно приливают в течение 1,5 — 2-х час. 34 г иодистого этила. Смесь заметно разогревается (до 40 — 50 ) и магний постепенно переходит в раствор. По окончании прибавления иодистого этила обычно остается немного нерастворенного магния; для полноты реакции смесь нагревают на водяной бане при 60 — 70 и медленно вращающейся мешалке еще 1,5 — 2 час. до полного растворения магния, В полученный этил магний-иодид при охлаждении в ледяной воде вводят по каплям (23 г) раствора индола в 50 мл анизола в течение 30 мин. при хорошем перемешивании. После прибавления индола смесь перемешивают при комнатной температуре еще 15 — 20 мин. до прекращения выделения пузырьков газа (этана) и затем нагревают 15 — 20 мин. при 60 — 70.

K приготовленному раствору индолил магний-иодида, охлажденному до комнатной температуры, быстро (в течение 3 — 5 мин.) приливают горячий 20 г раствора янтарного ангидрида в 100 мл анизола.

При этом тотчас же образуется желто-оранжевая загустевшая масса комплекса, которая при хорошем перемешивании (около

200 об/мин.) быстро рассыпается в мелкий порошок; температура в реакционной смеси повышается до 100 — 110 и держится в этих пределах примерно 10 мин. Оранжево-желтый осадок в течение 5 — 10 мин. приобретает кирпично красный цвет.

Затем реакционную смесь нагревают для полноты реакции 2 час. на кипящей бане при энергичном перемешивании. Для разложения магниевого комплекса к смеси приливают разбавленную уксусную кислоту (28 ял ледяной или 32 мл 80%-ной в 150 мл воды), смесь перемешивают в течение 2-х час. при охлаждении водой. Выделившуюся кетокислоту отфильтровывают, тщательно отжимают и промывают несколько раз водой. Фильтрат переносят в делительную воронку, где довольно быстро отделяется анизольный слой, из которого анизол может быть легко и с хорошим выходом регенерирован.

После высушивания на воздухе или в сушильном шкафу при 50 — 60 кетокислота имеет т. пл. 195 — 197. Выход — 28,7 г, что составляет 67,6% от теоретического (считая на индол). Перед восстановлением продукт подвергают щелочному переосаждению и обработке активированным углем. Т. пл. 220 . Выход, считая на исходный индол,— 54%. № 119189

Реакция может быть проведена по аналогичной схе»е при замене иодистого этила бромистым этилом.

Б. Восстановление кетокислоты в (индолил-3)- ",-масляную кислоту.

Реакция протекает по схеме:

СОСН,СН,СООН Ф

+ 2н

Н СН,СН,СОО Н

+ Н,О

NH ":) амальгамирование производят 5-минутным взбалтыванием цинковой пыли с раствором 1,5 г сулемы в 25 — 30 мл воды, после чего раствор сулемы сливают с осадка цинковой пыли дека тацией. Вместо готовой сулемы часто употребляют ее раствор, приготовленный из 1,3 г окиси ртути, 2 ял концентрированной соляной кислоты и 25 мл воды.

К 20 г цинковой пыли (амальгамированной) "), находящейся в трехгорлой круглодонной колбе емк. 50 мл, снабженной мешалкой с затвором, обратным шариковым холодильником и капельной воронкой, приливают раствор 8 г кетокислоты (т. пл. 218 — 220 ) в 150 мл чистого бутанола. Смесь нагревают до кипения при хорошем перемешивании (150 — 200 об/мин.) и медленно прибавляют по каплям 32 мл соляной кислоты (уд. в. 1,19) (2: 1) в течение 2,5 — 3 час. Смесь нагревают еще

30 — 40 мин. и реакцию на этом заканчивают. По охлаждении избыточную цинковую пыль отфильтровывают, промывают водой и после высушивания взвешивают; вес ее обычно составлял 8 — 9 г, следовательно, в реакцию вступает 11 — 12 г (вычисленное количество 4,8 г) на 8 г кетокислоты. Фильтрат переносят в делительную воронку, нижний слой — раствор хлористого цинка — отделяют от верхнего — бутанольного раствора.

Последний промывают 2 раза небольшим количеством воды и перерабатывают следующим образом: бутанольный раствор ИМК помещают в прибор для перегонки с паром, смешивают с 100 мл 20%-ного раствора едкого патра и через смесь пропускают водяной пар до полной отгонки бутанола. Оставшийся щелочный раствор, обычно содержащий небольшое количество бурого хлопьевидного осадка, нагревают до кипения с углем (5 — 10 мин.) и фильтруют. Фильтрат охлаждают до 0 — 5 и подкисляют разбавленной соляной кислотой следующим образом: прибавляют 5 — 10 капель фенолфталеина и осторожно приливают соляную кислоту (2: 1) до нейтральной реакции. Затем медленно при перемешивании прибавляют соляную кислоту, разбавленную 1: 2, до отчетливо кислой реакции на конго. Выделяется мелкокристаллический осадок кремового цвета; смесь выдерживают 2 час. при 0 — 2 и затем фильтруют. Осадок после отжимания на воронке промывают несколько раз холодной водой до удаления соляной кислоты в промывных водах и затем высушивают сначала на воздухе, а потом в эксикаторе Выход технического продукта 4,5 — 5,2 г, что составляет 60 — 69% от теории. 5Келтовато-розовый или кремовый порошок, т. пл. 118 .

Для очистки технический продукт перекристаллизовывают из бензола и получают 4,05 г чистой (индолил-3)-.(-масляной кислоты с т. пл.

123 — 124, что соответствует выходу в 54% от теории, считая на кетокислоту.

Данный метод имеет ту особенность, что в течение восстанозления и даже после его окончания в реакционной смеси должен быть определенный избыток цинковой пыли. При несоблюдении этого условия выхо№ 119189

Предмет изобретения

Способ получения (индолил-3)- т -масляной килоты из индола, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы, на индолил магний-галогенид действуют янтарным ангидридом в среде анизола и полученную т-кето- т-(индолил-3)-масляную кислоту восстанавливают избытком цинка в присутствии соляной кислоты

Комитет но делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина Гр. 51.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 и. л. Зак. 4434

Подп. к печ. ЗХ111-59 г.

Тираж 610 Цена 50коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14. ды ИМК резко снижаются, а в случае применения бс.,ьшего избытка цинка и соляной кислоты (как обычно принято в восстановлении по.

Клеменсену) ИМК вообще не удается выделить из реакционной смеси.