Способ получения 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты

 

Изобретение относится к аминокислотам , в частности к получению 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты (АЦК), которая используется в качестве фитогормонального регулятора роста растений. Повьшение выхода АЦК достигается использованием определенной последовательности стадий процесса. Получение АЦК ведут алкилированием диэтилового эфира малоновой кислоты 1,2-дибромэтанолом в диметилформамиде в присутствии углекислого калия. Полученный эфир циклопропан- 1,4-дикарбоновой кислоты подвергают щелочному омылению с последующим аммонолизом с получением моноамида циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты, которьш затем обрабатьгоают КОН и гипобромидом натрия с получением целевого АЦК. Способ позволяет повысить . выход АЦК с 33 до 55%. (Л JS X) 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (б1) 4 С 07 С 101/36

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3886907/31-04 (22) 18.04.85 (46) 30.05.87. Бюл. В 20 (71) Институт элементорганических соединений им. Л.Н. Несмеянова (72) Ю.А. Давидович, М.И. Штильман и М.Я. Корнаков (53) 547.466. 1(088.8) (56) Штильман В.В., Давидович Ю.А.

Корнаков M.ß. О синтезе, выделении и очистке 1-циклопропан-1-карбоновой кислоты. Рук.деп. ВИНИТИ N- 135685.

The Influence of Substituents on the

Formation and Stability of Hetегоcyclik compounds. Part 1. — J. Chem.

Soc. 1922, v. 121, р. 117. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-АМИНОЦИКЛОПРОПАН-1-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к аминокислотам, в частности к получению

1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты (АЦК), которая используется в качестве фитогормонального регулятора роста растений. Повышение выхода

АЦК достигается использованием определенной последовательности стадий процесса. Получение АЦК ведут алкилированием диэтилового эфира малоновой кислоты 1,2-дибромэтанолом в диметилформамиде в присутствии углекислого калия. Полученныи эфир циклопропан1,4-дикарбоновой кислоты подвергают щелочному омылению с последующим аммонолизом с получением моноамида циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты, который затем обрабатывают КОН и гипобромидом натрия с получением целевого АЦК. Способ позволяет повысить выход АЦК с 33 до 55Х.

1313851

Изобретение относится к органической химии, конкретно к получению

1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты, которая используется в качестве фитогормонального регулятора роста растений.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта за счет проведения, в определенной последовательности алкилирования, щелоч- 10 ного омыления аммонолиза, обработки гипобромида натрия.

Пример 1. Смесь 27,3 г (0,17 моль) диэтилового эфира мало- 15 новой кислоты, 39,6 r (0,21 моль)

1,2-дибромэтана, 60 r (0,43 моль)

К СО и 300 мл ДМФА перемешивают при а э

95 С в течение 10 ч. Реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают, к 20 фильтрату добавляют 300 мл воды и водную фазу экстрагируют 3 <30 мл серным .эфиром и 5. 30 мл этилацетатом.

Органическую фазу сушат сульфатом натрия, осушитель отделяют, отгоняют растворитель, а оставшуюся подвижную жидкость перегоняют, собирают фракцию с т.кип. 108 С (20мм рт.ст.).

Получают 28,62 г (0,15 моль), (90 ) диэтилового эфира циклопропан-1, 1- 30 дикарбоновой кислоты.

Вычислено, : С 58,00, Н 7,53.

С Н,О, Найдено, %: С 57,77, Н 7,60 п и = 1,4320.

К раствору 20 r (0,11 моль) диэтиловоro эфира циклопропан-1,дикарбоновой кислоты в 150 мл этилового спирта добавляют раствор 8,45 r (0,15 моль) КОН в 50 мл Н О и переме- 40 шивают полученную смесь при комнатной температуре 36 ч. Затем отгоняют спирт, водную фазу промывают эфиром

3(25 мл, подкисляют НС 1 до рН 1 и декантируют образовавшийся органический слой, а водную фазу экстрагируют

3. 25 мл этилацетатом. Органическую фазу после декантирования и экстракт этилацетата объединяют, отгоняют этилацетат. Остаток растворяют в эти- 0 ловом спирте, насыщают при охлаждении аммиаком и оставляют при комнатной температуре. Через 48 ч отгоняют этиловый спирт и аммиак, а остаток промывают эфиром и смешивают с охлаж- 55 денным до -5 С раствором гипобромио да натрия, полученным из 14, 1 r (0,35 моль) NaOH и 12;7 г (0,075 моль) брома.

После этого к реакционной смеси добавляют 12 „3 г (0,31 MQJIb) NaOH о и повышают температуру до 80 С в течение 30 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, добавляют

7 мл 36%-ного раствора бисульфита натрия и нейтрализуют соляной кислотой до рН 6. Целевую аминокислоту выделяют хроматографией на колонке с использованием сульфокатионита КУ-2 по общепринятой методике ° Получают 6,1 г (0,06 моль) 1-аминоциклопропан-1карбоновой кислоты с выходом 55 . в пересчете на диэтиловый эфир малоноо вой кислоты. Т.пл, 246-248 С (разлаг.).

Пример 2. Получение целевого продукта с постадийным выделением промежуточных соединений.

1. Смесь 27,3 и (0,17 моль) диэтилового эфира малоновой кислоты, 39,6 г (0,21 моль) 1,2-дибромэтана, 60 г (0,43 моль) К,СОэ и 300 мл диметилформамида перемешивают при 90-95 С в течение 10 ч. Реакционную смесь охлаждают, фильтруют, к фильтрату добавляют 300 мл воды и водную фазу экстрагируют 3 .30 мл эфиром и 5 30 мл этилацетатом. Органическую фазу объединяют, сушат, отгоняют растворители, а остаток перегоняют, собирая фракцию с т.кип. 108 С (20мм рт,ст.)..

Получают 28,,62 г (0,15 моль, 90 ) диэтилового эфира циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты.

2. К раствору 20,4 г (0,11 моль) диэтилового эфира циклопропан-1,1дикарбоновой кислоты в 150 мл этилового спирта добавляют раствор, 8,45 г (0,15 моль) КОН в 50 мл воды и пере- ° мешивают раствор 36 ч при комнатной температуре„ Затем отгоняют этиловый спирт, а водную фазу экстрагируют эфиром, подкисляют НС1 до рН 1 и декантируют образовавшийся органический слой,, а водную фазу экстрагируют этилацетатом. Органические фазы после декантации и экстракции этилацетатом объединяют, отгоняют этилацетат, а оставшийся продукт, представляющий собой моноэтиловый эфир циклопропан-1,i-дикарбоновой кислоты, используют в дальнейших превращениях.

Выход-15,46 r (89,3 ).

3. 14,22 г моноэтилового. эфира циклопропан-1,.1-карбоновой кислоты растворяют в этиловом спирте и раствор насыщают при охлаждении аммиаком.

1313851

Формула изобретения

Составитель В.Одинцова

Техред А.Кравчук

Редактор M.Êåëåìåø

Корректор И. Эрдейи

Заказ 2179/25 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Через 48 ч отгоняют летучие, а образовавшееся кристаллическое вещество, представляющее собой аммонийную соль моноамида циклопропан-i 1-дикарбоновой кислоты, промывают этилацетатом, эфиром и сушат в вакууме. Выход

10,95 r (83,3 ).

4. 10,95 г (0,075 моль) продукта п.3 растворяют в 60 мл воды и смешивают с 20 мл 15 .-ного раствора NaOH. 10

Реакционную смесь вакуумируют и смешивают с охлажденным раствором гипобромида натрия, полученного из

16,0 r (0,4 моль) NaOH и 13,26 r (0,083 моль) брома. После этого к ре- 15 акционной смеси добавляют еще 10,0 r (0,25 моль) NaOH и повьппают темперао туру до 80 С. Затем раствор охлаждают, добавляют 10 мл 36%-ного раствора бисульфита натрия и нейтрализуют. 20

Целевую аминокислоту выделяют ионообменной хроматографией с использованием сульфокатионита КУ-2 по общепринятой методике. Выход 5,48 г (72 4 ). Т.пл. 246-248 С (разлаг.).

Суммарный выход в расчете на исходный диэтиловый эфир малоновой кислоты по примеру 2 составляет 48,5 :

Для удобства вместо насыщения аммиаком моноэтилового эфира цикло- 30 пропан-1-дикарбоновой кислоты можно использовать 25 -ный раствор аммиака.

Как видно из приведенных примеров предложенный способ позволяет повысить выход целевого продукта с 33 до 55% и упростить процесс за счет исключения использования алкоголятов натрия и метанола, работа с которым требует повышенной предосторожности.

При этом выход повышается как при проведении процесса без выделения промежуточных продуктов, так и с выделением.

Спбсоб получения i-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты путем алкилирования диэтилового эфира малоновой кислоты 1,2-дибромэтаном в диметилформамиде в присутствии углекислого калия с использованием аммонолиза, обработки едким кали и бромсодержащим соединением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, полученный после алкилирования диэтиловый эфир циклопропан- 1,1-дикарбоновой кислоты подвергают щелочному омылению, последующему аммонолизу с получением моноамида циклопропан-1,1дикарбоновой кислоты, который затем обрабатывают гипобромидом натрия с получением целевого продукта.