Способ получения альфа-циклотиенонов-1 из омега-хлорилалкил- (альфа-тиенил) -кетонов

 

Ко 140432

Класс 12ц, 26

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 52

Я. Л. Гольдфарб, С. 3. Тайц и Л. И. Беленький

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ а-ЦИКЛОТИЕНОНОВ-1

Заявлено 12 декабря 1960 г. за № 688684/23-4 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 16 за 1961 г.

Схема синтеза о>-тиенилалкановых кислот из со-хлоралкановых кислот представляется следующими реакциями:

Известен способ ацилирования тиофена в а-положение хлорангидридом оз-хлор алкановой кислоты в присутствии SnC14 на примере хлорангидрида 9-хлорпеларгоновой кислоты.

Также известна методика внутримолекулярного ацилирования хлорангидридов оз-тиениалкановых кислот в гетерогенной среде в присутствии мелкораздробленного безводного А1С1з и последующей восстановительной десульфуризации образующихся а-циклотиенонов-1, скелетным никелем до макроциклических кетонов.

Предлагается способ получения макроциклических кетонов. Тиофен ацилируют в а-положение хлорангидридами ез-хлоралкановых кислот

В присутствии ЯпС14.

Образующиеся хлоралкилтиенилкетоны обрабатывают цианистым калием (натрием) или натрмалоновым эфиром и полученные промежуточные продукты восстанавливают гидразином с одновременным гидролизом в соответствующие î -тиенилалкановые кислоты; хлорангидриды оз-тиенилалкановых кислот внутримолекулярным ацилированием в присутствии частично гидролизованного эфирата хлористого алюминия превращают в а-циклотиеноны-1. № 140432

C ( + С(СО(СН,СН, I C( (1! > — СО(СН1> mc кс>(/ 5 (сн,(cooc, н,>, / (ан 1 (aoc н, ! - со(сн, >,„, сн(соос, ы, > ° НН. >I>I, НО (l((a> I KOH — со(сн,>,с(( a(>I, НН, НО ((> кон

-(сн,>,, соон .v> (СН, >,, СО ОН

5 (Vli

Таблица 1 о(-хлоралкил-(тиенил-2)-кетон, !1!

Хлорангндрид -хлоралкановой кислоты, II т. кип т. Пл. ) Выход 9о % т. кип.

81,5 — 85",!0 мм

87 — 89 /2 мм

113 — 5",1,5 мм 28 — 132 >О,?5 мм

110 — 116,О,(мм

132 — 34 0,3 мм

167 — 169,5 (1,5 мм

193 — 197 >! мм

38 — 39

28 — 30

23 — 25

39 — 40о

92 5оо

890оо

78,0;;

78,6% о>-хлоралкил-(тиенил-2)-кетоны (III) образуются с выходами порядка

80 — 90%. (о-тиенилалкановые кислоты (VI) получают без выделения продуктов малонового синтеза с выходом 50 — 75%.

Кислоты (V) можно получить как с выделением о>-цианалкил(тиенил-2) -кетонов (IV), выход которых колеблется от 80% до количественного, так и без выделения последних в чистом виде. Выход кислоты типа U составляет 75 — 80%. Общий выход циклоалкононов-1, считая на (о-тиенилалкановые кислоты, составляет 40 — 55% в зависимости от ,размера цикла.

Новым в предложении является получение (о-тиенилалкановых кислот из хлоралкилтиенилкетонов действием цианистого натрия или натрмалонового эфира с последующим восстановлением гидразином и гидролизом промежуточных продуктов синтеза (IV), а также проведение внутримолекулярного ацилирования хлорангидридов О>-тиенилалкановых кислот в присутствии частично гидролизованного эфирата хлористого алюминия, в результате чего существенно увеличивается выход целевых продуктов, по сравнению с ранее известным способом получения макроциклических кетонов, а также уменьшается выход побочных продуктов.

Пример 1. Получение (О-хлоралкил- (тиенил-2) -кетонов (111) .

К раствору смеси 0,1 моля хлорангидрида ((>-хлоралкановой кислоты (II) и 0,1 моля тиофена в 100 мл сухого бензола медленно при 3 — 5 и перемешивании прибавляют раствор О,! моля хлорного олова в 20 мл бензола, после чего без охлаждения перемешивают еще 1 час. Смесь разлагают 50 мл разбавленной соляной кислоты (1: 10 по объему) при температуре не выше 10, отделяют бензольный слой, промывают его водой, раствором соды и снова водой, бензол отгоняют, остаток перегоняют в вакууме.

Константы исходных веществ и продуктов реакции приведены в табл. 1.

X 140432

Таблица 2! ! ! !

»-тиенилалкановая кислота, Ч

»-цианалкил-(тиенил-2)-кетон. IV т. пл. выход ") выход т. пл. т. кип.

14,2 — 15,6

33 — 34

50,5 — 52,5

53 — 54,562 — 63=

161 — 166 0,03 мм

79;о

74 5оо

76,5 о

86,6%

98,5 о

93,5 о

200 — 205"0,1 мм

39,5 — 40,5 ) ВыхОды I!! -Тненн чалкановых кнс I!IT, (ан! н I!HI !(T! на (н- хлОЙа.чкнл- (тненил 2) -кетоны.

Пример 3. Получение со-тиенилалкановых кислот с нечетным числом углеродных атомов в алифатической цепи (VI). 0,1 моля со-хлоралкил-(тиенил-2)-кетона (III) кипятят 6 час в 100 мл абсолютного спирта в присутствии 2 — 3 г иодистого на рия с предварительно полученным натрмалоновым эфиром (0,12 г атома натрия и 0,15 моля малонового эфира) . Спирт отгоняют, смесь разбавляют водой и экстрагируют бензолом. Бензол и избыточный малоновый эфир отгоняют (в конце в вакууме водоструйного насоса), а остаток без выделения продукта обрабатывают гидразингидратом и едким кали в диэтиленгликоле так, как оп!исано в примере 2. Константы и выходы со-тиенилалкановых кислот типа VI приведены в таблице 3.

Таблица 3.

ы-тиенилалкановая кислота, VI т. кип. выход т. пл.

28 — 30

72,5%

5,5

165 -170 /0,05 л м

47 — 48,5

57,5 — 59 !

50%

П р и и е р 2. Получение со-тиенилалкановых кислот с четным числом углеродных атомов в алифатической цепи (V). Смесь 0,1 моля со-хлоралкил-(тиенил-2)-кето Ia (III) и 0,15 моля цианистого калия (натрия) кипятят 4 час в 100 л!л 80Ъо-ного водного эп!лцеллосольва (или метилцеллосольва) в присутствии 1 — 2 г бромистого калия (натрия), разбавляют тройным объемом воды, выпавший осадок со-цианалкил-(тиенил-2)кетона (IV) отфильтровывают и без дополнительной очистки подвергают восстановлению с одновременным гидролизом. Для этого неочищенный !

О-цианалкил-(тиенил-2)-кетон (0,1 моля) кипятят 2 — 3 час с гидразингидратом (0,36 моля) и едким кали (0,34 моля) в 200 мл диэтиленгликоля, затем отгоняют воду и гидразингидрат до температуры в мас:е

205 — 215 и кипятят 5 час при этой температуре. Смесь разбавляют водой, подкисляют и отфильтровывают кислоту. Если кислота выпадает в виде масла, ее экстрагируют эфиром или хлороформом и после удаления растворителя перегоняют.

Константы и выходы со-цианалкил- (тиенил-2) -кетонов и кислот типа V приведены в табл. 2. № 140432

Семикарбазон ! ввгхо:! т. пл. ! х-циклотиенон-! (1) т. пл. т. кип.

35 — 35,5

44,5 — 46,5

31 — 32 ! 88,5 — —: 89,5= (194 — . 96=

214 — 215!

49 — !52 ири 1 .нм !

28 — !32= при 0,05 мм .62 — 165 при 0,5 мл1

157 при 0,005 мм

53,6 „

53,2 оо

62,5,;

60 оо о) 225 — 226,5о

::-) В отличие от предыдущих случаев выход дан не на хлорангидрид, а на

13-тиенилтридскаповую кислоту.

Константы и выходы хлорангидридов, подвергавшихся циклизации, приведены в таблице 4а.

Способ получения хлорангидридов см. в авт. св. № 120841.

Таблиuà 4а

Хлорангидрид

Исходная -тиенилалкановая кислота (V или VI) т. кип. выход

92 оо !

9I оо

157 — 160 мм

154 — !55 0,2 мм

175 — 180",0,7 мм

10-тиенилкаприновая (А, m=4)

11 -тиенилундекановая (VI, m=-4)

12 -тиениллауриновая (Ъ, m=-5) 76%

13-тиенилтридекановая (Vl, m=5) . разлагается при перегонке в вакууме 02 мм

Пример 5. Восстановительная десульфуризация а-циклотиеночов-1.

Раствор 1 г а-циклотиенона-1 в 70 мл спирта, содержащего

15 — 20% ацетона, перемешивают при 25 — 35 с 3 — 5-кратным по весу

П,р и м е р 4. Внутримолекулярное ацилирование хлорангидридов со-тиенилалкановых кислот. В колбу прибора, описанного в авт. св. № 120841 от 3 октября 1958 г., помещают раствор 0,3 моля эфирата хлористого алюминия (т. кип. 105 /0,5 мм) в 300 мл абсолютного эфира, а в насадку для высокого разбавления — эквимолярное количество воды. При кипении эфира вода постепенно растворяется в эфире и попадает с током конденсата в раствор эфирата. По окончании растворения воды (примерно через 10 час) в реакционную колбу прибавляют

1,5 л сухого хлороформа, насадку и обратный холодильник заменяют колонкой с головкой полной конденсации и отбирают эфир до тех пор, пока температура в верху колонки не достигнет 60 — 61 . При этом выпадает мелкая взвесь катализатора. Затем вместо колонки вновь ставят насадку. с обратным холодильником и шприцевым датчиком для равномерной подачи раствора хлорангидрида. Раствор 0,015 — 0,03 моля хлорангидрида со-тиенилалкановой кислоты прибавляют со скоростью порядка 6.10 †— 8.10 — 4 моля в час и после обычной обработки (см. авт. св. № 120841). Получают соответствующие а-циклотиеноны-1 (I).

Константы и выходы продуктов циклизации приведены в таблице 4.

Таблица 4 № 140432 количеством скелетного никеля до отрицательной пробы на серу (около 2 час). После отделения скелетного никеля и удаления растворителя получают соответствующие многочисленные алициклические кетоны, характеристика которых приведена в таблице 5.

Таблица

Исходный циклотненон-1 и=

Семикарбазон т. пл.

Т. пл.

Выход

Продукт реакции

52 — 54

202, 5 -203, 5

184, 5 — 186, 5 178,5 — 180,5

85%

Ll,иклотетрадеканон

Циклопентадеканан (зкзальтон) . . 03,5-64

75%

62,5- 64

86%

Циклогексадеканон

Циклогептадеканон (дигидроцибетон) .

189, 5 — 191

61-63=

90%

Предмет изобретения

Редактор С. А. Барсуков Техред А. А. Кудрявицкая Корректор И. А. Шпынева

Подп. к печ. !2.IV-62 г, формат бум. 70)(108 /, Объем 0 44 изд л

Зак. 1203 Тираж 550 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер, д. 2/6.

Типография ЦБТИ Москва Петровка, 14.

Способ получения а-циклотиенонов-1 из оз-хлоралкил- (а-тиенил)кетонов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, к исходным добавляют цианистый натрий (калий), либо натрмалоновый эфир, и полученные промежуточные продукты восстанавливают, например, гидразином и гидролизуют, а хлорангидриды го-тиенилалкановых кислот переводят в а-циклотиеноны-1 внутримолекулярным ацилированием в присутствии частично гидролизованного эфирата хлористого алюминия.