1,1-диацетоксиалкан-4-оны в качестве промежуточных продуктов в синтезе 2-замещенных циклопент-2-енонов
Изобретение касается замещенных кетонов, в частности 1,1-диацетоксигептан-4-она, 1,1-диацетоксидодекан-4-она, 1,1-диацетокси-11-метоксикарбонилундекан-4-она - полупродуктов для синтеза 2-замещенных циклопент-2-енонов, используемых в парфюмерии в качестве отдушек и в пищевой промышленности в качестве вкусовых добавок. Цель - создание новых полупродуктов для указанного назначения. Синтез ведут ацетилированием соответствующего ненасыщенного альдегида до образования диацетата алканаля с последующим нагреванием его при 60°С и отгонкой избытка алканаля. Выход 70-95%. Получение 2-замещенных циклопент-2-енонов ведут альдольной конденсацией новых кетонов с получением 70-79%-ного выхода при конверсии исходных диацетатов более 90%. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (1) 1 С 07 С 69/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4265876/31-04 (22) 22.06.87 (46) 07.11.89. Бюл.У 41 (71) .Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского AH СССР (72) Ю.Н.Огибин, А.Н.Молоканов и Г.И.Никишин (53) 66.063.728(088.8) (56) Synthesis, 1986, К 3, р.212. (54) 1,1-ДИАЦЕТОКСИАПКАН-4-ОНЫ В КАЧЕСТВЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ В СИНТЕЗЕ 2-ЗАМЕ1цЕННЫХ ЦИКЛОПЕНТ-2-ЕНОНОВ (57) Изобретение касается замещенных кетонов, в частности 1,1-диацетоксигептан-4-она, l,l-диацетоксидодекан-4она, l,l-диацетокси-ll ìåòîêñèêàðáîИзобретение относится к органической химии и касается, в частности, l,l-диацетоксиалкан-4-онов формулы
R- СН2- С вЂ” СН2СН СН(ОАС) (Т) где R — н-алкил С y g или 6-метоксикарбонилгексил, являющиеся новыми промежуточными продуктами (синтонами) в синтезе 2-замещенных циклопент-2енонов, которые используются в качестве ключевых компонентов парфюмерных композиций, отдушек для мыла и косметики, вкусовых добавок в пищевой промышленности и при изготовлении корМоВ в животноводстве, а также являются полупродуктами в синтезе ,широкого круга других душистых веществ и отдушек, фармацевтических
„„SU,, 1520062 А 1 нилундекан-4-она — полупродуктов для синтеза 2-замещенных циклопент-2-. енонов, используемых в парфюмерии в качестве отдушек и в пищевой промышлен" ности в качестве вкусовых добавок.
Цель — создание новых полупродуктов для укаэанного назначения. Синтез ведут ацетилированием соответствующего ненасыщенного альдегида до образования диацетата аиканаля с последующим нагреванием его при 60 С и отгонкой избытка алканаля. Выход 70-95%. Получение 2-замещенных циклопент-2-енонов ведут альдольной конденсацией новых кетонов с получением 70-79%-ного выхода при конверсии исходных диацета- Я тов более 90%. 1 табл.! препаратов, простгландинов, I, химикатов для сельского хозяйства.
Цель изобретения — получение новых! промежуточных продуктов, позволяющих > ь упростить синтез 2-замещенных циклопент-2-енонов.
Синтез 1,1-диацетоксиалкан-4-онов выполняют следующим образом.
Акролеин смешивают при комнатной температуре с зквимолярным количеством уксусного ангидрида, прибавляют несколько капель треххлористого фосфора, реакционную массу перемешивают
4 ч, затем помещают в роторный испаритель, где упаривают легколетучие вещества и в остатке получают чистый диацетат акролеина, выход 90% ° К перемешиваемому в атмосфере азота о и нагретому до 60 С алканалю в течение 5 ч добавляют по каплям раствор диацетилпероксида (или другого ини1520062
= СНСН(ОАс)
RCH 50 циатора) и диацетата акролеина в алканале. Далее реакционную массу наО гренают 2 ч при 60 С,отгоняют от нее в вакууме избыток алканаля. В остатРС1з/20 С СН CHCHO + Ас Π— — — — СН Инициатор RCH CHO + СН = СНСН(ОАс) Общий в ых од 65-85% . Реакцию свободнорадикального присоединения эффективно инициируют органические пероксиды, соли металлов и другие свободнорадикальные инициаторы, в частности диацетилпероксид (ДАП) дибензоилпероксид (ДБП), триаце-20 тат марганца (ТАМ) и азоизобутиронитрил (АИБН), и проводят с использованием избытка алканаля (обычно 5-10-кратного), Лльдольную циклизацию полученных (I) в 2-замещенные циклопент-2-еноны RCH СОСН >СН СН (ОАс) 70-79% O 30 выполняют подобно циклизации 4-оксоалканалей или под действием водного раствора гидроокиси калия в двухфазной воднобензольной системе без выделения (f) из продукта реакции в чистом виде. Пример 1. К перемешиваемому и нагретому до 75 С бутаналю (30 r, 0,415 моль) в течение 5 ч добавляют раствор диацетилпероксида (11 ммоль) 40 и диацетата акролеина (15,8 r, 0,1 моль) в 30 г бутаналя, Далее реакционную массу нагревают 2 ч при 60 С.,отгоняют от нее избыток бутаналя и из остатка перегонкой в вакууме 45 выделяют 1,5 г непревращенного ДАА (конверсия 89%) и 16,6 г (80%) 1,1диацетоксигептан-4-она, который имеет следующие характеристики: т.кип. 106-108 С (0,7 мм), п 1,4352. Найдено, %: С 56,86; Н 7,86. Вычислено, %: С 57,39; Н 7,83. Спектр IIMP: 0,7 т (3H), 1,051,15 м (бН), 1,30-1,45 м (2Н), 1,87 с (6Н), 2,24т (2Н), 6,58т (1Н). Масс-спектр: 187 (1%), 173 (12), 55 145 (27), 129 (50), 128 (18) э 127 (55), 111 (55), 110 (38), 103 (12), 100 (24), 99 (28}, 86 (32), 85 (100), ке получают сырой 1,1.-диацетоксиалкан-4-он (1}, выход 70-95% (данные ГЖХ анализа) или н расчете на акролеин 65-85%., Синтез 2-этилциклопент-2-енона из l,l-диацетоксигептан-4-.она осуществляют следующим образом. 1,.1-Диацетоксигептан-4-он (11,5 r 50 ммоль) растворяют в 1 л бензола, нагревают (80ОC 1,5 ч) при интенсивном перемешивании с раствором 11,2 г (0,2 моль) КОН в 1 л насыщенного раствора КС1. Далее от охлажденной реакционной массы отделяют органический слой, промывают его разбавленной НС1, сушат, упаривают и из остатка перегонкой в вакууме выделяют 4,34 г (79%) 2-этилциклопент2-енона, т.кип. 8385 С (20 мм) Спектр ПМР: д, м.д. . 1,07 т (ЗН), 2,10-2,25 м (2Н), 2,35-2,41 м (2Н), 2,52-2,58 м (2Н), 7,3 м (1Н). Пример 2. К нагретому до 60 С и перемешиваемому нононалю (42 r, . 0,3 моль) в течение 6 ч добавляют раствор диацетата акролеина (15,8 r, 0,1 моль) в нононале (42 r) и из специального устройства дигидрат триацетата марганца ТАМ (3,2 r 12 ммоль). Последний добавляют небольшими порциями, при этом последующую порцию ТАМ вводят после того, как окрашеная им в коричневый цвет реакционная масса становится бесцветной, что свидетельствует о полном расходе на инициирование процесса введенной порции ТАМ. Далее реакционную массу нагревают 1 ч при 60 С, охлаждают, отфильтровывают от выпадающего в осадок диацетата марганца и от фильтрата перегонкой в. вакууме отделяют избыток нононаля и непревращенный ДАА (1,6 r, конверсия 90%). В остатке получают сы- рой l,l-диацетоксидодекан-4-он, выход 85% (данные ГЖХ анализа), который имеет т.кип. 158-160 С (1 мм), n g 1,4300. Спектр ПМР 8, м.д.: 0,87 т (ЗН), 1,20-1,70 м (14Н), 2,0 с (бН), 2,35 т (2Н), 2,45 т (2Н), 6,57 т (1Н), 1520062 Выход, мол.% Пример Значения R l,1-диацетокзамещенных циклопент2-енонон сиалкан— 4-она+ 79 74 80 (51) 85 (54) 95 (60) 1 3 Этил Гептил Октил 6-Метоксикарбонилгексил 70 (45) 70 Найдено, %: С 64,10,; Н 9,45. Вычислено, %: С 64,00; Н 9,33. Полученный продукт, содержащий 25 ммоль l,l-диацетоксидодекан-4-она. растворяют в 1 л 0,3 М метанольного раствора метилата натрия и перемешивают 5 ч при 20 С. Далее реакционную массу нейтрализуют конц. НС1, упаривают до объема 100 мл, добавляют 10 300 мл воды и экстрагируют этилацетатом, экстракт сушат и упаривают. Hs остатка хроматографией на силикагеле вьщеляют 3,3 r (74%) 2-гептилциклопент2-енона. 15 Спектр ПМР: 0,88 т (ЗН), 1,201,35 м (8Н), 1,40-1,53 м (2Н), 2,052,60 м (6Н), 7,3 м (1Н). Пример 3. Аналогично примеру 20 1 из деканаля и диацетата акролеина получен сырой l,l-диацетокситридекан4-он, выход 95% (данные ГЖХ анализа Ъ остатка). 1 25 Продукт имеет следующие характеристики: для l,l-диацетоксидодекан-4она (примеры 2 и 3) т.кип. 158-160 С (1 Мм), и 1,4300. Найдено, %: С 64,10; Н 9,45. Вычислено, %: С 64,00; Н 9,33. Спектр ПИР: 0,85 т (ЗН), 1,151,45 м (14Н), 1,98 с (6Н), 2,202,45 м (4Н), 6,57 т (1Н) ° ЭтОт прОдукт (1 ммОль) Циклизуют 35 налогично 1,1-диацетоксидодекан-4ну (пример 2) в 2-октилциклопент-2нон, выход 74%. его спектр ПМР подобен спектру 2"гептил-циклопент-2енона. 40 Пример 4. Аналогично примеру 2 из 8-метоксикарбонилоктаналя и диацетата акролеина получают сырой l,l-диацетокси-ll-метоксикарбонилундекан-4-он, выход 70% (данные ГЖХ анализа) ° Этот продукт (18,5 ммоль) циклизуют подобно l,l-диацетоксидодекан4-ону в 2-(6-метоксикарбонилгексил) циклопент-2-енон, выход 70%. Спектр IIMP: 1,3-1,5 м (8Н), 2,02,4 м (8Н), 3,6 с (ЗН), 7,3 м (1Н). Спектр С ЯМР: 13,83 (СНз)» 20,47, 22,49, 23,89, 27,04, 29,10, 29,25 и 31,71 (СН )» 39,95 и 42,82 (СН С-О) 89,87 (АсОСНОАс), 188,59 (СОО)» 208,72 (С.=О). Данные, полученные в примерах 1-4, сведены в таблицу. В расчете на превращенный диацетат акролеина, в скобках в расчете на акролеин, конверсия диацетата более 90% Применение l,l-диацетоксиалкан-4онов в качестве полупродуктов для синтеза 2-замещенных циклопент-2енов по сравнению с известными для этой цели 4-оксоналями обеспечивает следующие преимущества: их способ получения на две стадии короче и существенно более прост, обеспечивает на 25-45% более высокий выход полупродукта в расчете на акролеин, исключает применение нетоварных исходных продуктов (хлорангидридов алкановых кислот), весьма трудоемких и пожароопасныхопера ций,связанных сиспользованием реактивов Гриньяра, которые требуют больших количеств абсолютно сухих растворителей (ТГФ, диэтиловый эфир). Таким образом, введение в химическую практику l,l-диацетоксиалкан-4онов в качестве новых промежуточных продуктов в синтезе 2-замещенных циклопент-2-енонов открывает новый прогрессивный подход к этим практически важным органическим соединениям. Формула изобретения 1,1-Диацетоксиалкан-4-оны общей формулы R-СН2 — С вЂ” СН СН СН(ОАС1 где R — н-алкил С,, . 6-метоксикарбонилгексил, в качестве промежуточных продуктов в синтезе 2-замещенных циклопент-2-енонов.
