Способ получения 5-бромпентановой кислоты

Авторы патента:

C07C53/19 - кислоты, содержащие три или более атома углерода

C07C51/31 - циклических соединений с расщеплением циклов

Изобретение касается карбоновых кислот, в частности получения 5-бромпентановой кислоты, применяемой в тонком органическом синтезе. Цель - повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Последний ведут окислением циклопентанона с помощью H 2O 2 при 0-30°С и молярном соотношении реагентов 1:(4-7) с последующей обработкой реакционной массы солью меди (2+) и бромидом щелочного металла при рН 1,7-3,5 и 5-30°С. Молярное соотношение циклопентанона, соли меди и бромида=1:(0,05-1):(1:2,5). Эти условия повышают выход целевой кислоты с 45-52 до 61-69% и упрощают процесс за счет исключения НВч, метанола(растворителя). 1 табл.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

С 07 С 51/31, 53/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbfTHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4617707/31-04 (22) 07.12.88 (46) 23.09.90. Бюл. У 35 (71) Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского (72) Г.И.Никишин, Е.К.Старостин, А.В .Александров и В .В. Гущин (53) 547 .464 .3 .07 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1268565, кл . С 07 С 51/31, опублик.

07.11.86. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-БРОМПЕНТАНОВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается карбоновых кислот, в частности получения 5-бромИзобретение относится к органической химии, в частности к способу получения 5-бромпентановой кислоты, которая находит применение в тонком органическом синтезе.

Целью изобретения является упрощение процесса, уменьшение его взрывоопасности и увеличение выхода целевого продукта.

Пример 1. К 50 4 г циклопентанона (0,6 моль) при перемешивании добавляют при 20 С 450 мл 31Х-ной водной (пергидроль) перекиси водорода (4,1 моль). Молярное соотношение циклопентаHoH:ïåðåêè(.ü водорода 1:6,8.

Через 12 ч полученный раствор прикапывают при перемешивании к раствору

30 г СиВг, 4Н О (0,1 моль) и 100 г

KBr (0,84 моль) в .300 мп воды, поддерживая температуру реакционной массы 15 С и рН среды 2,6 добавлением в ходе реакции бромистоводородной

2 пентановой кислоты, применяемой в тонком органическом синтезе. ЦельвЂ” повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Последний ведут окислением циклопентанона с помощью

Н О при 0-30 С и молярном соотношении реагентов 1:(4-7) с последующей обработкой реакционной массы солью меди (2+) и бромидом щелочного металла при рН 1,7-3,5 и 5-30 С. Молярное соотношение циклоп нтанона, соли меди и бромида 1:(0,05-1):(1-2,5) . Эти условия повьппают выход целевой кислоты с 45-52 до 61-69Х и упрощают процесс за счет исключения НВг, метанола (растворителя). 1 табл, кислоты (всего добавлено 2 5 мл 20%ной HBr).

После окончания прикапывания реакционную массу перемешивают 30 мин, подкисляют бромистоводородной кислотой до рН -2 и экстрагируют эфиром (3x100 мл). Эфирные экстракты объединяют, сушат MgSO и отгоняют на роторном испарителе под вакуумом растворитель и непрореагировавший циклопентанон (20,7 г; 0,2 моль) . Остаток о промывают 10 мл охлажденного до 0"5 С гексана и получают 46,6 г 5-бромпентановой кислоты (чистота 95% по данным ГЖХ).

Выход 5-бромпентановой кислоты

69Х от теоретического на прореагировавший циклопентанан.

Пример ы 2-6. Проводят аналогично примеру 1.

Условия проведения и выход 5-бромпентановой кислоты приведены в таб1594169

При мер

Иолярное соотношение рН среды

Бромид щелочного

Соль меди

Темпе- ТемпеВыход

5-бромпентановой ратура окисратура обработки металления, С кислоты

7 от теола оксидата, QC

f ретического

KBr 20

NaBr . 30

KBr 0

NaBr 10

KBr 20

KBr 17

2,6 Cudr2,5 СиВг

1,7 СиЗО

3,5 . CuBr

3,2 Cu(NO )

2,9 Cu(OAc)

3,1 CuBrq

1:6,8:0,17: 1,4

1:7,0:0,17:2,5

1:4,0:0,05:1

1:5,0:1:2,0

1:6,8:0,1:1,8

1:6,8:0,1:2,2

1:3:0,17:1,4

5 6

49 лице. Чистота получаемой 5-бромпентановой кислоты составляет 957 во всех опытах.

Пример ы 7-10 (сравнитель5 ные). Подтверждают выбранные интервалы молярного соотношения реагентов, рН среды и температуры.

Как видно из таблицы использованиеболее чем 7-кратного избытка Н О и более чем 2,5-кратного избытка бромида щелочного металла (пример 8) нецелесообразно, поскольку не приводит к увеличению выхода целевого продук"; та. Проведение окисления при темпера- 15 туре ниже 0 С и обработка реакционной массы раствором соли меди и бромида щелочного металла при температуре ниже 5 С затруднено, так как в этих о условиях реакционная смесь перестает быть гомогенной.

Пример 11 (сравнительный) .

Проводят аналогично примеру 1, но при известном молярном соотношении циклопентанон:Н 0 1:1,5. Выход це- 25 левого продукта при этом резко падает до 19Х.

Пример 12 (сравнительный).

Проводят аналогично примеру 1, но при окисле и цопентапона й20 1 до- 30 полнительно вводят 1,5 г концентрированной HBr (т.е., как в известном способе, молярное соотношение циклопентанон:HBr 1:0,05). При выделении целевого продукта отгонкой растворителя и непрореагировавшего циклопентанона происходит сильный выброс, что характерно для разложения циклических пероксидов циклопентанона.

В этих условиях (т.е. когда при мо- 40 .лярном соотношении циклопентанон Н О.

1:4-7 реакционная масса еще и подкисЦиклопентанон: Н 0 :соль меди : бромид щелочного металла ляется HBr как в известном способе процесс окисления циклопентанона перекисью водорода происходит преимущественно в сторону образования цйклических пероксидов, что делает его взрывоопасным.

Предлагаемый способ получения 5бромпентановой кислоты позволяет увеличить выход целевого продукта до 61-69Х (в известном способе 4552X) и упростить процесс (исключение катализатора вЂ” бромистоводородной кислоты, и растворителя вЂ” метанола) за счет проведения процесса при молярных соотношениях циклопентанон : Н О,, отличных от известных (в т.g. по известному способу), а, также лри рН среды 1,7-3,5.

Формула изобретения

Способ получения 5-бромпентановой кислоты. путем окисления циклопентанона перекисью водорода при 0-30 С с последующей обработкой реакционной массы солью двухвалентной меди и бромидом щелочного металла при температуо ре 5-30 С и молярном соотношении циклопентанон:соль двухвалентной меди:

:бромид щелочного металла 1:(0,05-1):

:(1-2,5), о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, уменьшения его взрывоопасности и увеличения выхода целевого продукта, окисление циклопентанона перекисью водорода ведут при молярном соотношении циклопентанон:перекись водорода

1:(4-7), а последующую обработку реакционной массы солью двухвалентной меди и бромидом щелочного металла проводят при рН среды 1,7-3,5.

1594169

Продолжение таблицы

При мер

Молярное соотношение рН среды

ТемпеСоль меди кислоты

7. от теометалления, С оксила ретичес- : кого дата, Qc

Выход 5-бромпентановой кислоты приведен с учетом чистоты в Ж от теории из расчета на прореагировавший циклопентанон .

Составитель Е.Уткина

Редактор Н.Гунько Техред М.Ходанич

Корректор М.Максимишинец

Заказ 2812 Тираж 342 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

Циклопентанон г Н. 0: соль меди : бромид щелочного металла

1:8:0,18:3,5

1:7:1,3:0,8

1:7:0,04:1,5

1:1,5:0,25:2,0

1:6,8:0,17:1,4

3,4

2,8

2,2

2,4

1,7

CuBr

Си804

Си(ОАс)

CuBr

СиВг Еромид щелоч". ного

NaBr

KBr

КВг

KBr

Температура окис20

20 ратура обработки

Выход

5-бромпентановой

Изобретение относится к галогензамещенным карбоновым кислотам, конкретно к ei ,-дихлорпропионовой кислоте (ДХПК), используемой для синтеза различных мономерных и полимерных продуктов