Способ получения 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов

Авторы патента:

Джемилев Усеин Меметович (RU)

Саламатина Татьяна Петровна (RU)

Хафизова Лейла Османовна (RU)

Голикова Майя Тимофеевна (RU)

Ибрагимов Асхат Габдрахманович (RU)

Кунакова Райхана Валиулловна (RU)

Гилязев Руслан Римович (RU)

C07C69/757 - Эфиры карбоновых кислот; эфиры угольной или галогензамещенной муравьиной кислоты (ортоэфиры классифицируются в релевантных группах, например в C07C 43/32)

C07C67 - Получение эфиров карбоновых кислот

Владельцы патента RU 2307825:

ГУ Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН (RU)

Изобретение относится к органической химии, конкретно, к способу получения 3-н-алкил-1 -гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов:

где R=н-C₅H₁₁, н-C₆H₁₃, н-C₈H₁₇

R′=C₂H₅, н-C₄H₉, которые могут найти применение в тонком органическом синтезе, в производстве лакокрасочных материалов, высокоэффективных противозадирных и противоизносных присадок к маслам, биологически активных веществ. Сущность способа заключается во взаимодействии α-олефинов с триэтилалюминием в присутствии катализатора в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в гексане в течение 8 часов с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -15°С катализатора хлорида меди и диалкилового эфира щавелевой кислоты, после чего реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 8-10 часов. Выход конечного продукта после гидролиза реакционной массы составляет 70-92%. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов общей формулы (1):

Циклоалканолы со сложноэфирными заместителями могут найти применение в тонком органическом синтезе, в производстве лакокрасочных материалов, высокоэффективных противозадирных и противоизносных присадок к маслам, биологически активных веществ. Известен способ ([1] Swanson D.R., Rousset C.J., Negishi E.I., Takahashi Т., Seki Т., Saburi M., Ushida I. Regioselektive and Diastereoselective Alkyl-Alkene and Alkene-Alkene Coupling Promoted by Zirconocene and Hafhocene // J. Org. Chem. 1989, v.54, №15, P.3521-3523) получения транс-3,4-диалкилциклопентан-1-олов взаимодействием цирконацендихлорида (Cp₂ZrCl₂) с двукратным избытком алкильных производных лития с последующей последовательной обработкой реакционной массы α-олефинами, окисью углерода (СО) и водой по схеме:

Известным способом не могут быть получены 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилаты (1).

Известен способ ([2] Патент РФ №2219157, 2003) получения циклопентанолов с алкильными заместителями взаимодействием α-олефинов с триэтилалюминием (AlEt₃) в присутствии катализатора Cp₂ZrCl₂ с последующим добавлением этилацетата в присутствии медьсодержащих катализаторов по схеме:

Известный способ не позволяет получать 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилаты (1).

Предлагается новый способ получения 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии α-олефинов общей формулы RCH=CH₂, где R=н-С₅Н₁₁, н-С₆Н₁₃, н-C₈H₁₇, с триэтилалюминием (AlEt₃), взятыми в мольном соотношении RCH=CH₂ : AlEt₃=10:(12-16), предпочтительно 10-14, в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp₂ZrCl₂) в количестве 5-9 мол.%, предпочтительно 7 мол.%, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-21°С) и атмосферном давлении в алифатическом растворителе (гексан) в течение 8 часов с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -15°С катализатора хлорида меди (CuCl) в количестве 10-14 мол.%, предпочтительно 12 мол.%, и диалкилового эфира щавелевой кислоты (ROCOCOOR), взятым в трехкратном избытке по отношению к AlEt₃, с последующим перемешиванием реакционной массы при комнатной температуре (20-21°С) в течение 8-10 часов, предпочтительно 9 ч. Общий выход 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов (1) составляет после гидролиза реакционной массы 70-92%. Реакция протекает по схеме:

3-н-Алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилаты (1) образуются только лишь с участием AlEt₃, алифатических α-олефинов и циркониевого катализатора Cp₂ZrCl₂. В присутствии других соединений алюминия (например, Buⁱ ₂AlCl, Bu₂ ⁱAl, Buⁱ ₂AlH, EtAlCl₂, Et₂AlCl) или других катализаторов (например, Zr(acac)₄, ZrCl₄, Cp₂TiCl₂, Pd(acac)₂, Ni(acac)₂, NiCl₂, Fe(acac)₂) целевые продукты (1) не образуются.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Cp₂ZrCl₂ больше 9 мол.% или CuCl больше 14 мол.% по отношению к α-олефину не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование катализатора Cp₂ZrCl₂ менее 5 мол.% и CuCl менее 10 мол.% снижает выход 3-к-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при комнатной температуре (20-21°С). При более высокой температуре (например, 60°С) не наблюдается существенного увеличения выхода целевых продуктов, а при меньшей температуре (например, 10°С) снижается скорость реакции.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения их содержания по отношению к исходному α-олефину не приводит к существенному повышению выхода целевых продуктов (1).

Реакции проводили с использованием алифатических растворителей (гексан). В других растворителях (например, эфирных) реакция не идет.

Существенные отличия предлагаемого способа.

В предлагаемом способе используется в качестве исходного соединения диалкиловый эфир щавелевой кислоты, а в известном способе в качестве исходного реагента используется этилацетат, что не позволяет получать 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилаты (1).

Способ поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 10 мл гексана, 10 ммоль 1-гептена, 0.7 ммоль катализатора Cp₂ZrCl₂, при температуре ˜0°С 12 ммоль AlEt₃, перемешивают 8 часов при комнатной температуре 20-21°С, затем при температуре -15°С добавляют 1,2 ммоль катализатора CuCl и 36 ммоль диэтилового эфира щавелевой кислоты, перемешивают 9 часов при температуре 20-21°С, реакционную массу гидролизуют водным раствором (8-10%) HCl. Из органического слоя выделяют 3-н-пентил-1-гидроксициклопентанэтилкарбоксилат с выходом 83%.

Спектральные характеристики 3-н-пентил-1-гидроксицикло-пентанэтилкарбоксилата (1):

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

№№ п/п	Исходный α-олефин,	Мольное соотношение :AlEt₃: Cp₂ZrCt₂:R′OCOCOOR′: CuCl, ммоль	Общее время реакции, час	Выход 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкил-карбоксилата (1), %
1	2	3	4	5
		R′=C₂H₅
	1-гептен	10:14:0.7:42:1.2	17	83
2.	-«-	10:16:0.7:48:1.2	17	87
3.	-«-	10:12:0.7:36:1.2	17	74
4.	-«-	10:14:0.9:42:1.2	17	92
5.	-«-	10:14:0.5:42:1.2	17	70
6.	-«-	10:14:0.7:42:1.4	17	90
7.	-«-	10:14:0.7:42:1.0	17	75
8.	-«-	10:14:0.7:42:1.2	18	89
9.	-«-	10:14:0.7:42:1.2	16	76
10.	1-октен	10:14:0.7:42:1.2	17	82
11.	1-децен	10:14:0.7:42:1.2	17	80
12.	1-гептен	R′=н-C₄H₉
		10:14:0.7:42:1.2	17	78

Опыты проводили на гексане при компантной температуре (20-21°С) температутере.

Способ получения 3-н-алкил-1-гидроксициклопентан-н-алкилкарбоксилатов (1):

где R=н-С₅Н₁₁, н-С₆H₁₃, H-C₈H₁₇;

R′=С₂Н₅, н-С₄Н₉,

отличающийся тем, что α-олефины общей формулы

RCH=CH₂,

где R такое же, как определено выше,

подвергают взаимодействию с триэтилалюминием (AlEt₃) при мольном соотношении RCH=CH₂: AlEt₃=10:(12-16) в присутствии катализатора цирконацендихлорида Cp₂ZrCl₂, взятого в количестве 5-9 мол.% по отношению к α-олефину, в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в гексане в течение 8 ч с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -15°С катализатора хлорида меди CuCl в количестве 10-14 мол.% по отношению к α-олефину и диалкилового эфира щавелевой кислоты, взятого в трехкратном избытке по отношению к AlEt₃, после чего реакционную массу перемешивают при комнатной температуре с последующим гидролизом реакционной массы.

Способ получения 5-[(4-хлорфенил)метил]-2,2-диметилциклопентанона // 2258060

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 5-[(4-хлорфенил)метил]-2,2-диметилциклопентанона и включает: взаимодействие метилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3-метил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты или этилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3-метил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты с гидридом натрия и метилгалогенидом, причем количество гидрида натрия составляет 1,0-1,3 моля на один моль соответствующего эфира, а количество используемого метилгалогенида составляет 1,0-1,3 моля на один моль исходного эфира, гидролиз полученного метилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3,3-диметил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты или этилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3,3-диметил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты.

Способ получения ацилированных 1,3-дикарбонильных соединений // 2248347

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ацилированных 1,3-дикарбонильных соединений, используемых в качестве агрохимикатов или промежуточных продуктов для производства агрохимикатов.

Новые производные жирных кислот // 2227794

Изобретение относится к новым производным жирных кислот, являющихся лекарственными средствами или агрохимикатами, обладающими повышенной эффективностью, а именно относится к липофильному производному биологически активных соединений общей формулы СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)n-Х-А, где n равно целому числу 7 или 9; Х выбран из группы, включающей -COO-, -CONH-, -СН2О-, -CH2S-, -CH2O-CO-, -CH2NHCO-, -COS-; липофильная группа СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)n-Х- имеет цис- или трансконфигурацию; А представляет собой фрагмент молекулы биологически активного соединения (БАС), отличного от нуклеозида и нуклеозидного производного и содержащего в своей структуре по меньшей мере одну из функциональных групп, выбранных из а) спирта, b) простого эфира, с) фенола, d) амино, е) тиола, f) карбоновой кислоты и g) сложного эфира карбоновой кислоты, при условии, что исключаются соединения, указанные в п.1 формулы изобретения.

Способ получения пиперидиниламинометил-трифторметиловых циклических эфиров // 2184116

Изобретение относится к новому способу получения диастереомерной смеси пиперидиниламинометил-трифторметиловых циклических эфиров формул Iа и Ib и их фармацевтически приемлемых солей, где R1 является C1-С6 алкилом, R2 является C1-С6 алкилом, галоген C1-С6 алкилом или фенилом или замещенным фенилом, R3 является водородом или галогеном; m = 0, 1 или 2, в котором указанная смесь является высокообогащенной соединением формулы Iа.

Фармацевтическая композиция, содержащая бутиратное пролекарство молочной кислоты // 2175967

Изобретение относится к фармацевтической композиции, повышающей эмбриональный гемоглобин пациента или ускоряющей дифференцировку клеток, содержащей эффективное количество бутирата предшественника лекарственного средства формулы I, в которой А и D независимо друг от друга выбраны из группы, включающей водород, карбоциклилалкоксиалкил или С(1-4) прямой или разветвленный алкил, С(2-4) прямой или разветвленный алкенил или алкинил, которые могут быть независимо замещены гидрокси, алкокси, карбоксиалкилом, алкиламидом и т.д., при условии, что А и D не являются одновременно водородом, R представляет кислород, NH, NC(1-5) алкил с прямой или разветвленной цепью или NHС(2-5)алкенил с прямой или разветвленной цепью, любой из которых может быть необязательно замещен остатком карбоцикла или гетероцикла, Z представляет водород, С(1-4) алкил с прямой или разветвленной цепью, С(2-4) алкенил или алкинил с прямой или разветвленной цепью, карбоциклический или гетероциклический остаток и т.д., и каждый стереогенный атом углерода может быть R или S конфигурации, и фармацевтически приемлемый адъювант или носитель.

Аналоги витамина d, соединения, способы их получения и фармацевтическая композиция // 2153491

Катализатор для получения винилацетата, способ его получения, способ получения винилацетата и способ получения носителя для катализатора синтеза винилацетата // 2149055

Способ получения r(+)-1,2,3,6-тетрагидро-4-фенил-1-[(3- фенил-3-циклогексен-1-ил)метил]пирид ина или его фармацевтически приемлемых солей, промежуточные вещества и способы их получения // 2144026

Способ получения сложных эфиров 2,2-диметил 3-[(z)-1- пропенил]циклопропанкарбоновой кислоты и промежуточные соединения // 2128161

Изобретение относится к новому способу получения сложных эфиров циклопропанкарбоновой кислоты формулы I где R - сложноэфирный остаток, расщепляемый в нейтральной или кислой среде и являющийся С1-18алкилом, возможно замещенным галогеном или бензильным радикалом, возможно замещенным по вершинам ароматического кольца одним или несколькими атомами галогена, либо радикал формул (а) -(г), где R2 - Н или метил; R3 - арил; R4 - CN, Н; R5 - фтор, хлор, бром или водород; R6, R7, R8, R9 - водород или метил; S/1 символизирует тетрагидроцикл.

Способ получения эфиров акриловой кислоты // 2307119

Изобретение относится к органическому синтезу и касается усовершенствованного способа получения эфиров акриловой кислоты, заключающегося в том, что эфиры малеиновой кислоты с алифатическими спиртами C 1-C4 подвергают взаимодействию с этиленом в присутствии катализатора метатезиса при температуре от 20°С до 140°С, давлении этилена от 101325 Па до 506625 Па.

Способ получения 3-галоген-1-(этоксикарбонил)алкиладамантанов // 2301796

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения 3-галоген-1-(этоксикарбонил)алкиладамантанов общей формулы: где Hal=Br, R=H: R1=H, СН 3, C2H5, С 3Н7; Hal=Br, R=СН 3: R1=CH3; Hal=Cl, R=Cl: R1=Cl, которые могут представлять интерес в качестве полупродуктов в синтезе некоторых биологически активных веществ.

Способ получения эфиров и производных циклопропилкарбоновой кислоты // 2296116

Изобретение относится к новому способу получения некоторых эфиров циклопропилкарбоновой кислоты и других производных циклопропилкарбоновой кислоты общей формулы I Изобретение также относится к новому способу получения диметилсульфоксония метилида и диметилсульфония метилида, применению некоторых эфиров циклопропилкарбоновой кислоты в способе получения промежуточных соединений, которые можно использовать в синтезе фармацевтически активных соединений, и некоторым промежуточным соединениям, получаемым данными способами.

Способ получения фторированного сложного эфира // 2291145

Изобретение относится к способу получения фторированного сложного эфира. .

Способ получения фторированного сложного эфира // 2291145

Изобретение относится к способу получения фторированного сложного эфира. .

Способ метатезиса сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот или ненасыщенных жирных кислот с низшими олефинами и композиция гетерогенного катализатора, предназначенная для способа метатезиса // 2289568

Изобретение относится к способу метатезиса олефинов. .

Способ получения перфторированного производного сложного эфира с использованием газовой хроматографии // 2289567

Изобретение относится к способу получения перфторированного производного сложного эфира посредством химической реакции, где указанная реакция представляет собой реакцию фторирования служащего сырьем исходного соединения, реакцию химического превращения фрагмента перфторированного производного сложного эфира с получением другого перфторированного производного сложного эфира или реакцию взаимодействия карбоновой кислоты со спиртом при условии, что по меньшей мере один из реагентов - карбоновая кислота или спирт - представляет собой перфторированное соединение, причем указанное перфторированное производное сложного эфира представляет собой соединение, в состав которого входит фрагмент приведенной ниже формулы 1 и имеет температуру кипения самое большее 400°С, согласно которому время проведения упомянутой химической реакции является достаточным для того, чтобы выход перфторированного производного сложного эфира достиг заранее заданного значения, и при этом указанный выход перфторированного производного сложного эфира определяют посредством газовой хроматографии с использованием неполярной колонки.

Способ получения (низших) алкиловых эфиров жирных кислот // 2287519

Изобретение относится к получению алкиловых эфиров жирных кислот переэтерификацией смеси триглицеридов. .

Получение фторсодержащих соединений // 2285686

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фторсодержащих соединений из галогенсодержащих, предпочтительно хлорсодержащих, соединений за счет обмена галогена на фтор в присутствии HF-аддукта моно- или бициклического амина с по меньшей мере двумя атомами азота, при этом по меньшей мере один атом азота встроен в циклическую систему в качестве фторирующего агента, либо в присутствии фтористого водорода в качестве фторирующего агента и указанного HF-аддукта моно- или бициклического амина в качестве катализатора.

Способ получения этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]-фуллероциклопентанкарбоновой кислоты // 2283830

Синтез кислородзамещенных бензоциклогептенов в качестве ценных промежуточных продуктов для получения тканеселективных эстрогенов // 2310643

Изобретение относится к новым промежуточным продуктам и усовершенствованному способу получения соединения С: Предлагаемый в изобретении способ получения основан на использовании недорогих исходных материалов, позволяет получать промежуточные продукты с высоким выходом и высокой степенью чистоты без необходимости проводить операции по хроматографической очистке и может быть реализован в условиях крупномасштабного промышленного производства