Способ получения 2-циано-3-арилакриловых кислот



 


Владельцы патента RU 2532916:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 2-циано-3-арилакриловых кислот указанной ниже общей формулы, которые могут найти применение в качестве регулятора роста растений, в синтезе лекарственных средств, фунгицидов и пестицидов. Способ заключается в кипячении соответствующих 2-арилиденмалононитрилов в среде разбавленной азотной кислоты в соотношении азотная кислота (65%):вода как 5:3 (по объему) в присутствии каталитических количеств перманганата калия в течение 4-6 ч. Полученный осадок промывают водой, целевой продукт выделяют перекристаллизацией из воды. В указанной общей формуле Ar представляет собой C6H5 (а), 2-ClC6H4 (б) и 3-ClC6H4 (в). Предлагаемый способ позволяет получать 2-циано-3-арилакриловые кислоты с хорошими выходами, сократив при этом количество вредных отходов и исключив из процесса органические растворители. 3 пр.

 

Изобретение относится к области органической химии, а именно к разработке способа получения 2-циано-3-арилакриловых кислот

Ar=C6H5 (а), 2-ClC6H4 (б), 3-ClC6H4 (в),

которые могут найти применение в получении лекарственных средств, фунгицидов и в качестве реагентов для синтеза различных органических соединений.

Одной из приоритетных задач «зеленой химии» является разработка безвредных для окружающей среды химических процессов, включающих использование альтернативных типов растворителей, в том числе воды. Когда два химических вещества вступают в реакцию, им, как правило, необходима жидкая среда. Ею часто выступает токсичный растворитель. По окончанию реакции растворитель должен быть отделен и переработан. Экологически чистой альтернативой является использование безопасного растворителя - воды.

Известен способ получения 2-циано-3-фенилакриловой кислоты, заключающийся во взаимодействии по Кневенагелю бензальдегида с циануксусной кислотой в растворителе в присутствии уксусной кислоты и ацетата аммония [US 4645735 [synthesis example 2 (compound 2); 02.24.1987].

К недостаткам данного способа следует отнести использование токсичных веществ: уксусной кислоты, ацетата аммония, ацетонитрила, и применение в качестве растворителя этилового спирта, значительная часть которого теряется.

Наиболее близким аналогом к настоящему изобретению является способ получения 2-циано-3-(3-хлорфенил)акриловой кислоты, заключающийся во взаимодействии 3-хлорбензальдегида с циануксусной кислотой в водной щелочной среде [US 2749229; 1956].

Недостатками данного способа являются необратимое использование карбоната натрия, гидроксида натрия, соляной кислоты, большое количество стоков и низкий выход продукта реакции, 44%.

Задачей заявляемого изобретения является разработка практически безотходного способа получения 2-циано-3-акриловых кислот, которые могут найти применение в получении лекарственных средств, фунгицидов, пестицидов и в качестве реагентов для синтеза различных органических соединений.

Техническим результатом заявляемого изобретения является разработка экологически чистого способа получения 2-циано-3-арилакриловых кислот, которые могут найти применение в качестве регулятора роста растений, при получении лекарственных средств, фунгицидов, пестицидов и как реагенты для синтеза различных органических соединений.

Технический результат достигается тем, что способ получения 2-циано-3-арилакриловых кислот, общей формулы

Ar=C6H5 (а), 2-ClC6H4 (б), 3-ClC6H4 (в), характеризуется кипячением 2-арилиденмалононитрилов в среде разбавленной азотной кислоты в соотношении азотная кислота (65%): вода как 5:3 в присутствии каталитических количеств перманганата калия в течение 4-6 часов, промыванием полученного осадка водой и выделением целевого продукта перекристаллизацией из воды.

Способ получения 2-циано-3-арилакриловых кислот осуществляли по схеме

Ar=C6H5 (а); 2-ClC6H4 (б); 3-ClC6H4 (в).

Сущность изобретения иллюстрируется примерами 1-3.

Для получения 2-циано-3-арилакриловых кислот использовали 2-хлорбензилиденмалононитрил, который получали с количественным выходом путем термостатирования до 50°C и перемешивания в воде смеси 2-хлорбензальдегида, малононитрила и каталитических количеств основания (морфолин, пиперидин) [US 7,732,631 В2; 2010]. Другие аналоги 2-арилиденмалонитрилов с выходами 93-99% получают при облучении смеси ароматических альдегидов, малононитрила и каталитических количеств ацетата аммония в течение 20-60 с в микроволновой печи мощностью 160 Вт [Chemistry Journal, 2012, Vol.02. Issue 01, pp.30-36].

Выбор разбавленной азотной кислоты (65%), смешанной с водой в соотношении для гидролиза 2-арилиденмалононитрилов, обусловлен тем, что только в разбавленной водой азотной кислоте при нагревании происходит изменение агрегатного состояния и химического состава 2-арилиденмалононитрилов - они вначале при нагревании переходят в жидкое состояние, затем с течением времени по мере протекания реакций переходят в твердое состояние, превращаясь в конечные соединения. Способ удобен тем, что не используются органические растворители и легко контролировать ход протекания процессов. Вначале при нагревании 2-арилиденмалононитрилов в разбавленной азотной кислоте они плавятся, затем по мере протекания реакций превращаются в 2-циано-3-арилакриловые кислоты, которые представляют в этих условиях твердые субстанции, поскольку их температуры плавления значительно выше температуры проведения процессов.

Заявляемый способ получения является новым, так как процессы гидролиза одной нитрильной группы 2-арилиденмалононитрилов под действием разбавленной азотной кислоты известны не были.

Наиболее оптимальными условиями для превращения 2-арилиденмалононитрилов в 2-циано-3-арилакриловые кислоты являются: соотношение азотная кислота (65%) - вода как 5:3 (по объему); время протекания реакций - 4-6 часов; присутствие каталитических количеств перманганата калия. Способ практически безотходен, так как по завершении реакции азотную кислоту можно регенерировать и использовать повторно.

Пример 1. Способ получения 2-циано-3-фенилакриловой кислоты

В колбу с обратным холодильником загружают 1 г (6.49 ммоль) 2-бензилиденмалононитрила, 10 мл 65%-ной азотной кислоты, 6 мл воды, 0.1 г перманганата калия. Смесь кипятят 4-6 часов. Ход реакции контролируют по ТСХ и по мере окончания кристаллизации продукта реакции. После охлаждения смеси осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из воды. Получают 1 г (86%) белого кристаллического вещества. Т. пл. 174-175°C. Масс-спектр, m/z: 173 (M+). ЯМР1Н-спектр, δ, м.д. (ДМСО): 13.00 (1H, с ОН), 8.30 (1H, с, СН), 7.50-8.00 (5Н, м, C6H5). ИК-спектр, ν, см-1 (суспензия в вазелиновом масле): 3480 (ОН), 2221 (CN), 1720 (С=O), 1589 (С=С).

Пример 2. Способ получения 2-циано-3-(2-хлорфенил)акриловой кислоты

Способ осуществляется аналогично способу 1, вместо 2-бензилиденмалононитрила используется 2-(2-хлорбензилиден)малононитрил. Выход 88%. Т. пл. 206-207°C. ИК-спектр, ν, см-1(суспензия в вазелиновом масле): 3482 (ОН), 2220 (CN), 1719 (С=O), 1589 (С=С). Масс-спектр, m/z: 207 (M+). ЯМР1Н-спектр, δ, м.д. (ДМСО): 14.00 (1H, с ОН), 8.50 (1Н, с, СН), 7.60-8.10 (4Н, М, C6H4).

Пример 3. Способ получения 2-циано-3-(3-хлорфенил)акриловой кислоты

Способ осуществляется аналогично способу 1, вместо 2-бензилиденмалононитрила используется 2-(3-хлорбензилиден)малононитрил. Выход 88%. Т. пл. 206-207°C. ИК-спектр, ν, см-1 (суспензия в вазелиновом масле): 3485 (ОН), 2222 (CN), 1721 (С=O), 1590 (С=С). Масс-спектр, m/z: 207 (M+). ЯМР1Н-спектр, δ, м.д. (ДМСО): 13.50 (1Н, с ОН), 8.60 (1H, с, СН), 7.65-8.20 (4Н, м, C6H4).

Таким образом, в качестве преимуществ предлагаемого способа получения 2-циано-3-арилакриловых кислот можно выделить следующие:

- отсутствие вредных отходов, выбросов в атмосферу;

- исключение из технологических процессов органических растворителей, использование воды в качестве растворителя;

- простота и технологичность процессов, возможность быстрого внедрения в производство;

- широкий спектр практического применения 2-циано-3-арилактиловых кислот и веществ на их основе;

- возможность визуального контроля протекания реакций по изменению агрегатного состояния веществ;

- регенерация и многократное использование разбавленной азотной кислоты.

Способ получения 2-циано-3-арилакриловых кислот общей формулы
,
где Ar=C6H5 (а), 2-ClC6H4 (б), 3-ClC6H4 (в),
характеризующийся кипячением 2-арилиденмалононитрилов в среде разбавленной азотной кислоты в соотношении азотная кислота (65%):вода как 5:3 (по объему) в присутствии каталитических количеств перманганата калия в течение 4-6 ч, промыванием полученного осадка водой и выделением целевого продукта перекристаллизацией из воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединению формулы (I), обладающему способностью к связыванию с рецептором S1P (в частности, EDG-6, предпочтительно EDG-1 и EDG-6), его нетоксичным водорастворимым солям или его метиловому или этиловому сложному эфиру, которые могут использоваться для профилактики и/или лечения отторжения трансплантата, болезни трансплантата-против-хозяина, аутоиммунных заболеваний и аллергических заболеваний.

Изобретение относится к новым производным арил- и гетероарилвинилена, к способу их получения, к содержащим их фармацевтическим композициям и к применению их в качестве терапевтических средств.

Изобретение относится к дифенилэтиленовым производным. .
Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения ди(4-цианфенил)бромметана, который может найти применение в качестве промежуточного продукта в синтезе лекарственных веществ, в частности противоракового средства летрозол.

Изобретение относится к способу переаминирования 2-амино-2-цианоадамантана. Предлагаемый способ заключается во взаимодействии α-аминонитрила с аминами при нагревании.

Изобретение относится к новому способу получения производных 2-амино-2-цианоадамантана указанной общей формулы, которые могут найти применение в качестве полупродуктов в синтезе биологически активных аминокислот, диаминов и гетероциклических соединений.

Изобретение относится к новому способу получения производных 2-амино-2-цианоадамантана указанной общей формулы, которые могут найти применение в качестве полупродуктов в синтезе биологически активных аминокислот, диаминов и гетероциклических соединений.

Изобретение относится к способу получения производных норборнана общей формулы , где R1=H, R2=CN; или R1R2=-СН2-СН2-СН2-, которые находят применение в органическом синтезе в качестве полупродуктов, например, для синтеза адамантана.

Изобретение относится к способу получения производных норборнана общей формулы (где R1=H; R2=CN, СООН; или R 1R2=-СН2-СН2-СН2 -), которые находят применение в органическом синтезе в качестве полупродуктов, например, для синтеза адамантана.
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения нитраминопропионитрила. .

Изобретение относится к способу получения смеси этиленаминов. .
Изобретение относится к способу получения смеси этиленаминов. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения низкомолекулярных замещенных фенилбензоатов общей формулы: где R1=C3H7 O-, C7H15O-, C8H17 O-, С7Н15-, R2-CHO, -CN, -С 3Н7, Х=Н-, НО-, путем конденсации хлорангидрида бензойной кислоты и замещенного фенола в растворителе и последующего выделения целевого продукта, причем в качестве хлорангидрида бензойной кислоты используют соединения формулы: где R1=C3H7 O-, C7H15O-, C8H17 O-, C7H15-, в качестве замещенного фенола используют соединения формулы: где R2=-CHO, -CN, -С3 Н7, Х=Н-, НО-, в качестве растворителя используют метиленхлорид, конденсацию проводят в присутствии триэтиламина при одновременном воздействии на реакционный раствор ультразвука с частотой 25-30 кГц в течение 1-1,5 часов при комнатной температуре.

Изобретение относится к способу получения 4-[2-хлор-1-формил-2-R-винил]-5-нитрофталонитрилов указанной ниже общей формулы, где R означает C6H5, или 4-OCH3C6H4, или 4-CH3C6H4, или 2-тиенил, которые могут найти применение в качестве прекурсоров в синтезе биологически активных веществ, фталоцианинов и гексазоцикланов. Предлагаемый способ заключается в том, что в качестве исходных реагентов используют замещенные 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилы и хлорокись фосфора POCl3. Взаимодействие указанных реагентов протекает при температуре 90-110°C и мольном соотношении 1:2-3 соответственно в течение 2,5-5 ч в растворе ДМФА. Затем реакционную массу охлаждают и выливают в холодный 5-20%-ный раствор гидрокарбоната натрия. Выпавший кристаллический осадок отфильтровывают, перекристаллизовывают из спирта и сушат на воздухе. Предлагаемый способ позволяет получать новые 4-[2-хлор-1-формил-2-R-винил]-5-нитрофталонитрилы с достаточной степенью чистоты. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к новым соединениям формулы (I), которые могут найти применение в качестве душистого соединения или агента, маскирующего запах. В формуле (I) R обозначает атом водорода, С1-С6 алкил, С2-С6 алкенил или =СН2; Z обозначает CN или CHO; и имеется не более одной из пунктирных связей. При этом должны соблюдаться следующие условия: если Z обозначает СНО и имеется одна из пунктирных связей, R не обозначает атом водорода, и если присутствует пунктирная связь между углеродами Ca и Cb, R не обозначает группу =СН2. Изобретение относится также к способу получения соединения формулы (I), его применению в качестве душистого соединения или агента, маскирующего запах, и парфюмерной композиции. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

Изобретение относится к способу получения соединения формулы (IA), в которой R представляет собой одну или более групп, независимо выбранных из атомов галогенов, и n составляет 1 или 2; или его фармацевтически приемлемых солей. Способ включает следующие стадии: (1) взаимодействие соединения формулы (IV), в которой X′ выбран из хлора, брома, йода и трифлатной группы (CF3SO3), с 1,2-дибромэтаном с образованием соединения формулы (V), (2) связывание в присутствии палладиевого катализатора, представляющего собой смесь Pd(OAc)2 и трифенилфосфина, соединения формулы (V) с соединением формулы (VI), в которой R такой, как определено выше, с образованием соединения формулы (VII); (3) гидролиз соединения формулы (VII) с получением соединения формулы (IA). Изобретение также относится к способу получения фармацевтической композиции, включающему вышеуказанные стадии (1)-(3) и дополнительную стадию, включающую смешивание с одним или более фармацевтически приемлемыми эксципиентами. Способ позволяет получать продукты с высоким выходом. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу синтеза тетрацианоэтилена на основе динитрила малоновой кислоты. Согласно предлагаемому способу синтез тетрацианоэтилена производят путем окислительной димеризации динитрила малоновой кислоты с оксидом селена(IV) в неполярном апротонном водонесодержащем органическом растворителе при температуре не ниже температуры кипения последнего. Предпочтительно в качестве неполярного апротонного водонесодержащего органического растворителя используют бензол, толуол или хлорбензол. Предлагаемый способ позволяет повысить выход готового продукта при уменьшении трудоемкости и себестоимости процесса. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил., 5 пр.
Наверх