Способ получения 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида

Авторы патента:

C07C47/575 - Соединения, содержащие -CHO группы

C07C45/63 - введением галогена; замещением одних атомов галогена другими

Владельцы патента RU 2561730:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ И ОСОБО ЧИСТЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ" (RU)

Изобретение относится к способу получения 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, в основном применяемого в качестве исходного продукта при синтезе различных химических соединений, в частности гетероциклических соединений, стиролдифенилпроизводных, биологически активных соединений. Способ заключается в проведении реакции хлорметилирования 4-метоксибензальдегида формальдегидом, используемым в виде параформа, осуществляемой в присутствии концентрированной соляной кислоты при температуре 70-75°C при перемешивании. При этом в реакцию хлорметилирования вводят реакционную смесь, в которой мольное соотношение формальдегида к 4-метоксибензальдегиду составляет 1,1-1,8:1, затем реакционную массу нагревают и перемешивают в течение 2,5-3,5 часов, после чего охлаждают до -5÷-10°C, а выпавший осадок отфильтровывают, сушат на воздухе и подвергают перекристаллизации из гексана. Способ позволяет получить чистый целевой продукт с высоким выходом при использовании простой и безопасной технологии. 4 пр.

Изобретение относится к способам получения хлорметилзамещенных ароматических альдегидов, в частности 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, который может быть применен в органической химии в качестве исходного продукта в синтезе различных органических соединений.

Известно, что хлорметилзамещенные ароматические альдегиды благодаря активности хлорметильной группы широко применяются в качестве исходных продуктов или полупродуктов в синтезе различных химических соединений, например гетероциклических соединений, стиролдифенилпроизводных, биологически активных соединений [Л.И. Беленький, Ю.Б. Волькенштейн, И.Б. Карманова, "Новые данные о реакции хлорметилирования ароматических и гетероароматических соединений", Успехи химии, 1977, т. 46, вып. 9, стр. 1699].

Известны два метода получения 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида: ацилирование и хлорметилирование 4-метоксибензальдегида. Получение 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида методом ацилирования осуществляют по реакции Фриделя-Крафтса взаимодействием 4-метоксибензальдегида (анисового альдегида) с метоксиацетилхлоридоллом в присутствии хлористого алюминия в среде нитрометана или сероуглерода. Выход целевого продукта 70% [A. McKillop, F. A. Madjdabadi, D.A. Long, "A simple and inexpensive procedure for chloromethylation of certain aromatic compounds", Tetr. Lett., 1983, 24 (18), 1933]. Недостатком способа является использование токсичных и пожароопасных реагентов: метоксиацетилхлорида, нитрометана, сероуглерода и хлористого алюминия.

Получение 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида более эффективно методом хлорметилирования 4-метоксибензальдегида, поскольку он лишен указанных недостатков рассмотренного выше аналога и обеспечивает 85%-ный выход чистого целевого продукта (т.пл. 59-60°С) [D. Grobelny, S. Witek, "Transformation of chloromethylbenzaldehydes into corresponding (2-nitroalkenyl-1) benzyl chlorides or acetates", J. f. prakt. Chemie, 1980, 322 (4), p. 536]. При этом в качестве исходных реагентов в данном случае используются 4-метоксибензальдегид, формальдегид, концентрированная соляная кислота и хлористый цинк, смесь которых перемешивают при 50°C в течение 30 минут, кипятят в течение 30 минут, после чего реакционную массу охлаждают, а выпавший осадок отделяют декантацией и растворяют в хлороформе. Полученный раствор последовательно обрабатывают 10%-ным водным раствором гидроксида натрия, затем водой, после чего упаривают досуха в вакууме. Сухой остаток (3-хлорметил-4-метоксибензальдегид) очищают перекристаллизацией из петролейного эфира. Получают целевой продукт с выходом 85% (т.пл. 59-60,5°C) и чистотой ≥98% (по данным ГЖХ). Основными недостатками данного способа является многостадийность процесса, что ухудшает его экономические показатели, а также использование токсичных и пожароопасных реагентов, таких как формальдегид (формалин), хлористый цинк, хлороформ, петролейный эфир.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбран известный способ получения 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, описанный в патенте США, выданном на способ получения стиролдифенилпроизводных (US 3940437, С07С 143/24, 1976). В данном способе 3-хлорметил-4-метоксибензальдегид является промежуточным продуктом (полупродуктом), получаемым на начальной стадии синтеза сульфометил анисового альдегида. В способе-прототипе реакцию хлорметилирования проводят взаимодействием 4-метоксибензальдегида (анисового альдегида) (13,6 г) с параформальдегидом (6 г) при молярном соотношении 4-метоксибензальдегида к формальдегиду 1:2,7. Процесс проводят в присутствии концентрированной соляной кислоты (100 мл) и безводного хлористого цинка (20 г) при температуре 70-75°C в течение 30 минут, после чего реакционную массу выливают в воду, выделяют выпавший осадок, промывают водой и сушат. Затем высушенный 3-хлорметил-4- метоксибензальдегид чистят перекристаллизацией из петролейного эфира и получают 18,2 г продукта с температурой плавления 54°C. Основной недостаток способа-прототипа - это низкая чистота получаемого 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, что сказывается на качестве получаемых из него продуктов. Известно, что чистый 3-хлорметил-4-метоксибензальдегид имеет температуру плавления 60°C [В. Reichert, Pharmazie, 1950, 5, 1101]). Поэтому для получения чистого продукта известным способом-прототипом необходимо вводить дополнительную стадию его очистки, что значительно снижает выход конечного продукта. Кроме того, рассматриваемый способ-прототип экологически не безопасен, поскольку в нем используются токсичный хлорид цинка и пожароопасный петролейный эфир.

Целью предлагаемого изобретения является получение чистого продукта с высоким выходом по упрощенной технологии, а также повышение безопасности и снижение токсичности процесса. Для достижения названной цели предлагается способ получения 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида хлорметилированием 4-метоксибензальдегида формальдегидом, используемым в виде параформа, который осуществляют в присутствии концентрированной соляной кислоты при молярном соотношении формальдегида к 4-метоксибензальдегиду, равном 1,1-1,8:1, а процесс проводят при перемешивании реакционной массы при температуре 70-75°C в течение 2,5-3,5 часов с последующим выделением целевого продукта охлаждением реакционной массы до -5÷-10°C, фильтрацией выпавшего осадка, сушкой его на воздухе и перекристаллизацией из гексана.

Основное отличие предлагаемого способа от способа-прототипа заключается в снижении избытка используемого формальдегида, применяемого в виде параформа. В способе-прототипе исходные продукты вводятся в количестве, соответствующем молярному соотношению формальдегида к 4-метоксибензальдегиду, равному 2,7:1, а в предлагаемом способе, соответственно, равному 1.1-1.8:1 (при стехиометрическом соотношении данных реагентов, равном 1:1). Также отличием предлагаемого способа от способа-прототипа является и исключение из сферы реакции хлористого цинка.

Выбранные реагенты и их мольные соотношения являются оптимальными, что обеспечивает максимальный выход чистого продукта, снижение расходного коэффициента весьма токсичного формальдегида и исключение из сферы реакции хлористого цинка.

Как и в способе-прототипе, основная реакция хлорметилирования проводится в присутствии концентрированной (d=1.19 г/см³) соляной кислоты при тех же температурных (при температуре 70-75°C), но при иных временных режимах (в течение 2,5-3,5 часа).

Для выделения целевого продукта используются известные методы: фильтрация, сушка и перекристаллизация.

Однако в отличие от прототипа выделение синтезированного 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида из реакционной массы осуществляется после ее охлаждения до минусовой температуры (-5÷-10°C). После этого фильтрацией выделяется целевой продукт, который подвергают сушке на воздухе при комнатной температуре и перекристаллизации из гексана.

Предлагаемый способ обладает определенными преимуществами перед известными аналогами: он технологичен и экономичен, осуществляется без использования кислот Льюиса, токсичных и пожароопасных реагентов. Данным способом получается продукт с температурой плавления 59-60°C и выходом 88-93 %. Строение и степень чистоты целевого продукта подтверждаются данными Н¹ЯМР.

ЯМР ¹Η (ДMCO-d6, δ, м.д., J/Гц): 3.96 (с, 3Η, СН₃), 4.78 (с, 2Η, CH₂Cl), 7.27 (д, 1Н, C(5)H_Ar, J=8.3), 7.93 (д, 1Н, C(2)H_Ar, J=2.1), 7.95-7.97 (м, 1Н, С(6)Н_Аr), 9.88 (с, 1Н, СНО).

Ниже предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Смесь 13.6 г (0.1 моль) 4-метоксибензальдегида, 3.3 г (0.11 моль) параформа (источник формальдегида) в 90 мл HCl (d=1.19 г/см³) нагревают при перемешивании в течение 2,5 часов при 70°-75°C, охлаждают при перемешивании до -5°C. Останавливают перемешивание и отфильтровывают выпавший осадок целевого продукта - 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, который сушат на воздухе при комнатной температуре. После перекристаллизации из гексана получают 16.2 г 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида с выходом 88 %, температурой плавления 59-60°C, чистотой 98% (по данным Н¹ЯМР).

Пример 2

Смесь 13.6 г (0.1 моль) 4-метоксибензальдегида, 3.6 г (0.12 моль) параформа (источник формальдегида) в 90 мл HCl (d=1.19 г/см3) нагревают при перемешивании в течение 3 часов при 70°-75°C, охлаждают при перемешивании до -5°C. Останавливают перемешивание и отфильтровывают выпавший осадок целевого продукта - 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, который сушат на воздухе при комнатной температуре. После перекристаллизации из гексана получают 16.4 г 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида с выходом 89%, температурой плавления 59-60°C, чистотой 98 % (по данным Н¹ЯМР).

Пример 3

Смесь 13.6 г (0.1 моль) 4-метоксибензальдегида, 4,5 г (0.15 моль) параформа (источник формальдегида) в 90 мл HCl (d=1.19 г/см³) нагревают при перемешивании в течение 3,5 часов при 70°-75°C, охлаждают до -10°C при перемешивании. Останавливают перемешивание и отфильтровывают выпавший осадок целевого продукта - 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, который сушат на воздухе при комнатной температуре. После перекристаллизации из гексана получают 17.2 г 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида с выходом 93 %, температурой плавления 59-60°C, чистотой 98 % (по данным Н¹ЯМР).

Пример 4

Смесь 13.6 г (0.1 моль) 4-метоксибензальдегида, 5.4 г (0.18 моль) параформа (источник формальдегида) в 90 мл HCl (d=1.19 г/см³) нагревают при перемешивании в течение 3,5 часов при 70°-75°C, охлаждают при перемешивании до -10°C. Останавливают перемешивание и отфильтровывают выпавший осадок целевого продукта - 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида, который сушат на воздухе при комнатной температуре. После перекристаллизации из гексана получают 17.1 г 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида с выходом 92.7 %, температурой плавления 59-60°C, чистотой 98 % (по данным Н¹ЯМР).

Способ получения 3-хлорметил-4-метоксибензальдегида хлорметилированием 4-метоксибензальдегида формальдегидом, используемым в виде параформа, осуществляемый в присутствии концентрированной соляной кислоты при температуре 70-75°C при перемешивании с последующим выделением при охлаждении целевого продукта и его перекристаллизацией, отличающийся тем, что в реакцию хлорметилирования вводят реакционную смесь, в которой мольное соотношение формальдегида к 4-метоксибензальдегиду составляет 1,1-1,8:1, затем реакционную массу нагревают и перемешивают в течение 2,5-3,5 часов, после чего охлаждают до -5÷-10°C, а выпавший осадок отфильтровывают, сушат на воздухе и подвергают перекристаллизации из гексана.

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности, к термостабилизаторам, защищающим резиновые смеси на основе полярных каучуков общего назначения от теплового старения.

Способ получения высокочистых производных полиэтиленгликоль-альдегид // 2463317

6-(полизамещенный арил)-4-аминопиколинаты и их применение в качестве гербицидов // 2428416

Изобретение относится к соединению формулы I, применяемом в качестве гербицидов, в которой Q1 представляет Н или F; Q2 представляет галоген при условии, что когда Q1 представляет Н, Q2 представляет Сl или Вr; R1 и R2 независимо представляют Н, C1-C6-ацил; и Аr представляет полизамещенную арильную группу, выбранную из группы, состоящей из а), b), с), в которой W1 представляет галоген; X1 представляет С1-С4-алкил, C1-С4 -алкокси, C1-C4- галогеналкил, -NR 3R4; Y1 представляет С1 -С4-алкил, C1-С4-галогеналкил, галоген или -CN, или, когда X1 и Y1 взяты вместе, представляет -O(СН2)nО-, в котором n=1; и R3 и R4 независимо представляют Н или С1-С4-алкил; W2 представляет F или Сl; X2 представляет F, Сl, -CN, С1 -С4-алкил, С1-С4-алкокси, C 1-C4- алкилтио, С1-С4-алкилсульфинил, C1-C4-алкилсульфонил, C1-C 4- галогеналкил, С1-С4-галогеналкокси, С1-C4-алкоксизамещенный C1-C 4- алкил, С1-С4-алкоксизамещенный С1-С4-алкокси, -NR3R4 или фторированный ацетил; Y2 представляет галоген, С1-С4-алкил, С1-С4 -галогеналкил или -CN, или когда W2 представляет F, X2 и Y2, взятые вместе, представляют -O(СН 2)nО-, в котором n=1; и R3 и R4 независимо представляют Н или C1-С6-алкил; Y3 представляет галоген или -CN; Z3, представляет F, Сl, -NO2, С1-С4-алкокси, -NR 3R4; и R3 и R4 независимо представляют H; пригодные в сельском хозяйстве производные по карбоксильной группе.

Способ извлечения орто-ванилина и изо-ванилина из водных растворов // 2422430

Изобретение относится к способу извлечения орто-ванилина и изо-ванилина из водных растворов. .

Способ получения кремнеземальдегидов // 2400468

Изобретение относится к способам получения кремнеземальдегидов, которые могут быть использованы в качестве твердофазной матрицы для иммобилизации ферментов и хромогенных реагентов.

Способ извлечения ванилина, этилванилина, изо-ванилина и орто-ванилина из водных растворов // 2352553

Изобретение относится к способу извлечения ванилина, этилванилина, изо-ванилина и орто-ванилина из водных растворов, характеризующегося тем, что к водным растворам ванилина, этилванилина, изо-ванилина и орто-ванилина добавляют предварительно сульфат аммония до содержания его в растворе 42-43% к массе раствора и предварительно приготовленную смесь растворителей, состоящую из 22-23 мас.% ацетона и 78-77 мас.% диацетонового спирта, экстрагируют при объемном соотношении водной и органической фаз 10:1, а степень извлечения (R, %) ванилинов рассчитывают по формуле: R=D·100/(D+r), где D - коэффициент распределения ванилинов между смесью растворителей и водно-солевым раствором, r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.

Способ экстракционного извлечения ванилина и сиреневого альдегида // 2348606

Производные альдегида полиэтиленгликоля // 2288212

Изобретение относится к соединениям альдегида полиэтиленгликоля (ПЭГ-альдегиды), к способам получения указанных соединений альдегида полиэтиленгликоля, а также к промежуточным соединениям, которые используются при получении соединений ПЭГ-альдегидов.

Способ получения 2,3,4-триметоксибензальдегида // 2236397

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,3,4-триметоксибензальдегида, который используется в качестве промежуточного продукта для получения лекарственного препарата - триметазидина.

Способ получения 2,3,4-триметоксибензальдегида // 2234492

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,3,4-триметоксибензальдегида, используемого в качестве промежуточного продукта для синтеза лекарственных веществ.

Способ получения гексахлорацетона // 2351582

Изобретение относится к способу получения гексахлорацетона, который применяется при производстве трихлоруксусной кислоты, хлороформа, алкиленкарбонатов, а также в качестве растворителя в процессе хлорирования полимеров.

Новые трифункциональные фотоинициаторы // 2348652

Изобретение относится к новым фотоинициаторам, способам их получения, а также композициям, отверждаемым излучением, и применению этих композиций при изготовлении покрытий.

Способ получения хлорацетонов // 2225858

Изобретение относится к безопасному способу получения хлорацетонов. .

Способ получения хлорацетонов // 2224738

Изобретение относится к безопасному способу получения хлорацетонов, который заключается в жидкофазном каталитическом хлорировании на первой стадии при температуре 20-80oС и мольном соотношении ацетона к хлору 1:2-3 в среде галоидорганического соединения С1-3, содержащего в молекуле не менее трех атомов галоида (фтор-, фторхлор-, хлорпроизводные метана, этана, пропана), при содержании галоидорганического соединения в смеси с ацетоном 72-85 мас.

Способ получения дихлор- или дибромпинаколина // 2206561

Изобретение относится к способу получения дихлор- или дибромпинаколина, которые являются промежуточными продуктами для синтеза биологически активных веществ. .

Способ получения 1-хлорадамантанона-4 // 2197468

Изобретение относится к способу получения 1-хлорадамантанона-4, который находит применение в синтезе ряда 1,4-дизамещенных производных адамантана и заключается в хлорировании адамантанона-2 с помощью четыреххлористого углерода под действием солей марганца, таких как Mn(асас)3, MnSO4, MnCl2, MnO2, Mn(С17H35(O2)2) (стеарат), Mn(ОАс)2, при температуре 180-200oC в течение 1-6 ч при мольном соотношении [Mn]:[адамантанон-2]:[ССl4]=[1]:[100-1000]: [1000-5000] .

Способ получения 1-хлор-3-ацетил- и 1,3-дихлор-5- ацетиладамантанов // 2197467

Изобретение относится к способу получения 1-хлор-3-ацетил- и 1,3-дихлор-5-ацетиладамантанов, которые находят применение в синтезе ряда 1,3-дизамещенных 1,3,5-тризамещенных адамантанов, и заключается в хлорировании 1-ацетиладамантана с помощью четыреххлористого углерода под действием комплексов марганца, таких, как MnSO4, MnCl2, Мn(С17Н35СО2)2 (стеарат), Мn(ОАс)2, Мn(асас)3, активированных нитрильными лигандами (СН3CN, СН3СН2CN, PhCN, CH2(СN)2) при 200oС в течение 1-3 ч при мольном соотношении [Mn]:RCN]: [l-AcAd] : [CCl4]=1:2-4:1000:1500-5000.

Способ получения 3-бром-4-гидроксибензальдегида // 2024482

Способ получения красителей // 1766900

Способ получения 1,3-дибромацетона // 1567568

Изобретение относится к галогензамещенным кетонам, в частности к получению 1,3-дибромацетона, который используется при синтезе анальгетических и противовоспалительных препаратов.

Способ получения алкоксифенола и алкоксигидроксибензальдегида // 2628525

Изобретение относится к способу получения алкоксифенола из гидроксифенола, а также к вариантам способа получения алкоксигидроксибензальдегида из гидроксифенола. Способ получения алкоксифенола включает реакцию О-алкилирования по меньшей мере одного гидроксифенола с образованием по меньшей мере одного алкоксифенола, причем указанную реакцию осуществляют с использованием О-алкилирующего агента, водного растворителя, содержащего основание Бренстеда, и органического растворителя с соотношением "основание/О-алкилирующий агент" в интервале от 0,5 до 1,5 моля основания на моль О-алкилирующего агента, с соотношением "О-алкилирующий агент/гидроксифенол" в интервале от 0,5 до 2 молей О-алкилирующего агента на моль гидроксифенола и с соотношением "органический растворитель/гидроксифенол" меньше 280 мл, предпочтительно в интервале от 10 до 250 мл и более предпочтительно в интервале от 50 до 150 мл органического растворителя на моль гидроксифенола. Один из вариантов способа получения алкоксигидроксибензальдегида включает получение алкоксифенола из гидроксифенола вышеизложенным способом и реакцию присоединения альдегидной группы к полученному алкоксифенолу для получения соответствующего алкоксигидроксибензальдегида предпочтительно по реакции конденсации между алкоксифенолом и глиоксиловой кислотой с последующим окислением образовавшегося соединения. Предлагаемый способ получения алкоксифенола позволяет получить целевой продукт с хорошим выходом и высокой чистотой при высокой конверсии исходного гидроксифенола. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 7 пр.