Способ получения метилформиата, меченого стабильным изотопом углерода 13с

Изобретение относится к тонкому органическому синтезу, синтезу медицинских препаратов и касается способа получения метилформиата со стабильным изотопом углерода 13С, используемого для получения диагностических препаратов, применяемых в медицинской диагностике заболеваний. Способ получения метилформиата, меченого стабильным изотопом углерода 13С, включает получение формиата натрия, меченого изотопом углерода 13С, путем обработки предварительно приготовленного раствора гидроксида натрия в метаноле с концентрацией, близкой к насыщению, моноксидом изотопа углерода при температуре 80-120°С и давлении 1,5…2,5 МПа в течение 2…2,5 часов, последовательное смешивание полученного формиата натрия, меченого изотопом углерода, с избытком метанола и избытком концентрированной серной кислоты, после чего смесь кипятят в течение 1,5…2 часов, а затем выделяют метилформиат, меченый изотопом углерода 13С. Данная технология позволяет при достаточно мягких условиях обработки получить высокую степень связывания изотопа углерода с высоким выходом соответствующего формиата натрия и с низкими потерями дорогостоящего оксида изотопа углерода. 4 пр.

 

Изобретение относится к тонкому органическому синтезу, синтезу медицинских препаратов и касается способа получения метилформиата со стабильным изотопом углерода 13С, используемого для получения диагностических препаратов, применяемых в медицинской диагностике заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Широко известны технологии получения различных органических соединений, меченых стабильным изотопом углерода 13С, например «Способ получения карбамида, меченого стабильным изотопом углерода С» (патенты РФ №№2415837 и 2440826).

Однако данные способы получения диагностических препаратов сложны технологически, а получаемые продукты дороги вследствие высоких отходов дорогостоящего сырья с изотопом углерода. Эту проблему можно решить, используя сырье, которое в технологических процессах получения конечных продуктов будет использоваться максимально полно. Таким сырьем выступает метилформиат. Поэтому задачей настоящего изобретения служит разработка способа получения метилформиата, меченого стабильным изотопом углерода.

Известен способ получения метилформиата путем карбонилирования метилового спирта оксидом углерода с использованием в качестве катализатора 0,2-6,0% метилата натрия или калия от массы реакционной смеси, при повышенных температуре и давлении, при этом в реакционную смесь добавляют 0,005-0,15 моль/л оксаперфторал-кансульфоната натрия или калия (Патент РФ №2126788).

Недостатком данного способа является низкое качество получаемого продукта, содержащего серосодержащие примеси, а также высокий расход оксида углерода в пересчете на количество получаемого продукта.

Известен способ получения метилформиата путем дегидрирования метилового спирта в газовой фазе при температуре 150-350°С и атмосферном давлении в присутствии медьсодержащего катализатора, содержание элементов в котором, в пересчете на металлы, составляет, ат. %: медь 10-30, цинк 10-50, алюминий, и/или хром, и/или цирконий, или кремний (Патент РФ №2185370).

Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход готового продукта, использование катализаторов, не выпускаемых промышленностью, низкое качество готового продукта, высокий расход оксида углерода.

Известен способ получения метилформиата из газа, содержащего смесь окиси углерода и водорода. Смесь водорода и окиси углерода обрабатывают щелочью с образованием формиата щелочного металла и очищенного водорода, затем полученный формиат щелочного металла растворяют в воде и обрабатывают серной кислотой с образованием муравьиной кислоты, отделяя при этом сернистые примеси, которую восстанавливают до метилового спирта водородом с использованием катализатора гидрирования, где восстановление муравьиной кислоты осуществляют до конверсии 50-90 мол. %, охлажденную смесь муравьиной кислоты и метилового спирта ректифицируют в присутствии кислотного катализатора, этерифицируя реакцией до метилформиата (Патент РФ №2377232).

Недостатком данного способа выступает высокая сложность технологического процесса с применением высоких давлений и температур с использованием большого числа различных реактивов и дорогостоящего катализатора при большом расходе оксида углерода.

Для получения метилформиата, меченого изотопом углерода, расход оксида изотопа углерода является критически важным показателем вследствие высокой стоимости последнего.

Техническим результатом настоящего изобретения служит снижение расхода оксида углерода и повышение выхода и чистоты готовой продукции.

Технический результат достигается тем, что предварительно получают формиат натрия, меченый изотопом углерода 13С, путем обработки предварительно приготовленного раствора гидроксида натрия в метаноле с концентрацией, близкой к насыщению, моноксидом изотопа углерода 13С при температуре 80-120°С и давлении 1,5…2,5 МПа в течение 2…2,5 часов, затем последовательно смешивают полученный формиат натрия, меченый изотопом углерода, с избытком метанола и избытком концентрированной серной кислоты, после чего смесь кипятят в течение 1,5…2 часов, а затем выделяют метилформиат, меченый изотопом углерода 13С.

Такая технология позволяет, при достаточно мягких условиях обработки моноксидом изотопа углерода раствора в метаноле гидроксида натрия, обеспечивать высокую степень связывания изотопа углерода с высоким выходом соответствующего формиата натрия. В свою очередь, последовательное смешивание полученного формиата натрия, меченого изотопом углерода, с избытком метанола и избытком концентрированной серной кислоты с последующим кипячением смеси в течение 1,5…2 часов позволяет максимально повысить конверсию формиата натрия в метилформиат, сохраняя высокий выход готового продукта и низкие потери дорогостоящего оксида изотопа углерода.

Способ иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1

6,7 г (0,168 моль) гидроксида натрия в атмосфере азота растворяют в 30 мл метанола и по тонкому стальному капилляру подают в предварительно вакуумированный автоклав объемом 50 мл. Далее в автоклав из заранее взвешенной емкости шприцевым насосом подают 13СО (изотопная чистота 99%). Содержимое автоклава перемешивают при температуре 100°С в течение 2,5 часов, поддерживая давление 1,5 МПа. После чего автоклав охлаждают и с помощью насоса возвращают непрореагировавший 13СО обратно в исходную емкость, по результатам взвешивания расход 13СО 4,95 г (0,171 моль). Выпавший осадок меченого формиата натрия отфильтровывают, промывают на фильтре небольшим количеством метанола и высушивают в вакууме при нагревании. Получают 10,65 г (0,154 моль) продукта. Объединенные маточные растворы частично упаривают и аналогичным образом выделяют дополнительно еще 0,76 г (0,011 моль) меченого формиата натрия. Суммарный выход 11,41 г (0,165 моль) или 96,5% от теоретического в расчете на 13СО, включая механические потери газа при перекачивании. Спектр 13С-ЯМР (D2O) 168.9 м.д. Спектр 1Н ЯМР (D2O) 8,3 м.д. (d, 1J H-13C = 185.3 Hz, H13CO2Na), 8,3 м.д. (s, Н12CO2Na). Изотопная чистота по данным 1Н ЯМР 99% соответствует изотопной чистоте исходного 13СО. Элементный анализ: найдено С 18,57%, Н 1,6%, Na 33,1%, вычислено для 13CHO2Na С 18,94%, Н 1,46%, Na 33,32%. Полученный меченый формиат натрия (11,41 г, 0,165 моль) загружают в трехгорлую колбу объемом 100 мл, снабженную капельной воронкой, термометром и обратным холодильником, и смешивают его с 43 мл метанола при перемешивании. Не прекращая перемешивание, через капельную воронку подают по каплям 18,2 г (0,182 моль) концентрированной серной кислоты в течение 1 часа. Реакционную массу кипятят 1,5 часа и отгоняют метилформиат 13С Ткип=31-32°С. Выход 9,65 г (0,158 моль) или 96% от теоретического, чистота по ГЖХ более 99%. Суммарный выход по двум стадиям составляет 93% от теоретического в расчете на 13СО.

Пример 2

8 г (0,2 моль) гидроксида натрия в атмосфере азота растворяют в 36 мл метанола и по тонкому стальному капилляру подают в предварительно вакуумированный автоклав объемом 50 мл. Далее в автоклав из заранее взвешенной емкости шприцевым насосом подают 13СО (изотопная чистота 99%). Содержимое автоклава перемешивают при температуре 80°С в течение 2 часов, поддерживая давление 2,5 МПа. После чего автоклав охлаждают и с помощью насоса возвращают непрореагировавший 13СО обратно в исходную емкость, по результатам взвешивания расход 13СО 5,91 г (0,204 моль). Полученную суспензию меченого формиата натрия разбавляют 15 мл метанола и переносят в трехгорлую колбу объемом 100 мл, снабженную капельной воронкой, термометром и обратным холодильником. Через капельную воронку при интенсивном перемешивании подают по каплям 21,7 г (0,217 моль) концентрированной серной кислоты в течение 1 часа. Реакционную массу кипятят 2 часа и отгоняют метилформиат 13С Ткип=31-32°С. Выход 11,83 г (0,194 моль) или 95% от теоретического в расчете на 13СО, включая механические потери газа при перекачивании, чистота по ГЖХ более 99%.

Пример 3

Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но обработку гидроксида натрия моноксидом изотопа углерода ведут в автоклаве при 120°С в течение 2 часов при давлении 1,8 МПа. Выход готового продукта 93,5% от теоретического в расчете на 13СО, чистота по ГЖХ более 99%.

Пример 4

Процесс осуществляют аналогично примеру 2, но смесь формиата натрия с метанолом и концентрированной серной кислотой кипятят 1,5 часа. Выход готового продукта 94% от теоретического в расчете на 13СО, чистота по ГЖХ более 99%.

Данная технология позволяет при низких температурах и давлении обеспечивать высокую конверсию дорогостоящего сырья в готовый продукт при высокой его чистоте.

Способ получения метилформиата, меченого стабильным изотопом углерода 13С, включающий получение формиата натрия, меченого изотопом углерода 13С, путем обработки предварительно приготовленного раствора гидроксида натрия в метаноле с концентрацией, близкой к насыщению, моноксидом изотопа углерода при температуре 80-120°С и давлении 1,5…2,5 МПа в течение 2…2,5 часов, последовательное смешивание полученного формиата натрия, меченого изотопом углерода, с избытком метанола и избытком концентрированной серной кислоты, после чего смесь кипятят в течение 1,5…2 часов, а затем выделяют метилформиат, меченый изотопом углерода 13С.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам получения сложных эфиров амиловых спиртов и простейших карбоновых кислот C1-C4. В качестве сырья используют спиртосодержащие отходы производства капролактама.
Изобретение относится к области синтеза сложных эфиров из спиртовой фракции капролактама. .

Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения метилформиата, использующегося в качестве промежуточного продукта при получении органических кислот, таких как муравьиная, уксусная, пропионовая и их эфиров, а также в качестве добавок к дизельным топливам.

Изобретение относится к технологии получения синтез-газа и получения метанола и уксусной кислоты на его основе. .

Изобретение относится к способу получения эфира муравьиной кислоты или метанола и к катализатору данного способа. .

Изобретение относится к способу получения метилформиата, использующегося в качестве промежуточного продукта при получении органических кислот - муравьиной, уксусной, пропионовой и их эфиров, а также формамидов, и к способу приготовления катализатора для получения метилформиата.

Изобретение относится к области технологии промышленного органического синтеза, в частности, к способам получения метилформиата. .

Настоящее изобретение относится к способу получения ингенол-3-ангелата (I) из ингенола (II). Кроме того, изобретение относится к промежуточным продуктам, применимым для синтеза ингенол-3-ангелата (I) из ингенола (II), и способам получения указанных промежуточных продуктов.

Изобретение относится к способу получения 1,3-дикарбонильных соединений, содержащих дибензосуберенильный фрагмент, представляющих интерес в качестве исходных соединений для синтеза биологически активных веществ, а также лигандов, способных координировать металлы.

Изобретение относится к способу получения 5-трет-бутил-3-метил-1,2-фенилен дибензоата, включающему взаимодействие в реакционных условиях 5-трет-бутил-3-метилкатехина (ВМС) с триэтиламином и соединением, выбранным из группы, состоящей из ароматической карбоновой кислоты и производного ароматической карбоновой кислоты, где производное ароматической карбоновой кислоты представляет собой ароматический ацилгалогенид, ароматический ангидрид, соль ароматической карбоновой кислоты или любую их комбинацию; и где ароматическая карбоновая кислота представляет собой бензойную кислоту; и образование композиции, содержащей 5-трет-бутил-3-метил-1,2-фенилен дибензоат (BMPD).

Изобретение относится к новым производным идебенона, замещенным карбоновой кислотой с общей формулой I, в которой R1 представляет собой С2-С22 сахарную кислоту с прямой или разветвленной цепью, а две или более гидрокси-группы независимо замещены С1-С22 карбоновой кислотой, где термин «разветвленной» относится к одной или нескольким группам низшего алкила.
Изобретение относится к способам получения сложных эфиров амиловых спиртов и простейших карбоновых кислот C1-C4. В качестве сырья используют спиртосодержащие отходы производства капролактама.

Изобретение относится к способу получения бензофенон(мет)акрилатов, в котором проводят взаимодействие гидроксибензофенонов и ангидрида (мет)акриловой кислоты в присутствии каталитических количеств концентрированной серной кислоты, алкил- или арилсульфокислоты с последующей нейтрализацией катализатора и последующей очисткой сырого мономера.

Изобретение относится к способу переработки лактата аммония в молочную кислоту и ее сложные эфиры. Предложенный способ осуществляется путем контакта водного раствора лактата аммония с гидроксилсодержащим соединением в вертикальном массообменном аппарате при повышенных температуре и давлении, отводом сопутствующих продуктов реакции, главным образом, с потоком пара и целевых продуктов, главным образом, с потоком жидкости.

Настоящее изобретение относится к соединениям следующей формулы (I), в которой n равно целому числу от 1 до 15, m равно 0, 1, 2 или 3, и R представляет собой углеводородную цепь полиненасыщенной жирной кислоты, выбранной из омега-3 и омега-6 полиненасыщенных жирных кислот, и к способу их получения.
Изобретение относится к способу получения сложного эфира акриловой кислоты формулы CH2=CH-COO-R, в которой R обозначает алкильный радикал, линейный или разветвленный, содержащий от 1 до 18 атомов углерода и содержащий, возможно, гетероатом азот, причем на первой стадии подвергают глицерин CH2OH-СНОН-CH2OH реакции дегидратации в присутствии кислотного катализатора с получением акролеина формулы CH2=СН-СНО, затем, на второй стадии, каталитическим окислением превращают полученный таким образом акролеин в акриловую кислоту CH2=СН-СООН, затем, на третьей стадии, подвергают кислоту, полученную на второй стадии, либо реакции этерификации спиртом R0OH, в котором R0 представляет собой СН3, С2Н5, С3Н7 или С4Н9, с последующей реакцией переэтерификации полученного сложного эфира спиртом ROH, в котором R имеет значение, данное выше, либо реакции этерификации спиртом ROH, в котором R имеет значение, данное выше, где содержание фурфураля в сложном эфире акриловой кислоты составляет менее 3 ч/млн.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения чистой метакриловой кислоты, включающему: а) окисление в газовой фазе С4-соединения с получением содержащей метакриловую кислоту газовой фазы, б) конденсирование содержащей метакриловую кислоту газовой фазы с получением водного раствора метакриловой кислоты, в) выделение по крайней мере части метакриловой кислоты из водного раствора метакриловой кислоты с получением по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта, г) выделение по крайней мере части метакриловой кислоты из по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта способом термического разделения с получением чистой метакриловой кислоты, причем на стадии процесса г) метакриловую кислоту выделяют из по крайней мере части по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта с помощью ректификации, и причем чистую метакриловую кислоту отбирают через боковой вывод используемой для ректификации колонны, а количество чистой метакриловой кислоты, отбираемой в определенный интервал времени, составляет от 40 до 80% от количества содержащего метакриловую кислоту сырого продукта, подаваемого в ректификационную колонну в тот же интервал времени.
Изобретение относится к способу получения полимерных карбоксилатов палладия. Способ включает растворение металлического палладия в концентрированной азотной кислоте, упаривание полученного раствора азотнокислого палладия.

Изобретение относится к тонкому органическому синтезу, синтезу медицинских препаратов и касается способа получения метилформиата со стабильным изотопом углерода 13С, используемого для получения диагностических препаратов, применяемых в медицинской диагностике заболеваний. Способ получения метилформиата, меченого стабильным изотопом углерода 13С, включает получение формиата натрия, меченого изотопом углерода 13С, путем обработки предварительно приготовленного раствора гидроксида натрия в метаноле с концентрацией, близкой к насыщению, моноксидом изотопа углерода при температуре 80-120°С и давлении 1,5…2,5 МПа в течение 2…2,5 часов, последовательное смешивание полученного формиата натрия, меченого изотопом углерода, с избытком метанола и избытком концентрированной серной кислоты, после чего смесь кипятят в течение 1,5…2 часов, а затем выделяют метилформиат, меченый изотопом углерода 13С. Данная технология позволяет при достаточно мягких условиях обработки получить высокую степень связывания изотопа углерода с высоким выходом соответствующего формиата натрия и с низкими потерями дорогостоящего оксида изотопа углерода. 4 пр.

Наверх