Способ получения 2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-3-пирролина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ ()955858

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческнх

Республнк (61) Дополнительный к патенту— (S)) М. Кл. (22) Заявлено 28.05 ° 80(2)) 2926553/23-04 (23) Приоритет — (32) 29 ° 05. 79 (3l) 23080 A/79 (33) Италия

С 07 D 207/22

ГосударствеииыЯ комитет

СССР ио делам изобретениЯ и открмтиЯ (53) УДК 547.747..07(088.8) Опубликовано 30. 08. 82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08. 82

Иностранцы

Сильвестр Костанзи, Франческо Тессароло и МауризиО Брунелли (Италия) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Иностранная фирма . "Анин С. п.A." (Италия) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2, 2, 4, 5, 5-ПЕНТАМЕТИЛ-3-ФОРМИЛ-3-ПИРРОЛИНА

Изобретение относится к новому способу получения 2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-3-пирролина, который может найти применение в качестве промежуточного продукта для получения анти-ультрафиолетового препарата.

Известно, что несопряженные ацетиленовые и диацетиленовые соединения, взаимодействуя с водой в присутствии окиси ртути в кислой среде, дают соответствующие карбонильные сбединения, так как альдегиды и кетоны (1j.

Использование известной реакции в дайном случае приводит к неожиданным ф еэультатам, а именно ди-трет-прфаргиламины не присоединяют двух молекул воды с образованием соответствующих дикетонов, как можно было бы ожидать, а вместо этого подвергаются реакции циклизации с присоединением лишь одной молекулы во,ды и образованием пентаалкилформил-пирролина.

Как установлено, реакция протекает при низких рН, предпочтительно при рН равном или меньшем, чем 3.

По этой причине удобно работать в кислой среде, создаваемой серной кислотой.

Также было установлено, что кис5 лота имеет собственное каталитическое действие, которое при низких концентрациях аналогично действию катализатора, если таковой используется.

Катализатор представляет собой

30 окись Ртути °

Наилучшими условиями для реакции гидратации/циклизации в присутствии катализатора являются условия, создаваемые серной кислотой концентрации

45-50% от всего раствора, и содержанием окиси ртути около 5-10% по весу от пропаргнламина, подлежащего превращению, что соответствует 0,3-0,6% от всего раствора, при проведении реакции в сравнительно мягких темпе-. ратурных условиях (100-115 С).Если не использовать катализатор, предпочтительные условия определяются кон.цеитрацией серной кислоты (60-80%) в общем растворе, при этом используются несколько более высокие температуры, предпочтительно между 120 и 130 С.

Реакционные условия описаны ниже в сравнении с опытами, проводимыми

955858 без катализатора и с недостатком серной кислоты.

Для того, чтобы доказать структуру получаемого продукта и для того, чтобы варьировать его дальнейшую реакционную способность, а следова- 5 тельно, и применимость, его гидрировали в две последовательные стадии с целью получения продукта, содержащего гидроксильную функциональную группу, которая может взаимодействовать далее и вести себя в качестве основы получения дальнейших продуктов.

Пример 1. 200 мл 96Ъ

H S0y, 200 мл Н 0, 3 r HgO и 30 г 15 ди-трет-пропаргиламина формулы — (CH3) - C — CH3 при комнатной температуре поместили. в четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капель-, ной воронкой.

После смешения реакционную смесь нагрели до 110О С и продолжали перемешивание в течение 3 ч при этой тем- 25 пературе. Затем к смеси добавили активированный уголь, после чего смесь охладили, вылив на лед, и отфильтровали. Фильтрат подщелочили

40Ъ-ным раствором NaOH н затем три .30 раза зкстрагировали эфиром.

Эфирные экстракты объединили, высушили над MgS04 и упарили. Получили реакционный продукт в виде сырого твердого осадка, который очистили 35 кристаллизацией из петролейного эфира (фракция 40-60 С)..

Очищенный продукт представлял собой желтое вещество с т.пл.69-70 С; которое по данным ИК-, ЯМР- и масс- 4п спектров идентифицировали как

2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-3-пирроли н.

Пример 2. 220 мл 98Ъ-ной серной кислоты, 140 мл воды и 50 r 45 ди-трет-пропаргиламина, как и в примере 1, поместили при комнатной температуре в четырехгорлую колбу, такую же, как и в примере 1 (конечйая концентрация серной кислоты составляла 60Ъ). 50

После смешения реакционную смесь кипятили с обратным холодильником при 125-130 С в течение полутора часов, за кинетикой реакции в течение этого времени следили с помощью газо-55 вого хроматографа.

Затем реакционную смесь охладили, вылив на лед, подщелочили и три -раза экстрагировали эфиром. Объединенные эфирные экстракты высушили над суль-. 60 фатом магния и упарили.

Твердый остаток перекристаллизовали из петролейного эфира (фракция

40-60 С) и получили кристаллическое твердое вещество с выходом 40-60Ъ, 65 которое по данным ИК-, ЯМР-, массспектроскопии представляло собой

2,2,4,5,5-лентаметил-3-формил-3-пирролин.

Пример 3. 200 мл 96Ъ-ной

Н $0, 200 мл Н О и 30 г ди-трет-пропаргиламина при комнатной температуре поместили в четырехгорлую колбу, такую же, как в примере 1 ° Реакционную смесь нагревали при 110 С в течение 3 ч и затем обрабатывали., как и в примере 1.

Продукт, выделенный после удаления экстрагирующего растворителя, состоял на 90Ъ .из ди-трет-пропаргиламина и на 10Ъ из 2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-З-пирролина.

Пример 4. 125 мл 96Ъ-ной

Н $0@, 3 r Hg0, 275 мл Н О и 30 г дй-трет-пропаргиламина при комнатной температуре поместили в четырехгор- лую колбу, снабженную термометром, капельной воронкой, обратным холодильником и мешалкой.

В течение 4 ч в реакционной смеси поддерживали температуру 110 С, а затем обрабатывали, как и в предыдущих примерах.

Продукт, выделенный после удаления растворителя экстракцик, состоял частично из исходного вещества и из около 40Ъ 2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-3-пирролина.

Пример 5. Получение 2,2,4, 5,5-пентаметил-З-формил-пирролидина, 20 г пирролина, полученного, как описано в примере 1, поместили в автоклав вместе с 50 мл СН3 ОН и 2 r

Pd/С. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре при давлении водорода в 5 кг/см .

Когда более не наблюдалось поглощения водорода реакционной смесью, катализатор отфильтровали и указанный продукт выделили отгонкой.

2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-пирролидин получали в виде бесцветной жидкости с т.кип.90-91ОC (1 мм рт.ст.).

Пример 6. Получение 2,2,4, 5,5-пентаметил-3-метил-пирролидина.

20 г 2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-пирролина, полученного, как указано в примере 4, растворили в 40 мл

СНЗОН и поместили в колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой.

Затем к этому раствору через капельную воронку медленно добавили раствор, состоящий из 50 мп Н О, 10 r

NaOH и 2 г ИаВН4 . Реакционная смесь находилась при комнатной температуре в течение 3 ч, после чего избыток

ЙаВЙ разложили разбавленной соляной кислотой, смесь опять подщелочили

NaOH и экстрагировали эфиром.

Органический слой высушили и упарили. При этом был выделен указанный продукт с выхьдом 90Ъ.

955858

Формула изобретения

Составитель И.Бочарова

Редактор Н.Безродная ТехредМ.Гергель Корректор E.Ðîøêî

Заказ 6496/78. Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

После перекристаллизации из петролейного эфира получили белое твердое вещество с т.пл. 90-91 С, его структура доказана ИК-, ЯМР- и массспектральным анализом.

Пример 7. 210 мл 96%-ной

H

После смешения реакционную смесь 10 нагревали до 125-130 С в течение полутора часов, при этом за кинетикой реакции следили с помощью газового хроматографа. Затем реакционную смесь охладили, вылив на лед, подщелочили 15 и три раза экстрагировали эфиром.

Объединенные эфирные экстракты высушили и упарили.

Оставшееся твердое вещество дважды перекристаллизовали из нетролейного эфира (фракция 40-60 С), при этом получилось белое кристалличесо

° кое твердое вещество с т.пл.69-71 С, которое по данным ИК-, ЯМР-, массспектров представляло собой 2,2,4,5,5- 25

-пентаметил-3-формил-3-пирролин.

П р и м е-р 8.Получение 2,2,4,5,5пентаметил-3-формил-З-пирролина.

130 г ди-трет-пропаргиламина при перемва""и Добавили к раствору 30

200 мл 97%-ной Н,2$04, d 1,84 и 60 мл

Н О (Н $04. концентрация 83%), охлажденйому до температуры -5 С. После смешения температуру реакционной массы быстро подняли до 130-135 С.

После приблизительно одного часа реакционную смесь охладили, вылив на 400 r толченого льда, и подщелочили 40%-ным раствором NaOH причем температуру поддерживали ниже комнатной. Органический продукт экстра- 40

1 гировали тремя порциями по 70 .мл толуола, органические экстракты объединили и концентрировали, удаляя около 100 мл растворителя в вакууме.

Остаток охлаждали (0-5 С) и указанный продукт выделяли в виде кристаллического твердого вещества.

Этим способом получили 90 r указанного продукта, что соответствует молярному выходу около 61% в расчете на исходное вещество.

Концентрация H S04 может изменяться от 75 до 85%. Выход может варьироваться от 50 до 75%.

1 ° Способ получения 2,2,4,5,5-пентаметил-3-формил-З-пйрролина, отличающийся тем, что ди.

-трет-пропаргиламин подвергают нагреванию с водой при 100-135 С в присутствии серной. кислоты, взятой в концентрации 45 65% от всего раствора.

2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся,тем, что его осуществляют в присутствии окиси ртути.

3. Способ по п.2, о т л и ч а ю шийся тем, что, реакцию проводят при 100-115 С, при концентрации серной кислоты 45-50% от всего раствора и содержании окиси ртути

0,3-0,6% от всего раствора.

4, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и. и с я тем, что реакцию проводят при 120-135 С при концентрации серной кислоты 60-65% по отношению ко всему раствору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бюлер К.и Пирсон Д. Органические синтезы. M., "Мир", 1973, ч.2, с.66,142.