СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ α,β -НЕНАСЫЩЕННЫХ КЕТОНОВ АРОМАТИЧЕСКОГО ИЛИ ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА Российский патент 1997 года по МПК C07C49/217 C07C49/235 C07C49/835 C07D307/46 C07D307/56 

Изобретение относится к синтетической органической химии, а именно к способам получения α,β ненасыщенных карбонильных соединений ароматического и гетероциклического рядов, многие из которых биологически активны, а также широко применяются в качестве полуфабрикатов для синтеза разнообразных гетероциклических и иных труднодоступных соединений.

Известны способы получения a,β ненасыщенных кетонов ароматического ряда (халконов) кротоновой конденсацией соответствующих метилкетонов и альдегидов в протонных растворителях (низшие алифатические спирты, уксусная кислота) в присутствии разнообразных основных и кислотных катализаторов [1] например, в растворе ледяной уксусной кислоты в присутствии ацетата аммония [2]
Недостатками, присущими этим способам синтеза халконов, являются необходимость нейтрализации катализаторов, сложность регенерации растворителей после выделения целевых продуктов, образование в процессе значительных количеств загрязненных водных стоков. Этого можно избежать при проведении конденсации в безводных условиях с гетерогенными катализаторами.

Целью изобретения явились разработка способа получения халконов и подобных соединений в апротонных растворителях в условиях гетерогенного катализа.

Цель достигается проведением реакции в присутствии сульфированного угля [3] исключающим использование протонных растворителей.

Реакцию проводят при перемешивании эквимолярных количеств альдегида и кетона; 0,5-1% сульфированного угля при температуре 80-120^oC в неполярных растворителях (циклогексан, бензол, толуол и другие) с отделением воды в ловушке Дина-Старка или без растворителя. По окончании реакции (0,5-1 ч) уголь отфильтровывают, растворитель отгоняют, а остаток перекристаллизовывают. Уголь может быть использован в этом процессе многократно (не менее 5-7 раз). При использовании жидких карбонильных соединений (бензальдегида, ацетофенола, анисового, толуилового альдегидов и так далее) реакция может быть проведена в отсутствии растворителя без отгонки воды.

Способ прост в использовании и может быть реализован в промышленных масштабах.

Пример 1. 4'-бромхалкон
4,15г (0,039 моль) свежеперегнанного бензальдегида, 6 г (0,030 моль) 4 - бромацетофенона, 0,1 г сульфированного угля нагревали на кипящей водяной бане при перемешивании в течение 30 мин. Горячий раствор декантировали с осадка угля и охлаждали. Закристаллизовавшийся продукт промывали 50%-ным спиртом и перекристаллизовывали из водного спирта. Получили 8,26 г (95% теорет.) продукта с температура плавления 104-105^oC (лит. температура плавления 104-105^oC [4]).

Пример 2. 4-нитро-4'-бромхалкон
Смешивали 1,9 г (0,0096 моль) 4-бромацетофенола, 1,45 г (0,0096 моль) 4-нитробензальдегида, 0,05 г сульфированного угля и 10 мл циклогексана. Полученную смесь нагревали на водяной бане с отделением воды в ловушке Дина-Старка. Через 40 мин осадок халкона в смеси с углем отфильтровывали, промывали водным метанолом и перекристаллизовывали из спирта. Получили 3,08 г (94% теорет. ) халкона с температурой плавления 165-167^oC (лит. температура плавления 166^oC [4]).

Пример 3. Бутиловый эфир 5-(3-фенил-1-оксопроп-2-енил) пирослизевой кислоты
Смесь 2,4 г (0,0114 моль) бутилового спирта 5-ацетилпирослизевой кислоты, 1,3 г (0,0123 моль) бензальдегида в 20 мл бензола, 0,05 г сульфированного угля нагревали на кипящей водяной бане с ловушкой Дина-Старка. Через час отделенный от угля раствор упаривали в вакууме водоструйного насоса. Остаток перекристаллизовывали из циклогексана. Получили 3,0 г (88% теорет.) с температурой плавления 104-105^oC (лит. температура плавления 104-105^oC [5] ).

Пример 4. Бутиловый эфир 5-[3-(4-нитрофенил)-1-оксопроп-2-енил] пирослизевой кислоты
Смесь 3,7 г (0,0176 моль) бутилового эфира 5- ацетилпирослизевой кислоты, 2,66 г (0,0176 моль) 4-нитробензальдегида, 30 мл толуола и 0,06 г сульфированного угля нагревали с отделением воды в ловушке Дина-Старка в течение часа. Реакционную смесь декантировали с угля и упаривали в вакууме водоструйного насоса. После перекристаллизации из спирта получили 5,5 г (91% теорет. ) продукта с температурой плавления 160-161^oC (лит. температура плавления 161-162^oC [5]). Аналогично получены другие соединения общей формулой R₁-CH= CHCOR₂, приведенные в таблице.

Предложен способ получения a,β - ненасыщенных кетонов формулы RC₆H₄CH= CHC(O)Ar (1 а-м, где R=H, 2-OH, 4-OCH₃, 4-Cl 4-Br, 2-F, 3-NO₂, 4-NO₂, Ar= RC₆H₄, конденсацией RC₆H₄CHO (II) и ArCOCH₃ (III) в присутствии сульфированного угля. Реакцию эквимолярных количеств II и III проводят при температуре 80-120^oC в апротонных растворителях (бензол, толуол, циклогексан) с азеотропной отгонкой воды или без растворителя в течение 0,5-1,0 часа. Выходы 1 85-96%. Пример. Смесь 30,096 моль 4-бромацетофенона и 4-нитробензальдегида, 0,05 г сульфированного угля и 10 мл циклогексана кипятили с ловушкой Дина-Старка в течение 40 мин. Осадок 4-нитро, 4'- бромхалкона в смеси с углем после охлаждения смеси отделяли, промывали метанолом и кристаллизовали из спирта. Получили 94% теор. халкона с Т.пл. 165-167^oC. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения α,β-ненасыщенных кетонов ароматического или гетероароматического ряда конденсацией соответствующих альдегида и метилкетона в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют сульфированный уголь и процесс ведут при 80 120^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии апротонных неполярных растворителей, таких, как бензол, толуол, циклогексан.