Изобретение относится к способу получения 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола - двухатомного спирта каркасного строения. За счет наличия в узловых положениях каркаса гидроксильных групп, которые связаны непосредственно с каркасом, так и отделенных от него одним метиленовым звеном, такие спирты могут быть рассмотрены в качестве исходных субстратов в синтезе сложных эфиров с комплексом ценных эксплуатационных свойств. Последние же могут быть использованы в качестве ключевых компонентов базовых основ масел для теплонапряженных газотурбинных двигателей современной авиации.
Данным изобретением решена задача получения двухатомного спирта каркасного строения - 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола:
Известен способ получения незамещенного метальными группами 3-гидроксиметил-1-адамантанола, который заключается в восстановлении 3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты алюмогидридом лития в ТГФ [Патент US 6392104]. Выход продукта составляет 95%. Недостатком метода является необходимость абсолютирования растворителя и использование алюмогидрида лития в качестве восстановительного агента, что усложняет выделение целевого продукта из реакционной смеси.
Известен похожий способ восстановления 3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты боргидридом натрия в ТГФ; выход 3-гидроксиметил-1-гидроксиадамантана составляет 90%. [Патент ЕР 1000924].
Остальные методы получения являются лабораторными. Одним из таких способов является радикальное гидроксиметилирование 3-йод-1-адамантанола с использованием параформа в присутствии тетрабутиламмоний цианоборгидрида. Несмотря на хороший выход продукта (77%), метод не может быть реализован при промышленном производстве, так как подразумевает использование дорогостоящих реагентов и труднодоступного 3-йод-1-адамантанола [J. Am. Chem. Soc. 2012. 134. 875-877].
Также 3-гидроксиметил-1-адамантанол можно получить в три стадии из 1-адамантилметанола. Первоначально проводят нитроксилирование исходного субстрата с образованием динитрата 3-гидроксиметил-1-адамантанола. Полученное динитроксипроизводное подвергают гидролизу с образованием 3-нитроксиметил-1-адамантанола, который далее восстанавливают в целевой спирт. Суммарный выход по трем стадиям составляет 44% [Журн. орг. химии. 1993. 29 (7). 1126-1131].
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу методом синтеза является восстановление 3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты боргидридом натрия в ТГФ в присутствии эфирата трехфтористого бора [Патент WO 2015087262]. Выход продукта по данному методу составляет 90%. Основным недостатком является использование восстановительной системы NaBH4-BF3⋅Et2O, которая обусловливает высокую стоимость синтеза, необходимость абсолютирования растворителя и токсичность выделяющегося В2Н6.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола - двухатомного спирта каркасного строения.
Техническим результатом изобретения является простой в техническом отношении метод получения 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола.
Технический результат достигается тем, что синтез 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола проводили взаимодействием 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты с этилхлорформиатом в мольном соотношении 1:1-2 в расчете на исходный субстрат в присутствии триэтиламина в ТГФ при комнатной температуре в течение 2-6 ч с последующим фильтрованием хлоргидрата триэтиламина и добавлением боргидрида натрия в мольном соотношении 1:2-4 в расчете на исходный субстрат.
Выделение целевого продукта осуществляли добавлением в реакционную смесь воды, разделением водно-органической фазы, упариванием органической фазы, дополнительной экстракцией продукта из водной среды этилацетатом и последующей отгонкой растворителя. Полученный продукт очищали перекристаллизацией из толуола.
Основные отличительные признаки предлагаемого способа можно сформулировать следующим образом:
1. Использование этилхлорформиата для образования промежуточного смешанного ангидрида 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой и этилугольной кислот.
2. Отсутствие необходимости абсолютирования растворителей. Выполнение способа:
Строение синтезированных соединений подтверждено данными ЯМР-спектроскопии. Спектры ЯМР 1Н записаны на приборе Jeol JNM ЕСХ 400 (400 МГц), в ДМСО-d6. Элементный анализ выполнен на автоматическом CHNS-анализаторе "EuroVectorEA-3000".
Изобретение иллюстрируется приведенными ниже примерами. В примерах описано получение заявляемым способом нового двухатомного спирта адамантанового ряда, содержащего в своей структуре гидроксильные группы, одна из которых непосредственно связана с узловым положением каркаса, а другая - отделена от него одним метиленовым звеном.
Пример 1.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 9.3 мл (0.067 моль) триэтиламина и 7.1 мл (0.067 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 4 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 5.07 г (0.134 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 5 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 8.53 г (91%). Т. пл. 136-137°С. Спектр ЯМР1H δ, м.д.: 0.79 с (3Н, СН3), 0.91-0.99 м (6Н, CH2Ad), 1.12-1.14 м (6Н, CH2Ad), 3.00 д (2Н, J 5.72 Гц, СН2), 4.27 с (1Н, ОН), 4.32 т (1Н, J 5.72 Гц, ОН). Спектр ЯМР13С, δ, м.д.: 30.4 (СН3), 33.7 (С), 45.1 (СН2), 46.2 (СН2), 50.7 (СН2), 51.7 (СН2), 68.9 (С), 71.1 (СН2). Найдено, %: С 74.26; Н 10.58. C13H22O2. Вычислено, %: С 74.24; Н 10.54.
Пример 2.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 6.2 мл (0.045 моль) триэтиламина и 4.8 мл (0.045 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 6 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 5.07 г (0.134 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 5 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 8.25 г (88%).
Пример 3.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 6.2 мл (0.045 моль) триэтиламина и 4.8 мл (0.045 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 8 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 3.4 г (0.09 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 3 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 4.87 г (52%).
Пример 4.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 9.3 мл (0.067 моль) триэтиламина и 7.1 мл (0.067 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 3 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 6.8 г (0.18 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 6 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 8.43 г (90%).
Пример 5.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 12.4 мл (0.09 моль) триэтиламина и 9.6 мл (0.09 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 4 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 5.07 г (0.134 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 5 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 8.34 г (89%).
Пример 6.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 12.4 мл (0.09 моль) триэтиламина и 9.6 мл (0.09 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 6.8 г (0.18 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 6 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 8.25 г (88%).
Пример 7.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 11 мл (0.079 моль) триэтиламина и 8.4 мл (0.079 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 5 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 4.3 г (0.113 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 4 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 7.00 г (75%).
Пример 8.
К суспензии 10 г (0.045 моль) 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты в 90 мл ТГФ при температуре не выше 10°С последовательно добавляют 11 мл (0.079 моль) триэтиламина и 8.4 мл (0.079 моль) этилхлорформиата. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 3 ч. Осадок хлоргидрата триэтиламина отфильтровывают, промывают ТГФ, к фильтрату добавляют 5.07 г (0.134 моль) боргидрида натрия. Затем в течение 1 ч по каплям добавляют 5 мл воды. Реакционную массу разлагают 170 мл воды. Слои разделяют, органический слой сушат и упаривают в вакууме. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3x120 мл), объединенные фракции промывают 0.5 н раствором соляной кислоты, водой и насыщенным раствором соли, затем сушат. Растворитель упаривают в вакууме. Продукт очищают перекристаллизацией из толуола. Выход 7.68 г (82%).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ получения производныхбЕНзО(C)ХиНОлиНА | 1978 |
|
SU812173A3 |
Способ получения производных бутирофенона | 1970 |
|
SU459888A3 |
Способ получения производных аминобензоциклогептена или их солей | 1976 |
|
SU682121A3 |
ЭФИРЫ ТРИСКАРБАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ, СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ АБСОРБЦИИ ХОЛЕСТЕРИНА И ФАРМКОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОНИЖЕНИЯ АБСОРБЦИИ ХОЛЕСТЕРИНА | 1994 |
|
RU2130928C1 |
Способ получения полипептидов или их солей | 1977 |
|
SU910116A3 |
НОВЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-[5'-(3,4-БИС-ГИДРОКСИМЕТИЛБЕНЗИЛОКСИ)-2'-ЭТИЛ-2-ПРОПИЛБИФЕНИЛ-4-ИЛ]-ПЕНТА-3-ОЛА | 2005 |
|
RU2392268C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГООСНОВНЫХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ АДАМАНТАНОВОГО РЯДА | 2012 |
|
RU2489417C1 |
ИМИДАЗОПИРИДИНЫ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ИХ ОСНОВЕ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ | 1994 |
|
RU2136682C1 |
8-ЗАМЕЩЕННЫЕ-2-АМИНОТЕТРАЛИНОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ И СПОСОБЫ ИЗ ПОЛУЧЕНИЯ | 1990 |
|
RU2093507C1 |
Способ получения производных имидазола | 1973 |
|
SU576042A3 |
Настоящее изобретение относится к способу получения 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола, который может быть использован в качестве исходного субстрата в синтезе сложных эфиров – ключевых компонентов базовых основ масел для теплонапряженных газотурбинных двигателей современной авиации. Способ заключается во взаимодействии 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты с этилхлорформиатом в мольном соотношении 1:1-2 в расчете на исходный субстрат в присутствии триэтиламина в ТГФ при комнатной температуре в течение 2-6 ч с последующим фильтрованием хлоргидрата триэтиламина и добавлением боргидрида натрия в мольном соотношении 1:2-4 в расчете на исходный субстрат. Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт с высоким выходом при использовании простой технологии. 8 пр.
Способ получения 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола путем взаимодействия 5,7-диметил-3-гидрокси-1-адамантанкарбоновой кислоты с этилхлорформиатом в мольном соотношении 1:1-2 в расчете на исходный субстрат в присутствии триэтиламина в ТГФ при комнатной температуре в течение 2-6 ч с последующим фильтрованием хлоргидрата триэтиламина и добавлением боргидрида натрия в мольном соотношении 1:2-4 в расчете на исходный субстрат.
WO 2015087262 A1, 18.06.2015 | |||
Тензометрическое устройство | 1981 |
|
SU1000924A1 |
Е.А | |||
Ивлева и др | |||
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
ЖОрХ, 2016, т.52, вып.6, 800-805. |
Авторы
Даты
2018-12-24—Публикация
2017-12-14—Подача