Способ получения @ , @ -ненасыщенных кетонов Советский патент 1986 года по МПК C07C49/683 C07C49/697 C07C49/753 C07C97/10 C07C49/835 

i Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения oi .-ненасыщенных кетонов общей формулы К-С-С СН-СбН,У X . . . где R и X образуют в сочетании с группой фрагмент t-ментона, а У-атом водорода или 4-хлор, 4-фтор4-бром, 4-метоксигруппа; либо R-n-оксифенил или п-диметиламинофенил, Х-атом водорода, У - атом водорода илн п-диметйламиногруппа, Данные соединения могут быть иепользованы для получения оптически активных компонентов жидкокристалли ческих композиций, фотостабилизирую щих материалов, фармацевтически активных веществ., а также полупродуктов синтеза люминофоров, кра ителей фотокромных веществ и т.д. Известен способ получения о ,-не насыщенных кетонов, включающий проведение реакции ароматических альде гидов АгСНО с ароматич ескими или циклоалифатическими кетонами в сред гидроксилсодержащего растворителя (метилового спирта) в присутствии в качестве катализатора 15%-ного водного раствора КОН при температуре 20-25°С. По этому способу получе но большбе количество cL ,р-неаасьще.н ных кетонов различногостроения, во многих случаях с довольно высокими выходами. Однако этот способ совер.щенно не применим для проведения реакций Кляйзена-Шмидта между исход ными альдегидами и кетонами в случае их низкой реакционной способнос ти, такими как соединения, содержащие злектронодонорные окси- или диметиламиногруппы, что является существенным его недостатком. Известен способ получения о( ,-не насьщ1енных кетонов из исходных реагентов с низкой реакционной способностью, в частности содержащих диметиламиногруппу. Этот способ включает проведение реакции между кетоном и альдегидом в спиртовой среде присутствии в качестве катализатора насыщенного водного раствора КОН с нагреванием реакционной смеси при , 70 С, Хотя этот способ позволяет получать диметиламинозамещенныео(,Д 10 -ненасыщенные кетоны, однако их- выход, как правило, остается низким (не более 50%), Наиболее близким техническим реиением является способ получения ji, /5-ненасьпценных кетонов из ароматических кетонов с низкой реакционной способностью, например Л-оксиацетофенона или ментона, или п-диметиламиноацетофенона, включающий проведение конденсации ароматического или циклоалифатического кетона с ароматическим альдегидом, например с бензальдегидом в присутствии щелочного катализатора и растворителя при комнатной температуре, В качестве катализатора применяют насыщенный водный раствор едкого кали (60%) в качестве растворителя - этиловый спирт, . Недостатком указанного способа является низкий выход целевых о(.,-ненасьщеннь кетонов (например для 4-оксихалкона, получаемого из 4-оксиацетофенона и бензальдегида, выход составляет лишь 53%), а в некоторых случаях и вообще невозможность получить продукты реакции Кляйзена-Шмид-. та. Так очень низ1кую реакционную способность, имеет -ментон (3-метил-6-изопропилциклогексанон), Он практически не вступает в реакцию с бензальдегидом при проведении ее по способу-прототипу- -Ментон в условиях способа-прототипа не реагирует также с анисовым альдегидом (4-метоксибензальдегидом), Целью изобретения является повышение, выхода целевого продукта и расширение ассортимента получаемых кетонов. Поставленная цель достигается способом получения Q(, f -ненасыщенных кетонов общей формулы О К-С-С СН-СбН У . X где R и X образуют в сочетании с группой фрагмент f-ментона, а Уатом водорода или 4-хлор, 4-фтор, 4-бром, 4-метоксигруппа; либо R-n-оксифенил или п-диметиламинофенил, X - атом водорода, У - атом водорода или п-диметиламиногруппа, конденсацией t-ментона, или п-оксиацетофенона, или п-диметиламиноацетофено.на с замещенным в положении 4 бенэальдегидом в присутствии щелочного катализатора в среде органического растворителя, в качестве которого используют апротонное органическое полярное соединение высокой основности, татсое как диметилформамид, или диметилсульфоксид, или гексаметапол, или диметилацетамид, :

Отличительной особенностью данного, способа является использование в качестве- растворителя апротонного органического полярного соединения высокой основности, такого как диметилформамид, или диметилсульфоксид, или гексаметапол, или диметилацетамид.

Данный способ позволяет получить как известные уже соединения, так и новые, не описанные в литературе, такие как производные бензилиденментона.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение бензилиден- -ментона.

8,7 мл (0,05 моль) -ментона и 5,3 мл (0,05 моль) ,бензальдегида растворяют в 25 мл диметилсульфоксида. В колбу, снабженную мешалкой, (быстро вносят 2 г (о,036 моль, т.е. 0,72 миль на 1 моль f-ментона) измельченного едкого кали и приливают раствор реагентов. Реакционную смесь перемешивают .4 ч при 20-25°С и выливают в 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл уксусной кислоты, а затем оставляют на 3-4 ч. Вьщелившееся масло отделяют,, водный слой экстрагируют двумя порциями этилового эфира по 50 мл,- Эфирный экстракт соединяют с маслом, промьшают водой и сушат 3 ч над сульфатом магния. Эфир отгоняют, а остаток перегоняют в-вакууме, Бензилиден-Е-ментон собирают при 139-142С (2 мм рт,ст,). Получают 7,25 г (60% от теории) продукта, представляющего собой светло-желтое вязкое масло, содержание бензилиден-С-ментона, в котором составляет по данным газохроматографического анализа 85,3%, а вьпсод его от теории 52,2%,

П р и м е р 2. Получение бензилиден- -ментона,

8,7 мл t-ментона (0,05 моль) и 15,3 мл (0,05 моль) бензальдегида растворяют в 20 мл гексаметапола и быстро вливают в сосуд, содержащий

098210Л

2 г измельченного КОН, Реакционную смесь перемешивают 1,5 ч при температуре 20-25 0. Выделяют продукт, как описано в примере 1, Получают с 5,0 г бензилиден- -ментона (41% от теоретического выхода), т,кип, 139 142С (2 мм рт, ст,). Содержание основного вещества в продукте 86,7% а выход его от теории 35,5%, 10 ПримерЗ, Получение бензилиден- f-ментона.

Процесс проводят, как описано в примерах 1 и 2, но в качестве растворителя исходных реагентов применя15 ют 20 мл диметилформамида, а перемешивание реакционной смеси при 2025С продолжают 4 ч. Получают 3,63 г бензилиден-Е-ментона (30% от теоретического количества) , т,кип, (2 мм рт.ст.). Содержание основного вещества в продукте, 79,3%, а выход его от теории 23,8%,

П р и м е р 4. Получение бензилиден- t-ментона ,

Процесс проводят, как описано в примере 3, но в качестве растворителя берут 20 мл диметилацеташгда. Получают 5,5 г бензилиден- -ментона (45% от теории), т,кип, 142- .

(3 мм рт.ст,). Содержание основного вещества в продукте 81,5%, а выход его от теории 36,6%,

По способу-прототипу бензилиден- -ментон получить не удалось: масло, вьщеленное из реакционной .массы (т.кип. 45-60с) (2 мм рт.ст.) представляет собой согласно данным газохроматографического анализа в основном смесь исходных реагентов, бензилиден-L-ментон в измеримом количестве в пей не обнаружен,

П р и м е р 5. Получение 4-бромбензилиден-L-ментона,

В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, помещают 2 г порошкообразного едкого кали и быстро вли-вают раствор 8,7 мл (0,05 моль) -ментона и 9,2 г (0,05 моль) п-бромбенз1альдегида в 30 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают 2,5ч при 20-25с, вливают в 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл ук-сусной кислоты, и оставляют на 12 ч, Вьтавший осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают.. Про- дукт очищают перекристаллизацией из этанола. Получают 7,7 г 4-бромбензилиден- -ментона (48% от теоретическогр количества), представляющего собой белые игольчатые кристаллы с т.пл. 102,5-103,5°С.

4-Бромбензилиден- -ментон в литературе не описан. Данные элементнего анализа.

Найдено: Вг-24,4%

Вычислено для C,, Вг-24,87%,

Индивидуальность полученного продукта подтверждена газохроматографическим анализом,

Строение 4-бромбензилиден-С-ментона подтверждено ИК-спектроскопически: со 1675 см, . 1611 . Vc-0r 0 см (в таблетках КВг) ,

Оптическая активность продукта характеризуется величиной -168,4 (в толуоле).

П р им е р 6, Получение 4-бромбензилиден- -ментона,

Синтез проводят аналогично примеру 5, но в качестве растворителя берут 30 мл гексаметапола. Получают 6,44 г 4-бромбензилиден- -ментона (40% от теоретического количества), т,пл. 102-103С,

Пример, Получение 4-бромбензилиден-1-ментона, Синтез проводят аналогично примеру 5, в качестве растворителя используют 30 мл диметилформамида. Выход 4-бромбензилиден- -ментона 6,44 г (40% от теоретич еского количества), т.пл, 102,5103,,

П р и м ер 8. Получение 4-бромбёнзилиден-f-ментона.

Синтез проводят аналогично лримеру 5, в качестве растворителя исполь зуют 30 мл днметилацетамида. Получаю 9,2 г 4-бромбензилиден- ;-ментона (57% (JT теоретического .выхода) в виде белых игольчатых кристаллов с т.пл. 102,5-103,5С.

П р и м е р 9, Получение 4-хлорбензилиден-f-ментона. В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, помещают 2 г порошкообразного едкого кали и быстро вносят раствор 8,7 мл ментона и 7,0 г п-хлорбензальдегидав 30мл гексаметапола. Реакционную смесь t. перемешивают в течение 4 ч, вьшивают в 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл уксусной кислоты, и оставляют на 12 ч. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой и вод но-ацетоновой смесью 2:1 (15 мл, сушат и очищают перекристаллизацией из этилового спирта. Получают 6,2 г

(45% от теоретического .выхода) 4-хлорбензилиденементона в виде серебристых пластинок с т.пл. 111,5112°С. . .

4-Хлорбензилиден- .-ментон в литературе не описан.

Данные элементного анализа.

Найдено: ,69%

Вычислено для С1-12,82%

Индивидуальность полученного вещества подтверждена газохроматографическим анализом.

Строение 4-хлорбензилиден-f-ментона подтверждено ИК-спектроскопическими данными: ао 1674 см-, ) 1617 см Vc-t« 1098 см (в таблетках КВг) .

Оптическая активность продукта характеризуется величиной -182,8 (в толуоле).

Пример 10. Получение 4-хлорбензилиден-Сгментона, Синтез проводят аналогично примеру 9, в качестве растворителя применяют 30 мл диметилформамида. Получают 7,7 г 4-хлорбензилиден-t-ментона (56% от теоретического выхода), т.пл. П1,5- 12С, ,9.

П р и м е р 11. Получение 4-метоксибензилиден-f-ментона,

В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, вносят 2 г порошкообразного едкого кали и быстро вливают раствор 6,05 мл (0,05 моль) анисового альдегида и 8,7 мл (0,05 моль) ментона в 20 мл диметил,сульфоксида. Реакционную смесь перемешивают при температуре 20-25 С в течение 2,5 ч, выливают в 300 мл ледяной воды, содержащей 2 мл концентрированной уксусной кислоты, и оставляют на 12ч. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и 10 мл 50%-ного водного раствора ацетона, высушивают и перекристаллизовывают из этанола. Получают 6,9 г 4-метоксибензилиден-t-ментона (51% от теоретического выхода). Белые кристаллы с т.пл.114-115

4-Метоксибензилиден-t-ментон получен впервые. Его состав подтвержу 1 ден данными элементного анализа.

Найдено: С 79,12%, Н 9,0%.

Вычислено для С 79,41%, Н 8,82%.

Индивидуальность получен«ого .ве-. щества подтверждена газохроматографическим анализом.

Строение 4-метоксибензилиден-t-ментона подтверждено данными ИКспектроскопии: VcO 1675 CT,i),. 1601 см (в КВг).5

Оптическая активность продукта характеризуется величиной L -284,6 (в толуоле).

П р и м е р 12. Получение 4-оксихалкона, В двухгорлую колбу, снаб-, 10 женную мешалкой, помещают2 г порршко образного едкого кали и вносят раствор 2,72 г (0,02 моль) 4-оксиацетофенона и 2,1 мл (0,02 моль)бензальдегида в 25 мл диметилсульфоксида. is Реакционную смесь перемешивают при 20-25 с в течение 5 ч, выпивают в 300 мл.ледяной воды, содержащей 2 мл концентрированной уксусной кислоты, оставляют на 12 ч, после чего осадок 20 отфильтровывают, промывают водой, сушат и перекристаллизуют из этанольно-водной смеси (4:1). Получают 3,2 г 4 -оксихалкона (71% от теоретического выхода) в виде светло-желтых 25 кристаллов с т.пл. 174,5-175°С.

По способу прототипу выход 4-оксихалкона 53%, т.пл. 174,.

П р и м е р 13, Получение 4-диметиламинохалкона. 30

В двухгорлую колбу, снабженную мешалкой, вносят 0,2 г порошкообраз- . ного едкого кали и быстро приливают раствор 0,81 г (0,005 моль.) ,4-диметил- , аминоацетофенона и 0,5 мл (0,005 моль бензальдегида в 25 мл диметилсульфоксида.

Реакционную смесь перемешивают при 20-25°С 4ч, после чего продукт выделяют, как описано в примерах 9- Q 11. Полученный 4 -диметиламинохалкон очищают перекристаллизацией из этанола. Получают 1,07 г (85% от теоретического выхода) 4 -диметиламино.халкона в виде игольчатых желтых кристаллов с т.пл. 167,5-J68°C.

По способу-прототипу выход 4 -диметиламинохалкона составляет 50%, т.пл. 168 С.

Пример 14. Получение 4,4 - 50 -бис- (диметиламино)халкона.

0,81 г (0,005 моль47Диметила мино- ацетофенона и 0,75 г (0,005 моль 4- -диметиламииобензальдегида растворяют в 25 мл диметилсульфоксида и вно- 55 сят раствор в колбу, в которую поме,щено О,2 г порошкообразного КОН. Реакционную смесь перемешивают при

20-25с 4 ч, - после чего продукт выделяют, как описано в примерах 9-11. Полученный 4,4 -бис(диметиламино)халкон очищают перекристаллизацией из этанола. Получают 1,0 г (68% от теории) 4,(диметиламино)халкона в виде оранжевых кристаллов с т.пл. 157-158 С.

По способу-прототипу 4,4 -бис (диметиламино)халкон получен с выходом 201, т.пл. .

Пример 15. Получение 4-фторбензилиден- -ментона.

8,7 мл (0,05 моль) f-ментона и 6,2 г (0,05 моль) 4-фторбензальдегида растворяют в 25 мл диметилсульфосида. В колбу, снабженную мешалкой, быстро вносят в 2 г измельченного едкого кали и вливают раствор рейген -тов. Реакционную массу перемешивают 2 ч при 20-25 С, после чего выливают в 300 мл ледяной воды, -содержащей 2 мл уксусной кислоты, и оставляют на 12 ч.Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и 20 мл охлажденного гексана и высушивают. Продукт очищают перекристаллизацией из этанола. Получают 6,4 г 4-фторбензилиден- -ментона (49% от теоретического количества) в виде белых игольчатых кристаллов с т.пл, 107-107,.

4-Фторбензилиден- -ментон в литературё не описан. Данные элементного анализа..

Найдено: F 7,48%

Вычислено для C:,,%OF: 7,30%.

Индивидуальность полученного продукта подтверждена газохроматическим анализом.

Строение 4-фторбензилидеи-.-ментона подтверждено ИК-спектроскопи-. чески:)со 1674 см, ) 9 см c-f 122I см (в таблетках КВг).

П р-и м е р 16. Получение 4-фторбензилиден-С-ментона. Синтез проводят, как описано в примере 15, Однако в качестве растворителя примеряют 20 мл гексаметапола, а перемешивание при комнатной температуре продолжают 3 ч. Получено 4,6 г продукта (35% от теоретического количества) с т.пл. 106-107,5С. Характеристики полученного продукта аналогичны указанным в примере 15.

9109821010

Таким образом, предлагаемый спо-тотипа (бензилиден - ментон);.дает

соб по срайнению с прототипом обес-возможность получить новые, не опипечивает следующие преимущества.санные в литературе 4-галоген- или

Способ позволяет с удовлетвори--ментоны псвьшает выход rj(, А-ненательным выходой получать о ,р-ненасы-сыщенных кетонов , ряда , сощенные кетоны, которые не могут бытьдержащих электронодонорные заместисинтезированы при использовании про-тели -ОН, NCCH)-группы, на 20-50%,

4-метокси-замещенные бензилиден-

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ai ,p-HEHAСЫЩЕННЫХ КЕТОНОВ общей формулы О R C-C CH-C6HitY, X где R и X образуют в сочетании с С 0-группой фрагмент - ментона, а У - атом водорода или 4-хлор-, 4-фтор-, 4-бром-, 4-метоксигруппа; или R-п-оксифенил или п-диметиламинофенил, Х-атом водорода, У-атрм водорода или п-диметиламиногруппа, i конденсацией f-ментона, или п-оксиацетофенона, или п-диметиламино(Л ацетофенона с замещенным в положении 4 бензальдегидом в присутствии щелочного катализатора в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода целевого продукта и расширения ассортимента получаесо мых кетонов, в качестве рас.творитеСХ) ля используют апротонное органичес1чЭ кое полярное соединение высокой основности, такое как диметилформамид, или диметйлсульфоксид, или гексаметапол, или диметилацетамид.