Способ получения макроциклических лактонов и оксалактонов Советский патент 1958 года по МПК C07D313/00 C07D321/00 

Известные способы синтеза лгакроцикличееких соеднненпи базируются на дорогом сырье, включают большое количество химических реакций и дают малые выходы иродукта.

Основной трудностью при иолученнн макроциклических соединений является синтез о -оксикарбоновых кислот нормального строения.

Согласно изобретению, для получения макроциклических лактонов и оксалактонов в качестве сырья применяют высшие тетрахлоралканы (Сд-Ci7), которые значительно дешевле известных видов сырья и преврашаются в лактоны в три стадии с более высокими выходами.

Превраш,ение высших тетрахлоралкаиов в лактоны проходит по следующей схеме;

С1(СН.Л СС1з- С1 (СН.Д, СООН- НО (СН,,, СООН-

тетрахлоралкан НаSO хлоркислотаоксикислота

Хлоркислоты, полученные из тетрахлоралканов, можно превратить в макроциклические оксалактоны реакцией с двухатомными спиртами (Гликолями):

С1(СН,), СООН+НО(СНо)„, (СН,, 0(СН2)„СООН- хлоркислотагликольокси-оксакислота

СНо)„С О

0- I

макроциклический лактон

- (сн.о„--с о о - )о

(СН,)„ оксалактон

JVo 11368

По предлагаемому способу можпо получать лактоны н оксалактоны, у которых , 10, 12, 14, 16 и т 2, 4, 6. Для синтеза применяют не только индивидуальные тетрахлоралканы, но и грубые фракции (смеси), содержащие 2-3 компонента, извлекаемые из исходной смеси тетрахлоралканов дистилляцией в вакууме, перегонкой в токе паров воды, этиленгликоля, глицерина при пониженном давлении, селективной экстракцией летучими растворителями (спирт, ацетон и др.). Лактоны и оксалактоны, обладаюпдие высокой термостабильностью, разделяют на индивидуальные компоненты разгонкой в вакууме.

Способ осуществляют следующим образом.

Получение о-хлоркислот. 1 вес. ч. тетрахлоралкана (или смеси тетрахлоралканов) смешивают с 2 вес. ч. концентрированной HNOs (уд. вес. 1,5-1,52) или H2SO4 (уд. вес 1,83). Смесь выдерживают в течение 2-3 час. при перемещивании и нагревании до 65-70° для НМОз и до 90-95° для H2SO4. В конце реакции выделяется теоретическое количество газообразного НС1. По окончании процесса реакционную смесь охлаждают, разбавляют водой и эстрагируют хлороформом или четыреххлористым углеродом- Экстракт промывают водой, сушат и растворитель отгоняют. Остаток фракционируют в вакууме и получают хлоркислоты с выходом 60-80% от теоретического.

Превращение хлоркислот в оксикислоты и лактоны. 1 моль хлоркислоты (или смеси хлоркислот) смещивают с 1 л водного щелочного раствора, содержащего 50 г NaOn и 100 г а2СОз и помещают в автоклав. Реакцию проводят при 140-150° в течение 3 час.; давление в автоклаве при этом составляет 5-7 атм.

По окончании реакции добавляют в реакционную смесь 1 л 10%-ного раствора КОН, кипятят 1,5-2 час., охлаждают до 50-60°, добавляют 50-100 мл этилового спирта и фильтруют в горячем виде. При подкислении фильтрата соляной кислотой «-оксикиелоты выделяются в виде быстро кристаллизующегося маслообразного осадка. Кристаллы оксикислоты отделяют на фильтре от маточника, промывают водой и сушат на воздухе. Выход оксикислот составляет 80-90% от теоретического. Лактоны из оксикислот получают известным сгюсобом.

Превращение хлоркислот в окси-оксакислоты и оксалактоны.

В колбу загружают 4-6 молей гликоля, 200 г 40;| -ного раствора NaOH и 3 л изоамилового спирта. Смесь нагревают до кипения и. воду,

введенную с реагентами, а также об)азующуюся по реакции.

но (СН2),„ OH-|-NaOH- NaO (СНг),,, ОН-ЬНгО, отгоняют с парами изоамилового спирта.

После отгонки воды температуру смеси поднимают до 160°. В последних погонах изоамилового спирта содержание воды не должно превышать 0,05%.

По окончании удаления изоамилового спирта в колбу при перемешивании и нагревании до 120-130° прибавляют 1 моль -хлоркислоты (или смеси го-хлоркислот). Затем температуру смеси повышают до 140-160°, выдерживают смесь в течение 4 час. и избыточный гликоль отгоняют в вакууме.

Образовавшуюся соль « -окси-оксакарбоновой кислоты общей формулы НО(СН2)„г-О-(СН2),,-COONa растворяют в воде и при подкислении выделяют свободную кислоту, которую отделяют и промывают соляным раствором.

Полученная ш-окси-оксакарбоновая кислота без очистки применяется для дальнейшей переработки известным способом.