Способ получения 4- или 5-алкилмеркаптометилфуран-2-карбоновых кислот Советский патент 1985 года по МПК C07D307/68 

. Изобретение относится к усовер шенствованному способу получения 4- или 5-алкилмеркаптометияфуран-2 -карбонбвых кислот общей -формулы X г JI X о соон где X - группа -CH.-S-R, R - низший /алкил при У - атом водорода, или X метил при У - группа -GH i -S-Chj, которые могут найти применение в качестве полупродуктов в синтезе химических средств запщты растений, Известен способ получения соедине ний общей формулы (1), где X - групп , R низший алкил при У атом водорода, которьй заключается в том, что этиловый эфир З-хлорметилфуранг2-карбоновой кислоты подвергаю взаимодействию с соответствующим алкилмеркаптидом-в среде толуола при нагревании и образующийся алкиловый ,зфир 5-алкилмеркаптометкпфуран-2-карбоновой кислоты после выделения и очистки подвергают щелочному гидро лизу водным раствором едкого натра п температуре кипения.реакционной сМеси с последующим выделением соответствующей 5-алкилмеркаптометилфуран-2 -карбоновой кислоты при подкислении. Выход целевых продуктов 84,4-98,0% D Неростатками способа яв|йяются необходимость использования в синтезе исходных меркаптидов металлического, натрия и легколетучих токсичных меркадтанов, а также необходимость выделения и очистки промежуточного Продукта (алкилового эфира 5-алкИлмеркаптоМетилфуран-2-карбоновой кислоты). Кроме того, этим способом не получены 4-алкилмеркаптометйлфуран-2-ка|)боновые кислоты. Целью изобретения является упрощение технологии процесса и расширение ассортимента целевых продуктов,. Эта цель достигается способом получения соединений общей формулы (1) которьй заключается в том, что алкиловый эфир х.юрме.тилзамещенной фуран -2-карбоновой кислоты общей формулы (И), R, О COOR 21 где R имеет указанные значения R, - хлорметил при Rj. - атом водорода или Я -иетил при R хлорметил, подвергают взаимодействию с 0,0-диалкилдитиофосфатом натрия общей формуглы . - . . fvf где R имеет указанные значения, в среде спирта общей формулы где R имеет указанные значения, при комнатной температуре, и образующийся продукт Подвергают гидролизу непссредстренно в. реакционной смеси при весовом соотношении спирта и воды 85:15 95:5 соответственно. Сложно-эфирный радикал исходного соединения общей формулы (П) должен соответствовать радикгшу в соли дитиофосфорной кислоты общей формулы (111) и радикалу спирта-среды, так как если этого не соблюсти, произойдет перераспределение радикалов в конечной алкилмеркаптометилфуран-2-карбоновой кислоте и в гидролизуемой среде в этом случае будет смесь спиртгв.. Соотношение спирта и воды в реакционной среде играет существенную роль, так как дитиофосфат общей формулы (111} плохо растворяется в спир-гах с высоким содержанием воды. Поэтому, чем вьше содержание воды, тем более гетерогенна система, и . скорость реакции -резко падает (соответственно и выход продукта). Процесс проводят при весовом соотношении спирт э и воде 8.5:15 95:5, Небольшое содержание воды способствует .более полному растворению щелочи. Увеличение содержания спирта свыше 95% не приводит к увеличению выхода целевого продукта, при уменьшении содержания спирта ниже 85% выход целевого продукта резко падает. Проведение реакции гидролиза продукта взаимодействия соединения общей формулы (II) с соединением общей формулы (ГП) в среде водно,спиртовой щелочи обеспечивает полное разложение фосфорсодержащего фрагмента и избирательное образование целе вого продукта. В отсутствии щелочи образуется .смесь продуктов, содержа щих фосфорорганические фрагменты, П р им е р. 1, 5-Изопропилмеркаптометш1фуран-2-карбоновая кислот Весовое соотношение изопропанола и боды, равно 85:15. К раствору 8,3 г (0,035 моль) , 0,0-диизбпропилдитиофосфата натрия в 30 МП изопропанола при комнатной температуре прибавляют по каплям раствор 7,1 г (0,035 моль) изопропи лового эфира 5-хлор-метилфуран-21-карбоновой кислоты в 25 мл изопропанола. Смесь перемешивают 7 ч. Затем, не вьщеляя продукта, к реак1ШОННОЙ. смеси прибавляют 50 мл водн спиртового раствора едкого натра (0,075 моль). Водно-спиртовая смесь содержит 15 мл воды и 35 мл изопропанола. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 7 ч. Затем под слабым вакуумом водоструйного н coca (для предотвращения перегрева смеси) отгоняют большую часть изопр панола. Охлаждают остаток до и обрабатывают разбавленной (1; 1) сол ной кислотой до слабокислой реакции Смйсь мутнеет и после непродолжител ного охлаждения в холодильнике выпа : дают кристаллы, которые отфильтровы вают и сушат. Выход продукта 6,1 г (86,7%), т.пл. 95-96 С. Пример 2. 5-Метилмеркаптометилфуран-2-карбоновая кислота, Весовое соотношение спирта и воды равно 95:5. К раствору 6,3 г (0,035 моль) 0,0-диметидитиофосфата натрия в 20 м метанола при комнатной температуре прибавляют ло каплям раствор 6,1 г (0,035 моль) метилового эфира 5-хлор метилфуран-2-карб6новой кислоты в 20. мл метанола, Смесь перемешивают 8 ч. Затем, не вьщеляя продукта, к реакционной -гмеси прибавляют АО мл водно-метанольного р-аствора едкого натра - 3 г (0,075 моль). Водно-метанольная смесь содержит 5 мл воды и . 35 мл метанола. Смесь кипятят на водяной бане в течение 6 ч, отгоняют метанол, охлаждают остаток до О С и обрабатывают разбавленной (1:1) соляной кислотой до слабокислой среды. Выпавшее масло вскоре кристаллизуется. Кристаллы отфильтровьшают и су- шат. Выход 5,22 г (87%), т.пл. 8182 С. Данные элементного анализа в сравнении с известным способом представлены в табл.. Аналогично получают остальные соединения общей формулы (Т). Все полученные соединения общей формулы (.1) идентифицированы элементным анализом и спектральньми методами (liK- и ПМР-спектроскопия) . В табл. 2 представлены результаты осуществления данного способа, а ;также данные элементного анализа, для всех соединений общей формулы (1). Использование данного способа позволяет упростить технологию получения соединений общей формулы (1) за счет исключения работы- с металлическим натрием и легколетучими, токсичными меркаптанами, а также за счет исключения стадии вьщеле|1ия и очистки промежуточного продукта., Кроме того, использование предложенного способа позволяет расширить ассортимент целевых продуктов. Таблица 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4- ИЛИ 5-АЛКИЛМЕРКАПТОЙЕТИЛФУРАН-2-КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ общей формулы (I) X О СООН где X - группа , R - низший алкил при У - атом водорода, или X метил при У - .группа -CHj-S-CH, взаимодействием алкилового эфира хлорметилзамещенной фуран-2-карбоновой кислоты с натриевой солью серосодержащего производного в среде органического растворителя с последующим щелочным гидролизом образующегося продукта при кипячении, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и расширения ассортимента целевьк продуктов, в качестве алкилового эфира хло рметилзамещенной фуран-2-карбоновой кислоты используют соединение общей формулы (tj) Ja R, О eoOR, где R имеет указанные значения, R хлорметил при Rj - атом водорода, или R - метил при клорметил, в качестве натриевой соли серосодер-. жащего производного используют (Л 0,Ь-диалкилдитиофосфат натрия общей формулы (III) . $-- ч1 е ф . RO сд к ,где R имеет указанные значения, в качестве органического растворителя используют (рпирт общей формулы .(IV) - ROH, где R имеет указанные значения, и взаимоде 4ствие соединения общей формулы (II) с соединением общей формулы (III) проводят при комнатной температуре с последующим гидролизом образующегося продукта непосредственно в реакционной смеси npii массовом соотношении спирта и воды от 83:15 до 95:5.

48,99 4,90 с,Не05 48,86 4,55 Предлагаемый способ 18,8248,83 4,6318,62 р1звестный способ 18,61-48,84 4,6518.,6

Tfлл.f С

81-8248,99 4,9018,82

Н СН|ОН87, о

68- 6951,80 5 8218,80

- EtOH87,2

95-9653,90 6,3116,43

Н i-PrOH85,7

59-6053,20 6,3314,78

Н i-Bu8в,1

46-47:52,00 5,5718,00

-CH -S-CH 87,3

Т а б л и ц а 2

Элементный анализ

Найдено %

Вычислено, %

С Н S С Н I S

48,834,56

51,603,37

54,006,00

53,006,16

51,605,37