Способ получения макроциклических кетонов Советский патент 1959 года по МПК C07D333/50 

R5R

(С11,псоа ос (сн,)п

111

SИ

№ 120841- 2 -

Бнцлклические соедггнения I, il, н III могут быть п 5езраш.ены в циклоалканоны восстановительной десульфуризацией с помощью скелетного никеля, например, по ехеме:

Попытка получения соединений Tiina I циклизацией хлорангидридов W -тиенилалкановых кислот в гомогенной среде (Я. Л. Гольдфарб, С. 3. Тайц, Л. И. Беленький, Изв. АНСССР, ОХН, 1957, ЛЬ 10, 1262) привела к получению дикетонов типа V, возникающих в результате взаимодействия двух молекул хлорангидрида:

рц-(сЮп..ср

.СОС1 в этом случае даже с применением техники высокого разбавления выход дикетонов V составлял - 15%.

Найдено, что соединения типа I могут быть получены при проведении циклизации хлорангидрндов «в -тпепилалкановых кислот в гетерогенной среде в инертных растворителях в присутствии безводных хлоридов металлов, применяемых в мелкораздробленном состоянии.

В качестве растворителя, в частности может быть применен Хочороформ или сероуглерод, а в качестве конденсирую1цего агента - хлористый алюминий. Следует отметить, что высокая степень раздробленности конденсирующего агента, обусловливающая развитие его поверхности, является решающим фактором при проведении этой реакции, так как выход соединения тина I, например для я 9 повыщается с 12,6% (при проведении реакции над обычным А1С1з) до 40,6% (при проведении реакции над мелкораздробленным А1С1.з). Наряду с соединением I образуется до 30% дикетона V, и, таким образом, общий выход продуктов, циклизаций составляет--70%.

Циклизация проводится при температуре кипения растворителя с применением высокого разбавления, которое достигается с помощью специальной насадки, описанной в примерах.

Получение мелкораздробленного хлористого алюминия достигается непрерывным добавлением в течение реакции его эфирного раствора к реакционной среде, при этом образуется весьма тонкая суспензия, достаточно устойчивая в условиях реакции.

Восстановительная десу тьфуризация соедине1П1Й типа I и V проводится скелетным никелем в спирто-бензольпом растворе в присутствии ацетона. Добавление ацетона необходимо для некоторой дезактивации никеля, с целью предотврап емия восстановления карбонильных групп.

При восстановительной десульфуризации соединений типа I образуется циклоалканоны IV, применение которых в качестве веществ с мускусным запахом (при ) общеизвестно. Восстановительной десульфуризацией дикетонов V могут быть получены соответствующие высщие циклоалкандионы, а также соответствующие им циклоалканы (через промежуточную стадию восстановления карбонильных групп). Исходные w-тиенилалкаковые кислоты схеме:

ROOC (СИ,) СОС1 -(5

Выход при ацилировапии тиофена хлораигидридом полуэфира дикарбоНОБОЙ кислоты составляет 65-75%, выход при восстнювлеиии полученного кетоэфира - 90-95 /а.

Пример 1. Внутримолекулярное ацилироваиие хлораигидрида 10-тиенилкаприновой кислоты.

Прибор для проведения циклизации состоит из четырехгорлой колбы емкостью 3,5 л, снабженной мешалкой с ртутным затвором, термометром, насадкой для проведения реакции в условиях высокого разбавления и канельной воронкой для подачи эфирного раствора хлористого алюминия. К насадке присоединяют снабженные хлоркальциевыми трубками обратный холодильник и воронку Гершберга для медленной равномерной подачи раствора хлорангидрида, который дополнительно разбавляется в насадке стекающим из обратного холодильника конденсатом и по обводпой трубке непрерывно стекает в реакционную колбу.

В реакционную колбу помещают 1750 M.i сероуглерода, для осушки прибора 100 мл его отгоняют. К сероуглероду, находящемуся в реакционг.ой колбе, прибавляют 15 г А1С1з в ГЗО мл эфира, а затем параллельно с прибавлением хлорангидрида непрерывно прикапывают раствор 75 г А1С1з в 130 ли эфира.

Раствор 16,5 г хлораигидрида (0,06 моля) в 700 мл сероуглерода прибавляют в течение 60 час. при температуре кипения сероуглерода. Реакционную смесь кипятят еще 2 час. а затем охлаждают до+10 и обрабатывают 1 л разбавленной соляной кислоты. Сероуглеродный слой после отделения полимера промывают водой, раствором бикарбоната натрия, снова водой и высушивают над сульфатом магния. После отгонки растворителя получают остаток - около 11 г нейтрального веш,ества, из которого взбалтыванием с эфиром выделяют 3,4 г (31,4% теоретического) дикетона V, с т. пл. 100-ЮГ. Остаток после испарения эфира медленно кристаллизуется при стоянии. После отжатия его на пористой пластинке получают 3 г монокетона I, с т. пл. 31,5-34 и т. кип. 149-150 при 1 Л1М (аналитический образец меет т. пл. 35,5- 37,5°). Пористую пластинку экстрагируют эфиром, испаряют, из оставшегося масла после обработки гидроксиламином получают 3 t оясима с т. пл. 128,5-132°, который не дает депрессии при плавлении смешанной пробы с оксимом, полученным из заведомого образца I, и 9. Таким образом, вы.ход моиокетона I, составляет 40,6% теоретического. При использовании хлороформа в качестве растворителя выход монокетона I, л 9 составляет 43,5%.

В аналогичных условиях из хлорангидрида 9-тиенилпеларгоиовой кислоты получают монокетон I, п 8 масло с т. кип. 146-150° при 2 мм - 3 -

CO(CH,)n-s COOR(СН,)п СООН № 12084Г получаются по след ющей

№ 120841

и дикетон V, , т. пл. 82-83,5°, а из хлорангидрида 12-тиенилодекановой кислоты - монокетон I, , т. кип. 160° (1 мм, т. пл. 37,5- 39°) и дикетон V, , т. пл. 84-86°.

П р и м е р 2. Восстановительная десульфуризация монокетона I, л 9.

Раствор 1 г монокетона в смеси 35 мл ацетона и 75 Л1Л спирта перемешивают с 7 г никеля Ренея 12 час. (до отрицательной пробы на серу) при температуре около 40°. Раствор после отделения от никеля упаривают в вакууме. Остаток 0,75 г (85% теоретического) представляет собой длинные белые иглы с интенсивным мускусным запахом, т. пл. 49-50, после кристаллизации из спирта т. пл. 52,2-53,8°. Семикарбазон полученного кетона имеет т. пл. 202,5-203,5 (испр.), что совпадает с литературными данными (циклотетрадеканоп имеет т. пл. 52-53°, а его семикарбазон-т. пл. 201-202°).

Аналогичпо монокетоны I, п 8 и I, , могут быть преврашепы в описанные в литературе циклотридеканон и пиклогексадеканон, соответственно.

Пример 3. Восстановительная десульфуризация дикетоиа V,

.

Раствор 0,5 г дикетона is смеси 20 мл бензола, 40 мл спирта и 40 мл ацетона перемешивают 13 час. с 3 г никеля Ренея при 30-40°. После отделения никеля и отгонки растворителя получают 0,4 г циклооктакозаидпона - 1,15 с т. пл. около 70°. Перекристаллизация из метанола дает 0.3 г (68% теоретического) вещества с т. пл. 71,5-72,5°. По литературным данным циклооктакозандион имеет т. пл. 72-73°.

В аналогичных условиях (присутствия ацетона, однако не требуется) из продукта восстановления дикетона V, л 9, по Кижнеру, получают циклооктакозан с т. пл. 47,5-49, выход 71% теоретического. По литературным данным т. пл. циклооктакозана 47-48°.

П р е д м е т и з о б з е т е: и я

Способ получения макроциклических кетонов путем внутренней конденсации хлорангидридов о-тиенилалкановых кислот в присутствии хлористого алюминия с последуюп1ей восстановительной десульфуризацией получающихся тиофеновых кетонов в циклоалканоны, отличаюил: и и с я тем, что, с целью получения бициклического макрокетона-2,5(1-оксополиметилен) тиофсиа, конденсацию осуществляют в гетерогенной среде в присутствии мелкодисперсного хлористого алюминия в инертном растворителе (например в хлороформе или сероуглероде) с последуюи им преврапдением 2,5-(1-оксополиметилен) тиофена в макроцнклический кетой действием скелетного никеля в присутствии ацетона.