Способ получения оптически активного @ -2-хлорметилпропионата Советский патент 1986 года по МПК C07C69/63 C07C67/307 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения оп тически .активного L-2-хлорметилпропионата, который применяется вкачестве исходного соединения при получении D-2-феноксипропионовык кислот. Целью изобретения является повышение оптической чистоты продукта вследствие взаимодействия П метиллактата с тионилхлоридом путем введения этих реагентов в реакционную зону порционно, и поддержания в реакционной смеси избытка тиониЛ Ъю рида в количестве 7,5-12% молЛ. по отношению к Б-метиллактату в присутствии органического основания, такого как пириДип или хинолин, в количестве 0,12-0,83% от массы D-метиллактата при 60-80 С с последующим нагреванием подученной реакционной смеси до 75-80°С до прегкращения выделения газов. П р и м. е р 1. Используют колбу, снабженную мешалкой, 5;:олодильннком типа Вигре, термометром, воронкой для введения продуктов и воронками для улавливания с жидким азотом,рас положенными за холодильником. В воронку для введения продукта помещают 832 г (8 моль) D-метиллактата oi}p° ,48(без растворителя) а. в колбу помещают 1060 г (8,9 моль тионилхлорида и 4,15 г пиридина (0,49 мас.% от количества превращаемого метиллактата). Метиллактат содержит в качестве примесей около 1,03% этиллактата-и 0,61% других примесей, среди которых метиллактиллактат„ Температуру в колбе доводят до 60°С при перемешивании, после чего вводят в течение 4 ч метиллакта т, поддерживая на постоянном уровне указанную температуру. По окончании введения продукта доводят температу ру в колбе до 75°С и поддерживают е в течение 1 ч. Хроматографический анализ газовой фазы, проведенный в этот момент, показывает,, что в реакционной смеси больше не содержитс метиллактата. Нагревание реакщ ганн смеси осуществляют еще в течение 20 мин, после чего ее охлаждают в течение 20 мин под вакуумом 150 мм рт.ст. до 40-45 С. Получают 992,5 г (884 мл) неочи щенного продукта, содержащего нечищенный 2-хлорметилпропионат5 SO 19,2 г), 8001(1,6 г) и НС1 (1,8 г) Хроматографический анализ газоой фазы полученного неочищенного -хлорметилпропионата показывает слеующий состав., мас.% (кроме 80 , OClj, НС1 и пиридина): 2-хлорметилпропионат 97,7 Этилхлорпропионат 1,22 Метилацетшшактат 0,04 Метилацетиллакткллактат0,08 Метиллактатхлорпропионат0,67 Этиллактатхлорпропионат0,01 Лактид (циклический метиллактат) 0,03 Метиллактиллакте.тхлорпропионат 0,11 Неустановленные примеси0,14 Образование этилхлорпропионата, етилацетиллактата и метилацетилактиллактата является результатом римесей, содержащихся в исходном етиллактате. Выход 2-хлорметилпропионата 98%. 900 г полученного неочищенного родукта дистиллируют при давлении 20 мм рт.ст, в насэ.дочной колонне высотой 40 см. В конце дистилляции акуум повьш1ают до 3 мм рт.ст. На выходе из насадочной колонны несконденсированные пары поступают в улавливатель с жидким азотом. Дистилляция позволяет получить следующие тр)и фракции; 95 г 2-хлорметилпр0пионата с вращающей способностью ctj и° - 25,37° (без растворителя) ; 675 г 2-хлорметилпропионата с вращающей способностью Mj, - 25,26 (без растворителя) и 71 г 2-хлорметилпропионата с вращающей способностью оЗ р° - 24,56 (без растворителя), Из нюкней части колонны извлекают 13 г остатка, образованного тяжелыми ®оединениям1-1. Из улавливателя с жидким азотом извлекают 17 г 2-хлорметилпропионата, содержащего следы НС1, S02 и SOClj. Выход после дистилляции, учитывал рекуперированньш 2-хлорпропионат в улавливат« ле с агютом, составляет 97,2%. L-2-хлорметилпропионат имеет вря / щательную способность о т 27,8 (без растворителя). С учетом этого показателя оптическая чистота 2-хло пропионата, полученного в рез-ультат второй фракции дистилляции, составл ет 95,41 (т.е. полученное соединени состоит из 95,4Z изомера L и 4,б( изомера D). D-метиллактат имеет вращательную способность 8,2 (без раст ворителя) . С учетом этого показателя оптическая чистота исходного метшшактата составляет 95,6Z. Таким образом, переход мет.иллактата в 2-метилпропионат не влечет за собой значительной рацемизации. И р и м е р 2. Опыт осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, используя при этом,г; метшшактат, имеющий вращательную способность, указанную в примере 1, 832 (8 моль) тионнлхлорид 1070 (8,99 мрль) и пиридин 2,1. Введение метиллактата осущестнля ют прц в течение 4ч, после чего ведут нагрев до 75 С в течение 1 ч 30 мин. После охлаждения при частичном вакууме извлекают 906,5 мл (1020 г) неочищенного продукта, содержащего неочищенный 2-хлорметилпропионат, S0j(42,9 г), SOC1.. (14,42 г) и НС1 ( г). Хроматографический анализ газевой фазы полученного неочищенного 2-хлорметш1пропионата показывае следующий состав, мас.Х: 2-хлорметилпропионат 97,49 Этилхлорпропионат1,26 Метилацетиллактат0,04 4- , Метилацетиллак- . тиллактат0,09 Метиллактатхлорпропионат0,80 Этиллактатхлорпропионат0,01 Лактид (циклический метиллактат)0,04 Йетиллактиллактатхлорпропионат 0,14 Неустановленные примеси 0,13 Дистилляция 900 г неочищенного 2-хлорметилпропионата позволяет получить следующие фракции: головная 98 г U . - 25,10° (без раствори теля); Центральная- 663 Т - 25,36 (без растворителя); хвостовая - 55 г «с - 25,00° (без растворителя). В нижней части колонны собирают 8,5 г остатка,, образованного тяжелыми продуктами. В улавливателе с жидким азоТом собирают 37 г 2-хлорметилпропионата, содержащего следы НС1, SOj и SOClj . Вькод после дистилляции метйлхлорпропионата с учетом рекуперированного в улавливателе с азотом продукта составляет 98,6%.-Оптическая чистата, рассчитанная на центральной фракции, 95,6%. П р и м е р 3. Опыт осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1 используя при этом, г:, метиллактат, имеющий вращательную способность, . указанную в примере 1,832 (8 моль); тионилхлорид 1070 (8,99 моль) и пиридин 1. Введение метиллактата осуществляют при в течение 4 ч, после чего ведут нагревание до 75С в течение 2ч. После охлаждения при частичном вакууме получают 1026 г (910 мл) неочищенного продукта, содержащего неочищенный 2-хлорметилпропионат, 50 (42,5 г) и SOClj (22,8 г). В улавливателе с жидким азотом собирают 44,5 мл (70 г) 2-хлорметилпропионата, содержащего,г: SO, 11,3, ЙС1 12,9 (291,67 г/л) и тионилхлорид 40,0. Хроматографический анализ газовой фазы полученного неочищенного 2-хлорметилпропионата показывает следующий состав, мас.Х: 2-хлорметилпропйонат 97,53 Этилхлорпропионат1,15 Метилацетиллактат0,04 -Метилацетиллактиллактат0,08 Метиллактагхлорпропионат0,67 Этиллактатхлорпропионат0,01 Лактид (циклический метнллактат)0,04 Нетиллактиллактат- . хлорпропионат 0,34 Неустановленные примесиО,14. Дистилляция 900 г полученного не- . очищенного метилхлорпропионата позволяет получить следующие фракции: $1 голйяная - 99 г 25,29 (без растноритепя); ueiiTjiaJibHafl - 652 г С р 25,34 (без растворителя); хаостовая - 58 г о- ° - 24,97° (без растворителя). В основании колонны собирают 9 г остатка, образованного тяжелыми продуктами . В улавливателе с жидким азотом собирают 29 г 2-хлорметилпропионата. Выход после осуществления дистилляции 2-хлормеТИЛпропионата с учетом продукта, рекуперированного из улавливателей, составляет 98,2%. Оптическая Чистота полученного после дистилляции 2-хлорметилг1ропионата (центральная фракция) 95,5%. Пример4. В колбу, снабженную мешалкой, холодильником типа Виг ре и двумя воронками для введения ис ходного продукта, загружают rs тиони хлорид 50 (0,42 моль)5 пиридин 4,15 и 2-хлорметилпропионат, предварит1ель но приготовленный, с вращательной способностью 24,8° (без растворителя) 500. В одну из воронок для введения пр дукта помеп;ают 832 г (3 моль) мепшт лактата + 7,48° (без раст ворителя) , содержащего в виде приме сей 1,03% этиллактата и 0,61% други Неустановленных примесей. В другую воронку для введения продуктов помещают 973 г (8,18 моль) тионилклорида. Параллельно вводят в колбу в течение 4 ч метиллактат и тионилхлорид при , регламентируя количество вводимых реагентов таким образом, что количество введенного в колбу тионилхлорида всегда в избытке молярном по меньшей мере на 2,5% по отношению к количеству введенног метиллактата. По окончании введения наззаннм: реагентов за 5 мин поднимают температуру реакционной смеси с 60 до 5с и поддерживают эту температуру в течение 1 ч 30 мин. Получагот 1588 иеочищенноИь продукта, состоящего на более чем 90% из метилхлориропионата. Путем дистилляции 1588 г получен ного неочищейного продукта, осущест вленной в насадочной колонне высото 40 см при частичном вакууме 48 мм jpT.CT., доведенном в конце дистил пя 86 ин до 3 мм рт.ст., вьщеляют три ракции: Первая фракция (263 г) образована, г: 2-хлорметилпропинат, содержаий около 1 мас,% 2-хпорэтш1пропионата, 247,5; тионилхлорид 13,1; свободный SO 1,3 и свободная НС1 1,0. . Вторая фракция (1035,4 г) «л - 25,06 (без растворителя) образована, г t смесь 2-хлорметилпропионата и 2-хлорэтилпропионата, содержащая примерно 1 мас.% 2-хлорзтилпропионата, 1033,6;S; so, 0,9 и НС1 0,9. Третья фракция (129 г) ei - 24,58 (без растворителя), г: 2-хлорметилпропионат, содержащий около 1 мас.% 2-хлорэтилпропионата, 128,9 и НС1 0,07. Из основания колонны рекуперируют 14 г остатка, образованного пиридинхлоргидратом и тяжелыми продуктами. После дистилляции промывка колоний позволяет рекуперировать 6 г 2 хлорметилйропиоката. Выкод 2-5ШормеТилпропионата 94%. Пример 5. В ёмкость объемом 2 л, снабженную мешалкой, холодильником и дв капельными воронками, загружают 150 г тионилхлорида (1,26 моль) и 3,2 г хинолина. В одну из капЕльных; воронок подают 1040 г (10 моль) метиллактата S 7г83 (оптическая чистоТа 97,8%), а в другую - 1129 г тионилхлорида. Одновременно из двух капельных воронок в емкость в течекше 4 ч поступает содерзкимое обеих воронок, при этоТГ поддерживают температуру 59 62°С. По окончании введемия температуру, поднимают до и поддерживают эту температутзу до окончания raaosbjnffeneшя. Получают 1334 г неочищенного вещества. Путем дистилляции 502 г неочищенного вещества отделяют сначала первую фракцию (105 г), затем аторую фракхщю (309 г), М - - 26,15° (оптическая чистота 97%), остаток 8 г. Примере, Используют устройство, аналогичное указ анному в nptiMeре 1. 3 капельную воронку помещают 1248 г (12 моль) метиллактата М 7,9° (без растворителя), а а емкость вводят 1572 г (13,2 моль) тиоиилхлорида и 2j6 г (0,033 моль) пиргадина (па массе 71 0,20% от количества превращаемого лак тата). Устанавливают температуру в емкости и вводят в течение 3 ч метил лактат, поддерживая эту температуру на постоянном уровне,- По окончании введения поддерживают температуру на уровне 80°С еще в течение 1 ч 15 мин Полученный продукт дистиллируют в колонне с набивкой, имеющей высоту 70 см, при вакууме в 20 мм рт.ст. и получают 2-хлорметилпропионат, обладающий оптической активностью. Вькод 96,6%, Вращающая способност л - 25,9° (без растворителя). Оптическая чистота исходного метиллактата 98,1%. Оптическая чистота полученного 2-хлорметилпропионата 96,6%. Формула изобретения 1. Способ получения оптически активного L-2-хлорметилпропионата взаимодействием тионилхлорида, взятого в избытке, с оптически активным D-алкиллактатом с последующим нагреванием реакционной смеси, о т л и 68ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения оптической чистоты продукта, в качестве оптически активного D-алкиллактата используют D-метиллактат и взаимодействие его с тионилхлоридом осуществляют путем введения этих реагентов в реакционную зону порционно и поддержания в реакционной смеси избытка тионилхлорида в количестве 7,5-12 мол.% по отношению к D-метиллактату в присутствии органического основания, такого как пиридин или хинолин, в количестве О, 12-Х),83% от массы D-металлактата при .б6-80 С с последующим нагреванием попученной реакционной смеси до 75-80°С до прекращения вьщеления газов. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в реакционную смесь, содержащую органическое основание и 5,3-11,7 мас.% тионилхлорида, вводят D-метиллактат и88,3-94,7 мас.% тионилхлорида. 3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в реакционную смесь, содержащую органическое основание и тионилхлорид, вводят D-метиллактат.

Изобретение касается сложных эфиров пропионовой кислоты, в частности способа получения L-2-хлорметилпропионата (ХМП), применяющегося в качестве полупродукта в синтезе биологически активных соединений.Повышение оптической чистоты ХМП достигается определенной последовательностью ведения реагейтов. Получение ведут порционной подачей D-метиллактата (мл) и тионилхлорида, взятого с избытком 7,5-12% мол.%, в присутствии пиридина или хинолина в количестве 0,12-0,83% от массы МЛ. Тем.пература процесса 60-80 С. Степень чистоты ХМП составляет 95,4-95,6%. 2 з.п.