Способ получения 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты Советский патент 1987 года по МПК C07C101/36 

Изобретение относится к органической химии, конкретно к получению 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты, которая используется в качестве фитогормонального регулятора роста растений.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта за счет проведения, в определенной последовательности алкилирования, щелочного омыления аммонолиза, обработки гипобромида натрия.

Пример 1. Смесь 27,3 г (0,17 моль) диэтилового эфира малоновой кислоты, 39,6 г (0,21 моль) 1,2-дибромэтана, 60 г (0,43 моль) и 300 мл ДМФА перемешивают при в течение 10 ч. Реакционную смесь охлалвдают, отфильтровывают, к фильтрату добавляют 300 мл воды и водную фазу экстрагируют 3 30 мл серным .эфиром и 5.30 мл этилацетатом. Органическую фазу сушат сульфатом натрия, осушитель отделяют, отгоняют растворитель, а оставшуюся подвижную жидкость перегоняют, собирают фракцию с т.кип. Юб С (20 мм рт.ст.). Получают 28,62 г (0,15 моль), (90%) диэтилового эфира циклопропан-1,1- дикарбоновой кислоты.

Вычислено, %: С 58,00, Н 7,53.

С,Н,0,

Найдено, %: С 57,77, Н 7,60 , По 1,4320.

К раствору 20 г (0,11 моль) диэтилового эфира циклопропан-1,дикарбо- новой кислоты в 150 мл этилового спирта добавляют раствор 8,45 г

10

15

После этого к реакционной смеси добавляют 12,3 г (0,31 моль) NaOH и повышают температуру до 80 С в течение 30 мин„ Раствор охлаждают до комнатной температуры, добавляют 7 мл 36%-ного раствора бисульфита натрия и нейтрализуют соляной кислотой до рН 6. Целевую аминокислоту выделяют хроматографией на колонке с использованием сульфокатионита КУ-2 по общепринятой методике. Получают 6,1 г (0,06 моль) 1-аминоциклопропан-1- . карбоновой кислоты с выходом 55% в пересчете на диэтиловьй эфир малоно20

вой кислоты, Т.пл., 246-248 С (раз- лаг.).

Пример 2. Получение целевого продукта с постадийным выделением промежуточных соединений.

1.Смесь 27,3 г (0,17 моль) диэтилового эфира малоновой кислоты,

39,6 г (0,21 моль) 1,2-дибромэтана, 60 г (0,43 моль) КгСОэ и 300 мл диме- тилформамида перемешивают при 90-95 С

25 в течение 10 ч. Реакционную смесь

охлаждают, фильтруют, к фильтрату добавляют 300 мл воды и водную фазу экстрагируют 3x30 мл эфиром и 530 мл этилацетатом. Органическую фазу

30 объединяют, сушат, отгоняют растворители, а остаток перегоняют, собирая фракцию с т.кип. 108°С (20 мм рт.ст.). Получают 28,62 г (0,15 моль, 90%) диэтилового эфира циклопропан-1,1-ди35 карбоновой кислоты.

2.К раствору 20,4 г (0,11 моль) диэтилового эфира циклопропан-1,1- дикарбоновой кислоты в 150 мл этилового спирта добавляют раствор. 8,45 г

(0,15 моль) КОН в 50 мл Н,0 и переме-40 (0,15 моль) КОН в 50 мл воды и пере-.

мешивают раствор 36 ч при комнатной температуре,, Затем отгоняют этиловый спирт, а водную фазу экстрагируют эфиром, подкисляют НС 1 до рН 1 и декантируют образовавшийся органический слой, а водную фазу экстрагируют этилацетатом. Органические фазы после декантации и экстракции этил- ацетатом объединяют, отгоняют этилшивают полученную смесь при комнатной темцературе 36 ч. Затем отгоняют спирт, водную фазу промывают эфиром мл, подкисляют НС1 до рН 1 и декантируют образовавшийся органичес- 45 кий слой, а водную фазу экстрагируют 3 : 25 мл этилацетатом. Органическую . фазу после декантированш и экстракт этилацетата объединяют, отгоняют этилацетат. Остаток растворяют в эти- 50 ацетат, а оставшийся продукт, пред- ловом спирте, насыщают при охлажде- ставляющий собой моноэтиловый эфир НИИ аммиаком и оставляют при комнатной температуре. Через 48 ч отгоняют этиловьй спирт и аммиак, а остаток промывают эфиром и смешивают с охлаж- 55 денным до -5°С раствором гипобромида натрия, полученным из 14,1 г (0,35 моль) NaOH и г (0,075 моль) брома.

циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты, используют в дальнейших превращениях. Выход 15,46 г (89,3%).

3. 14,22 г моноэтилового, эфира циклопропан-1 ,.1-карбоновой кислоты растворяют в этиловом спирте и раствор нacьш aют при охлаждении аммиаком.

После этого к реакционной смеси добавляют 12,3 г (0,31 моль) NaOH и повышают температуру до 80 С в течение 30 мин„ Раствор охлаждают до комнатной температуры, добавляют 7 мл 36%-ного раствора бисульфита натрия и нейтрализуют соляной кислотой до рН 6. Целевую аминокислоту выделяют хроматографией на колонке с использованием сульфокатионита КУ-2 по общепринятой методике. Получают 6,1 г (0,06 моль) 1-аминоциклопропан-1- . карбоновой кислоты с выходом 55% в пересчете на диэтиловьй эфир малоно

вой кислоты, Т.пл., 246-248 С (раз- лаг.).

Пример 2. Получение целевого продукта с постадийным выделением промежуточных соединений.

1.Смесь 27,3 г (0,17 моль) диэтилового эфира малоновой кислоты,

39,6 г (0,21 моль) 1,2-дибромэтана, 60 г (0,43 моль) КгСОэ и 300 мл диме- тилформамида перемешивают при 90-95 С

в течение 10 ч. Реакционную смесь

охлаждают, фильтруют, к фильтрату добавляют 300 мл воды и водную фазу экстрагируют 3x30 мл эфиром и 530 мл этилацетатом. Органическую фазу

объединяют, сушат, отгоняют растворители, а остаток перегоняют, собирая фракцию с т.кип. 108°С (20 мм рт.ст.). Получают 28,62 г (0,15 моль, 90%) диэтилового эфира циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты.

2.К раствору 20,4 г (0,11 моль) диэтилового эфира циклопропан-1,1- дикарбоновой кислоты в 150 мл этилового спирта добавляют раствор. 8,45 г

(0,15 моль) КОН в 50 мл воды и пере-.

ацетат, а оставшийся продукт, пред- ставляющий собой моноэтиловый эфир

циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты, используют в дальнейших превращениях. Выход 15,46 г (89,3%).

3. 14,22 г моноэтилового, эфира циклопропан-1 ,.1-карбоновой кислоты растворяют в этиловом спирте и раствор нacьш aют при охлаждении аммиаком.

313

Через 48 ч отгоняют летучие, а образовавшееся кристаллическое вещество, представляющее собой аммонийную соль моноамнда циклопропан-1,1-дикарбоно- вой кислоты, промывают этилацетатом, эфиром и сушат в вакууме. Выход 10,95 г (83,3%).

4. 10,95 г (0,075 моль) продукта п.З растворяют в 60 мл воды и смешивают с 20 мл 15%-ного раствора NaOH. Реакционную смесь вакузт ируют и смешивают с охлажденным раствором гипо- бромида натрия, полученного из 16,0 г (0,4 моль) NaOH и 13,26 г (0,083 моль) брома. Босле этого к ре акционной смеси добавляют еще 10,0 г (0,25 моль) NaOH и повьшают температуру до 80 С. Затем раствор охлаждают, добавляют 10 мл 36%-ного раствора бисульфита натрия и нейтрализуют. Целевую аминокислоту вьщеляют ионообменной хроматографией с использованием сульфокатионита КУ-2 по общепринятой методике. Выход 5,48 г (72,4%). Т.пл. 246-248°С (разлаг.).

Суммарньй выход в расчете на исходный диэтиловый эфир малоновой кислоты по примеру 2 составляет 48,5%:

Для удобства вместо насыщения аммиаком моноэтилового эфира циклопропан- 1-дикарбоновой кислоты можно использовать 25%-ный раствор аммиака.

Редактор М.Келемеш Заказ 2179/25

Составитель В.Одинцова

Техред А. Кравчук Корректор И. Эрдейи

Тираж 372Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгброд, ул. Проектная, 4

14

Как видно из приведенных примеров предложенный способ позволяет повысить выход целевого продукта с 33 до 55% и упростить процесс за счет

исключения использования алкоголятрв натрия и метанола, работа с которым требует повьшенной предосторожности. При этом выход повышается как при проведении процесса без выделения

промежуточных продуктов, так и с выделением.

Формула изобретения

J5 Сп бсоб получения 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты путем алки- лирования диэтилового эфира малоновой кислоты 1,2-дибромэтаном в диме- тилформамиде в присутствии углекис20 лого калия с использованием аммоно- лиза, обработки едким кали и бромсо- держащим соединением, отличающийся тем, что, с целью повышения вькода целевого продукта, по25 лученный после алкилирования диэтило- вь1й эфир циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты подвергают щелочному омылению, последующему аммонолизу с получением моноамида циклопропан-1,130 дикарбоновой кислоты, который затем обрабатывают гипобромидом натрия с получением целевого продукта.

Изобретение относится к аминокислотам, в частности к получению 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты (АЦК), которая используется в качестве фитогормонального регулятора роста растений. Повьшение выхода АЦК достигается использованием определенной последовательности стадий процесса. Получение АЦК ведут алкили- рованием диэтилового эфира малоновой кислоты 1,2-дибромэтанолом в диметил- формамиде в присутствии углекислого калия. Полученный эфир циклопропан- 1,4-дикарбоновой кислоты подвергают щелочному омылению с последующим аммонолизом с получением моноамида циклопропан-1,1-дикарбоновой кислоты, которьш затем обрабатьгоают КОН и ги- побромидом натрия с получением целевого АЦК. Способ позволяет повысить . выход АЦК с 33 до 55%. (Л JS X) 00 ел