Способ получения сложных эфиров пиридинилоксифеноксипропановой кислоты Советский патент 1988 года по МПК C07D213/64 

со

со со

со

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению сложных эфиров пиридинил- оксифеноксипропановой кислоты (ЭПК) формулы X .-( где X - водород, хлор, фтор; R - (С -С4)-алкил, (С,-С )-алкоксиалкил, которые могут быть использованы в качестве гербицидов. Цель - повышение выхода ЭПК. Получение ЭПК ведут взаимодействием соответствующих пириди- нилоксифенолятов и пропионатов (избытка) в инертном растворителе. Процесс проводят при содержании воды в реакционной смеси не выше 0,1% при 20-28 С. S (У)

Сл

Изобретение относится к улучшенному способу получения сложных эфиX

где X - водород, хлор, фтор;

R, - (С,-С )-алкил, (С,-С)-алкоксиалкил, которые могут быть использованы в качестве гербицидов.

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.

Взаимодействие проводят при содержании воды в реакционной смеси не выше О, 17о при 20-28 С.

Пример 1. В трехгорлуи колбу с круглым дном емкостью 250 мл, снаб- женную термопарой, дополнительной воронкой, воздушной мешалкой и колонкой Вигро 20 1 см с насадкой для дистилляции, после продувки азотом загружают 100 мл /ТМСО и 11 г (0,1моль гидрохинона. Через дополнительную воронку загружают 16 г 50%-ного раствора NaOH (0,2 моль). Колбу нагревают до и при этом систему подвергают дегазации путем создания вакуума до тех пор, пока не начинает К1теть ДМСО, затем вакуум снимают путем заполнения вакуума азотом. Систему подвергают дегазации таким образом три раза, при этом вакуум в системе составляет приблизительно 100 M:I, Температуру увеличивают до 95°С и в течение 5-10 мин добавляют NaOH, в результате чего дианион гидрохинона выпадает в осадок. Температуру увеличивают, чтобы отогнать воду в резервуаре до 105-125°С, при этом температура в насадке составляет 50- . Как только ДОСО достигнет верхней части (примерно 25 г дистил- лята), температуру снижают до , а вакуум снимают путем заполнения азотом. При сохранении температуры реакционной смеси в области ниже 90 в течение 10-20 мин добавляют 2,3-ди хлор-5-(трифторметил)пиридин. Реакционную смесь поддерживают при 80 - 90°С в течение 1-1,5 ч, при этом образуется 4-(3-хлор-5)-трифторметил (пнридинил-2-окси)фенолят. В этот момент реакционная смесь содержит 2000-5000 ч. на млн. воды. Примерно 30-50 г ДМСО отгоняется из реакционной смеси при 80°С/ 5 мм, при этом

0

с

Q 5 Q

5

ров пиридинилоксифеноксипропановой кислоты общей формулы

СНI

3

0-СН-COORi

содержание воды снижается от 5000 ч. на млн. до менее 120 ч. на млн. Реакционную смесь охлаждают до 25°С и в течение 15 мин добавляют 13,5 г (0,11 моль) метил-2-хлорпропионата так, что температура остается ниже З0 с. После выдерживания реакционной смеси при комнатной температуре в течение примерно 5 ч степень превращения 4-(3-хлор-5-)трифторметил(пири- динил-2-окси)фенолята в метиловый сложный эфир 2-(4-Г(3-хлор-5-трифтор- метил)-2-пиридинил окси феноксипропи- оновой кислоты 96%. Смесь продуктов фильтруют. Осадок промьшают четырьмя порциями по 25 мл метиленхлорида. Соединенные фильтрать экстрагируют один раз 50 мл и три раза порциями по 20 мл воды. Воду подкисляют НС1,чтобы предотвратить образование эмульсин. Органическую фазу, растворитель, отгондот на роторном испарителе при 70°С/20 мм в течение 30 мин, в результате чего получают 37 г неочищенного продукта, который содержит 91% метилового сложного эфира (3-хлор-5-трифторметил)-2-пириди- нил окси фенокси прониоповой кислоты. П р и м е р 2. Металлический нат- pidi добавляют в метанол, чтобы получить 54 г 20%-ного раствора NaOCH в метаноле (0,2 моль NaOCH ,,) . NaOCH , в растворе метанола помещают в продутую азотом колбу, содержащ то 0,1 моль гидрохинона и 100 мл ДМСО. Большую часть спирта отгоняют при атмосферном давлении до тех пор, пока температура в резервуаре не достигнет . Резервуар охлаждают до . и помещают под вакуум 100мм. Оставшийся спирт поступает в верхнюю

часть до тех пор, пока туда поступает ДМСО. В реакционную смесь добавляют 21,6 г (0,1 моль) 2,3-дихлор-5- (трифторметил)пиридина, что приводит к образованию 4- 3-хлор 5-(трифтор- метил)пиридинил-2-окси фенолята. В этот момент содержание воды в реакционной смеси составляет 100-250 ч. на млн.В результате повторения процедур по примеру 1 получают с выходом 81,5%

31

метиловый сложный эфир 2-jA-f(3-xлop- 5-тpифтopмeтил)-2-пиpидинил oкcи фeн- oкcи пропионовой кислоты.

П р и м е р 3, Смесь ДМСО (1089 г) гидрохинона (88,0 г; 0,80 моль), ионола и 2,6-ди-трет-бутил-4-метил фенола (8,8 г; 0,04 моль) подвергают дистилляции под вакуумом мм в течение 1,5 ч (температура в резервуа- ре 105°С, температура в насадке 99°С) Собирают 249 г дистиллята. Температуру смеси снижают до 85°С и в смесь быстро добавляют 336,5 г (1,63 моль) метилата натрия в метаноле (26,2%). Затем смесь нагревают в атмосфере азота в течение 1 ч, в результате чего получают 229,4 г метанолового дистиллята (температура в резервуаре 103-138°С, температура в насадке 66°С). Смесь охлаждают до 85 С. Под вакуумом 100 мм смесь подвергают дистилляции eiue в течение 1 ч, в результате чего получают 136,3 г мета- нолового дистиллята (температура в резервуаре 125°С, температура в насадке 124°С). Температуру реакционной смеси снижают до 80°С и в смесь в течение 20 мин добавляют 2,3 ди

хлор-5-(трифторметил)пиридин (169, вергают дегазации при комнатной тем- 0,7566 моль) чистотой 97%. Смесь не- пературе и выдерживают в атмосфере прерьшно -перемешивают в течение 2 ч, в результате чего образуется 4- 3хлор-5-(трифторметил)пиридинил-2-оказота. В смесь добавляют водный раствор NaOH (82,7 г; 1,025 моль,49,5%), а затем подвергают дистилляции в те- си фенолят. В этот момент содержание чение 1 ч 10 мин (температура в резервуаре 110-130°С, температура в насадке 64-72 ). Собирают 95 мл дистиллята, содержащего 9% воды. В смесь в процессе дистилляции непрерьгоно загружают всего 120 мл ДМСО. Темпеводы в реакционной смеси 381 ч. на млн.

Температуру реакционной смеси снижают до 25°С и в течение 35 мин добавляют метил-2-хлорпропионат (100,

0,822 моль), при этом температура реакционной смеси колеблется от 20 до 28°С. Спустя 45 мин непрерывного пе- реме 11ивания степень превращения хлор-5-(трифторметил)пиридинил-2-ок- д5 вуаре 80 - 125 С, температура в на- си фенолята 99%. Реакционную смесь садке 32 - 123 С), в результате чего (1116 г) непрерьшно перемешивают в течение ночи. Затем реакционную смесь разбавляют и смешивают с 700 мл пер- хлорэтилена, 350 мл воды и 15 мл центрированной соляной кислоты, в результате чего образуется три слоя: верхний - органический, средний - эмульсионньп, нижний - водный. Орга- иически слой отделяется, а водньш и эмульсионньй слои разбавляют и смепптвают с 200 мл перхлорэтилена, 100 мл воды и 5 мл концентрированной соляной кислоты, в результате чего

55

ратуру реакционной смеси снижают до менее 80°С. Затем под вакуумом в 95 мм смесь подвергают дистилляции в течение 4 ч (температура в резерполучают 310 г дистиллята. Смесь охлаждают и в реакционную смесь добавляют 2,3-дихлор-5- трифторметил пиридин (102,5 г; 0,46075 моль) чистотой 97%. Смесь выдерживают при 95°С при непрерьшном перемепгивании в течение 4ч 10 мин. В этот момент реакционная смесь содержит 497 ч. на млн. воды. Смесь охлаждают до 25°С и в течение 5 мин добавляют метил-2- хлорпропионат (66,1 г 0,54 моль), при этом температуру смеси поддер- лсивают ниже 27°С. Смесь перемешивают

снова образуются три слоя. Органические слои соединяют и экстрагируют двумя порциями по 500 мл поды. Растворитель отгоняют при 90 С/20 мм в течение 1,5 ч, в результате чего получают 343,3 г продукта, содержащего 77,2% метилового сложного эфира 2-{(4- 3-хлор-5-трифторметил)-2-пиридииил J окси фенокси пропионовой кислоты. Выход 92,9% от теоретического в пересчете на исходный материал 2,3-дихлор- 5(трифторметил)пиридин и выход 85,9% от теоретического в пересчете на исходный материал 2-хлорпропионат.

П р и м е р 4. Повторяют процедуры по примеру 3, используя вместо ме- тил-2-хлорпропионата зтоксиэтил-2- хлорпропионат. Полученный в результате продукт, т.е. этоксиэтиловый сложный эфир (З-хлор-5-трифтор- метил)-2-пиридинил окси фенокси про- пионовой кислоты образуется с выходом 92% в пересчете на исходный материал.

П р и м е р 5. Смесь ДМСО (360 мл) гидрохинона (35,0 г; 0,5 моль), ионола ВТН (5,7 г; 0,026 моль) и безводного метаноЛа (135 моль) подвуаре 80 - 125 С, температура в на- садке 32 - 123 С), в результате чего

ратуру реакционной смеси снижают до менее 80°С. Затем под вакуумом в 95 мм смесь подвергают дистилляции в течение 4 ч (температура в резервуаре 80 - 125 С, температура в на- садке 32 - 123 С), в результате чего

получают 310 г дистиллята. Смесь охлаждают и в реакционную смесь добавляют 2,3-дихлор-5- трифторметил пиридин (102,5 г; 0,46075 моль) чистотой 97%. Смесь выдерживают при 95°С при непрерьшном перемепгивании в течение 4ч 10 мин. В этот момент реакционная смесь содержит 497 ч. на млн. воды. Смесь охлаждают до 25°С и в течение 5 мин добавляют метил-2- хлорпропионат (66,1 г 0,54 моль), при этом температуру смеси поддер- лсивают ниже 27°С. Смесь перемешивают

513

при комнатной температуре в течение ночи. Затем продукт извлекают экстрагированием растворителем, используя метиленхлорид и подкисленную воду, выход 90,5% от теоретического в пересчете {la исходный материал 2,3-ди- хлор-5-(трифторметил)пиридин.

П р и м е р 6. Таблетки гидрата окиси натрия (10,94 г; 0,26 моль), содержащие примерно 95% NaOH, и 65 мл безводного метанола смешивают и перемешивают в атмосфере азота в течение ночи. Затем смешивают гидрохинон (14,0 г; 0,127 моль), ионол ВНТ (1,60 г; 0,0068 моль) и 130 мл ДМСО и быстро добавляют в смесь NaOH/ме- танол. Реакционн то смесь выдерживают в атмосфере азота, нагревают и подвергают дистилляции в течение 2,25 ч (температура в резервуаре 130 С, температура в насадке 60-64°С). Смесь охлаждают до температуры ниже 80 С и помещают под вакуум в 105 мм. Смесь вновь нагревают, подвергают дистилля ции в течение 1,5 ч, делают перерьш пр1гмерно на 2ч, а затем снова подвергают дистилляции в течение 45 мин (температура в резервуаре 80-123 С, температура в насадке 55-112°С).

Дистиллят в последние 45 мин веси примерно 30 г и состоит главным образом из даСО. В реакционную смесь в течение 5 мин добавляют 2,3-ди- хлор-5-(трифторметил)пиридин 26,7 г 0,12028 моль) чистотой 97%. Реакционную смесь непрерьшно перемешивают пр 86-90°С в течение 1 ч 35 мин. Содержание воды в реакционной смеси примерно 495 ч. на млн. Реакционную смесь охлаждают до 25°С, добавляют метил-2 хлорпропнонат (17,2 г; 0,14 моль) и выдерживают в течение ночи при комнатной температуре, не- прерьтно перемешивая. Степень прев- ращения 4- :3-хлор-5- (трифторметил)пи- ридинил-2-окси()еиолята 99% (общий выход 71,4%).

П р и м е р 7. Ионол ВНТ (1,11 г; 0,005 моль) и гидрохинон (11,0 г; 0,10 моль) оаствоояют в 100 мл ДМСО в колбе, продутой азотом. В реак- ционнхто смесь добавляют метилат натрия (42,25 г 26,2%-ного раствора С1 jONn/Cl OH; 0,205 моль). Реакционную смесь подвергают дистилляции в течение 1 ч 10 мин под вакуумом 100м (температура в резервуаре 55-124°С, температуре в насадке 23-124 0. Ре

5 0

Q

-

5

96

акцио н 1о смесь охлаждают до 58°С, затем в нее добавляют 2-хлор--5-(трифторметил пиридин (18,2 г;О,10 моль), растворенный в 10 мл ДМСО, нагревают до 80-90 С и поддерживают зту температуру в течение 2 ч.В этот момент реакционная смесь содержит 120 ч. на млн. воды. Реакционную смесь охлаждают до 20°С и затем в нее добавляют н-бутил- 2-хлор-пропионат (18,1 г), содержащий 220 ч. на млн. воды (0,11 моль), . при этом температуру реакционной смеси поддерживают примерно на уровне комнатной, непрерьшное перемешивание осу1цествляется в течение 2,5 ч. Степень превращения 99%, выход продукта примерно 95%.

П р и м е р 8. Следуй описанным общим процедурам, 880 мл ДМСО помещают в трехгорлую колбу емкостью 2 л, снабженную термопарой, затем из колбы откачивают воздух и продувают три раза азотом, после чего добавляют 44 г гидрохинона (0,4 моль), 4,4 г инола ВНТ (0,0224 моль) и 172,6 г (0,815 моль) 25%-ного раствора мети- лата натрия. Реакционную смесь подвергают дистилляции при окружающем давлении, при этом температура в резервуаре 140 С, в результате чего отгоняется 78,9 г метанола.

1

После снижения температуры в резервуаре до 80°С из системы откачивают вОздух с целью получения вакуума 10 мм рт.ст., далее осуществляют дистилляцию при температуре в резервуаре 125°С, при этом удаляется 42,37 г метанола. Смесь охлаждают до примерно 20°С в водяной бане и добавляют 73,2 г (0,4 моль) 2,3-дифтор-5- (трифторметил)пиридина, при этом температура поднимается до 24 С. Спустя 30 мин отбирают пробу и осуществляют ее анализ. Гидрохинона в ней остается очень мало. После дополнительного перемешивания еще в течение получаса добавляют 50,5 г (0,412 моль) метил- 2-хлорпропионата и затем смесь перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. В результате получают 143,06 г темно-коричневого масла, содержащего 73,4% метило шго сложного эфира (З-фтор-5-три- фторметил)-2-пиридинил окси фенокси- пропановой кислоты (жидкостная хроматография под высоким давлением).

7I3733I9

Формула изобретения

Способ получения сложных эфиров пиридинилоксифеноксипропановой кислоты общей формулы

СН5

FxC

I О-СН-СООР

где X водород, хлор, фтор;

RI - ()-алкш1, ()-алкоксиалкил,

взаимодействием пиридинилоксифеноля- та общей формулы

Составитель И.Бочарова Редактор О.Юрковецкая Техред М.ДидыкКорректор М.Шароши

Заказ 503/58Тираж 370Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,А

где X имеет указанные значения с избытком пропионата общей формулы

сн. I

Cl-CH-COOBi

где R, имеет указаннью знЛения,

в инертном растворителе, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, взаимодействие проводят при содержании воды в реакционной смеси не вытеО, 1% при 20-284.

....-Р.-«™