Способ получения первичных и/или третичных аллилгалогенидов Советский патент 1988 года по МПК C07C19/02 C07C17/08 

см

Изобретение относится к новому способу получения первичных и/или третичных аплипгапогенидов, используемых как полупродукты в синтезе витаминов А и Е.

Известны многочисленные способы гидрогалогенирования конгьюгированных диенов, которые обладают тем больпшм недостатком, что они малоселактивны, JQ

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта

Преддтагаемьш способ пригоден для гидрохлорирования конъюгированных диенов, таких как мирцен,. -фарне- |5 зен, /г-спринген или 7 ,, 11,15-триме- тил-З-метилен-15-хлоргексадекатриен 1,6,10 и,пи -фитатриен.

П р и м е-р 1. В трехгорлую колбу емкостью 250 см, снабженную магз-шт- 20 ной мешалкой, погруженной трубкой на уровне мешалки и головки для гидрирования, вводят в атмосфере аргона 1,9 тетра-н-бутиламмонийхлорида

ла, анализ которого с помощью хромат графии в паровой фазе (C.PV) и ЯМР (ядерного магнитного резонанса) пока зывает его составр мас,%;

Гераннл- и нерилхпорид

Линалилхлорид

Мирценилхлорид

Терпенилхлорид

Мирцен

Дигидрохлорированные углеводороды

С,о Углеводороды

С рСпомимо мирцена)

86,4 5,4 0,2 2 3,3

ЯМР

87

6

3 4

2.1

1

Степень превращения мирцена близк к 97% и выход г еранил-нерил- и лина- лилхлоридов близок к 77,5%.

Пример2, В трехгорлую колбу емкостью 500 см, снабженную магнит ной мешалкой, термометром и погружен ной трубкой на уровне мешалки и головки для гидрирования, вводят в ат

СО.00685 моль),который высушен нагре- 25 мосфере аргона г тризтиламинованием при 90-100°С в течение 2 ч при пониженном давлении. После охлаждения до быстро входят 75 см безводного метиленхлорида и 0,675 г хлорида меди (1) (0,00682 моль), Пе- 30 ремешивают в атмосфере аргона вппоть до растворения хлорида меди (1). Таким образом получают гомогенный раствор желтого цвета, который охлаждают до (-3) - (-5) с, После этого добав- j ляют 37,2 г мирцена, чистота которого выше 95% (0,274 моль), затем добавляют 10 г безводной соляной кислоты (сухого хпороводорода) (0,274 моль)

хлоргидрата, 100 см метиленхлорида и 1,45 г хлорида меди (1). Перемешивают при вплоть до растворе- шя хлорида меди (Oj затем охлаждают до -10°С, После этого добавляют 100 г мирцена, чистота которого вьппе 95%5 после чего в течение 2 ч добавляют 26,8 г (безводной соляной кис лоты) , поддеряоявая температуру (-9)i (И) С,

Полученный раствор выливают в 200 см водного 10%-ного раствора 2слорида аммония. Органические про200 -

дукты экстрагируют

см- пентана.

в течение 3 ч 15 мин. Гомогенный раст-4о Органическую фазу промывают водой.

ла, анализ которого с помощью графии в паровой фазе (C.PV) и (ядерного магнитного резонансазывает его составр мас,%;

Гераннл- и нерилхпорид

Линалилхлорид

Мирценилхлорид

Терпенилхлорид

Мирцен

Дигидрохлорированные углеводороды

С,о Углеводороды

С рСпомимо мирцена)

86,4 5,4 0,2 2 3,3

2.1

1

Степень превращения мирцена к 97% и выход г еранил-нерил- и лилхлоридов близок к 77,5%.

Пример2, В трехгорлую емкостью 500 см, снабженную ной мешалкой, термометром и поной трубкой на уровне мешалки ловки для гидрирования, вводят

хлоргидрата, 100 см метиленхлорида и 1,45 г хлорида меди (1). Перемешивают при вплоть до растворе- шя хлорида меди (Oj затем охлаждают до -10°С, После этого добавляют 100 г мирцена, чистота которого вьппе 95%5 после чего в течение 2 ч добавляют 26,8 г (безводной соляной кис лоты) , поддеряоявая температуру (-9)i (И) С,

Полученный раствор выливают в 200 см водного 10%-ного раствора 2слорида аммония. Органические про200 -

дукты экстрагируют

см- пентана.

Изобретение относится к гало- идзамещенным углеводородам, з частности к получению первичных и/или третичных аллнлгалогенидов, которые используются в синтезе витаминов А и Е. Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта. Синтез ведут гидрохлорированиен НСЕ сопряженного диена, выбранного из группы мирч.| цен, /i-спринген, 7,11 ,15-триметил3-метилен-15-хлоргексадекатриен-1,6, 10 или фитатриен, в присутствии катализатора. В качестве последнего используют хлорид или иодид меди, взятый в количестве 0,5-10 мол.% в расчете на диен. Процесс ведут в присутствии сокатализатора - хлорида тетрабутиламмония или хлоргидрата триэтиламина, или хлорида тетра-Н-г бутилфосфония (0,5-10 мол.% в расчете на диен) в среде органического растворителя, растворякяцего каталитическую систему, выбранного из группы хпористый метилен, уксусная кислота, уксусный ангидрид или их смесь, при (-16)- (-3) С. Реакционную массу обрабатывают водой и алифатическим углеводородным растворителем, чтобы удалить каталитическую систему в виде водного раствора. Затем удаляют растворитель из органической фазы и выделяют целевой продукт путем перегонки. сл с ( со 00 Од О 00

вор становится коричневым Реакцион-. ную смесь выливают в 200 см водного раствора хлорида аммония с содержанием соли 100 г/л. Органическую фазу отделяют, затем экстрагируют водзтую фазу 100 см метиленхлорида. Объединенные органические фазы промывают 3 раза 50 см воды, затем сушат над карбонатом калия. После отфильтровы- вания и выпаривания растворителя полученный остаток обрабатывают 100 см пентана: осаждается тетра н-бутиламмо нийхлорид. После отфильтровывания растворитель выпаривают при пониженно давлении.

Полученное таким образом жидкое , масло перегоняют под давлением (0,5 мм рт.ст.). Получают с выходом 90,4% 42,7 г слегка желтоватого мае

5 с

0

затем высушивают над карбонатом калия. После выпаривания растворителей при пониженном давлении получают 128,1 г масла, анализ которого с помощью хроматографии в паровой фазе показывает, что оно содержит, мае.%:

Геранил- и нерилхлорид81,5

Линаяилхлорид6,15

Терпенилхлорид1,2

Мирцен0,95

Дигидрохнорированные углеводороды С,о1,7

Степень превращения мирцена близка к 99%.

Примерз Осуществляют как в примере 2, но используя 1 моль мир- цена и, добавляя соляную кислоту при

температуре (-14) - (-16) С, получают 173,6 г масла, состав которого ел едуклдий , мае. %:

Геранил- и нерилхлорид86,8

Линалилхлорид5,9

Мирценилхпорид0,2

Терпенилхлорид1,6

fиpцeн1,6

Дигидрохлориронанные углеводороды С,

fo

Углеводороды С

с

1,1 2,3

(помимо мирцена) z,j

Степень превращения мирцена близка к 98,4% и выход геранил-, нерил- и линалилхлоридов составляет 85,2%.

П р и м е р 4. Работают как в примере 2, но используя молярное соотно шение хлорида меди (1) к тетра-н-бу- тиламмонийхлориду 0,5% по отношению используемому мирцену (вместо 2,5%) и, добавляя безводную соляную кислот

при (-14)-(-16)°С, получают масло, состав которого следующий, мас.%:

Геранил- и нерилхлориды71

Линалилхлорид11,8

Мирценилхлорид0,4

Терпенилхлорид4,1

Мирцен7

Дигидрохлорированные углеводороды С,е1 ,3

Углеводороды С

(помимо мирцена)3,5

Пример5, Работают как в примере 2, используя мирцен 37,24 г (0,274 моль), сухой хлорводород 10 г (0,274 моль), хлорид меди (1) 2,7 (0,0274 моль), тетра-и-бутиламмоний- хлорид 7,6 г (0,0274 моль), метилен- хпорид 75 см .

Безводную соляную кислоту добавля ют в течение 30 мин при (-3)-(-5) С.

После обработки реакционной получают 47,42 г масла, состав рого следующий, мас.%:

Геранил и

нерилхлориды82,3

Линалнлхлорид4,7

Терпенилхлорид3,4

Мирцен2,3

Гидрохлорированные углеводороды GIO0 5

0

g

Q

Дигидрохлориро- ваннь а углеводороды Cfj3 Углеводороды С

to

2,8 3,6

(помимо мирцена)

Примерб. В колбу, ош4сакиую в примере 2, вводят в атмосфере аргона 1,4 г триэтиламинохлоргидрата (0,01 моль; 2,5 мол.% по отношению к используемому мирцену) н 120 с.м метилен хлорида. Затем добавляют I г хлорида меди (1) (0,01 моль , 2,5 мол./Е по отношению к используемому мирцену), Перемешивают вплоть до получения желтого цвета гомогенного раствора, который охлаждают до -5°С. Добявляют 56 г мирцена, чистота которого вьппе 95% (0,41 моль), затем 15 г безводной соляной кислоты (0,4 моль) в течение 5ч. Пос-пе обработки реакционной смеси в условиях примера 2 получают 68,8 г масла, состав которого следующий , мае.%:

0

5

0

0

5

5

.

Геранил- и нерил- хлориды88,1

Линалилхлорид5,1

Терпе}шлхлорид1 ,9

Мирцен3,7

Гидрохлорирован- ные углеводорода С j,0,2 Дигидрохлориро- ванные углеводороды С .0,4 . Углеводороды С,о (помимо мирцена) 0,6 Степень превращения мирцена 97% и выход геранил-, нерил- и линалилхлоридов, которые выделены,составляет 88%.

П р и м е р 7. Работают как в примере 6 5 но используя технический мир- цен, состав которого следующий,%: Мирцен68,3

/ -Пинен6,8

Лимонен9,3

Другие углеводороды C,jj7,9 В раствор 103,8 г технического мирцена в 160 см метиленхт орида, содержащий катализатор, образованный эквимолярной смесью хлорида меди (1) и тризтиламинхлоридгидрата (2,5 мол.% по отнощению к мирцену), вводят в , течение 4,5 ч при -5°С 20 г безводно- . го хлороводорода.После обработки реакционной смеси получают масло, анализ которого показывает, что степень прев51

ращеиия мкрцена составляет 92%, выход геранил-, нерил- и лннглилхлоридов составляет 91% по отношению к превращенному NHpu;eHy.

Примере, В колбу, описанщ ю в примере 2, вводят в атмосфере аргона 0,48 г триэтиламинхлоргидрата (10 мол.% по отношению к / -спрингену), 15 см метиленхлорида, 10 см- уксусной кислоты и 90 мг хлорида меди (1) (2,5 мол.% по отношешж к R-спрингену), Реакционную смесь пере

Пример 10. Работают как в примере В, но осуществляя гидрохлорирование 6 5,3 г 7 ,11,15-тpимeтил-3-мeти- лeн-l 5-хлоргекседекатриена- ,6,10

мегаивают вплоть до получения гомогенного раствора. Охлаждают до -10 С, 15 (или 15-хлор- э спрингена) (0,02 моль).

затем добавляют 10 г (0,0367 моль) -спрингена (получен конденсацией ге- ранилмагнийхлорида с 3-хлормирценом) и в течение ч добавляют 1,3 г сухого газообразного хлороводорода. После обработки реакционной смеси в вьше- описанных условиях получают 10,9 г масла бледно-желтого цвета (96,5% от теории) , масс-спектры и ПМР-спектр (спектр ядерного протонного резонанса) которого согласуются со структурой ожидаемого про,дукта.

2 г этого масла подвергают ката- литическо1У1у гидрированию в присутствии 200 мг палладия на угле (саже) с 10% палладия, работая в 20 см этанола под давлением 50 бар в 4 Чо Хроматограмма путем хроматографии в газовой фазе с использоваз-шем капиллярной колонки полученного продукта идентична та совой продукта гидрирования jB-спрингена в фитан в тех же условиях,

П р и м е р 9. Работают :как в примере 2, но используя мвдцен (чистота, до которого выше 95%) 50 г ( моль) хлорид меди (1) 1,82 г ( моль)s триэтиламинхлоридгидрат 2,53 г (0,0250 моль), уксусный ангидрид 66 см , уксусную кислоту 33 см,

Соляную кислоту (13,4 г 0,367 моль) добавляют в течение 3 ч при -10°С.

После обработки реакционной смеси получают масло, анализ которого с помощью капиллярной хроматографии з паровой фазе показывает что оно имеПолучают с выходом 95% 1,15-дихлор- 3,7,11,15-тетраметилгексадекатриен- 2,6,10 в виде смеси форм Е и Z, кото- рую гидрируют в фитан с селектив- 20 ностью 98%

П р и м е р 1 1, Работают как в примере 2, но используя мирцен (чистота которого выше 95%) 75 г, иодид меди (1) 2,62 г, триэтиламинхлоргид- 25 рат 1,9 г, метиленхлорид 150 см, безводную соляную кислоту 20,2 г.

Соляную кислоту вводят в течение ч при .

После обработки реакционной смеси 30 получают 93,3 г масла, ПНР-анализ

которого показывает, что оно содержит мае.%;

Геранил- и нерил- хлориды

35

Линалилхлорид Терпенилхлорид

Мирцен

45

90% (E)(30)

10

Следы (менее

0,1%)

Следы (менее

0,1%)

Выход составляет 98%., П р-и м е р 12, Работают как в примере 2, но используя мирцен (чистота которого вьше 95%) 75 г, хлорид ме.ди (1) 1,36 г, тетра-н-бутш1фосфо- нийхлорид 4,05 г, метиленхлорид i50 см, безводную соляную кислоту 20,2 г.

50

Соляную кислоту вводят в течение 4 ч при . После обработки реакционной смеси получают 94р1 г масла, анализ которого с помощью протонно- rd ядерного мап-штного резонанса 55 (ПМР показывает, что оно содержит масв%:

состав, мас,%: Геранил- и нерилхпорид63,6

Линалшчхлорид 5

Шрценилхлорид1

Терпенилкпорид2,8

Мирцен. 22,9

0

Дигидрохлорированные углеводороды С,1.,9 Углеводороды. С, (помимо мирцена) 2,6 Степень гфевращения мирцена 81% и выход геранил--, нерил- и линалил- хлоридов составляет 89% по отношению к превращенному мирцепу.

Пример 10. Работают как в примере В, но осуществляя гидрохлорирование 6 5,3 г 7 ,11,15-тpимeтил-3-мeти- лeн-l 5-хлоргекседекатриена- ,6,10

5 (или 15-хлор- э спрингена) (0,02 моль).

о

Получают с выходом 95% 1,15-дихлор- 3,7,11,15-тетраметилгексадекатриен- 2,6,10 в виде смеси форм Е и Z, кото- рую гидрируют в фитан с селектив- ностью 98%

П р и м е р 1 1, Работают как в примере 2, но используя мирцен (чистота которого выше 95%) 75 г, иодид меди (1) 2,62 г, триэтиламинхлоргид- 5 рат 1,9 г, метиленхлорид 150 см, безводную соляную кислоту 20,2 г.

Соляную кислоту вводят в течение ч при .

После обработки реакционной смеси 0 получают 93,3 г масла, ПНР-анализ

которого показывает, что оно содержит мае.%;

Геранил- и нерил- хлориды

5

Линалилхлорид Терпенилхлорид

Мирцен

5

90% (E)(30)

10

Следы (менее

0,1%)

Следы (менее

0,1%)

Выход составляет 98%., П р-и м е р 12, Работают как в примере 2, но используя мирцен (чистота которого вьше 95%) 75 г, хлорид ме.ди (1) 1,36 г, тетра-н-бутш1фосфо- нийхлорид 4,05 г, метиленхлорид i50 см, безводную соляную кислоту 20,2 г.

Соляную кислоту вводят в течение 4 ч при . После обработки реакционной смеси получают 94р1 г масла, анализ которого с помощью протонно- rd ядерного мап-штного резонанса (ПМР показывает, что оно содержит масв%:

Геранил- и нерш1- 90 (E)Z

хлориды 60(40)

Линалилхлорид10

Терпенилхлорид Мирцен

Следы (менее 0,1%)

Следы (ниже 0,1%) .

Выход составляет 99% При мер 13. В трехгорлую колбу вводят в атмосфере аргона 407 мг триэтиламинхлоргидрата, 131 мг хлорида меди (1), 6 СМ метиленхлорида и 6 см уксусной кислоты. После перемешивания в течение 5 мин при

20 С

получают раствор желтого цвета. После охлаждения до -10 С добавляют 13 г 94%-ного фитатриена в виде раствора в 10 см метиленхлорида и 10 см уксусной кислоты. Затем в течение 1 ч при (-7)-(-10)°С вводят 1,6 г безводной соляной кислоты. По окончании добавления соляной кислоты продол- жают перемешивание в течение 2 ч при той же температуре. Реакционную смесь выливают в смесь 50 см пента- на и 50 см водного раствора хлорида аммония со 100 г/л хлорида аммония. После перемешивания органическую фазу сушат над сульфатом натрия. После фильтрации и выпаривания растворителя получают 15,52 г масла, анализ которого с помощью ПМР-спектрометрии и масс-спектрометрии показьшает, что оно главным образом представляет собой моногидрохлорфитатриен.

Способ получе1шя первичных и/ил третичных аллилгалогенидов гидрохл рованием соляной кислотой сопряжен го диена, выбранного из группы мир -спринген, 7,11,15-триметил-З-мет лен-1 5-хлоргексадекатриен-1 ,6,1.0 и фитатриен в присутствии катализато галогенида меди, отличающи с я тем, что, с целью увеличения хода целевого продукта, в качестве логенида меди берут хлорид и-пи йо меди, взятый в количестве 0,5-10 м в расчете на диен, и процесс веду в присутствии сокатализатора - хл да тетрабутиламмония или хлоргидр триэтиламина или хлорида тетра-нтилфрсфония, взятого в количестве

Гидрирование 3,5 г полученного масла в растворе в 30 см этанола в при- 35 0,5-10 мол.% в расчете на диен, в сутствии 300 мг палладия - на углесреде органического растворителя,

с 20 мас.% палладия под давлением ворастворяющего каталитическую сис му, выбранного из группы хлористый метилен, уксусная кислота, уксусны

дорода 30 бар в течение 4 ч при 20 С приводит к фитану с выходом 92% и селективностью 98%.

Предлагаемый способ обеспечивает селективное получение первичных и третичных аллилгалогенидов с выходом 80-90% при содержании их в реакционной массе 85-95% (в случае мирцена получают в основном гераиил-, нерил- хлориды и линалилхлориды), тогда как содержание нежелательного продукта

5 0 5 0

гидрохлорирования - терпенилхлорида в реакционной массе Н15же 5%, В известном способе получают (при гидрохлори- роваюти мирцена) реакционную массу, содержащую 75-80% геранил-, и нерил- хпорида, 5-10% линалилхлорида и 10-г 15% терпе шлхлорида. Таким образом, предлагаемый способ позволяет полу- 0 чать избирательно с хорошим выходом первичные и третичные аллилгалоге- ниды (с явным преобладанием первичных аллилгалогенидов ), которые особенно полезны н синтезе витамина Е.

Фо рмула изобретения.

Способ получе1шя первичных и/или третичных аллилгалогенидов гидрохлорированием соляной кислотой сопряженного диена, выбранного из группы мирцен, -спринген, 7,11,15-триметил-З-мети- лен-1 5-хлоргексадекатриен-1 ,6,1.0 или фитатриен в присутствии катализатора - галогенида меди, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве галогенида меди берут хлорид и-пи йодид меди, взятый в количестве 0,5-10 мол.% в расчете на диен, и процесс ведут в присутствии сокатализатора - хлорида тетрабутиламмония или хлоргидрата триэтиламина или хлорида тетра-нбу- . тилфрсфония, взятого в количестве

5 0,5-10 мол.% в расчете на диен, в среде органического растворителя,

растворяющего каталитическую систему, выбранного из группы хлористый метилен, уксусная кислота, уксусный

40 ангидрид, или их смесь при температуре (-16)-(-3) С, затем реакционную массу обрабатывают водой и алифатическим углеводородным растворителем, чтобы удалить каталитическую систему

45 в виде водного раствора, затем удаля- . ют растворитель из органической фазы и выделяют целевой продукт путем перегонки.