Способ получения 4-оксо- @ -ионона Советский патент 1990 года по МПК C07C49/15 C07C403/00 

Изобретение относится к способам получения кетонов, а именно, к усовершенствованному способу получения 4-оксо-/з ионона, который используют в синтезе каротиноидов.

Целью изобретения является повышение выхода и качества целевого продукта, интенсификация и упрощение технологии процесса окисления.

Пример 1. Получение энолаце- тата /э-ионона (исходный продукт).

К раствору 1,92 г (10 ммоль) /3-ионона в 20 мл уксусного ангидрида при перемешивании добавляют 0,172 г п-толуолсульфокислоты (1-ммоль). Оставляют на 2 ч при комнатной температуре. -Реакционную массу выливают в 150 мл воды и экстрагируют эфиром (3 50 мп). Объединенные эфирные.экстракты нейтрализуют насыщенным раствором бикарбоната

натрия (2х 50 мл), затем промывают 50 мл воды и сушат сульфатом магния. Отгоняют растворитель и получают 2,27 г технического энолацетата, который без очистки используют на следующей стадии. Содержание энолацетата по газожидкостной хроматографии (ГМХ) 88-90%. Выход 86,3%.

Получение 4-оксо- -ионона (целевой продукт).

Раствор 2,27 г (9,7 ммоль) энолацетата р-ионона в 50 мл хлористого метилена охлаждают при перемешивании магнитной мешалкой до 0-2 С, в течение 5 мин приливают 10 мл 4 н. раствора хромового ангидрида в 50%-ной серной кислоте (20 ммоль СгО ), поддерживая ту же температуру. Перемешивают реакционную массу 5 мин при 0-2°С и 20 мин при комнатной температуре (20-22°С),добавляют

v

и -и -vi

Од

ОЭ

метанол для разложения избытка окислителя. Смесь разбавляют 100 мл воды. Органический слой отделяют, водный слой экстрагируют эфиром (4 ж 25 мл). Объединенные органические экстракты промывают насыщенным раствором бикарбоната натрия (100 мл), 5%-ным раствором хлористого натрия (2 50 мл) и сушат сульфатом магния, Отгоняют растворитель и получают 1 ,88 г технического 4-оксо-/э-ионона (содержание основного продукта 93% по ГЖХ) . Выход на энолацетат /э-ионо- на 83%. Технический продукт раство- ряют в 5 мл эфира, добавляют равное количество гексана и оставляют на ночь в холодильнике. Получают 1,76 г продукта с ТПя 48-50°С. Перекрис- таллизовывают из смеси эфир - гексан и получают 1,61 г (выход 75%) белых кристаллов с Тпл 51-53°С.

П р и м е р 2. Энолацетат /}-ионо- на получают аналогично примеру 1. Раствор энолацетата в хлористом метиле не охлаждают до 3-5 С, добавляют 8 мл 4 н. раствора хромового ангидрида в 50%-ной серной кислоте (16 ммол CrOj) при этой температуре, перемешивают реакционную массу 5 мин при 5°С и 20 мин при 23-25°С. Дальнейшую обработку ведут по примеру 1. После отгонки растворителей получают 1,89 г технического 4-оксо- -ионона (содержание 92%).Кристаллизуют из смеси гексан -эфир по примеру 1 и получают 1,63 г желтоватых кристаллов, Т Л 47-49°С. Перекристаллизовы- вают из смеси эфир - гексан и получают 1,57 г белых кристаллов, ТПл 52-53°С, выход 73%.

П р и м е р 3. Энолацетат -ионон получают аналогично примеру 1. Раствор энолацетата в хлористом метилене охлаждают до 10-15°С, добавляют 8 мл 4 н. раствора хромового ангидрида в 50%-ной серной кислоте при той же температуре, перемешивают 5 мин, а затем 20 мин при 22-25°С. Дальнейшую обработку ведут по приме- ру Г. После отгонки растворителей получают 1,85 г технического 4-оксо-/ - ионона (содержание по ГЖХ 81%).Выход на энолацетат /ь-ионона 69,7%. Технический продукт очищают на колонке с 30 г силикагеля (40 100), элюируют системой гексан:эфир 9:1. После удаления растворителей получают 1,45 г желтоватых кристаллов, ТПР

Q 5 0

5 0 Q

5 Q ,

5

пи

48-50°С. Перекристаллизовывают из смеси эфир - гексан и получают 1,33 г белых кристаллов,ТГ,Л 52-53 С, выход 51,2%.

П р и м е р 4. Энолацетат / -ионона- получают согласно примеру 1. Раствор энолацетата в хлористом метилене охлаждают до -5°С и добавляют 8 мл 4 н. раствора хромового ангидрида в 50%-ной серной кислоте, поддерживая туже температуру . Перемешивают реакционную массу 5 мин при той же температуре и 20 мин при 20-25°С. Дальнейшую обработку ведут по примеру 1. После отгонки растворителей получают 1,87 г технического продукта, содержащего 75% 4- оксо-р-ионона и 12% р-ионона (анализ ГЖХ). Выход на энолацетат р-ионона 65%. Технический продукт очищают на колонке с 30 г силикагеля, элюируют системой гексан:эфир 9:1. После отгонки растворителей получают 1,34 г кристаллов, ТПл 48-51° С. Перекристаллизовывают из смеси гексан-эфир и получают 1,25 г белых кристаллов, Т 52-53°С, выход 58%.

П р и м е р 5. Раствор 1,92 г (10 ммоль) р-ионона в 50 мл хлористого метилена охлаждают до 0°С и при этой температуре в течение 10 мин добавляют 10 мл 4 н. раствора СгО} в 50%-ной серной кислоте. Перемешивают при 20-25°С 2 ч. Анализ ГЖХ показывает присутствие только исходного / -ионон.а.

П р и м е р 6. Раствор 1,92 г (10 ммоль)р-ионона в 50 мл хлористого метилена охлаждают до 0°С и в течение 10 мин добавляют 20 мл 4 н. раствора СгОз в 50%-ной серной кислоте, поддерживая ту же температуру. Перемешивают 4,5 ч при 20-25°С. Анализируют ГЖХ каждый час - 4 оксо-/з-ионон не образуется.

Если добавлять окислитель к раствору /i-ионона при высокой температуре (10-15 С), то происходит частичное осмоление продукта, в этом случае необходима хроматографическая очистка, что снижает выход целевого продукта на 10-12%.

При введении окислителя меньше, чем 1,5 моль на 1 моль энолацетата, реакция не проходит достаточно полно и требует более длительного времени (1,5-2 ч), использование более 2-кратного молярного избытка не дает положительного эффекта.

Таким образом, способ позволяет получать целевой продукт с выходом 73-75% (против 53,6% по известному способу), считая на этанолацетат р-ионона, за 30 мин (против 22 ч). При этом качество продукта на стадии окисления возрастает до 92-93% (содержание основного вещества) про тив 90% по известному способу.

Способ также позволяет проводить стадию очистки целевого продукта бо лее простым методом - перекрнсталли зацией, по сравнению с колоночной хроматографией, используемой в изве стном способе.

1544763

Формула

изобретения:.

Способ получения А-оксо-уо-ионона окислением энолацетата / -ионона в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества продукта, упрощения и интенсификации процесса, окисление проводят 4 н. раствором хромового ангидрида в 50%-ной серной кислоте при 1,5-2-кратном молярном избытке хромового ангидрида по отношению к энолацетату /j-ионона, используя в качестве растворителя хлористый метилен, при этом температура смешения реагентов 0-5СС.

Изобретение касается кетонов, в частности получения оксо-β-ионона, применяемого в синтезе коротиноидов. Цель - повышение выхода и качества целевого продукта при интенсификации и упрощении процесса. Синтез ведут окислением энолацетата β-ионона 4н.раствором CR₂O₃, взятым в 1,5-2-кратном молярном избытке, в 50%-ной H₂*SO₄ в среде CH₂CL₂ при температуре смешения реагентов 0-5°С. Эти условия повышают выход целевого продукта 92-93%-ной чистоты (против 90%-ной) с 53,6 до 73-75% при сокращении времени окисления с 22 ч до 30 мин и возможности очистки продукта с помощью перекристаллизации, а не хроматографирования, как в известном способе.