Способ получения 1-оксаспиро(2, @ )алканов Советский патент 1991 года по МПК C07D301/14 C07D303/06 

Изобретение относится к области эпоксидных соединении, в частности к усовершенствованному способу получения 1-оксаспиро 2,п алканов, которые широко используют в качестве полупродуктов в синтезах физиологически активных соединений, проявляющих болеутоляющее и антиконвульсивное действие.

Цепь изобретения - увеличение выхода целевого продукта, повышение универсальности способа.

Пример 1 (таблица, опыт 1).

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 1,00 г

(0,0147 моль) метиленциклобутана в 15 мл хлористого метилена и 2,75 г измельченного безводного карбоната натрия. К охлажденной до 15°С реакционной смеси добавляют по каплям 3,34 г (0,0220 моль) 50%-ной водной надуксуснои кислоты, температуру поддерживают в интервале 19-20°С (охлаждение ледяной водой) при перемешивании до завершения реакции (по данным ГЖХ). Твердую фазу отфильтровывают, промывают хлористым метиленом, для нейтрализации остатков надкислоты фильтрат обрабатывают насыщенным раствором карбоната натрия, водный слой высушивают прокаленным сульфатом магния, эпоксид

перегоняют после удаления растворителя. Выход 0,57 г (45%). Т.кип. 1-ок- саспиро 2,33гексана (l) 92°C; I„4210. .

ИК- пектр,, 30339 3000, 893, 813, П р и м е р 2, (опыт 4). К 2,00 г (0,0244 моль) метиленцик- лопентана в 30 мл хлористого метилена добавляют 3,23 г (0,0268 моль) 50%-но- го водного раствора надуксусной кислоты при перемешивании и 206С. По данным ПКХ,реакция заканчивается в течение 1 ч. После обработки получают 1,46 г (61%) 1-оксаспиро Ј2,4jгептана (II). Т.кип. 116-118°С; п$ 1,4315. ЮС-спектр, см 1: 3015, 885, 835, ПримерЗ, (опыт 6). К 0,70 г (0,0085 моль) метиленцик- лопентана в 10 мл хлористого метилена и 0, 16 г (0,0020 моль) измельченного ацетата натрия прикапывают 1,57 г (0,0094 моль) 45%-ного водного раствора надуксусной кислоты при переме- шивании и 18-208С. Реакцию продолжают в течение 1 ч. Реакционную смесь обрабатывают насыщенным раствором карбоната натрия, водный слой высушивают прокаленным сульфатом магния, растворитель удаляют. Выделенный окси дат (выход 0,49 г, 58%) не содержит целевой продукт и является смесью продуктов деструкции и перегруппировки эпоксиметиленциклопентана. П р и м е р 4 (опыт 7). К 0S72 г (0,0087 моль) метиленцик- лопентана в 10 мл хлористого метилена и 4,35 г (0,0152 моль) измельченного кристаллогидрата карбоната натрия добавляют 2,19 г (О, моль) 45%-но водной надуксусной кислоты при перемешивании, поддерживают температуру , Реакцию заканчивают через 1 ч. Остатки кислоты в реакционной смеси нейтрализуют насыщенным раствором карбоната натрия, водный слой промывают неоднократно хлористым метиленом После высушивания органического слоя прокаленным сульфатом магния и удаления растворителя выход продукта окисления составляет 0,52 г (62%). Оксидат содержит 8% целевого продукта (эпоксида) и 92% продуктов его перегруппировки и раскрытия (данные ГЖХ). Практический выход эпоксида 5%.

ПМР-спектр (м.д.) оксидата: 7,49. 5,24-5,52, 4,04, 3,42, 3J4, 1,38-, 2,22.

П р и м е р 5 (о п ы т 8),

Метиленциклогексан (3,00 г, 0„0313 моль) в 30 мл хлористого метилена ив присутствии 5,35 г (0,0505 моль безводного карбоната натрия окисляют 7,93 г (0,04b9 моль) 45%-ной водной надуксусной кислотой, температуру реакционной смеси поддерживают 25-27 С до окончания эпоксидирования (7,5 ч). Выход 1-оксаспироЈ2,5 |октана (III) после обычной обработки 2,56 г (73%), т.кип. 54,5-56,ОвС (29 мм рт.ст.); nj 1,4472.

ИК-спектр, 3013, 866, 820.

П р и м е р 6 (опыт 10) о

Эпоксидирование метиленциклогепта- на проведено по приведенной методике с использованием 4,00 г(0,0360 моль) алкена в 40 мл хлористого метилена, 4,77 г (0,0450 моль) безводного карбоната натрия и 5,84 г (0,0396 моль) 50%-ного водного раствора надуксусной кислоты при 25йС в течение 16 ч. Выход 1-оксаспиро| 2,7 нонана (IV) 4,40 г (97%), т.кип. 78-80°С (38 мм рт.ст,); 1,4601.

ИК-спектр, 3050, 3000, 866, 832.

Пример (опыт 18).

Эпоксидирование метиленциклододе- кана проводят по приведенной методике, исходя из 3,60 г (0,0200 моль) алкена в 36 мл хлористого метилена, 3,71 г (0350 моль) безводного карбоната натрия и 9,12 г (0,0300 моль) 25%-ной водной надуксусной кислоты при 25°С. .Через -13 сут. выделенный ок- сидат содержит 12% исходного олефина (данные ГЖХ), эпоксид очищен хромато- графированием на колонке с силикаге- лем 100/160 (элюент - эфир-гексан, ; 1:15), Выход эпоксида метиленциклодо- декана (V) после перегонки 2,54 г (60%), т.кип. 136°С (15 мм рт.ст,); 1,4833. ,

ИК-спектр;- см ; 3030, 890, 840.

И р и м е р 8 (опыт 17).

Эпокеидирование 10,00 г (0,0556 моль метиленциклододекана проводят по при веденной методике из 12,68 г (0,0834 моль) водной надуксусной кислоты в присутствии 10,31 г (0,0972 моль) безводного карбоната натрия в течение 10 сут„ После обработки, очистки и перегонки выделяют 8,17 г (75%) эпоксида и 0,87 г (8%) исходного олефина. Очищенный 1-оксаспирор, 1 1 тетрадекан (V) имеет т,кип. 1б9-170°С (39 мм рт.ст.).

Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта в случае метиленциклогексана с 62 до 97%. Эпоксид метиленциклогептана получают после обработки и перегонки с почти количественным выходом (97,98%) (таблица, опыты 10 и 12), тогда как по известной методике он вообще не выделен, т.е. выход 0%. Эпоксид мети- ленциклододекана (опыт 17) по данным ГЖХ-анализа имеет выход 92%, после очистки - 75%. Эпоксид метиленцикло- бутана по известному методу не образуется вообще. В условиях предлагаемого способа его выход достигает 100% (данные Г) К) , однако в связи с высокой летучестью эпоксида при обработке практический выход снижается до 45% (опыт 1). Выход эпоксиметиленцикло- пентана по известной методике снижается за счет образования продуктов перегруппировки. В условиях предлагаемого способа выход эпоксида близок к количественному - 93-100% (данные

0

5

5

ГЖХ), но при обработке в связи с высокой летучестью эпоксида снижается до 61% (опыты 3-5).-

Кроме того, предлагаемый способ является универсальным, т.е. позволяет получить целый ряд эпоксидов, которые не могут быть получены известным способом.

Формула изобретения

Способ получения 1-оксаспироЈ2, алканов эпоксидированием соотве/гству- кмцего метиленциклоалкана надуксусной кислотой в органическом растворителе с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, повышения универсаль- . ности способа, метиленциклоалканы эпоксидируют 35-50%-ным раствором водной надуксусной кислоты в присутствии безводного карбоната натрия при молярном соотношении олефина, надуксусной кислоты и карбоната натрия 1:(1,1-1,5):(1,25-1,75) при 20-50°С в среде дихлорметана.

Изобретение касается эпоксидов, , в частности получения 1-оксаспиро(2,п)- алканов - полупродуктов для синтеза актив).ых веществ, болеутоляютего и антиконвульсивного действия. Цель - обеспечение универсальности способа и повышение выхода целевого продукта. Процесс ведут эпоксидированием мети- ленциклоалкана с помощью 35-50%-ного раствора надуксуснои кислоты в присутствии безводного карбоната натрия при их молярном соотношении 1:(1,1-1,5): :(1,25-1,7э) и 20-50°С в среде дихлорэтана. Целевой продукт выделяют с выходом до 97% против 62% в известном случае. Способ обеспечивает получение t эпоксидов, которые не могут быть получены известным путем. 1 табл.