Способ получения 5-ацетокси-3-бромпентанона-2 Советский патент 1991 года по МПК C07C69/12 C07C69/63 C07B39/00 

Изобретение относится к органической химии, в частности, к усовершенствованию способа получения 5-ацетокси-З-бромпен- танона-2, используемого в синтезе тиазольного компонента при производстве витамина Вч.

Цель изобретения - повышение выхода продукта при снижении температуры и сокращения продолжительности реакции бро- мирования.

П р и м е р 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой с обратной связью и термометром, загружают 10,6 г (0,10 моль) карбоната натрия, заливают 100 мл 1,4-ди- оксана (перекиси отсутствуют). Количество 1,4-диоксана составляет 357,14 об.% относительно 5-ацетоксипентанона-2. Поддерживая температуру от 5 до 10°С, при перемешивании в течение 20-30 мин из капельной воронки прибавляют по каплям 10,0 мл (0,188 моль) брома. При этом образуется суспензия диоксандибромида оранжевого цвета, которую перемешивают еще 30 мин при той же температуре. Затем в течение 1 мин прибавляют 28,0 мл (0,200 моль) охлажденного до 5 - 10°С 5-ацетокси- пентанона-2. Спустя еще 1-2 мин, реакционная масса полностью обесцвечивается, а температура достигает максимального значения 23 - 25°С. Реакция бромирования завершена.

Образующийся по реакции бромистый водород полностью растворяется в диокса- не и в отсутствии воды очень медленно реагирует с карбонатом натрия.

Далее в реакционную массу в течение 20-30 мин прибавляют по каплям 20 мл воды, не допуская сильного вспенивания массы за счет выделения СОг и повышения температуры более 25°С. По прекращению выделения СОа бесцветный нейтральный раствор переносят в делительную воронку и делят слои. Нижний слой (30 мл) представи

с

о о

СА

ляет собой, главным образом, водный раствор бромистого натрия, верхний (120-125 мл) - раствор 5-ацетокси-3-бромпентанона-2 в диоксане.

Диоксан полностью отгоняют при 5-10 мм рт.ст., не допуская повышения температуры в массе выше 30°С. Получают 43,5 г продукта бромирования в виде прозрачной жидкости, которая при хранении темнеет. Содержание 5-ацетокси-З-бромпентанона-

2 ( о1) 70,12% (ГЖХ). Состав продукта бромирования приведен в таблице.

Продукт бромирования перегоняют в вакууме на 3 фракции:

1-я фракция: 5,1 г, т.кип. 100-102°С/1-2

мм рт.ст. 5-ацетоксипентанон-2, d ;

2-я фракция (целевой продукт): 29,0 г т.кип. 103-108°С/1-2 мм рт.ст., по20 1,4740. Состав (мас.%): 5-ацетокси.пента- нон-2 4,2%- 5-ацетокси-3-бромпентанон-2 (а)

93jO %, 5-ацетокси-1-бромпентанон-2 (а) 2,8%. Выход 100%-ного целевого продукта

( d) 27,0 г или 60,5% на исходный 5-ацеток- сипентанон-2;

3-я фракция: 7,0 г. т.кип. 109-120°С/М

мм рт.ст. (смесь изомеров а, ос, ее а ).

П р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1, используя 2,07 моль диоксан- дибромида. Содержание 5-ацетокси-З- бромпентанона-2 68,82%.

Состав продукта бромирования приведен в таблице

После разгонки в вакууме получают28,5 г целевого продукта, т.кип. 103-108°С/1-2 мм рт.ст., по 1,4739. Состав, мас.% 5-аце- токсипентанон-2 3,7 %, 5-ацетокси-Збромпентанон -2 ( о1), 93,8 %,5- аце- токси-1-бромпентатно-2 (а) 2,5 %, Выход 100%-ного изомера d 26,7 г или 59,8% на исходный 5-ацетоксипентанон-2,

П р и м е р 3. Проводят аналогично примеру 1, используя 2,63 моль диоксандиро- мида. Содержание 5-ацетокси-З-бромпен- танона-2 43,70%. Состав продукта бромирования приведен в таблице.

П р и м е р 4 (известный). Проводили по известной методике. Содержание 5-ацеток- си-З-бромпентанона-2 54,50%. Состав про- дукта бромирования приведен в таблице.

П р и м е р 5. Количество 1,4-диоксана составляет250,00 об.% относительно 5-аце- токсипентанона-2 Процесс проводят аналогично примеру 1, используя 70 мл 1,4-диоксана. Содержание 5-ацетокси1-3- бромпентанона-2 69,70%, изомера а 6,5%.

Примерб. Количество 1,4-диоксана составляет303,57 об % относительно 5-ацетоксипентанона-2. Процесс проводят аналогично примеру 1, используя 85 мл 1,4-диоксана. Содержание 5-ацетокси-З-бром- пентанона-2 70,10 %, а изомера 7,2 %.

Пример. Количество 1,4-диоксана составляет360 об.% относительно 5-ацеток- сипентанона-2. Процесс проводят аналогично примеру 1, используя 100,8 мл 1,4-диоксана. Содержание 5-ацетокси-З- бромпентанона-2 70,10%, «изомера 9,1%.

Примерб, Реакцию проводят аналогично примеру 1, однако продукт бромирования перегоняют в вакууме при 5-6 мм рт.ст. Перегонка начинается при 125-127°С, при этом наблюдается разложение продуктов бромирования.

П р и м е р 9. Целевой продукт, полученный, как описано в примерах 1, 2, превращен в лабораторных условиях в 4-метил-5- Д- оксиэтилтиазол (нормальный тиазол)Лол- ученный продукт исследовали с помощью ПМР и ВЭЖХ на наличие примеси 4- у-ок- сипропилтиазола (изомерный тиазол), образование которого возможно из монобромида а.

Спектр ПМР (б, м.д. CDCIa): 1,86 (м, СН2СН2СН20Н); 2,24 (с., СНз, н.т.); 2,80 (т., СН2СН2СН20Н); 2,85 (т., СН2СН20Н); 3,54 (т., СН2СН2СН20Н); 5.16(ушир., с., ОН); 6,86 (с, ); 8,36 (с., ); 8,87 (ушир., с.. S-CH-N).

Массовая доля изомерного тиазола по отношению к смеси изомерного тиазола и тиазола нормального строения составляет 2,5-2,7%.

Пример 0. Продукт бромирования, полученный по известной методике, превращают в лабораторных условиях в 4-ме- тил-5-/5-оксиэтилтиазол в условиях опыта 9.

Массовая доля изомерного тиазола по отношению к смеси изомеров составляет 5,4%.

Использование диоксандибромида менее 0,940 или более 1,035 экв на 1 моль 5-ацетоксипентанона-2 снижает содержание целевого вещества ( d), так как в первом случае конверсия исходного соединения низка, а во-втором увеличивается доля продукта бромирования ad (пример 3). Диоксандибромид в количестве 0,940 экв. (пример 1) и 1,035 экв. (пример 2) дает практически одно и то же количество изомера, что объясняется гораздо большей скоростью дополнительного бромирования из двух продуктов монобромирования а и d. Доля дибромида a d при этом

возрастает главным образом за счет уменьшения доли изомера а.

Количество 1,4-диоксана для реакции должно обеспечивать условия получения хорошо перемешиваемой суспензии диоксан- дибромидаирастворимости

образующегося бромистого водорода (нижний предел), а также разумной достаточности (верхний предел).

Использование 1,4-диоксана менее 250 об.% относительно 5-ацетоксипентанона-2 приводит к загустеванию суспензии диок- сандибромида и возможен выброс бромистого водорода в результате быстрого завершения бромирования.

Таким образом, как следует из представленных примеров, получение 5-ацеток- си-З-бромпентанона-2 по изобретению приводит к сокращению продолжительности реакции бромирования с 7-8 ч по известному способу до 2-3 мин при снижении температуры процесса от 50-60°С (по известному до 25°С. Более мягкие условия про- ведения реакции обуславливают

0

5

0

понижение степени осмоления реагентов и конечных продуктов. В результате выход 5- ацетокси-З-бромпентанона-2 растет от 54,5% (по известному) до 60,5% вследствие увеличения его концентрации в продуктах реакции от 54,5% до 93,8%.

Формула изобретения Способ получения 5-ацетокси-З-бром- пентанона-2 бромированием 5-ацетокси- пентанона-2 в органическом растворителе в присутствии карбоната натрия, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности бромирования, снижения температуры реакции и повышения выхода, бромирование проводят 0,940-1,035 моль диоксандибромида в расчете на -1 моль 5-ацетоксипентанон-2, в качестве органического растворителя используют 1,4-диоксан при объемном отношении 5-ацетоксипента- нон-2 - 1,4-диоксан, равном 1:2,5-3,6 и конечный продукт выделяют перегонкой в вакууме при остаточном давлении 0, мм рт.ст.

Изобретение относится к эфирам уксусной кислоты, в частности к получению 5-аце- токси-З-бромпентанона-2, используемого в синтезе тиазольного компонента при производстве витамина Вт, Цель - сокращение продолжительности бромирования, снижение температуры реакции и повышение выхода. Получение ведут бромированием 5-ацетоксипентанона-2 0,940-1,035 моль диоксандибромида в расчете на 1 моль 5- ацетоксипентанона-2 в присутствии карбоната натрия в органическом растворителе. В качестве последнего используют 1,4-диок- сан при объемном соотношении 5-ацетокси- пентанон-2 и 1,4-диоксан 1:2,5-3,6 и конечный продукт выделяют перегонкой в вакууме при остаточном давлении 0,5-2 мм рт.ст. Выход до 60,5%. Концентрация целевого продукта в продуктах реакции до 93,8%. 1 табл.

5 - Ацетоксипентанон-2