Способ получения диизопропиловых эфиров 3-алкоксикарбонил-2-метил-2-пропенилфосфоновых кислот Советский патент 1993 года по МПК C07F9/40 

Изобретение относится к органической химии, в частности к усовершенствованному способу получения диизопропиловых эфиров 3-алкоксикарбонил-2-метил-2-про- пенилфосфоновой кислоты общей формулы I

Я гн

(1-С3Н70)г-Р-СНг-С СН-СООСНСН.

где R Н или СНз,

которые широко используются для синтеза непредельных эфиров, обладающих ценными физиологическими активными свойствами (гормональные инсектициды) или являющихся промежуточными продуктами получения витаминов и др. . Целью изобретения является увеличение выхода и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается предложенным способом получения диизопропиловых эфиров 3-алкоксикарбо- нил-2-метил-2-пропениЛфосфоновой кислоты (фосфонатов) общей формулы I:

м7Нз R (1-с3н7о)2-Р-снгс сн-сооснсн-1 ,

где R Н или СНз,

который заключается в том, что эфир 3-метил-2-бутеновой кислоты общей формулы II

СН3 t э I

СН5-С СН-СООСНСН3 ,

где R имеет указанные значения.

00

о

Сл) Јь

ю

подвергают бромированию бромсукцини- мидом в присутствии перекиси бензоила при температуре 80-90°С при соотношении эфира ибромсукцинимида равном (4,5-6): 1 и образующийся эфир 4-бром-З-метилбуте- новой кислоты (III) после отделения сукци- нимида подвергают взаимодействию с триизопропилфосфитом при температуре 140-160°С с одновременной отгонкой изо- пропилбромида и последующей отгонкой в вакууме эфира З-мётил-2-бутеновой кислоты (II). В результате получают слабоокрашенный фосфонат 90%-ной чистоты, который для использования в синтезе не требует дальнейшей очистки. Выход продукта составляет 90% на двух стадиях, т.е. считая на бромсукцинимид.

Избыточный отогнанный эфир 3-метил- 2-бутеновой кислоты (II) после промывки раствором бикарбоната натрия и водой, высушивания и перегонки можно возвратить в процесс.-. , :

Отличительными, признаками предложенного способа являются бромирование эфира З метилбутеновой кислоты бромсук- цйнимидом при соотношении эфира ибромсукцинимида, равном (4,5-6): 1i а также получение фосфонатов в той же среде без выделения образовавшегося на первой стадии эфира 4-бром-З-метилбутеновой кислоты с последующей отгонкой исходного эфира, его промывкой раствором бикарбо ната натрия и водой, высушиванием и возвращением а процесс.

При мер 1. Получение диизопропило- вого эфира З-иЗопропоксикарбонил-2-ме- тил-2-пропенилфосфоновой кислоты (16).

В реактор емкостью 3 л, снабженный мешалкой и термометром, загружают 2,18 кг (2,5 л) (в пересчете на 100%; 15,36 моль) изопропилового эфира метилбутеновой кислоты, 3,5 г обсушенной фильтровальной бумагой перекиси бензоила и 110 г бромс ук- цинимида. Суспензию нагревают при размешивании до 80°С, по подъ.ему температуры на 2-3°С констатируют начало реакции, вносят еще 110 г бромсукцинимида, через 20 мин - еще 110 г и через 20 мин последнюю порцию в 110 г. Всего вносят 440 г бромсукцинимида (2,47 моль). Соотношение эфира и бромсукцинимида 6:1, Через 25 мин нагревания при 80-85°С после внесения последней порции суспензию охлаждают до 20-25°С. Охлажденную суспензию фильтруют на нутч-фильтре для отделения сукцинимида. Осадок промывают на фильтре 300 мл гексана. Промывной гексан собирают отдельно от основного фильтрата.

В реактор емкостью 3 л, снабженный мешалкой с затвором, термометром, капельной воронкой и прямым холодильником с приемником, помещают 510 г (в пересчете на 100%-, 2,45 моль) трйизопропилфрсфита и половинный объем фильтрата, полученного в результате бромирования изопропилового эфира метилбутеновой кислоты. Вторую половину фильтрата переносят в капельную воронку, Раствор в реакторе постепенно нагревают при размешивании до

0 130°С в массе. При этой температуре начинается реакция образования фосфоната, результатом чего является начало отгонки избпропилбромида, По мере отгонки изо- пропилбромида постепенно за 1,5-2. ч прИ

5 130°С прибавляют из капельной воронки вторую половину фильтрата от реакции бромирования. По окончании прибавления поднимают температуру массы до 160°С и дают выдержку при этой температуре 1,5 ч (отгон0 ка изопропилбромида практически прекращается), после чего отбирают пробу для контроля конца реакции (ГЖХ). Если в смеси присутствует бромированный эфир, нагревание продолжают еще 30 мин и вновь

5 отбирают пробу. Если и в этом случае присутствует бромированный эфир, добавляют некоторое количество триизопропилфосфи- та и продолжают нагревание еще 20 мин. Если реакция закончена, содержимое peaк0 тора охлаждают.до 35-40°С.

Герметизируют реактор, сменяют приемную колбу, вводят в массу капилляр, создают в системе остаточное давление 25-30 мм рт.ст. и постепенно нагревают со5 держимое. Из реактора отгоняют остатки изопропилбромйда, а затем при 70-80°С в парах - изопропиловый эфир метилбутеновой кислоты, диизопропилфосфит и другие примеси. После отгонки основного количе0 ства летучих веществ остаток передается в куб емкостью 1л, где создается остаточное давление 0,5-1,0 мм рт.ст. и при температуре бани 140°С завершают отгонку летучих и охлаждают массу. Остаток представляет со- 5 бой промежуточный продукт получения ювемона - фосфонатную компоненту. Масса 600-630 г, содержание оснодного вещества 92% (ГЖХ). Выход (на 100% фосфонат) в расчете на бромсукцинимид 90%, Фосфо0 нат без дополнительной обработки направ- ляют на получение ювемона.

П р и м е р 2. Получение диизопропило- вого эфира 3-э оксикарбонил-2-метил-2- пропенилфосфоновой кислоты (la).

5 По методике, аналогичной примеру 1, на основе 695 г (в пересчете на 100%; 5 мель) этилового эфира метилбутеновой кислоты и 178 г(1 моль) бромсукцинимида при температуре реакции бромирования 85-90°С получено 298,8 г диизопропилового эфира

3-этоксикарбонил-2-метил-2-пропенилфос фоновой кислоты, содержание основного вещества 90% (ГЖХ), Выход (на 100% фос- фонат) в расчете на бромсукцинимид 92%. Фосфонат без дополнительной обработки направляют на получение гидропрена,

В таблице приведены данные по варьированию условий проведения реакции (примеры 3-8).

Преимуществами предложенного способа является повышение выхода продукта и упрощение процесса. Таким образом в целом предложенный способ позволяет значительно увеличить выход целевого продукта (с 60 до 90%) и упростить процесс.

Фо рмул а и зобр е н и я Способ получения диизопропиловых эфиров 3-алкоксикарбонил-2-метил-2-про- пенилфосфоновых кислот общей форму- 20

лы ./ ...-. , .,- / . . .---. ;.л. -;. ..- . .; Я 9нз : -..

, (i-C3H70)2-P-CH2-C CH-COOCHCH ,

где R-водород или метил,

бронированием эфира З-метил-2-бутеновой

кислоты общей формулы

0

5

0

СН:

I

R

СН3-С СН-СООСНСН3 ,

где R имеет указанные значения, бромсукцинимидом в присутствии перекиси бензоила при 80-90°С с последующей обработкой образующегося эфира 4-бром- З-метил-2-бутеновой кислоты триизопро- пилфосфитом при 130-1бО°С с одновременной отгонкой изопропилброми- да, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевых продуктов, бромирование ведут при мольном соотношений эфира З-метил-2- бутеновой кислоты и бромсукцинимида (4,5- 6,0): 1 и образующуюся реакционную смесь после отделения сукцйнймида подают на обработку триизопропилфосфитом, с последующей отгонкой в вакууме эфира З-метил- 2-бутеновой кислоты.

Сущность изобретения: продукт - дии- зопропиловый эфир 3-изопропоксикарбо- нил-2-метил-2-пропенилфосфоновой кислоты ф-лы (изо-СзН 0)2Р(0)СН2-С(СНз)- СН-СООСН(СНз)СНз, БФ C HarOsP, выход 90%, диизопропиловый эфир 3-этоксикар- бо нил-2-мети л-2-пропен и л фос фоновой кислоты ф-лы (изо-СзН 0)2Р(0)СН2-С(СНз СН-СООСНаСНз. БФ Ci3H250sP, выход 92%. Реагент 1: СН3-С(СНз)--СН-СО- ОСН(Н)СНз, где R-H, СНз. Реагент 2: бром- сукцинимид. Реагент 3: ()зР. Условия реакции: в присутствии перекиси бензоила при молярном соотношении реагентов 1 и 2 равном (4,5-6,0):1. Взаимодействие реагентов 1 и 2 ведут при 80-90°С, обработку образующейся реакционной смеси реагентом 3 ведут при 130-160°С. 1 табл.

Получение диизопропиловых эфиров 3-алкоксикарбон1/1л-2-метил-2-пропенилфосфоновой

кислоты общей формулы I

Я

(i-C3H70 )2-P-CH2-C CH-COOCHCH3 R H; 1бР СНз

Я

О-Ь

P-CH2-C CH-COOCHCH3 ; 1бР СНз