Способ получения стереоизомеров трифтор-п-ментанола-3-7,7,7-трифтор -неоментола и 7,7,7-трифтор- -неозометола Советский патент 1976 года по МПК C07C35/00 C07C35/02 C07C35/08 C07C35/12 

Строение продукта нитрования подтверждают его гидролизом кощентрированной серной кислотой до З-нитро-4-изопропилбензойной кислоты.

Восстановление нитросоединения (III) водородом на двуокиси платины в метиловом спирте приводит к соответствующему аминосоединению- 3-амино-4-трифторметилизопропилбензолу или к аминотрифтор-п-цимолу (IV), который превращают в трифтортимол (V) обработкой нитритом натрия в среде

серной кислоты.

Гидрирование трифтортимола (V) проводят в растворителе - ледяной уксусной кислоте при атмосферном давлении с применением в качестве катализатора платиновой черни. В результате получают смесь изомерных трифторментанолов (VI) Эти вешесгва устойчивы при перегонке нри атмосферном давлении.

Вымораживанием из смеси трифторментанолов (VI) выделяют индивидуальный кристаллический продукт, Т.ПЛ. 40,5-41,5°С. Исследованием его ПМР и ЯМ F-спектров установлено, что этот изомер представляет собой 7,7,7-трифтор- 31 -неоизомен- тол (VI а ); жидкая фракция содержит второй изомер - 7,7,7-трифтор- dl -неоментол (YlO: Пример . п-Трифторметил-4-изопропилбензол (трифтор-п-цимол) (II). В двугорльш реактор на шлифах емкостью 250 мл снабженный мешалкой и обратным холодильником, вносят 29,8 г (0,15 моль) п- (трифторметилфенил) диметилкарбинола (1 ), 90 мл 57%-ной йодистоводородной кислоты и 13,5 г красного фосфора. Содер жимое реактора нагревают 15 час при 145-150 С, затем охлаждают и реакционную смесь разбавляют водой. Продукт извлекают эфиром (3x50 мл). Соединенные эфирные вытяжки промывают 5%-ным раствором едкого натра, 5%-ным раствором тиосуль фата натрия, водой н сушат над сульфатом магния. Эфир отгоняют с дефлегматором, остаток дважды перегоняют в вакууме. Выход 20 г (73%); т. кип. 83-83,5°С/50 мм рт.ст. п 1,4335; d| 1,0906. Найдено,%: F 30, 50, 30, 55; MRp 44,90. Cio««P3Вычислено, %: F30,31;MR 45,14. 3- Пигро- 4- трифторметилизопропилбензол (нитро трифтор-п-цимол) (III). В трехгорлый реактор на шлифах емкостью 50 мл снабженный мешалкой, термометром и капельной воронкой, вносят 16,9 г (0,09 моль) трифтор-п-щ1мола (II), растворенного в 29 мл концентрированной серной кислоты. К даствору при перемешивании и охлаждении в ледяной бане (0°С) за 40 мин прибавляют смесь 9 г (0,1 моль) 70%-ной азотной кислоты и 18,5 г концентрированной серной кислоты. Реакционную массу перемешивают в ледяной бане еще 30 мин, затем медленно нагревают до 23-26°Си перемешивают еще 21 час. Далее осторожно выливают массу на смесь воды и льда и экстрагируют эфиром (3x50 мл). Экстракт промьшают водой, 5%-ным раствором бикарбоната натрия, водой до нейтральной реакции и сушат над сульфатом магния. Эфир отгоняют с дефлегматором и остаток дваж ды перегоняют в вакууме. Выход 19,8 г (91%), т. ки 115-115,5°С/18ммрт.ст.,,4680; дЦ 1,2576 Найдено,%: N6,18,6,21. M.-R 51,50. Вычислено,,0 Гидролиз трифторметильной группы. 1 г нитротрифтор-п-цимола (щ) нагревают с 3 мл концентрированной серной кислоты при 110-120°С, затем охлаждают и выливают на лед. Вьшавшую кислоту фильтруют и в результате получают З-нитро-4изопропилбензойную кислоту, т. пл. 158-159°С, что соответствует литературным данным. 3- Амино-4-трифторметилизопропилбензол (аминотрифтор-п-цимол) ( W ). В колбу емкостью 500 мл, снабженную пришлифованной пробкой с краном, вносят 27 г (0,12 моль) З-нитро-4-трифторметилизопропилбензола ,(lll) 200 мл метилового спирта и 0,3 г двуокиси платины. Для удаления воздуха колбу откачивают в вакууме, создаваемом с помощью водоструйного насоса, затем вводят водород и гидрируют нри размешивании на магнитной мешалке под давлением водорода около 500 мл вод. от.Поглощение теоретического количества водорода ( л) происходит за 24 час. После фильтрования катализатора метанол отгоняют, остаток растворяют в эфире и сушат над сульфатом магния. Эфир отгоняют, а остаток дважды перегоняют в вакууме. Выход 20 г (85%); т. кип.110-111°С/15 ммрт.ст.; -jj 1,4833; dji 1,1750. Найдено,%: F 28,07, 28,13 MU.j CioVsMR .048,50. Вычислено,%: F 28,07 Температура плавления ацетильного производного 3- амино- 4- трифторметшшзопропилбензола 120-121 °С (из смеси гексан-бензол). Найдено, %: N5,76,5,84. Vi o Вычислено,%:М 5,71. 3-Окси-4-трифторметилизонрош1лбензол (трифтортимол) (V). В трехгорльш реактор емкостью 500 мл, снабженньш мешалкой, термометром и капельной воронкой, вносят 20 г (0,1 моль) З-амино-4-трифторметилизопропилбензола (1У), 30 мл концентрированной серной кислоты и 200 мл воды. К смеси постепенно прибавляют при перемешивании и охлаждении раство 8 г нитрита натрия в 30 мл воды. Затем реакционную смесь размешивают при охлаждении еще 30 мин, фильтруют раствор соли диазония и прикапывают его в колбу для перегонки с водяным паром. Бьвделяюшийся при перегонке сырой трифтортимол (Y) экстрагируют эфиром (3x100 мл), эфирный экстракт промьшают водой и сушат над сульфатом магния. После отгонки эфира остаток дважды перегоняют в вакууме. Выход 12,5 г (63%); т. кип. 97-97,5°С/15 ммрт. ст.; 1,4630; d|° 1,1980. Найдено: MTJj46,96. Вычислено: МК.- 46,66. Температура плавления 3,5-динитробензоильного производства 97-98°С (из спирта). Найдено,%: N 7,23, 7,24. ,. Вычислено,%: N7,04. Изомерные трифтор-п-ментанолы-3 (VX) -7,7,7трифтор- dl -неоизоментол (Via) и 7,7,7-трифтор -dl -неоментол (VI5 ). В колбу емкостью 250 мл, снабженную пришлифо ванной пробкой с краном, вносят 8,6 г (0,042 моль) З-окси-4-трифторметил-изопропилбензола (V), 110 мл ледяной 5тссусной кислоты и 0,5 г платиновой черни. Колбу откачивают в вакууме, создаваемом с помошью водоструйного насоса, затем вводят водоро и гидрируют при комнатной температуре и размешивании на магнитной мешалке под давлением водород 500 мм вод. ст. Теоретическое количество водорода (-v 3 л) поглощается за 12 час. Содержимое колбы отфильтровьшают от платинового катализатора, осадок промывают уксусной кислотой.и фильтрат выли вают на лед. Затем, охлаждая льдом, прибавляют 10%-ный раствор едкого натра до нейтральной реакции и извлекают эфиром (3x50 мл). Эфирный экст тракт промьтают 10%-ным раствором соды, водой и сушат над сульфатом магния. Эфир отгоняют при атмосферном давлении с дефлегматором, а остаток перегоняют в вакууме. Вьщеляютдве фракции: а) трифтор-п-ментан, 2,6 г (32%) ,х. кип. 82-83°С/45-50 мм рт. ст.,,40 б) смесь изомерных трифтор-п-ментанолов-3- (VI), 5,5 г (63%), t. кип.126-128°С/45-50 мм рт.ст., и 1,4255.° Найдено,%: С 56,84, 57,01, Н7,96, 8,18; F 26,98 27,00. Вычислено,%: С 57,14; Н8,09; F 27,14. Смесь изомерных трифтор-п-ментанолов-3 (VI ) в количестве 4,5 г выдерживают три дня при 0°С, выделившиеся кристаллы отфильтровьтают на холоду тщательно отжимают и промьтают небольшим 60 количеством охлажденного петролейного эфира с . кип. 40-45°С. Выход кристаллического продукта 2,2 (50%); т.пл. 40,5-41,5°С. Найдено, %: С 57,14, 57,23, Н7,98, 8,00. Л Вычислено,%: С 57,14; Н 8,09. -спектр: химический сдвиг атомов фтора трифторметильной группы j 6,64 м.д. Константа спин-спинового взаимодействия атомов фтора трифторметильной группы с сз( -атомом водорода циклогексанового кольца ц.у 9гц. ПМР-спектр: химический сдриг протона циклогексанового кольца в оС -положении к гидроксильной группе 4,18 м.д. I Сопоставлением этих данных с приведенными в литературе значениями для н установлено, что в полученном веществе группа CF находится в аксиальном положении, d -Атом водорода циклогексановогс кольца у гидроксильной группы занимает экваториальное положение, и, следовательно, сама гидроксильная группа располагается аксиально. Исходя из предпочтительного экваториального положения изопропильной группы в циклогексановом кольце,и на основании изложенного выше можно сделать вывод, что полученное соединение представляет собой 7,7,7-тpифтop-dt -неоизоментол (Via). Температура плавления 3,5-динитробензоильного производного 7,7,7-трифтор-dl - неоизоментола 78-79°С (из метанола). Найдено,: N 3,18, 3,20. т з б гВычислено,%: N3,46. ЯМР F- спектр: химический сдвиг атомов фтора трифторметильной группы ,12 м.д. Константа спин-спинового взаимодействия атомов фтора трифторметильной группы с oL атомом водорода циклогексанового кольца I ПМР-спектр: химический сдвиг протона циклогексанового кольца в о(. -положении к 3,5-динитробензоилоксигруппе (Sjj 5,65 м.д. Сравнением приведенных данных с литературными установлено, что группа СР в этом соединении находится в аксиальном положении, с -Атом водорода 3,5-динитробензоилоксигруппы экваториален, поэтому сама эта группа занимает аксиальное положение. Поскольку изопропильная группа находится в экваториальном положении, то данное соединение представляет собой 3,5-динитробензоильное производное 7,7,7-трифтор-61 -неоизоментола. Жидкую фракцию после отделения кристаллического 7,7,7-трифтор- dl -неоизоментола ( VIа ) подвергают также исследованию методами ПМР- и F-спектроскопии. При этом наряду с сигналами для выделенного неоизоментола ( VI а ) обнаружены сигналы от другого изомера (соотношение изомеров в смеси, определенное по интегральной интенсивности сигналов, 1:1). ЯМР F-спектр; химический сдвиг фтора трифторметильной группы , 4,95 м.д. Константа спин-спинового взаимодействия атомов фтора три фтор метильной группы с ot- -атомом водорода циклогексанового кольца 8 гц. ПМР-спектр: химический сдвиг протона циклогексанового кольца в о -положении к гидрок сильной группе б 4,46 м.д. На основании этих и литературных данных видно, что группа и dL -атом водорода у гидроксила занимают экваториальное положение, значит, вещество, находящееся в жидкой фазе, соответствует 7,7,7-трифтор- dl -неоментолу ( VI б ) Формула изобретения Способ получения стереоизомеров трифтор-п-мен нола-3-7,7,7-трифтор- dl-неоментола и 7,7,7-тр фтор- d I - неоизоментола, отл1 чающийся тем, что п- (трифторметилфенил) диметилкарбинол обрабатывают йодистоводородной кислотой в присут ствии красного фосфора, полученный п-трифторметилизопропилбензол подвергают взаимодействию со смесью концентрированных азотной и серной кислот с последующим восстановлением образовавшегося 3-нитро-4-трифторметилизопропш1бензола водородом в присутствии катализатора, например, двуокиси платины, в среде растворителя, например метилового спирта, полученньш З-амино-4-трифторметилизоцропилбензол обрабатывают нитритом натрия в среде серной кислоты, образовавшийся З-окси-4-трифторметилизопропилбензол восстанавливают водородом в присутствии катализатора, например платиновой черни, в среде растворителя, например ледяной уксусной кислоты, и известными приемами выделяют смесь стереоизомеров трифтор-п-ментанола-3 с последующим разделением ее на целевые продукты вымораживанием.