Способ получения стереоизомеров гептафтор-п-ментанола-3,8,9,9,9,10,10,10гептафтор- -неоментола и 8,9,9,9,10,10,10гептафтор- -неоизоментола Советский патент 1977 года по МПК C07C29/00 C07C35/00 C07C35/02 C07C35/08 C07C35/12 

Ацилированием смеси гептафторментанолов 3,5-динитробензоилхлоридом по Шоттен-Баумапу с последующей фракционированной кристаллизацией выделены 3,5-динитробеизоильные производные двух индивидуальных изомерных рацемических фторированных ментолов.

При кипячении со спиртовой щелочью эти бензоильные производные ментолов легко омыляются до соответствующих карбинолов. При кипячении со спиртовой щелочью эти беизоильные производные ментолов легко омыляются до соответствующих карбинолов. При омылении 3,5-динитробензоильных производных изомерных гептафторментолов спиртовым

Н

llla

Пример. 1. Гептафтортимол (И).

В автоклав из нержавеющей стали емкостью 250 мл, снабженный игольчатым вентилем, загружают 60 г (0,22 Гмоль) 3-метил-6-(2-оксигексафторизопронил)-феиола (I) и 180 мл беззодной фтористоводородной кислоты. Содержимое автоклава нагревают 1 ч при 135- 140°С, затем охлаждают до комнатной темиературы, открывают и испаряют избыток фтористого водорода.

Остаток растворяют в хлористом метилене, прибавляют 20 г фтористого натрия и оставляют на 12 ч. Раствор фильтруют, хлористый метилен отгоняют с небольшим дефлегматором, а остаток дважды перегоняют. Выход продукта 25 г (62% на вступивший в реакцию) ; также выделено 20 г исходного окситимола (I). Т. кип. 71-72°С (12 мм рт. ст.), п 1,4205, d| 1,4682. МКв найдено 47,65, вычислено 47,25.

Найдено %: F 46,99, 47,13.

CioHyFrO.

Вычислено, %: F 48,18.

3,5-Динитробензоильное производное имеет т. пл. 90-91°С (из гексана).

Найдено, %: N 5,89; 6,02.

CiyHgFTNaOs.

Вычислено, % : N 5,95.

2. 8,9,9,9,10,10,10-Гептафтор - dl -неоментол (Ilia) и 8,9,9,9,10,10,10-гeптaфтop-dl-нeoизoментол (III6).

В колбу емкостью 250 мл, снабженную пришлифованной пробкой с краном, помещают 20 г (0,073 г-моль) гептафтортимола (II), 80 мл ледяной уксусной кислоты и 1 г платиновой черни. Колбу откачивают водоструйным насосом, вводят водород и гидрируют при размешивании на магнитной мешалке под давлением водорода около 500 мм водяного столба.

едким кали ионов фтора не обнаружено. Следует отметить также, что г нронессе гидрирования исходного ароматического оксипроизводного с фторсодержащпм заместителем - гептафтортимола, не происходит расщепления С-F связи с выделением ионов фтора.

После омыления бензоильных производных и обычной обработки выделены два индивидуальиых жидких нродукта. Исследование их методами ПМР и ЯМР F спектроскопии установлено, что эти изомеры иредставляют собой 8,9,9,9,10,10,10-гeптaфтop-dl - неоментол (Ilia) и 8,9,9,9,10,10,10-геитафтор-б1-неоизоментом (И 16)

F,C-CCR

Поглощенне теоретического количества водорода (- 6,5 л) происходит за 35 ч. Содержимое колбы отфильтровывают от платинового катализатора, осадок промывают уксусной кислотой и фильтрат выливают на лед. Охлаждая льдом, прибавляют 10%-ный раствор едкого натра до нейтральной реакции и извлекают эфиром (3X50 мл). Эфирный экстракт промывают 10%-ным раствором соды, водой и сушат сульфатом магния. Эфир отгоняют при атмосферном давлении с дефлегматором, остаток перегоняют в вакууме. Выделяют две фракции.

а)8,9,9,9,10,10,10-Гептафторментан.

2,8 г (14%), т. кип. 74-75°С (60 мм рт. ст.), 147-148 С (760 мм рт. ст.), 1,3687, йЦ

1,3000. MRD найдено 46,11, вычислено 46,03.

Найдено, %: С 44,91, 45,30; Н 4,79; 5,02; F 49,96; 49,99.

CioHisF.

Вычислено, %: С 45,11; Н 4,88; F 50,0.

б)Смесь изомерных гептафтор-л-ментанолов-3 (И1).

14,8 г (70%); т. кип. 86-89°С (45-50 мм рт. ст.); 179-182°С (760 мм рт. ст.);

1,3840.

Найдено, %: С 42,40, 42,40; Н 4,60, 4,74; F 47,34, 47,35.

CioHiyFrO.

Вычислено, %: С 42,55; Н 4,62; F 47,16.

3. 3,5-Динитробензоильное производное 8,9,9, 9,10,10,10-гeптaфтop-dl-нeoмeнтoлa.

3,88 г (0,0137 г-моль) смеси изомерных гептафтор-«-ментанолов-3 (III) растворяют в 4 мл безводного бензола, добавляют 3 мл пиридина, смешивают с 5,2 г (0,0226 г-моль) 3,5динитробензоилхлорида, растворенного в 12мл безводного бензола, и оставляют на ночь. На следующий день кипятят 30 мин, реакционную

смесь охлаждают, разбавляют водой, добавляют 3-4 мл концентрированной соляной кислоты, бензольный слой отделяют, промывают водой, 5%-ной NaOH, водой до нейтральной реакции н сушат над сульфатом магния. Бензол упаривают и сырой продукт в количестве 7,75 г промывают 5-6 мл сухого эфира.

Промытое эфпром вещество кристаллизуют из смесп гексана с бензолом и получают 4,7 г желтоватых кристаллов с т. нл. 116-118°С. Маточник носле отделения кристаллов, упаривают досуха п подвергают дробной кристаллизации из метанола. В результате выделяют сп,е 1,5 г желтоватых кристаллов с т. пл. 116- 117°С, что в сумме составляет 6,2 г (80%). После повторной кристаллизации из метилового спирта получены кристаллы с т. пл. 118- 119°С.

Найдено, %: N 6,20, 6,23.

CiyHisFrN Oe.

Вычислено, % : N 5,90.

Спектр ПМР. Химический сдвиг протоиов метильной группы ,37 м. д., коистанта спин-спинового взаимодействия протонов метильной грунпы с а-атомом водорода циклогексанового кольца Ш-СНз 7 гц; химический сдвиг протона циклогексанового кольца в а-положении к 3,5-динитробензоилокспгруппе - м. д.

Сопоставляя эти данные сданными длябснз, бн и IH-СНз, приведенными в литературе, можно сделать вывод, что группа СНз находится в экваториальном положении. а-Атом водорода циклогексанового кольца у 3,5-динитробензоилоксигрунпы также находится в экваториальном положепии и, следовательно, сама эта группа расположена аксиально. Исходя из предпочтительного экваториального положения изопропильной грунны в циклогексановом кольце, более массивная и объемная перфторизопропильпая группировка также будет экваториально расположена.

На основании изложенного следует, что данное соединение является 3,5-динитробензоильньш производным 8,9,9,9,10,10,10-гептафторdl-неоментола.

4. 8,9,9,9,10,10,10-Гептафтор - dl - неоментол (Ilia).

5,5 г 3,5-динитробензонльного производного гептафторнеоментола смешивают с 12 мл метилового спирта и добавляют 0,75 г КОН, растворепного в 15 мл метилового спирта.

Реакционную смесь кипятят 30 мин, охлаждают, разбавляют водой и извлекают эфиром (3x10 мл). Экстракт промывают водой до нейтральной реакции и сушат над сульфатом магния. После удаления эфира продукт перегоняют в вакууме. Выход 2,8 г (86%), т. кип. 98°С (53 мм рт. ст.); 1,3866; 1,3820. MRn пайхЧ.ено 48,02, вычислено 48,48.

Найдено, %: С 42,37, 42,39; Н 4,49, 4,57.

CioHi3F7O.

Вычислено, %: С 42,55, Н 4,62.

Спектр ПМР. Химический сдв)ц- протонов метильной группы ,5 м. д., константа спин-сипнового взаимодействия протонов метильпой группы с а-атомом водорода цпклогексанового кольца 1Н-СНз 7 гц; хпмпческий

сдвиг протона циклогексапового кольца в

а-положении к гидроксильной группе бн

4,75 м. д.

Сопоставление этих данных с приведенными

о литературе, а также данны.ми для 3,5-динитробензоильного производного гентафтор-dlпеоментола, позволяет сделать вывод, что полученное соединение представляет собой 8,9,9, 9,10,10,10-гeптaфтop-dl-нeoмeптoл (Ша).

5. 3,5-Динитробензоильное производное 8,9, 9,9,10,10,10-гептафтор - dl - пеоизомептола.

Эфнрную промывку и маточники, полученные в результате отделения кристаллов динитробепзопльного производного гептафтор-dlнеоментола, подвергают дробной кристаллизации из разбавленных растворов в метиловом спирте. Выпавшие бесцветные кристаллы динитробензоильного производного отделяют от

окрашенных в желтоватый цвет кристаллов динитробензоильного производного гептафторdl-неоментола. Выход 1,1 г (14%), т. ил. ПО- 112°С. После повторной кристаллизации из метанола получены бесцветные кристаллы с т.

пл. 112-113°С.

Найдено, %: N 5,70, 5,75. d-HisFyOgNa. Вычислено, %: N 5,88.

Спектр ПМР. Химический сдвиг протонов метильной группы. ,26 м.д., константа сппп-спппового взапмодействия протонов группы СНз с а-атомом водорода циклогексанового кольца в а-положении к 3,5-динитробеизоилоксигруппе IH-СНз 7 гц; химический сдвпг протопа циклогексанового кольца

в а-положеции к 3,5-динитробензоилоксигруппе М-. д.

Сопоставление этих данных с литературными позволяет сделать вывод, что метильная группа занимает в этом соединении аксиальное положение. а-Атом водорода циклогексанового кольца у 3,5-динитробензоилоксигруппы находится в экваториальном положении, и, следовательно, 3,5-динитробензоплокспгруппа - аксиальная.

Так как перфторизопропильпая группа находится в экваториальном положении, это соединение является 3,5-дннитробензольным производным 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-б1-неоизомептола.

6. 8,9,9,9,10,10,10-Гeптaфтop-dl- неоизоментол (III6).

0,69 г 3,5-динитробензоильного производного гeптaфтop-dl-нeoизoмeнтoлa в растворе 1,5 .мл

метилового спирта обрабатывают, как описано выше, 0,1 г КОН, растворенного в 1,9 мл метилового спирта. Продукт перегоняют в вакууме, выход 0,32 г (79%); т. кип. 92С (53мм рт. ст.), «21 1,3850, d2i4,3705, M.RD найдено

48,03, вычислено 48,48.

Найдено, %: С 42,40, 42,42; Н 4,55, 4,60.

CioHisFjO.

Вычислено, %: С 42,55, Н 4,62.

Спектр ПМР. Химический сдвиг протонов метильной группы ,21 м.д.; константа спин-сиииового взаимодействия группы СНз с а-атомом водорода циклогексанового кольца; IH-СНз 7 ГЦ. Химический сдвиг протона циклогексанового кольца в а-положении к гидроксильной группе бн 4,62 м.д.

Сопоставление этих данных с приведенными в литературе, а также данными для 3,5-динитробензоильного производиого гептафтор-dlнеоизоментола позволяют сделать вывод, что данное соединение представляет собой 8,9,9,9, 10,10,10-гептафторнеоизомеитол (III6).

Формула изобретения

Способ получения стереоизомеров гептафтор-л-ментанола-3,8,9,9,9,10,10,10- гептафторdl-неоментола и 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-ё1неоизоментола, отличающийся тем, что 3-метил-6-(2 - оксигексафторизопропил)-фенол обрабатывают безводной фтористоводородной кислотой, полученный при этом гептафтортимол гидрируют водородом в присутствии катализатора, например платиновой черни, в среде растворителя, например ледяной уксусной кислоте, и выделяют смесь стереоизомеров гептафтор-п-ментанола-3 с последующим разделением ее на целевые продукты обработкой 3,5-динитробензоилхлоридом в растворителе, например безводном бензоле, кристаллизацией и омылением.