Способ получения с-с-диалкиловых эфиров малоновой кислоты Советский патент 1977 года по МПК C07C69/38 

1

Изобретение относится к способу получения диалкиловых эфиров малоновой кислоты с числом углеродных атомов 1-8 в алкильном радикале, которые находят широкое применение в органическом синтезе, в частности, для получения фармацевтических препаратов.

Известен способ получения диалкиловых эфиров малоновой кислоты путем взаимодействия соответствующего алкилового эфира хлор- или бромуксусной кислоты с окисью углерода в присутствии органического основания (дициклогексиламина) и стехиометрических количеств натрийтетракарбонила кобальта в качестве катализатора при температуре , давлении 1-3 атм в течение 3 ч. Выход целевых продуктов 10-80% 1 .

Недостатком известного способа является относительно низкий выход целевых продуктов. Способ также осложняется необходимостью использования специального катализатора натрийкобальттетракарбонила, который получают восстановлением дикобальтоктакарбонила с последующей нейтрализацией основанием образующегося неустойчивого гидроте±ракарбонила. Таким образом, для осуществления известного

способа требуется в конечном счете по крайней мере 2 моля основного агента на 1 моль исходного эфира хлор- или бромуксусной кислоты.

С целью повышения выхода целевых продуктов в предлагаемом способе в качестве карбонильного соединения кобальта используют дикобальтоктакарбонил при молярном соотношении последнего к алкиловому эфиру соответствующей кислоты 1:2-1;500.Реакцию проводят при температуре 50-150°С и давлении .0,8-130 атм. Время реакции 5-6 ч.

Процесс осуществляют в присутствии по крайней мере 1 моля одноосновного или 0,5 молей двухосновного основания, в качестве которого могут быть использованы такие соли щелочных или щелочноземельных металлов, как карбонаты, бикарбонаты, ацетаты, вторичные и третичные фосфаты, окиси щелочноземельных металлов, в частности окись магния, окись кальция, а также третичные амины (триэтиламин).

Катализатор - дикобальтрктакарбони применяют как индивидуальное вещество или в виде растворов в подходящих органических растворителях (простые эфиры, циклические эфиры, спирты , кетоны, низшие сложные эфиры уксусной кислоты). в качестве исходного эфира моногалогенуксусной кислоты используют эфи ры нераэветвленных или разветвленных спиртов с числом углеродных атомов 1-8 хлор- или бромуксусной кислоты Предлагаемый способ обеспечивает более высокий выход целевого продукта (36-97,5%). Способ позволяет также использоват более стойкий катализатор, что исклю применение дополнительного моля основногоI реагента. Используемый катализатор при этом более доступен, чем катализатор по известному способ Пример 1. Получение этилового эфир малоновой кислоты 30 г COj (CO)g и 80 г (2 моля) KgO вместе с 400 мл этанола в автоклаве емкостью 1 л и под давлением 5 ат нагревают до 55с. В течение 3 ч добавляют 245 г (2 моля)этилового эфира хлоруксусной кислоты в 200 мл эта нола, причем каждые 30 мин в автокла вводят СО, доводя давление до 5 ат, реакционную смесь выдерживают при 55 С в течение 2ч. По окончании реакции добавляют воду, подкисляют сер ной кислотой и экстрагируют простым эфиром. Путем дистилляции получают 23 г этилового эфира хлоруксусной кис лоты и 181 г диэтилового эфира малоновой кислоты. Выход 62,5%. Пример 2. Получают диметиловый эфир малоновой кислоты в условиях примера 1, используя 400 мл метанола и 160 г (1,15 моля) KjjCOj. Процесс ведут под давлением 50 ат в течение 3,5 ч, поддерживая давление посредством подачи, сжатой окиси углерода, добавляют (2 моля) метилового эфира хлоруксусной кислоты в 200 мл СНдОН. По оконча нии реакции реакционную смесь отсасывают от выделившейся соли и отгоняют. Получают 16,6 г метилового эфира хлор уксусной кислоты и 238 г диметилового эфира малоновой кислоты. Выход 97,5%. Пример 3. Получение диметилового эфира малоновой кислоты. Реакцию проводят в .условиях примера 2 при применении 60 г- (1,1 моля) СаО в качестве основного средства. Получают 32 г метилового эфира хлоруксусной кислоты и 154 г диметилового эфир малоновой «ислоты. Выход 68,5%. Пример 4. Получение диметилового эфира малоновой кислоты. Реакцию проводят в условиях примера 2 при применении 108 г (1 моля) ме тилового эфира хлоруксусной кислоты, 10 г COjf (СО) и 180 г (1,1 моля) WasHPO в качестве основного средства и метанола. По окончании реакции выде ляют 1 г метилового эфира хлоруксусной кислоты. Выход 49%, Пример 5. Получение диметилового эфира малоновой кислоты. Реакцию проводят в условиях примера 4 при применении 82 г ( 0,5 моля) в качестве основного средства, по окончании реакции .выделяют 1,5 г метилового эфира хлоруксусной кислоты и 98,5 г диметилового эфира малоновой к-ислоты. Выход 76%. Пример 6. Получение диметилового эфира малоновой кислоты. Реакцию проводят в условиях примера 4 при применении 112 г триэтиламина в качестве основного средства, по окончании реакции выделяют 8 г метилового эфира хлоруксусной кислоты и 81,5 г диметилового эфира машоновой кислоты. Выход 67%. Пример 7. Получение ди-2-этилгексилового эфира малоновой кислоты. Реакцию проводят в условиях примера 2. 340 г (1,65 моля) 2-этилгексилового эфира хлоруксусной кислоты подвергают взаимодействию с 130 г (0,93 моля) Kj,COj,700 мл 2-этилгексанола и 25 г Cc3j (CO)g . Выделяют 347 г ди-2-этилгексилового эфира малоновой кислоты. Выход 66%. Пример 8. Получение диметилового эфира малоновой кислоты. Реакцию проводят в условиях примера 2 при применении 216 г метилового эфира хлоруксусной кислоты, 20 г Со2(СО)g и 60 г СаО в качестве основного средства в метаноле, по окончании реакции получают 33 г метилового эфира хлоруксусной кислоты (15%) и 131 г диметилового эфира малоновой кислоты Выход 59,5%. Пример 9. получение диметиловою эфира. малоновОй кислоты. Реакцию пройодят в условиях примера 2, но при применении 5 г и при температуре реакции , по окончании реакции получают 38 г метилового эфира хлоруксусной кислоты и 180 г диметилового эфира малоновой кислоты. Выход 83,5%. Пример 10. Получение диэтилового эфира малоновбй кислоты. Реакцию пройодят в условиях примера 2 при применении 83,5 г этилового эфира бромуксусной кислоты, В г СО2(СО)цИ 80 t К2СОзВ качестве основного средства и этанола, получают 57 г диэтилового эфира малоновой кислоты. Выход 71%. Пример 11. Получение диэтилового эфира малоновой кислоты. Реакцию прободят в условиях примера 2, но при применении 250 г этилового эфира хлоруксусной кислоты,ю г COj(CO)g и 106 г NajCOj в качестве основного средства , по окончании реакции получают 141 г (56%) этилового эфира хлоруксусной кислоты и 90 г диэтилового эфира малоновой кислоты.

Пример 12. Получение диметилеврго эфира малоновой кислоты.

150 мл 10%-ного раствора Со,(СО) в метиловом эфире уксусной кислоты в 150 мл метанола подают в круглодонную колбу. Затем при перемешивании в течение 30 мин пропускают СО с избыточным давлением 600 мм рт.ст. и нагревают до . В течение 3 ч по каплям добавляют 108 г (1 моль) метилового эфира хлоруксусной кислоты и порциями добавляют 40 моль) MgO,, непрерывно пропуская СО. Затем перемешивают еще в течение 2 ч до окончания поглощения СО. В реакционную смес добавляют воду, подкисляют серной кислотой и экстрагируют простым эфиром. После удаления простого эфира выделяют 46 г диметилового эфира малоновой кислоты (выход 36%) и 4,6 г метилового эфира хлоруксусной кислоты.

Пример 13. Получение диметилового эфира малоновой кислотц.

При указанных в примере 9 условиях но с применением 10 г Со(СО) , растворенного в 150 мл метаноле, в качестве основного средства используют 70 г (0,5 моля) и 108 г (1 моль) метилового эфира хлоруксусной кислоты Смесь подвергают взаимодействию с СО.

Реакционную смесь отделяют от выделившейся соли и отгоняют сначала мет(нол, а затем целевой продукт. Выделяют 44,5 г метилового эфира хлоруксусной кислоты и 46 г диметилового эфира малоновой кислоты (выход 59,2%).

Формула изобретения

1.Способ получения С|-С диалкиловыу Эфиров малоновой кислоты взаимодействием соответствующего эфира хлорили 1бромуксусной кислоты с окисью углерода в среде растворителя в присутстви катализатора на основе карбонильного соединения кобальта и основного агента при нагревании с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве карбонильного соединения кобальта используют дикобальтоктаЯарбонил, процесс ведут при молярном соотношении ликобальтоктакарбонила к исходному эфиру хлор- или бромуксусной кислоты 1;2- 1:500 при 50-150°С.

2.Способ ПОП.1, отли ч ающи йс я тем, что процесс ведут при давле НИИ 0,8-130 ат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 .Р. 3.HecK,D.3.Bhe6Pow Car-boxyaPky Ра1(ои Reaclioiis by cobaPl СогЬоиу Eaie Jo МС5,В5,17,1963, с.2779-2782.