Способ получения амидов -кето-КАРбОНОВыХ КиСлОТ Советский патент 1981 года по МПК C07C103/127 C07C102/08 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ О -КЕТОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ атомами галогенов, в особенности ато мами хлора. Используемые в качестве исходных веществ нитрилы кетокислот получаиот путем взаимодействия соответствующих галоидангидридов карбоновых кислот с CuCN, в смеси из 1-10 вес,ч. инерт ного нитрила карбоновой кислоты и 0,5-20,0 вес.ч. инертного органического растворителя при 50-180с. Это взаимодействие также возможно в присутствии смеси из 0,1-5,0 вес.ч. циа нида щелочного металла и О,05-2,Овес соли меди ( 1 ) вместо CuCN. В качестве инертных органических растворителей могут применяться угле водороды (толуол ), хлорированные угле водороды (дихлорметан) и кетоны (аце тон) . Особенно пригодны простые эфир (диэтиловый и диизопропиловый эфиры этиленгликольдиэфир) и циклические простые эфиры(диоксан). Также принимают во внимание смеси этих раствори телей . Хотя для превращения могут применяться большие количества избыточного газообразного хлористого водорода, целесообразно использовать не более, чем 10 молей хлористого водорода на моль нитрила кетокислоты, например можно использовать 1 моль или меньше. Существенно только то, что хлористый водород присутствует. Благоприятные, результаты получают при использовании примерно 2-6 моле хлористого водорода. Для полного превращения 1 моля нитрила кетокислоты в амид (х -кетокарбоновой кислоты необходим, по меньшей мере, 1 моль воды. При соответствующем проведении реакции мо жет присутствовать также большее, избыточное количество воды. Однако целесообразно использовать только незначительный избыток по отношению к стехиометрическим количествам воды Например, можно соблюдать избыток 0,05-5,0 молей, в особенности 0,051,0 моль воды на моль нитрила кетокислоты . Амиды txl -кетокарбоновых кислот м но получать концентрированием растворителя и выкристаллизовыванием ил нейтрализацией избыточного количест соляной кислоты и экстракцией растворителем. Их можно очищать перегон кой или предпочтительно, перекрнстал лиЗацией. Пример. В защищенный от влаги и снабженный трубкой для ввод газа аппарат с перемешиванием помещают 97,1 г (1,0 моль)изопропилглиок лонитрила(нитрила о -оксоизовалериа новой кислоты) и 250 мл этиленгликольдяметилового эфира и охлаждают до -30 С Затем пропускают сильный ток газообразной Hc(l46 г, 4,0 мол Затем в течение 10 мин прикапывают 21,6 г (1,2 моль воды при -30°С, и температура при перемешивании в течение 2 ч повышается-до 0°С. Потом пропускают сильный ток азота и удаляют избыточный хлористый водород. Раствор выпаривают при 40 С в вакууме водоструйного насоса, причем остается желтоватая совокупность кристаллов и маточного раствора. Ке перекристаллизуют из смеси лигроина с бензолом, и полученные кристаллы высушивают при 40°С в вакууме. Получают 92,5 г амида (X -оксоизовалериановой кислоты, что соответствует выходу 80% по отношению к использованному нитрилу кетокислоты. Амид имеет т.пл. 107-108°С. Пример2. Следуют методике примера 1, однако в качестве растворителя используют 300 мл ацетона и прикапывают только 19,6 г (.1,1 моль) воды. Выделяют 86,5 г амида оС -оксоизовалериановой кислоты, что соответствует выходу 75% по отношению к использованному нитрилу кетокислоты.Амид имеет Т.пд, 106 , 5-107, Зс. Пример 3. Следуют методике примера 1, однако вместо изопропилглиоксилонитрила используют 111,1 г (1,0 моль) изобутилглиоксилонитрила (нитрила оС-оксоизокапроновой кислоты) и вместо этиленгликольдиметилового эфира применяют диэтиловый эфир в качестве растворителя. После пере кристаллизации из воды вьщеляют 117,5 г амида (Х -оксоизокапроновой кислоты, что соответствует выходу У1% по отношению к использованному нитрилу кетоксилоты. Амид имеет Т.ЛЛ.7979,5°С. П р и м е р 4. Следуют методике примера 1,однако вместо изопропилглиоксилонитрила используют 111,1 г (1,0 моль) нитрила О,L-l-OKCO-2-метилвалериановойкислоты и вместо зтиленгликольдиметилового эфира используют смесь 100 мл толуола с 200 мл диизопропилового эфира. После перекристаллизации из воды получают 110 г амида D,1-3-метил-2-оксовалериановой кислоты, что соответствует выходу 85,5% по отношению к использованному нитрилу кетокислоты. Амид имеет Т . пл .67-69 С. П р и м е р 5. Следуют методике примера 1, однако вместо изопропилглиоксилонитрила используют 131,5 г (1,0 моль) нитрила 1-оксо-4-хлорвалериановой кислоты. После перекристаллизации из воды получают 130 г (87% от теории) амида 5-хлор-2-оксовалериановой кисггты с Т.пл87 С. Элементный анализ СсП С 1 N 0(молекулярный-вес 149,5): Вычислено, %: С 40,1/ Н 5,4, N 9,4 С1 23,7 Найдено,%: С 40, Н 5,49; N 9 22; С1 23,74 Примере. Следуют методике примера 1, однако вместо изопропилглиоксшюнитрила используют 95 г (1,0 моль) циклопропилглиоксилонитрнла. После того, как температура, гнэи подогревании достигает 0°С, к растнору при 0-10с прикапывают раз баш онный раствор NaOH до тех пор, пока рН водной фазы не достигает 8 Затем органическую фазу отделяют и выпаривают в вакууме. Остаток белог цвета перекристаллизуют из воды и высушивают при 40°С в вакууме. Выделяют 97,5 г амида циклопропилглиоксилоаой кислоты в виде кристаллов белого цвета, с . 111-112 0. Вы ход 87,5% по отношению к использованному нитрилу. .Элементный анализ C n-N02(молекулярный вес 113); Вычислено,%: С 53,1; Н 6,24) N 12,39 Найдено,%: С 52,7; Н 6,4;ы 12,25 Г. р и м е р 7. Следуют методике примера 6, однако вместо циклопропи глиоксилонитрила используют 178 г (1,0 моль)нитрила 2,2-дихлор-1-метилциклопропил-глиоксиловой кислоты После перекристаллизации из уксусно го эфира получают 168 г (85,7% от те ории) амида 2,2-диxлop-l-мeтилциклoпpoпил-глиoкcилoвoй кислоты с ТЛЯ.9 93С. C H CIgNOg Элементный анализ (молекулярный вес 196); Вычислено/ : С 36,72; Н 3,6; N 7,15, С 1 36,2 Найдено,: С 36,92; Н 3,7 N 7,2, С1 35,9. П р Н м е р 8. Следуют методике примера 6, однако вместо циклопропилглиоксилонитрила используют 192 г (1,0 моль)нитрила 2,2-дихлор-1,3-диметидциклопропил-глиоксиловой кис лоты, что соответствует выходу 94,8% по отнои;ению к использованному нитрилу кетокислоты. Акшд имеет Т.ия 8789 °С. П р и м е р 9. Действуют как в примере 6, однако вместо циклопропанового карбонокислотногО цианида используют 137 г(1,0 моль)циклогексанового карбонокислотногО цианида. Отделяют 138 г белых кристаллов с Т.ПЛИб С. Выход 89% (в расчете на кислотный цианид). Элементныйанализ (молекулярный вес 155) ; Вычислено,%: С 61,93; Н 8,3В; N 9,03 Найдено,%: С 61,65; Н 8,07/ N 9,13 П р и м е р 10. Согласно примеру 9 получены также амидьа кетокислоты R-CO-CONH2, значения радикалов в которых выход точки плавления или кипения указаны в таблице.

CHjCcH),

СяН

CHi(CH,p)j - СНС1-СН2-СИ -CHg-СН

135-139

116-118

92

104-106

Пример 11. В выдерживаемую при перемешивании при 30-35°С смесь 89 г (о,5 моль)2,2-дихлор-1-метил-циклопропил)-глиоксилонитрила и 300 мл диизопропилэфира направляют сильный поток газообразной ИС(. После того как раствор насыщен той же температуре при легкой подаче НС f- по каплям добавляют 20 мл воды и затем в течение 2 ч перемешивгиот. Затем раствор выпаривают досуха в вакууме в ротационном выпарном аппарате и перекристаллизовывают твердый остаток J

из уксусного эфира. Получают 66 г (67% теоретической величины)амида (2 ,2-дихлор-1-метилциклопропил)-глиоксиловой кислоты с Т пл. 92-93°С.

П р и м е р 12. До охлаждают раствор 111,1 г(1,0 моль)цианида изовалерьяновой кислоты в 350 мл метиленхлорида и затем при этой температуре в раствор вводят 22 г (о,6 моль газообразного хлористого водорода. После окончания введения при осторожном перемешивании каплями добавляют 20 мл (l,l моль)воды. Вода при этом отделяется в виде льда на органической фазе. Затем при перемешивании производят нагрев до -5 С, причем начинается спонтанная реакция и лед исчезает. Затем раствор выпаривают. Остается 121 г сырого о( -оксоизокапронокислотного амида, что соответствует выходу 94% от теории. Температу /ра плавления амида 76-78°С. Пример 13, Действуют как в примере 10, однако вместо 20 мл воды используют лишь 10 мл воды (0,55 моль После выпаривания остается 67,1 г ки лотного амида, что соответствует выходу 52% в расчете на кислотный цианид . П р и м е р 14, При перемешивании от -15 до -20 С в 11,1 г(о,1 моль)ци нида изовалерьяновой кислоты в 25 мл зтиленгликольдиметилэфира вводят 10,5 г газообразного хлористого водорода. После окончания введения при этой температуре по каплям добавляю 20 мл(1,1 моль)воды, причем имеет место частичная кристаллизация. Затем смесь выливают на 100 г измельченного льда, и после короткой выдержки отсасывают образовавшиеся кристаллы. Кристаллы просушиваются. Остается 10,3 г о -оксоизокапронокислотного амида, что соответствует выходу 80% в расчете на кислотный цианид. П р и м е р 15. Поступают так же как описано в примере 11, однако по держивают . Получают оС-ке то амид с выходом 32% от теоретического. П р и м е р 16. Поступают так же как описано в примере 2 с тем отличием, что поддерживают температуру -70°С. йаделяют о -кетоамид с выход 75% от теоретического. Формула изобретения 1. Способ получения амидов о(. -кетокарбоновых кислот формулы 1. Rl-cH-(jJ-CJ-NH2 R , и RO являются одинаковыми где R и П р или различными и означают алкильный остаток , который может быть замещен алкильной группой кроме того, или атомом галогена, и, 3-6-членR- могут быть связаны в ное кольцо, которое, может быть замещено атомами галогена или алкильили Rr ными группами чает атом водорода, кислотным гидролизом нитрилов соответствующих Cs -кетокарбоновых кислот, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, гидролиз ведут в инертном органическом растворителе при температуре от о -70 до + 70 С, причем реакционную смесь сначала обрабатывают газообразным хлористым водородом, а затем водой, и на моль нитрила кетокислоты используют 0,6-10,0 молей газообразного хлористого водорода и 1,05 6 ,0 молей воды. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что обработку водой проводят при температуре от -40 до + 20°С. 3.Способ попп. 1и2, отличающийся тем, что на моль нитрила кетокислоты используют 2-6 молей газообразного хлористого водорода и 1,05-2 моля воды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l.Claisen L., Moritz Е., Ber.dtsch Chem. Ges. 13,2121/1880 (прототип).