Способ получения 4-(1-оксиалкил)- -буТиРОлАКТОНОВ Советский патент 1981 года по МПК C07D307/58 

Изобретение относится к органическому синтезу, в частности, к усовершенствованному способу получения 4-(1-оксиалкил)-у-бугиролактонов, которые могут найти нрименение в ка честве биологическ активных веществ, полупродуктов qjraHis- ческого синтеза. Известен способ получения 4-(1-4жси- алкил)- -бутиролактона присоединенном изопропанола к ct -ненасыщенному 2-оксо-2,5-дигидрофурану в условиях фотохимическбго инициирования. Выход аддукта of 36% до 52% II}. Недостатками известного способа; иолу чения 4-( 1-оксиалкил)-/у-бутнролакгона являются низкий выход целевого продукта необходимость УФ-облучения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения 4-(1-сжсиалкил)-буткролактона cвoбoднopaдикaльны f присоединением изопропанола к 2-OKCo-2,5wiHгидрофурану при 75 С, в присутствии перекиси бензоила концентрации 9 1СГм в раствсчэе. изопропанола. Выход аддукта 59% Г2.. Недостатком известного способа является низкий выход целевого продукта даже при и:спользованин вторичного спирта. Поскольку первичные спирты значительно хуже генерируют оксиалкильные радикалы под действием перекиси бензоила, чем вторичные, то и выход соотв&тствующйх аддуктов намного ниже 59%. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта и увеличение универса льности способа за счет использования ПОМИМО вторичньй также и первичных спиртов, как низко-, так и высокомолекулярных. Поставленная цель достигается спо собом получения 4-(1-оксиалкил)-/2г -бутиролактснов взаимодействием 2-оксо-2,5-Диги ч oфypaнa со спиртом при повышеннс температуре в присутствии пе рекисного икициатфа, отличительней особенностью котсрого является то, что процесс осуществляют при 14O-16Ot и мольном соотношении спирт: 2-оксо- -2,5-дигидрофуран: перекисный инициатор 30-15:1;0,2О-О,30, используяв качестве перекисного инициатора ди третбутилперекись, а в качестве спиртапервичные С,.-С или вторичные - iOэ ь спирты. .Предлагаемый способ получения 4-{1-оксиапкнл)--2 -бутиролактонов позволяет повысить выход целевого продукта до 98%, прост в исполнении, предполагает использованке как вторичных, так и первичных низко- и высокомолекулярныхспиртов. Пример 1. 344 г (4 моль) циклопентанола, 16,8 г (0,2 моль) 2-рксо- 2,5-дигидрофуран а и 9 г (О,Об моль) дитретбутилперекиси (ДТБП) при соотно шении реагентов 2О:1:О,3 загружают 1л в автоклав и нагревают до ISO-ieO C при перемешивании в течение-5 ч. Затем при пониженном давлении отгон$пот циклопентанол и разгонкой при 152-153 С/1 мм получают 31 г (0,182 моль) 4-( 1-окси-циклопенТил)-У -бутиролактона- жидкости, хорошо растворимой в хлороформе, этаноле, плохо растворимой в воде и нерастворимой в 0064.. Выход 91%. . -1,4969, ° 1,1749. Вычислено,%: С 63,53; Н 8,23. . Найдено,%: С 63,30; Н 3,15. Структура полученного вещества доказана методами ИК и ПМР спектроскории. . 1,7О (м., 8Н;) Спектр ПМР(9-(м.д.): 2,60 (м., ЗН; 3-СН/ и 4-СН) 3,ЗО (уш,с., 3,57 (м.,1Н; -ОН) 3,57 (M.,lH;5-CHg 4,20 ем.,1Н;5-СНд - Спектр ПМР снят в cxyl моль/л и соответствует 4-(1-окси- циклопенти;:) -Jp-бутиролактону. ИК спектр содержит ic-o см характерные для пятичленного лактона. П р ,и м е р 2. 1О2 г (1 моль; н-гексанола загружают в реакционную кол бу , снабженную мешалкой, капельной во ронкой и обратным холодильником и нагревают до 14О-15О С при интенсивном перемешивании. Затем медленно в течение 5-6 ч при- капьшают смесь, состоящую из 51 г (О,5 моль) н-гексанола, 8,4 г (О,1 мол 2-оксо-2,5-дигидрофурана и 3 г ,(р,02 моль) дитретбутилперекиси. СоогS24ношение реагентов спирт: непредельное соединение: ДТБП 15:1:О,2. По окончании прибавления реакционную смесь перемешивают при .термостатировании в течение 1 ч. Затем при пониженном давлении отгоняют н-гексанол. Разгонкой при мм получают 17,7 г (О,О95 моль) 4-( 1-оксигексил)- -бутиролактона - светложелтой жидкости, хорошо растворимой в эфире, спирте,, хлороформе, четыреххлористом углероде, нерастворимой в воде. Выход 95% (от теории). . 1,4661, ,0447. Вычислено,%: С,64,51; Н 9,77. Найдено,: С 64,48; Н 9,71. Структура полученного 4-( 1-оксигексил)-3 -бутиролактона доказана методами ИК и ПМР спектроскопии. Спектр 1ТМр5(м,д.): ОН .),.-CH 0,88 (М.р1:5,5Гц, ЗН; СН.-СНз) 1,30 (м., 8Н;-(СН )-) 2,38 (м.,ЗН; 3-СН ; 4-СНх) . 3,50(неразрывный дублет, а8уС:4Гц,1Н;5-СН) 3,90 (м.,1Н; ) 4,2О(неразрывный дублет 6 Гц; 1 Н; 5СН ) 3,8м.д. в ССС4(концентрация 0,5 моль/л) б-дцс: 8,4О м.д. (подкисляют CF СООН раствор) :ig6 ,5 Гц П р И М D 3, Условия синтеза и выделения продукта аналогичны описанным в примере 2. Загрузка 177г (1,5 моль)н-гептанола, 8,4 г (0,1 моль) 2-оксо-2,5-дигидрофурана и 3 г (0,02 моль) ДТБП. Соотношение реагентов 15:1:О,2. Разгонкой при 20О-2О1 С/5 мм получают 19,2 г (О,О95 моль) 4-( 1-оксигептил)- -бутиролактона -светло-желтой жидкости, хорошо растворимой в эфире, спирте, хлсроформе и четыреххлористом . углероде и нерастворимой в воде. Выход 95% (от теории). 1,4681, д -1,0393.

Вычислеко,%: С 66,00; Н Ю.ОО.

С -гНдоОзНайдено,: С 65,21; Н Ю.О;.

Спектр ПМР (м.д.) снят

(С А )-C/yg - C/V-0//

2

0,88 (т, 172; 6 Гц, ) 1,80 (м., lOH;(CH)f) 2,30 (м., ЗН; a-Cblj ; 4-СН) 3,50 (м., 1Н; ipaHcv5-CH) 3.80 (м., 1Н; ) 3,88 (с., 1Н;-ОН) 4,21 (м., 1Н; цис5-СН).

Положение цис-, транс- при С относительно заместителя I.

П р и м е р 4. Условия синтеза и вьшеления продукта аналогичны описаннь1м в примере 2. Загрузка 195 г (1,5 моль) н-октанола, 8,4 г(0,1 мол 2-оксо-2,5-дигидрофурана и 4,5 г (0,03 моль) ДТБП.. .

Соотношение реагентов 15:1:О,3.

Разгонкой при 181-182°С/2мм полчают 20,8г (0.097 моль) 4-(1-оксиоктил)-,-бутиролактона- светло-желтой жидкости, хорошо растворимой в эфире, спирте, CC6j, и не растворимсй в воде.

Выход 97% (от теории).

,4679, Cjjo 0,9995.

Вычислено,%: С 67,29; Н 1О,28.

И агЧНайдено,%: С 67,24; Н 1О,ЗО.

Спектр ПМР(9(м.д.) снят в ССЕ4; CA/J- (СГ//2 ) - СИ-ОН

ТГЗ

о

О

О,87 (T.,JC: 5,5Гц; ЗН; CH,) 1,25(м., 12Н; -(СН,) 2,35 (м., ЗН; З-СН,; 4-СН) 3,50 (м., 1Н; транс-5-СН) 3,80 (м., 1Н; -0-СН-) 3,80(м., 1Н; -ОН) 4,15(м., 1Н; ЦИС-5-СН)

Спектр ПМР соответствует 4-) 1-ок- силалкил)-т-бутиролактсяу.

Пример 5. УСЛОВИЯ синтеза и выделения вещества аналогичны описанным в примере 2. Загрузка 242 г ,(1,5 моль н-деканола, 8,4 г (0,1. моль) 2-оксо-2,5-дигидроф рана и 3 г (0,02 моиь) ДТБП. Соотношение реагентов 1.5:1:0,2. Разгонкой при 2О2-203°С/4 мм получают 22,9г (0,095 моль) 4- (1-оксидецил). - -бутиролактона.

Выход 95% (от теории).

iy 1,4718, ,9897.

Вычислено,%: С 69,42; Н 10,74.

--f4 2fe 3

Найдено,%: С 69,О4; Н 10,80.

Спектр ПМР (м.д.)

снят в сев4 с

ОН ,0,5 моль/л:

I

«j - (( - СН c О,8 7 (т. .

Н -СН-СНз) „ , ,27(м., 16Нг

.(cH.i)e)

2,35 )м., ЗН; 3СН -; 4-СН-) 3,4б(м., 1Н; 5-CHft) 3,80(м., 1Н;0-СН) 3,80(C.,lHj-OH) 4,15(м.,1Н;5-СНд) П р и м е р 6. Условия синтеза и выделения вещества аналогичны описанным в примере 2. Загрузка 180г (3 моль) изопропакола, 8,4 г (0,11 моль) 2-оксо-2,5-дигидрофурана; и 5 г (О,03 моль) ДТБП. Соотношение реагентов 30:1:0,3.

Отгоняют .изопропанол и разгонкой при 127-128 С/0,8мм выделяют 13,7г (0,О95 моль)4-( 1-оксиизопропил) -бутиролактона

Выход 95% (от теории).

7.,4683, ..

Вычислено,%: С 58,33; Н 8,33.

С Н ОзНайдено,%: С 58,24; Н 8,О4. пектр ПМР(У(м.д.) снят в ССб рй Cv.jt), 1 моль/л:

(СН)2 - СИ-ОН

К 3

2i

О О

1,16 (с.,6Н; (CH-3),f-CC)

2,40 (м., ЗН 3-СН, 4-СН) 3,70 (м., 1Н; 5-CHg) 4,15 (м., 2Н; 5-СНд и -ОН)

П р и м е р 7. Условия синтеза и выделения вещества аналогичны описанным

в примере 2. Загрузка 195,Зг (1,5 моль) вторичного октанола, 8,4 г (О,1 моль) 2-оксо-2,5-дигидрофурана и 3 г (0,О2 моль) ДТБП. Соотношение реагентов 15:1:О,2. В вакууме отгоняют втоичный октанол и далее при 19О-192 С/ 5мм выделяют 2О,8 г ,(0,097 мопь) 4-(1-оксиоктил)-5-бутиролактона. Выход 97% (от теории). 1 1,4720 , ад 1,0353. На6дено,%: с 67,23; Н 10,33. i ВычнЪленоЛ: с 67,2WH 10,28, Спекгр (м.д.) снят в ССб С 0,5 м/п:0iW )-i-C«, fi-o 0, Эс ТШГЗН} СН. -CHjJ 1,20 KHv 13Н (CH/i)5--СНа-С 2,42(м., ЗН} и СН) 3,42 (м., 1Н 5-.СНО 4,16 (м., 1Н; S-CHg) 3,85 Ьш.с. IHj.-OH) Формула изобретен Способ получения 4-(1-оксиалкил - -бутирблактонов взаимодейсгвнем -оксо- 2 -дигищ)офурана со спиртом 82 повыщенной теКтературе в присутствии перектзного нвнциатора, о тл ича ющ и и с я тем, что, с целью Повышения выхода целевого продукта и увеличения. универсальности спсюоба, процесс осуществляют при l O-ieo C и мольном соотношений спирт: 2-оксо-2,5-дигидрофуран{ перекисный ивициатф 30-15:1:0,200,ЗО, используя в качестве перекисного инициатора дитретбутилперекись, а в качестве спирта - первичные С,- -Q или вторичные С -Cg спирты. Источники инффмации, принятые во внисание при экспертизе l.M.MicfaeE ,.R.ijueou, Сотр. fend.,I960, 251, 2189-2191. 2. K., Т« Иси-tSuo J.orcj. Ohetr.,1974, 39, p. 106-108 . (прототип).