Способ получения оксикарбонильных производных метилтетрагидрофурана

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пщ 586173

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.76 (21) 2401717/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 01.02.78 (51) М. Кл. С 07D 307/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.724.07 (088.8) (72) Авторы изобретения В. С. Цивунин, Т. И. Лонщакова, H. В. Кочнева и Т. А. Соколова (71) Заявитель Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИКАРБОНИЛЬНЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ МЕТИЛТЕТРАГИДРОФУРАНА 2 Rв

1 1 4 о

П R = Сне R +Rä= 0ь R — H, R4

II R=CH„R,=Н, R,=OH, R,+R,=O

II R=Hô R =CH„R2 — ОН, Rç+R4 — О

Изобретение относится к новому способу получения новых соединений — оксикарбонильных производных тетрогидрофурана общей формулы которые могут найти применение как полупродукты в синтезе лекарственных препаратов.

Известен способ получения 3-метил-3-окситетрагидрофуранона-2 из хлорэтанола и натрийметилмалонового эфира.

Однако этот способ включает пять стадий и требует дорогих и токсичных реагентов (бром, трехбромистый фосфор), общий выход конечного продукта составляет 10%.

Цель изобретения — разработка нового, доступного способа получения новых оксикарбонильных производных метилтетрагидрофурана, которые могут быть использованы в синтезе лекарственных препаратов.

Предложенный способ заключается в том, что 1,3-пентадиен (пиперилен) или 2-метил1,3-бутадиен (изопрен) окисляют перекисью водорода в присутствии трехокиси вольфрама в качестве катализатора в среде органического растворителя, например трет-бутилового спирта, при 60 — 70 С с последующей циклизацией при перегонке в вакууме 2—

15 мм рт. ст.

Окислением пиперилена получают две рацемические смеси 2-метил-4-окситетрагидрофуранона-3: с г. кип. 93 С/9 мм рт. ст., 98—

15 100 С/10 м м рт. ст., и 1,4410 (I а) и с т. кип. 103 — 106 С/3 мм рт. ст., 130 — 130,8 С/

/8 мм рт. ст,, и 1,4550 (Iб); две рацемические смеси 2-метил-3-окситетрагидрофуранона-4: с т. кип. 120 — 121,5 С/3 мм рт. ст., 129 — 132 С/6 мм рт. ст., 143 — 146 С/9 мм рт. ст., d4® 1,1724, и 1,4610 (Па) с т. кип.

137,5 — 138,5 С/3 мм рт. ст., 153 — 155 С/9 мм рт. ст., 174 — 179 С/11 — 12 м м рт, ст., dÐ40

25 1,2090, п 1,4718 (Пб).

При окислении изопрена получают рацемическую смесь 3-метил-3-окситетрагидрофурана: с т. кип, 146 — 147 С/13 мм рт. ст., d24

30 1,1249, гг о 1,4650 (IПа) и с т. кип. 116—

586173

i 18 Ñ/9 мм рт. ст., d4 1,1617, п р 1,4710 (П1б) .

Структура полученных оксикарбонильных производных метилтетрагидрофурана доказана элементным анализом, анализом молекулярного веса, методами ИК-, ПМР-спектроскопии, а также превращением их в соответствующие бисфенилгидразоны.

Пример 1, Окисление пиперилена.

К раствору 34 г (0,5 моль) пиперилена в

350 мл трет-бутилового спирта или диоксана при 60 — 65 С прикапывают 114 мл 30о/о-ной перекиси водорода (1,1 моль), в которой предварительно растворяют 2 г трехокиси вольфрама, затем температуру смеси поднимают до 70 С, перемешивают 10 ч, выдерживают, охлаждают, обрабатывают 10 /о-ным раствором едкого натра до рН 6 для разложения непрореагировавшей перекиси водорода, перемешивают еще 10 мин с 50 r ионообменной смолы КУ-2 (или от непрореагировавшей перекиси водорода освобождаются, обрабатывая смесь IIQ окончании выдержки

15 мин 3,5 г сульфата железа), фильтруют и отгоняют трет-бутиловый спирт или диоксан.

Остаток 63,6 г подвергают фракционной разгонке под вакуумом при 93 — 179 С/3 — 12 мм рт. ст. и выделяют 2,73 г (4,8 /о) рацемической смеси 2-метил-4-окси-тетрагидрофуранона-3 (Ia) в виде бесцветной жидкости, т. кип. 93 С/9 мм рт. ст., 98 — 100 С/10 мм рт. ст,, п 1,4410.

Найдено, : С 51,44, 52,02; Н 7,33; 7,15, мол. вес. 124.

С8Н808

Вычислено, о/о. С 51,76; Н 6,39; мол. вес.

116.

Бисфенилгидразон — порошкообразное вещество оранжевого цвета, т. пл. 200 — 203 С (этанол).

Найдено, /о.. С 43,46; 43,55; Н 3,18, 3,30;

N 23,76, 23,64.

С17Н!4Х809

Вычислено, /о. .С 43,04; Н 2,95; N 23,63.

Рацемическая смесь 2-метил-4-окситетрагидрофуранона-3 (1б)-бледно-желтая жидкость, выход 4,23 г (7,3 о/о ), т. кип. 103—

106 C/3 мм рт. ст., 130 — 130,5 С/8 мм рт. ст., п99 1,4550. .Найдено, /о. С 51,83, 51,16; Н 7,19, 7,40, мол. вес. 120.

СзН808

Вычислено, /о.. С 51,72; Н 6,89; мол. вес.

116.

Бисфенилгидразон — порошкообразное вещество оранжевого цвета, т. пл. 124 — 126 С (петролейный эфир).

Найдено, о/о. С 43,63, 43,48; Н 3,06, 3,12;

N 23,17, 22,98, C17H14N8O9

Вычислено, /о. С 43,04; Н 2,95; N 23,63.

Общий вид 2-метил-4-окситетрагидрофуранона-3 (1а+1б) 12 1о/о5

4

Рацемическая смесь 2-метил-3-окситетрагидрофуранона-4 (IIa) — бледно-желтая жидкость, выход 20,7 r (35,7 /о), т. кип. 120—

121,5 С/3 мм рт. ст., 129 — 132 С/6 мм рт. ст., 143 — 146 С/9 мм рт. ст., а42о 1,1724, п

1,4610.

Найдено, о/о. С 51,68, 51,89; Н 6,80, 7,02; мол. вес. 118,6; MRn 26,94.

СзН808

Вычислено, /о. С 51,76; Н 6,89; мол, вес.

116, МКв 26,27.

Бисфенилгидразон — блестящие пластинки желтого цвета, т. пл. 141 — 142 С (петролейный эфир).

Найдено, о/о. С 43,0, 43,51; Н 3, 51, 3,60;

N 23,82, 23,95, С17Н14И809

Вычислено, /о. С 43,04; Н 2,95; N 23,63.

Рацемическая смесь 2-метил-3-окситетрагидрофуранона-4 (Пб), бледно-желтая густая жидкость, выход 9,51 r (16,4 /о), т. кип.

137,5 — 138,5"С/3 мм рт. ст., 153 — 155 С/9 мм

p T. cT., 174 — 179С/11 — 12 мм рт. ст., d o

1,2090, n,g 1,4718.

Найдено, о/о. С 52,08; 52,37; Н 7,14, 7,22; мол, вес. 120.

СзН809

Вычислено, /о. С 51,72; Н 6,89; мол. вес.

116.

Бисфенилгидразон — порошкообразное вещество светло-коричневого цвета, т. пл. 166—

168 С (разл.; этанол).

Найдено, /о. .С 42,75, 42,46; Н 3,03, 3,23;

N 23,71, 23,69.

С1тН14К809

Вычислено, /о. .С 43,04; Н 2,95; N 23,63.

Общий выход 2-метил-8-окситетрагидрофуранона-4 (IIa+116) 52,1 .

Выход 2-метил-4-окситетрагидрофуранона3 и 2-метил-3-окси-тетрагидрофуранона-4 в целом 64,2 /о.

Пример 2. Окисление изопрена.

К раствору 34 г (0,5 моль) изопрена в

350 мл трет-бутилового спирта (или диоксана) при 60 — 65 С прикапывают 114 мл 30 /оной перекиси водорода (1,1 моль), в которой предварительно растворяют 2 г трехокиси вольфрама, температуру смеси поднимают до

70 С, перемешивают 12 ч, по окончании выдержки охлаждают, перемешивают еще

10 мин с 3,5 r сульфата железа, фильтруют и отгоняют трет-бутиловый спирт (или диоксан). Остаток 60 г подвергают фракционной разгонке под вакуумом при 110 — 150 С/7,5—

13 мм рт. ст. и выделяют 16,0 r (27,6 /о) рацемической смеси 3-метил-3-окситетрагидрофуранона-4 (Ша) в виде густой жидкости лимонного цвета, т. кип. 110 — 112 С/10 мм рт. ст., 146 — 147 С/13 мм рт. ст., de 1,1262, иго 1 4635

Найдено, /о.. С 51,26, 51,75; Н 7,21, 7,17.

С.-Н 808

Вычислено, о/о. С 51,72; Н 6,89.

886173

Ня Н

R) 4

Составитель Ф. Михайлицин

Редактор В. Мирзаджанова Техред Н. Рыбкина Корректоры: Т. Добровольская и Н. Федорова

Подписное

Заказ 2776/9 Изд, Ко 1005 Тираж 563

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Рацемическая смесь 3-метил-3-окситетрагидрофуранона-4 (Шб) — бледно-желтая жидкость, выход 19,25 r (33,2о/о), т. кип.

121 — 124 С/7,5 мм рт. ст., 126 — 127 С/9 мм рт. ст., 131 — 134 C/12 мм рт. ст., 147 — 150 С/

/13 мм рт. ст., г/ о 1,1617, а 1,4710, Найдено, %. .С 51,62, 51,98; Н 7,05, 7,16.

СзНвОз

Вычислено, %. С 51,72; Н 6,89.

Общий выход 3-метил-3-окситетрагидрофуранона-4 60,8 .

Прим ер 3. Окисление пиперилена и изопрена в среде диоксана аналогично примерам 1, 2, выход целевого продукта тот же.

Формула изобретения

1. Способ получения оксикарбонильных производных метилтетрагидрофурана общей формулы

1 R=CH„R,+R,=О, R,=Н, R,=ОН

II R= CH„R = Hр Rä — ОНф R3+ R4 — О

Ш R=H R =CH„R — ОН R +R4 — О отличающийся тем, что 1,3-пентадиен или 2-метил-1,3-бутадиен окисляют перекисью водорода в присутствии трехокиси вольфрама в качестве катализатора в среде органического растворителя при 60 — 70 С с

15 последующей циклизацией продуктов окисления при перегонке в вакууме 2 — 15 мм рт. ст.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют третичный бутиловый спирт или

20 диоксан.