способ получения 1-фенилпропаргилового спирта

Классы МПК:C07C29/42 с соединениями, содержащими углерод-углеродные тройные связи, например с алкинами металлов
C07C33/30 моноциклические
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-12-19
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения 1-фенилпропаргилового спирта взаимодействием бензальдегида с ацетиленом в присутствии основного катализатора. При этом реакцию проводят при атмосферном давлении и температуре 0-10°C в присутствии каталитической системы гидроксид натрия/алифатический спирт/ДМСО при мольном соотношении бензальдегид : NaOH : алифатический спирт, равном 1 : 0.5-1.8 : 0.6-2, и концентрации бензальдегида 0.86-1.72 моль/л. Целевой продукт выделяют вакуумной дистилляцией реакционной смеси после ее нейтрализации хлоридом аммония и отделения твердых продуктов фильтрованием. Способ позволяет получать 1-фенилпропаргиловый спирт с выходом до 47%. 2 з.п. ф-лы, 9 пр.

Формула изобретения

1. Способ получения 1-фенилпропаргилового спирта взаимодействием бензальдегида с ацетиленом в присутствии основного катализатора, отличающийся тем, что реакцию проводят при атмосферном давлении и температуре 0-10°C в присутствии каталитической системы гидроксид натрия/алифатический спирт/ДМСО при мольном соотношении бензальдегид : NaOH : алифатический спирт, равном 1 : 0.5-1.8 : 0.6-2, и концентрации бензальдегида 0.86-1.72 моль/л.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каталитическую систему получают, предварительно нагревая гидроксид натрия/алифатический спирт в ДМСО при температуре 125-130°C в течение 20-30 мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что 1-фенилпропаргиловый спирт выделяют вакуумной дистилляцией реакционной смеси после ее нейтрализации хлоридом аммония и отделения твердых продуктов фильтрованием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения вторичных ацетиленовых спиртов, конкретно 1-фенилпропаргилового спирта.

Вторичные ацетиленовые спирты - универсальные строительные блоки для синтеза ряда органических соединений (ненасыщенных кетонов, ацетиленов, индолов, пирролов, оксазолов). Особенно ценным из них является 1-фенилпропаргиловый спирт (ФПС). Он находит широкое применение в тонком органическом синтезе, например, для получения ацетиленового и других ненасыщенных кетонов (патент US 4418079, 1983). ФПС используют в качестве сшивающего агента (патент RU 2171264, 2001), как интермедиат в синтезе антиагрегатных агентов тромбоцитов крови (патент US 4418079, 1983), ингибиторов усвоения кальция лейкоцитами и тромбоцитами (патент US 5223518, 1993), аденозиновых рецепторов A3 (R.Volpini, S.Costanzi, С.Lambertucci, S.Taffi, S.Vittori, K.-N.Klotz, G.Cristalli, J. Med. Chem. 2002, v.45, 3271-3279).

ФПС получают несколькими способами. Наиболее распространенный из них основан на нуклеофильном присоединении к бензальдегиду металлированных ацетиленов. В качестве последних используют литий (M.M.Midland, J. Org. Chem. 1975, v.40, 2250-2252) или дилитий ацетилинид (J.Mortier, M.Vaultier, F.Carreaux, J.-M.Douin, J.Org. Chem. 1998, v.63, 3515-3516), ацетиленид натрия (K.N.Campbell, В.К.Campbell, L.T. Eby, J. Am. Chem. Soc. 1938, v. 60, 2882-2884; E.R.H.Jones, J.T.McCombie, J. Chem. Soc. 1942, 733-735; M.W.Leeds, M.Hill, H.L.Komarowski, Pat US 3257465, 1966), ацетиленид цинка (H. Sasaki, D.Boyall, E.M.Carreira, Helv. Chim. Acta 2001, v.84, 964-971), этинилмагний галогениды (реактив Иоцича, A. Kojima, Т. Irie, S.Harada, Y.Kameno, J.Katsube, H.Yamamoto, Pat US 4418079, 1983; U.Kazmaier, S.Lucas, M.Klein, J. Org. Chem., 2006, v. 71, 2429-2433; J.-J.Liu, F.Konzelmann, K.-C.Luk, Tetrahedron Lett. 2003, v.44, 3901-3904), триметилэтинилалюминат натрия (M.J.Joung, J.H.Ahn, N.M.Yoon, J. Org. Chem. 1996, v.61, 4472-4475).

Так, реакция бензальдегида с моноацетиленидом лития в сухом тетрагидрофуране (ТГФ) приводит к ФПС с выходом 93% (M.M.Midland, /. Org. Chem. 1975, v.40, 2250-2252) или 81% (Т.Е.Nielsen, S.Le Quement, D.Tanner, Synthesis 2004, 1381-1390).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

К раствору моноацетиленида лития, получаемого из ацетилена и н-бутиллития в ТГФ (-78°C), добавляют раствор бензальдегида в ТГФ, смесь перемешивают 20 мин и оставляют нагреваться до комнатной температуры. ФПС выделяют из реакционной смеси (после ее разбавления водой и нейтрализации K2CO3 ) экстракцией диэтиловым эфиром и последующей вакуумной перегонкой (M.M.Midland, J. Org. Chem. 1975 v.40, 2250-2252) или колоночной хроматографией (Т.Е.Nielsen, S.Le Quement, D.Tanner, Synthesis 2004, 1381-1390).

Этот способ получения ФПС реализуется при -78°C; при более высокой температуре образуется более стабильный дилитий ацетиленид, что приводит к снижению выхода целевого спирта.

Позднее было показано (J.Mortier, М.Vaultier, F.Carreaux, J.-M.Douin, J. Org. Chem. 1998, v.63, 3515-3516; Mortier, M. Vaultier, J.-M.Douin, W09929644, 1999), что при 0°C диспропорционирование моноацетиленида лития в дилитий ацетиленид и ацетилен обратимо и при добавлении альдегида образуется ФПС с выходом 90%.

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

ФПС с выходом 76% синтезирован из бензальдегида и литий бис(диизопропиламино)борацетиленида, получаемого из хлор-

бис(дизопропиламино)борана и литий ацетиленида с последующей обработкой н-бутиллитием (ТГФ, 0°C) (С.Blanchard, М.Vaultier, J. Mortier, Tetrahedron Lett. 1997, v.38, 8863-8866).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Реакция бензальдегида с литий триметилсилилацетиленидом в присутствии хирального лиганда - (28,2способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 S)-2-гидроксиметил-1-[(1-метилпирролидин-2-ил)метил]-пирролидина - приводит к ФПС с выходом 87% (Т.Mukaiyama, К.Suzuki, К.Soai, Т.Sato, Chem. Lett. 1979, 447-448; Т.Mukaiyama, Tetrahedron 1981, v.37, 4111-4119).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Синтез осуществляется следующим образом: к раствору 2-гидроксиметил-1-[(1-метилпирролидин-2-ил)метил]пирролидина в диэтиловом эфире прибавляют (-35°C) последовательно триметилсилилацетилен в диметоксиэтане (ДМЭ) и н-бутиллитий в гексане. Через 30 мин перемешивания при данной температуре суспензию охлаждают до -123°C и прикапывают раствор бензальдегида в ДМЭ, смесь перемешивают 1 ч. После обработки 2N раствором соляной кислоты, экстракции диэтиловым эфиром, высушивания над Na2SO4 и удаления растворителя тонкослойной хроматографией (SiO 2) выделяют ФПС.

ФПС (выход 73-86%) получен взаимодействием бензальдегида с ацетиленидом натрия в диоксане (36-39°C), пиридине (39-41°C) либо дибутиловом эфире диэтиленгликоля (30-33°C) (M.W.Leeds, М.Hill, Н.L.Komarowski, Pat US 3257465,1966). Ацетиленид натрия получают реакцией металлического натрия с ацетиленом при 65-70°C в течение 2 ч в растворителе (диоксан, пиридин, дибутиловый эфир диэтиленгликоля), переносят его в реакционную колбу и при температуре 30-41°C добавляют бензальдегид в течение 1-2 ч, смесь перемешивают еще 3-4 ч. После охлаждения до 10°C смесь гидролизуют водой, отделяют органический слой, который обрабатывают размельченной углекислотой и фильтруют. ФПС выделяют вакуумной перегонкой.

Из бензальдегида и триметилэтинилалюмината натрия (ТГФ-толуол, комнатная температура) ФПС синтезирован с выходом 93% (М.J.Joung, J.Н.Ann, N.М.Yoon, Org. Chem. 1996, v.61, 4472-4475). Триметилэтинилалюминат натрия получают добавлением ацетиленида натрия в виде кашицы в ксилоле к раствору триметилалюминия в смеси ТГФ-толуол (0°C) при интенсивном перемешивании. Затем полученный раствор прибавляют к раствору бензальдегида в толуоле при комнатной температуре, через 1 ч смесь нейтрализуют насыщенным раствором хлорида аммония и экстрагируют этилацетатом, органический слой сушат и концентрируют при пониженном давлении, сырой продукт очищают колоночной хроматографией (SiO2, гексан/этилацетат 9:1).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

ФПС получают также из бензальдегида и этинилмагний бромида в ТГФ (A.Kojima, Т.Irie, S.Harada, Y.Kameno, J.Katsube, H.Yamamoto, Pat US 4418079, 1983; U.Kazmaier, S.Lucas, M.Klein, J. Org. Chem. 2006, v.71, 2429-2433; P.C.Chen, R.E.Wharton, P.A.Patel, A.K.Oyelere, Bioorg. Med. Chem. 2007, v.15, 7288-7300). Этот синтез ФПС подробно описан в патенте (A. Kojima, Т. Irie, S. Harada, Y. Kameno, J.Katsube, H.Yamamoto, Pat US 4418079, 1983). Раствор этилмагний бромида в сухом ТГФ прибавляют к раствору ацетилена в ТГФ (-30+-20°C, 50 мин). Реакционную смесь перемешивают 50 мин при температуре ниже 0°C, затем к ней прибавляют раствор бензальдегида в ТГФ в течение 1 ч, поддерживая температуру от 0 до 10°C, после этого смесь перемешивают при комнатной температуре (24 ч), разбавляют при перемешивании и охлаждении водой и отфильтровывают. Из фильтрата удаляют растворитель, остаток перегоняют, получая ФПС. Выход ФПС в патенте не указан. В работе (U.Kazmaier, S.Lucas, М.Klein, J. Org. Chem. 2006, v.71, 2429-2433) приведена схема реакции бензальдегида с этинилмагний бромидом (ТГФ, 0°C) и указан выход ФПС (90%), но конкретная методика его получения не описана.

С количественным выходом ФПС в виде сырого продукта (коричневатое масло без перегонки) получен добавлением раствора этинилмагний бромида в ТГФ к раствору бензальдегида в ТГФ при комнатной температуре (1 ч) в атмосфере аргона (P.C.Chen, R.E.Wharton, P.A.Patel, A.K.Oyelere, Bioorg. Med. Chem. 2007, v.15, 7288-7300).

Реакцией этинилмагний хлорида с бензальдегидом (ТГФ, от -65°C до комнатной температуры, 1.5 ч) ФПС синтезирован с выходом 98% (J.-J.Liu, F.Konzelmann, К.-С.Luk, Tetrahedron Lett. 2003, v.44, 3901-3904).

Взаимодействие бензальдегида и ацетиленида цинка, получаемого in situ из трифлата цинка и ацетилена в присутствии (+)-N-метилэфедрина, приводит к энантиомеру (S)-ФПС высокой степени чистоты (97%) (Н.Sasaki, D.Boyall, Е.М.Carreira, Helv. Chim. Acta 2001, v.84, 964-971). Реакцию проводят следующим образом: к прогретому и отвакуумированному трифлату цинка в атмосфере азота добавляют (+)-N-метилэфедрин, толуол и триэтиламин. Смесь выдерживают под азотом при комнатной температуре в течение 2 ч. К полученной таким образом суспензии добавляют бензальдегид (соотношение бензальдегид:(CF 3SO3)2Zn 1:1.1), смесь охлаждают до -40°C и в течение 20 мин насыщают ацетиленом, пропуская его через раствор. После этого реактор герметично закрывают и смесь перемешивают 14 дней при комнатной температуре. Затем реактор вновь охлаждают до -40°C, открывают и к реакционной смеси прикапывают насыщенный водный раствор хлорида аммония, смесь перемешивают при нагревании до комнатной температуры в течение 2 ч. Органический слой отделяют, промывают насыщенным раствором NaCl и сушат сульфатом натрия. После удаления толуола сырой продукт очищают на силикагеле (элюент гексан-этилацетат). Выход ацетиленового спирта 35%, конверсия бензальдегида 68%, выход с учетом конверсии 52%. Недостатки описанного метода: длительность процесса (при этом неполная конверсия бензальдегида и невысокий выход целевого продукта), использование избытка дорогостоящего трифлата цинка и необходимость дополнительного охлаждения до -40°C.

Реакция бисульфитного производного бензальдегида с ацетиленидом натрия в жидком аммиаке приводит к ФПС с выходом 48% (J.Cymerman, K.J.Wilks, J. Chem. Soc. 1950, 1208-1209). К раствору ацетиленида натрия, полученному из металлического натрия и ацетилена в жидком аммиаке, при слабом токе ацетилена прибавляют дробно бисульфитное производное бензальдегида, и смесь перемешивают 5.5 ч. Затем прибавляют хлорид аммония (4.5-кратный избыток) и испаряют аммиак. После испарения аммиака к остатку прибавляют раствор разбавленной серной кислоты (2N) и экстрагируют диэтиловым эфиром.

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Удаление растворителя из эфирных экстрактов после последовательного промывания последних насыщенными растворами бикарбоната натрия и бисульфита натрия и высушивания (Na 2SO4) дает остаток, из которого вакуумной перегонкой получают ФПС. Недостатками этого способа являются необходимость предварительного получения как ацетиленида натрия, так и бисульфитного производного бензальдегида, а также использование жидкого аммиака и металлического натрия.

Триметилсилилацетиленид лития, полученный из триметилсилилацетилена и литий гексаметилдисилазана, реагирует с бензальдегидом, приводя к способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 -[(триметилсилил)этинил]бензилметанолу, обработка которого (ТГФ, 0°C, 1 ч) тетра-бутиламмоний фторидом дает ФПС с выходом 81% (R.J.Dinerstein, J.S.Sabol, К.А.Diekema, Pat US 5223518, 1993). Триметилсилильную защиту снимают также (метанол, комнатная температура, 3 ч, выход ФПС 95%) обработкой углекислым калием (V. Maraval, С.Duhayon, Y. Coppel, R. Chauvin, Eur. J. Org. Chem. 2008, 5144-5156), либо солями серебра (нитратом или фталатом) в смеси растворителей (ацетон-вода-хлористый метилен, комнатная температура, 2.5-22 ч), выход ФПС 76-86% (A.Orsini, A.Viterrisi, А.Bodlenner, J.-M.Weibel, P.Pale, Tetrahedron Lett. 2005, v.46, 2259-2262).

Вышеописанные способы получения ФПС позволяют получать ацетиленовый спирт с высокими выходами, но они имеют ряд существенных недостатков, основное из которых - использование металлированных ацетиленов, что требует проведения реакции в инертной атмосфере, а также тщательной осушки растворителей и реагентов. В большинстве случаев необходимо охлаждение до низких температур (-78, -123°C), а также использование специального оборудования. В некоторых методах для проведения реакции и выделения целевого ацетиленового спирта применяют несколько растворителей., Целевой продукт чаще всего выделяют с применением пожаро- и взрывоопасного диэтилового эфира. Таким образом, все вышеприведенные методы синтеза ФПС пригодны только для его получения в лабораториях.

Описан трехстадийный способ получения ФПС эпоксидированием 3-фенил-2-пропен-1-ола (8% диизопропилдигидроксисукцината, 5% тетраизопропилтитана, 2 экв. трет-бутилгидропероксида, CH 2Cl2, -20-0°C, выход 76%) с последующим хлорированием (трифенилфосфин, 1.2 экв., CCl4, кипячение, 4 ч, выход 87%) и обработкой н-бутиллитием (ТГФ, -35°C, выход 74%), выход ФПС с учетом всех стадий 49-52% (S.Takano, К.Samizu, Т.Sugihara, К.Ogasawara, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1989, 1344-1345; J.S.Yadav, K.Premalatha, S.J.Harshavardhan, B.V.Subba Reddy, Tetrahedron Lett. 2008, v.49, 6765-6767).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Многостадийность процесса, использование дорогостоящих катализаторов и металлорганических соединений делает этот способ труднореализуемым в промышленности.

Кипячение в толуоле (3 ч) труднодоступного 2-фенил-N-2-(3-фенил-2-оксиранил)этилиден-1-азиранамина (способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 ,способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 -эпокси-N-азиридинил имина) приводит к ФПС с выходом 95% (Sunggak Kim, Chang Mook Cho, Tetrahedron Lett. 1994, v.35, 8405-8408).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

ФПС с выходом 93% получен декарбоксилированием 4-гидрокси-4-фенил-2-бутиновой кислоты (S.Ceylan, Т.Klande, С.Vogt, С.Friese, A.Kirschning, SynLett, 2010, 2009-2013). Реакцию проводят проточным методом (ацетонитрил, 3 ч) при индукционном нагревании (60°C) микрореактора, содержащего медную проволоку, прокачивая раствор пропаргиловой кислоты насосом через реактор, на выходе из реактора реакционную смесь пропускают через специальный картридж, который улавливает частицы металла.

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Недостатком данного метода получения ФПС является использование специального реактора, снабженного индукционным нагревателем, генератором магнитного поля и картриджом для удаления частиц металла. Кроме этого, исходное соединение не является легко доступным. Метод пригоден только для лабораторного применения.

Многостадийным синтезом (6 стадий) ФПС высокой степени энантиомерной чистоты (97%) получен из способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 ,способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 -ненасыщенных сложных эфиров (J.Chun, H.-S.Byun, R.Bittman, Tetrahedron Lett. 2002, v.43, 8043-8045). Препаративный выход ФПС не указан.

При обработке тетрабутиламмоний фторидом (ТГФ, комнатная температура, 5 мин) или гидридом натрия (ТГФ, 0°C, 30 мин) 1-фенил-2-(п-толилсульфинил)-3-(триметилсилил)-2-пропен-1-ол превращается в ФПС с выходом 28% и 83%) соответственно (S. Nakamura, S.Kusuda, К.Kawamura, Т.Тога, J. Org. Chem. 2002, v.67, 640-647).

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Недостатки этого метода - труднодоступность исходного соединения. Его получают в три стадии с использованием большого ряда реагентов и растворителей (диизопропиламин, н-бутиллитий, сухой ТГФ, фенилселенилбромид, м-хлорпербензойная кислота, хлористый метилен), а также низких температур (-78°C, -100°C), что требует специального аппаратурного оформления.

При обработке литий диизопропиламидом (ТГФ, -78°C, 1 ч) 2-хлор-1-фенил-2-пропен-1-ола, синтезируемого из бензальдегида и 1,1,1-трихлорэтана в присутствии избытка (4 экв.) CrCl 2, ФПС получают с выходом 89% (J.R.Falck, D.K.Barma, Tetrahedron Lett. 1999, v.40, 2091-2094). Недостатки этого способа - использование большого количества чрезвычайно гигроскопичных и обладающих раздражающим действием дихлорида хрома и триметилсилилхлорида, металлоорганического соединения и низких температур.

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Таким образом, очевидно, что несмотря на многочисленность и многообразие способов получения ФПС ни один из них не является достаточно технологичным для реализации в укрупненных масштабах.

Наиболее приемлемыми для практического применения являются способы, основанные на реакции бензальдегида с ацетиленидами лития или натрия, в основе, которых лежит нуклеофильное присоединение ацетиленид-аниона к карбонильной группе. В силу повышенной опасности работы с растворами н-бутиллития в легкокипящих растворителях (обычно н-гексан) и технических неудобств (низкие температуры, инертная атмосфера), а также высокой стоимости литиевых реагентов, наиболее приемлемым для практических целей остается способ, основанный на реакции бензальдегида с ацетиленидом натрия в жидком аммиаке (K.N.Campbell, В.К.Campbell, L.T.Eby, J. Am. Chem. Soc. 1938, v.60, 2882-2884; E.R.H.Jones, J.T.McCombie, J. Chem. Soc. 1942, 733-735), который до настоящего времени чаще всего используется для укрупненной наработки ФПС. Этот способ можно объективно считать прототипом предлагаемого изобретения. В его основу также положена реакция нуклеофильного присоединения ацетиленид-аниона к карбонильной группе. Однако фундаментальным отличием предлагаемого изобретения от прототипа является то, что ацетиленид-анионы генерируются принципиально иным путем - не из ацетиленида натрия, а депротонированием ацетилена под действием NaOH в среде ДМСО, содержащего алифатический спирт.

Известны немногочисленные варианты способов получения ацетиленовых спиртов из ацетилена и только алифатических альдегидов в присутствии гидроксида калия в различных растворителях - реакция Фаворского (И.А.Фаворская, З.А.Шевченко, И.М.Кошкина, ЖОрХ 1967, т.3, 2075; О.А.Тарасова, Б.А.Трофимов, А.В.Афонин, Л.М.Синеговская, Н.А. Калинина, С.В.Амосова, ЖОрХ 1991, т.27, 1172-1180). Однако до сих пор считалось, что гидроксид натрия вообще не способен катализировать реакцию Фаворского.

Таким образом, наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения ФПС реакцией ацетиленида натрия с бензальдегидом в жидком аммиаке (E.R.H.Jones, J.T.McCombie, J. Chem. Soc. 1942, 733-735). Этот способ-прототип реализуется следующим образом: очищенный ацетилен быстро пропускают через жидкий аммиак (1000 мл) при перемешивании и добавляют металлический натрий (23 г, 1 моль) небольшими кусочками с такой скоростью, чтобы голубой цвет раствора сохранялся не более нескольких мгновений. Затем раствор бензальдегида (106 г, 1 моль) в диэтиловом эфире (100 мл) добавляют в течение 1 ч и смесь перемешивают при охлаждении еще 3 ч, продолжая пропускать ацетилен. Смесь оставляют на ночь для испарения аммиака, после чего к остатку добавляют диэтиловый эфир и разбавленную холодную серную кислоту. Выделение ФПС проводят обычным способом (экстракция эфиром, осушка экстрактов, удаление растворителя, вакуумная перегонка остатка), получая 110 г (83%) ФПС.

Несмотря на высокий выход ФПС данный способ имеет существенные недостатки:

1) использование токсичного аммиака в сжиженном состоянии, что предполагает его тщательную осушку и дополнительное охлаждение для поддержания жидкого состояния растворителя;

2) использование металлического натрия, требующего особых мер предосторожности при работе с ним;

3) предварительное получение ацетиленида натрия.

Также к существенному недостатку способа-прототипа следует отнести и способ выделения целевого продукта, а именно необходимость длительного испарения аммиака и использование пожаро- и взрывоопасного диэтилового эфира в качестве экстрагента.

Перечисленные недостатки препятствуют практическому использованию способа-прототипа для получения ФПС в укрупненных количествах.

Предлагаемый способ получения ФПС, обладая существенной новизной, лишен указанных недостатков способа-прототипа.

По предлагаемому способу реакция бензальдегида с ацетиленом проводится в присутствии NaOH (0.5-1.8 моль на 1 моль бензальдегида, предпочтительно 1 моль на 1,моль бензальдегида) в среде диметилсульфоксида (ДМСО), содержащего алифатический спирт (метанол, этанол или трет-бутанол, предпочтительно этанол) в количестве 10-20% (предпочтительно 10% или 1 моль на 1 моль бензальдегида) от объема взятого ДМСО при температуре 0-10°C. Предлагаемый способ отличается от прототипа также схемой выделения целевого продукта и обеспечивает получение ФПС с выходом 47%.

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

R=Me, Et, трет-Bu

В общем виде предлагаемый способ получения ФПС осуществляется следующим образом. Смесь ДМСО, алифатического спирта и гидроксида натрия при перемешивании нагревают до 125-130°C, при этом происходит формирование растворимой равновесной каталитической системы:

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

R=Me, Et, трет-Bu

В такой системе повышается основность гидроксид-аниона и образуются еще более основные алкоксид-анионы, способствующие депротонированию ацетилена. Образующиеся при этом комплексные катионы натрия с ДМСО генерируют с ацетиленид-анионами рыхлые (сольватноразделенные) ионные пары, в которых ацетиленовые карбанионы обладают повышенной активностью вследствие ослабления взаимодействия с катионом натрия.

Далее в полученный каталитический раствор, охлажденный до 4-10°C, пропускают ацетилен и медленно (в течение 1.5-3 ч) добавляют раствор бензальдегида в ДМСО, снижая температуру до 0-1°C. После добавления раствора бензальдегида смесь дополнительно перемешивают 15-20 мин. К реакционной смеси добавляют 1.2 экв. (на взятый гидроксид натрия) сухого хлорида аммония, перемешивают 15-20 мин, отфильтровывают образовавшийся хлорид натрия и полимерные продукты, фильтрат перегоняют в вакууме, выделяя алифатический спирт, ДМСО, который после азеотропной осушки снова может быть использован в процессе, и целевой 1-фенилпропаргиловый спирт.

Несмотря на то, что выход ФПС, получаемого по предлагаемому способу, не превышает выход, который обеспечивается способом прототипа, очевидные технологические преимущества, доступность компонентов каталитической системы и безопасность нового способа делают предлагаемый способ привлекательным для реализации в малотоннажной химии и для получения укрупненных партий продукта в лабораторных условиях на стендовых установках.

К технологическим преимуществам предлагаемого способа относятся:

1) проведение процесса при атмосферном давлении;

2) проведение реакции при температуре 0-10°C, легкоконтролируемой технически (не требуется глубокого охлаждения реакционной смеси, как в способе-прототипе или способах-аналогах);

3) использование недорогого и доступного основания - гидроксида натрия;

4) использование в качестве растворителя нетоксичного пожаро-, взрыво- и экологически безопасного растворителя (ДМСО), который может быть далее использован в том же процессе;

5) новая более рациональная и безопасная схема выделения целевого продукта -отгон ДМСО из реакционной смеси в вакууме и последующая вакуумная дистилляция остатка (исключается стадия экстракции с использованием пожаро- и взрывоопасного диэтилового эфира);

6) проведение процесса не требует специальных условий проведения процесса как то: инертной атмосферы, тщательно высушенных растворителей и реагентов;

7) способ прост и удобен в аппаратурном исполнении.

Следующие неограничивающиеся примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1.

В 3-хгорлую кругл о донную колбу емкостью 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, обратным холодильником и барботером для подачи ацетилена, помещают 50 мл ДМСО, 3.44 г (0.086 моль) NaOH, 5 мл [10% от объема взятого ДМСО, 4.01 г (0.086 моль)] этилового спирта, смесь нагревают (125-130°C), затем при перемешивании барботируют ацетилен со скоростью 40-45 мл/мин, охлаждая до 4-10°C. По достижении указанной температуры к смеси прикапывают раствор бензальдегида [9.13 г (0.086 моль); мольное соотношение бензальдегид:NaOH:спирт 1:1:1; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л] в 10 мл ДМСО в течение 1 ч 30 мин, постепенно снижая температуру реакционной смеси до 0-1°C. После добавления всего раствора бензальдегида реакционную смесь дополнительно перемешивают 15-20 мин, добавляют хлорид аммония (5.52 г, 0.103 моль, 1.2 эквивалента на взятый NaOH), перемешивают 15-20 мин, отфильтровывают хлорид натрия, промывают его ДМСО (10 мл×2). Фильтрат перегоняют в вакууме, первоначально отгоняя этанол и ДМСО (57-68°C/8 мм рт.ст.), а затем ацетиленовый спирт.

способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241

Получают 5.34 г (47%) ФПС, т.кип. 111-112°C/6 мм рт.ст. (лит. 135-136°C/13 мм рт.ст.). 1Н ЯМР (Bruker-400DPX, 400.13 МГц, CDCl3, способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 , м.д., внутренний стандарт ГМДС): 7.62 (2Н, м, m-Ph), 7.53 (2Н, м, o-Ph), 7.34 (1Н, м, p-Ph), 5.46 (1Н, с, СН), 2.65 (1Н, с, способ получения 1-фенилпропаргилового спирта, патент № 2515241 СН), 2.23 (1Н, уш. с, OH).

Пример 2

В условиях примера 1, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, за исключением количества NaOH [6.19 г (0.155 моль) вместо 3.44 г (0.086 моль); мольное соотношение бензальдегид: NaOH:спирт 1:1.8:1; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л], после обработки, как описано в примере 1, получают 4.66 г (41%) ФПС.

Пример 3

В условиях примера 2, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, за исключением количества ДМСО (100 мл вместо 50 мл) и этанола [10 мл, 10% от объема взятого ДМСО, 8.02 г (0.174 моль) вместо 5 мл, 4.01 г (0.086 моль); мольное соотношение бензальдегид: NaOH:спирт 1:1.8:2; концентрация бензальдегида 0.86 моль/л], после обработки, как описано в примере 1, получают 2.41 г (21%) ФПС.

Пример 4

В условиях примера 1, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, за исключением количества NaOH [1.72 г (0.043 моль) вместо 3.44 г (0.086 моль); мольное соотношение бензальдегид:NaOH:спирт 1:0.5:1; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л], после обработки, как описано в примере 1, получают 4.10 г (36%) ФПС.

Пример 5

В условиях примера 1, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, за исключением количества этилового спирта [7.5 мл, 15% от объема взятого ДМСО, 6.01 г (0.130 моль) вместо 5 мл, 10% от объема взятого ДМСО, 4.01 г (0.086 моль); мольное соотношение бензальдегид:NaOH:спирт 1:1:1.52; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л], после обработки, как описано в примере 1, получают 4.79 г (42%) ФПС.

Пример 6

В условиях примера 1, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, за исключением количества этилового спирта [10 мл, 20% от объема взятого ДМСО, 8.02 г (0.174 моль) вместо 5 мл, 10% от объема взятого ДМСО, 3.98 г (0.086 моль); мольное соотношение бензальдегид:NaOH:спирт 1:0.5:2; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л], после обработки, как описано в примере 1, получают 4.77 г (42%) ФПС.

Пример 7

В условиях примера 2, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, вместо этилового спирта берут метиловый спирт [5 мл, 10% от объема взятого ДМСО, 3.96 г (0.124 моль); мольное соотношение бензальдегид:NaOH:спирт 1:1.8:1.44; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л], после обработки, как описано в примере 1, получают 4.09 г (36%) ФПС.

Пример 8

В условиях примера 2, при той же температуре (0-10°C), используя те же загрузки, вместо этилового спирта берут трет-бутиловый спирт [5 мл, 10% от объема взятого ДМСО, 4.05 г (0.055 моль); мольное соотношение бензальдегид:NaOH:спирт 1:1.8:0.6; концентрация бензальдегида 1.72 моль/л)], после обработки, как описано в примере 1, получают 3.20 г (28%) ФПС.

Пример 9

В условиях примера 3, при температуре (0-10°C), используя те же загрузки, но раствор бензальдегида прибавляют в течение 3 ч вместо 1 ч 30 мин и после обработки, как описано в примере 1, получают 3.98 г (35%) ФПС.

Класс C07C29/42 с соединениями, содержащими углерод-углеродные тройные связи, например с алкинами металлов

Класс C07C33/30 моноциклические

Наверх