close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5262

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5262
(13) C1
(19)
7
(51) C 07C 249/12
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИМОВЫХ ЭФИРОВ
(54)
(21) Номер заявки: 971231
(22) 1997.06.30
(86) PCT/EP95/04580, 1995.11.21
(31) P 44 42 730.1 (32) 1994.12.01 (33) DE
(46) 2003.06.30
(71) Заявитель: БАСФ Акциенгезельшафт
(DE)
(72) Авторы: ВИНГЕРТ, Хорст; КАЙЛЬ,
Михаель (DE)
(73) Патентообладатель: БАСФ Акциенгезельшафт (DE)
(57)
1. Способ получения оксимовых эфиров общей формулы Ia,
A
O
(Ia)
N-OR3
XR4
3
где R - метил;
R4 - С1-С6-алкил;
А представляет собой -СН3, -О-арил, -СН2-О-арил, где арил представляет собой фенил,
возможно замещенный С1-С4-алкилом;
Х - кислород;
отличающийся тем, что оксим общей формулы IIa,
A
BY 5262 C1
O
4
(IIa)
N-OH
XR4
где A, X, R имеют указанные выше значения,
обрабатывают основанием, при необходимости в присутствии органического растворителя, с получением соответствующей соли, которую затем подвергают взаимодействию
с диалкилкарбонатом общей формулы III,
O
R3O
OR3
(III)
где R3 имеет указанное выше значение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оксим общей формулы Iib,
BY 5262 C1
O
O
арил
(IIb)
N-OH
OMe
где арил имеет указанное выше значение,
обрабатывают метилатом натрия с получением соответствующей натриевой соли, которую затем подвергают взаимодействию с диметилкарбонатом, получая соответствующий оксимовый эфир.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение формулы IIc
Me
O
(IIc)
O
N-OH
OMe
обрабатывают метилатом натрия с получением соответствующей натриевой соли, которую затем подвергают взаимодействию с диметилкарбонатом, получая оксимовый эфир
формулы Ib
Me
O
(Ib)
O
N-OMe
OMe
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что R3 и R4 означают метил.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве основания используют третичный амин либо гидроксид, карбонат, алкоголят или гидрид щелочного металла.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве основания используют триэтиламин, триметиламин или диэтилметиламин.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что основание используют в количестве 0,1-3,0 мол. эквивалента.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что обработку оксима основанием осуществляют при температуре 20-100 °C.
9. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что взаимодействие с диметилкарбонатом осуществляют при температуре 80-130 °C.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что обработку оксима основанием осуществляют в присутствии толуола, ксилола, метанола, этанола или диметилкарбоната.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что взаимодействие с диметилкарбонатом осуществляют при давлении 1-100 бар.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что основание используют в количестве 0,11,0 мол. эквивалента.
(56)
EP 0554767 A1, 1993.
C.A.MARQUES et al. J.Org.Chem.,1993, vol. 58, no.21. - P.5765-5770.
2
BY 5262 C1
Изобретение относится к способам получения оксимовых эфиров общей формулы I,
R1
N
2
OR3
I
R
Из публикации Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4е издание, том 10/4,
стр.7 и далее известно получение оксимовых эфиров общей формулы I, осуществляемое
двояким путем:
а) прямым оксимированием предварительной стадии карбонила солями алкоксиамина
или
R1
R1
O
R2
+
H3NOR3
Y
2
N
OR3
R
Y = Cl
,
HSO4
б) алкилированием предварительной стадии оксима алкилирующим агентом R1-Z, таким, как диалкилсульфат или алкилгалогенид
R1
R1
2
N-OH
+
R3-Z
Основание
2
N · OR3
оксимовый эфир
R
R
+
R1
R2
O
N
R3
нитрон
Однако оба варианта этого способа обладают существенными недостатками, обуславливающими значительные трудности при получении соединений общей формулы I в промышленном масштабе. В варианте а) способа следует назвать прежде всего высокую
стоимость солей алкоксиамина, а также ограниченную возможность их использования.
Главный недостаток варианта б) заключается в малой избирательности реакции алкилирования; так, наряду с требуемым O-продуктом алкилирования получают также с выходом от 10 до 20 % N-продукт алкилирования в виде соответствующего нитрона.
В качестве ссылки, где описываются эти обе методики получения новых оксимовых
эфиров, можно назвать, например, европейскую заявку ЕР-В 253213.
В европейской заявке ЕР-А 554767 описывается способ получения Е-оксимовых эфиров сложных эфиров фенилглиоксиловой кислоты, в котором Е-оксимы сложных эфиров
фенилглиоксиловой кислоты подвергают взаимодействию с алкилирующим агентом, причем и в этом случае в качестве побочного продукта также получают соответствующий
нитрон, указанный выше в варианте б) способа.
Из Journ. Org. Chem. 1993, 58, 5765-5770 известно, что из алифатических оксимов
взаимодействием с диметилкарбонатом можно получить в основном оксазолиноны и лишь
в незначительных количествах O-производные метила. В результате взаимодействия бензофеноноксима с диметилкарбонатом получали 56 % оксимметилового эфира и 24 % Nметилнитрона. В результате взаимодействия ацетофенона с диметилкарбонатом получали
45 % сопряженного O-производного метила. Из этой публикации очевидно, что реакция
между оксимами и диметилкарбонатом характеризуется малой избирательностью касательно образования оксимового эфира.
Исходя из вышеизложенного, в основу изобретения была положена задача разработать
простой, экономичный и пригодный для применения в промышленном масштабе способ
получения оксимовых эфиров формулы I.
Неожиданным образом было установлено, что оксим общей формулы II
R1
2
N
OH
R
3
II
BY 5262 C1
можно с высокой избирательностью реакции и целенаправленно алкилировать по Oатому диалкилкарбонатом в присутствии основания. Выход нежелательного побочного
продукта (нитрона), образующегося в результате алкилирования по атому азоту оксима,
составляет в предлагаемом способе максимум 5 %, как правило, однако, менее 2 %.
Хотя возможность использования диалкилкарбонатов в качестве алкилирующих агентов в принципе известна, совершенно неожиданным, однако, оказался тот факт, что таким
путем вообще и при этом с высокой O-избирательностью можно осуществлять алкилирование оксимов общей формулы II.
Для решения поставленной задачи был предложен способ получения оксимовых эфиров общей формулы Ia,
A
O
(Ia)
N-OR3
XR4
3
где R - метил;
R4 - С1-С6-алкил;
А представляет собой -СН3, -O-арил, -СН2-O-арил, где арил представляет собой фенил,
возможно замещенный С1-C4-алкилом;
X - кислород;
в котором оксим общей формулы IIа,
A
O
(IIa)
N-OH
4
XR
4
где А, X, R имеют указанные выше значения,
обрабатывают основанием, при необходимости в присутствии органического растворителя, с получением соответствующей соли, которую затем подвергают взаимодействию
с диалкилкарбонатом общей формулы III,
O
(III)
3
RO
3
3
OR
где R имеет указанное выше значение,
или оксим общей формулы IIb,
O
O
арил
(IIb)
N-OH
OMe
где арил имеет указанное выше значение,
обрабатывают метилатом натрия с получением соответствующей натриевой соли, которую затем подвергают взаимодействию с диметилкарбонатом, получая соответствующий оксимовый эфир
или соединение формулы IIc
4
BY 5262 C1
Me
O
O
(IIc)
N-OH
OMe
обрабатывают метилатом натрия с получением соответствующей натриевой соли, которую затем подвергают взаимодействию с диметилкарбонатом, получая оксимовый эфир
формулы Ib
Me
O
O
(Ib)
N-OMe
OMe
В предпочтительном варианте R3 и R4 означают метил, а в качестве основания используют третичный амин либо гидроксид, карбонат, алкоголят или гидрид щелочного металла.
Предпочтительно в качестве основания используют триэтиламин, триметиламин или
диэтилметиламин в количестве 0,1-3,0 мол. эквивалента, наиболее предпочтительно обработку оксима основанием осуществляют при температуре 20-100 °С, взаимодействие с
диметилкарбонатом осуществляют при температуре 80-130 °С. Обработку оксима основанием осуществляют в присутствии толуола, ксилола, метанола, этанола или диметилкарбоната. Взаимодействие с диметилкарбонатом осуществляют при давлении 1-100 бар
предпочтительно в количестве 0,1-1,0 мол. эквивалента.
При осуществлении способа, согласно изобретению, работают, как правило, таким образом, что сначала оксим общей формулы II подвергают взаимодействию с основанием, и
затем образовавшейся оксимат при температурах в интервале от 80 до 130 °С вводят в реакцию с диалкилкарбонатом при температурах в интервале от 80 до 130 °С, предпочтительно при температуре кипения соответствующего диалкилкарбоната.
Во многих случаях предпочтительно образовавшийся оксимат выделять, после чего
подвергать его в чистом виде взаимодействию с диалкилкарбонатом, предпочтительно с
диметилкарбонатом при температурах в интервале от 80 до 130 °С, прежде всего при температуре кипения соответствующего диалкилкарбоната. При этом целесообразно отказаться от применения добавок растворителя или разбавителя и использовать вместо них
диалкилкарбонат в избытке. Этот последний может быть возвращен в процесс во время
реакции либо после ее завершения путем перегонки как под вакуумом, так и при нормальном давлении.
Если тем не менее реакцию хотят проводить в присутствии разбавителя, то рекомендуется в качестве такового применять толуол, ксилол, диметилформамид либо спирт, как,
например, метанол или этанол.
Перевод оксимов в оксиматы осуществляют взаимодействием с органическим либо
неорганическим основанием. Пригодными для использования в указанных целях органическими основаниями являются третичные амины, такие, как триалкиламины. В качестве
примеров таких триалкиламинов можно назвать триэтиламин, триметиламин и диэтилметиламин.
Пригодными для использования в тех же целях неорганическими основаниями являются гидроксиды, карбонаты, алкоголяты или гидриды щелочных металлов, как, например, карбонат калия, гидроксид калия, метанолат калия, трет-бутилат калия, карбонат натрия, гидроксид натрия, метанолат натрия и гидрид натрия. Предпочтительны из них
5
BY 5262 C1
триэтиламин, метанолат натрия или карбонат калия. Взаимодействие оксимов с основанием осуществляют предпочтительно в присутствии разбавителя, такого, например, как толуол, ксилол, метанол, этанол или диметилкарбонат. Предпочтительны из них метанол и
диметилкарбонат. Эту реакцию проводят в диапазоне температур от + 20 до + 100 °С. Основание применяют при этом в количестве 0,1-3 мол. эквивалента по отношению к оксиму.
В качестве диалкилкарбонатов могут применяться С1-C6диалкилкарбонаты, такие, например, как диметилкарбонат, диэтилкарбонат, ди-н-пропилкарбонат, диизопропилкарбонат, ди-н-бутилкарбонат, ди-н-пентилкарбонат, ди-н-гексил-карбонат; предпочтительно,
однако, проводить реакцию с использованием диметилкарбоната. При использовании добавок растворителя или разбавителя диалкилкарбонат применяют в количестве от 1 до 10
мол. эквивалентов. Предпочтительно, однако, применять диалкилкарбонат в избытке без
добавок разбавителя.
Взаимодействие оксиматов с диалкилкарбонатами осуществляют, как правило, при
нормальном давлении в диапазоне температур от 80 до 130 °С. Определенные преимущества, однако, можно получить в том случае, если проводить реакцию в автоклаве при давлении 1-100 бар, предпочтительно 1-20 бар. В этом диапазоне давления основание применяют предпочтительно в количестве от 0,1 до 1 мол. эквивалента по отношению к оксиму.
Предлагаемый, согласно изобретению, способ может применяться для получения оксимовых эфиров формул I и Iа, в которых заместители имеют следующее значение:
алкил представляет собой насыщенные, прямоцепочечные либо разветвленные углеводородные радикалы с 1-6 атомами углерода, например, метил, этил, пропил, 1-метилэтил, бутил, 1-метилпропил, 2-метилпропил, 1,1-диметилэтил, пентил, 1-метилбутил, 2метилбутил, 3-метилбутил, 2,2-диметилпропил, 1-этилпропил, гексил, 1,1-диметилпропил,
1,2-диметилпропил, 1-метилпентил, 2-метилпентил, 3-метилпентил, 4-метилпентил, 1,1диметилбутил, 1,2-диметилбутил, 1,3-диметилбутил, 2,2-диметилбутил, 2,3-диметилбутил,
3,3-диметилбутил, 1-этилбутил, 2-этилбутил, 1,1,2-триметилпропил, 1,2,2-триметилпропил,
1-этил-1-метилпропил и 1-этил-2-метилпропил;
галоген представляет собой фтор, хлор, бром и иод;
галогеналкил представляет собой прямоцепочечные либо разветвленные алкильные
группы с 1-4 атомами углерода, как, например, метил, этил, пропил, 1-метилэтил, бутил,
1-метилпропил, 2-метилпропил, 1,1-диметилэтил, причем в этих группах атомы водорода
могут быть частично либо полностью замещены на атомы галогена, например, С1С2галогеналкил, такой, как хлорметил, дихлорметил, трихлорметил, фторметил, дифторметил, трифторметил, хлор-фторметил, дихлорфторметил, хлордифторметил, 1-фторэтил,
2-фторэтил, 2,2-дифторэтил, 2,2,2-трифторэтил, 2-хлор-2-фторэтил, 2-хлор-2,2-дифторэтил,
2,2-дихлор-2-фторэтил, 2,2,2-трихлорэтил и пентафторэтил;
алкокси представляет собой прямоцепочечные либо разветвленные алкильные группы
с 1-6 атомами углерода, такие, как метил, этил, пропил, 1-метилэтил, бутил, 1-метилпропил, 2-метилпропил, 1,1-диметилэтил, пентил, 1-метилбутил, 2-метилбутил, 3-метилбутил, 2,2-диметилпропил, 1-этилпропил, гексил, 1,1-диметилпропил, 1,2-диметилпропил,
1-метилпентил, 2-метилпентил, 3-метилпентил, 4-метилпентил, 1,1-диметилбутил, 1,2диметилбутил, 1,3-диметилбутил, 2,2-диметилбутил, 2,3-диметилбутил, 3,3-диметилбутил,
1-этилбутил, 2-этилбутил, 1,1,2-триметилпропил, 1,2,2-триметилпропил, 1-этил-1-метилпропил и 1-этил-2-метилпропил, связанные через атом кислорода (-О-) со скелетом;
галогеналкокси представляет собой прямоцепочечные либо разветвленные галогеналкильные группы с 1-4 атомами углерода, такие, как хлорметил, дихлорметил, трихлорметил, фторметил, дифторметил, трифторметил, хлор-фторметил, дихлорфторметил, хлордифторметил, 1-фторэтил, 2-фторэтил, 2,2-дифторэтил, 2,2,2-трифторэтил, 2-хлор-2-фторэтил, 2-хлор-2,2-дифторэтил, 2,2-дихлор-2-фторэтил, 2,2,2-трихлорэтил и пентафторэтил,
связанные через атом кислорода (-О-) со скелетом;
6
BY 5262 C1
алкоксиминоалкил представляет собой, например, метоксиминометил, 1- метоксимино-1-этил, этоксиминометил, 1-метоксимино-2-этил, 1-этоксимино- 1-этил, 1-этоксимино2-этил;
циклоалкил представляет собой моноциклические алкильные группы с 3-12 углеродными членами цикла, например, С3-С8циклоалкил, такой, как циклопропил, циклобутил,
циклопентил, циклогексил, циклогептил и циклооктил;
гетарил, соответственно гетарилокси представляет собой ароматические моно- либо
полициклические радикалы, которые наряду с углеродными членами цикла могут содержать дополнительно от одного до четырех атомов азота либо от одного до трех атомов
азота и один атом кислорода или серы, либо не содержать ни одного атома азота, а содержать один атом кислорода или серы и которые непосредственно (гетарил) или через атом
кислорода (гетарилокси) связаны со скелетом, например,
5-членный гетероарил, содержащий от одного до трех атомов азота: 5- членные гетероарильные группы, которые наряду с атомами углерода могут содержать в качестве членов цикла от одного до трех атомов азота, например, 2-пирролил, 3-пирролил, 3-пиразолил, 4-пиразолил, 5-пиразолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, 1,2,4-триазол-3-ил и 1,3,4триазол-2-ил;
5-членный гетероарил, содержащий от одного до четырех атомов азота либо от одного
до трех атомов азота и один атом серы или кислорода, либо не содержащий ни одного
атома азота, а содержащий один атом кислорода или серы: 5-членные гетероарильные
группы, которые наряду с атомами углерода могут содержать в качестве членов цикла от
одного до четырех атомов азота либо от одного до трех атомов азота и один атом серы или
кислорода, либо не содержать ни одного атома азота, а содержать один атом кислорода
или серы, например, 2-фурил, 3-фурил, 2-тиенил, 3-тиенил, 2-пирролил, 3-пирролил, 3изоксазолил, 4-изоксазолил, 5-изоксазолил, 3-изотиазолил, 4-изотиазолил, 5-изотиазолил,
3-пиразолил, 4-пиразолил, 5-пиразолил, 2-оксазолил, 4-оксазолил, 5-оксазолил, 2-тиазолил,
4-тиазолил, 5-тиазолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, 1,2,4-оксадиазол-3-ил, 1,2,4-оксадиазол-5-ил, 1,2,4-тиадиазол-3-ил, 1,2,4-тиадитазол-5-ил, 1,2,4-триазол-3-ил, 1,3,4-оксадиазол2-ил, 1,3,4-тиадиазол-2-ил, 1,3,4-триазол-2-ил;
сконденсированный с бензольным ядром 5-членный гетероарил, содержащий от одного до трех атомов азота либо один атом азота и/или один атом кислорода или серы: 5членные гетероарильные группы, которые наряду с атомами углерода могут содержать в
качестве членов цикла от одного до четырех атомов азота либо от одного до трех атомов
азота и один атом серы или кислорода, либо один атом кислорода или серы и в которых
два смежных углеродных члена либо один атом азота и один смежный углеродный член
могут быть соединены мостиковой связью посредством бута-1,3-диен-1,4-дииловой группы;
связанный через атом азота 5-членный гетероарил, содержащий от одного до четырех
атомов азота, или связанный через атом азота сконденсированный с бензольным ядром 5членный гетероарил, содержащий от одного до трех атомов азота: 5-членные гетероарильные группы, которые наряду с атомами углерода могут содержать в качестве членов
цикла от одного до четырех атомов азота, соответственно от одного до трех атомов азота
и в которых два смежных углеродных члена либо один атом азота и один смежный углеродный член могут быть соединены мостиковой связью посредством бута-1,3-диен-1,4дииловой группы, причем эти циклы связаны через один из азотных членов со скелетом;
6-членный гетероарил, содержащий от одного до трех, соответственно от одного до
четырех атомов азота: 6-членные гетероарильные группы, которые наряду с атомами углерода могут содержать в качестве членов цикла от одного до трех, соответственно от одного до четырех атомов азота, например, 2-пиридинил, 3-пиридинил, 4-пиридинил, 3пиридазинил, 4-пиридазинил, 2-пиримидинил, 4-пиримидинил, 5-пиримидинил, 2-пиразинил, 1,3,5-триазин-2-ил, 1,2,4-триазин-3-ил и 1,2,4,5-тетразин-3-ил;
7
BY 5262 C1
сконденсированный с бензольным ядром 6-членный гетероарил, содержащий от одного до четырех атомов азота: 6-членные гетероарильные группы, в которых два соседних
углеродных члена цикла могут быть соединены мостиковой связью посредством бута-1,3диен-1,4-дииловой группы, например, хинолин, изохинолин, хиназолин и хиноксалин.
Оксимовые эфиры общей формулы I, соответственно их предварительные стадии, оксимы общей формулы II могут быть представлены в виде Е- и Z-изомеров. Оба изомера,
равно как и смесь E/Z-изомеров также включены в объем настоящего изобретения. Предпочтительно, однако, оксимы общей формулы II применяют в виде Е-изомеров, получая
после реакции, согласно пункту 1 формулы изобретения, Е-оксимовые эфиры общей формулы I.
Ниже предлагаемый способ подробнее поясняется на примерах его осуществления.
Пример 1
Получение O-E-метилоксима метилового эфира 2-(2'-метилфеноксиметил)фенилглиоксиловой кислоты.
К 18 г 30 %-ного раствора метанолат натрия/метанол при комнатной температуре добавляют раствор из 30 г Е-оксима метилового эфира 2-(2'-метилфеноксиметил)фенилглиоксиловой кислоты [известен из европейской заявки ЕР 554767] (чистота 95,6 %), после чего концентрируют досуха с помощью ротационного испарителя при 50 °С/1,33 кПа
(10 мм). Затем добавляют 100 мл диметилкарбоната и суспензию нагревают в течение 11 ч
с обратным холодильником. После охлаждения до комнатной температуры добавляют 200 мл
воды и дважды экстрагируют соответственно порциями по 150 мл метиленхлорида. Объединенные органические фазы сушат и концентрируют. Образовавшийся остаток (29,5 г) имеет
следующий состав (количественный ЖХВД-анализ, в мас. %):
1,2 % исходный материал (Е-оксим);
0,5 % метилнитрон метилового эфира 2-(2'-метилфеноксиметил)фенил-глиоксиловой
кислоты (нитрон);
88,7 % О-Е-метилоксим метилового эфира 2-(2'-метилфенокси-метил)фенилглиоксиловой кислоты (Е-оксимовый эфир);
1,2 % 2-(2'-метилфеноксиметил)бензонитрил.
Избирательность касательно O/N-алкилирования составляет 177:1, при выходе 86,7 %
(нитрон + Е-оксимовый эфир).
Сравнительный анализ: алкилирование Е-оксима метилхлоридом/диметилкарбонатом
Содержание
O/Nсогласно ЖХВД
АлкилирусоотОснование Растворитель
ющий
Развеска Е-оксиношеагент
мовый Нитрон
ние
эфир
ЕР
29,9 г
NaOMe
N-метил- Метилхло29,0
85 %
11 %
7,7
554767 (0,1 моля)
пирролидон
рид
Е-оксим
Пример
30,0 г
NaOMe
Диметил29,5
88,7 % 0,5 % 177,4
1
(0,097 моля)
карбонат
Е-оксим
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
151 Кб
Теги
by5262, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа