close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8492

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8492
(13) C1
(19)
(46) 2006.10.30
(12)
7
(51) C 07D 213/48
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 6-МЕТОКСИНИКОТИНОВОГО
АЛЬДЕГИДА
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) US 4990622, 1991.
Dainter R.S. et al. J. Chem. Soc., Perkin
Trans. I, 1989. - Р. 283-287.
US 6022974 A, 2000.
(21) Номер заявки: a 20040101
(22) 2004.02.17
(43) 2005.09.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Ковганко Николай Владимирович; Чернов Юрий Германович; Сурвило Владимир Леонидович;
Кашкан Жанна Николаевна (BY)
(57)
Способ получения 6-метоксиникотинового альдегида формулы
CHO
,
BY 8492 C1 2006.10.30
MeO
N
включающий превращение никотиновой кислоты в гидрохлорид хлорангидрида, его взаимодействие с пентахлоридом фосфора, метанолиз полученного гидрохлорида 3-трихлорметилпиридина в щелочных условиях и кислый гидролиз полученного диметилацеталя
6-метоксиникотинового альдегида, при этом весь процесс получения проводят без выделения и очистки промежуточно образующихся веществ.
Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 6-метоксиникотинового альдегида формулы 1:
CHO
MeO
N
1
Альдегид 1 является промежуточным веществом при получении 2-хлор-5-хлорметилпиридина [1]. 2-Хлор-5-хлорметилпиридин широко используется для производства имидаклоприда, тиаклоприда, ацетамиприда и нитенпирама, относящихся к инсектицидам
группы неоникотиноидов [2].
Известно несколько способов получения 6-метоксиникотинового альдегида 1.
BY 8492 C1 2006.10.30
COOH 1. PCl5
2. NaOH
CCl3
64%
N
N
3
2
CH(OMe)2
HCl, THF
MeONa
CHO
73%
MeO
N
MeO
N
1
4
Известен способ получения 6-метоксиникотинового альдегида 1 из никотиновой кислоты 2 [3]. Способ включает несколько химических стадий и промежуточное образование нескольких веществ, из которых два - 3-трихлорметилпиридин 3 и 2-метокси-5бис(метокси)метилпиридин 4 - выделяются в чистом виде. По данному способу исходную
никотиновую кислоту 2 сначала подвергают реакции с пентахлоридом фосфора с образованием гидрохлорида 3-трихлорметилпиридина, который затем превращают в свободный
3-трихлорметилпиридин 3 в результате реакции с раствором гидроксида натрия. Выход 3трихлорметилпиридина 3 составляет 64 %. Далее 3-трихлорметилпиридин 3 реагирует с
метоксидом натрия в метаноле с образованием с выходом 73 % диметилацеталя 4. На последнем этапе синтеза диметилацеталь 4 гидролизуют концентрированной соляной кислотой в тетрагидрофуране до целевого 6-метоксиникотинового альдегида 1. Выход на последней стадии в работе [3] не указан, однако, даже если предположить, что он количественный, то по данному способу общий выход альдегида 1 из никотиновой кислоты 2 не
может превышать 47 %.
Основным недостатком данного способа [3] является низкий общий выход целевого
соединения 1. Вторым недостатком способа [3] является сложность процесса получения
нужного альдегида 1. Это обусловлено необходимостью выделения промежуточных соединений 3 и 4 из реакционных смесей в чистом виде. Для этого выделения используются
такие процессы, как экстракция реакционной смеси органическими растворителями, сушка экстрактов безводным сульфатом магния и очистка соединений 3 и 4 методом фракционной перегонки в вакууме. К недостаткам обсуждаемого способа следует отнести также
необходимость применения большого количества пентахлорида фосфора на стадии превращения никотиновой кислоты 2 в 3-трихлорметилпиридин 3. Данный реагент используется как для превращения никотиновой кислоты в хлорангидрид, так и для последующего
перевода хлорангидрида в трихлорпроизводное 3.
1. SOCl2
2. PCl3, Cl2
COOH
3. Na2CO3
89%
N
2
CHO
CCl3 1. NaOH, MeOH
2. HCl
78,5%
MeO
N
3
N
1
Известен еще один способ получения 6-метоксиникотинового альдегида 1 из никотиновой кислоты 5 [1] (прототип). По нему исходная никотиновая кислота 2 на первой стадии реагирует с тионилхлоридом с образованием гидрохлорида хлорангидрида никотиновой кислоты, который далее без выделения подвергается взаимодействию с трихлоридом
фосфора и хлором (данные вещества в реакционной смеси реагируют с образованием пентахлорида фосфора) с образованием гидрохлорида 3-трихлорпиридина. Последний непо2
BY 8492 C1 2006.10.30
средственно в реакционной смеси в результате нейтрализации карбонатом натрия превращается в свободный 3-трихлорметилпиридин 3, который выделяется в чистом виде.
Выход соединения 3 из никотиновой кислоты 2 по способу [1] составляет 89 %. Далее соединение 3 подвергают реакции с гидроксидом натрия в метаноле и образовавшийся при
этом диметилацеталь 4 без выделения из реакционной смеси гидролизуют соляной кислотой до целевого альдегида 1. Выход соединения 1 из 3-трихлорпиридина 3 по данным патента [1] составляет 78,5 %, а общий из никотиновой кислоты 2-70 %.
Основным недостатком способа-прототипа [1] является сложность процесса получения нужного альдегида 1. Это обусловлено необходимостью выделения промежуточного
вещества 3 в чистом виде. Для такого выделения, как и в способе [3], используются экстракция реакционной смеси органическими растворителями, сушка экстракта безводным
сульфатом магния и очистка соединения 3 методом фракционной перегонки в вакууме.
Задача изобретения - упрощение процесса получения 6-метоксиникотинового альдегида 1 и увеличение его выхода.
Она достигается заявляемым способом получения 6-метоксиникотинового альдегида
1. По данному способу вначале при действии на исходную никотиновую кислоту 2 хлорирующих агентов, истользуемых обычно для получения хлорангидридов, образуется хлорангидрид никотиновой кислоты в виде гидрохлорида, который далее непосредственно в
реакционной смеси подвергается взаимодействию с пентахлоридом фосфора до гидрохлорида 3-трихлорпиридина. Последнее вещество без выделения и очистки реагирует с раствором щелочи в метаноле и полученный диметилацеталь 6-метоксиникотинового альдегида 4 без выделения из реакционной смеси гидролизуется раствором кислоты с
образованием целевого альдегида 1, который выделяется обычными методами.
По заявляемому способу в качестве хлорирующих агентов на первой стадии для перевода никотиновой кислоты в гидрохлорид хлорангидрида никотиновой кислоты могут
быть использованы тионилхлорид, сульфурилхлорид, пентахлорид фосфора, трихлорид
фосфора, оксалилхлорид, фосген и другие хлорирующие агенты, применяемые для синтеза хлорангидридов кислот. В качестве щелочей при метанолизе гидрохлорида 3-трихлорпиридина по заявляемому способу могут использоваться гидроксид натрия, гидроксид
калия или другие растворимые щелочи. Для кислого гидролиза диметилацеталя 4 могут
быть применены различные сильные неорганические кислоты, например соляная.
1. SOCl2
2. PCl5
COOH 3. MeOH, OH
4. H+
CHO
70-80%
MeO
N
2
N
1
По заявляемому методу целевой 6-метоксиникотиновый альдегид 1 получается с высоким выходом. Его основное отличие от прототипа состоит в том, что все процессы получения 6-метоксиникотинового альдегида из никотиновой кислоты проводят без выделения и очистки промежуточно образующихся веществ. Это стало возможным в результате
того, что в заявляемом способе в реакцию метанолиза вводится не свободный 3трихлорметилпиридин, а его гидрохлорид, который сразу получается в результате последовательного взаимодействия никотиновой кислоты с хлорирующим агентом и пентахлоридом фосфора. Это дает возможность по заявляемому способу не выделять из реакционной смеси 3-трихлорметилпиридин 3, а сразу вводить его в реакцию метанолиза в
присутствии щелочей и, тем самым, во-первых, значительно упростить процесс получения
6-метоксиникотинового альдегида 1 и, во-вторых, избежать дополнительного применения
по сравнению со способом-прототипом [1] органических растворителей и осушителей.
3
BY 8492 C1 2006.10.30
Для лучшего понимания сущности данного изобретения приводится следующий пример. Однако возможности применения заявляемого способа получения 6-метоксиникотинового альдегида 1 этим примером не ограничиваются.
Пример.
К 120 мл тионилхлорида добавляют порциями в течение 10 мин 62,5 г (0,5 моль) никотиновой кислоты 2. Полученную смесь нагревают при 50-55 °С в течение 20 мин, затем
температуру поднимают до 100-110 °С и тионилхлорид отгоняют сначала при обычном
давлении, затем в вакууме. К остатку добавляют 104,0 г пентахлорида фосфора и реакционную смесь выдерживают при 143-148 °С в течение 1 ч. Затем из реакционной смеси при
нормальном давлении отгоняют оксихлорид фосфора. К полученному темно-красному
маслообразному остатку добавляют гептан и смесь перемешивают при нагревании в течение 1 ч. Гептановый слой удаляют, остаток растворяют в 60 мл метанола. Полученную
смесь прибавляют при перемешивании к кипящему раствору 100 г гидроксида натрия в
450 мл метанола в течение 35 мин. Смесь перемешивают при нагревании в течение 6 ч,
после чего добавляют дополнительно 10 г гидроксида натрия и перемешивают при нагревании еще в течение 12 ч. Затем к реакционной смеси добавляют 90 мл 24 %-ной соляной
кислоты и оставляют на двое суток при температуре 12-14 °С. Осадок отфильтровывают,
из полученного раствора отгоняют метанол, после чего к смеси добавляют 50 мл 24 %-ной
соляной кислоты и выдерживают при комнатной температуре в течение 1,5 ч. Соляную
кислоту нейтрализуют добавлением водного раствора гидроксида натрия, после чего реакционную смесь разбавляют водой и трижды экстрагируют метиленхлоридом. Органический слой промывают водой и сушат безводным сульфатом магния. Метиленхлорид отгоняют на роторном испарителе. Получают 43,0 г (0,36 моль) альдегида 1. Выход 72 %. Т.
пл. 47-49 °С (гексан), лит. т. пл. 47-49 °С [1], 43-44 °С [3]. ИК спектр (КВr, см-1) 1700
(С = О). Спектр ПМР ((CD3)2SO, δ, м.д.) : 3,98 (3Н, ОМе), 7,00 (1Н, д, J 9 Гц, С5-Н), 8,12
(1Н, дд, J1 9 Гц, J2 2,5 Гц, С4-Н), 8,78 (1H, д, J 2,5 Гц, С2-Н), 9,98 (1H, с, СНО).
Источники информации:
1. Патент США 4990622 (прототип).
2. Yamamoto I., Casida J.E. Nicotinoid Insecticides and the Nicotinic Acetylcholine Receptor. - Tokyo: Springer-Verlag, 1999. - Р. 300.
3. Dainter R.S., Jackson Т., Omar A.H.H., Suschitzky H., Wakefield B.J., Hughes N., Nelson A.J., Varvounis G. Transformations of trichloromethyl groups during reactions of 3-trichloromethylpyridines with methoxide // J. Chem. Soc. Perkin Trans. I. - 1989. - No 2. - P. 283-287.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
81 Кб
Теги
by8492, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа