close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10159

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 10159
(13) C1
(19)
(46) 2007.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
C 07C 249/00
C 07C 239/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
РЕАГЕНТ ДЛЯ ЭТОКСИИМИНИРОВАНИЯ
ЦИКЛОГЕКСАНОВЫХ β-ТРИКЕТОНОВ
(54)
(21) Номер заявки: a 20050700
(22) 2005.07.12
(43) 2007.04.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт биоорганической химии Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Рубинов Дмитрий Брониславович; Желдакова Татьяна Анатольевна; Рубинова Ирина Леоновна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) US 4617050, 1986.
JP 53-46904, 1978.
EP 0169521 A2, 1986.
RU 2126790 C1, 1999.
US 5824804 A, 1998.
BY 10159 C1 2007.12.30
(57)
Реагент для этоксииминирования циклогексановых β-трикетонов, представляющий
собой водно-этанольный раствор этоксиамина, полученный путем взаимодействия
N-этоксифталимида с гидроксиламином в среде этанол-вода с последующей отгонкой
из реакционной смеси при температуре не выше 50ºС.
Изобретение относится к области органической химии, в частности к усовершенствованному реагенту для этоксииминирования 2-ацилциклогексан-1,3-дионов, а именно водно-спиртовому раствору этилоксиамина 1.
Простые эфиры оксимных производных по ацильной группе боковой цепи циклогексановых β-трикетонов 2 составляют класс активных ингредиентов современных противозлаковых гербицидных препаратов [1], многие из которых несут этилоксииминную
группировку, например тралкоксидим 3 и др.
NOR1
O
O
NOEt
R2
R
EtONH2
O
O
1
2
3
BY 10159 C1 2007.12.30
R = Н, алкил, алкенил, алкоксикарбонил,
(замещ.)арил, гетероцикл…
R1 = алкил, алкенил, алкенил
R2 = алкил, арил.
Известно, что этоксиимины типа 2 (R1 = Et) могут быть получены этоксииминированием соответствующих 2-ацилциклогексан-1,3-дионов 4 (схема 1) под действием этилоксиамина 1 в среде органического растворителя, предпочтительно абсолютного
этилового спирта [2] (прототип).
Схема 1
O
O
O
NOEt
EtONH2
1
.
O
X
4
O
X
абс. EtOH
∼ 40−85 %
2
X = NH2, NO2, CN, МеСО, галоген и др.
Этилоксиамин 1 при этом получают в реакционноспособной форме, высвобождая его
из продажного либо синтезированного солянокислого этилоксиамина 5 действием щелочи
(схема 2).
Схема 2
EtONH2
. HCl
EtONH2 + NaCl + H2O .
+ NaOH
1
5
Эта химическая реакция привносит в реакционную среду неорганические продукты воду и хлористый натрий. От последнего по завершении реакции этоксииминирования
следует избавляться с помощью специальных методических приемов, таких как замена
спирта хлористым метиленом, неоднократная промывка водой, высушивание и удаление
растворителя в вакууме. Это вызывает усложнение процесса выделения и очистки целевого продукта этоксииминирования и снижение его выхода (максимальный выход 85 %).
Основным недостатком прототипа является необходимость приготовления реагента
для этоксииминирования путем его высвобождения из солянокислой соли действием щелочи, что осложняет в дальнейшем процедуру выделения и очистки продуктов этоксииминирования типа 2.
Задача изобретения - улучшение технологичности процесса посредством упрощения
методики этоксииминирования и повышения выхода целевого продукта за счет создания
реагента, исключающего высвобождение этилоксиамина 1 в реакционноспособной форме
из солянокислой соли 5 действием щелочи. Эта цель достигается заявляемым реагентом
для этоксииминирования, а именно водно-спиртовым раствором этилоксиамина 1.
Основное отличие заявляемого реагента от прототипа состоит в том, что для реакции
этоксииминирования используют не смесь гидрохлорида этилоксиамина 5 со щелочью в
растворе абсолютного этанола, а водно-спиртовой раствор этилоксиамина 1, полученный
путем взаимодействия N-этоксифталимида с гидроксиламином в среде этанол-вода с последующей отгонкой из реакционной смеси при температуре не выше 50 °С.
2
BY 10159 C1 2007.12.30
О-замещенные производные гидроксиламина типа 1 получают (схема 3) [3, 4] при
взаимодействии соответствующим образом N-замещенного оксифталимида 7 с гидроксиламином NH2OH с последующей обработкой продукта соляной кислотой для превращения
образующегося алкоксиамина 1 в кристаллический гидрохлорид 5 с целью выделения,
очистки и устойчивого хранения [4].
Схема 3
O
O
1) основание
NH2OH
NOEt
NOH
2) EtBr
NH2OEt + 6
85%
1
85%
O
6
HCl
O
7
NH2OEt
5
.
.
HCl
Для получения заявляемого реагента используют продажный N-гидроксифталимид 6.
Его превращают в натриевую соль 8 (схема 4), которая далее подвергается этилированию
действием этилбромида. Полученный N-этилоксифталимид 7 растворяют в этиловом
спирте и обрабатывают водным раствором гидроксиламина, который берется с 10 %-ным
избытком. В результате соединение 7 теряет фталильную защитную функцию с образованием целевого этилоксиамина 1 и рециклизуемой натриевой соли N-гидроксифталимида 8.
Схема 4
O
NOH
O
O
NaOH
NONa
EtBr
NOEt
NH2OH
NH2OEt + 8 .
1
6
O
8
O
7
O
После осуществления последовательности этих превращений этилоксиамин 1 отгоняется из реакционной смеси при пониженном давлении и температуре не выше 50 °С вместе с растворителем (спирт-вода). Полученный водно-спиртовой раствор содержит
этилоксиамин 1 в аминной форме и используется непосредственно для проведения этоксииминирования и в качестве реагента, и в качестве растворителя, обеспечивая высокие
(не ниже 90 %) выходы целевого продукта. Этот раствор не требует никакой дальнейшей
обработки, его титруют для определения содержания этилоксиамина 1 и сразу используют
для этоксииминирования. Образующаяся при гидроксиаминолизе натриевая соль
N-гидроксифталимида 8 в количестве примерно 80-85 % возвращается в цикл на стадию
алкилирования и вновь используется для синтеза этилоксиамина 1.
Полученный спиртовой раствор этилоксиамина 1 относительно устойчив и может успешно использоваться в течение нескольких недель при условии хранения в холодильнике. Для технологических целей реагент можно хранить в форме кристаллического
N-этилоксифталимида 7, из которого получать этилоксиамин 1 по мере необходимости.
Таким образом, выделение и непосредственное использование этилоксиамина 1 в виде
водно-спиртового раствора позволяет упростить как процесс получения реагента, так и
процесс этоксииминирования за счет отсутствия стадий обработки соляной кислотой и
щелочью соответственно, а также сопутствующих им технологических операций кристаллизации, промывки, упаривания, ведущих к снижению выхода целевых продуктов.
3
BY 10159 C1 2007.12.30
Ниже приводятся примеры получения заявляемого реагента (пример 1) и использования его по назначению (пример 2), которые иллюстрируют сущность изобретения, не ограничивая его объем.
Пример 1.
Получение спиртового раствора этилоксиамина 1. В литровую трехгорлую колбу,
снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещали
163,0 г (1 мол) N-гидроксифталимида 6 и 500 мл этилового спирта. При перемешивании и
температуре 5-10 °С к реакционной смеси прикапывали раствор 4,0 г (0,1 мол) едкого натра в 10 мл воды. Перемешивание продолжали 30 мин, полученные кристаллы натриевой
соли 8 в виде объемного осадка красного цвета отфильтровывали и сушили в вакууме,
приливали 105 мл (1,4 мол) бромистого этила. Реакционную смесь нагревали при температуре 65-70 °С в течение 5-6 ч до изменения цвета с красного на желтый, после чего реакционную смесь выливали в 2 л холодной воды, помещали в холодильник и оставляли
стоять в течение 2 ч при 4 °С. Полученные кристаллы отфильтровали, промыли холодной
водой (500 мл, 4 °С), сушили на воздухе. Получили 164 г (86 %) N-этоксифталимида 7,
т.пл. 85-86 °С.
В пол-литровую круглодонную колбу помещали 45 г (0,24 мол) N-этоксифталимида 7
и 100 мл этанола. При перемешивании с помощью магнитной мешалки с подогревом
смесь нагревали до растворения N-этоксифталимида (50 °С), прибавляли раствор гидроксиламина, приготовленный из 18 г (0,26 мол) гидроксиламина солянокислого в 25 мл воды и 20 мл 25 %-ного водного аммиака. Перемешивание продолжали полчаса, после чего
из колбы отгоняли при пониженном давлении и температуре не выше 50 °С. Получено 132
мл спиртового раствора этилоксиамина 1. К остатку в колбе добавляли 20 мл уксусной
кислоты, нагревали до растворения и оставляли на 4 ч при температуре 4 °С (в холодильнике). Выпавшие кристаллы отфильтровывали, промывали на фильтре холодной водой (50
мл, 4 °С), сушили при температуре 90 °С. Получили 32 г (81 %) N-гидроксифталимида 6.
Содержание этилоксиамина в отгоне определяли титрованием с использованием индикатора тимолового синего, приготовленного из 10 мг индикатора и смеси 2 мл этанола с
8 мл воды. На титрование 1 мл полученного раствора этилоксиамина 1 в водном этаноле
израсходовано 15,2 мл 0,1 н соляной кислоты, что соответствует 1,52 М раствору этилоксиамина и выходу 83 %.
Пример 2.
В круглодонную колбу помещают 100 г (0,35 мол) трикетона 4 и добавляют 408 мл
1,03 М водно-спиртового раствора, содержащего 0,42 мол этилоксиамина 1. Реакционную
смесь перемешивают 3-4 ч при температуре 40 °С. Затем добавляют 40 мл холодной (1012 °С) воды и продолжают перемешивание 1 ч при температуре 0-5 °С. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают на фильтре 30 мл 70 %-ного спирта, охлажденного
до 4 °С. Сушат в вакууме. Получают 103 г (90 %) 2-(1-этоксииминопропил)-5-(2,4,6триметилфенил)-циклогексан-1,3-диона 3, т.пл. 103-105 °С (из этанола). Спектр ЯМР 1Н,
δ, м.д.; J, Гц: 1,20 т (3Н, СН3СН2С, J 7,7), 1,34 т (3Н, СН3СН2О, J 6,8), 2,25 с (3Н, 4'-СН3С6Н2), 2,38 с (6Н, 2',6'-(СН3)2-С6Н2), 2,54 м (2Н, 6-СН2), 2,96 м (2Н, СH3СН2C), 3,07 ушир. т
(1Н, 4-СНА, J 15,0), 3,23 ушир. т (1Н, 4-CHB, J 13,7), 3,80 м (1H, 5-СН), 4,12 кв, (2Н, СН2О),
6,85 с (2Н, С6Н2), 15,07 с (1H, ОН). Найдено, %: С 73,07; Н 8,37, N 4,18. [M+] 329.
C20H27NO3. Вычислено, %: С 72,92; Н 8,26, N 4,25.
После осуществления этоксииминирования реакционную смесь разбавляют водой.
При этом образовавшийся целевой продукт 3, мало растворимый в водно-спиртовой среде, выпадает из реакционной смеси в виде кристаллов. Таким образом, процедура проведения этоксииминирования сильно упрощается и сводится к простому смешению
заявляемого реагента с трикетоном 4 и отделению выкристаллизовавшегося через некоторое время продукта 3 фильтрованием. Никаких других процедур для выделения и очистки
4
BY 10159 C1 2007.12.30
этоксиимина 3 не требуется, выход его повышается до 90 %, а чистота по данным Н1-ЯМР
спектроскопии оценивается не ниже 95 %.
Источники информации:
1. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология, применение. - М.: Химия, 1987. 712 с.
2. Патент Австралии 556148, МПК A 01N 47/40, 1986 (прототип).
3. Rougny A., Daudon M. Utilisation d'imides N-hydroxyles pour la synthese d'alkoxylamines primaries // Bull. Soc. Chim. France. - 1976. - № 5-6. - P. 833-838.
4. Патент Японии 7846904, МПК С 07С 83/02, 1978.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
86 Кб
Теги
by10159, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа