Способ получения фторалкилсодержащих гидроксикетонов

Способ получения фторалкилсодержащих --гидроксикетонов общей формулы

где R^F CF₃, C₄F₉, H(CF₂)₄, C₆F₁₃,
путем взаимодействия сложного эфира полифторкарбоновой кислоты с ацетофеноном и тетрагидридоалюминатом лития и последующего выделения целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, смесь сложного эфира полифторкарбоновой кислоты и ацетофенона добавляют к гидриду лития, а затем к полученной реакционной массе добавляют тетрагидридоалюминат лития при молярном соотношении сложный эфир, гидрид лития и тетрагидридоалюминат лития, равном 1:(2-3):(0,4-0,5).

Изобретение относится к области органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения фторалкилсодержащих --гидроксикетонов общей формулы 1

где R^f= CF₃(a), C₄F₉(б), Н(CF₂)₄(в), C₆F₁₃(r), которые являются ценными интермедиатами для синтеза фторсодержащих , -енонов, a, -эпоксикетонов, a-бром-b--гидроксикетонов, --меркаптокетонов, -- аминокетонов, , -азиридинкетонов, a, -дибромкетонов, a-бром, a, -eнонов.
Известен способ получения фторалкилсодержащих b--гидроксикетонов формулы путем конденсации фторированных альдегидов с ацетофеноном при 40-50-часовом кипячении в ледяной уксусной кислоте. Восстановление сложных эфиров до фторированных альдегидов проводят под действием тетрагидридоалюмината лития при -70^oС в токе инертного газа (азот, аргон). Процесс очень трудоемок, включает несколько операций. Затраты времени на получение фторированного альдегида порядка 10ч.
Суммарно процесс получения фторалкилсодержащих --гидроксикетонов описывается схемой I

Общие затраты времени на получение фторалкилсодержащих --гидроксикетонов 1 из эфиров полифторкарбоновых кислот составляют 50-60 ч. Выходы целевых --гидроксикетонов 1 с учетом всех стадий составляют 43-54%
Недостатками способа-прототипа являются умеренный выход (43-54% по всем стадиям), необходимость использования труднодоступных фторированных альдегидов. Процесс очень трудоемок, включает несколько операций. Фторированные альдегиды представляют собой газы или летучие жидкости, которые легко полимеризуются в вязкие масла или твердые материалы, легко образуют гидраты при соприкосновении с влагой воздуха.
Целью изобретения является увеличение выхода целевых продуктов и упрощение способа.
Поставленная цель достигается предложенным способом получения фторалкилсодержащих --гидроксикетонов общей формулы 1 путем взаимодействия сложного эфира полифторкарбоновой кислоты с ацетофеноном, гидридом натрия и тетрагидридоалюминатом лития и последующего выделения целевого продукта, отличительной особенностью которого является то, что с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса смесь сложного эфира полифторкарбоновой кислоты и ацетофенона добавляют к гидриду лития, а затем к полученной реакционной массе добавляют тетрагидроалюминат лития, процесс ведут при молярном соотношении сложный эфир полифторкарбоновой кислоты:гидрид лития: тетрагидридоалюминат лития, равном 1:(2-3):(0,4-0,5). Процесс описывается схемой II

П р и м е р 1. (cоотношение сложный эфир: LiН:LiAlН₄=1:2:0,5).
К 6,42 г (0,8 моль) растертого гидрида лития, суспензированного в 150 мл абсолютного эфира прибавляют по каплям смесь 56,83 г (0,4 моль) этилового эфира трифторуксусной кислоты и 46,8 мл (0,4 моль) сухого ацетофенона. Перемешивают 15 ч, затем добавляют 7,8 г (0,2 моль) тетрагидридоалюмината лития и перемешивают еще три часа. После чего приливают 10 мл этилацетата и выливают массу на смесь льда и 30 мл концентрированной серной кислоты. Отделяют органический слой, а водный экстрагируют 100 мл эфира. Объединенные органические вытяжки осушают прокаленным сульфатом магния, отгоняют растворитель, остаток перекристаллизовывают из гексана, получают 65 г (74,5%) 1-фенил4,4,4-трифтор-3-гидроксибутан-1-она (1а).
П р и м е р 2. (Соотношение сложный эфир: LiH:LiAIH₄ 1:2:0,25).
Аналогично примеру 1 из 142 г (1,0 ммоль) этилового эфира трифторуксусной кислоты, 118 мл (1,0 моль) ацетофенона, 16,0 г (2,0 моль) гидрида натрия и 9,75 г (0,25 моль) тетрагидридоалюмината лития получают 100,3 г (46%) соединения 1а.
П р и м е р 3. (Соотношение сложный эфир:LiH:LiAIH₄=1:2:0.6).
Аналогично примеру 1 из 14 г (0,1 моль) этилового эфира трифторуксусной кислоты. 7,84 мл (0,1 моль) ацетофенона, 1,6 г (0,2 моль) гидрида лития и 2,34 г (0,06 ммоль) тетрагидридоалюмината лития получают 7,3 г (33,5%) соединения (1а).
П р и м е р 4. (Соотношение сложный эфир:LiН:LiAIН₄=1:2:0,4).
Аналогично примеру 1 из 56,83 г (0,4 моль) этилового эфира трифторуксусной кислоты, 46,8мл (0,4 моль) ацетофенона, 6,42 г (0,8 моль) гидрида лития и 6,24 г (0,16 моль) тетрагидридоалюмината лития получают 55,8 (63,7%) 1-фенил-4,4,4-трифтор-3-гидроксибутан-1-она (1а).
П р и м е р 5. (Соотношение сложный эфир:LiН:LiАIH₄=1:2:0.5).
Аналогично примеру 1 из 58,42 г (0,2 моль) этилового эфира перфторвалериановой кислоты, 23,4 мл (0,2 моль) ацетофенона, 3,21 г (0.4 моль)гидрида лития, 100мл октана и 3,9 г (0,1 моль)тетрагидридоалюмината лития получают 44,2 г (60%) 1-фенил-4,4,5,5,6,6,7,7-нонафтор-3-гидроксигептан1-она (1б).
П р и м е р 6. (Соотношение сложный эфир: LiH:LiAIH₄=1:2:0,5).
Аналогично примеру 1 из 147,2 г (0,4 моль) метилового эфира перфторэнантовой кислоты, 6,42 г (0,8моль) гидрида лития, 46,8 мл (0,4моль) ацетофенона, 150 мл октана и 7,8 г (0,2 моль) тетрагидридоалюмината лития получают 120 г (65%) 1-фенил-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-тридекафтор-3-гидроксинонан-1-она (1д).
П р и м е р 7. (Соотношение сложный эфир:LiН:LiAIН₄ 13:0.5).
Аналогично примеру 1 из 56,83 г(0,4 моль) этилового эфира трифторуксусной кислоты, 46,8 мл (0,4 моль)ацетофенона, 9,63 г (1,2моль) гидрида лития и 7,8 г (0,2 моль) тетрагидридоалюмината лития получают 45 г (50,8%) 1-фенил-4,4,4-трифтор-3-гидроксибутан-1-она (1а).
Сравнительные данные по суммарному выходу целевых продуктов по всем стадиям приведены в таблице.
Предлагаемый способ позволяет в среднем на 20-25% увеличить выход целевого продукта, избежать необходимости работы со склонными к полимеризации и гидратации фторированными альдегидами, проводить реакцию при 20^oС сократить время реакции в 2-3 раза (с 50-60 до 20-25 ч), упростить аппаратурное оформление процесса (так как нет необходимости проведения его а токе инертного газа при пониженной (-70^oС) температуре, а затем при кипячении).
Сущность изобретения: продукт формулы R_fCH(OH)CH₂C(=O)Ph, где R_f - СF₃, C₄F₉. Н(СF₂)₄, С₆F₁₃, выход 65-67%. Реагент 1: сложный эфир полифторкарбоновой кислоты. Реагент 2: ацетофенон. Условия реакции: гидрид лития, тетрагидридоалюминат натрия, молярное соотношение эфир: гидрид: тетрагидридоалюминат натрия -1:(2-3)(0,4-0,5). 1 табл.