Способ получения 3-карбоксикумаринов

СООЭ СОВЕТСКИХОЗИУУТЭепеиРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ ЕЕТСЬСИСИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к, (НО 1 ОН(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт биоорганической химии им. М.М.Шемякина(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-КАРБОКСИКУМАРИНОВ общей формулы где 9 и 9 - атом водорода или галогегна, гидрокси- или алкокси-группа или Й и Й вместе с соседними атомами ,углерода образуют незамещенное или замещенное атомом галогена бензольное кольцо,с использованием ароматического ок" сиальдегида, растворителя и конден 801145020 4(51) С 07 0 311 12 С 07 0 311/16 сирующего средства, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, расширения ассортимента целевых продуктови интенсификации процесса, соответствующий ароматический оксиальдегидобщей формулы где й и й имеют указанные значения,тподвергают взаимодействию с 2,2-диметил,6-диоксо,3-диоксаном фор- мулы в присутствии воды в качестве растворителя и щелочного агента в качестве конденсирующего средства, взятого в количестве 0,025-0,25 моль на1 моль любого исходного соединения.Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 3-карбоксикумаринов общей формулы: СООН сор(и) фх ОН где 9.и 9 имеют указ поцвергают взаимодей диметил,6-диоксо(кислота Мельдрума) анные значенияствию с 2,2,3-диоксаномформулы О)Нь0 где 8 и Й - атом водорода или гало- гена гидрокси- или алкокси-группафф 10 иги Й и И вместе с соседними атомами углерода образуют незамещенное или замещенное атомом галогена бензольное кольцо, которые применяются как полупродукты в синтезе кумаринов, использующихся.15 Ь парфюмерии, медицине и сельском- хозяйстве.Известен способ получения соедине. ния общей Формулы (1), где 8 и Й 2- атом водорода (кумарин-карбоновой20 кислоты), который заключается в том, что салициловый альдегид подвергают взаимодействию с малоновой кислотой в среде органического растворителя в присутствии ацетата анилина в качестве конденсирующего средства при 50- 85 С, Выходцелевого продукта 84,7- 99,7%. Время проведения процесса 8- 9 ч. В качестве органического растворителя используют хлористый метилен, Н-гексан, изопропиловый эфир, бензол, хлорбензол, дихлорэтан 1 ,Недостатками этого способа являются необходимость использования органического растворителя, токсичного 35 амина в качестве конденсирующего средства, а также проведение процесса при нагревании, Кроме того, этим способом получена только кумарин" 3-карбоновая кислота. 40Цель изобретения - упрощение технологии процесса, расширение ас тиментаелевых продуктов и интенсификация процесса.Поставленная цель достигается тем,4.5 что согласно способу получения 3- карбоксикумаринов, соответствующий ароматический оксиальдегид общей Фор- мулыд СНОп) в присутствии воды в качестве растворителя и щелочного агента в качестве конденсирующего средства, взятого в количестве 0,025-0,25 моль на 1 1 моль любого исходного соединения,В качестве щелочного агента используют гидроокись щелочного металла (например, едкого кали или едкого натра), соль угольной кислоты (например, карбонаты и бикарбонаты йатрия или калия), соль слабой органической кислоты (например, натриевые или калиевые соли уксусной или пропионовой кислот). Время реакции составляет 15-40 мин.Для проведения процесса в оптимальных условиях необходимо, чтобы мольное соотношение соединения общей формулы П, формулы Ш и щелочного агента было равно 1: 1:0,025-0,25 соответственно. Отклонение соотношения соединений Формулы П и Й от эквимолярного нецелесообразно, так как это приводит к дополнительным расходам исходных веществ (а следо" вательно, и к необходимости дополнительной очистки целевых продуктов), Снижение количества используемого щелочного агента менее. чем 0,025 моля/моль реагента приводит наряду со значительным падением выхода (до 80-72%) к необходимости нагревания реакционной массы до 70"90 С, что нецелесообразно.Увеличение расхода щелочного агента выше 0,25 моля/моль реагента также приводит к снижению выхода целевого соединения за счет меньшей устойчивости оксиальдегидов в щелочной среде и связанной с этим необходимости проведения процесса в инертной атмосфере. К растворумоль реагента)рибавляют 12,2 гида и 14,4 гСмесь перемешиемпературе 30 мин.ильтровывают,.ушат. Получаютмарина с т.пл. Пример 1, 0 14 г (0,025 моль/ КОН в 100 мл воды п салицилового альдег кислоты Мельдрума. вают при комнатной т Выпавший осадок отф промывают водой и с 18,9 г 3-карбоксику 187-188 С (99,4%).3 1145П р и м е р 2. К раствору 1,0 гНаОН (0,25 моль/моль) в 100 мл водыприбавляют 12,2 г салицилового альдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума чсмЕсь перемешивают при комнатной температуре 15 мин, Фильтрацией выделяют18,93 г З-карбоксикумарина(99,Ц .П р и м е р 3, К раствору 0,86 г.Ма,СОЗ 10 Н,О (0,03 моль/моль) в100 мл воды прибавляю 12,2 г сали- ,10.цилового альдегида и 14,4 г кислотыМельдрума. Смесь перемешивают прикомнатной температуре 30 мин и отфильтровывают 18,9 г 3-карбоксикумарина (99,4%), 5П р и и е р 4. К раствору 3,3 гКСО (0,22 моль/моль) в 100 мл Водыприбавляют 12,2 г салицилового альдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума.Смесь перемешивают при 35 С 20 мин 20и отфильтровывают 18,95 г 3-карбоксикумарина (99,8%),П р и м е р 5К раствору 0,3 гМаНСО . (0,033.моль/моль) в 100 млВоды прибавляют 13 Г салицилового 25альдегида и 15,3 г кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают при 30 С25 мин и отфильтровывают 19,68 г3-карбоксикумарина (97,6%).П р и м е р б. К раствору 0,43 г;(0,032 моль/моль) йаОСОСН; ЗН,О в100 мл воды прибавляют 12,2 г салицилового альдегида н 14,4 г кислоты Мельдрума. Смесь перемешивают(00365 моль/моль) пропионата калияприбавляют 12,2 г салицилового альдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума,Смесь перемешивают при комнатнойтемпературе 30 мин и отфильтровывают18,75 г 3-карбоксикумарина (98,8%).П р и м е р 8. К раствору 0,2 г(0,054 моль/моль) КОН в 100 мл водыприбавляют 10 г 2-окси-метоксибензальдегида и 9,5 г кислоты Мельдрума.Смесь перемешивают при комнатной температуре 20 мин и отфильтровывают(0,25 моль/моль) Ма,СО,110 Н,О в100 мл воды прибавляют 10 г 2-окси-,554-метоксибензальдегида и 9,5 г кислоты Мельдрума. Смесь перемешиваютпри 28 фС 30 мин и отфильтровывают 020 414,15 г 3-карбокси-метоксикумарина (97,7%).П р н м е р 10. К раствору 0,6 г(0,044 моль/коль) йаОСОСН юЗН О в1.10 мл воды прибавляют 17,6 г 2-оксинафтальцегида и 14,4 г кислотыМельдрума. Смесь перемешиваютпри30 С 30-40 мин и отфильтровывают24 г З-карбокси,6-бензокумаринас т.пл. 229-230 С (97,6%);П р и м е р 11. К раствору 1,4 г ф(0,025 моль/моль) КОН в 100 мл водыприбавляют 17,6 г 2-оксннафтальдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума. Смесьперемешивают при комнатной температуре 40 мин и отфильтровывают 23,9 гЗ-карбокси,6-бензокумарина (97,4%),П р н м е р 12. К раствору О, 14 г(0,025 моль/моль) КОН в 100 мл водыприбавляют 21,7 г 2,4-диоксибромбензальдегида и 14,4 г кислотыМельдрума. Смесь перемешивают прикомнатной температуре 30 мин и продукт выделяют фильтрованием. Получают 26,2 г 7-окси-бром-карбокси"кумарина с т.разл. 270 С (99%).П р и м е р 13. К раствору 1,42 г(0,25 моль/моль) КОН в. 100 мл водыприбавляют 2 1,7 г 2,4-диоксиброкбензальдегида и 14,4 г кислотыМельдрума. месь перемешивают прикомнатной температуре 15-17 мин иотфильтровывают 26,28 г -оксибром-карбоксикумарина (99,3%).П р и м е р 14. К раствору 0,28 г(0,05 моль/моль) КОН в 100 мл водыприбавляют 20,3 г 2-окси-бромнафтальдегида и 14,4 г кислоты Мельдрума.Смесь перемешивают при 30 С 30-35 мини отфильтровывают 30, 15 г 3-карбокси 5,5-.(м-бромбензо)кумарина с т.разл.263 С.Как следует из приведенных примеров, выход 3-карбокснкумаринов вовсех случаях является количественными не зависит от природы заместителя висходном ароматическом альдегиде, идля достижения цели необходимо лишьналичие группировки орто-гидроксибензальдегида.Использование предлагаемого спосооа позволяет при сохранении количественного выхода целевых продуктовснизить температуру процесса с 85 Сдо комнатной, исключить применениетоксичных когденсируюШих аминов исократить длительность процесса с8-9 ч до 15-40 мнн,