Способ получения 1-оксаспиро(2, )алканов

(71) Днепропетровский государственный университет им, 300-летия Воссоединения Украины с Россией(56) Епйо А Яа 1 йо М Уас 1 а 3 РцяМяаО. Л. РегасЫ ОхЫаг,1 опя о 2 А 1 усус 11 с 1)пяагцгасей НуйгосагЬопя. 11ОхЫадоп ог Мегпу 1 епесус 1 орепгапеапй Мегпу 1 епесус 1 ойехапе Ъу огяапсРегасЫя - Хдрроп Ка 8 а 1 ц 2 аяяЬ 1,1964, ч. 85, В 11, р, 797-801.(54) СПОСОЬ ПОЛУЧЕНИЯ 1-0 КСАСПИРО 2, п АЛКАНОВ Изобретение относится к областиэпоксидных соединении, в частности кусовершенствованному способу получения 1-оксаспиро 2,п )алканов, которыешироко используют в качестве полупродуктов в синтезах физиологически активных соединений, проявляющих болеутоляющее и антиконвульсивное действие,Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта, повышениеуниверсальности способа.П р и м е р 1 (таблица, опыт 1),В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром икапельиой воронкой, загружают 1,00 г Тв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07 НРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 1)5 С 07 П 301/14, 303/06(57) Изобретение касается эпоксидовв частности получения 1-оксаспиро(2,а)алканов - полупродуктов для синтезаактивных веществ, болеутоляюпего иантиконвульсивного действия. Цель -обеспечение универсальности способа иповышение выхода целевого продукта,Процесс ведут эпоксидированием метиленциклоалкана с помощью 35-503-ногораствора надуксусной кислоты в присутствии безводного карбоната натрия приих молярном соотношении 1:(1, 1-1,5)::(1,25- 1,75) и 20-50 С в среде дихлор- .этана. Целевой продукт выделяют с выходом до 972 против 62 Х в известномслучае. Способ обеспечивает получениеэпоксидов, которые не могут быть получены известным путем. 1 табл.(0,0147 моль) метиленциклобутана в ( 15 мл хлористого метилена и 2,75 г в измельченного безводного карбоната ( натрия. К охлажленной до 15 С реакционной смеси добавляют по каплям, 3,34 г (0,0220 моль) 507-ной водной надуксусной кислоты, температуру поддерживают в интервале 19-20 С (охлаждение ледяной водой) при перемешивании до завершения реакции (по данным ГЖХ). аердую фазу отфильтровывают, промьва-ют хлористым метиленом, для нейтрализации остатков надкислоты Фильтрат обрабатывают насыщенным раствором кар- боната натрия, водный слой высушивают прокаленным сульфатом магния, эпоксипперегоняют после удаления растворителя, Выход 0,57 г (457). Т.кип, 1-оксаспиро 2,3 гексана (1) 92 С, п.- 1,4210,ИК-спектр, см : 3033, 3000, 893, .813,П р и м е р 2, (опыт 4).К 2,00 г (0,0244 моль) метиленциклопентана в 30 мл хлористого метилена 10добавляют 3,23 г (0,0268 моль) 507-ного водного раствора надуксусной кислоты при перемешивании и 20 С. По данвным ГБХ,реакция заканчивается в течение 1 ч. После обработки получают 151,46 г (617) 1-оксаспиро 2,41 гептана(11). Т,кип. 116- 118 С;= 1,43 15,ИК-спектр, см : 3015, 885, 835,П р и м е р 3, (опыт 6).К О, 70 г (0,0085 моль) метиленциклопентана в 10 мп хлористого метиленаи О, 16 г (0,0020 моль) измельченногоацетата натрия прикалывают 1,57 г(0,0094 моль) 45 Х-ного водного раствора надуксусной кислоты.при перемеижвании и 18-20 вС. Реакцию продолжают в течение 1 ч. Реакционную смесьобрабатывают насыщенным растворомкарбоната натрия, водный слой высушивают прокаленным сульфатом магния, 30растворитель удаляют, Выделенный оксидат (выход 0,49 г, 587) не содержитцелевой продукт и является смесьюпродуктов деструкции и перегруппировкиэпоксиметиленциклопентана, 35И р и м е р 4 (опыт 7).К 0,72 г (0,0087 моль) метиленциклопентана в 10 мл хлористого метиленаи 4,35 г (0,0152 моль) измельченногокристаллогидрата карбоната натриядобавляют 2,.19 г (0,0130 моль) 45 Х-нойводной надуксусной кислоты при перемешивании, поддерживают температуру18-20 ОС. Реакцию заканчивают через1 ч. Остатки кислоты в реакционнойсмеси нейтрализуют насыщенным раствором карбоната натрия, водный слой промывают неоднократно хлористым метиленом. После высушивания органическогослоя прокаленным сульфатом магния иудаления растворителя выход продуктаокисления составляет 0,52 г (62 Х),Оксидат содержит 8 Х целевого продукта(эпоксида) и 92 Х продуктов его перегруппировки и раскрытия (данные ГНК),Практический выход эпоксида 57ПМР-спектр (м,д.) оксидата; 7,49,524 5 е 52 ь 4 у 04 в 342 в 3114 1382,22. Пример 5 (о и ы т 8),Метиленциклогексан (3,00 г,0,0313 моль) в 30 мл хлористого мети., лена ив присутствии 5,35 г (0,0505 моль)безводного карбо,;ата натрия окисляют7,93 г (004 Ь моль) 45 Х-нои воднойнадуксусной кислотой, температуру реакционной смеси поддерживают 25-27 вСдо окончания эпоксидирования (7,5 ч),Выход 1-оксаспиро 2,5 1 октана (111),после обычной обработки 2,56 г (737),т.кип. 54,5-56,0 С (29 мм рт.ст,);и = 1,4472.ИК-спектр, см : 3013, 866, 820,П р и м е р 6 (опыт 10),Эпоксидирование метиленциклогептана проведено по приведенной методикес использованием 4,00 г (0,0360 моль)алкена в 40 мл хлористого метилена,4,77 г (0,0450 моль) безводного карбоната натрия и 5,84 г (0,0396 моль)50 Х-ного водного раствора надуксуснойкислоты при 25 С в течение 16 ч. Выход 1-оксаспиро 2,7 нонана (1 Ч)4,40 г (97 Х), т.кип. 78-80 С(38 мм рт,ст.) п = 1,4601,ИК-спектр, см : 3050, 3000, 866,832,П р и м е р 7 (опыт 18),Эпоксидирование метиленциклододекана проводят по приведенной методике, исходя из 3,60 г (0,0200 моль) алкена в 36 мл хлористого метилена,3,71 г (0350 моль) безводного карбоната натрия и 9, 12 г (0,0300 моль)25 Х-ной водной надуксусной кислотыпри 25 С, Черезсут.выделенный ок.всидат содержит 12 Х исходного олефина(данные ГЖХ), эпоксид очищен хроматографированием на колонке с силикагелем 100(160 (элюент - эфир-гексан,1;15). Выход эпоксида метиленциклододекана (Ч) после перегонки 2,54 г(60 Х), т,кип. 136 С (15 мм рт,ст,),тРО= 1,4833,ИК-спектр; см : 3030, 890, 840. П р и м е р 8 (опыт 17).Эпоксидирование 10, 00 г (О, 0556 моль), метиленциклододекана проводят по приведенной методике из 12,68 г (0,0834 моль) 5 ОХ-ной водной надуксусной кислоты в присутствии 10,31 г (0,0972 моль) безводного карбоната натрия в течение 10 сут. После обра" ботки, очистки и перегонки выделяют 8,17 г (75 Х) эпоксида и 0,87 г (8 Х) ,исходного олефина. Очищенный 1-окса5 164 спиро 2, 11 тетрадекан (Ч) имеет т,кип, 169-170 С (39 мм рт.ст,),11 редлагаемыи способ позволяет повысить выход целевого продукта в случае метиленциклогексана с 62 до 97%. Эпоксид метиленциклогептана получают после обработки и перегонки с почти количественным выходом (97,98%) (таблица, опыты 10 и 12), тогда как по известной методике он вообще не выделен, т,е. выход 0%, Эпоксид метилеициклододекана (опыт 17) по данным ГЖХ-анализа имеет выход 92%, после очистки - 75%. Зпоксид метиленциклобутана по известному методу не образуется вообще. В условиях предлагаемого способа его выход достигает 100% (данные Г)(Х) однако в связи с высокой летучестью эпоксида при обработке практический выход снижается до 45% (опыт 1). Выход эпоксиметиленциклопентана по известной методике снижается за счет образования продуктов перегруппировки. В условиях предлагаемого способа выход эпоксида близок к количественному - 93-100% (данные 3540 6ГЖХ), но при обработке в связи с высокой летучестью эпоксида снижаетсядо 61% (опыты 3 - 5).Кроме того, предлагаемый способ 5является универсальным, т.е. позволяетполучить целый ряд эпоксидов, которыене могут быть получены известнымспособом,10Формула изобретенияСпособ получения 1-оксаспиро 12,палканов эпоксидированием соответствующего метиленциклоалкана надуксуснойкислотой в органическом растворителес последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения выхода целевого продукта, повышения универсальО ности способа, метиленциклоалканыэпоксидируют 35-50%-ным растворомводной надуксусной кислоты в присутствии безводного карбоната натрия примолярном соотношении олефина, надук 5 сусной кислоты и карбоната натрия1:(1,1-1,5):(1,25-1,75) при 20-50 Св среде дихлорметана,0 Опыт Эпоксид Концент- Т С Продолрация хительНУК, 2 ность,ч Практи- ческий Содерхание Растворитель Соотношение олефин:НУК выходзпокси"да, 2 исходногоолефина, 2Этилацетат Этилацетат И р и м е ч а н и е. В качестве основной добавки используют ацетат натрия(опыт б), кристаллогидрат карбоната натрия (опыт 7) безводный карбонат натрия (остальные опыты). В опытах 11,13-16 и 19-22 выделение зпоксидированного продукта не проводят,1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ,22 1 11 11 1 П 1 Ч 1 Ч 1 Ч 1 Ч 1 Ч 1 Ч ч Ч Ч Ч 1;15 1:1,51: 1,51:1,1 1:1,5 1:1,5 1:1,1 1;1,5 1:1 1 1:1 1;1,5 1: 1,5 1:1 1:1 1:1 1:1 50 3545 50 45 45 45 45 50 50 50 50 5 5 5 5 50 25 5 5 5 5 20 20 20 20 го 20 20 25 25 25 25 25 30 40 45 50 25 25 40 45 50 55 4,0 4,0 0,5 1,0 1,о 1,0 1,0 7,5 7,5 16,0 3,0 5,0 2,0 2,0 2,0 20 1 О сут 13 сут 2,0 2,0 2,0 2,0 0 45 0 30 7 60 2 61 0 59 0 0 0 5 2 73 3 80 0 97 350 98 393229238 75 12 60 6056ж 3632