Способ получения арилметилмалоновых кислот

Зависимый от патентаявлено 02.Х 1.1967 ( 1194355/23-4) Кл. 12 о, 14 МПК С 07 с 12 о. ФР Приоритет 26,Х 1.1966,К 60799 Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССРОпубликовано 04,11.1970, Бюллетень7 ДК 547.316.8.26.07 (088,8) Дата оп бликования описания 9 Л 1.1970 Авторыизобретения Иностранцы Зигфрид Шелер и Фритц Эндерманн(Федеративная Республика Германии Иностранная фирма Калле А, Г,(Федеративная Республика Германии)аявитель ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРИЛМЕТИЛМАЛОНОВЫХ КИСЛО Изобретение относится к способу получения малоновых кислот.Используемый в настоящее время способ получения арилметилмалоновых кислот из диэтилового эфира натриймалоновой кислоты и бензилхлорида с последующим омылением полученного диэтилового эфира бензальмалоновой кислоты едким кали имеет ряд существенных недостатков. Для его осуществления требуется абсолютный спирт и металлический 10 натрий. Поэтому необходимы меры предосторожности. Для выделения и очистки диэтилового эфира бензилмалоновой кислоты требуется перегонка в вакууме, которая также связана с затратами, Выход диэтилового эфира 15 бензилмалоновой кислоты по этому способу неудовлетворительный - от 45 до 55% теоретического, Омыление эфира до бензилмалоновой кислоты следует проводить в тщательно соблюдаемых условиях, чтобы образование 20 побочных продуктов было минимальным. Отделение неомыленного диэтилового эфира бензилмалоновой кислоты из подкисленной водной фазы трудоемко. Выход чистой бензилмалоновой кислоты на диэтиловый эфир по это му способу относительно низкий - 50 - 60% от теоретического, выход малоновой кислоты на диэтиловый эфир 25 - 300 о от теоретического. Для получения бензилмалоновой кислоты предлагалось омылять бензилциан или динитрил бензилмалоновой кислоты едким натром или восстанавливать диэтиловый эфир бензолмалоновой кислоты цинковой пылью в уксусной кислоте до диэтилового эфира бензилмалоновой кислоты и затем омылять последний едким кали. Этот способ такке требует значительных технических затрат, выход бензилмалоновой кислоты неудовлетворительный.Предложен способ получения арилметилмалоновых кислот, который состоит в том, что конденсируют малоновую кислоту с арилальдегидом, например бензальдегидом, в присутствии хлорида кислоты, например ацетилхлорида, после чего полученный продукт гидрируют до арилметилмалоновой кислоты. Гидрирование целесообразнее проводить при температуре 20 - 40 С и начальном давлении водорода 60 атлг каталитическпм путем.Целесообразная форма осуществления способа заключается в том, что дищелочную соль арилметиленмалоновой кислоты гидрируют в водном растворе в присутствии никелевого катализатора до дищелочной соли соответствующей арилметилмалоновой кислоты.Конденсация бензальдегида с малоновой кислотой до бензальмалоновой кислоты известна. Реакция обратима, так как образую 263494щаяся при конденсации вода остается в равновесии. По способу получения бензальмалоновой кислоты из бензальдегида и малоновойкислоты, описанному в литературе, выход продукта 40 - 60% от теоретического.Найдено, что конденсация ароматическихальдегидов с малоновой кислотой обеспечивает значительное повышение выхода бензальмалоновой кислоты без увеличения количества побочных продуктов, если конденсациюпроводить в низкокипящих хлоридах кислот,например в тионилхлориде или ацетилхлориде, которые связывают выделяющуюся приконденсации воду, образуя газообразный хлористый водород и соответствующую кислоту,В качестве хлорида кислоты предпочтительнееприменять ацетилхлорид. Выход, например,бензальмалоновой кислоты по этому способусоставляет 70 - 75% от теоретического, Выходзамещенных ар илметилмалоновой кислотынесколько ниже.Целесообразная форма проведения спосооасостоит в том, что 1 лоль малоновой кислотыи, по крайней мере, 1 логь ацетилхлоридареагируют, по крайней мере, с 1 лголь ароматического альдегида.Гидрирование до арилметилмалоновой кислоты протекает гладко и без образования побочных продуктов каталитическим путем собычно используемым в технике никелевымкатализатором или катализатором из благородного металла. При применении катализатора на основе никеля в качестве растворителя используют спирт, эфир, кетоны или циклический простой эфир, при использованиикатализатора из благородных металлов наоснове палладия или платины - преимущественно уксусную кислоту. Гидрирование даетхорошие результаты как при нормальнойтемпературе и нормальном давлении, так ипри повышенном давлении, однако, исходя изэкономии времени, целесообразнее использовать последний способ.Найдено также, что гидрирование моноили дищелочной соли арилметиленмалоновойкислоты протекает в водном растворе с никелевым катализатором, например никелемРенея, без образования побочных продуктов ипочти количественно, если процесс проводятпри 20 - 40 С и при повышенном давлении водорода в автоклаве,Для выделения свободной кислоты отделяют катализатор и прозрачный водный растворразмешивают в концентрированной солянойкислоте. Этот способ гидрирования, благодаря применению воды в качестве растворителяи простому выделениго арилметилмалоновойкислоты, экономичный и непродолжительный.Полученные по изобретению соединения являются важными промежуточными продуктами для получения термопроявляемых диазотипных материалов. Они могут быть использованы для синтеза ароматических аминокислот, а также в качестве гормонов для ростарастений,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 П р и м е р, В трехгорлую колбу емкостью 4 л, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, загружают смесь 1000 ч. (9,61 моль) технической мало- новой кислоты и 755 ч, (9,61 лголь) ацетилхлорида, после чего при 20 - 30 С и интенсивном размешивании прикапывают 1272 ч. (12 люль) бензальдегида. Через некоторое время реакция проходит со значительным выделением тепла и с интенсивным выделением хлористого водорода. Реакционное тепло сначала отводят при помощи наружного охлаждения, В процессе реакции подачу бензальдегида регулируют так, чтобы выделяющегося тепла было достаточно для слабого кипения ацетилхлорида. После внесения всего бензальдегида реакционную массу нагревают еще 20 - 30 яин на водяной бане, размешивая, с обратным холодильником. Получают прозрачный желто-коричневый раствор, из которого по прошествии некоторого времени выкристаллизовывается основное количество продукта. После охлаждения до комнатной температуры при размешивании прибавляют 650 ч. метиленхлорида; выпавший светло-желтый технический продукт отфильтровывают и на фильтре промывают еще 650 ч. метиленхлорида до отсутствия альдегида.После сушки полученный продукт размешивают 4 - 5 мин в 2 л воды при 20 - 30 С, затем очищенный продукт фильтруют на нутчфильтре и сушат на воздухе при 20 - 25 С. Получают 1357 ч. технической бензальмалоновой кислоты, что соответствует выходу 71,5% от теоретического, Продукт плавится при 184 в 1 С, после однократной перекристаллизации из воды имеет т. пл. 194 в 1 С, соответствующую описанной в литературе.Для каталитического гидрирования до бензилмалоновой кислоты 1344 ч. (7 лго,гь) технической бензальмалоновой кислоты (т. пл.184 - 188 С) вносят при охлаждении в раствор 560 ч. (14 моль) едкого натра и 4000 ч. воды. Полученный раствор гидрируют с 300 ч. никеля Ренея во вращающемся автоклаве при 25 - 30 С и начальном давлении водорода 60 атм, Через 3 час гидрирование практически заканчивается, Для выделения бензилмалоновой кислоты массу отфильтровывают от катализатора, фильтрат размешивают в 570 ч. концентрированной соляной кислоты, и смесь нагревают на водяной бане до тех пор, пока начавшая выделяться бензилмалоновая кислота не растворится полностью. После охлаждения осадок отфильтровывают и сушат на воздухе при 20 - 25 С. Получают 1325 ч. чистой бензилмалоновой кислоты, что соответствует выходу 98% от теоретического на вошедшую в реакцию бензальмалоновую кислоту. Т. пл. продукта 116 - 118 С, что соответствует литературным данным.Аналогично проводят реакцию с 4-метилбензальдегидом, 4-метоксибензальдегидом, 4-хлорбензальдегидом, Получают с хорошим выходом 4-метилбензальмалоновую кислоту263494 Составитель В. БурцеваРедактор Л. К, Ушакова Текред Л. В. Куклина Корректор Л. А. Березуева Заказ 131311 Тираж 500 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, по, Сапунова, 2 5(т. пл, 207 - 210 С), 4-метилбензилмалоновую кислоту (т. пл. 154 в 1 С), 4-метоксибензальмалоновую кислоту (т. пл. 185 в 1 С), 4-метоксибензилмалоновую кислоту (т, пл. 168 - 172 С), 4-хлорбензальмалоновую кислоту (т, пл. 194 в 1 С), 4-хлорбензилмалоновую кислоту (т. пл. 137 - 139 С),Предмет изобретения 1, Способ получения арилметилмалоновыхкислот, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, малоновую кислоту подвергают взаимодействию с арилальдегидом, например бензальдегидом, в присутствии хлорида кислоты, например 5 ацетилхлорида, при температуре кипения реакционной массы с последующим гидрированием бензальмалоповой кислоты известным способом.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 10 гидрирование проводят при температуре 20 -40 С и начальном давлении водорода 60 ат.н.