Способ получения метилового эфира -дихлормасляной кислоты

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 540861 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.12.76. Бюллетень48Дата опубликования описания 08,02.77 сударственныи комите Совета Министров СССло делам изобретенийи открытийА. Б. Терентьев, Ф, К. Величко и Т, Т, Васильева дена Ленина институт элементоорганических соединени АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯТИЛОВОГО ЭФИРА а,у-ДИХЛОРМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ СН,СН,СНС 1 СО74;СНС 1 СООСН,1 СН,С сч;ита очных как и фосфонс явСН СНз - СНС 1 - СНС 1сьнс 17 сн,сн- с 1 сн,сн,снс 1 ссссн,078% 0 Изобретение относится к области получения эфиров а,о-дигалстидированных кислот - перспектив 1 ных полупродуктов в синтезе биологичеоии активных а,со-диаминокислот, в-галоида-аминокислот и от-аминокислот. 5Метиловый эфир а,у-дихлормасляной кислоты С 1(СН,),СНС 1 СООСНз, содержащий в молекуле два атома хлора с заметно различающейся реакциончой способностью, представляет значительный интерес как исходное соеди нение для синтеза таких биологически активных соединений как а,у.диаминомасляная кислота, у-хлор-а-аминомасляная кислота и в особенности р-аминомасляная кислота, которая под различными фирменными названиями 15 (гаммалон, аминалон, ГАМК) находит широкое применение в медицинской практике,Известны следующие способы получения метилового эфира а,у-дихлорсмасляной кислоты, 20Так, в одном случае ведут хлорирование метилового эфира у-хлормаслянюй кислоты при 120 С в присутствии красного фосфора 1.С 1(СН,),СООСН, - - С 1 СН,СН,СНС 1 СООСН,26 Я 2 Однако целевои продукт загрязнен трудно отделимыми продуктами побочного хлорирования. Кроме того, вследствие применения красного фосфора, процесс требует специальных мер предосторожности.В другом случае ведут хлорирование хлор- ангидрида 7-хлормасляной кислоты при 120 - 130 С в присутствии красного фосфора с последующей этерификацией метанолом 2:С 1 (СН,),СОС 1- С 1 60% (45% я на исходный хлорангидрид),Этот способ хотя и дает меньше побхлорированных продуктов, но такжепервый, пребует применения красногора. Кроме того, исходный хлорангидридляется доступным продуктом.Также известно хлорирование бутиролактона (6 час при 125 - 140 С) с последующей обработкой полученного а-хлорбутиролактонахлористым водородом в метаноле 31б 0 б 5 3Выход мевилового эфира а,у-дихлормасляной кислоты в этом случае не указаи, однако отмечено, что побочно образуется большое количеспво продуктов поликонденсации а-хлорбутиролактона,Все перечисленные методы получения метилового эфира а,у-дихлормасляной кислоты характеризуются оравнительно малым выходом целевого продукта, иапользованием труднодоступного сырья и применением огнеопасных (фосфор) или ядовитых (хлор) реагентов.Наряду с указанным следует отметить, что известны способы селективного каталитического воастановления атома хлора в а-положении к сложноэфирной группгировке.Так, описано селективное восстановление эф,ираС (СН) 4 СС 1 СООСНз доС 1 (СН 2) 4 СНС 1 СООСНЗводородом над катализатором Р 4 С 13. Катализатор Рд/Ва 50 использован для воостановления метиловых эфиров а,а-дихлормасляной и а,а-дихлоркапроновой кислот в присутствии аммиака в метаноле до эфиров масляной и капроновой кислот. Метиловый эфир а,а-дихлоркаприловой кислоты был восстановлен до эфира а-хлоркадриловой кислоты 4.Известен также общий способ получения дигалоидированных эфиров карбоновых кислот общей формулы 1Х - А - СНКСООКгде Х представляет собой С 1 и Вг;А - алкилен;К - С 1, Вг, алкил или галоидалкил;й - низший алкил.Способ заключается в том, что сложенныеэфиры общей формулы 11Х - А - С(Х) (К) СООТГ,пде Х, А, К и Я 1 имеют вышеуказанные значения, гидрируют водородом в опиртовом распворе аммиака в присутствии РЮ 2 в качестве катализатора при температуре 25 С.Выход целевого продукта 77% 5.Недостатком этого метода является необходимость точного соблюдения регламента, так как,при избыже водорода гидрирование проходит до полного удаления галоида в а-положеиии .к сложноэфирной группе, а применение аммиака в качеспве акцептора НС 1 вызывает образование амидов, вследствие побочино протекающей,реакцииС 1 СН,СН,СС 1,СООСН,-+--+ С 1 СН,СН,СС 1,СОИН,. Образующийся амид плохо распворим в реакционной среде и в процессе восстановления далее не учаспвует.Оба указанные побочные процессы снижают выход целевого продукта и за 41 рязняют его,Целью настоящего изобретения являешься 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 упрощение процесса получения метиловогоэфира а,у-дихлормасляной кислоты и увеличение выхода целевого продукта.Постановленная цель достигается тем, что вкачестве каталогизатора в процессе используютРс 1/ВаЮ 4, а в качестве акцептора хлористого водорода - еретичный амин, преимущественно триэтиламин.Гидрирование целесообразно осуществлятьв среде метаиола при 20 С,Выделенне целевого продукта после отделения каталогизатора и нейтрализации фильтратаосуществляется известными методами экстракции органичеаким распворителем (например, хлороформам) и перегонкой в,вакууме.Использование настоящего способа позволяет в обычных условиях каталитическогогидрирования получить метиловый эфир а,удихлормасляной кислоты с пракгически количеспвенным выходом (95%)С 1 СН,СН,СС 1,СООСН,- )-С 1 СН,СН,СНС 1 СООСНКатализатор после регенерации может бытьснова использован в предлагаемом процессе.По срывнению с известным способом каталитического гидрирования предлагаемый способ имеет следующие преимущества.И апользование каталогизатор а Рс 1/В а 504вместо Р 1/С делает реакцию более селективной, что упрощает процесс и повышает выходцелевого продукта (с 77 до 95/о)Иопользование третичного амина (например, триэтиламина) вместо аммиака устраняет побочное образование амидов, что такжеупрощает процесс и повышает;выход целевогопродукта.Получаемый по предлагаемому способу целевой продукт не содержит трудно отделимыхпримесей, легко очищается перегонкой и получается в аналитичесии чистом виде.Применяемый для овязывания НС 1 третичный амин, превращающийся в ходе реакции вхлоргидрат, легко может быть регенерирован,например, обработкой содой.Прим е р. В сосуд для гидриравания, соединенный с наполненньгм водородом газометром, помещают 1,5 г 5%-ного Рс 1/Ва 504,10 мл метанола, 1 мл ледяной уксусной кислоты и восстанавливают до черного цвета(около 20 мин), К активированному таким образом катализатору прибавляют раствор 10 гметилового эфира а,а,у-трихлормасляной кислоты и 11 г триэтиламина в 20 мл метанолаи гидрируют при 20 С (внешнее охлаждениехолодной водой) и энергичном перемешиваниидо резкого замедления поглощения водорода,наступающего проимерно через 30 мии после начала реакции и соответствующее поглощению около 1,1 л,водорода. Реакционную смесь нейтрализуют 15/о-ной соляной кислотой, катализатор отфильтровывают, из фильтрата отгоняют метанол при 600 - 700 мм рт. ст. до образованиия кристалличеакюй массы, Эту мас540861 Формула изобретения Составитель Н. Садовникова Техред А. КамышииковаКорректор Е, Хмелева Редактор В, Зенкевич Заказ 1075/7 Изд.1907 Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 5су обрабатывают 50 мл воды и полученный раствор тщательно экстрагируют хлороформом. После промывки водой и сушки над СаС 1, растворитель отгоняют, остаток перегоняют в вакууме. Выделяют 7,9 г (95% от теорет.) метилового эфира а,у-дихлормасляной кислоты т. кип. 103 - 104 С (25 м м рт. ст.); 108 - 109 С (33 м м рт. ст.); по 1,4576; д 4 1,2713; МКп найдено 36,68; СвНвСзО, вычислено 36,68.Литературные данные 11: т. кип. 78 - 82 С (8 мм рт, ст,); 80 - 90 С (7 мм рт. ст.),Строение полученного продукта подтверждено спектром ПМР (распвор в СС 14, м. д, ошкалы): синглет СООСНз 3,79; триплеты СНС 1 4,52 и СНзС 3,71.Найдено, /,: С 35,33; Н 4,84; С 1 41,00.Вычислено, %. С 35,11; Н 4,71; С 1 41,46. 1. Способ получения метилового эфира а,удяхлормасляной кислоты каталитическим гидрированием метилового эфира а,а,у-трихлормасляной иислоты в опистовой среде в присутствии акцептора хлористого водорода при 20 - 25 С, о тл и ч а ю щ,и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора в процессе используют Рс 1/Ва 50, а в качестве акцептора хлористого водорода третичный амин,2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что в качестве третичного амина используюттриэтиламин.3. Способ по и. 1, отличающицся тем,что процесс осуществляют при 20 С.4. Способ по п. 1, отличающийся тем,что процесс осуществляют в среде метанола.Источники информации, принятые во внимание прои экспертизе изобретения:15 1. Патент ФРГ835888, кл. 12 о 11, 1952.2. %. Керре, М 11 агЬе 11 егп 7-На 1 одеп Ьцегзайге цпс Регка 1 е. Лпп, 596, 190, 1955.3. А. К 1 есЬе, Е, ЯсЬгп 11 к, Е. Стгцпсегпапп,Иеце Лп 1 адегцпдэгеа 1 Жоппеп цп 1 ег дегп Е 1 п1 цЬ опогдап 1 зсЬеп Регохи 1 еп, 2, 1 шг. СЬеп 1.,4, 177, 1964.4. Р, Х. Фрейдлина, Е. Ц. Чуковская,А. Б. Терентьев. Теломеризация этилена эфирами дихлор- и трихлоруксусной кислот. Известия ЛН СССР, сер. Химия, 1967, с.2474.5. Патент США2655521, кл, 260 - 408,1953 (прототип),