Способ получения тетроновой кислоты

Союз Севегских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 30.11.72 185272423852725/23-0 877089/23-0 рисоединением заявок государственный иомите СССР23) Приорит ао делам изобретений и открытий(43) Опубликован (45) Дата опубли вания о(71) Заявитель Рижский ордена Трудового К политехнический ин сного Знаментут ЛУЧЕНИЯ ТЕТРОНОВОЙ КИСЛОТЫ 4) СП Изобретение относится к способу получения тетроновой кислоты. Тетроновая кислота перспективна как исходное вещество для многочисленных синтезов, в том числе гетероциклических лактонов - веществ с потенциальным биологическим действием и исходных для органических полупроводников.Известны следующие способы получения тетроновой кислоты:а) восстановлением а-бромтетроновой кислоты амальгамой натрия 11.б) омылением а-карбметокси- или а-карбэтокситетроновой кислоты гидроокисью натрия или бария и обработкой продукта реакции разбавленной кислотой 21.в) циклизацией у-бромацетоуксусного эфира в щелочном растворе с последующим подкислением 3),Во всех упомянутых способах образовавшаяся тетроновая кислота либо используется в растворе, либо выделяется многократным (20 - 25 раз) экстрагированием эфиром. Выход кристаллического вещества не превышает 50%.Наиболее близким техническим решением данной задачи является способ получения тетроновой кислоты путем ацилирования этоксимагниймалонового эфира хлорацетилхлоридом, полученный хлорацетилмалоновый эфир циклизуют под действием триэтиламина в бензоле. Образующийся при этом этиловый эфир а-карбэтокситетроновой кислоты выдерживают в растворе гидроокиси бария в течение 5 суток, образующуюся бариевую соль а-карбокситетроновой кислоты обрабатывают эквимолярным количеством разбавленной серной кислоты, полученную тетроновую кислоту вы деляют выпариванием ее водного раствора 41.Недостатками данного способа является большая продолжительность процесса.Целью изобретения является ускорение 15 процесса и повышение степени чистоты целевого продукта.Поставленная цель достигается способом получения тетроновой кислоты, основанном на ,использовании ацилирования 20 производного малоновой кислоты хлорацетилхлоридом. Отличительной особенностью данного способа является использование в качестве производного малоновой кислоты натриймалонового эфира, проведение аци лирования натриймалонового эфира хлорацетилхлоридом в присутствии твердой углекислоты, обработка полученной а-карбэтокситетроновой кислоты гидроокисью натрия в среде этилового спирта, декарбо ксилирование образующейся при этом ди65 натриевой соли а-карбокситетроновой кислоты при нагревании в присутствии эквимолярного количества минеральной кислоты, выделения натриевой соли тетроновой кислоты путем добавления и реакционной массе диметилформамида с последующей фракционной разгонкой раствора, которую затем в смеси безводного метанола и диэтилового эфира обрабатывают раствором сухого хлористого водорода в диэтиловом эфире при температуре минус 40 - минус 50 С с последующим выделением полученной при этом тетроновой кислоты,В данном способе необходимо строго соблюдать указанные молярные соотношения динатриевой соли и кислоты. Наличие даже небольшого избытка неорганической кислоты ведет к загрязнению целевого продукта солью ангидротетроновой кислоты.При необходимости получения тетроповая кислота может быть очищена пере- кристаллизацией из диоксана,Выход неочищенной и перекристаллизованной тетроновой кислоты составляет соответственно 90 и 72 О/,. П р и м е р 1. а-Карбэтокситетроновая кислота. К взвеси натриймалонового эфира, полученного из 51,8 г (2,25 г-ат) натрия и 460 мл (2,85 моль) малонового эфира, в 1,5 л сухого диэтилового эфира при перемешивании прибавляют твердую углекислоту, пока образуется однородная смесь, Введением твердой углекислоты поддерживают температуру смеси в пределах от - 30 до - 40 С и при перемешивании добавляют охлажденный до - 40 С раствор 85,3 мл (1,125 моль) хлорацетилхлорнда в 85 мл сухого диэтилового эфира. Затем, исключая доступ влаги, перемешивают 4 ч, позволяя содержимому колбы нагреться до комнатной температуры, и оставляют на ночь. Фильтруют, осадок, не высушивая, растворяют в 800 мл 3 н соляной кислоте и раствор немедленно встряхивают с тремя 100 мл порциями диэтилового эфира. Из водного раствора при стоянии в холодильнике выделяются .кристаллы акарбэтокситетроновой кислоты, которые отфильтровывают и на фильтре промывают холодной водой. Выход 100 г (52%). Т. пл, 125 - 127 С (лит. 124 - 125 С). Найдено, /о. С 49,05; Н 4,68 С 7 Н 80.Вычислено, %: С 48,04; Н 4,68.Динатриевая соль а-карбоиситетрэновой кислоты. 138 г (0,8 моля) а-карбэтокситетроновой кислоты при нагревании растворяют в 500 мл этилового спирта. Отдельно растворяют 80 г (2,0 моля) гидро- окиси натрия в 500 мл воды. Растворы сливают вместе и 2 ч кипятят на водяной бане. Охлаждают, фильтруют, кристаллы на .фильтре промывают этиловым спиртом и сушат при 80 С. Выход 148 г (98%). 5 10 15 20 25 го 35 40 45 50 55 60 Для получения аналитического образца кристаллизуют из смеси вода - спирт (1: 1),Найдено, %; С 31,42; Н 1,09. С,Н,О,Ха Вычислено, %: С 31,94; Н 1,07.Натриевая соль тетроновой кислоты.132 г (0,7 моля) динатриевой соли а-карбокситетроновой кислоты растворяют при нагревании в 500 мл воды и охлаждают до 10 С. К раствору при перемешиванин приливают смесь конц. соляной кислоты (содержащей 0,7 моля НС 1) и 100 г льда, Затем эту смесь осторожно выливают в колбу, нагреваемую на кипящей водяной бане, и перемешивают 10 мин, Полученный раствор упаривают в вакууме водоструйного насоса (20 мм Нд) на кипящей водянойбане до объема 250 мл, затем добавляют 400 мл диметилформамида и через дефлегматор упаривают в тех же условиях до объема 300 мл. Осадок отфильтровывают и вромывают на фильтре 100 мл диметилформамида. Объединенный фильтрат упаривают в вакууме досуха. Полученный продукт сушат при 100 С. Получается бесцветная или слегка желтоватая натриевая соль тетроновой кислоты. Выход 79 г (94%).Для получения аналитического образца перекристаллизовывают из смеси этанола и диэтилового эфира (1: 1). Выделяется химически чистая натриевая соль тетроновой кислоты. Выход 5,1 г (70/о).Найдено, /о: С 39,50; Н 2,39. С 4 Н,ОзХа, Вычислено, /,: С 39,36; Н 2,47.Тетроновая кислота. К 36,6 г (0,3 моля) тщательно измельченной в ступке натриевой соли тетроновой кислоты добавляют охлажденную до - 50 С смесь из 90 мл метанола и 60 мл насыщенного эфирного раствора сухого хлористого водорода. Смесь энергично перемешивают 1,5 ч, исключая доступ влаги и охлаждая баней из ацетона и твердой углекислоты, температуру которой поддерживают в пределах от - 40 до - 50 С, Затем приливают 150 мл сухого эфира. Быстро, погружая в теплую воду, нагревают содержимое колбы до +20 С и перемешивают 5 мин. Фильтруют, осадок на фильтре промывают смесью 10 мл метанола и 10 мл сухого эфира. Фильтрат выпаривают в вакууме водоструйного насоса досуха и остаток сушат в вакуумном эксикаторе над КОН.Выход тетроновой кислоты 27 г (90%).Аналитичвсеий образец получают двукратной перекристаллизацией из диоксана, т. ал. 140 С разл. (лит. 141 С с разл.),Найдено, %. С 47,94; Н 4,15.С 4 Н 403.Вычислено, о/о. С 47,94; Н 4,03. Формула изобретения Способ получения тетроновой кислоты сиспользованием ацилирования производноРедактор Н. Аристова Корректор С. файн Заказ 24/39 Изд. Мо 102 Тираж 447 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Тип. Харьк, фил. пред. Патент го малоновой кислоты хлорацетилхлоридом, отл ич аю щи йся тем, что,сцелью ускоренная лроцеоса, в иачвстве производного малоновой кислоты используют натриймалоновый эфир и ацилирование натриймалонового эфира хлорацетилхлоридом ведут в присутствии твердой углекислоты, полученную а-карбэтокситетроновую кислоту обрабатывают гидроокисью натрия в среде этилового спирта, образующуюся при этом динатриевую соль а-кар бокситетрон оной кислоты подвергают декарбоксилированию при нагревании в присутствии эквимолярного количества минеральной кислоты, полученную натриевую соль тетроновой кислоты выделяют путем добавления к реакционной массе диметилформамида с последующей фракционной разгонкой раствора, выделенную натриевую соль тетроновой кислоты в смеси безводного метанола и диэтилового эфира обрабатывают раствором сухого хлористого водорода в диэтило вом эфире при температуре минус 40 - минус 50 С с последующим жыделеноем полученной при этом тетроновой кислоты. Источники информации, принятые во10 внимание при экспертизе: 1. 1 Юоц, 1.1 еЬ. Апп., 1896, 291, с. 231. 2. Е, Вепагу Вег 1907, 40, с. 1080. 3. Авторское свидетельство СССР15 М 104298, С 07 Р 307/32. 4. Т.Р.С, Мц 11 Ьо 11 апд, К. Гоз 1 ег, Р. В. Наудос 1 с,1.С 11 епт, Ьос. (РегЫп Тгапз 1), 1972 с, 1225 (прототип).