Способ получения лактонов -оксиалкановых кислот

(51)М. Кл. С 07 П 307/12 3 ооудэротваацЯ квинтет СССР во долам нэооретенн 11 н отнрытнй( 72 ) Авторы изобретен ия Г. И, Никишин, 3, И, Троянский и И. В. Свитайько, АНС.ССР .; Институт органической химии им, Н. Д. Зелин(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКТОНОВ у -ОКСИАЛКАНОВЫХКИСЛОТ Изобретение относится к способу получения лактонов у -оксиалкановых кислот общей формулы где К К и К - водород или алкил,т1 Окоторые могут найти применение в качестве полупродуктов синтеза пирролидонов, непредельных кислот, дикарбоновых кислот, аскорбиновой кислоты идругих соединений,Известен способ получения лактонов3-оксиалкановых кислот, заключающийся в окислении алкановых кислот поддействием пероксидисульфурилаифторида (РЯО) в фторсульфоновой кислоте(РЬЯН) при ОоС. Раствор (ЕЯО ),полученный электролизом Фторсульфоната натрия в 1 ЯОВН и охлажденный доо0 С, добавляют к охлажденному до О С 2раствору алкановой кислоты в РИОНИ и получают лактоны-оксиалкановых кислот с выходом 8-33 1,.Недостатками известного способа являются низкий выход целевого продукта, узкая область применения реакции, ограниченная в ряду н-алкановых кислот масляной и валериановой кис-лотами, необходимость проведения процесса в высокоагрессивной среде РБОН, а также трудоемкое предварительное получение (1:ЯО) электрохимическим путем.Цель изобретения - повышение выхода целевых продуктов и экономичности процессаПоставленная цель достигается способом получения лактонов )" -оксиалка" новых кислот общей формулы 1 путем взаимодействия алкановых кислот ККСНСН(Ы)СНСООН где К К и Римеют указанные значения, с окислительным агентом, в качестве которого используют систему пероксидисульфатформула изобретения 3 89955 щелочного металла или аммония - хлорная медь в водной среде или в водном ацетонитриле при 85-95 С,н/. г, исн снап")сн,соон-ай 4р с 0 При этом процесс проводят при мольном соотношении алкановая кислотапероксидисульфат щелочного металла Оили аммония - хлорная медь 1:(1-1,3):(100 ммоль) валериановой кислоты и17,9 г (105 ммоль) Сыск 2 НО в 5 О мл 1воды, нагретой до 850 С, прибавляютпри той же температуре в течение 3 чраствор 24 г (100 ммоль) ИаЯОВ в60 мл воды, затем нагревают еще 2 ч,охлаждают и трижды экстрагируют 30 млг 0эфира, Объединенные органические вытяжки сушат над МдБО 1, растворительупаривают. Полученный после упариваниярастворителя остаток обрабатывают насыщенным раствором МаСОВ до прекращения выделения СО, трижды экстрагируют 15 мл эфира, и дважды 15 мл хлороформа, сушат Мд 504 и упаривают растворитель. Перегонкой в вакуума выделено 3,7 г (37 ммоль) " -валеролак З 6тона, выход 744 от теоретического,т, кип, 105-107 С (26 мм) п 1 1,4315(20 С),Элементный анализ:Вычислено, : С 60,00; Н 8,00. 35С 5 НВО.Найдено, б: С 59,53; Н 7,72,П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 из 11,6 г (100 ммоль) капроновойкислоты под действием 32 г (130 ммольфИаА.Ь гОВ и 20,5 г (120 ммоль) СцЛ 2 НЭв 140 мл воды получено 3,13 г-этил --бутиролактона, выход 503 от теоретического, т. кип, 100-104 С(20 мм) в смеси с 10 с-метил- о-ва леролактона,Элементный анализ:Вычислено, 3: С 68,16; Н 7,14С Н,ОНайдено, : С 62,50; Н 6,98. ьоП р и м е р 3. Аналогично примеру1 из 15,6 г (150 ммоль) изовалериановой кислоты под действием 36 г(160 ммоль) СБСЕ2 НО в 150 мл воды упри 95 С получено 3,4 г Ь -метил- "-бутиролактона, выход 504 от теоретического, т, кип. 1150 С (36 мм). 64Элементный анализ:Вычислено, Й: С 60,00; Н 8,00.ННайдено, : С 59,64; Н 7,85.П р и м е р 4, К смеси 13,0 г(100 ммоль) энантовой кислоты в17,9 г (105 ммоль) СцС 1 2 НО в100 мл водного ацетонитрила (1:1) при85 цС в течение 3 ч прибавляют раствор29,6 г (130 ммоль) (МН)508 в100 мл воды и далее аналогично примеру 1 получено 3,7 г р-пропил-,-бутиролактона, выход 58/ от теоретического, содержащего около 6 а-этил- с -(50 ммоль) 4-этилкаприловой кислотыи 9,0 г (52 ммоль) СцСЯ 2 НО в100 мл водного ацетонитрила (1:1) при900 С прибавляют в течение 3 ц раствор 14 г (50 ммоль) КлЯОВ в 60 млводы и далее аналогично примеру 1выделяют 2,40 г-этил- ".-бутил- у --бутиролактона, выход 56 от теоретического, т, кип, 109 С (8 мм).Элементный анализ,Вьчислено, 3: С 70,59; Н 10,56.С.,0 НВОНайдено, Ъ: С 70,28; Н 10)46.Изобретение позволяет получатьпродукты с выходом до 753.Преимуществами предлагаемого способа являются также его одностадийность, простота в экспериментальномоформлении, а также возможность получать при прямом окислении широкогокруга алкановых кислот исключительноили практически только лактоны "-оксиалкановых кислот.При этом в использованной впервыедля окисления алкановых кислот системе пероксидисульфат щелочного металлаили аммония - хлорная медь оба компонента производятся в промышленностив большом количестве и дешевы, чтопозволяет повысить экономичность процесса. 1. Способ получения лактонов8995 Составитель Р ИарголинаРедактор Г, Кацалап Техред С. Мигунова 1.орректор С. Шекмар Тираж 447 Подписное ВНИИПИ Государгтвенн то коми 1 е 1 а С",СР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 1205230 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,где К=СН, К=К=Н или К,К алкилК - Н или К=К=Н, К - алкил,путем взаимодействия алкановых кислотобщей формулы ККСНСН(К)СНСООИ,где К, К и К 1 имеют указайные зна вчения, с окислительным агентом в среде растворителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьвения выхода целевых продуктов и экономичности процесса, в качестве окисли Бтельного агента используют системупероксидисульфат щелочного металла 56 били аммония - хлорная медь и процеССведут в воде или в водном ацетонитриле при 85-950 С 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что процесс проводят при мольном соотноаении алкановаякислота - пероксидисульфат щелочногометалла или аммония - хлорная медь1;(1-1,3):(1 - 1,2),Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. С.,3. МуаН и др. Удаленноеокисление карбоновых кислот пероксидисульфурилдифторидом в фторсульфоновойкислоте: общий синтез пактонов.",3, СЬев. 5 ос., Рег К 1 п Тчапз",1976, РагТ 1, р. 2035-2037 (прототип).