Способ получения 3, 3-диметилглутаровой кислоты или ее сложных эфиров

(511 С 07 С 69 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕН Ф 7 Бюл цария)8)ззсЬгГ ФРГС 69/02, 19782971915,и е С тип). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ З,З-ДИМЕТИЛГЛУТАРОВОЙ КИСЛОТЫ ИЛИ ЕЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ окислением димедона, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, окисление осуществляют озоном при температуре -76 до +40 С и полученный продукт подвергают гидролизу при 60-100 С или алкоголизу в присутстовии минеральной кислоты.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что алкоголиз осуществляют в присутствии серной, ортофосфорной или трифторуксусной кислот,(13 он оли.з це е с 00 бря о Н Р 10О, 11:с -.".(О(, (.;к-ССРЯ.)0 ".ДИТО Д 51 ПО 1 -кс)рос"щ рс;кцп Изобретс) не относятся к усозе)с в ствоцацЕП)му спосс бу нэ ус ция 3,3 - д) - метилглутяроой кисОты:и СР с 0 ив ных э 1)1 Р 013 13 1 м;с)нд .5,.5- имс тс 5 ес 1;тя)Оцдя кислота ес ГгОжцР э.)1) про. г:3)НЕот СОГ)с и р 0 М С ж у Т 0 ЧЬ ср иу 1 1 и Н;) и 110.П у ГС 1псс.Тицид 013 111 . Они цяхо;ЯТ:р 1:сс не - Н 31 Е 13 Кс 13 ЕС 1. П )1 С ДДОК К С. Сс 1:3 Р 11 ЫЧ маслам 123,И:зезес:тец с поссб полуения 3, 3 - ;1;- МГ Г 1 Ц 1 Г.1 ТЯ 1101)ОЙ КИГ 10 ТЬ ОКПГсс НИРМ димедоня перекисью во,)родя Г последуюиим вцчелецием пелс зуго продукта Н 1)ИДЕ 1 ИСЗОГЫ ИЛИ В Е)15 С СС СОЖЫэфирсВ 31,1 ДОЯТКОМ ИЗБ:Гтцо 0О. Обс Я В;Я Рт Г 51 низ киЙ Выхо; Цс.Р но 0 П 1) 0;уктя ( 7,5),1 Гль и зобретения - у с:Пчсие Вы -хпя Р:евого продук гя.П 0 Гс 13 П С Н 1 Я Я Ц Р Ц510 С Т И ГД Р Т С 5 С П 0собом, который здксночяс гс.я В том,то 3,3 - дпметилгцутяроную кислоту1 с)11 СР С. Ож 1 НС. .)фиРЫ 1 О) сссЮТ ОКИСЛ С. 5цием димедоця )зоном при температурегоот - 76 до 3 ь О (: и олусРц 11 продукио1 сдцергяат гпрлизз при б 0 - 100 С илидлксго.изу В присугс". Вии минералн ойк и сОг ы .3(з.51.Сп жег;тсьн)ь Продуктом ял)5 е и -Гя Г.г:ожцый э)р 3, 3 - ;Им ти Глутсрог)ойК:"ГЛОГЬ, ГО ОСИссс ГВ:)ЯЮТ 1)ЯС ЩГПЗР ИСП 1)од )1 т 1 при Г Ос 5 и ПР ни 51 э 30Г О) 1 ОЗРРХС 3 ПЬс 0)Рс 30 зсЦПСгс СЛОВ Н 03 О .1)фис 0рд 1,0 ре;с том спи;тд 3 грс:у гствСимицеояц),нои 1 сГ 10 т, 1;ГЕ ) г,зуемэтомпи 1)т лолже соотвс тс гоонягь спп 1)1 0 н 05 у ) статку жсд тс;но 0 сО -ЦГГО )фИРЯ. при температурах от предло:тител)цо От0РсГ Т 1 Р РЯКЦИСС 1,1 Д 13 СЬМ СИТ ОТ МОЩЦОГ 1 И ГС.НРРД чеция о.зоа. Грелцис. Г около 0,5-.) ч,13 качестве исходцого Веще тгя Сожцо прМс цять дпмедоц, котсрый 05)учяЮт цИКНИЗацИЕй С:ЕожцОГЭ: фцря 3, 3 - димс тСч-оксо РксПое)с кс лоты алко Очягом натрия и Хатор,и ПО 1)г", .:Рзс)с род 1, 1.Сти применяют такие 1)СГ 130,):те:1 И, Оответству.ощий спир гпало лэибани 1:ослс ооразоваия пэо;УСТЯ Г 1,)ИСОс 1 нцсЦИЯ, Имс.ДОНаОЗОНа,1.Сси же дтельна: качестве продук - -а реакции 3,3-диметилглутаровая кис,Отд, тс после окончания озоцолизаПОСЛСДУОЩ ГС ГДРОсЛИЗа РЕаКЦИО ИУЮсмесь охлдждяот до комнатной темпе;)аГУРЫ И ЭКСТРДГСЕРУОТ ПРОДУКТ ЭфИООМс нос.едующим его упариванием. Послесуики получают белуо сристаличес ло сырую диметилглутаровую кислоту счистотой 85 У. Чистоту можно повыситьП.омыванием ебольиЕИМ количествомГОЛса ИЛСЗГКСа.я г(0 98;с,3 ф;)льтратд. можно также вьделигьеб ольиеие колич ества монометиловогоэфира .),3-ЦиметилглутязОБОЙ кислОты,КО:Ое снова можно "вести в процесс,1 ВИ 1)1 мс,Я ВО Внимя 1 НР Возможность гОВгорно). О ИГг.оле 30)зднтя этОГО ЛОбо ОГО:1 Ос:Ее ка пз дксолиза охлаждао реек.ч):цй ряс 1" Ор ло ком.атной тем- .: Р )д ") ь, н Йтряз из"ют О сн ОВанием цдПЗ)м; р:я и:)с;лыч и Рлоком, гастворен ымиртсраз;1 еляют перегонкс:Й.Пол,чслот сожцые диэриры 3,3-димггглг.цутд)0)О 3 кислоты с чистотой Нш;е 9, "(,П р и м с 3) 1. Растворяют8 1 мс тдллпче.кого натрия в 100 мл безводного мегяцолд и агревагот с обрат- П 1 М ХС)051511 НИКОПГ)ИОД ВЛЯОТ Г 0 Кс.ПП р и м е р 2. Получают раствор из 14,0 г твердого димедона и 110 г метанола и проводят озонолиз согласно примеру 1, После озонолиза к раствору 55 лям 30,0 г метилового эфира 3,3-диметил-оксогексановой кислоты, полученного реакцией изофорона с озоном ссодержанием 98,1 Х в течение 0,5 ч,Продолжают дефлегмацию в течение 2 ч.После охлаждения окисляют концентрированной серной кислотой до значениярН 2. Отфильтровывают выпавший сульфат натрия причем фильтрацию облегРОчают путем добавки 2,0 г вспомогательного фильтровального вещества (например, С 1 аге 1 Туг Пас 3). Остаток нафильтре дополнительно промывают 100 гметанола. Согласно анализу полученный15раствор содержит 22,64 г димедона,Этот раствор димедона в метаноле охи0лаждают до температуры от -2 до 0 С.Затем пропускают поток приблизительно47, озона в кислороде в раствор до насыщенияя, чтобы получить продукт при 20соединения озона.После озонолиза прибавляют растворполученного продукта присоединенияозона по каплям в 200 мл кипящей во 25ды и нагревают до температуры дефлегмации в течение 3 ч, После гидролизаохлаждают все до комнатной температуры, экстрагируют:три раза 80 мл эфира,эфир выделяют из вытяжки выпариванием и сушат полученные кристаллы сырой3,3-диметилглутаровой кислоты. Согласно газохроматографическому анализуполучают чистоту 85 Х.Затем вновь промывают сырую 3,3-диметилглутаровую кислоту 20 мл толуола и 20 мл гексана на нутче, чемчистоту продукта повышают до 98 Х.В результате получают после сушки21,83 г белых кристаллов 3,3-диметилглутаровой кислоты с чистотой 98,07, 4 От. пл. 100,5-101,5 С, Выход относиотельно димедона 82,77; выход относительно примененного метилового эфира3,3-диметил-оксогексановой кислоты78, 17 45В качестве побочного продукта получают 2,28 г сложного монометиловогоэфира 3,3-диметилглутаровой кислоты,который снова можно ввести в синтез,Принимая во внимания это условие, 50получают селективность реакции 85,8 Хотносительно превращенного метиловогоэфира 3,3-диметил-оксогексановойкислоты,полученного продукта присоединения озона медленно прибавляют 0,92 г концентрированной серной кислоты. Кислый раствор кипятят с обратным холодильником в течение 3 ч После алкоголиза охлаждают раствор до комнатной . температуры и нейтрализуют гидроокисью натрия. Отгоняют метанол с последующим выделением диметилового эфира 3 3-диметилглутаровой кислоты путемоперегонки в вакууме (90 С/14 мбар).Получают 16,8 г бесцветной жидкости, содержащей согласно газохроматографическому анализу 98,0 Х диметилового эфира 3,3-диметилглутаровой кис-. лоты. Выход относительно примененного димедона 87,67.П р и м е р 3. Приготовляют раствор из 14,0 г твердого димедона, 55,0 г ледяной уксусной кислоты и 55,0 г этилацетата, проводят озонолиз согласно примеру 1 и гидролизуют прибавкой по каплям в 200,0 г кипящей воды. Гидролизат упаривают досуха. Образовавшиеся кристаллы сырой 3,3- диметилглутаровой кислоты промывают 20 мл толуола и 20 мл гексана на нутче, причем чистоту продукта повышают до 98,1 Х. После сушки получают 13,9 г белых кристаллов 3,3-диметилглутаровой кислоты с т. пл. 101-102 С, что соответствует 13,6 г 100 Х-ной 3,3-диметилглутаровой кислоты. Выход относительно примененного димедона 85,0 Х.П р и м е р 4. В колбе, охлаждено ной сухим льдом в ацетоне до -76 С, перемешивают 100 г метанола и 1,40 г твердого димедона. Затем в эту смесь, с целью получения продукта присоединения озона, пропускают поток приблизительно 47 озона в кислороде до ее насыщения После окончания озонолиза раствор продукта присоединения озона прибавляют по каплям в 100 мл кипящей воды и кипятят 3 ч, при этом отгоняется метанол. Гидролизат экстрагируют два раза 80 мл эфира при комнатной температуре. Растворитель отгоняют под вакуумом. Полученную кристаллическую массу промывают на нутче 2 мл толуола и 2 мл гексана, После высушивания получают 1,13 г белых кристаллов 3,3-диметилглутаровой кисО. лоты (97, 37-ной), т. пл . 100-102 С, выход составляет 79,7 Х с расчетом на димедон.ца приме 1.смыл; димедон 1 гн 1:от , 1 куумеС;ос тагп 1 ел,П. ИоффеРедактор И. Ни(:айчус Техрс 1) Л, Бабино )рре.(тор П, Ордейи Закал 5332/45 "(сир аж Подписное ВНИП с)с.упдрствецного комитета С;СГР по де.ам изобретений и открьггий 113035, (1 осква Ж, Раушская наб д, -/5Фццал ППП "Пате т", 1,. Ужгород, ул. Проектная,П р и м е р 5, Раствор из 14,0 г имедона в 110 г метанола озоци,пзиоруот при 40 Г В течение 4 1, После окоГчания озоцо.иза редкдиоцную с ес. прибавляют по каплям к 200,0 г кипя щей воды и кипятят и течение 3 ч прц отгоцке метац)лд, Гидрлиза г упарива - ют досуха. Полученные кристаллы сырой 3,3-диметилглуаровой кислоты пров мываот на нутче 20 мл тлус)лд и 20 мп 1 О г ексдна, После высушивация получают 10,2 г белых кристдл.ОВ 3,3-диметилглутаровой кислоты (95,2%-цй), что соответстзует 9,7 г 1007.-ной 3,3 в д метилглутаровой кис:оте, Ньход со) ставляет б 0,7% с расчетом цд прцмсцяемый димедоц.П р и м е р б, Раствор 14,0 димедона в 110 г метаногд озоци:цз;ру - ют по примеру 1. Раствор цолучеццого 2 О продукта прцсоединени 5 озона прибяц яют по каплям в 300 м:1 нагретЙ до бО С: воды и перемешивают В течс цисоночи црц 60 С, ГсР гдро)изд Вду и метанол отгоняют дс)суха, Пслуч;цот) С клейкук массу, котрую рмывают 1 а нутче О мл толус)па ц 20 мл гексаца. Пос.лс. всу)Иваия получают 7,3 г СВР:- ло-желтых кристаллов 3, 3 - длметилглу-. тарвой кислоты (91,0%-Й) т, ц:., .)О 99 в 1 С, выхд 41,5% с ряс етом ця димепон,П р и м Р р 7. Растцр, получец- НЫЙ ИЗ 1,0 Г тВЕрдГО;ИМЕд тцд В 1О г мРТцс)псч, .1 цицизируОт ПО примеру . Пссле Окоцчация зонлиза 1( 1 Ол "у. е ц;Ом 5 р 51 чк т ч гр 1 лс ОРДин Р РЯС 1 Г ". Озона прцбьвл 1 от по кдн)м 1, г о )- цЙ рт-фосс)рцЙ кис,цы, Кисл Й раствор кипятят 5 ч с срот;111 холо-.5 игьнкм. Пс:е д.к 1 с)пизд рдстьор ХЛ (1)КДДЮТ ДО КОМ( Т 1 ОЙ Т СМ (Р) Д ТУР Ь и цсйтралцзуюг метяо.и Рс км ряс:тн- ром едкого нат 1) а, ) 1 т Рм цьР:151 ю" с 10)1(ный э(1)ир ., 3 димРТР 11 суГгарВОЙ кислоты посредством ВякуПЙ горев гонки (90 С/мбар)., О:1 учд 10 Г 1 б5 1 бес 1 ВеПОЙ ЖР:ДКОС- ц, котора сг:дсцо газовой хромато - г)дфиц соде;)жит 977, сложного.:)фира 33-диметилг.цугарВОР кислоты. )то сТе 1 сВу(: Выходу 85, Э/ с расчетомм цд употребляемый димедоц.П р и м Р р 8. Раствор из 1(,0 г пимедоцд В 110 г метанола озоци.:изируют по примеру 1, но при 0 С:. 1 Ос пе озоцоли.зя раствор полученоо про - дук;д срисосдицения озца прибаця- Фот по каплям в 1,9 г грифторуксусцой кислоты. (ислый раствор Кипятят 5 1 при температуре дефлегмадии. После длкоглиза раствор охлаждают доо.0 (, и цеЙГрд)11 зуют растВром Рдк ого патра в метаноле. Сложный э(1 ир 3, 3 - ди - метилглутаровой кцспоть выделгиот вакуу;:цЙ перегкой (90 С/14 мбар).По.учдют 5,3 г бесцветной жидкости, коорал сг:асио газовой хроматогра - фиц содержиг 9 б,2% с.ножного эфира 3, 3-и)етилгу Га)роой кислоты, .3 то соо гпетствует Вьгходу 78, 3% с расчетом П р и м е р 9. Б х)а)(дсццойО) с.ес, ВВОДят пОтОк и;)иблизительно 4% озона в кислородеас.ьшения, После о(ончания ознолиза раствор продукта присоединенияс,:1( цд рцбав:яют 1 о каплям в 45( МлКсп 1 РЙ:1 ды И КИПЯ 1 ят 3 Ч ПОИ ЭТОМГ,1(1 ЯС.ТС 5. МСТано 1ДРОЛИЗаТ .КСТрдчру 1 от три раза 50 мл эярд . -ик.п 1 тной тс.мпсрдтуре и рястгоритель Рлс"о крис.талРгческуо массу громыцдш цд 1 с 1,- ) ),",; то код И 3МЛ г схсдцд ос:е Высушиндия полу (ают 20 ., г б ых коРстсьллов 3, )-ДиРтилг:у" дровой:(цспты (95,3%-ной) . Расцтяцьй цз примеемьЙ димелоц ньХд с ОсГдц.я Рт 8 52%,