Способ получения п-диоксанона

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 700001 А 1 9) ( 1)5 С 07 0 319/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ яков, В.Н.филаамов, О,В,Гоглея гетероцикличености, получения для синтеза биоповышенной эламых в общей и бретения - повыцелевого продукта Последний ведут йаОН или йа 2 СОз ющей обработкой ной кислоты, вэяУ С циями бытке и 100 азовавышеукта, а В реактор с м нгликоль (беэ преалкои загружают этиарительной очистки) и(57) Изобретение касаетсских веществ и, в части-диоксанона-мономерадеструктируемых нитейстичности, применяемикрохирургии, Цель изошение выхода и чистотыпри упрощении процессареакцией этиленгликоля спри 100 - 110 С с последуМа-солью монохлоруксус Изобретение относится к органическойхимии, в частности к усовершенствованномуспособу получения и-диоксанона - мономерадля синтетических биодеструктируемых нитей повышенной эластичности, применяющихся в виде монофиламентов в общей имикрохирургии,Целью изобретения является поние выхода и чистоты целевого продтакже упрощение процесса,Синтез п-диоксанона по предлагаемомуспособу осуществляют следующим образом той в эквимолярном соотношении с полученным моногликолятом натрия, циклизацией в присутствии МдСОз, взятого в количестве 0,1-0,2 мас,06 и предварительно нагретого в вакууме при 100 - 120 С. Затем проводят перегонку продукта при 210- 214"С с выделением целевого продукта, которьцл очищают в две стадии; а) перегонкой с предварительно нагретым в вакууме при 100-120 С в течение 1-2 ч М 9 СОз, взятым о молярном соотношении с примесью (1- 0,05):1, б) обработкой полученного продукта гидридом кальция, взятым в молярном соотношении с примесью (0,4 - 1):1, с дальнейшей перегонкой в вакууме. Эти условия повышают выход сырца до 757 ь и чистоту целевого продукта до 99,990 после очистки (общий выход в расчете на йаОН до 730 ь), против выхода сырца в известном случае (65) и содержании основного продукта после двух перекристаллизаций (99,2) при общем выходе 29;( вводят постепенно отдельными пор МаОН или йа 2 СОз при большом из этиленгликоля, Реакция протекает пр 110 С со 100 ф-ным выходом без обр ния побочных продуктов,К реакционной смеси добавляют натриевую соль монохлоруксусной кислоты из расчета 1 моль соли на 1 моль загруженного гаОН или Ма 2 СОз. Избыток этиленгликоля отгоняют в вакууме, полученный в кубе остаток - смесь солей, промывают ацетоном, сушат в вакууме и обрабатывают соляной кислотой для получения свободной оксикислоты (моногликолятоксиуксусной), которую затем выделяют, Все операции по выделению солей и получению оксикислоты проводят по известному способу.Циклизацию оксикислаты в и-диоксанан проводят в присутствии 0,1-0,2 мол.%(0,07-0,14 мас,/) в расчете на загруженнуюкислоту карбоната магния, который предварительно прагревают в вакууме при 100 С втечение 1-2 ч,.При отсутствии предварительной обработки или использованииМаСОз в количестве, меньшем 0,1 мас.%(0,07 мас,%) содержание целевого продуктав маномере-сырце снижается до 50-70%, асодержание в реакционной смеси более, 0,2 мол.% (0,14 мас,%) понижает выход мо номера-сырца до 40-45%.Циклизацию аксикислоты в и-диаксанон проводят при атмосферном давлении и= ЗООС. и-Диоксанон отгоняют при 2102140 С и анализируют методом ГЖХ. В расчете на загруженный КаОН или Ка 2 СОзвыход составляет 70-75%, Коно ер-сырецсодержит 90-92% целевого продукта и 810% оксикислаты,Очистку и-диоксанона по и редлагаемому способу проводят в две стадии.На первой стадии полученный из синте, за и-диаксанон-сырец с содержанием окси кислоты 8 - 10 мас.% перегоняют вприсутствии М 9 СОз, предварительно прогретого в вакууме до 100 С в течение 1 - 2 ч,при малярном соотношении МдСОЭ: оксикислота, равном (1 - 0,05);1, атмосферномдавлении и температуре 280 - 300 С,По данным ГЖХ в манамере содержится -1,5-2%оксикислоты.На второй стадии маномер после первой стадии с содержанием оксикислоты 1,5 -2% обрабатывают гидридом кальция вмалярном соотношении СаН 2:оксикислота,равном (0,5-1):1, выдерживают в вакууме втечение нескольких часов(предпочтительно1,5 - 2 ч) при 100 С и перегоняют в вакуумепри 70 - 1300 С. По даннь 1 м ГЖХ содержаниекислоты с 0,01,Гидрид кальция добавляют в виде гранул размером около 10 х 10 мм или порошка.Использование СаН 2 в малярном соотношении, меньшем 0,5:1, неэффективно, аболее 1:1 вызывает полимеризацию и-диоксанона и снижает выход целевого продукта,Выход мономера иэ расчета на маномер-сырец 80 - 90%,П р и м е р 1, В реактор с мешалкойзагружают 2000 мл (35,4 моль) этиленгликоля, добавляют постепенно, отдельнымипорциями 244 г (6,1 моль) гранулированногоедкого натра и проводят взаимодействиепри интенсивном перемешивании при100 С до полного растворения загруженнойщелочи, К полученному раствору добавляют эквимальное количество натриевой соли мо.- нохлоруксусной кислоты 711 г (6,1 моль). Для выделения смеси солей (натриевой соли оксиэтооксиуксусной кислоты и хлорида на 5 трия), полученных по описанной реакции, этиленгликоль отгоняют в вакууме (остаточное давление 10 - 20 мм рт,ст., т, = 80 - 150 С), Осадок - смесь солей - отмывают ат этиленгликоля ацетоном и сушат в вакууме или на10 воздухе при нагревании. Высушенную смесь солей обрабатывают 186 мл 34%-ного раствора соляной кислоты (5,8 моль), эквимолярным к загруженной соли оксикислаты, Жидкую оксикислату, содержащую в виде15 взвеси хлорид натрия, обрабатывают этиловым спиртом и отделяют осадок ИаС фильтрованием, Выход оксикислоты рассчитывают по выходу хлорида натрия, предварительна высушенного при нагрева 20 нии или в вакууме, Смесь оксикислоты и спирта, содержащую 696 г оксикислоты (5,8 моль), загружают в реактор с мешалкой, добавляют. 0,98 г карбоната магния (0,2 мал.%), предварительна прогретого в25 вакууме при 100 С в течение 1 ч, Смесь нагревают до 1200 С, отгоняют этанол, который используют повторно, температуру повышают до 280 С и отгоняют при 210 - 214 С и-диоксанон в виде сиропаабразной бес 30 цветной жидкости, Получена п-диаксанонасырца 514,4 г. По данным ГЖХ (полисорб) ан содержит 92% целевого продукта или 473,3 г (4,6 моль) п-диоксанона, чта составляет выход по загруженной йаОН 75%.35 П р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1, но в реактор с, мешалкой к 2000 мл (2216 г; 35,4 моль) этиленгликоля (ч) добавляют постепенна, отдельными порциями 133 г карбоната натрия (1,24 моль) и40 проводят взаимодействие при нагревании до 120 С до полного растворения карбоната, Выход монамера-сырца 70% при содержании целевого продукта 88%,П р и м е р 3. Очистку маномера-сырца проводят в две стадии.К 514,4 г мономера-сырца, полученного по примеру 1, содержащего 92% целевого продукта и 8% оксикислоты, добавляют 2,02 г (0,07;1 моль/моль) карбаната магния и перегоняют при атмосферном давлении при 3000 С. Получают 473,2 г мономера-сырца, Выход 92%,По данным ГЖХ полученный мономер содержит 98,7% целевого продукта и 1,3 оксикислоты,К 473,2 г мономера, содержащего 98,7% целевого продукта и 1,3% оксикислоты(моль) и перегоняют в вакууме (10-20 ммрт.ст,) при 80 - 120 С,Получают 454,3 г п-диоксанона, содержащего по данным ГЖХ0,01% примеси(оксикислоты) или 99,99% целевого продукта, Выход 96%,После синтеза по примеру 1 и очисткипо примеру 3 из 244 г (6,1 моль) гранулированного едкого натра получают 454,3 г и-диоксанона, содержащего 99,99% целевого 10продукта (454,25 г; 4,45 моль).Общий выход и-диоксанона в расчете назагруженный МаОН (6,1 моль) составляет73%,При синтезе мономера-сырца по примеру 2 из 1 моль На 2 СОэ образуется 2 мольп-диоксанона.По примеру 2 из 133 г карбоната натрия(1,25 моль) получают 178,5 г мономера-сырца, Выход 70% при содержании целевого 20продукта 88%,Полученный мономер-сырец очищаютпо примеру 3, после первой стадии получая164 г мономера-сырца. Выход 92% при содержании целевого продукта 98,7%, После 25второй стадии получают 157,4 г и-диоксанона, содержащего 99,99% целевого продукта(1,54 моль). Выход 96%.Общий выход и-диаксанона после синтеза и очистки по примерам 2 - 3 по загруженному карбонату натрия составляет 61,7%.П р и м е р 4 (контрольный). Для полуцения чистого и-диоксанона по известному способу в реактор с мешалкой к 3350 мл этиленгликоля при перемешивании добавляют постепенно отдельными малыми порциями 167 г (7,26 моль) металлического натрия и проводят взаимодействие с образованием моногликолята натрия, К раствору добавляют затем 343,6 г (3,63 моль) монохлоруксусной кислоты, а избыток этиленгликоля отгоняют в вакууме. Кубовый остаток - смесь солей - хлорида натрия и натриевой соли оксиэтоксиуксусной кислоты - промывают ацетоном и сушат в вакууме. Получают 600 г смеси солей, в том числе (по расцету) 426 г натриевой соли оксикислоты (3 моль),Смесь солей обрабатывают 265 мл 34%- ного раствора соляной кислоты, отделяют жидкую оксикислоту от хлорида натрия путем промывки смеси зтиловым спиртом и последующего отделения осадка хлорида натрия от кислоты путем фильтрования. Фильтрат загружают в реактор, добавляют М 9 СОэ(используют без дополнительной обработки), медленно нагревают до 200 С, отгоняют спирт и воду, продолжают нагрев до 280 С и отгоняют при 210-214 С и-диоксанон; Получают 250,38 г и-диоксанона-сырца, Выход в расчете на загруженную монохлоруксусную кислоту 65%. Содержание целевого продукта по данным ГЖХ 72%.Очистку и-диоксанона-сы рца проводят путем многократных перегородок, а также перегонок в сочетании с кристаллизацией и-диоксанона-сырца при медленном понижении температуры до 5-10 С, После каждой операции мономер анализируют с помощью метода ГЖХ,Содержание целевого продукта в моно- мере-сырце после 6 - 7 перегонок и двух перекристаллизаций составляет 99,2% при содержании оксикислоты (единственной примеси) 0,8%. Получают 72,6 г мономера, т.е, выход не превышает 29%.Увеличение числа перегонок не приводит к уменьшению содержания кислоты при снижении выхода мономера до 10-15%.По примеру 4 из 167 г (7,26 моль) металлицеского натрия получают 250,38 г мономера-сырца, содержащего 72% целевого продукта, После очистки получают 72,6 г мономера, содержащего 99,2% целевого продукта (0,70 моль).Общий выход и-диоксанона в расчете на загруженный натрий после синтеза и оцистки 19,3%.В предлагаемом способе используют карбонат магния марки МРТУ 6-09-2668-65 (ч,д.а,) общей формулы ЗМ 9 СОз М 9(ОН)2 х х ЗН 20.Реактив прогревают в вакууме в течение 1 - 2 ч при 100 С и хранят в инертной атмосфере, при этом его свойства не изменяются в течение неограниченного времени, Полуценный таким способом карбонат магния может быть использован для многих синтезов, двукратный прогрев для одного синтеза и очистки не требуется,Используемая в предлагаемом способе натриевая соль монохлоруксусной кислоты является промышленным продуктом и соответствует М РТУ 6-09-6684-70 (ч). П р и м е р 5. Проводят по примеру 1, но смесь оксикислоты и спирта, содержащую 696 г оксикислоты (5,8 моль), загружают в реактор с мешалкой и циклиэуют оксикислоту в присутствии 0,72 г (0,15 мол,%) карбоната магния, предварительно прогретого в вакууме в течение 1 ч при 120 С.Получают 511 г п-диоксанона-сырца, по данным ГЖХ он содержит 92,8% целевого продукта или 474,3 г(4,65 моль) и-диоксанона,Выход мономера-сырца на загруженную оксикислоту 73,4%.Выход и-диоксанона на загруженный КаОН 76,2%,1700001 1,09 г гидрида кальция из расчета СаН 2:окси кислота - 0,5:1 (мол ь).Получают 435,3 г п-диоксанона, содержащего по дан н ым ГЖХ 0,06;4 примеси или 99,94% целевого продукта, Выход 92% Составитель В,МякушеваТехред М.Моргентал Корректор Л,Бескид Редактор И,Дербак Заказ 4441 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 П р и м е р 6, Проводят по примеру 1, но смесь оксикислоты и спирта, содержащую 696 г оксикислоты (5,8 моль), загружают в реактор с мешалкой и циклизуют оксикислоту в присутствии 0,48 г(0,1 мол.) карбоната магния, предварительно прогретого в вакууме при 120 С в течение 2 ч, Получают 519 г и-диоксанона-сырца. По данным ГЖХ он соДержит 85% целевого продукта или 441 г(4,3 йоль) п-диоксанона,Выход мономсра-сырца на загруженную оксикислоту 74,5%.Выход -диоксанона на загруженный Иаон 71%,П р и м е р 7. Очистку мономера-сырца проводят в две стадии по примеру 3, На первой стадии к 514,4 г мономера-сырца, содержащему 92 целевого продукта и 8 фксикислоты (0,343 моль), добавляют 28,9 г (0,343 моль) МцСОз (МцСОз: примесь = -. 1,1 моль),Получают 257 г мономера-сырца, выход 50%. По данным ГЖХ мономер содержит 98,3,4 целевого продукта и 1,7% оксикислоты,Г 1 р и м е р 8, Очистку мономера провоДили в две стадии по примеру 3, На первой стадии к 514,4 г мономера-сырца, полученного по примеру 1, добавляют 1,4 г МцСОз (0,017 моль), Получают 470,7 г мономерасырца, выход 91,5 о ,По данным ГЖХ полученный мономер содержит 98,5% целевого продукта и 1,5% оксикислоты,П р и м е р 9. Очистку мономера проводят в две стадии по примеру 3. На второй стадии к 473,2 г мономера, полученному после первой очистки по примеру 3 и содержащему 98,7 целевого продукта и 1,3% рксикислоты (0,05 моль), добавляют 2,1 г гидрида кальция из расчета СаН 2:оксикиспота = 1:1 (моль). Получают 421 г и-диоксанона, содержащего по данным ГЖХ0,01 опримеси или 99,99 оцелевого продукта, Выход 89%,П р и м е р 10, Очистку мономера проводят в две стадии по примеру 3, На второй стадии к 473,2 г мономера, полученному после первой стадии очистки по примеру 3 и содержащему 98,7% целевого продукта и 1,3% оксикислоты (0,05 моль), добавляют 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать целевой продукт с высоким выходом и высокой чистотой,При этом, нити на основе полученного предлагаемым способом диоксанона, отличаются повышенной прочностью и стойкостью к биодеструкции, Кроме того, предлагаемый способ позволяет сократить число стадий,формула изобретения Способ получения и-диоксанона путем взаимодействия этиленгликоля с натрийсодержащим соединением, последующей обработки полученного моногликолята натрия производным монохлоруксусной кислоты с получением натриевой соли моногликолятуксусной кислоты и обработки последней согяной кислотой, циклизации полученной моногликолятоксиуксусной кислоты в присутствии карбоната магния при повышенной температуре с выделением целевого продукта перегонкой при 210-214 С и последующей его очисткой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода. целевого нродукта, а также упрощения процесса, в качестве натрийсодержащего соединения используют его гидроксид или карбонат и взаимодействие ведут при 100 - 110 С, в качестве производного монохлоруксусной кислоты используют ее натриевую соль, которую используют в эквимолярном соотношении, а циклизацию проводят в течение 1 - 2 ч с использованием 0,1 - 0,2 мол, опредварительно прогретого в вакууме при 100 - 120 С карбоната магния, при этом очистку полученного и-диоксанона ведут в две стадии: сначала перегонкой в присутствии предварительно прогретого в вакууме при 100-120 С в течение 1 - 2 ч карбоната магния, взятого в малярном соотношении МцСОз.примесь, равном (1,0 - 0,05):1, а затем обработкой полученного продукта гидридом кальция при молярном соотношении СаН 2:примесь, равном (0,5 - 1):1, с последующей перегонкой продукта в вакууме.