Способ получения трет-алкилоксикарбонилгидразидов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ Соаетсим Социаиистичесиик Респубиии(51) М. Кл.07 С 133/00 м Заявки В с нрисоеюеени (23) Приоритет ирцетиюй ивит 6 вптз Миевтуи йй и оаа ийоеаВ пммтВВ бЗ) У 547.467 (088.8) 3) Опубликовано 15037 б Бюллетень ЮД 5) Дата опубликования описания 1 и 2.7 атьзобттетени я утулис Ордена Трудового Красного Энамени институтР 1) ЗаяттптЕаЬ органического синтеза АН Латвийской ССРа.яет. го пртретровагидрполунитроделецеле Изобретение относится к способу получения трет алкилоксикарбонилгидра эндов - соединений, имеющих практическое значение для производства за . щищеиньпв аминокислотиспользуемых в синтезе пептидов.Известен способ получения третбутилокарбонилгидраэида,нутем гидра зинолиза нитроФенилового эфи ной кислоты, выход целевогота м 40.В известном синтезе используется в качестве исходяцих соединений такие опасные и вредные вещества как Фбсген и металлический натрий и калий, что существенным образом усложняет технологическое оформление процесс Недостатком известного способа явл ся низкий выход целевого продукта. целью повыщения выхода целевого укта и упрощения технологическооцесса в предлагаемом способе -алкил-карбамат подвергают нитнию нитратом меди в уксусном ан- эв иде с последующей обработкой , ченного при этом трет-алкил-М-карбамата гидраэингндратом, отнием избытка гидраэингндрата от вого продукта борной кислотой и ф выделением целевого продукта иэвест" ными приемами.Предлагаемый способ разработан в, двух вариантах (А и Б). Вариант Аимеет более простой процесс н дает более высокий выход. Вариант Б дает такой же выход, как и известный спо,соб, однако имеет перед последним то преимущество, что в нем не применяетя металлический натрий и эфир. По варианту А нитрование трет-алкилкарбамата (1) проводят н присутствии ацетата двухвалеитной ртути. Прн этом образовавшийся трет-алкил- Й - нитрокарбамат переходит в нерастворимую ртутную соль (11) . Последнюю обработкой сероводородом переводят в свободный трет-алкил Й -нитрокарбаматтП 1). Реакция с гидраэннгидратом ( 1 Ц ) даеттрет-алкилокснкарбонилгндраэид (1 У),;.Йьтделяемый экстрагированием хлористым Метнленом с последующей обработкой экстракта борной кислотой и безводным сульфатом магния (для удаления следов гидраэннгидрата и во- дН)Общий выход трет-бутилоксикарбоиилгидраэида, полученного по варианту А - 55% ( в расчете на трет-бутанол), 506592По в ари анту Б ни тров ание проводят без добавки ацетата ртути. После реакции смесь обрабатывают водой для гидро- лиза уксусного ангидрида, подкисляют бисульфатом калия, трет-алкил- М -нитро- б карбамат ( 111) извлекают хлористым метиленом. экстракт промывают водой, сушат безводным сульфатом магния, фильтруют. Через Фильтрат пропускают струю аммиака. Образуется осадок, состоящий из аммониевой соли трет-алкил- Й-нитрокарбамата (Ч) и ацетата аммония, Эту смесь обрабатывают гидразингидратом. При этом образуется трет-алкилоксикарбонилгидразид (1 Ч), который выделяют такой же обработкой, как в случае варианта А (см. выше). Полученный продукт очищают вакуумной перегонкой. Выход полученного по варианту Б трет-бутилоксикарбонилкидраэида ЗОЪ ( в расчете на трет-бутанол).Трет-бутил- Я -нитрокарбамат (11 а),а также его соли не описаны в литературе. Их строение доказано элементарным анализом, а также даннымиИК, УФ, и ЯР(Р спектров, БОК-гидразид, полученный описываемым методом,идентифицирован сравнением с БОК-гидразидом, полученным ранее описаннымметодом, по ИК спектрам, а также отсутствием депрессии точки плавлениясмешанной пробы.П р и м е р, Синтез трет-бутилоксикарбонилгидразида (БОК"гидразида),Вариант А.Ртутная соль трет-бутил- Р(-нитро" карбамата ( 11 а ),В 2,5 л колбу внодят 800 мл ук сусного ангидрида, 117,1 г (1,0 моль) трет-бутилкарбамата и 171,5 г (0,5 моля) ацетата двухвалентной ртути, охлаждают,до +8 С и засыпают 300 г мелкорастертого нитрата меди 45 СиЧО) ЭН О, Перемешивают 2 ч,поддерживая температуру смеси +8 +13 С погружением колбы в баню со льдом (происходит экзотермиЧеская реакция). Затем реакционную смесь вй- щ ливают в 1 л ноды со льдом, Фильтруют через нутч-фильтр, осадок на Фильтре промывают водой, подкисленной уксусной кислотой, а затем спиртом и эфиром, Получают более мелкокристалличес- кое вешество, готовое к дальнейшему синтезу, Выход 212 г (81%).Аналитический препарат получают осаждением из аммониевой соли третбутил- М -нитрокарбамата ( Ча, см.о ниже) ацетатом ртути, т. разл. 172 С.Найдено, В: М 10,621 С 23,07; Е 1 3,54.СНР( О НВычислено, В; Р)10,711 С 22,97; Н 3,47.65 ИКС ( в нуйоле): 3030, 3006., 2950,1736 см , трет-Бутил- Х -нитрокарбамат ( 111 а )52,3 г (0,1 моля) ртутной соли -трет-бутил --нитрокарбамата( Ц а ) суспендируют в 300 мл ацето,на, охлаждают до -20 С и, перемешиваяРи защищая от влаги, пропускают струюосушенного хлористым кальцием сероводорода, пока смесь становится совершенно черной и еще некоторое время(смесь должна иметь сильный запахсероводорода) . Фильтруют через плотный стеклянный Фильтр, осадок наФильтре промывают ацетоном. Фильтратупаривают на роторном испарителе прикомнатной температуре, пока остатокзакристаллизовывается, Кр)лсталлы сушат в чашке Петри на воздухе при комнатной температуре. Выход бесцветныхкристаллон 28,6 г (88), т.пл. 59 С.трет-Бутил- Й -нитрокарбамат несытарастворим в спирте, эфире, не растворим н петролейном эфире. В воде растворимость ограничена, раствор имееткислую реакцию и при нагренании быстроразлагается с выделением газа.Для аналитических целей кристаллизуют из диэтилового эфира - петролейного эфира. Т.гл. перекристаллизованного вещества 60 С.Найдено, Ъ: Й 17,04; С 36,61;Н 6,56.Вычислено, Ъ;)ч 17,28; С 37,04.Е 1 6,22,ИКС (н нчйоле): 3460, 3228, 3107,1758, 1615 смЯМР (в дейтерохлороформе) : 2,7 гсинглет. -ОН), 8,46 тсинглет,С (СНэ)зУФС (в воде): 212 нм ( 6= 4100)1262 нм (Е = 6000)1 в 0,01 н МаОН -262 нм (Е: 8600) .лрК =4,2 (в воде при 20 С, определенопотенциометрически),Для доказательства строения третбутил-М -нитрокарбамата (П 1 а) синтезируется его чистая аммониевая соль(ее получают пропусканием сухого аммиака в эфирный раствор П 1 а ) . Это л,бесцветные кристаллы, 1. разл. 130 С,легко растворимые в воде.Найдено, Ъ: М 23,34; С 33,961Н 7,56.Вычислено, Ъ; М 23,451 С 33, 52 РН 7,31.ИКС (в нуйоле): 3275, 3060, 2985,2945, 1685 см"ЯРЕР (в Е) О ): 8,541 синглет -с(сн,),3трет-Бутилоксик арбонил гидраз и ц ( 1 Ч а ),30 мл гидразингидрата (О,бмоля) охлаждают до -20 С, вводят 32,4 (0,2 моля) трет-бутил- Р(-нитрокарбамата., перемешивают до полного растворения и(0,025 моля) аммониевой соли третбутил)-нитрокарбамата, при перемешивании растворяют в 15 мл Гидразингидрата и выдержаивают 10-12 ч.Добавляют 10 мл воды для растворенияосадка (уксуснокислый гидраэин) иэкстрагируют хлористым метиленом(310 мл). экстракты обрабатывают борной кислотой и безводным сульФатоммагния (3 г каждого), Фильтруют ифильтрат упаривают на роторном испарителе при комнатной температуре.Получают масло, которое закристаллиэовывается в кристаллическую массу,имеющую запах аммиака. Т. пл. д 30 С.оПосле перегонки в вакууме (70-72/,где )-щреш= алкин;дя (1-Г)а К - (С 11 з)з С -оставляют на б ч или на 10-15 ч.Происходит выделение пузырьков газаи постепенное расслоение жидкости.Затем реакционную смвсь экстрагируютхлористым метиленом (350 мл). В 5экстракт вводят борею кислоту и безводный сульфат магния (около 30 г каждого) и перемешивают 10 мин, Фильтруютчерез складчатый Фильтр, осадок нафильтре промывают 100 мл хлористогометилена. Фильтрат упаривают на роторном испарителе при комнатной температуре, Образовавшееся масло через некоторое время закристаллизовывается,при введении кристаллика БОК-гидра 15энда кристаллизация происходит немедленно. Т. пл, 38-39 С. Внход22,8 г (86%) .Для аналитических целей кристаллиэуют иэ петролейного эира.Найдено, Ъ: Н 21,47; С 45,06;Н 9,31.Вычислено, Ъ: й,21,20; С 45,44;Н 9,15,ИКС (в нуйоле): 33432991, 2948,251700, 1632 смВариант Г.Аммониевая соль грет-бутилнитрокарбамата ( Ма ).5,54 г (0,05 моля) трет-бутилкарбамата (Уа) растворяют в 40 мл уксусного ангидрида, охлаждают до 0 Си вводят 15 г мелкорастертого нитрата меди Си (МО) ЬН О. Перемешивают 6 ч, поддерживая температурусмеси 0 - +5 С (погружением в баню сольдом). Затем приливают 50 мл водысо льдом и перемешивают еще 2 ч,Приливают еще 10 мл насыщенного раствора бисульФата калия. При этом выделяется осадок кристаллогидратасернокислой меди, который отфильтровывают. фильтрат экстрагируют хлорисСхема сиВара0 Сц(МОз)л ЗН,ОП), ОщН (СНзсо)0; Н (ОСОС1 тым метиленом (2 50 мл), объединен- ные экстракты промывают 30 мл водыи сушат безводным сульфатом магния.Температура растворов во времявсей обработки не должна превышать+5 еС,После осушки через фильтрат про-.пускают струю сухого аммиака до щелочной реакции раствора и появлениябелого осадка. Осадок употребляют вдальнейшем синтезе. Вес осадка14,5 г с содержанием аммониевой солитрет-бутил- и -нитрокарбамата (Ма )4,5 г (определено осаждением ацетатом ртути). Выход 50 от теоретического.ЛИР ( в 1) 0 ): 8,54синглет, - С(С)Я506592 Формула изобретения Составитель Л.СкляровТехред И.Левицкая КоРРектоР Н. Ковалева Уедактор Т. Девятко Заказ 1310/500 Тираж 576 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий 113035Иосква, %-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП ффпатентфф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ получения трет-алкилоксиМарбоиилгидраэидов, о т л н ч а ю- Ю и В с я тем, .чтос целью повышения выхода целевого продуктауйроЮеиия технологического процесса, трет-алкилкарбамат подвергают нитрованню нитратом меди в уксусном ангидриде с последукнцей обработкой полученного при этом трет-алкнл- Й - нитрокарбамата гидразингидратом, от делением избытка гидразннгидратаот целевого продукта борной кислотой и выделением целевого продукта известными приемами.