CZ411699A3 - Reduction process of aromatic halides - Google Patents
Reduction process of aromatic halides Download PDFInfo
- Publication number
- CZ411699A3 CZ411699A3 CZ19994116A CZ411699A CZ411699A3 CZ 411699 A3 CZ411699 A3 CZ 411699A3 CZ 19994116 A CZ19994116 A CZ 19994116A CZ 411699 A CZ411699 A CZ 411699A CZ 411699 A3 CZ411699 A3 CZ 411699A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- vyznačující
- oxygen
- bor
- tri
- reducing agent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
K redukci aromatických halogenidů obecného vzorce Ar-X,,, kde Ar značí aromatickou skupinu, popřípadějednou nebo několikrátsubstituovanou, popřípadě anelovanou a popřípadě obsahujícíjeden nebo několik heteroatomů ze skupiny zahrnující O, S, N; Xznačí fluor, chlor, brom a/nebojod a n značí číslo 1 až 10 ,na sloučeniny obecného vzorce Ar-EJ,,, se používá redukční činidlojakoje například diisobutylaluminiumhydrid nebo lithiumaluminimuhydrid v přítomnosti kyslíku, zejména ve formě směsi kyslíku s inertním plynem a za zamezení přístupu vlhkosti v rozpouštědle. Redukce pomocí LiAlH4 v přítomnosti kyslíkuje vhodná pro redukce heteroaromatických halogenidů, například pro redukce bromnarwedinketalu na narwedinketal v provozním měřítku.For the reduction of aromatic halides of formula Ar-X ", wherein Ar represents an aromatic group, optionally once or multiple-substituted, optionally fused and optionally containing one or more heteroatoms from the group including O, S, N; X denotes fluorine, chlorine, bromine and / or iodine and n is from 1 to 10, to compounds of formula Ar-EJ ' it uses a reducing agent such as diisobutylaluminum hydride or lithium aluminum hydride in the presence of oxygen, especially in the form of an oxygen mixture with inert gas and to prevent moisture access in a solvent. Reduction with LiAlH4 in presence oxygen suitable for heteroaromatic reductions halides, for example to reduce bromnarwedinketal to narwedinketal on a production scale.
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká metody pro redukci aromatických halogenidů.The invention relates to a method for reducing aromatic halides.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pro redukci aromatických halogenidů jsou známé různé způsoby.Various methods are known for reducing aromatic halides.
Pro redukci aromatických halogenidů jsou známa tato redukční činidla:The following reducing agents are known for the reduction of aromatic halides:
Cr(010^2 /ethylen diamin (Vadě, R S. Castro, C E Org Synth Coli Vol. VI, 821 (1988), Cr(C104)2/H2N(CH2)NH2), cín/HBr (Koelsch, C F Org Synth. Coli. Vol. IIE, 132 (1954),Cr (010 ^ 2 / ethylene diamine (Vada, R. S. Castro, CE Org Synth Coli Vol. VI, 821 (1988), Cr (C10 4 ) 2 / H 2 N (CH 2 ) NH 2 ), tin / HBr (Koelsch, CF, Org Synth. Coli. Vol. IIE, 132 (1954),
Sn/HBr), katalytická redukce s Raneyovým niklem (Nishyama,Sn / HBr), catalytic reduction with Raney nickel (Nishyama,
T. Kameopka, H. Chem. Express 6 (2) 109, 112 (1991), Raney-Ni/Hg) nebo Pd/hydrazin hydrát (Mosby, V L J Org Chem. 24, 421 (1959), Pd/N2H4.H20), redukční činidla jako jsou K-selectride/CuJ (Yoshida T, Negishi, E. J. Chem. Soc. Chem. Commun,762 (1994), K-Selectrid/Cul), [NaBH^/MegSi)3S1H (Lesage, N Chatgilialoglu, C Griller, D Tetrahedron Lett.T. Kameopka, H. Chem. Express 6 (2) 109, 112 (1991), Raney-Ni / Hg) or Pd / hydrazine hydrate (Mosby, VLJ Org Chem. 24, 421 (1959), Pd / N 2 H 4 .H 2 O), reducing agents such as K-selectride / CuJ (Yoshida T, Negishi, EJ Chem. Soc. Chem. Commun, 762 (1994), K-Selectrid / CuI), [NaBH 4 / MegSi] 3 S 1 H (Lesage, N Chatgilialoglu, C Griller Tetrahedron Lett.
30, 2733 (1989), (Ne^Si)gSiH), L1AIH4 [ (Falck, J R Nanna, S.j Am Chem.Soc 105, 631 (1983), L1AIH4), (Han, B.H.; Boudjouk, P; Tetrahedron Lett 23, 1643 (1982), L1AIH4), (Benington, F; Norin, R D; Clarck Zr L C J Org., Chem 24,30, 2733 (1989), (Ne ^ Si) g SiH), L1AIH4 [(Falck, JR Nanna, SJ Am Chem.Soc 105, 631 (1983), L1AIH4)], (Han, BH; Boudjouk, P; Tetrahedron Lett 23 1643 (1982), L1AIH4), (Benington, F .; Norin, RD; Clarck Zr LCJ Org., Chem 24,
917 (19S9), L1AIH4), (Szewcyk, J, Lewin, A H; Carrol.,917 (19S9), L1AIH4), (Szewcyk, J, Lewin, A. H; Carrol.,
F.I.J Heterocycl, Chem 25, 1809 (1988), LÍAIH4 - amF. I. J. Heterocycl, Chem. 25, 1809 (1988), LiAlH4-am
Bromformylnarwedin 53 %. I), (Vlahov, R. Krikorian,Bromformylnarwedine 53%. (I), (Vlahov, R. Krikorian,
D Spassov, G Chinova, M;, L1AIH4 an Brom, Vlahov,D Spassov, G Chinova, M; L1AIH4 an Brom, Vlahov,
I Parushev, S Snatzke, G. Ernst L. Kieslich, K Abraham,I Parushev, S Snatzke, G. Ernst L. Kieslich, K. Abraham,
N -R. Sheldrick, V.S. Tetrahedron 45, 3329 (1989), Galanthaminon 96 %] nebo podobné komplexní hydridy jako LiAlH^(OMe)3/CuJ (Masumane, S; Rossey, P A; Bates, G S J. Am Chem.Soc 95, 6452, 1973, LiAlH(OMe)3/CuI). L1AIH4 se často používá jako redukční činidlo společně s anorganickými halogenidy jako CeClj (Imamoto, T Takeyama, T Kusumoto, T. Chem I.ett. 1491, (1985), LiAlH^/CeClg), T1CI4 (Mukaiyama,N -R. Sheldrick, VS Tetrahedron 45, 3329 (1989), Galanthaminone 96%] or similar complex hydrides such as LiAlH 4 (OMe) 3 / CuJ (Masumane, S; Rossey, PA; Bates, GS J. Am Chem. Soc 95, 6452, 1973, LiAlH (OMe) 3 / CuI). L1AIH4 is often used as a reducing agent together with inorganic halides such as CeCl3 (Imamoto, T Takeyama, T Kusumoto, T. Chem I.ett. 1491, (1985), LiAlH4 / CeClg), T1Cl4 (Mukaiyama,
T; Hayashi, M; Narasaka, K.Chem Lett, 291, (1973) LÍAIH4/TÍCI4), FeCl2, CoCl2, TiCl3, NiCl2 (Ashby, E C, Lin J J J Org Chem 43, 1263 (1978), LiAlH4/FeCl2, CoCl2, TiCl3, NíC12) v katalytickém nebo stechiometrickém množství. Další redukční činidla byla připravena těmito adicemi. Pro redukci aromatických halogenidů jsou známy postupy, kdy se používá LÍAIH4 spolu s foto-ozářením (Beckwith, L J Goh. S H J, Chem Soc Chem. Commun 907 (1983), LÍAIH4/IÍV) nebo ultrazvukem (Han, B.H.; Boudjouk, P Tetrahedron Lett 23, 1643 (1982), LiAlH4/Ultraschall).T; Hayashi, M .; Narasaka, K. Chem Lett, 291, (1973) LiAlH 4 / TiCl 4), FeCl 2 , CoCl 2 , TiCl 3 , NiCl 2 (Ashby, EC, Lin JJJ Org Chem 43, 1263 (1978), LiAlH 4 / FeCl 2 , CoCl 2 , TiCl 3 , NiCl 2 ) in catalytic or stoichiometric amounts. Additional reducing agents were prepared by these additions. Methods for the reduction of aromatic halides are known in which LiAlH 4 is used in conjunction with photo-irradiation (Beckwith, LJ Goh SHJ, Chem Soc Chem. Commun 907 (1983), LiAlH 4 / IV) or ultrasound (Han, BH; Boudjouk, P Tetrahedron). Lett 23, 1643 (1982), LiAlH 4 / Ultraschall).
V publikaci B. Menuir Reduction of aromatic halides with sodium borohydride catalysed by titanium complexes. Unexpected role of air v Journal of Organometalic Chemistry, díl 204, č. 3, 20. ledna 1981, Lausanne, CH, str. 345 až 346 , je popsán způsob redukce aromatických halogenidů, při kterém se používá NaB^ , který je katalysován Cp2TiCl2 nebo CpTiCl3 , za přítomnoati vzduchu. Tímto známým způsobem se ale redukují výhradně aromatické jodidy, například chlor a brom se redukovat nemohou.In B. Menuir Reduction of aromatic halides with sodium borohydride catalysed by titanium complexes. Unexpected role of air in Journal of Organometalic Chemistry, Volume 204, No. 3, Jan. 20, 1981, Lausanne, CH, pp. 345-346, describes a method for reducing aromatic halides using NaB 4, which is catalyzed by Cp. 2 TiCl 2 or CpTiCl 3, přítomnoati air. However, only aromatic iodides are reduced in this known manner, for example chlorine and bromine cannot be reduced.
Z EP 0 370 325 A je známý způsob reduktivní dehalogenace aromátů zpracováním halogenovaných aromátů s Raney2a _· • · »· ···« ovým niklem a mravenčanem alkalického kovu ve vodném alkalickém mediu při teplotě 80 až 250 °C a za tlaku 0,1 až 10 Pa . Přítmnost vzduchu v reakční nádobě není při tomto způsobu vyloučena.EP 0 370 325 A discloses a process for the reductive dehalogenation of aromatics by treating halogenated aromatics with Raney2 and an alkali metal formate in an aqueous alkaline medium at a temperature of 80 to 250 ° C and a pressure of 0.1 to 10 Pa. The presence of air in the reaction vessel is not excluded in this process.
V publikaci J. Szewcyk An improved synthesis of galanthamine, Journal of Heterocyclic Chemistry, díl 25, č. 6, 199, str. 1809 až 1811 , je popsán způsob debromace bromformylnarwedinu při vsázce 3,0 g dvanáctihodinovým varem pod zpětným chladičem v tetrahydrofuranu. Tak se získá při výtěžku 53 % směs galanthaminu a epigalanthaminu.J. Szewcyk, An Improved Synthesis of Galanthamine, Journal of Heterocyclic Chemistry, Vol. 25, No. 6, 199, pp. 1809-1811, describes a process for debromination of bromoformylnarwedine at a batch of 3.0 g by refluxing in tetrahydrofuran for 12 hours. A mixture of galanthamine and epigalanthamine is thus obtained in a yield of 53%.
V téíto publikaci není přítomnost vzduchu výslovně vyloučena.The presence of air is not explicitly excluded in this publication.
Navzdory velkému počtu známých metod, se v praxi vyskytují stále opět případy, při kterých je redukce pomocí LÍAIH4 proces pomalý a často spojený s nedostatečným výtěžkem. Obměňování parametrů reakce jako prodloužení doby reakce, použití většího molárního přebytku L1AIH4, změna rozpouštědla (např. použití tetrahydrofuranu místo diethyletheru) , zvýšeni reakčni teploty, vede při větších vsázkách často k problémům, spojeným s výskytem nežádoucích vedlejších reakci a nižší výtěžností. Často jsou v redukovaných sloučeninách přítomné další substituenty, které nejsou kompatibilní s metodou katalytické redukce nebo s vodíkem ve stavu zrodu. Další komplexní hydridy nebo hydridová činidla nejsou v porovnání s LiAlH^ dostatečně reaktivní a neposkytují dostatečné výtěžky při redukci aromatických halogeni« * • 9 • · 9 9Despite the large number of known methods, in practice there are still cases in which reduction by LiAlH 4 is slow and often associated with insufficient yield. Varying the reaction parameters such as prolonging the reaction time, using a larger molar excess of L 1 AlH 4, changing the solvent (eg using tetrahydrofuran instead of diethyl ether), increasing the reaction temperature often leads to problems associated with undesirable side reactions and lower yields at larger batches. Often additional substituents are present in the reduced compounds which are incompatible with the catalytic reduction method or with the hydrogen at birth. Other complex hydrides or hydride reagents are not sufficiently reactive as compared to LiAlH4 and do not provide sufficient yields in the reduction of aromatic halogens.
9 ·9 ·
9 99 dů.9 99 d.
Úkolem předloženého vynálezu je vypracování metody pro redukci aromatických a heteroaromatických halogenidů, která umožňuje rychlejší průběh reakce s vyššími výtěžky dokonce i v případě použití větších objemů.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for reducing aromatic and heteroaromatic halides which allows a faster reaction with higher yields even if larger volumes are used.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předmětem předloženého vynálezu je způsob redukce aromatických halogenidů obecného vzorce (I)The present invention provides a process for reducing aromatic halides of formula (I)
Ar (I) ve kterémAr (I) in which
Ar značí aromatickou skupinu, která je popřípadě jednou nebo několikrát substituovaná, popřípadě je anelovaná a popřípadě obsahuje jeden nebo několik heteroatomů ze skupiny zahrnující 0, S, N ,Ar represents an aromatic group which is optionally mono- or polysubstituted, optionally fused and optionally contains one or more heteroatoms from the group consisting of O, S, N,
X značí fluor, chlor, brom a/nebo jod a n značí ěíslo 1 až 10 , s redukčním činidlem na sloučeninu obecného vzorce (II)X is fluorine, chlorine, bromine and / or iodine and n is 1 to 10, with a reducing agent to the compound of formula (II)
Ar - Hn (II) kde Ar a n mají stejný význam jako ve vzorci (I), jehož podstata spočívá v tom, že redukce se provádí v přítomnosti kyslíku.Ar - H n (II) wherein Ar and n have the same meaning as in formula (I), the essence of which is that the reduction is carried out in the presence of oxygen.
• · · · ♦ ··» ··♦» • · · · · · · • · · · β · • · ·· · · ·· · a · ·• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Vynález dovoluje použití celé řady redukčních činidel. Příkladem redukčních činidel, která mohou být použita jsou: hydridová činidla jako DiBAL-H (diisobutylaluminiumhydrid), DiBAL-H/ZnC^, Al-isopropylát, Red-Al^ (natrium-(bis-(2-methoxyethoxy)-aluminiumhydrid (Aldrich)), K-Selectride^ (kalium-tri-sec.-butylborhydrid (Aldrich)), L-Selectride^ (lithium-tri-sec.-butylborhydrid (Aldrich)), KS-Selectride^ (kalium-trisiamylborhydrid (Aldrich)), LS-Selectride^ (lithiumtri-siamylborhydrid (Aldrich)), Li-tri-t-butoxy-ΑΙΗ, Li-tri-t-ethoxy-AlH, 9BBN (9-borabicyklo[3.3.1]nonan), Super-Hydride^ (lithium-triethylborhydrid (Aldrich)), NaBH^, Zn (BH^^, AIH^ . AICI2H nebo kombinace těchto redukčních činidel, přičemž výhodný je L1AIH4.The invention permits the use of a variety of reducing agents. Examples of reducing agents that may be used are: hydride agents such as DiBAL-H (diisobutylaluminium hydride), DiBAL-H / ZnCl 2, Al-isopropylate, Red-Al 2 (sodium- (bis- (2-methoxyethoxy) aluminum hydride) (Aldrich )), K-Selectride (potassium tri-sec-butyl borohydride (Aldrich)), L-Selectride (lithium tri-sec-butyl borohydride (Aldrich)), KS-Selectride (potassium trisiamyl borohydride (Aldrich)) ), LS-Selectride (lithium tri-thiamylborohydride (Aldrich)), Li-tri-t-butoxy-αΙΗ, Li-tri-t-ethoxy-AlH, 9BBN (9-borabicyclo [3.3.1] nonane), Super- Hydride 4 (lithium triethyl borohydride (Aldrich)), NaBH 4, Zn (BH 4, AlH 4, AlCl 2 H or a combination of these reducing agents, with L 1 AlH 4 being preferred.
Způsob podle vynálezu spočívá v redukci (hetero)aromatických halogenidů redukčním činidlem, zejména L1AIH4, v přítomnosti kyslíku, například vzduchu nebo směsí kyslíku a inertního plynu. Na rozdíl od běžně používaných reakčních předpisů pro redukční činidla, jako je LÍAIH4 , podle kterých se pracuje v prostředí inertních plynů (jako dusík, argon nebo helium), je použití kyslíku faktorem, který urychluje reakci a zvyšuje výtěžek. Kyslík může být naředěn inertním plynem a je vyfoukáván nebo vsakován reakční směsí tlakem nebo sáním. Toto umožňuje zkrátit reakční časy a reprodukovatelně zvýšit výtěžky.The process according to the invention consists in reducing (hetero) aromatic halides with a reducing agent, in particular L 1 AlH 4, in the presence of oxygen, for example air or mixtures of oxygen and inert gas. In contrast to commonly used reaction regulations for reducing agents, such as LiAlH 4, which operate in an inert gas environment (such as nitrogen, argon or helium), the use of oxygen is a factor that accelerates the reaction and increases the yield. The oxygen can be diluted with an inert gas and is blown or soaked with the reaction mixture by pressure or suction. This makes it possible to shorten the reaction times and reproducibly increase the yields.
Předkládaný vynález poskytuje účinnou a průmyslově využitelnou metodu pro redukci (hetero)aromatických halogenidů za použití redukčního činidla, jako je LÍH4 , za přítomnosti kyslíku.The present invention provides an efficient and industrially applicable method for reducing (hetero) aromatic halides using a reducing agent such as LiH 4 in the presence of oxygen.
Dle vynálezu probíhá redukční proces podle následu-According to the invention, the reduction process proceeds according to the following
φφφ • · · φ φ ΦΦΦΦ φ · * · ♦ ♦ φ φ φ · » · · •φ ΦΦΦΦφ φ · φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ
Zaváděním kyslíku, zejména (syntetického) vzduchu, do roztoku obsahujícího halogenované aromáty a redukční činidlo v rozpouštědle, se redukce aromatických halogenových sloučenin výrazně urychlí. V mnoha případech je možné redukovat i takové (hetero)aromatické halogenové sloučeniny, které například nelze zredukovat pomocí samotného LiAlH4. Další výhodou přítomnosti kyslíku nebo vzduchu při redukci je v možnosti dosažení vyšších výtěžků a v potlačení vzniku nežádoucích vedlejších produktů, které vznikají při dlouhých dobách reakce (bez použití kyslíku).By introducing oxygen, in particular (synthetic) air, into a solution containing halogenated aromatics and a reducing agent in a solvent, the reduction of aromatic halogen compounds is greatly accelerated. In many cases, it is possible to reduce (hetero) aromatic halogen compounds which, for example, cannot be reduced by LiAlH 4 alone. A further advantage of the presence of oxygen or air in the reduction is that it is possible to achieve higher yields and to suppress the formation of undesired by-products, which arise during long reaction times (without the use of oxygen).
Kromě obecné aplikovatelnosti vynálezu pro redukční metody v laboratorním měřítku je tato metoda podle předloženého vynálezu obzvláště výhodná pro redukce sloučenin brom-narwedinového typu (viz schéma 2) v kilogramovém měřítku a pro hospodárnou redukci průmyslových množství.In addition to the general applicability of the invention to laboratory scale reduction methods, this method of the present invention is particularly advantageous for the reduction of bromo-narwedine-type compounds (see Scheme 2) on a kilogram scale and for economical reduction of industrial quantities.
Tato fakta jsou překvapující, neboť nebylo možno očekávat, že redukce může probíhat bez problémů za oxidačních podmínek, tedy za přítomnosti oxidačních činidel, jako je kyslík.These facts are surprising since it could not be expected that the reduction could proceed without problems under oxidizing conditions, i.e. in the presence of oxidizing agents such as oxygen.
• · • 000 · « 0 0 · · ·000 000 0 0 0
Schéma 2:Scheme 2:
Další příklady redukcí, provedených dle vynálezu, jsou naznačeny ve schématu 3.Further examples of reductions made according to the invention are outlined in Scheme 3.
Schéma 3:Scheme 3:
Příklad l-X-naftalenExample 1-X-Naphthalene
Příklad n-X-thiofenExample n-X-thiophene
1/ v1 / v
LiAIHyO2 LiAIHyO 2
Jednou z výhod způsobu podle předloženého vynálezu je zkrácení reakční doby redukce (hetero)aromatických halogenidů. Aby toto bylo potvrzeno, bylo několik aromatických a (hetero)aromatických sloučenin, substituovaných halogeny, redukováno v přímém porovnání za přítomnosti a za nepřítomnosti kyslíku. Dále byly sledovány reakce (brom-narwedinketal) v různě velkých reakčních vsázkách za přítomnosti a za nepřítomnosti kyslíku (Tabulka 1).One advantage of the process of the present invention is to reduce the reaction time of the reduction of (hetero) aromatic halides. To confirm this, several halogen-substituted aromatic and (hetero) aromatic compounds have been reduced in direct comparison in the presence and absence of oxygen. Further, reactions (bromo-narwedinketal) in different sized reaction batches were monitored in the presence and absence of oxygen (Table 1).
• · ··» ·»·« • · «·♦ » ♦ · ···· « * *1• · »* * * * * * * * * * * *
Tabulka 1Table 1
♦ · »» < · · · ♦ ♦ · ♦ · · ·· ··· · • · · · • · « ·» tt • · « · • « · ·»» T t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t
Místo kyslíku (technické čistoty) je dle tohoto vynálezu možno použít směsi kyslíku s jedním nebo více inertních plynů (jako je dusík, argon nebo helium).Mixtures of oxygen with one or more inert gases (such as nitrogen, argon or helium) may be used in place of oxygen (technical grade) according to the invention.
Dle předkládaného vynálezu je výhodné buď vhánění syntetického vzduchu (směs dusík/kyslík 80 : 20) do reakční směsi nebo nasáváním okolního vzduchu. Jestliže je nasáván okolní vzduch, je výhodné jej vysušovat, aby se zabránilo vytváření usazenin v přívodní trubce. Vlhký vzduch by spotřebovával redukční činidlo, jako např. L1AIH4. Zejména nebezpečí spontánního vzplanutí a exploze nemůže být při použití (velmi) vlhkého vzduchu vyloučeno.According to the present invention, it is preferable either to inject synthetic air (80:20 nitrogen / oxygen mixture) into the reaction mixture or by suctioning ambient air. If ambient air is sucked in, it is preferable to dry it to prevent deposits in the lance. Moist air would consume a reducing agent such as L1AlH4. In particular, the risk of spontaneous ignition and explosion cannot be avoided when using (very) humid air.
Při redukci bromnarwedin ketalu pomocí LiAlH^ na narwedin v padesátigramovém měřítku, se použije plynná směs o složení 95 % N2 a 5 % O2 , přičemž se dosáhne úplné přeměny během 3 hodin. Byla-li použita plynná směs o složení 99 % N2 a 1 % C>2 pro stejnou velikost vsázky dosáhne se úplné přeměny až za 7 hodin.To reduce bromnarwedine ketal with LiAlH 4 to narwedine on a 50-gram scale, a gas mixture of 95% N 2 and 5% O 2 was used, complete conversion within 3 hours. When a gas mixture of 99% N 2 and 1% C 2 was used for the same batch size, complete conversion is not achieved until 7 hours.
Bylo také shledáno jako výhodné vést vzduch přes promývačku, aby se sytila použitým rozpouštědlem (například tetrahydrofuranem) a aby se tak zabránilo ztrátám rozpouštědla vyfukováním, které by se jinak muselo neustále doplňovat. Také provozování chladiče zpětného toku pomocí solanky při teplotě -40 °C se značně snižují ztráty rozpouštědla.It has also been found advantageous to pass air through the scrubber to saturate the solvent used (for example tetrahydrofuran) and thereby avoid solvent loss by blowing, which would otherwise have to be constantly replenished. Also, operating the reflux condenser with brine at -40 ° C greatly reduces solvent losses.
Provedené experimenty ukázaly, že je také výhodné použít přebytek redukčního činidla, jako je LÍAIH4 , neboř například právě L1AIH4 se na vzduchu rozkládá a vytváří nereaktivní oxidy. Dostatečný přebytek redukčního činidla, jako je LÍAIH4, by měl být použit pro zajištění dostatečnéhoExperiments have shown that it is also advantageous to use an excess of a reducing agent such as LiAlH 4, for example, just LiAlH 4 decomposes in air to form non-reactive oxides. A sufficient excess of a reducing agent such as LiAlH 4 should be used to ensure sufficient
0· ·· · · 0 · • 0 0 0 • 0 *00 • 00 ·0 · ·· · · · · · · ·
000 · ** 00 » « · 0 » 0 0 0 množství redukčního činidla, jako je LiAlH^ , v reakční směsi. Pokusy s jedním ekvivalentem LiAlH^ ( = 4 ekvivalenty hydrídu) a monohalogenovanými thiofenovými sloučeninami ukázaly nedostatečnou přeměnu, zatímco při použití dvou ekvivalentů se dosáhne bez problémů 100% přeměny. Naproti tomu, pro naftalenové deriváty, hlavně pro 1-bromnaftalen a 1-jodnaftalen, bylo dosaženo kompletní přeměny s jedním ekvivalentem LiAlH^ a vzduchu. V provozním technickém měřítku může s úspěchem docházet k přeměně na narwedin s 1,5 ekvivalentem po 3 hodinách. Při použití 1,3 ekvivalentu nedochází ke 100% přeměně ani po 6 hodinách, neboř tato redukce potřebuje LiAlH^ také k redukci formylových zbytků (Schéma 2).An amount of a reducing agent, such as LiAlH 4, in the reaction mixture is present. Experiments with one equivalent of LiAlH 4 (= 4 equivalents of hydride) and monohalogenated thiophene compounds showed insufficient conversion, whereas with two equivalents 100% conversion was achieved without problems. In contrast, for naphthalene derivatives, mainly for 1-bromonaphthalene and 1-iodonaphthalene, complete conversion was achieved with one equivalent of LiAlH 4 and air. On an industrial scale, conversion to narwedine with 1.5 equivalents after 3 hours can be successfully accomplished. Using 1.3 equivalents, 100% conversion does not occur even after 6 hours, since this reduction also requires LiAlH 2 to reduce the formyl residues (Scheme 2).
V následujícím jsou popsány způsoby podle předloženého vynálezu a srovnávací experimenty.The methods of the present invention and comparative experiments are described below.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Roztok 9,7 ml LiAlH^ (10% v THF; 24 mííol) se přidá po kapkách k roztoku 5 g 1-bromnaftalenu (24 mMol) ve 40 ml THF a po dobu 4 h se při teplotě 50 °C nasává vzduch přes vysušovací kolonu naplněnou CaCl2 a promývačku plynu, naplněnou THF. Po 4 h byla úplnost reakce prokázána tenkovrstvou chromatografií. Směs se rozloží přídavkem 5 ml vody a 5 ml nasyceného vodného roztoku NaHCO^ , sraženina se odsaje a dvakrát se promyje horkým THF. Filtrát se odpaří a výsledný surový produkt se rekrystalizouje z diethyletheru:A solution of 9.7 mL of LiAlH 4 (10% in THF; 24 mL) is added dropwise to a solution of 5 g of 1-bromonaphthalene (24 mMol) in 40 mL of THF and air is sucked through a drying oven at 50 ° C for 4 h. a column packed with CaCl 2 and a gas scrubber packed with THF. After 4 h, the reaction was complete by thin layer chromatography. The mixture was quenched by the addition of 5 mL of water and 5 mL of saturated aqueous NaHCO 3 solution, the precipitate was filtered off with suction and washed twice with hot THF. The filtrate was evaporated and the resulting crude product was recrystallized from diethyl ether:
2,42 g naftalenu jako bezbarvé krystaly (78 % teoretického výtěžku). Chromatogram na tenké vrstvě : petrolether • 4» (dvakrát opakováno)2.42 g of naphthalene as colorless crystals (78% of theory). Thin layer chromatography: petroleum ether • 4 »(repeated twice)
Srovnávací příklad 1Comparative Example 1
Roztok 9,7 ml LiAlH^ (10% v THF; 24 mMol) se přidá po kapkách k roztoku 5 g 1-bromnaftalenu (24 mMol) ve 40 ml THF. a směs se míchá při teplotě 50 °C pod mírným proudem argonu. Po 4 hodinách se prokáže 25% přeměna pomocí tenkovrstvé chromatografie. Po 24 hodinách je přeměna 50% . Zpracováním podle příkladu 1 a po slouopcové chromatografií (100 g silikagel 60, hexan) se získá 0,95 g bromnaftalenu a 1,2 g naftalenu.A solution of 9.7 mL of LiAlH 4 (10% in THF; 24 mMol) was added dropwise to a solution of 5 g of 1-bromonaphthalene (24 mMol) in 40 mL of THF. and the mixture was stirred at 50 ° C under a gentle stream of argon. After 4 hours, 25% conversion was demonstrated by thin layer chromatography. After 24 hours the conversion is 50%. Working up according to Example 1 and column chromatography (100 g silica gel 60, hexane) gave 0.95 g of bromonaphthalene and 1.2 g of naphthalene.
Příklad 2Example 2
K roztoku 100 ml THF a 5 g 1-halogennaftalenu se přidá 1,5 ekvivalentů LiAlH^ v THF (10%) a směs se míchá při 50 °C. Směs se probublává syntetickým vzduchem (80 % N2, 20 %To a solution of 100 mL of THF and 5 g of 1-halo-naphthalene was added 1.5 equivalents of LiAlH 4 in THF (10%) and the mixture was stirred at 50 ° C. The mixture is bubbled with synthetic air (80% N2, 20%
O2) proudem 50 ml/min za intenzivního míchání magnetickým míchadlem. THF se konstantně přidává po kapkách tak aby byl udržován konstantní objem. Přibližně 1 ml vzorku, odebraného pro analýzu, se rozloží 5 ml vody a extrahuje 2 ml hexanu. Hexanová fáze se použije pro analýzu plynovou chromatografií. Přibližně 0,5 ml organické fáze se aplikuje do nádobky pro plynovou chromatografií injekční stříkačkou, opatřenou filtrem mezi jehlou a stříkačkou. Zbývající objem vzorkové nádobky se doplní petroletherem.O2) at 50 ml / min with vigorous magnetic stirring. THF is constantly added dropwise to maintain a constant volume. About 1 ml of the sample taken for analysis is quenched with 5 ml of water and extracted with 2 ml of hexane. The hexane phase is used for gas chromatography analysis. Approximately 0.5 ml of the organic phase is injected into a gas chromatography vial with a syringe fitted with a needle-syringe filter. Make up the remaining volume of the sample vial with light petroleum.
Srovnávací příklad 2:Comparative Example 2:
K roztoku 100 ml THF a 5 g 1-halogennaftalenu se přidá 1,5 ekvivalentů LÍAIH4 v THF (10%) a směs se míchá při 50 °C pod N2· Přibližně 1 ml vzorku, odebraného pro analýzu, se •» ·· ·· ·· · * • ♦ ♦ · · «» ♦ « . · ί • « · »· * I » · , i · ♦··. ··.,«« • · · *·· «·,< ·· ···♦ ·· ··♦· ·· ·« rozloží 5 ml vody a extrahuje se 2 ml hexanu. Hexanová fáze se použije pro analýzu plynovou chromatografií. Přibližně 0,5 ml organické fáze se pipetuje do nádobky pro plynovou chromatografií injekční stříkačkou opatřenou filtrem mezi jehlou a stříkačkou. Zbývající objem vzorkové nádobky se doplní petroletherem.To a solution of 100 mL of THF and 5 g of 1-halonaphthalene was added 1.5 equivalents of LiAlH 4 in THF (10%) and the mixture was stirred at 50 ° C under N 2. · · •.... · Ί · I · I I I i · ·. Quench with 5 ml of water and extract with 2 ml of hexane. The hexane phase is used for gas chromatography analysis. Approximately 0.5 ml of the organic phase is pipetted into the gas chromatography vial with a syringe fitted with a needle-syringe filter. Make up the remaining volume of the sample vial with light petroleum.
Podle příkladu 2 a srovnávacího příkladu 2 se redukuje Ι-fluor-, Ι-chlor-, 1-brom- a 1-jodnaftalen. Výsledky jsou sumarizovány v tabulce 2:According to Example 2 and Comparative Example 2, Ι-fluoro-, Ι-chloro-, 1-bromo- and 1-iodo-naphthalene was reduced. The results are summarized in Table 2:
Tabulka 2Table 2
Redukce 1-X-naftalenu (X = F, Cl, Br, I)Reduction of 1-X-naphthalene (X = F, Cl, Br, I)
* « ·* «·
111»111 »
Poznámky k tabulce 2:Notes to Table 2:
N2 = kontinuální proud dusíku vedený roztokemN2 = continuous stream of nitrogen through the solution
O2 = kontinuální proud syntetického vzduchu (80 % N2, % O2) vedený roztokemO2 = continuous flow of synthetic air (80% N2,% O2) through the solution
Analytické metody:Analytical methods:
Plynová chromatografie: HP5890Gas chromatography: HP5890
Kolona: Silikagel Permabond 0V1 DF 0,25Column: silica gel Permabond 0V1 DF 0.25
Teplotní program: Počáteční teplota 50 °C 1 min;Temperature program: Initial temperature 50 ° C 1 min;
zahřívací rychlost 10 °C/min.heating rate 10 ° C / min.
Retenční časy: Naftalen 1-fluornaftalen 1-chlornaftalenRetention times: Naphthalene 1-fluoro-naphthalene 1-chloro-naphthalene
1-bromnaftalen 1-jodnaftalen1-Bromo-naphthalene 1-Iodo-naphthalene
5,2 min. 6,65 min 7,85 min 9,1 min.5,2 min. 6.65 min 7.85 min 9.1 min.
10,5 min.10.5 min.
Příklad 3Example 3
Jeden (později 2) ekvivalent roztoku L1AIH4 (1 mMol v THF) sae přidá k 1,0 g halogenthiofenu v 10 ml bezvodého THF. Směs se přivede k uvedené reakční teplotě a intenzivně se míchá magnetickým míchadlem za probublávání syntetickým vzduchem (N2/O2 80 : 20). Po určité uvedené době se 0,5 ml roztoku hydrolyzuje v 10 ml 2N HCI, dvakrát se extrahuje 5 ml diethyletheru a zředí se 30 ml methanolu. Složení tohoto roztoku se potom přímo stanoví pomocí HPLC (vysokotlaká kapalinová chromatografie).One (later 2) equivalent of L1AlH4 solution (1 mMol in THF) was added to 1.0 g of halothiophene in 10 ml of anhydrous THF. The mixture is brought to said reaction temperature and stirred vigorously with a magnetic stirrer while bubbling synthetic air (N2 / O2 80:20). After some time, 0.5 mL of the solution was hydrolyzed in 10 mL of 2N HCl, extracted twice with 5 mL of diethyl ether, and diluted with 30 mL of methanol. The composition of this solution is then directly determined by HPLC (high pressure liquid chromatography).
φ * φ φ φ φφ * φ φ φ φ
ΦΦ ·· φ φ · · • ♦ * • · · « φ φ φφ φφ · * φφφ φφ ΦΦΦΦ φφ φφ φ · φ » • φ φ · φ φ φ φ φ φ φ · φ φ ·«ΦΦ · · · • ♦ • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Srovnávací příklad 3:Comparative Example 3:
Jeden (později 2) ekvivalent roztoku LiAlH^ (1 Mol v THF) se přidá k 1,0 g halogenthiofenu v 10 ml bezvodého THF. Směs se přivede na uvedenou reakční teplotu a intenzivně se míchá magnetickým míchadlem za probublávání Po uvedené době se 0,5 ml roztoku hydrolyzuje v 10 ml 2N HCI, dvakrát se extrahuje 5 ml diethyletheru a zředí se 30 ml methanolu. Složení tohoto roztoku se potom přímo stanoví pomocí HPLC (vysokotlaká kapalinová chromatografie).One (later 2) equivalent of a solution of LiAlH 4 (1 Mole in THF) was added to 1.0 g of halothiophene in 10 mL of anhydrous THF. The mixture is brought to the reaction temperature and stirred vigorously with a magnetic stirrer while bubbling. After this time, 0.5 ml of the solution is hydrolyzed in 10 ml of 2N HCl, extracted twice with 5 ml of diethyl ether and diluted with 30 ml of methanol. The composition of this solution is then directly determined by HPLC (high pressure liquid chromatography).
N-X-thiofenové deriváty se redukují podle metod popsaných v přikladu 3 a ve srovnávacím příkladu 3. Výsledky j sou shrnuty v tabulce 3.The N-X-thiophene derivatives are reduced according to the methods described in Example 3 and Comparative Example 3. The results are summarized in Table 3.
4 44 · * 44 ·· 444 44
4444 4444 99444444 4444 9944
4 44 4 44444,444 4,444
4444 ·4494 «4444 · 4494 «
444 ««φ 4444444 «« φ 4444
4444 44 4444 44 4«4444 44 4444 44
Tabulka 3Table 3
Redukce n-X-thiofenu (n = 2,3; X = Cl, Br)Reduction of n-X-thiophene (n = 2.3; X = Cl, Br)
• ·• ·
9 999 99
9 9 99 9 9
9 9 ♦9 9 ♦
• ·• ·
9 99 9
999999
9 99 9
99999999
*) Původně proud vzduchu o teplotě 50 °C vypařil příliš mnoho THF. Při tom se snížila teplota na 30 °C. Kromě toho se kyslíkem spotřeboval LiAlH^, takže jeden ekvivalent LiAlH^ je při použití vzduchu příliš málo.. V následujících pokusech byly proto použity dva ekvivalenty.*) Originally a 50 ° C air stream vaporized too much THF. The temperature was lowered to 30 ° C. In addition, LiAlH4 was consumed with oxygen, so that one equivalent of LiAlH4 is too little when using air. Therefore, two equivalents were used in subsequent experiments.
Analytické metody: HPLCAnalytical methods: HPLC
Vlnová délka: 235 nmWavelength: 235 nm
Objem nástřiku: 20 μΐInjection volume: 20 μΐ
Mobilní fáze: MeOH : H20 (75 : 25)Mobile phase: MeOH: H 2 0 (75: 25)
Kolona: Lichrosorb RP 18, 10 μColumn: Lichrosorb RP 18, 10 μ
Průtoková rychlost: 0,9 ml/min.Flow rate: 0.9 ml / min.
Příklad 4 litrová dvouplášfová reakční nádoba se naplní 10 litry THF (H20 <0,1%) a 4 kg bromformylnarwedin-propylenglykoketalu a za mechanického míchání se pomalu přidá 10 litrů 10% roztoku LiAlH^ v THF, načež dojde k masivnímu vývinu plynu a směs dosáhne teploty refluxu. Syntetický vzduch (80 % dusíku, 20 % kyslíku) se zavádí při teplotě 50 °C po dobu 4 hodin, za použití plynové přívodní trubky poskytující průtok 10 1/min. Následně se po kapkách přidá 1200 ml vody a 1200 ml NaOH (15%) (za masivního vývinu plynů, reflux), dále se přidá 5 litrů toluenu a míchání pokračuje po dobu 30 minut při 60 °C. Ještě horká reakční směs se přefiltruje přes tlakový filtr, precipitát se dvakrát promyje 4 litry směsi toluen/THF 1 : 1 při 60 °C, rozpouštědlo se odstraní ze spojených organických fází za použití 50 litrové rotační odparky, olej ovitý zbytek se odstraní 12 litry 4N HCI a poté se zahřeje na 15 minut na teplotu 60 °C. Následují dvě extrakce 4 litry ethylacetátu a vodní fáze se přidá po • 9Example 4 A two-tube liter reaction vessel was charged with 10 liters of THF (H 2 0 <0.1%) and 4 kg of bromoformylnarwedine-propylenglykoketalu and mechanical stirring is slowly added 10 l of 10% solution of LiAlH ^ in THF, whereupon a massive evolution of gas and the mixture reaches the reflux temperature. Synthetic air (80% nitrogen, 20% oxygen) was introduced at 50 ° C for 4 hours, using a gas inlet tube providing a flow rate of 10 L / min. Subsequently, 1200 ml of water and 1200 ml of NaOH (15%) are added dropwise (with massive evolution of gas, reflux), further 5 liters of toluene are added and stirring is continued for 30 minutes at 60 ° C. The still hot reaction mixture was filtered through a pressure filter, the precipitate was washed twice with 4 L of toluene / THF 1: 1 at 60 ° C, the solvent was removed from the combined organic phases using a 50 L rotary evaporator, the oily residue was removed with 12 L of 4N. HCl and then heated to 60 ° C for 15 minutes. This is followed by two extractions with 4 L of ethyl acetate and the aqueous phase is added after 99
9 99 9 99 98 9 9
9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 • 9 999 9 999 99 99 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 999 9 999 99 9
999 999 9999999 999 9999
9999 99 9999 99 99 kapkách ke 2,4 litrům koncentrovaného NH^OH za intenzivního mechanického míchání. Suspenze je ochlazena na teplotu 0 až 5 °C, přefiltruje se, promyje 2 x 2000 ml vody a suší se za vakua (4 kPa, 70 °C).9999 99 9999 99 99 drops to 2.4 liters of concentrated NH 4 OH with vigorous mechanical stirring. The suspension is cooled to 0-5 ° C, filtered, washed with 2 x 2000 mL water and dried under vacuum (4 kPa, 70 ° C).
Výtěžek činí 2104,8 g (80,5 % teorie).Yield: 2104.8 g (80.5% of theory).
DC: CHCl3/MeOH (9 : 1)DC: CHCl 3 / MeOH 9: 1
HPLC: obsah > 95 %HPLC: content> 95%
Příklad 5Example 5
Podle předpisu, uvedeného v příkladě 4 , se redukuje bromformylnarwedin-propyleneglykoketal v různých velikostech vsázky buď ze přítomnosti kyslíku (s O2) nebo za nepřítomnosti (bez O2) kyslíku. Velikost vsázky, reakční časy a výtěžky jsou uvedeny v tabulce 4.According to the protocol of Example 4, bromoformylnarwedine-propyleneeglycoketal is reduced in various batch sizes either from the presence of oxygen (with O2) or in the absence (without O2) of oxygen. The batch size, reaction times and yields are shown in Table 4.
TABULKA 4TABLE 4
·· ·· «4» ·· ·· ·· • · · · · · · · ···· ·· * · · · 9 9 9 94 4 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9
9999 99 9999 99 999999 99
Reakční schéma pro způsob podle příkladů 4 a 5 (s O2) je následující :The reaction scheme for the process of Examples 4 and 5 (with O2) is as follows:
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19994116A CZ411699A3 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Reduction process of aromatic halides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19994116A CZ411699A3 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Reduction process of aromatic halides |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ411699A3 true CZ411699A3 (en) | 2000-05-17 |
Family
ID=5467705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19994116A CZ411699A3 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Reduction process of aromatic halides |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ411699A3 (en) |
-
1998
- 1998-04-30 CZ CZ19994116A patent/CZ411699A3/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111393427A (en) | Synthetic method of sulfuryl pyraflufen | |
BG65483B1 (en) | Process for preparing 4-trifluoromethylsulphinylpyrazole derivatives | |
US7683218B2 (en) | Method for producing thioether compound | |
Vaddamanu et al. | Highly active mesoionic chalcogenone zinc (II) derivatives for C–S cross-coupling reactions | |
Mann et al. | X-ray structural analysis of H3 [Rh4 (bridge) 8Cl][CoCl4] 4. nH2O. The photoactive species in the production of hydrogen from aqueous solutions | |
CN101935324A (en) | Method for preparing penicillanic acid sulfoxide diphenyl methyl ester | |
KR0180262B1 (en) | Enantioselective oxazaborolidine catalysts | |
CN113801010A (en) | Preparation method of 5-bromo-2-chlorobenzoic acid | |
EP3529230A1 (en) | Synthesis of bicyclo(2.2.2)octanes | |
JP2829342B2 (en) | Improved method for producing 3,5,6-trichloropyridin-2-ol | |
CZ411699A3 (en) | Reduction process of aromatic halides | |
Nakamura et al. | Reactions of transition metal dihydrides. V. Interaction bis (. eta. 5-2, 4-cyclopentadien-1-yl) dihydromolybdenum and bis (. eta. 5-2, 4-cyclopentadien-1-yl) dihydrotungsten with azo or diazo compounds | |
Eisch et al. | Hydrodesulfurization and ring contraction of sulfur heterocycles by nickel (0) complexes | |
KR20040094620A (en) | Process for the fluorination of boron hydrides | |
SK158399A3 (en) | Reduction of aromatic halogenides | |
CN108912043A (en) | A kind of synthetic method of 2,3,5- trichloropyridine | |
US8742118B2 (en) | Methods for preparing intermediates of perampanel | |
CN111269190A (en) | Method for synthesizing triazoline thioketone compound by one-pot method | |
US4384118A (en) | 4-(3-Iodopropargyloxy) pyrimidine derivatives | |
CN108484488B (en) | Method for synthesizing 4- [2- (5-ethyl-2-pyridyl) ethoxy ] benzaldehyde by photo/nickel concerted catalysis | |
US20220396591A1 (en) | Method for preparing alkenyl aminoboranes and their derivatives, and uses thereof | |
CN111978245A (en) | Preparation method of 3-fluoro-2-isobutyl pyridine | |
US3714222A (en) | Preparation of diaminomaleonitrile by chemical reduction of diiminosuccinonitrile | |
Font et al. | Pincerlike cyclic systems for unraveling fundamental coinage metal redox processes | |
CN110003065B (en) | Method for synthesizing asymmetric sulfide by catalyzing molecular oxygen oxidation water phase with water-soluble transition metal complex |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |