FI81337C - Foerfarande foer framstaellning av 2-(para-substituerad fenoxi)-2-alkylpropionsyror och deras alkylestrar. - Google Patents

Description

1 81337

Menetelmä 2-(p-substituoitu fenoksi)-2-alkyylipropionihap-pojen ja niiden alkyyliesterien valmistamiseksi

Keksintö koskee 2-(p-substituoitu fenoksi)-2-alkyy-5 lipropionihappojen ja niiden alkyyliesterien valmistusta.

GB-patenttijulkaisussa 1 385 828 kuvataan joukko halogeenisyklopropyyli-substituoituja fenoksialkaanihap-poja sekä niiden estereitä. Näiden joukossa on lukuisia sellaisia happoja, joissa halogeenisyklopropyylirengas on 10 suoraan liittynyt fenoksirenkaaseen ja rakenteen karbok- syylialkaaniosa sisältää vähintään 4 hiiliatomia. Tämän tyyppiset hapot on havaittu farmakologisesti kiinnostaviksi, koska ne ovat hypokolesterolisesti ja hypotriglyseri-disesti tehokkaita, ja ne ovat sen vuoksi kiinnostuksen 15 kohteina hoidettaessa ateroskleroottisia tiloja, jotka liittyvät seerumin kohonneisiin kolesteroli- ja triglyse-ridipitoisuuksiin.

GB-patenttijulkaisussa 1 385 828 kuvattu menetelmä sisältää ensin p-(2,2-dihalogeenisyklopropyyli)fenolien 20 valmistuksen; näitä aineita on saatavissa rajoitetusti ja ne ovat suhteellisen kalliita.

Tämän keksinnön kohteena on siten parannettu menetelmä sellaisten happojen ja niiden esterien valmistamiseksi helposti saatavista lähtöaineista.

25 Sen sijaan, että ensin valmistettaisiin p-(2,2-di halogeenisyklopropyyli ) fenoli, on esitetty myös toinen menetelmä joidenkin näistä yhdisteistä valmistamiseksi kondensoimalla 2-fenoksipropionaatti ja halogeeniasetyyli-kloridi alumiinikloridin tai muun Lewis-happokatalysaatto-30 rin läsnäollessa ketofenoksiesterin aikaansaamiseksi ja pelkistämällä sitten käyttäen dehydratointiainetta iner-tissä liuottimessa viimeksimainitun toimiessa väliaineena kuumennuksessa, jolla valmistettiin styreeniä, joka saatettiin sitten reagoimaan in situ valmistetun karbeenin 35 tai substituoidun karbeenin kanssa. Syklopropyyliryhmän viemistä molekyyliin menetelmän viimeisenä vaiheena on 2 81337 pidetty edullisena, mutta menetelmän haittana on kuitenkin ollut se, että sillä saadaan huonoja kokonaissaantoja / ja se seikka, että reaktio-olosuhteet ovat melko vaikeat. Vaihtoehtoisia menetelmiä on sen vuoksi esitetty ja tämä 5 on lopulta johtanut siihen, että on keksitty menetelmä, joka suurentaa saatuja saantoja yli kymmenkertaisesti.

Keksinnön kohteena on menetelmä 2-(p-substituoitu fenoksi)-2-alkyyli-propionihappojen ja niiden alkyylieste-reiden valmistamiseksi, joilla on kaava II

10 , Hai

Hal 11 15 (O)

OR

jossa kumpikin Hai on halogeeniatomi ja R on ryhmä, jolla on kaava III

20 R1 I 0

-C-C

I N 3 111

I 9 OR R

25 jossa R3 on vety tai 1-5 hiiliatomia sisältävä alkyyli- ryhmä ja R1 ja R2 kumpikin on 1 - 3 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä,

jolloin alkyyliesteri, jolla on kaava IV

30 OR

φ

CH3~CH0H

II

3 81 337

jossa R on kaavan III mukainen ryhmä, jossa R3 on 1-5 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä, muutetaan substituoi-duksi styreeniksi, jolla on kaava V

OR

Φ HC=CH2 jossa R merkitsee samaa kuin edellä on määritelty, pois-10 tetaan samanaikaisesti muodostunut orgaanisen emäksen ve- tyhalogenidi ja sitten muutetaan substituoitu styreeni kaavan II mukaiseksi yhdisteeksi karbeeniadditiolla ja haluttaessa saippuoidaan saatu esteri alkalimetallihydrok-sidilla ja tehdään saippuointituote happamaksi vahvalla 15 hapolla.

Tälle menetelmälle on tunnusomaista, että kaavan IV mukaista alkyyliesteriä käsitellään haloformiliuoksessa fosforihalogenidilla ryhmän -OH korvaamiseksi halogeeni-atomilla ja sitten orgaanisella emäksellä kaavan V mukai-20 sen substituoidun styreenin valmistamiseksi ja että vahva alkali ja faasinsiirtokatalysaattori lisätään reaktioseok-seen karbeeniaddition aloittamiseksi, hiilen ollessa peräisin haloformiliuottiraesta.

Kaavan II mukaisia happoja valmistetaan hydrolysoi-25 maila vastaavia estereitä alkalimetallihydroksidilla.

Hai kaavassa II on edullisesti kloori ja R1 ja R2 kaavassa III ovat edullisesti metyyliryhmiä.

Reaktiossa käytetty orgaaninen emäs on edullisesti trialkyyliamiini ja haloformiliuos on edullisesti kloro-30 formi.

Faasinsiirtokatalysaattori on edullisesti bentsyy-litrietyyliammoniumkloridi.

Kaavan IV mukaisten esterien saamiseksi kaavan VI

OR

Φ CH3-C=0 4 81 337 mukaisia estereitä pelkistetään lisäämällä niihin vähitellen alkalimetalliboorihydridiä, edullisesti natriumboori-hydridiä alemmassa alkanolissa, edullisesti etanolissa. Muita pelkistimiä, kuten vetyä palladium-hiilen läsnäol-5 lessa voidaan myös käyttää.

On selvää, että ryhmä R, jolla on kaava III, voi olla 2-metyylipropaani-, 2-etyylipropaani- tai 2-etyyli-butaaniryhmä.

Kaavan VI mukaisia yhdisteitä voidaan syntetisoida 10 helposti saatavasta p-hydroksiasetofenonista reaktiolla dialkyyliketonien kanssa, joissa on enintään 7 hiiliatomia ja joilla on kaava R1C0R2, jossa R1 ja R2 ovat edellä määritellyt, haloformin ja yhden tai useamman alkalimetallihyd-roksidiliuoksen läsnäollessa. Näin saadaan karboksyylihap-15 po, joka voidaan sitten esteröidä alkanolilla, kuten esi merkiksi etanolilla.

Tällä tavalla voidaan valmistaa esimerkiksi 2-(4'-asetyylifenoksi)-2-metyyli- ja -2-etyylipropaanihappoja ja nämä voidaan esteröidä metanolilla tai etanolilla tavan-20 omaiseen tapaan.

Kaavan VI mukaiset esterit pelkistetään vastaaviksi sekundäärisiksi alkoholeiksi (IV) pelkistämällä asetyyli-ryhmä. Tämä voidaan aikaansaada alkalimetalliboorihydridin avulla liuoksessa, jossa esteri on liuotettuna alempaan 25 alkanoliin, ja eristämällä alkoholi muodostuneesta liuok sesta käyttäen hyväksi sen liukoisuutta tolueeni-suolavesi-seoksen orgaaniseen faasiin, tai jollakin muulla pel-kistimellä, kuten vedyllä palladium-hiili-katalysaattorin läsnäollessa. Tällä tavalla voidaan saada yhdisteitä, 30 joilla on kaava IV.

Kaavan IV mukaisia yhdisteitä käsitellään sitten kuivassa liuottimessa fosforihalogenidilla, edullisesti fosforitribromidilla huoneen lämpötilassa tai sen alapuolella. Kun tapahtuva reaktio on kulkenut oleellisesti lop-35 puun, tuotetta käsitellään orgaanisella emäksellä, kuten trialkyyliamiinilla vetyhalogenidin aineosien poistamisek-

II

5 81 337 si tuotteesta. Muodostunut etenyyliyhdiste (V) voidaan eristää saadusta liuoksesta, mutta tämä käytetään edullisesti suoraan menetelmän seuraavassa vaiheessa.

Menetelmän seuraavassa vaiheessa kaavan V mukaiset 5 yhdisteet saatetaan reagoimaan haloformin kanssa, joka on sopivasti kloroformi, vesipitoisen alkalimetallihydroksi-din läsnäollessa. Tämä reaktio saadaan tapahtumaan faasin-siirtokatalysaattorin läsnäollessa. Käytettyä haloformia voi sopivasti olla huomattava ylimäärä kaavan V mukaisen 10 yhdisteen liuottimena. Liuotin poistetaan helposti alipaineessa sen jälkeen, kun reaktio on kulkenut loppuun ja muodostunut esteri, joka sisältää 2,2-dihalogeenisyklopro-pyyliryhmän, voidaan sitten tislata alhaisessa paineessa. Tämän tislauksen jälkeen, tai ilman sitä, esteri voidaan 15 sitten saippuoida käyttäen alkalimetallihydroksidin liuos ta alemmassa alkanolissa ja tehdä näin saatu liuos happamaksi, eristää happo ja puhdistaa se.

Seuraava esimerkki havainnollistaa 2-[4—(21,21-di-kloorisyklopropyyli)fenoksi]-2-metyylipropaanihapon val-20 mistusta keksinnön mukaisella menetelmällä.

Etyyli-2-(4-etenyyllfenoksi)-2-metyylipropanoaatti

Etyyli-2-[4-(1-hydroksietyyli)fenoksyyli]-2-metyylipropanoaatti (100 g) liuotettiin kuivaan kloroformiin (200 ml) ja sitten lisättiin dimetyyliformamidia (2,5 ml). 25 Liuos jäähdytettiin 0°C:seen ja lisättiin fosforitribromi- dia (15 ml) liuotettuna kuivaan kloroformiin (40 ml). Kun seosta oli sekoitettu 1 tunti 0 - 5°C:ssa ja sen jälkeen 1 tunti 30°C:ssa, lisättiin trietyyliamiinia (70 g) samalla, kun lämpötila pidettiin alle 30°C:n. Kun reaktioseosta oli 30 refluksoitu kaikkiaan 18 tuntia, kloroformiliuos pestiin vedellä ja kahdesti laimealla HClrlla muodostuneen tri-etyyliamiinihydrokloridin poistamiseksi.

Esterin kloroformiliuosta voidaan käyttää suoraan seuraavassa vaiheessa. Haluttaessa kloroformi voidaan kui-35 tenkin poistaa haihduttamalla, jolloin saadaan raaka styreeni öljynä, joka voidaan puhdistaa tislaamalla suurtyh-jössä (kp. 120°C/0,5 mm).

6 81337

Etyyli-2- [4- ( 21,21-dikloorisyklopropyyli ) f enoksi] - 2-metyylipropanoaatti

Edellä kuvatulla tavalla saatu etyyli-2-(4-etenyy-lifenoksi)-2-metyylipropanoaatti (75 g) kloroformissa (160 5 ml), joka sisältää bentsyylitrietyyliammoniumkloridi-faa- sinsiirtokatalysaattoria, saatettiin reagoimaan 50-%:isen natriumhydroksidiliuoksen kanssa 40°C:ssa 5 tuntia. Liuos jäähdytettiin, laimennettiin vedellä ja erotettiin. Kloro-formiliuos haihdutettiin alipaineessa, jolloin saatiin 10 tuote tummana öljynä.

Raakaesteri voidaan puhdistaa tislaamalla suurtyh-jössä; sen kiehumispiste on 160 - 170°C/0,5 mm.

2-(4-(2^ 21-dikloorisyklopropyyll)fenoksi]-2-metyy-lipropaanihappo 15 150 g edellä esitetyllä tavalla valmistettua tis lattua etyyli-2-[4-(21,21-dikloorisyklopropyyli)fenoksi]- 2-metyylipropanoaattia lisättiin metanoliin (550 ml), joka sisälsi natriumhydroksidia (25,1 g), ja muodostunutta liuosta kuumennettiin 2 tuntia 50 - 55°C:ssa. Metanoli 20 haihdutettiin alipaineessa ja jäännös liuotettiin veteen ja uutettiin heksaanilla. Vesikerros tehtiin happamaksi pH-arvoon 1 väkevällä HCl:lla. Tuote eristettiin suodattamalla ja pestiin huolellisesti vedellä.

Saanto: 123,1 g (90 %); sp. 113 - 117°C.

25 Edellä esitetyllä menetelmällä saatu raaka happo puhdistettiin edelleen uudelleenkiteyttämällä vesipitoisesta alkoholista, jolloin saatiin puhdas happo; sp. 116 -118°C.

Edellä esitetyssä menetelmässä käytetty lähtöaine 30 voidaan valmistaa seuraavalla tavalla.

Etyyli-2-[4-(1-hydroksietyyli)fenoksi]-2-metyylipropanoaatti

Etyyli-2-(4-asetyylifenoksi)-2-metyylipropanoaatti (100 g) liuotettiin etanoliin (450 ml) ja jäähdytettiin 35 0°C:seen. Natriumboorihydridiä (7,5 g) lisättiin 1 tunnin kuluessa 0 - 5°C:ssa. Liuosta sekoitettiin 1 tunti 0 -

II

7 81 337 5°C:ssa ja sen jälkeen 1 tunti huoneen lämpötilassa- Jää-etikkaa (14,3 ml) lisättiin sitten 1 tunnin kuluessa ja liuosta sekoitettiin vielä 1 tunti. Etanolin pääosa poistettiin sitten alipaineessa ja jäännös jakouutettiin to-5 lueeniin ja veteen. Tolueenikerros pestiin vedellä (kah desti) ja kyllästetyllä suolaliuoksella, ja liuotin poistettiin alipaineessa, jolloin jäljelle jäi tuote öljynä. Saanto: 90,7 g (90 %).

Kaikki edellä esitetyssä menetelmässä käytetyt läm-10 pötilat ovat alueella 0 - 60°C, ja osoittavat siten, että ei tarvitse käyttää matalia tai korkeita lämpötiloja. Tämä on tärkeä seikka, koska se minimoi energiankulutuksen, sen avulla vältetään monimutkaiset ja kalliit laitteet ja se tekee täten menetelmästä taloudellisen.

15 Toinen uuden menetelmän edullisen sovellutuksen tärkeä piirre on dehydrohalogenoinnissa saadun styreenin vienti suoraan vaiheeseen, jossa etyleeniseen sidokseen liitetään dihalogeenikarbeeni, ilman välituotteena olevan styreenin eristämistä. Vielä eräs tärkeä seikka on faasin-20 siirtokatalysaattorin käyttö dihalogeenikarbeenin liittä- misvaiheessa. Styreeniä voidaan saada suurin saannoin tällä menetelmällä ja sillä on huonot mahdollisuudet polyme-roitua sen muodostumis- ja käyttöolosuhteissa.

Edellä esitetyn menetelmän kokonaissaanto laskettu-25 na lähtöaineena käytetyn p-hydroksiasetonin perusteella on 37 %, sen ollessa 3,5 % tunnetussa menetelmässä, jossa lähdetään dikloorikarbostyreenistä. Tämä edustaa yli 1 000 %:n parannusta. Lisäksi vältetään isomeerien erottaminen, joka on suoritettava tunnetussa menetelmässä, ja 30 lisäksi vältetään kokonaan ongelmat, jotka aiheutuvat ras kasmetalleja Sisältävistä päästöistä.

Claims (7)

8 81337

1. Menetelmä 2-(p-substituoitu fenoksi)-2-alkyyli-propionihappojen ja niiden alkyyliestereiden valmistami-5 seksi, joilla on kaava II . Hai V\.i φ OR jossa kumpikin Hai on halogeeniatomi ja R on ryhmä, jolla on kaava III

18 R1 -c-c I , V0R3 111 R 20 jossa R3 on vety tai 1-5 hiiliatomia sisältävä alkyyli- ryhmä ja R1 ja R2 kumpikin on 1 - 3 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä, jolloin alkyyliesteri, jolla on kaava IV 25 f* (O) CH3-CH0H 30 jossa R on kaavan III mukainen ryhmä, jossa R3 on 1-5 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä, muutetaan substituoi- duksi styreeniksi, jolla on kaava V OR 35 v C°) HC=CH2 II 9 81 337 jossa R merkitsee samaa kuin edellä on määritelty, poistetaan samanaikaisesti muodostunut orgaanisen emäksen ve-tyhalogenidi ja sitten muutetaan substituoitu styreeni kaavan II mukaiseksi yhdisteeksi karbeeniadditiolla ja 5 haluttaessa saippuoidaan saatu esteri alkalimetallihydrok- sidilla ja tehdään saippuointituote happamaksi vahvalla hapolla, tunnettu siitä, että kaavan IV mukaista alkyyliesteriä käsitellään haloformiliuoksessa fosforiha-logenidilla ryhmän -OH korvaamiseksi halogeeniatomilla ja 10 sitten orgaanisella emäksellä kaavan V mukaisen substi- tuoidun styreenin valmistamiseksi ja että vahva alkali ja faasinsiirtokatalysaattori lisätään reaktioseokseen karb-eeniaddition aloittamiseksi, hiilen ollessa peräisin halo-formiliuottimesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetty fosforihalogenidi on fosforitribromidi.

3, Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kumpikin Hai on kloori.

4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R1 ja R2 kumpikin on metyyliryhmä.

5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että faasin- 25 siirtokatalysaattori on bentsyylitrietyyliammoniumkloridi.

6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen emäs on trialkyyliamiini.

7. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen 30 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halofor- mi on kloroformi. 10 81 337