PL216770B1 - Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasów 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych - Google Patents
Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasów 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowychInfo
- Publication number
- PL216770B1 PL216770B1 PL397558A PL39755811A PL216770B1 PL 216770 B1 PL216770 B1 PL 216770B1 PL 397558 A PL397558 A PL 397558A PL 39755811 A PL39755811 A PL 39755811A PL 216770 B1 PL216770 B1 PL 216770B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cyano
- methyl
- butenoate
- alkoxy
- ethyl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe sposoby otrzymywania estrów metylowego i etylowego kwasów (E)-2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych, czyli (E)-2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianów metylu i etylu, przedstawionych ogólnym wzorem 1. Estry te wykorzystuje się do syntezy wielu biologicznie aktywnych połączeń [1], w tym - syntezy heterocyklicznych związków pochodnych izoksazolu i pirazolu [2].
W literaturze opisano już sposoby otrzymywania estrów metylowego i etylowego kwasów (E)-2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych.
Dla otrzymania 2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu etylu Haller działał jodkiem etylu na sól srebrową acetylocyjanooctanu etylu, w wyniku czego otrzymał produkt o temperaturze topnienia 76°C [3]. Inny sposób otrzymania tego samego estru opisany przez Urushibarę [4] polega na kondensacji ortooctanu trietylu i cyjanooctanu etylu w obecności bezwodnika octowego (w stosunku 1 mol : 1 mol : 2 mol). Wydajność wynosiła około 40%. Produkt otrzymany tym sposobem posiadał temperaturę topnienia 74 - 75°C [3] (literaturowo 76°C [3].
2-cyjano-3-etoksy-2-butenian metylu po raz pierwszy otrzymany został w 1928 roku przez Urushibarę [4]. Wówczas to poddano reakcji jodoetan ze srebrową pochodną acetylocyjanooctanu metylu, w wyniku której otrzymano produkt o temperaturze topnienia 76 - 77°C (lit. 76 - 77°C [4]. Innym sposobem na otrzymanie tego samego produktu jest metoda zaproponowana przez Hayashi'ego [5]. Związek o parametrach zgodnych z literaturowymi (lit. 76,5 - 77,5°C [5]) powstaje wówczas w wyniku reakcji soli potasowej acetylocyjanooctanu metylu z siarczanem dietylu w ksylenie w obecności węglanu potasu (wydajność 25%).
Jednakże dotychczasowe metody otrzymywania 2-cyjano-3-etoksy-2-butenian etylu oraz 2-cyjano-3-etoksy-2-butenian-metylu cechowała niska wydajność i trudności w oczyszczaniu [3, 4].
Natomiast 2-cyjano-3-metoksy-2-butenian etylu, którego syntezę po raz pierwszy przedstawił Haller [3], oraz 2-cyjano-3-metoksy-2-butenian metylu otrzymuje się z użyciem niebezpiecznego diazometanu [5], co jest podstawową wadą ich otrzymywania.
Wynalazek dotyczy wytwarzania estrów metylowego i etylowego kwasów (E)-2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych.
Istota wynalazku wytwarzania 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianów etylu polega na prowadzeniu reakcji kondensacji cyjanooctanu etylu z ortooctanami trialkilowymi w obecności katalitycznych ilości amin trzeciorzędowych, takich jak pirydyna i jej pochodne (2-metylopirydyna, 3-metylopirydyna, 4-metyIopirydyna, 2-etyIopirydyna, lutydyny, ksylidyny, 4-N,N-dimetyloaminopirydyna) oraz trietyloamina, tributyloamina, 4-Diazabicyclo[2.2.2]oktan (DABCO), 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-en (DBU) (w stosunku 1 mol cyjanooctanu : 1 mol ortoestru : 0.1-0.001 mola aminy) (schemat 1), otrzymując czysty produkt z wysoką, ponad 80-procentową wydajnością.
W nowej metodzie syntezy 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianów metylu przeprowadza się reakcję cyjanooctanu metylu z ortooctanami trialkilowymi katalizowanej różnymi aminami trzeciorzędowymi, takimi, jak pirydyna i jej pochodne (jak 2-metylopirydyna, 3-metylopirydyna, 4-metylopirydyna, 2-ety Iopirydyna, lutydyny, kilodyny, 4-N,N-dimetyloaminopirydyna) oraz trietyloamina, tributyloamina, 4-Diazabicyclo[2.2.2]oktan (DABCO), 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-en (DBU) (w stosunku 1 mol cyjanooctanu : 1 mol ortoestru : 0.1-0.001 mola aminy), uzyskując w zasadzie czysty surowy produkt z bardzo dużymi wydajnościami, nadający się do dalszych syntez bez specjalnego oczyszczania. Przykładowe wydajności reakcji, w zależności od użytej aminy, przedstawiono w Tabeli 1.
T a b e l a 1. Porównanie wydajności reakcji w zależności od użytej aminy na przykładzie reakcji cyjanooctanu metylu z ortoctanem trietylu.
amina | wydajność reakcji (%) | |
surowy produkt | produkt oczyszczony | |
4-( N, N-dimetyloaminopirydyna) | 96 | 76 |
pirydyna | 90 | 71 |
γ-pikolina | 82 | 66.5 |
PL 216 770 B1
Poniższe przykłady ilustrują wynalazek
P r z y k ł a d 1. Otrzymywanie (E)-2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu etylu.
W dwuszyjnej kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w termometr i zestaw do destylacji umieszczono 16,2 g (0,1 mola) ortooctanu trietylu, 11,3 g (0,1 mola) cyjanooctan etylu i 0,81 ml pirydyny (0,01 mola). Mieszaninę ogrzewano w temperaturze ok. 90-100°C, jednocześnie powoli oddestylowując: powstający etanol. Ogrzewanie przerwano po oddestylowaniu połowy ilości etanolu, jaka wynika ze stechiometrii reakcji. Następnie oddestylowano pod próżnią z mieszaniny poreakcyjnej etanol i resztki nieprzereagowanych substratów. Po ochłodzeniu mieszaniny wydzieliły się żółtawy krystaliczny produkt, który zadano 20 ml 10% kwasu solnego, a następnie odsączono. W reakcji otrzymano 15,83 g surowego estru (wydajność 83,8%). Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny woda-etanol w stosunku objętościowym 1:1, otrzymując 12,63 g czystych kryształów (wydajność 67,0%) o temperaturze topnienia 73 - 74°C (literaturowo 76°C [3]).
Analiza elementarna 2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu etylu dla wzoru C9H13NO3 wykazała:
Obliczona: %C 59,00, %H 7,95, %N 7,65
Znaleziona: %C 59,23, %H 7,42, %N 7,47
P r z y k ł a d 2. Otrzymywanie (E)-2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu etylu.
W dwuszyjnej kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w termometr i zestaw do destylacji umieszczono 18,82 ml (16,73 g, 0,1033 mola, d=0,889 g/ml) ortooctanu trietylu, 11,0 ml (11,67 g, d=1,061 g/ml, 0,1033 mola) cyjanooctanu etylu i 130 mg (1,033 mmola) 4-(N,N-dimetylamino)pirydyny. Mieszaninę ogrzewano w temperaturze ok. 90 - 100°C, jednocześnie powoli oddestylowując powstający etanol. Ogrzewanie przerwano po oddestylowaniu połowy ilości etanolu, jaka wynika ze stechiometrii reakcji. Następnie oddestylowano pod próżnią z mieszaniny poreakcyjnej etanol i resztki nieprzereagowanych substratów. Po ochłodzeniu mieszaniny wydzieliły się żółtawy krystaliczny produkt, który zadano 50 ml 10% kwasu solnego, a następnie odsączono. W reakcji otrzymano 15,98 g surowego estru (wydajność 84,54%). Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny woda-etanol w stosunku objętościowym 1:1, otrzymując 14,12 g czystych kryształów (wydajność 74,72%) o temperaturze topnienia 74 - 75°C (literaturowo 76°C [3]).
Analiza widma protonowego rezonansu magnetycznego (1H-NMR) produktu: 1H-NMR (CDCI3, Bruker, 300,15 MHz): δ 1,28 (t; J=7,1 Hz, 3H, protony grupy metylowej etylu estrowego -CH2CH3), 1,40 (t; J=7,0 Hz, 3H, protony grupy metylowej etylu eterowego -CH2CH3), 2,59 (s; 3H, -Me), 4,19 (q; J=7,1 Hz, 2H, protony grupy metylenowej etylu estrowego -CH2CH3), 4,25 (q; J=7,0 Hz, 2H, protony grupy metylenowej etylu eterowego -CH2CH3) ppm.
13
Analiza widma węglowego rezonansu magnetycznego (13C-NMR) produktu: 13C-NMR (CDCI3, Bruker, 75,47 MHz): δ 14,13 (-OCH2CH3, węgiel metylowy estrowej grupy etoksylowej), 14,72 (-OCH2CH3, węgiel metylowy eterowej grupy etoksylowej), 15,50 (-CH3), 61,01 (-OCH2CH3 estrowy), 65,83 (-OCH2CH3 eterowy), 85,71 (węgiel czwartorzędowy C2), 115,06 (węgiel nitrylowy), 163,95 (węgiel karbonylowy) 183,88 (węgiel czwartorzędowy C3) ppm.
P r z y k ł a d 3. Otrzymywanie (E)-2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu metylu.
W dwuszyjnej kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w termometr i zestaw do destylacji umieszczono 18,82 ml (0,1 mola) ortooctanu trietylu i 10,30 ml (0,1 mola) cyjanooctan metylu, dodano 130 mg (0,001 mola) 4-N,N-(dimetylamino)pirydyny. Ogrzewano z mieszaniem w temperaturze ok. 90100°C, jednocześnie powoli oddestylowując powstający etanol. Roztwór początkowo bezbarwny zmienia barwę na słomkową. Całość ogrzewano do momentu zebrania połowy etanolu (5,5 ml), jaka wynika ze stechiometrii reakcji. Po zakończonej reakcji oddestylowano resztki etanolu z mieszaniny reakcyjnej oraz nieprzereagowane substraty na wyparce próżniowej, otrzymując żółtawe kryształy, które zadano 20 ml 10% kwasu solnego, a następnie przesączono. W reakcji otrzymano 16,32 g (96,5%) surowego 2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu metylu. Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny woda-etanol w stosunku objętościowym 1:1, otrzymując 12,87 g (wydajność 76,1% wartości teoretycznej) czystych bezbarwnych kryształów. Temperatura topnienia 76 - 78°C [lit. 76 - 77°C [4]).
P r z y k ł a d 4. Otrzymywanie (E)-2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu metylu.
W dwuszyjnej kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w termometr i zestaw do destylacji zmieszano 37,64 ml (0,2 mola) ortooctanu trietylu, 20,6 ml (0,2 mola) cyjanooctanu metylu i 1,62 ml (0,02 mola) pirydyny. Ogrzewano z mieszaniem w temperaturze ok. 90-100°C jednocześnie powoli oddestylowując powstający etanol. Roztwór początkowo bezbarwny zmienia barwę na słomkową. Po osiągnięciu przez roztwór pożądanej temperatury, zebrano 19 ml etanolu. Po zakończonej reakcji oddestylowano resztki etanolu z mieszaniny reakcyjnej oraz nieprzereagowane substraty, otrzymując żółtawe kryszta4
PL 216 770 B1 ły, który zadano 40 ml 10% kwasu solnego, a następnie przesączono. W reakcji otrzymano 30,69 g surowego 2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu metylu 7 (wydajność 90,7%). Produkt poddano krystalizacji z mieszaniny woda-etanol w stosunku objętościowym 1:1, otrzymując 24,17 g (wydajność 71,4% wartości teoretycznej) czystych bezbarwnych kryształów. Temperatura topnienia 76 - 78°C (literaturowo 76 - 77°C [4]).
Analiza elementarna 2-cyjano-3-etoksy-2-butenianu metylu dla wzoru C8H11NO3 wykazała:
Obliczona: %C 56,80, %H 6,55, %N 8,28
Znaleziona: %C 56,72, %H 6,64, %N 6,64
Analiza widma protonowego rezonansu magnetycznego (1H-NMR) produktu: 1H-NMR (CDCI3,
Bruker, 300,15 MHz): δ 1,40 (t; J=7,0 Hz, 3H, protony metylowe grupy etoksylowej -OCH2CH3), 2,60 (s; 3H, -Me), 4,27 (q; J=7,0 Hz, 2H, protony metylenowe grupy etoksylowej -CH2CH3) ppm.
13
Analiza widma węglowego rezonansu magnetycznego (13C-NMR) produktu: 13C-NMR (CDCI3, Bruker, 75,47 MHz): δ 14,71 (-OCH2CH3, węgiel metylowy grupy etoksylowej), 15,45 (-CH3), 52,02 (-OCH3, grupa metoksylowa estrowa), 65,95 (węgiel metylenowy grupy etoksylowej -OCH2CH3), 85,31 (węgiel czwartorzędowy C2), 115,07 (węgiel nitrylowy), 164,42 (węgiel karbonylowy), 184,19 (węgiel czwartorzędowy C3) ppm.
P r z y k ł a d 5. Otrzymywanie (E)-2-cyjano-3-metoksy-2-butenianu metylu.
W dwuszyjnej kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w termometr i zestaw do destylacji umieszczono 13 g (0,1 mola) ortooctanu trimetylu i 9,9 g (0,1 mola) cyjanooctan metylu, dodano 190 mg (1,56 mmola) 4-(N,N-dimetylamino)pirydyny. Ogrzewano z mieszaniem w temperaturze ok. 80-90°C, jednocześnie powoli oddestylowując powstający metanol. Po zebraniu około 5,5 ml metanolu ogrzewanie przerwano. Po zakończonej reakcji oddestylowano resztki metanolu z mieszaniny reakcyjnej oraz nieprzereagowane substraty na wyparce próżniowej. Następnie odsączono kryształy, przemyto heksanem i umieszczono w eksykatorze do wysuszenia. Uzyskano 11,38 g (73,34%) surowego izomeru E o temperaturze topnienia 83-92°C, który po krystalizacji z czterochlorku węgla ma temperaturę topnienia 97-99°C (literaturowo 97-98°C [7, 10]). Ługi pozostałe pod odsączeniu surowych kryształów izomeru E - zadano chloroformem i odparowano, uzyskując ciekłą surową frakcję (izomer Z, który po pewnym czasie stania (do kilku tygodni) w temperaturze pokojowej zestala się. Podgrzanie tej frakcji powyżej 130°C przyspiesza izomeryzację do izomeru E-. W wyniku izomeryzacji dodatkowo uzyskano jeszcze 1,7 g izomeru E- Uzyskano łącznie 13,08 g produktu.
Literatura
1. S. Ryng, M. Zimecki, A. Fedorowicz, A. Jezierska: Reactions of 5-amino-3-methylisoxazole-4-carboxylic acid hydrazide with carbonyl compounds: immunological activity and QSAR studies of products. Archiv der Phiarmazie,2001; 334: 71-78.
2. H. Baba, I. Hori, T. Hayashi, H. Midorikawa: Reactions of a-Cyano-e-methoxy-e-alkylacrylic
Esters with Hydrazine and Hydroxylamine. Bulletin of the Chemical Society of Japan 1969; 42: 1653-1659.
3. A. Haller: Preparation des ethers e-alcoyloxy-acyanocrotoniques isomeres des ethers acetoalcoylcyanacetiques. Comptes Rendus 1900; 130: 1221-1225.
4. Y. Urushibara: The identity of the two possible isomeric methyl ethyl β-methyl-a. γ-dicyanoglutaconates. Bulletin of the Chemical Society of Japan 1928; 3: 261-265.
5. T. Hayashi, I. Hori, H. Baba, H. Midorikawa: Studies on Geometric Isomerism by Nuclear Magnetic Resonance. Stereochemistry of a-Cyano-e-alkoxy-e-alkylacrylic esters. Journal of Organic Chemistry 1965, 30: 695-699.
Claims (2)
1. Sposób wytwarzania 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianów etylu, gdzie alkilem jest Me, Et, n-Pr, i-Pr, n-Bu, znamienny tym, że ortooctan triaalkilowy, gdzie alkilem jest Me, Et, n-Pr, i-Pr, n-Bu, poddaje się reakcji z cyjanooctanem etylu w obecności amin trzeciorzędowych jako katalizatorów, w czasie, której całość ogrzewa się, oddestylowując powstający ubocznie odpowiedni alkohol.
2. Sposób wytwarzania 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianów metylu, gdzie alkilem jest Me, Et, n-Pr, i-Pr, n-Bu, znamienny tym, że ortooctan trialkilowy, gdzie alkilem jest Me, Et, Pr, n-Bu poddaje się
PL 216 770 B1 reakcji z cyjanooctanem metylu w obecności amin trzeciorzędowych jako katalizatorów, w czasie której całość ogrzewa się, oddestylowując powstający ubocznie odpowiedni alkohol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL397558A PL216770B1 (pl) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasów 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL397558A PL216770B1 (pl) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasów 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL397558A1 PL397558A1 (pl) | 2013-07-08 |
PL216770B1 true PL216770B1 (pl) | 2014-05-30 |
Family
ID=48748706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL397558A PL216770B1 (pl) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasów 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL216770B1 (pl) |
-
2011
- 2011-12-27 PL PL397558A patent/PL216770B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL397558A1 (pl) | 2013-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6511346B2 (ja) | ハロゲン化環式化合物の合成方法 | |
JP5292405B2 (ja) | 2−ジハロアシル−3−アミノアクリル酸誘導体の調製方法 | |
EP2134673A1 (en) | Improved process for preparing o-chloromethylphenylglyoxylic esters, improved process for preparing (e)-2-(2-chloromethylphenyl)-2-alkoximinoacetic esters, and novel intermediates for their preparation | |
KR20220156560A (ko) | 캡사이신 유도체의 합성 | |
PL216770B1 (pl) | Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasów 2-cyjano-3-alkoksy-2-butenianowych | |
US5925764A (en) | Process and intermediated for the manufacture of pyridine-2, 3-dicarboxylate compounds | |
JP2009242244A (ja) | ピラジン誘導体類の製造方法及びその中間体類 | |
CN115697968A (zh) | (s)-2-氨基-3-(4-(2,3-二甲基吡啶-4-基)苯基丙酸甲酯及其盐的制备方法 | |
KR100663167B1 (ko) | 염산 이토프리드의 제조방법 | |
EP0026542A1 (en) | Preparation of esters containing an alpha cyano group in the alcohol portion of the ester | |
JP2022184396A (ja) | 1-アルキル-5-ヒドロキシピラゾールの製造方法 | |
US8877953B2 (en) | Method for producing sanshool | |
JP4517235B2 (ja) | β,γ−不飽和ホスフィン酸エステルの製造方法 | |
JP4968066B2 (ja) | 4−アミノ−2−アルキルチオ−5−ピリミジンカルバルデヒドの製法 | |
CN102659713A (zh) | 头孢地尼侧链酸活性酯的制备方法 | |
JP6256469B2 (ja) | スピロ[2.5]オクタン−5,7−ジオンの調製プロセス | |
JP4414759B2 (ja) | エテン誘導体の製造方法 | |
JP5351052B2 (ja) | β−ケトニトリルの製造方法 | |
JP2009242243A (ja) | α−ヒドロキシイミノカルボン酸エステル誘導体類及びそれを用いたα−アミノ−α−ハロアルキルカルボン酸エステル誘導体類の製造方法 | |
JPS5838261A (ja) | 新規な1,3−二置換イミダゾ−ル誘導体及びその製造方法 | |
JP3855686B2 (ja) | 3,3−ジアルコキシ−2−ヒドロキシイミノ誘導体及びその製造法 | |
JPH09316041A (ja) | δ−アミノレブリン酸の製造法および5−ニトロ−4−オキソペンタン酸 | |
PL216764B1 (pl) | Nowe sposoby wytwarzania estrów kwasu 5-amino-3-metylo-4-izoksazolokarboksylowego | |
JP2013221025A (ja) | ビフェニルアセトアミド誘導体の製造方法及びその中間体 | |
JP5137576B2 (ja) | 1,2−ベンズイソキサゾール−3−酢酸のスルホン化法 |