PL67720B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.VI.1973 67720 KI. 12o,25 MKP C07c 23/04 CZ felsfciej h.Wspóltwórcy wynalazku: Mieczyslaw Makosza, Mieczyslaw Wawrzyniewicz Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania pochodnych 1,1-dwuehlorocyklopropanu Pizedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania po¬ chodnych M-dwuchiloiocyklopropanu stanowiacych waz¬ ne produkty posrednie w syntezie wielu róznorodnych zwiazków chemicznych znajdujacych zastosowanie w przemysle farmaceutycznym, srodków ochrony roslin, tworzyw syntetycznych i innych. Znane metody wytwa- nzamda pochodnych l,lKiwiucMotrocyklopropainiu polega¬ ja na reakcji pomiedzy olefinami a chloroformem, prze¬ prowadzonej wobec wysuszonych alkoholanów potaso¬ wych alkoholi trzeciorzedowych, np. trzeciorzedowego butanolanu potasu, lub tez reakcji miedzy olefinami a estrami lub solami kwasu trójchlorooctowego wobec alkoholanów sodowych i potasowych. W czasie reakcji powstaje przejsciowo bardzo nietrwaly dwucblorokar- ben, który przylacza sie do olefiny tworzac pochodna l,lKh¥ucMorocyklopro(panu. (Organie Reactions Vol.XIII N.Y. 1963).Metody te z uwagi na prace z metalicznym sodem lub potasem, otrzymywanie alkoholanów pozbawionych alkoholu i koniecznosc stosowania znacznego nadmiaru olefiny stwarzaja znaczne zagrozenie pozarowe oraz sa nieekonomiczne. Dodatkowe trudnosci wynikaja z ko¬ niecznosci stosowania scisle bezwodnych isuibstraitów i zabezpieczenia mieszaniny reakcyjnej przed wilgocia powietrza. Wszystkie te trudnosci zostaly wyeliminowa¬ ne w metodzie bedacej przedmiotem wynalazku.Wedlug wynalazku pochodne 1,1-dwuchloTocyklopro^ panu przedstawione wzorem ogólnym 1, gdzie R1, R2, R3 i R4 oznaczaja atomy wodoru, grupy alkilowe nasy¬ cone lub nienasycone, grupy aryilowe, grupy alkoksylo- 10 15 20 25 30 we, grupy tioalkoksyiowe oraz rodniki weglowodorowe zawierajace takie grupy funkcyjne, jak eterowe, estrowe lub initrylowe lub tez R1 razem z R2 lub R1 razem z R' oznaczaja czesci pierscienia izocyklicznego lub hetero¬ cyklicznego, otrzymuje sie droga przylaczania dwuchlo- rokarbenu do olefin w reakcji pomiedzy zwiazkami o ogólnym wzorze 2, w którym R1, R2, R* i R4 maja wy¬ zej podane znaczenie, a chloroformem, przeprowadzo¬ nej wobec wodorotlenków metali alkalicznych i czwar¬ torzedowych zwiazków amoniowych, spelniajacych role katalizatorów.Jako katalizatory stosuje sie czwartorzedowe zwiazki amoniowe o budowie R1 R11 R111 Rw N + Y" , gdzie R1, Rn, Rin, R*v równe sobie lub rózne oznaczaja pod¬ stawniki alkilowe, jak metyl, etyl, propyl, aryloalkilowe, jak benzyl lub tez stanowia czesci nasyconego hetero¬ cyklicznego pierscienia azotowego, jak piperydyny lub pirolidyny, a Y oznacza Cl, Br, OH lub SO3H -.Wodorotlenki metali alkalicznych mozna stosowac w postaci sproszkowanej bezposrednio lub jako zawiesiny w obojetnych rozpuszczalnikach organicznych, lecz naj¬ korzystniejsze jest stosowanie w postaci stezonych roz¬ tworów wodnych. Reakcje prowadzi sie w temperaturze 0°—60°C (temperatura wrzenia chloroformu) w zalez¬ nosci od rodzaju zwiazku nienasyconego, katalizatora i postaci, w jakiej stosuje sie wodorotlenek metalu al¬ kalicznego. W zaleznosci od typu zwiazku nienasycone¬ go i jego budowy 'ustala sie proporcje, w jakich stosuje sie zwiazek nienasycony i chlorform. 6772067720 Otrzymane pochodne l^-dwuchlorocyklopropaiiu róz¬ nia sie znacznie wlasnosciami fizycznymi od produktów wyjsciowych (zwiazku nienasyconego i cMoroformu).Wydziela sie je i oczyszcza znanymi metodami — naj¬ czesciej na drodze destylacji pod normalnym lub zmniejszonym cisnieniem lub krystalizacji. Uzyte w nadmiarze produkty wyjsciowe — olefine lub chloro¬ form — odzyskuje sie prawie calkowicie w niezmienio¬ nym stanie. Synteza pochodnych dwuchlorocyklopropa- nu o wzorze 1 sposobem wedlug wynalazku eliminuje calkowicie prace w srodowisku bezwodnym, koniecz¬ nosc stosowania niebezpiecznych i trudno dostepnych odczynników, a jednoczesnie umozliwia uzyskiwanie wysokiego stopnia przemiany olefiny a chloroformu.Ponizsze przyklady wyjasniaja blizej istote wynalaz¬ ku nie ograniczajac jednak jego zakresu.Przyklad I. Otrzymywanie 7,7-dwuchlorobicyklo (4,1,0) heptanu (Ri i R2 = —(CH2)^, R3 = R4 = H).Do mieszaniny 82 g (1 mol) cykloheksenu, 120 g (1 mol) chloroformu i 2 g chlorku trójetylobenzyloamo- niowego dodaje sie powoli 100 ml 50% wodnego roztwo¬ ru wodorotlenku sodowego. Dodawanie roztworu wodor- tlenku prowadzi sie przy szybkim mieszaniu utrzymujac temperature w granicach 20—40°C. Nastepnie proces prowadzi sie w tej samej temperaturze przez dalsze 3 go¬ dziny, mieszanine rozciencza sie woda, produkt orga¬ niczny oddziela, przemywa i destyluje pod zmniejszo¬ nym cisnieniem. Otrzymuje sie 7,7-dwuchlorobicyklo (4,1,0) heptan o temperaturze wrzenia 71—73°C/8 mm Hg z wydajnoscia 126 g czyli 76%.Przyklad n. Otrzymywanie lyl-diwuchloro-2,2-dwu- metylocyklopropanu W grubosciennej butli szklanej umieszcza sie roztwór 28 g (0,5 mola) izobutylenu w 120 g (1 mol) chlorofor¬ mu, 1,5 g chlorku czteToetyloamoniowego i 50 ml 50% wodnego iroztworu wodorotlenku sodu. Po szczelnym zamknieciu butle wstrzasa sie przez 4 godz. po czym mieszanine rozciencza sie woda i przerabia jak w przy¬ kladzie I. Otrzymuje sie 38 g l,l^dwucMoiio-2,2-dwume- tylocyklopropanu o temperaturze wrzenia 118—119°C.Wydajnosc — 55%.Przyklad HI. Otrzymywanie M-dwuchloro-2-fe- nylocyklopropanu (Ri=C6H5, R2=R3=R4=H).Postepujac analogicznie do sposobu opisanego w przy¬ kladzie I ze 104 g (1 mol) styrenu, 180 g (1,5 mola) chloroformu, 120 ml 50% wodnego roztworu wodoro¬ tlenku sodu i 2,5 g chlorku trójetylobenzyloamoniowe- go otrzymuje sie l,l-dwuchloiro-2-fenylocykloiropan o temperaturze wrzenia 124°C/20 mm Hg. Wydajnosc 164,5 g, czyli 88%.Przyklad IV. Otrzymywanie l,l-dwuchloro-2-bu- toksycyklopropanu (R1OC4H9, R2=R3=R4=H).Do energicznie mieszanego roztworu 50 g (0,5 mola) eteru winylobutyiowego w 120 g (1 mol) chloroformu, zawierajacego 4 ml roztworu Tritonu B wkrapla sie 50 ml 50% wodnego roztworu wodorotlenku sodu utrzymujac temperature 30—35°C. Po zakonczeniu wkraplania proces prowadzi sie w ciagu 3 godz. i prze¬ rabia w zwykly sposób. W wyniku destylacji pod zmniejszonym cisnieniem otrzymuje sie 1,1-dwuchloro- 2-butoksy-cyklopropan o temperaturze wrzenia 82,5°C/ /20 mm Hg. Wydajnosc 76, czyli 83%.Przyklad V. Otrzymywanie 7,7-dwuchloro-2^oiksa- bicyklo (4,1,0) heptanu (Ri i R2 = —(CH2)30—, R3 = =R4=H).Postepujac analogicznie do sposobu opisanego w 5 przykladzie I z 84 g (1 mol) dwuhydropiranu, 240 g (2 mole) chloroformu, 3 g chlorku trójetylobenzyloamo- niowego i 150 ml 50% wodnego roztworu wodorotlen¬ ku sodu otrzymuje sie 7,7-dwuchloro^2-oksabicyklo (4,1,0) heptan o temperaturze wrzenia 76°/9 mm Hg. Wy- 10 dajnosc 142 g, czyli 85 %.Przyklad VI. Do 12,8 g (0,1 mola) estru izopro¬ pylowego kwasu metakrylowego, 23,8 g (0,2 mola) chloroformu i 0,4 g chlorku trójetylobenzyloamoniowego wkrapla sie podczas mieszania 20 ml 50% wodnego 15 iroztworu wodorotlenku sodowego utrzymujac tempera¬ ture ponizej 30°C. Po zakonczeniu reakcji mieszanine wylewa sie do wody, ekstrahuje 30 ml chlorku metylenu i po przemyciu i wysuszeniu destyluje. Zabiera sie ester izopropylowy kwasu l-metylo-2,2Hdwuchlorocyklo- 20 propaookarboksylowego-1 w temperaturze 80°C przy 11 mm Hg. Wydajnosc 12,7 g, czyli 60%.Przyklad VH. 13,4 g (0,1 mola) p-metoksystyrenu, 23,8 g (0,2 mola) chloroformu, 0,4 g chlorku cztero- etyloamoniowego miesza sie i wkrapla 20 ml 50% 25 wodnego roztworu NaOH, utrzymujac temperature po¬ nizej 35°. Po zakonczeniu reakcji mieszanine wylewa sie do wody, ekstrahuje chlorkiem metylenu i po od¬ parowaniu irozpuszczalnika destyluje sie, otrzymujac 16,2 g l,l-dwucMoro^2-(p-metoksyfenylo)-cyklopropanu 30 o temperaturze wrzenia 150° przy 14 mm Hg, co sta¬ nowi 75% wydajnosci teoretycznej.* Pizyklad VIH. Miesza sie 11,4 g (0,1 mola) 2- metoksy-5,6-dwuwodoropiranu, 23,8 g (0,2 mola) chlo¬ roformu, 0,5 g chlorku trójetylobenzyloamoniowego i 25 ml 60% wodnego roztworu KOH tak, by tempera¬ tura nie przekroczyla 35°. Calosc miesza sie w tej temperaturze w ciagu 3 godzin, a nastepnie po roz¬ cienczeniu woda ekstrahuje sie 30 ml chlorku metylenu.Po przemyciu fazy organicznej woda odparowuje sie 40 rozpuszczalnik, a pozostalosc destyluje pod zmniejszo¬ nym cisnieniem, zbierajac 2-metoksy-7,7^dwuchloro-3- oksabicykio (4,1,0) heptan w temperaturze 110° przy 20 mm Hg. Wydajnosc 9,8 g, czyli 50%. 45 Przyklad IX. Do mieszaniny 6,8 g (0,1 mola 2-metyIobutadienu-l,3, 23,8 g (0,2 mola) chloroformu,, 0,3 g chlorku trójetylobenzyloamoniowego wkrapla sie podczas mieszania 20 ml 50% wodorotlenku sodowego, utrzymujac temperature ponizej 20°C. Po zakonczeniu 50 reakcji mieszanine rozciencza sie woda, ekstrahuje chlor¬ kiem metylenu i po przemyciu i odparowaniu roz¬ puszczalnika destyluje sie, zbierajac l,l-dwuchloro-2- winylocyklopropan o temperaturze wrzenia 44° przy 15 mm Hg. Otrzymuje sie 12 g produktu, co stanowi 55 80% wydajnosci teoretycznej.Przyklad X. Miesza sie 11,6 g (0,1 mola) tio- eteru n-butylowinylowego, 0,3 g chlorku trójetyloben¬ zyloamoniowego, 23,8 (0,2 mola) chloroformu i pod¬ czas energicznego mieszania wkrapla sie 25 ml 50% 60 wodnego roztworu wodorotlenku sodowego. Tempera¬ ture reakcji utrzymuje sie ponizej 40°C. Mieszanie prowadzi sie w ciagu 3 godzin, a nastepnie mieszanine reakcyjna rozciencza sie woda, ekstrahujac dwukrotnie chloroformem, przemywa woda i suszy bezwodnym 65 siarczanem magnezu. Po odparowaniu rozpuszczalnika 3567720 destyluje sie ljKiwuchloro-2-tiobutylocyklopropaa o temperaturze wrzenia 70°C, przy 11 mm Hg. Otrzymuje sie 16 g produktu, co stanowi 80% wydajnosci teore¬ tycznej. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patent ow e 1. Sposób wytwarzania pochodnych 1,1-dwuchloro- cyklopropanu o wzorze ogólnym 1, w którym R1, R2, R3 i R4 oznaczaja atomy wodoru, grupy alkilowe nasycone lub nienasycone, grupy arylowe, grupy alko- ksylowe, grupy tioalkoksylowe oraz rodniki weglowo¬ dorowe zawierajace takie grupy funkcyjne, jak eterowe^ estrowe lub nitrylowe lub tez Kl razem z R2 lub Rs 10 oznaczaja czesci pierscienia izocyklicznego lub hetero¬ cyklicznego na drodze przylaczania dwuchlorokarbenu do olefin, znamienny tym, ze zwiazki nienasycone o wzorze 2, gdzie R1, R2, R3, R4 maja wyzej podane znaczenie poddaje sie reakcji z chloroformem wobec wodorotlenków metali alkalicznych i czwartorzedowego zwiazku amoniowego jako katalizatora. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze wo¬ dorotlenki metali alkalicznych stosuje sie w postaci stezonych roztworów wodnych. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze jako katalizator stosuje sie czwartorzedowy zwiazek amoniowy w ilosci nie przekraczajacej 0,1 mola na 1 mol chloroformu. R' er a Wzór i. R' / c= c Wzór

2. PL PL