RU2086550C1 - Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes - Google Patents

Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes Download PDF

Info

Publication number
RU2086550C1
RU2086550C1 RU95119619A RU95119619A RU2086550C1 RU 2086550 C1 RU2086550 C1 RU 2086550C1 RU 95119619 A RU95119619 A RU 95119619A RU 95119619 A RU95119619 A RU 95119619A RU 2086550 C1 RU2086550 C1 RU 2086550C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furyl
alkyl
furfural
product
reaction mixture
Prior art date
Application number
RU95119619A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95119619A (en
Inventor
Е.А. Кантор
Т.Д. Хлебникова
Г.А. Мельницкая
Original Assignee
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский государственный нефтяной технический университет filed Critical Уфимский государственный нефтяной технический университет
Priority to RU95119619A priority Critical patent/RU2086550C1/en
Publication of RU95119619A publication Critical patent/RU95119619A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2086550C1 publication Critical patent/RU2086550C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture, production of growth regulator for plants. SUBSTANCE: 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes having formula
Figure 00000003
where R1 is H or C1-C4 alkyl, R2 is H, C1-C4 alkyl, hydroxy C1-C4 alkyl, R3,R4 and R5 are H or C1-C4 alkyl is prepared by interaction of polyhydric alcohol having formula
Figure 00000004
where R1-R5 are mentioned above with furfurol, molar ratio of ingredients is 1.1:1, respectively. The process is carried out at room temperature in the presence of 10 % sulfuric acid, its quantity being 10 ml per 1 mole of furfurol. Then cooling of reaction mixture and adding water into it at the beginning of crystallization are carried out to isolate desired product by cooling of aqueous suspension of emulsion. EFFECT: improved efficiency.

Description

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 2-(фурил-2)-1,3-диоксанов, обладающих высокой физиологической активностью [1, 2] в том числе 5-этил-5-гидроксиметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксана, широко известного регулятора роста растений "Краснодар-I" [3]
Известен способ получения 2-(фурил-2)-1,3-диоксациклоалканов на основе различных полиолов в присутствии паратолуолсульфокислоты или хлористого кальция. При этом выход целевых продуктов не превышает 30% [4]
Известен способ получения циклических ацеталей фуранового ряда взаимодействием галоид- или нитрозамещенных фурфурола с многоатомными спиртами в органических растворителях в присутствии катализатора КУ-2. Синтез ведется в среде инертного газа. Выход целевых продуктов не превышает 50 [5]
Наиболее близким решением поставленной задачи, то есть прототипом, является способ получения 2-(фурил-2)-1,3-диоксациклоалканов путем взаимодействия фурфурола с многоатомными спиртами (полиолами) в среде бензола в присутствии ионита КУ-2 в качестве катализатора [6] Рассмотрим его на примере получения 5-этил-5-гидроксиметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксана, как вещества, имеющего широкое практическое применение в качестве регулятора роста растений.
The invention relates to organic chemistry, specifically to a method for producing 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes having high physiological activity [1, 2] including 5-ethyl-5-hydroxymethyl-2- (furyl-2 ) -1,3-dioxane, the well-known plant growth regulator Krasnodar-I [3]
A known method of producing 2- (furyl-2) -1,3-dioxacycloalkanes based on various polyols in the presence of paratoluenesulfonic acid or calcium chloride. Moreover, the yield of the target products does not exceed 30% [4]
A known method for producing cyclic acetals of the furan series by the interaction of halogen- or nitro-substituted furfural with polyhydric alcohols in organic solvents in the presence of a KU-2 catalyst. The synthesis is carried out in an inert gas. The yield of the target products does not exceed 50 [5]
The closest solution to the problem, that is, the prototype, is a method for producing 2- (furyl-2) -1,3-dioxacycloalkanes by the interaction of furfural with polyhydric alcohols (polyols) in benzene in the presence of KU-2 ion exchanger as a catalyst [6] Let us consider it as an example of obtaining 5-ethyl-5-hydroxymethyl-2- (furyl-2) -1,3-dioxane, as a substance that has wide practical application as a plant growth regulator.

Согласно прототипу, смесь 0,1 моль (13,4 г) свежеперегнанного фурфурола, 0,1 моль (9,6 г) 1,1,1-триметилолпропана, 50 мл сухого бензола и 2 г катализатора КУ-2 кипятят в колбе, снабженной ловушкой Дина-Старка с обратным холодильником в токе инертного газа до прекращения выделения реакционной воды. Горячую смесь фильтруют, катализатор промывают небольшим количеством бензола. От фильтрата отгоняют растворитель. Из остатка выделяют продукт либо кристаллизацией, либо перегонкой при 180-200oC (3-5 мм рт.ст.). Выход 53%
Основные недостатки известного способа.
According to the prototype, a mixture of 0.1 mol (13.4 g) of freshly distilled furfural, 0.1 mol (9.6 g) of 1,1,1-trimethylolpropane, 50 ml of dry benzene and 2 g of KU-2 catalyst is boiled in a flask, equipped with a Dean-Stark trap with a reflux condenser in an inert gas flow until the evolution of reaction water ceases. The hot mixture is filtered, the catalyst is washed with a small amount of benzene. The solvent is distilled off from the filtrate. The product is isolated from the residue either by crystallization or by distillation at 180-200 ° C (3-5 mm Hg). Yield 53%
The main disadvantages of this method.

1. Низкий выход продукта. 1. Low yield.

2. Сложность аппаратурного оформления процесса. 2. The complexity of the hardware design process.

3. Многостадийность:
а) синтез при перемешивании и нагревании;
б) фильтрация;
в) промывка катализатора;
г) атмосферная отгонка растворителя;
д) вакуумная перегонка или кристаллизация.
3. Multi-stage:
a) synthesis with stirring and heating;
b) filtration;
c) washing the catalyst;
g) atmospheric distillation of the solvent;
e) vacuum distillation or crystallization.

5. Использование токсичного растворителя бензола. 5. Use of a toxic benzene solvent.

6. Проведение реакции в атмосфере инертного газа. 6. Carrying out the reaction in an inert gas atmosphere.

Выход других 1,3-диоксанов, получаемых по аналогичной методике путем взаимодействия различных гомологов пропандиола-1,3 с фурфуролом, составляет 60-90% [7]
Целью изобретения является повышение выхода продуктов, упрощение процесса получения и выделения из реакционной смеси 2-(фурил-2)-1,3-диоксанов.
The yield of other 1,3-dioxanes obtained by a similar method by the interaction of various homologs of propanediol-1,3 with furfural is 60-90% [7]
The aim of the invention is to increase the yield of products, simplifying the process of obtaining and separation from the reaction mixture of 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes.

Поставленная цель достигается тем, что 2-(фурил-2) -1,3-диоксаны получают взаимодействием полиолов с фурфуролом при комнатной температуре в присутствии водного раствора серной кислоты в качестве катализатора. Выделение продуктов из реакционной смеси осуществляют путем осаждения из водной суспензии или эмульсии. При этом чистота 5-этил-5-гидроксиметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксана (l) после сушки на воздухе достигает 99,8% без дополнительной очистки. Для выделения жидких продуктов аналогичной чистоты применяется дополнительная вакуумная перегонка. This goal is achieved in that 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes are prepared by reacting polyols with furfural at room temperature in the presence of an aqueous solution of sulfuric acid as a catalyst. Isolation of products from the reaction mixture is carried out by precipitation from an aqueous suspension or emulsion. The purity of 5-ethyl-5-hydroxymethyl-2- (furyl-2) -1,3-dioxane (l) after drying in air reaches 99.8% without further purification. An additional vacuum distillation is used to isolate liquid products of similar purity.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

К смеси полиола с фурфуролом, взятых в эквимолярных количествах (1,1:1), при комнатной температуре приливают 10%-ный раствор серной кислоты, взятой в количестве 10 мл на 1 моль фурфурола. Совершенно прозрачная реакционная смесь после 5-10 мин интенсивного перемешивания разогревается и мутнеет при охлаждении. В момент помутнения к реакционной смеси добавляют дистиллированную воду. При этом жидкие продукты образуют нижний маслянистый органический слой, кристаллические выпадают в виде мелкодисперского осадка. To a mixture of polyol with furfural, taken in equimolar amounts (1.1: 1), a 10% solution of sulfuric acid, taken in an amount of 10 ml per 1 mol of furfural, is poured at room temperature. After 5-10 minutes of vigorous stirring, the perfectly clear reaction mixture is heated and cloudy when cooled. At the time of turbidity, distilled water is added to the reaction mixture. In this case, liquid products form the lower oily organic layer, crystalline precipitate in the form of a finely dispersed precipitate.

Кристаллический продукт 5-этил-5-гидроксиметил-(2-(фурил-2)-1,3-диоксан (l) не нуждается в перекристаллизации или перегонке, поскольку после промывки и высушивания он представляет собой практические чистое вещество (99,8%). Остальные 2-(фурил-2)-1,3-диоксаны выделяются перегонкой под вакуумом нижнего органического слоя реакционной смеси. При этом благодаря стабильности синтезируемых соединений предварительной осушки не требуется. The crystalline product 5-ethyl-5-hydroxymethyl- (2- (furyl-2) -1,3-dioxane (l) does not need recrystallization or distillation, since it is a practically pure substance after washing and drying (99.8% The remaining 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes are isolated by vacuum distillation of the lower organic layer of the reaction mixture, and due to the stability of the synthesized compounds, preliminary drying is not required.

Образующиеся фурановые циклические ацетали идентифицированы по физико-химическим константам и ПМР-спектрам. The resulting furan cyclic acetals are identified by physicochemical constants and PMR spectra.

По сравнению с прототипом заявляемый способ отличается тем, что известная реакция взаимодействия полиолов с фурфуролом, приводящая к образованию 2-(фурил-2)-1,3-диоксациклоалканов, осуществляется в принципиально иных условиях: без растворителя, в присутствии другого катализатора - неразбавленной серной кислоты вместо КУ-2, при комнатной температуре вместо температуры кипения бензола (80oC). Выделение кристаллических продуктов производится путем осаждения из водной суспензии или эмульсии.Compared with the prototype, the claimed method is characterized in that the known reaction of the interaction of polyols with furfural, leading to the formation of 2- (furyl-2) -1,3-dioxacycloalkanes, is carried out under fundamentally different conditions: without solvent, in the presence of another catalyst - undiluted sulfuric acid instead of KU-2, at room temperature instead of the boiling point of benzene (80 o C). Crystalline products are isolated by precipitation from an aqueous suspension or emulsion.

Заявляемый способ получения 2-(фурил-2)-1,3-диоксанов иллюстрируется примерами 1-14. Оптимизация процесса синтеза подробно рассмотрена на примере 5-этил-5-гидроксиметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксана (препарат "Краснодар-1"). The inventive method for producing 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes is illustrated in examples 1-14. The optimization of the synthesis process is considered in detail on the example of 5-ethyl-5-hydroxymethyl-2- (furyl-2) -1,3-dioxane (the preparation "Krasnodar-1").

Пример 1. Синтез 5-этил-5-гидроксиметил-(2-фурил-2)-1,3-диоксана (l): в химический стакан емкостью 750 мл загружают 1 моль расплавленного 1,1,1-триметилолпропана и 1 моль (96 г, 83,5 см3) фурфурола, очищенного азеотропной перегонкой с водой (объемное соотношение вода:фурфурол= 2:16, температура кипения 98oC). Смесь охлаждают на водяной бане до комнатной температуры и при перемешивании добавляют в один прием 10 мл 10%-ного раствора серной кислоты. Перемешивание продолжают еще 5-10 мин, при этом в результате экзотермической реакции ацетализации реакционная смесь разогревается до 50-50oC. Последующее охлаждение реакционной смеси свидетельствует об окончании реакции и может быть ускорено погружением реакционного стакана в холодную водяную баню. В момент помутнения реакционной смеси, свидетельствующего о начале кристаллизации продукта, к содержимому стакана в один прием при постоянном перемешивании приливают 200-250 мл дистиллированной воды. Тотчас же начинается резкое выпадение осадка, степень дисперсности которого зависит от интенсивности перемешивания. Через 1 мин реакция полностью завершается. Реакционную смесь нейтрализуют 10%-ным раствором карбоната натрия до pH 7, после чего продукт отфильтровывают под вакуумом, несколько раз промывают на фильтре дистиллированной водой и сушат на воздухе при комнатной температуре в течение 2-3 суток. При необходимости для получения однородного порошка продукт можно протереть вручную сквозь сито. Выход 5-этил-5-гидроксиметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксана 98%
Из примера 1 видно, что возможно проведение реакции в обычном химическом стакане, а не в колбе, снабженной механической мешалкой и ловушкой Дина-Старка с обратным холодильником. Для перемешивания можно использовать магнитную мешалку, а при ее отсутствии миксер или просто вилку, что не влияет на качество продукта. Проведение реакции при комнатной температуре также упрощает установку и снижает энергозатраты на синтез продукта. Кроме того, использование заявляемого способа позволяет избежать применения токсичного растворителя бензола.
Example 1. Synthesis of 5-ethyl-5-hydroxymethyl- (2-furyl-2) -1,3-dioxane (l): in a 750 ml beaker, 1 mol of molten 1,1,1-trimethylolpropane and 1 mol ( 96 g, 83.5 cm 3 ) of furfural purified by azeotropic distillation with water (volume ratio of water: furfural = 2:16, boiling point 98 o C). The mixture is cooled in a water bath to room temperature and 10 ml of 10% sulfuric acid solution are added in one portion with stirring. Stirring is continued for another 5-10 minutes, and as a result of the exothermic reaction of acetalization, the reaction mixture is heated to 50-50 o C. Subsequent cooling of the reaction mixture indicates the end of the reaction and can be accelerated by immersion of the reaction glass in a cold water bath. At the time of turbidity of the reaction mixture, indicating the beginning of crystallization of the product, 200-250 ml of distilled water is poured into the contents of the glass in one go with constant stirring. A sharp precipitation immediately begins, the degree of dispersion of which depends on the intensity of mixing. After 1 min, the reaction is complete. The reaction mixture is neutralized with a 10% sodium carbonate solution to pH 7, after which the product is filtered off under vacuum, washed several times on the filter with distilled water and dried in air at room temperature for 2-3 days. If necessary, to obtain a uniform powder, the product can be wiped manually through a sieve. Yield of 5-ethyl-5-hydroxymethyl-2- (furyl-2) -1,3-dioxane 98%
From example 1 shows that it is possible to carry out the reaction in an ordinary beaker, and not in a flask equipped with a mechanical stirrer and a Dean-Stark trap with reflux condenser. For mixing, you can use a magnetic stirrer, and in its absence, a mixer or just a plug, which does not affect the quality of the product. Carrying out the reaction at room temperature also simplifies the installation and reduces the energy consumption for the synthesis of the product. In addition, the use of the proposed method avoids the use of a toxic solvent of benzene.

Пример 2. В стеклянный стакан загружают 1 моль (96 г, 83,5 мл фурфурола и 1,1 моль (147,5 г) расплавленного 1,1,1-триметилолпропана. Реакцию осуществляют аналогично примеру 1. Выход продукта 95% от теоретического. Example 2. 1 mol (96 g, 83.5 ml of furfural and 1.1 mol (147.5 g) of molten 1,1,1-trimethylolpropane is charged into a glass beaker. The reaction is carried out analogously to example 1. The product yield 95% of theoretical .

Пример 3. В химический стакан загружают 1 моль (134 г) расплавленного 1,1,1-триметилолпропана и 1,1 моль (105,5 г, 92 мл) фурфурола. Реакцию осуществляют аналогично примеру 1. Выход продукта 72% Продукт имеет желтоватый оттенок. Example 3. In a beaker loaded with 1 mol (134 g) of molten 1,1,1-trimethylolpropane and 1.1 mol (105.5 g, 92 ml) of furfural. The reaction is carried out analogously to example 1. Product yield 72%. The product has a yellowish tint.

Как видно из примеров 2 и 3, оптимальное молярное соотношение реагентов 1: 1. При использовании в реакции даже небольшого избытка фурфурола выход продукта снижается из-за потерь при многократных отмывках горячей водой, необходимых для удаления непрореагировавшего фурфурола. Небольшой избыток 1,1,1-триметилолпропана практически не влияет на выход продукта, но нецелесообразен по экономическим соображениям. As can be seen from examples 2 and 3, the optimal molar ratio of the reactants is 1: 1. When using even a small excess of furfural in the reaction, the yield of the product decreases due to losses during repeated washing with hot water, necessary to remove unreacted furfural. A small excess of 1,1,1-trimethylolpropane practically does not affect the yield of the product, but is impractical for economic reasons.

Пример 4. Аналогично примеру 1 осуществляют загрузку реагентов. Смесь охлаждают до 40oC и приливают 10 мл 10%-ного раствора серной кислоты. В результате экзотермической реакции смесь разогревается до 70oC, частично осмоляется и темнеет. Выход 56% Продукт имеет коричневатый оттенок, неустранимый при промывках.Example 4. Analogously to example 1 carry out the loading of reagents. The mixture is cooled to 40 o C and poured 10 ml of a 10% solution of sulfuric acid. As a result of the exothermic reaction, the mixture is heated to 70 o C, partially resins and darkens. Yield 56%. The product has a brownish tint and cannot be removed by washing.

Как видно из примера 4, прибавление катализатора при температуре выше комнатной приводит к осмолению реакционной смеси и снижению выхода продукта. As can be seen from example 4, the addition of a catalyst at a temperature above room temperature leads to the grinding of the reaction mixture and a decrease in the yield of the product.

Пример 5. Аналогично примеру 1 осуществляют загрузку реагентов. При температуре 20oC приливают 20 мл 10%-ного раствора серной кислоты. При этом реакционная смесь частично осмоляется, продукт приходится очищать вакуумной перегонкой или двух-трехкратной перекристаллизацией. Выход 62%
Пример 6. Аналогично примеру 1 производят загрузку реагентов. При температуре 20oC приливают 3 мл 30%-ного раствора серной кислоты. Реакционная смесь осмоляется, выход продукта 32% продукт имеет коричневый оттенок.
Example 5. Analogously to example 1 carry out the loading of reagents. At a temperature of 20 o C poured 20 ml of a 10% solution of sulfuric acid. In this case, the reaction mixture is partially resinized, the product must be purified by vacuum distillation or two to three times recrystallization. Yield 62%
Example 6. Analogously to example 1, the reagents are loaded. At a temperature of 20 o C poured 3 ml of a 30% solution of sulfuric acid. The reaction mixture is ground in, product yield 32%. The product has a brown tint.

Как видно из примеров 5, 6 увеличение количества катализатора и его концентрации приводит к осмолению реакционной смеси, снижению выхода и ухудшению качества продукта. As can be seen from examples 5, 6, an increase in the amount of catalyst and its concentration leads to a gumming of the reaction mixture, a decrease in yield, and a deterioration in the quality of the product.

Пример 7. Аналогично примеру 1 осуществляют загрузку реагентов. При температуре 20oC к реакционной смеси приливают 10 см3 10%-ного раствора соляной кислоты. Кристаллизация начинается лишь через 35 мин. Выход продуктов 34%
Пример 8. Аналогично примеру 1 осуществляют загрузку реагентов. При температуре 20oC к реакционной смеси добавляют 1 см3 эфирата техфтористого бора. Добавление воды останавливает начинающуюся кристаллизацию, продукт остается в растворе. Без добавления воды продукт кристаллизуется в виде твердого куска коричневатого цвета. Выход 40%
Пример 9. Аналогично примеру 1 осуществляют загрузку реагентов. При температуре 20oC приливают 10 см3 10%-ного раствора серной кислоты. Воду и раствор карбоната натрия для нейтрализации приливают до начала кристаллизации. Увеличивается время кристаллизации до 50 мин, выход продукта 25%
Пример 10. Синтез осуществляют аналогично примеру 1. Воду и раствор карбоната натрия приливают после кристаллизации. Продукт застывает в виде монолитного куска, выход продукта 69%
Как видно из примеров 9, 10, оптимальное время приливания воды и нейтрализующего раствора момент начала кристаллизации.
Example 7. Analogously to example 1 carry out the loading of reagents. At a temperature of 20 o C to the reaction mixture is poured 10 cm 3 10% hydrochloric acid solution. Crystallization begins only after 35 minutes. Product yield 34%
Example 8. Analogously to example 1 carry out the loading of reagents. At a temperature of 20 ° C., 1 cm 3 boron fluoride etherate was added to the reaction mixture. Adding water stops the onset of crystallization, the product remains in solution. Without the addition of water, the product crystallizes as a brownish solid. Yield 40%
Example 9. Analogously to example 1 carry out the loading of reagents. At a temperature of 20 o C poured 10 cm 3 of a 10% solution of sulfuric acid. Water and a sodium carbonate solution are added to neutralize before crystallization begins. Crystallization time increases up to 50 min, product yield 25%
Example 10. The synthesis is carried out analogously to example 1. Water and a solution of sodium carbonate are poured after crystallization. The product solidifies in the form of a monolithic piece, product yield 69%
As can be seen from examples 9, 10, the optimal time of the rushing of water and a neutralizing solution, the moment of onset of crystallization.

Из приведенных примеров видно, что оптимальное молярное соотношение 1,1,1-триметилолпропан: фурфурол 1:1, оптимальное количество катализатора 10 см3 10%-ного раствора серной кислоты, оптимальная температура 20oC, оптимальное время прибавления воды и нейтрализующего раствора момент начала кристаллизации. Результаты опытов 1-10 приведены в табл. 1.From the above examples it is seen that the optimal molar ratio of 1,1,1-trimethylolpropane: furfural is 1: 1, the optimal amount of catalyst is 10 cm 3 of a 10% sulfuric acid solution, the optimum temperature is 20 o C, the optimal time for adding water and a neutralizing solution is moment crystallization onset. The results of experiments 1-10 are given in table. one.

В указанных условиях осуществлена реакция взаимодействия ряда других диолов с фурфуролом. В результате получены 2-(фурил-2)-1,3-диоксаны с выходами 70-85%
Пример 11. Синтез 5,5-диметил-(2-фурил-2)-1,3-диоксана (II): в химический стакан емкостью 750 мл загружают 1 моль (136 г) расплавленного 2,2-диметил-1,3-пропандиола (неопентилгликоля) и 1 моль (96 г, 83,5 см3) фурфурола, очищенного азеотропной перегонкой с водой. Смесь охлаждают на водяной бане до комнатной температуры и при перемешивании добавляют в один прем 10 мл 10%-ного раствора серной кислоты. Перемешивание продолжают еще 5-10 мин, при этом в результате экзотермической реакции ацетализации реакционная смесь разогревается до 40-50oC. Последующее охлаждение реакционной смеси свидетельствует об окончании реакции и может быть ускорено погружением реакционного стакана в холодную водяную баню. В момент помутнения реакционной смеси к содержимому стакана в один прием при постоянном перемешивании приливают 200-250 мл дистиллированной воды. Смесь тотчас же разделяется на два слоя. Реакционную смесь нейтрализуют 10%-ным раствором карбоната натрия до pH 7, разделяют слои с помощью делительной воронки и хроматографируют. Верхний водный слой практически не содержит продукта. Из нижнего слоя вакуумной перегонкой выделяют 5,5-диметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксан с выходом 75% (Т пл. 20oC). При этом предварительной осушки реакционной смеси не требуется, т.к. продукт достаточно стабилен при нагревании.
Under these conditions, a reaction of the interaction of a number of other diols with furfural was carried out. The result is 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes with yields of 70-85%
Example 11. Synthesis of 5,5-dimethyl- (2-furyl-2) -1,3-dioxane (II): 1 mol (136 g) of molten 2,2-dimethyl-1,3 is loaded into a 750 ml beaker -propanediol (neopentyl glycol) and 1 mol (96 g, 83.5 cm 3 ) of furfural purified by azeotropic distillation with water. The mixture is cooled in a water bath to room temperature and 10 ml of 10% sulfuric acid solution are added to one prem with stirring. Stirring is continued for another 5-10 minutes, while as a result of the exothermic reaction of acetalization, the reaction mixture is heated to 40-50 o C. Subsequent cooling of the reaction mixture indicates the end of the reaction and can be accelerated by immersion of the reaction glass in a cold water bath. At the time of turbidity of the reaction mixture, 200-250 ml of distilled water is poured into the contents of the beaker in one go with constant stirring. The mixture is immediately divided into two layers. The reaction mixture was neutralized with a 10% sodium carbonate solution to pH 7, the layers were separated using a separatory funnel, and chromatographed. The upper aqueous layer contains virtually no product. From the lower layer, 5,5-dimethyl-2- (furyl-2) -1,3-dioxane is isolated by vacuum distillation in 75% yield (mp 20 ° C). In this case, preliminary drying of the reaction mixture is not required, because the product is quite stable when heated.

Пример 12. Аналогично примеру 11 взаимодействием 1 моль (118 г, 115,3 мл) 2-метил-пендандиола-2,4 с 1 моль (96 г, 83,5 см) свежеперегнанного фурфурола получают 2-(фурил-2)-4,4,6-триметил-1,3-диоксан (III) d 20 4 = 1,060, n 20 D = 1,4870, Ткип.=116 (4)) с выходом 72%
Пример 13. Аналогично примеру 11 взаимодействием 1 моль (76 г, 72,1 см3) пропандиола-1,3 с 1 моль (96 г, 83,5 см3) фурфурола получают 2-(фурил-2)-1,3-диоксан (IV) d 20 4 = 1,206, n 20 D = 1,4870 Ткип.105oC (18)) с выходом 81%
Пример 14. Аналогично примеру 11 взаимодействием 1 моль (90 г, 89,5 см3) бутандиола-1,3 с 1 моль (96 г, 85 см3) фурфурола получают 2-(фурил-2)-4-метил-1,3-диоксан (V) d 20 4 = 1,118, n 20 D = 1,4830 Ткип.=126oC (20)) с выходом 79%
Соединения (II-V) выделены вакуумной перегонкой. Результаты синтеза соединений (II-V) приведены в табл. 2.
Example 12. Analogously to example 11, the interaction of 1 mol (118 g, 115.3 ml) of 2-methyl-pendanediol-2.4 with 1 mol (96 g, 83.5 cm) of freshly distilled furfural give 2- (furyl-2) - 4,4,6-trimethyl-1,3-dioxane (III) d twenty 4 = 1,060, n twenty D = 1.4870, T bales. = 116 (4)) with a yield of 72%
Example 13. Analogously to example 11, the interaction of 1 mol (76 g, 72.1 cm 3 ) of propanediol-1.3 with 1 mol (96 g, 83.5 cm 3 ) of furfural gives 2- (furyl-2) -1.3 dioxane (IV) d twenty 4 = 1,206, n twenty D = 1.4870 T bp. 105 o C (18)) with a yield of 81%
Example 14. Analogously to example 11, the interaction of 1 mol (90 g, 89.5 cm 3 ) of butanediol-1.3 with 1 mol (96 g, 85 cm 3 ) of furfural gives 2- (furyl-2) -4-methyl-1 , 3-dioxane (V) d twenty 4 = 1,118, n twenty D = 1.4830 T bales. = 126 o C (20)) with a yield of 79%
Compounds (II-V) are isolated by vacuum distillation. The results of the synthesis of compounds (II-V) are given in table. 2.

На основе предлагаемого метода синтеза может быть разработана простая и эффективная технология производства действующего вещества регулятора роста растений "Краснодар-1" в опытно-промышленном и промышленном масштабе. Технология может быть реализована на базе Научно-исследовательского института гербицидов (НИТИГ) на имеющемся оборудовании при его незначительной модернизации. Based on the proposed synthesis method, a simple and effective technology for the production of the active substance of the plant growth regulator Krasnodar-1 on an experimental-industrial and industrial scale can be developed. The technology can be implemented on the basis of the Scientific Research Institute of Herbicides (NITIG) on existing equipment with a slight upgrade.

Использование предлагаемого способа позволяет:
увеличить выход 2-(фурил-2)-1,3-диоксанов до 70-98%
сократить время реакции с 2-2,5 до 0,25 ч;
заменить катализатор КУ-2 более доступной серной кислотой, избежать потерь продукта на катализаторе;
избежать использования в реакции токсичного растворителя бензола, заменить его на стадиях кристаллизации и отмывки дистиллированной водой;
снизить температуру реакции с 80oC по прототипу (температура кипения бензола) до комнатной, что значительно упрощает установку и снижает энергозатраты на производство препарата;
значительно упростить аппаратурное оформление процесса по сравнению с прототипом, исключить применение дорогостоящего инертного газа;
значительно упростить процесс выделения 5-этил-5-гидроксиметил-2-(фурил-2)-1,3-диоксана (регулятора роста растений "Краснодар-1"), исключить стадию перекристаллизации, получить чистый продукт, не загрязненный смолами и следами растворителя.
Using the proposed method allows you to:
increase the yield of 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes to 70-98%
reduce the reaction time from 2-2.5 to 0.25 hours;
replace the KU-2 catalyst with more available sulfuric acid, avoid product losses on the catalyst;
avoid the use of a toxic solvent of benzene in the reaction, replace it at the crystallization and washing stages with distilled water;
reduce the reaction temperature from 80 o C on the prototype (the boiling point of benzene) to room temperature, which greatly simplifies the installation and reduces the energy consumption for the production of the drug;
significantly simplify the hardware design of the process compared to the prototype, eliminate the use of expensive inert gas;
significantly simplify the process of isolating 5-ethyl-5-hydroxymethyl-2- (furyl-2) -1,3-dioxane (Krasnodar-1 plant growth regulator), eliminate the recrystallization step, and obtain a pure product that is not contaminated with resins and traces of solvent .

Литература
1. Blicke F.F. Anderson F.F. J.Am.Chem.Soc. 1952, 74, p. 1733.
Literature
1. Blicke FF Anderson FFJAm.Chem.Soc. 1952, 74, p. 1733.

2. Кульневич В.Г. Зеликман З.И. Шкребец А.И. ХГС, 1971, с. 291. 2. Kulnevich V.G. Zelikman Z.I. Shkrebets A.I. CHC, 1971, p. 291.

3. А.Св. СССР N 694168,1979. 3. A. St. USSR N 694168.1979.

4. Лоури Д. Глицерин и гликоли. Л. Госхимтехиздат, 1933, с. 396. 4. Lowry D. Glycerin and glycols. L. Goskhimtekhizdat, 1933, p. 396.

5. Шкребец А. И. Зеликман З.И. Кульневич В.Г. и др. ХГС, 1972, N 9, с. 1159. 5. Shkrebets A. I. Zelikman Z.I. Kulnevich V.G. and other HGS, 1972, N 9, p. 1159.

6. А.Св. СССР N 235044, 1969. 6. A. St. USSR N 235044, 1969.

7. Шкребец А.И. Автореферат дисс. канд.хим.наук. Краснодар: 1973. 7. Shkrebets A.I. Abstract of diss. Candidate of Chemical Sciences Krasnodar: 1973.

Claims (1)

Способ получения 2-(фурил-2)-1,3-диоксанов общей формулы
Figure 00000005

где R1 атом водорода или С14-алкил,
R2 атом водорода, С14-алкил, гидрокси-С14-алкил,
R3, R4 и R5 атом водорода или С14-алкил,
взаимодействием многоатомного спирта формулы
Figure 00000006

где R1-R5 имеют указанные значения,
с фурфуролом в присутствии кислотного катализатора, отличающийся тем, что процесс проводят при мольном соотношении компонентов, равном 1,1 1 соответственно, при комнатной температуре в присутствии 10%-ной серной кислоты, взятой в количестве 10 мл на 1 моль фурфурола, с последующим охлаждением реакционной смеси и добавлением к ней воды в момент начала кристаллизации для выделения целевого продукта осаждением из водной суспензии или эмульсии.
The method of obtaining 2- (furyl-2) -1,3-dioxanes of the General formula
Figure 00000005

where R 1 is a hydrogen atom or C 1 -C 4 alkyl,
R 2 is a hydrogen atom, C 1 -C 4 alkyl, hydroxy-C 1 -C 4 alkyl,
R 3 , R 4 and R 5 are hydrogen atoms or C 1 -C 4 alkyl,
the interaction of a polyhydric alcohol of the formula
Figure 00000006

where R 1 -R 5 have the indicated meanings,
with furfural in the presence of an acid catalyst, characterized in that the process is carried out at a molar ratio of components equal to 1.1 1, respectively, at room temperature in the presence of 10% sulfuric acid, taken in an amount of 10 ml per 1 mol of furfural, followed by cooling the reaction mixture and adding water to it at the time of crystallization to isolate the target product by precipitation from an aqueous suspension or emulsion.
RU95119619A 1995-11-21 1995-11-21 Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes RU2086550C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95119619A RU2086550C1 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95119619A RU2086550C1 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95119619A RU95119619A (en) 1996-11-20
RU2086550C1 true RU2086550C1 (en) 1997-08-10

Family

ID=20173959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95119619A RU2086550C1 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2086550C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018039779A (en) * 2016-06-27 2018-03-15 国立大学法人北海道大学 Production method of alcohol

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 235044, кл. C 07 D 407/02, 1967. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018039779A (en) * 2016-06-27 2018-03-15 国立大学法人北海道大学 Production method of alcohol
JP2022000429A (en) * 2016-06-27 2022-01-04 国立大学法人北海道大学 Production method of alcohol
JP7184132B2 (en) 2016-06-27 2022-12-06 国立大学法人北海道大学 Alcohol production method
JP2023009300A (en) * 2016-06-27 2023-01-19 国立大学法人北海道大学 Production method of alcohol
JP7416177B2 (en) 2016-06-27 2024-01-17 国立大学法人北海道大学 Alcohol manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
RU95119619A (en) 1996-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Markó et al. Cerium (IV)‐catalyzed deprotection of acetals and ketals under mildly basic conditions
CN103232426B (en) Choline Chloride catalysis of functional ionic liquid is prepared the method for 1-benzopyran derivatives
JP2001190954A (en) Palladium catalyst and manufacturing method of ether
RU2086550C1 (en) Method for production of 2-(furyl-2)-1,3-dioxanes
US5498711A (en) Synthesis of 4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazatetracyclo[5.5.0.05,903,11]dodecane
KR20090018892A (en) Improved oxidation process with enhanced safety useful in the manufacture of moxidectin by means of stabilised 2-iodoxybenzoic acid (sibx)
US4701526A (en) Process for preparing 9-(2-hydroxyethoxymethyl)-guanine, and intermediates useful in said process
RU2282633C1 (en) METHOD FOR PREPARING 1,11-DIALKYL-3,5-DIHYDROFURO-[2',3':3,4]-CYCLOHEPTA[c]ISOCHROMENS
RU2127272C1 (en) Method of synthesis of 2-(furyl-2)-1,3-oxazolidines
JPH0219830B2 (en)
RU2291871C1 (en) Method for preparing 1-ethoxysilatrane
Dmowski Synthesis and intramolecular cyclisation of ortho-hydroxy-2, 3, 3, 3-tetrafluoropropiophenone. Formation of 3-fluoro-4-hydroxycoumarin
SU1165682A1 (en) Method of obtaining 2,2-diethyl-1,3-dioxa-2-silacylohexanes
JPS58103379A (en) Preparation of alpha-acetyl lactone
Burrowes et al. Reaction of 5-Chloroalkyl-3-phenyl-4, 5-dihydroisoxazoles with strong base. An unexpected new synthesis of the 2-Oxa-3-azabicyclo [3, 1, 0] hex-3-ene ring system
US5200531A (en) Process for the production of threo-4-alkoxy-5- (arylhydroxymethyl)-2(5h)-furanones
RU2044732C1 (en) Process for preparing oxohydrochromenes
US5189185A (en) Process for preparing furan compositions
RU1816763C (en) 2,4,4-trimethyl-2-trimethylsilylethynyl-1,3-dioxane as a semiproduct for synthesis of 4-trimethylsilyl-3-butyne-2-one, and a method of its synthesis
SU1198055A1 (en) Method of producing alpha-alkoxymethyl-alpha-(beta,beta-dichlorvinyl)-ethyl acetoacetate or alpha-alkoxymethyl-alpha-(beta,beta-dichorvinyl)-acetylacetone
SU550829A1 (en) Derivatives of dipyrimido [(4,5-)(5,4-)]-(1,4) thiazines and method of obtaining the same
SU515752A1 (en) The method of obtaining mercury derivatives (aroxyalkyl) trialkyl- or trialkoxysilanes
RU2417995C1 (en) Method of producing 3-(2-substituted-1,3-oxazol-4-yl)pyridin-2(1h)-ones
SU1351934A1 (en) Method of obtaining polyfunctional sulfur-containing spirocyclic iminodihydrofurans
Talybov et al. INTRAMOLECULAR CYCLIZATION OF THE PRODUCT OF IODO-ALKOXYLATION WITH 3, 4-DIHYDRO-2H-PYRANO DIMETHYLACETYLENE CARBINOL AND WITH ITS C SP-SUBSTITUTED DERIVATIVES.