RU2311402C1 - Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот и способы получения их производных (варианты) - Google Patents
Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот и способы получения их производных (варианты)Info
- Publication number
- RU2311402C1 RU2311402C1 RU2006122422/04A RU2006122422A RU2311402C1 RU 2311402 C1 RU2311402 C1 RU 2311402C1 RU 2006122422/04 A RU2006122422/04 A RU 2006122422/04A RU 2006122422 A RU2006122422 A RU 2006122422A RU 2311402 C1 RU2311402 C1 RU 2311402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- caprylic acid
- carboxylic acids
- saturated aliphatic
- aliphatic carboxylic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения насыщенных алифатических карбоновых кислот со стабильными изотопами углерода (1-13С) реакцией гидрокарбоксилирования α-олефинов с монооксидом углерода 13СО и водой при температуре 100-170°С и давлении, не превышающем 5 МПа, в присутствии растворителя и каталитической системы, содержащей соединение палладия в виде комплекса PdCl2(PPh3)2 и трифенилфосфина PPh3, взятых в соотношении из диапазона от 1:2 до 1:100, соответственно. Полученные карбоновые кислоты могут быть использованы в качестве диагностических тест-препаратов в медицинской практике, а также в криминалистике, научных исследованиях и других областях. Изобретение позволяет получить энантовую и каприловую кислоты со стабильным изотопом углерода 13С в положении 1 в одну стадию, повысить выход кислот в расчете на изотопное сырье, уменьшить себестоимость кислот, а также получить производные каприловой кислоты (1-13C) - каприлат натрия (1-13C) и триоктаноин (карбокси-13С). 3 н. и 6 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к органической химии, в частности к способам получения насыщенных алифатических карбоновых кислот, содержащих стабильные изотопы углерода 13С, и способам получения их производных, в частности сложных эфиров глицерина и солей металлов. Данные соединения активно используются в качестве диагностических тест-препаратов в медицинской практике, а также в криминалистике, научных исследованиях и других областях.
Анализ научно-технической литературы показывает, что известен способ получения энантовой кислоты, содержащей радиоактивный изотоп углерода 14С в положении 1 молекулы кислоты (карбонильный атом углерода) (см., например, А.М.Мэррей, Д.Л.Уильямс "Синтезы органических соединений с изотопами углерода". - М.: 1961 г., с.39). Известный способ представляет собой многостадийный процесс взаимодействия йодистого метила-14С с дигидрорезорцинолятом калия с образованием 2-метил-14C-дигидрорезорцина и последующего восстановления его раствором, содержащим едкий натр, диэтиленгликоль и 85%-ный гидразингидрат с образованием энантовой кислоты-(1-14С) с выходом 39,6% в расчете на йодистый метил-14С. Указанный источник информации раскрывает также способы получения производных карбоновых кислот, в частности сложных эфиров глицерины и солей металлов. Известные способы основаны на взаимодействии глицерина и хлорангидрида карбоновой кислоты, а получение солей основано на взаимодействии карбоновой кислоты со щелочью.
К сожалению, известный способ получения карбоновых кислот осложнен тем, что состоит из нескольких стадий, с использованием в качестве реагентов дорогостоящих соединений и, кроме того, - соединений с радиоактивным изотопом углерода 14С. Другим недостатком известного способа является невысокий выход целевого продукта по изотопному сырью.
В рамках данного изобретения решается задача разработки одностадийного способа получения насыщенных алифатических карбоновых кислот со стабильными изотопами углерода 13C, в частности, энантовой и каприловой кислот со стабильным изотопом углерода 13C в положении 1 молекулы кислоты (карбонильный атом углерода). Имеется также потребность в повышении выхода кислот в расчете на изотопное сырье, уменьшении себестоимости кислот. Кроме того, данным изобретением решается задача получения безопасных тест-препаратов - карбоновых кислот и их производных, содержащих в качестве изотопной метки стабильный изотоп углерода 13С.
Поставленная задача решается тем, что насыщенные алифатические карбоновые кислоты со стабильными изотопами углерода 13C получают реакцией гидрокарбоксилирования α-олефинов - их взаимодействием с монооксидом углерода 13СО и водой при температуре 100-170°C и давлении, не превышающим 5 МПа, в присутствии растворителя и каталитической системы, содержащей соединение палладия в виде комплекса PdCl2(PPh3)2 и трифенилфосфин PPh3, взятых в соотношении из диапазона от 1:2 до 1:100 соответственно.
Целесообразно в качестве α-олефина использовать олефин со структурной формулой R-СН=СН2, где R-СnН2n+1, а n=1, 2, 3, ..., 13.
Так, для получения каприловой кислоты (1-13C) в качестве α-олефина используют 1-гептен, а для получения энантовой кислоты (1-13C) в качестве α-олефина используют 1-гексен.
Предпочтительно в качестве растворителя использовать смесь пропионовой кислоты и о-ксилола.
Процесс получения насыщенных алифатических карбоновых кислот со стабильными изотопами углерода 13С следует проводить в режиме перемешивания.
Предпочтительно использовать давления 13СО от 0,2 до 0,5 МПа.
Предпочтительно использовать температуры от 140 до 160°С.
Поставленная задача достигается также тем, что каприлат натрия (1-13C) получают с использованием в качестве насыщенных алифатических карбоновых кислот каприловой кислоты со стабильным изотопом углерода 13С в положении 1 путем ее взаимодействия с гидроксидом натрия в спирте, отфильтровывания продукта их взаимодействия и последующей сушки продукта при пониженном давлении.
Предпочтительно каприловую кислоту и гидроксид натрия брать в весовом соотношении 1:0,7-1,2.
Целесообразно в качестве растворителя использовать метиловый спирт, этиловый спирт, пропиловый спирт и изопропиловый спирт со структурной формулой R-OH, где R-СН3-, С2Н5-, С3Н7-, изо-С3Н7-.
Поставленная цель достигается также тем, что триоктаноин (карбокси-13С) получают с использованием в качестве насыщенных алифатических карбоновых кислот со стабильными изотопами углерода 13С каприловой кислоты со стабильным изотопом углерода 13С в положении 1 путем ее взаимодействия с хлористым тионилом с получением хлорангидрида каприловой кислоты (1-13C), раствор которого в сухом хлороформе смешивают с глицерином и безводным пиридином с получением триоктаноина (карбокси-13С).
Предпочтительно каприловую кислоту (1-13C), хлористый тионил и глицерин брать в объемном соотношении 1:1,5-2,5:0,1-0,3 соответственно.
Сущность изобретения поясняется неограниченными примерами его реализации.
Пример 1. Получение 1-13C-энантовой кислоты.
В автоклав из нержавеющей стали объемом 200 мл, размещенный на столике магнитной мешали, помещают 0,07 г PdCl2(PPh3)2, 2,62 г PPh3, 5 мл 1-гексена, 0,36 мл Н2О. В качестве растворителя используют смесь, состоящую из 9,8 мл пропионовой кислоты и 5 мл о-ксилола. Автоклав герметизируют, вакуумируют, заполняют монооксидом углерода 13СО и нагревают до температуры 150°С. Затем доводят давление до рабочего (0,3 МПа) и поддерживают постоянным в течение всего опыта. Через 2 часа выключают перемешивание и обогрев, охлаждают автоклав до комнатной температуры и сбрасывают давление. Автоклав разгружают и анализируют реакционную смесь методом ГЖХ.
Хроматографический анализ продуктов синтеза проводят на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором; используют металлическую колонку размером 3 м ×3 мм, заполненную Chromaton N-AW-DMCS (0,16-0,20 мм) с 3% Н3PO4, пропитанным 10% полиэтиленгликольадипината. В качестве внутреннего стандарта используют гексадекан.
Выход 1-13С-энантовой кислоты в расчете на 13СО составляет 100%. Селективность по 1-13С-энантовой кислоте составляет 98%. В ходе реакции катализатор стабилен и не разрушается с выделением металлического палладия.
Пример 2. Получение 1-13С-каприловой кислоты.
Реакцию проводят так же, как в примере 1. В автоклав загружают 0,07 г PdCl2(PPh3)2, 2,62 г PPh3, 5,7 мл 1-гептена, 0,36 мл Н2O. В качестве растворителя используют смесь, состоящую из 9,6 мл пропионовой кислоты и 4,7 мл о-ксилола, и проводят реакцию при температуре 150°C и давлении монооксида углерода, равном 0,5 МПа. Выход 1-13С-каприловой кислоты в расчете на 13CO составляет 100%. Селективность по 1-13C-каприловой кислоте составляет 98%.
Пример 3. Получение триоктаноина (карбокси-13С).
Смесь 5,1 мл каприловой кислоты (1-13C) и 10 мл очищенного хлористого тионила нагревают с обратным холодильником в течение 2 часов, после чего удаляют избыток хлористого тионила при пониженном давлении. Остаток обрабатывают 25 мл безводного бензола и испаряют при пониженном давлении (три раза) для удаления последних следов реагента.
Раствор полученного хлорангидрида каприловой кислоты (1-13C) в 25 мл сухого хлороформа медленно прибавляют при перемешивании к охлажденной смеси 0,77 мл свежеприготовленного глицерина и 8 мл безводного пиридина в 25 мл хлороформа. Раствор выдерживают при комнатной температуре в течение 72 часов, после чего нагревают с обратным холодильником в течение 2 часов. Растворитель испаряют, и остаток обрабатывают 100 мл 0,5 Н серной кислоты. Сироп экстрагируют 500 мл эфира, промывают раствор 100 мл 0,5 Н серной кислоты и затем 200 мл 5%-ного раствора карбоната натрия, после чего сушат над сульфатом магния. Триоктаноин (карбокси-13С) выделяют дистилляцией с выходом 90% в расчете на каприловую кислоту (1-13C).
Пример 4. Получение тригептаноина (карбокси-13С).
Синтез проводят по примеру 3, однако вместо каприловой кислоты (1-13C) используют энантовую кислоту (1-13C), и раствор хлорангидрида энантовой кислоты (1-13C) в хлороформе, добавленный к смеси глицерина и пиридина в хлороформе, выдерживают при комнатной температуре в течение 48 часов, после чего синтез продолжают по примеру 3. Выход тригептаноина (карбокси-13С) 75% в расчете на энантовую кислоту (1-13C). В качестве побочного продукта получен 1,3-дигептаноин глицерина (карбокси-13С) с выходом 18%.
Пример 5. Получение каприлата натрия (1-13C).
К смеси 5,1 мл каприловой кислоты (1-13C) и 5 мл этилового спирта прибавляют при перемешивании раствор 1,81 г гидроксида натрия в этиловом спирте. Полученный каприлат натрия (1-13C) отфильтровывают на установке вакуумного фильтрования, промывают 20 мл эфира и сушат. Выход каприлата натрия (1-13C) в расчете на каприловую кислоту составил 87%.
Пример 6. Получение энантоноата натрия (1-13C).
Синтез проводят по примеру 5, однако вместо каприловой кислоты (1-13C) используют энантовую кислоту (1-13C), и после смешения спиртовых растворов энантовой кислоты (1-13C) и гидроксида натрия смесь выдерживают при перемешивании в течение 1 часа. Выход энантоноата натрия (1-13C) в расчете на энантовую кислоту составил 97%.
Коммерческое преимущество данного способа состоит в том, что он позволяет получать карбоновые кислоты (1-13C) в одну стадию, в относительно мягких условиях (0,2-0,5 МПа), повысить выход кислот в расчете на изотопное сырье до 100%, уменьшить себестоимость получаемых кислот, а также производных, получаемых на базе этих кислот за счет использования относительно недорогих исходных реагентов. Кроме того, способ позволяет получать диагностические изотопные препараты, не содержащие опасных радиоактивных изотопов.
Claims (9)
1. Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот со стабильными изотопами углерода (1-13C) реакцией гидрокарбоксилирования α-олефинов с монооксидом углерода 13СО и водой при температуре 100-170°С и давлении, не превышающем 5 МПа, в присутствии растворителя и каталитической системы, содержащей соединение палладия в виде комплекса PdCl2(PPh3)2 и трифенилфосфина PPh3, взятых в соотношении из диапазона от 1:2 до 1:100, соответственно.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве α-олефинов используют олефин со структурной формулой R-CH=CH2, где R-CnH2n+1, a n=1, 2, 3,...13.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве растворителя используют смесь пропионовой кислоты и о-ксилола.
4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для получения каприловой кислоты (1-13C) в качестве α-олефина используют 1-гептен.
5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для получения энантовой кислоты (1-13C) в качестве α-олефина используют 1-гексен.
6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что процесс синтеза ведут в режиме перемешивания.
7. Способ получения каприлата натрия (1-13C) с использованием насыщенных алифатических карбоновых кислот (1-13C) путем взаимодействия каприловой кислоты (1-13C), полученной способом по п.1, и гидроксида натрия, взятых в весовом соотношении 1:0,7-1,2, при перемешивании в спирте, отфильтровывания продукта взаимодействия и последующей сушки его при пониженном давлении.
8. Способ по п.7, характеризующийся тем, что в качестве растворителя используют метиловый спирт, этиловый спирт, пропиловый спирт и изопропиловый спирт со структурной формулой R-OH, где R-СН3-, С2Н5-, С3Н7-, изо-С3Н7-.
9. Способ получения триоктаноина (карбокси-13С) с использованием насыщенных карбоновых кислот (1-13C) путем взаимодействия в процессе перемешивания при повышенной температуре каприловой кислоты (1-13C), полученной способом по п.1, и хлористого тионила с получением хлорангидрида каприловой кислоты (1-13C), раствор которого в сухом хлороформе смешивают с глицерином и безводным пиридином с получением триоктаноина, а реагенты каприловую кислоту (1-13C), хлористый тионил и глицерин берут в объемном соотношении 1:1,5-2,5:0,1-0,3 соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006122422/04A RU2311402C1 (ru) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот и способы получения их производных (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006122422/04A RU2311402C1 (ru) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот и способы получения их производных (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2311402C1 true RU2311402C1 (ru) | 2007-11-27 |
Family
ID=38960258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006122422/04A RU2311402C1 (ru) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот и способы получения их производных (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2311402C1 (ru) |
-
2006
- 2006-06-23 RU RU2006122422/04A patent/RU2311402C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Суербаев Х.А. и др. Синтез ментилизовалерата реакцией гидрокарбалкоксилирования изобутилена монооксидом углерода и ментолом в присутствии фосфиновых комплексов палладия. Журнал общей химии, 1994, 64, №7, с.1189-1191. DATABASE online, CAS on STN, CASREACT, 102:5659, Yuan Sun Shine et al. Synthesis of palmitic-1,2,3,4,5-13C5 acid. J. of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals, 21(6), 525-532, 1984. DATABASE online, CAS on STN, соединение RN 201612-61-5, Publication Date 13.07.2005, SODIUM OCTANOATE (1-13C, 99%) и соединение RN 65402-55-3, e.d. 16.11.1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Takaya et al. | Rhodium-catalyzed asymmetric 1, 4-addition of 2-alkenyl-1, 3, 2-benzodioxaboroles to α, β-unsaturated ketones | |
JP4396522B2 (ja) | 重水素化方法 | |
Konishi | Creation of Novel Toxic Gas Surrogates and the Development of Safe and Facile Catalytic Reactions | |
Koh et al. | Stereoselective SN2 Reactions of the (R)-Pantolactone Ester of Racemic. alpha.-Halo Carboxylic Acids with Aryl Oxides. A Synthesis of (S)-2-Aryloxy and (S)-2-Hydroxy Acids | |
BR112014019189B1 (pt) | transvinila ção como primeira etapa de uma produção por acoplamento de ésteres vinílicos e produtos de reação de ácido acético ou ácido propiônico | |
JP7291142B2 (ja) | 1-アシルオキシ-2-メチル-2-プロペンの製造方法 | |
JP7291141B2 (ja) | 1,3-ビスアシルオキシ-2-メチレンプロパンの製造方法 | |
RU2311402C1 (ru) | Способ получения насыщенных алифатических карбоновых кислот и способы получения их производных (варианты) | |
Valizadeh et al. | A facile and efficient [bmim] N 3 catalyzed direct oxidative esterification of arylaldehydes with alcohols | |
Peng et al. | Palladium catalyzed carbonylation of benzyl chlorides: Additive-controlled divergent synthesis of benzyl arylacetates and arylacetic acids | |
Zhao et al. | Visible light-induced manganese-catalyzed aminocarbonylation of alkyl iodides under atmospheric pressure at room temperature | |
CN1133501C (zh) | 催化羰化合成苯乙酸的工艺方法 | |
PT768296E (pt) | Processo para a preparacao de carboxilatos beta-trifluorometilados alfa beta.insubstituidos | |
RU2382025C2 (ru) | Способ получения 1-13с-каприловой кислоты | |
Liu et al. | Gold catalyzed carbocyclization of phenyl substituted allylic acetates to synthesize benzocycle derivatives | |
CN112574076B (zh) | 一种二氟甲基砜类化合物的制备方法 | |
CN103980270A (zh) | 一种(r)-3-奎宁醇的制备方法 | |
RU2470008C1 (ru) | Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата | |
JPH0331245A (ja) | ヒドロキシ―N―アシル―α―アミノ酸誘導体の製造方法 | |
Sauthier et al. | Carbonylative 1, 4-addition of potassium aryltrifluoroborates to vinyl ketones | |
Izumi et al. | Studied on Benzofurylmercuric Compound | |
Fletcher | Catalytic Asymmetric Synthesis of | |
JP7168565B2 (ja) | ビスアシルオキシ化エキソメチレン化合物の製造方法 | |
JP4825969B2 (ja) | 第3級アルコールの製造方法 | |
RU2059605C1 (ru) | Способ получения ментилового эфира изовалериановой кислоты |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180624 |