RU2404173C2 - Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты - Google Patents
Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404173C2 RU2404173C2 RU2008139834/04A RU2008139834A RU2404173C2 RU 2404173 C2 RU2404173 C2 RU 2404173C2 RU 2008139834/04 A RU2008139834/04 A RU 2008139834/04A RU 2008139834 A RU2008139834 A RU 2008139834A RU 2404173 C2 RU2404173 C2 RU 2404173C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acetylfuran
- catalyst
- synthesis
- carboxylic acid
- methyl ether
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты, который используется в качестве исходного соединения при синтезе фармацевтических препаратов. Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты формулы
характеризуется тем, что 2-ацетилфуран подвергают взаимодействию с CCl4 и метанолом в автоклаве под аргоном в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей ферроцен (Fe(C5H5)2), трис(2,4-пентанодионато)железа (Fe(асас)3), бромид железа (FeBr3) при мольном соотношении [катализатор]:[2-ацетилфуран]:[CCl4]:[метанол]=1:100:100-200:200-2000, при температуре 120°С в течение 6-9 ч. Выход метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты достигает 87-95% в зависимости от природы используемого катализатора. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1) (МЭАФК).
Метиловый эфир 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1) используется в качестве исходного соединения при синтезе фармацевтических препаратов, применяемых для лечения раковых заболеваний ([1]. Э.Х.Зиганшина, В.М.Казанцева, B.C.Писарева, С.П.Коршунов // Изв. высш. учебн. завед., Хим. хим. технол., 1988, 31, 11, 40]) и профилактики пептидных язв у млекопитающих ([2]. Патент США 4814341, 1989).
В работе Беленького Л.И. с соавторами описан метод синтеза (1) окислением 5-ацетилфурфурола с помощью 0,8 N раствора хромовой кислоты (реактив Джонса). В результате реакции образуется 5-ацетил-2-фуранкарбоновая кислота, которая при действии диазометана превращается в метиловый эфир 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1) ([3] Л.И.Беленький, Г.П.Громова, Я.Л.Гольдфраб // Химия гетероциклических соединений, №5, 1972, 591)
Большинство известных методов получения (1) основано на каталитическом ацилировании эфиров 2-фуранкарбоновой кислоты уксусным ангидридом. Так, если в качестве катализатора ацилирования использовать H2SO4, выход (1) составляет всего 0,5%.
Реакцию проводят по следующей методике: к раствору 25,2 г (0.2 моль) метилового эфира 2-фуранкарбоновой (2) в 86,5 г (0.85 моль) уксусного ангидрида при Т=10°C при перемешивании прикапывают смесь 3,68 г (0.038 моль) концентрированной серной кислоты и 32.4 г (0.32 моль) уксусного ангидрида. Реакционную массу выдерживают 72 ч при 20°C, затем выливают на 1 кг льда и перемешивают в течение 3 ч и экстрагируют эфиром. После нейтрализации раствором Na2CO3 и промывки водой эфирный слой сушат над MgSO4. После удаления растворителя исходный метиловый эфир 2-фуранкарбоновой кислоты выделяют отгонкой в вакууме, а остаток кристаллизуют. Выход метилового эфира 5-ацетилфуранкарбоновой кислоты (1) не превышает 0.34% ([4]. Д.О.Лоля, К.К.Вентер, С.А.Гиллер. // Изв. АН Латвийской ССР, серия хим., 1976, №4, 431)
Недостатки метода
1. Чрезвычайно низкий выход целевого продукта (0.34%).
Если в качестве катализатора ацилирования использовать хлорид трехвалентного железа (FeCl3), то выход (1) увеличивается до 20%.
Эксперимент проводили по следующей методике: в реактор помещали 12.6 г метилового эфира фуран-2-карбоновой кислоты (2), 12 мл уксусного ангидрида и 0.24 г хлорида железа (III). Реакционную массу нагревали в течение 40 мин при 50-70°C, затем еще 15 мин при 120°C. Для выделения (1) реакционную массу экстрагировали бензолом. Конверсия метилового эфира 2-фуранкарбоновой кислоты ~20%. Выход (1) составил 3.2 г, что составляет 20% от теоретического ([5]. Г.Г.Галустьян, И.П.Цукерваник // ЖОХ, 1964, 34, №5, 1478)
Недостатки метода
1. Низкий выход целевого продукта (20%).
2. Необходимость проведения реакции в условиях, исключающих попадание в реактор даже следовых количеств воды.
Катализатором ацилирования метилового эфира 2-фуранкарбоновой кислоты с помощью уксусного ангидрида может служить хлорид олова (IV). Следует отметить, что при использовании в качестве катализатора SnCl4 выход (1) решающим образом зависит от соотношения как исходных реагентов (метиловый эфир 2-фуранкарбоновой кислоты (2), уксусный ангидрид (3) и катализатор), так и от природы растворителя. Так, при эквимолярном соотношении [(2)]:[(3)] и проведении реакции в среде бензола выход (1) составляет всего 10% ([6] R.Ercolli, Е.Mantica, G.Claudia, S.Chiozzotto, E.Santambrogio // J.Org. Chem, 1967, 32, №9, 2917; [7] H.Gilman, N.O.Calloway // J.Am. Chem. Soc, 1933, 55, 4197)
Если же реакцию проводить при 4-кратном избытке уксусного ангидрида (который одновременно выполняет роль растворителя) и при пониженной температуре (-10°C), то выход (1) может достигать 96% ([2]. Патент США 4814341, 1989)
По окончании процесса реакционная масса обрабатывается концентрированным раствором HCl.
Недостатки метода
1. Использование большого количества катализатора хлорида олова (на 1 моль метилового эфира 2- фуранкарбоновой кислоты необходимо 2 моля SnCl4).
2. Использование большого избытка уксусного ангидрида, который не регенерируется, т.к. при добавлении HCl к реакционному раствору претерпевает гидролиз.
3. Образование большого количества отходов, содержащих CH3COOOH и соединения олова.
4. Следует отметить, что уксусный ангидрид является прекурсором наркотических препаратов, входит в список веществ, подлежащих строгому учету и контролю за его расходованием.
Авторами предлагается способ получения метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1), не имеющий вышеперечисленных недостатков.
Сущность способа заключается во взаимодействии 2-ацетилфурана с четыреххлористым углеродом и метанолом в присутствии железосодержащих катализаторов - ферроцена (Fe(C5H5)2), трис(2,4-пентанодионато)железа (Fe(acac)3), бромида железа (FeBr2) - при температуре 120°C в течение 6-9 ч при мольном соотношении [катализатор]:[2-ацетилфуран]:[CCl4]:[метанол]=1:100:100÷200:200÷2000.
При оптимальных условиях ([катализатор]:[2-ацетилфуран]:[CCl4]:[метанол]=1:100:200:800, при 120°C, 9 ч) выход метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты достигает 87-95% в зависимости от природы используемого катализатора. В отсутствие CCl4 или метанола реакция не идет
Существенные отличия предлагаемого способа от прототипа
1. Для получения метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты из 2-ацетилфурана используют системы CCl4-CH3OH-катализатор (катализатор: ферроцен Fe(C5H5)2, трис(2,4-пентанодионато)железа Fe(acac)3, бромид железа FeBr2)
Преимущества предлагаемого метода
1. Высокий выход целевых продуктов.
2. Селективность процесса.
3. Отсутствие агрессивных окислителей.
4. Доступность и дешевизна катализаторов.
5. Удешевление себестоимости и упрощение технологии в целом за счет уменьшения энерго- и трудозатрат.
Предлагаемый способ поясняется примерами
ПРИМЕР 1. Реакции проводят в стеклянной ампуле (V=20 мл) или в микроавтоклаве из нержавеющей стали (V=17 мл).
В микроавтоклав (ампулу) под аргоном помещают 0.1 ммоль катализатора - ферроцен Fe(C5H5)2), 10 ммоль 2-ацетилфурана, 20 ммоль CCl4 и 80 ммоль CH3OH3, автоклав герметично закрывают (ампулу запаивают) и нагревают при 120°C в течение 9 ч с постоянным перемешиванием. После окончания реакции автоклав (ампулу) охлаждают до 20°C, вскрывают, реакционную массу фильтруют через слой силикагеля (2 г) (элюент-гексан:эфир=1:1). Растворитель отгоняют, остаток перекристаллизовывают. Общий выход метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1) составляет 87%.
Выделенный метиловый эфир 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты имел т. пл. 100,5-101°C (лит.101-102°C) ([6] R.Ercolli, Е.Mantica, G.Claudia, S.Chiozzotto, E.Santambrogio // J.Org. Chem, 1967, 32 №9, 2917)
Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.: 2.57 (3H, с, CH3), 3.95 (3H, c, OCH3), 7,20-7,23 (2H, фуран). ЯМР 13C, δ, м.д.: 145.80 (C2), 118.75 (C3), 116.54 (C4), 154.26 (C5), 158.62 (C6, COO), 52.37 (C7, OCH3), 187.46 (C8, С=O), 26.30 (C9, CH3).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 168 [М]+ (42), 43 (30), 59 (10), 69 (12), 79 (5), 95 (21), 125 (4), 137 (20), 153 (100), 154 (10), 169 (18).
ПРИМЕР 2. Реакции проводят в стеклянной ампуле (V=20 мл) или в микроавтоклаве из нержавеющей стали (V=17 мл).
В микроавтоклав (ампулу) под аргоном помещают 0.1 ммоль катализатора - трис(2,4-пентанодионато)железа Fe(acac)3, 10 ммоль 2-ацетилфурана, 20 ммоль CCl4 и 80 ммоль CH3OH, автоклав герметично закрывают (ампулу запаивают) и нагревают при 120°C в течение 9 ч с постоянным перемешиванием. После окончания реакции автоклав (ампулу) охлаждают до 20°C, вскрывают, реакционную массу фильтруют через слой силикагеля (2 г) (элюент-гексан:эфир=1:1). Растворитель отгоняют, остаток перекристаллизовывают. Общий выход метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1) составляет 95%.
ПРИМЕР 3. Реакции проводят в стеклянной ампуле (V=20 мл) или в микроавтоклаве из нержавеющей стали (V=17 мл).
В микроавтоклав (ампулу) под аргоном помещают 0.1 ммоль катализатора - бромида железа FeBr2, 10 ммоль 2-ацетилфурана, 10-20 ммоль CCl4 и 80 ммоль CH3OH, автоклав герметично закрывают (ампулу запаивают) и нагревают при 120°C в течение 9 ч с постоянным перемешиванием. После окончания реакции автоклав (ампулу) охлаждают до 20°C, вскрывают, реакционную массу фильтруют через слой силикагеля (2 г) (элюент-гексан:эфир=1:1). Растворитель отгоняют, остаток перекристаллизовывают. Общий выход метилового эфира 5-ацетил-2-фуранкарбоновой кислоты (1) составляет 90%.
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.
Claims (1)
- Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты формулы
характеризующийся тем, что 2-ацетилфуран подвергают взаимодействию с CCl4 и метанолом в автоклаве под аргоном в присутствии катализатора, выбранного из группы, включающей ферроцен (Fe(C5H5)2), трис(2,4-пентанодионато)железа (Fe(асас)3), бромид железа (FeBr3), при мольном соотношении [катализатор]:[2-ацетилфуран]:[CCl4]:[метанол]=1:100:100-200:200-2000, при температуре 120°С в течение 6-9 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008139834/04A RU2404173C2 (ru) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008139834/04A RU2404173C2 (ru) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008139834A RU2008139834A (ru) | 2010-04-20 |
| RU2404173C2 true RU2404173C2 (ru) | 2010-11-20 |
Family
ID=44058565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008139834/04A RU2404173C2 (ru) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2404173C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108299351A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种2,5-双取代呋喃化合物的制备方法 |
| CN108299352A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种呋喃二羧酸酯化合物的制备方法 |
| CN108299350A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种呋喃二羧酸化合物的制备方法 |
| CN108299353A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种5-甲酸酯基呋喃化合物的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455299C2 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-07-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛОВОГО ЭФИРА 2-БЕНЗО[b]ФУРАНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ |
-
2008
- 2008-10-07 RU RU2008139834/04A patent/RU2404173C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DATABASE CAS on STN, реферат №85:462850 «Studies on the furan series. Part VI. A facile method of acylating furans and thiophenes.» Pennanen, Seppo I. Heterocycles, 4(5), c. 1021-4, 1976. * |
| ГАЛУСТЬЯН Г.Г. и др. Ацилирование производных фурана в присутствии железа и хлорного железа // Журнал общей химии. - 1964, вып.5, том XXXIV, с.1478-1480. БЕЛЕНЬКИЙ Л.И. и др. Реакции ароматических и гетероароматических соединений, несущих электроноакцепторные заместители. Алкилирование и ацилирование фурфурола // Химия гетероциклических соединений. - 1972, №5, с.591-596. ЛОЛЯ Д.О. и др. Нитрование производных фурана ацетилнитратом. III. Взаимодействие метилового эфира фуран-2-карбоновой кислоты со смесью азотной кислоты и уксусного ангидрида // Известия Академии наук Латвийской ССР, Серия Химическая - 1976, №4, с.431-435. DATABASE CAS on STN, реферат №148:1122920 «Discovery of Potent and Specific Fructose-1,6-Bisphosphatase Inhibitors and a Series of Orally-Bioavailable Phosphoramidase-Sensitive Prodrugs for the Treatment of Type 2 Diabetes.» Dang Qun et al. Journal of the American Chemical Society, 129(50), c.15491-15502, 2007. DATABASE CAS on STN, реферат №140:1991580 «Asymmetric hyd * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108299351A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种2,5-双取代呋喃化合物的制备方法 |
| CN108299352A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种呋喃二羧酸酯化合物的制备方法 |
| CN108299350A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种呋喃二羧酸化合物的制备方法 |
| CN108299353A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种5-甲酸酯基呋喃化合物的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008139834A (ru) | 2010-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| He et al. | Copper‐Catalyzed Difluoromethylation of β, γ‐Unsaturated Carboxylic Acids: An Efficient Allylic Difluoromethylation | |
| RU2404173C2 (ru) | Способ получения метилового эфира 5-ацетилфуран-2-карбоновой кислоты | |
| Kitamura et al. | Pd (II)-catalyzed formal O–H insertion reactions of diazonaphthoquinones to acetic acid: synthesis of 1, 2-naphthalenediol derivatives | |
| CN111777477B (zh) | 一种丁二酸衍生物或3-芳基丙酸的合成方法 | |
| CN107417582B (zh) | 一种e-烯基砜类化合物的制备方法 | |
| CN112442008B (zh) | 一种温度调控单质硫与活泼内炔制备1,4-二噻烯和噻吩类化合物的方法及其转化反应 | |
| Gotoh et al. | Diphenylprolinol silyl ether as a catalyst in an asymmetric, catalytic and direct α-benzoyloxylation of aldehydes | |
| Hu et al. | Efficient and convenient synthesis of symmetrical carboxylic anhydrides from carboxylic acids with sulfated zirconia by phase transfer catalysis | |
| Li et al. | PhI (OAc) 2-mediated additions of 2, 4-dinitrophenylsulfenamide with methylenecyclopropanes (MCPs) and a methylenecyclobutane (MCB) | |
| Shirini et al. | Silica sulfuric acid: a versatile reagent for oxathioacetalyzation of carbonyl compounds and deprotection of 1, 3-oxathiolanes | |
| RU2404162C2 (ru) | Способ получения метилового эфира 5-ацетилпиррол-2-карбоновой кислоты | |
| CN115010600A (zh) | 一种基于芳基碳氟键羧基化反应合成多氟芳基羧酸类化合物的方法 | |
| EP2415740B1 (en) | Method for producing high-purity terminal olefin compound | |
| CN111393325A (zh) | 一种合成氯氰甲烷的新方法 | |
| Ghorbani-Choghamarani et al. | Efficient, catalytic and oxidative deoximation of aldoximes and ketoximes by ferric nitrate and catalytic amounts of bromide ion | |
| CN115304477B (zh) | 一种芳香族羧酸酯的制备方法 | |
| Wu et al. | CuLi2Cl4 catalysed cross-coupling strategy for the formal synthesis of the diterpenoid (+)-subersic acid from (–)-sclareol | |
| CN114920645B (zh) | 一种α-甲氧基乙酸甲酯衍生物的合成方法 | |
| RU2491270C2 (ru) | Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она | |
| EP2327685B1 (en) | Process for production of alpha-trifluoromethyl- beta-substituted- beta -amino acid | |
| Cho et al. | Facile Palladium-Catalyzed Synthesis of 3-oxo-1, 3-Dihydro-1-Isobenzofuranyl Alkanoates From 2-Bromobenzaldehyde and Carboxylic Acids | |
| CN110054589A (zh) | 一种杂原子导向合成苯并喹啉酯类衍生物的合成方法 | |
| WO2008075534A1 (ja) | 含フッ素アルカンエステル類の製造方法 | |
| JP3823339B2 (ja) | パーフルオロ（２−メチル−１，２−エポキシプロピル）エーテル化合物およびその製造法 | |
| CN110156716A (zh) | 一种苯并噻唑酯类衍生物的合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101008 |