RU2470008C1 - Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата - Google Patents
Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470008C1 RU2470008C1 RU2011140236/04A RU2011140236A RU2470008C1 RU 2470008 C1 RU2470008 C1 RU 2470008C1 RU 2011140236/04 A RU2011140236/04 A RU 2011140236/04A RU 2011140236 A RU2011140236 A RU 2011140236A RU 2470008 C1 RU2470008 C1 RU 2470008C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbonyl
- dimethyl phthalate
- mol
- carboxy
- catalyst
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения (13С2-карбонил)диметилфталата, который может быть использован для получения (13С2-карбокси)фталевой кислоты. Оба соединения могут быть использованы для получения ряда средств для диагностики и терапии опухолей. Предложенный способ заключается в карбонилировании 1,2-дибромбензола монооксидом углерода 13СО в метаноле при температуре 100-150°С, давлении не выше 1,0 МПа в присутствии каталитической системы, содержащей ацетат палладия и фосфиновый лиганд, взятые в мольном соотношении 1:0,5-1:10, в присутствии триэтиламина или ацетата натрия. Способ обеспечивает получение целевого продукта с выходом до 94,5% с изотопной чистотой до 99,3%. Производительность катализатора достигает 9,9 моль/моль·ч. Из полученного продукта путем кислотного гидролиза может быть получена (13С2-карбокси)фталевая кислота с изотопной чистотой 99%. 1 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
Изобретение относится к органической химии, в частности, к способам получения эфиров ароматических дикарбоновых кислот, содержащих стабильные изотопы углерода 13C, в частности - (13C2-карбонил)диметилфталата. Последний может служить сырьем для получения (13C2-карбокси)фталевой кислоты. Данные соединения используются для получения ряда средств диагностики и терапии опухолей.
Анализ научно-технической литературы показывает, что наиболее подходящим способом для получения эфиров ароматических дикарбоновых кислот является карбонилирование дигалоидпроизводных ароматических соединений в присутствии катализаторов. Поскольку указанные способы получения (13C2-карбонил)-диметилфталата или (13C2-карбокси)фталевой кислоты в литературе не обнаружены, в качестве аналогов приводим ряд способов получения немеченых дикарбоновых ароматических кислот и их эфиров методами карбонилирования дигалоидпроизводных ароматических и гетероароматических соединений.
Известно, что при карбонилировании 2,3-дихлорпиридина (патент ЕР 282266; кл. С07С 67/36; 1988 г.) в присутствии каталитической системы PdCl2/1,4-бис(дифенил-фосфино)бутан, карбоната натрия и этанола в бензоле при 250°С и 50 атм СО за 3 часа выход 2,3-диэтоксикарбонилпиридина составляет менее 2%. К недостаткам процесса можно отнести очень жесткие условия проведения реакции, низкий выход продукта и низкую производительность катализатора: 1,2 моль/моль·ч.
Однако в случае 5-метоксиметил-2,3-дихлорпиридина (Bessard Y., Roduit J.P. - Tetrahedron, 1999, V.55, №2, p.393-404) в присутствии каталитической системы Pd(OAc)2/1,1'-бис(дифенилфосфино)ферроцен (dppf) и ацетата натрия в этаноле при 160°С и 15 атм СО за 5 часов был получен диэфир с селективностью 99% (выход выделенного продукта - 90%). К преимуществам данного способа можно отнести высокую скорость реакции, высокие селективность и выход продукта. К недостаткам, как и предыдущем способе, можно отнести довольно высокое давление СО и высокую температуру процесса.
Известно, что 1,8-дийоднафталин в процессе аминокарбонилирования с первичными или вторичными аминами в присутствии каталитической системы Pd(OAc)2/PPh3=1:2 в диметилформамиде превращается в производные 1,8-нафталиндикарбоновой кислоты - диамиды и N-замещенные нафталимиды (Takács A., Ács P., Kollár L. - Tetrahedron, 2008, V.64, №6, р.983-987). Реакция протекает при невысокой температуре (50°С). Однако недостатком процесса, как и в первом способе, является низкая скорость реакции; так, при давлении 40 атм процесс проводят 24 часа с выходом продуктов не более 72%. При этом производительность катализатора, рассчитанная на основании приведенных данных, составляет 0,83 моль/моль·ч. При атмосферном давлении скорость еще более снижается; при этом можно обеспечить относительно высокий выход выделенного продукта (до 87%), однако происходит частичная дезактивация катализатора с выпадением металлического палладия, поэтому авторы рекомендуют проводить процесс при давлении 40 атм. Но необходимо отметить, что в синтезе меченых соединений нецелесообразно использовать высокое давление 13CO по экономическим соображениям.
Известен способ получения фталевой и терефталевой кислот карбонилированием 1,2-дийодбензола и 1,4-дийодбензола (Pri-Bar I., Alper Н. - J. Org. Chem., 1989, V.54, №1, P.36-38) в присутствии ацетата палладия (Pd(OAc)2) и трифенилфосфина (PPh3), взятых в соотношении 1:3, а также бензоата натрия (прототип). В качестве растворителя используется диметилформамид. Реакция протекает в мягких условиях (95°С и 2,7 атм СО). К недостаткам способа можно отнести низкую скорость реакции и невысокий выход кислот: за 18 часов выход фталевой и терефталевой кислот составил соответственно 55 и 70%. Производительность катализатора по фталевой кислоте, рассчитанная на основании приведенных данных, составляет 0,3 моль/моль·ч.
В данном изобретении решается задача разработки способа получения (13C2-карбонил)диметилфталата в мягких условиях, с высокой производительностью катализатора, высоким выходом и изотопной чистотой продукта не менее 98%.
Поставленная задача решается тем, что диметилфталат со стабильными изотопами углерода 13C в карбонильных группах получают реакцией карбонилирования 1,2-дибромбензола монооксидом углерода 13CO в метаноле при температуре 100-150°С и давлении, не превышающем 1,0 МПа, в присутствии каталитической системы, содержащей ацетат палладия и фосфиновый лиганд взятые в соотношении 1:0,5-1:10, с добавлением триэтиламина или ацетата натрия. Кроме того, поставленная задача решается тем, что в качестве фосфинового лиганда используют 1,1'-бис(дифенилфосфино)ферроцен или трифенилфосфин.
При отклонении от указанных пределов значений параметров процесса выход (13С2-карбонил)диметилфталата уменьшается. В частности, при уменьшении температуры и увеличении мольного содержания фосфинового лиганда в каталитической системе резко снижается скорость процесса, с другой стороны, с ростом температуры, увеличением давления или снижением содержания лиганда наблюдается дезактивация катализатора с выпадением металлического палладия.
Из полученного (13C2-карбонил)диметилфталата путем кислотного гидролиза может быть получена (13C2-карбокси)фталевая кислота с изотопной чистотой 99,3%. Следует отметить, что для определения изотопной чистоты (13C2-карбонил)диметилфталата и (13C2-карбокси)фталевой кислоты их анализируют методом спектроскопии ЯМР на ядрах 13C (25°С, раствор в ацетонитриле-d3). Используют Фурье-спектрометр ЯМР «AVANCE 600» с рабочей частотой 150,9 МГц.
Нижеприведенные примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение.
Пример 1
В реактор загружают 0,1 г (0,44 ммоль) ацетата палладия, 0,22 г (0,4 ммоль) dppf, 45 мл метанола, 4,9 мл (35 ммоль) триэтиламина и 2 мл (16,6 ммоль) 1,2-дибромбензола. Затем реактор заполняют монооксидом углерода 13CO (с изотопной чистотой не менее 99%), включают перемешивание и нагревают до температуры 100°С. Затем доводят давление до рабочего (1,0 МПа). Через 8 часов выключают перемешивание и обогрев, охлаждают реактор до комнатной температуры (давление составляет 0,49 МПа) и сбрасывают непрореагировавший газ в специальный баллон. Реактор разгружают и анализируют реакционную смесь методом газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ).
Полученный (13C2-карбонил)диметилфталат выделяют из реакционной массы экстракцией четыреххлористым углеродом с последующей вакуумной дистилляцией.
Степень превращения 1,2-дибромбензола по данным хроматографического анализа составляет 99,9%. Селективность реакции по (13C2-карбонил)диметилфталату - 99%. Полученный (13C2-карбонил)диметилфталат имеет показатель преломления n20 D=1,515 (лит. данные: 1,512-1,516). Выход выделенного (13C2-карбонил)диметилфталата в расчете на взятый 1,2-дибромбензол составляет 94,5%. Производительность катализатора составляет 4,0 моль/моль·ч.
Изотопная чистота (13C2-карбонил)диметилфталата составляет 99,3%.
При необходимости (13C2-карбокси)фталевую кислоту получают кислотным гидролизом (13C2-карбонил)диметилфталата, очищают перекристаллизацией из воды и высушивают.
Температура плавления полученной (13C2-карбокси)фталевой кислоты составляет 205-210 °C (лит. данные: 206-211°С с разложением), содержание основного вещества по данным ПМР - 99,6%. Инфракрасный спектр фталевой кислоты, зарегистрированный на FT-IR спектрофотометре Nicolet 6700 в таблетках из KBr, соответствовал спектру образца базы данных SDBS, записанному в области 400-4000 см-1 между пластинами KBr. Основные полосы поглощения выделенной (13C2-карбокси)фталевой кислоты, см-1: 2891 ср., 1686 о.с., 1404 с.,1282 о.с., 1072 с., 907 ср., 740 с.
Выход выделенной (13C2-карбокси)фталевой кислоты составляет 77%. Изотопная чистота - 99,3%.
Пример 2
Реакцию проводят так же, как в примере 1, но при давлении 13CO 0,65 МПа, и проводят в течение 4,5 часов. По данным ГЖХ анализа конверсия 1,2-дибромбензола составляет 97,5%. Селективность по (13C2-карбонил)диметилфталату - 98,6%. Выход - 90%. Изотопная чистота выделенного диметилфталата составляет 99,1%. Производительность катализатора составляет 8,0 моль/моль·ч.
Пример 3
Реакцию проводят так же, как в примере 1, но в течение 3 часов при давлении 13CO 0,2 МПа, которое поддерживается постоянным в течение всего опыта.
Конверсия исходного 1,2-дибромбензола составляет 84,3%. Селективность реакции по (13C2-карбонил)диметилфталату составляет 93%. Выход - 74%. В ходе реакции катализатор стабилен и не разрушается с выделением металлического палладия. Изотопная чистота выделенного диметилфталата составляет 99%. Производительность катализатора составляет 9,9 моль/моль·ч.
Пример 4
В реактор загружают 0,036 г (0,16 ммоль) ацетата палладия, 0,05 г (0,09 ммоль) dppf, 10 мл метанола, 0,86 г (6,3 ммоль) ацетата натрия и 0,36 мл (3,0 ммоль) 1,2-дибромбензола. Реакцию проводят под давлением 13CO 0,5 МПа, при температуре 150°С в течение 9 часов. Конверсия 1,2-дибромбензола составляет 95%. Селективность - 93%. Выход (13C2-карбонил)диметилфталата - 83%. Изотопная чистота выделенного диметилфталата составляет 99,1%. Производительность катализатора составляет 1,7 моль/моль·ч.
Пример 5
Реакцию проводят так же, как в примере 1, однако исходное давление 13CO составляет 0,7 МПа, температура поддерживается 130°С, мольное соотношение Pd(OAc)2 и трифенилфосфина взято 1:10 и проводят реакцию в течение 6,5 часов в присутствии триэтиламина. Конверсия 1,2-дибромбензола составляет 96,8%. Селективность по (13C2-карбонил)диметилфталату - 96,3%. Выход выделенного (13C2-карбонил)диметилфталата в расчете на взятый 1,2-дибромбензол составляет 91%. Изотопная чистота выделенного продукта составляет 99%. Производительность катализатора составляет 5,3 моль/моль·ч.
Таким образом, разработанный способ позволяет получать (13C2-карбонил)-диметилфталат в одну стадию из доступного сырья (1,2-дибромбензол) в мягких условиях с высокими выходом, селективностью и изотопной чистотой не ниже 99%. Метод характеризуется достаточно высокой производительностью катализатора, а отсутствие дополнительного растворителя (синтез проводят в растворе реагента - метанола) также повышает производительность процесса синтеза диметилфталата. При этом катализатор стабилен (не разлагается с выделением металлического палладия) вплоть до полного завершения реакции.
При необходимости из полученного продукта легко получить (13C2-карбокси)фталевую кислоту с изотопной чистотой 99% методом кислотного гидролиза.
Claims (2)
1. Способ получения (13С2-карбонил)диметилфталата, заключающийся в карбонилировании 1,2-дибромбензола монооксидом углерода 13СО в метаноле при температуре 100-150°С, давлении не выше 1,0 МПа в присутствии каталитической системы, содержащей ацетат палладия и фосфиновый лиганд, взятые в мольном соотношении 1:0,5-1:10, в присутствии триэтиламина или ацетата натрия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве лиганда используют 1,1'-бис(дифенилфосфино)ферроцен или трифенилфосфин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011140236/04A RU2470008C1 (ru) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011140236/04A RU2470008C1 (ru) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2470008C1 true RU2470008C1 (ru) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011140236/04A RU2470008C1 (ru) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2470008C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115850216A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-28 | 上海化工研究院有限公司 | 一种稳定同位素标记2,5-呋喃二甲酸-2-13cooh的合成方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002167363A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-11 | Teijin Ltd | テレフタル酸ジメチル組成物 |
| JP2002173523A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-21 | Teijin Ltd | ポリエステルフィルム及びその識別方法 |
-
2011
- 2011-10-05 RU RU2011140236/04A patent/RU2470008C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002167363A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-11 | Teijin Ltd | テレフタル酸ジメチル組成物 |
| JP2002173523A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-21 | Teijin Ltd | ポリエステルフィルム及びその識別方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Pri-Bar et al. «Formation of Anhydrides by Homogeneous Palladium (II)-Catalyzed Carbonylation of Aryl Halides and Metal Carboxylates» J.Org. Chem. 1989, 54, 36-38. * |
| Pri-Bar et al. «Formation of Anhydrides by Homogeneous Palladium (II)-Catalyzed Carbonylation of Aryl Halides and Metal Carboxylates» J.Org. Chem. 1989, 54, 36-38. Брук Л.Г. и др. Окислительное карбонилирование и сопряженные процессы с участием оксида углерода, катализируемые комплексами палладия. - Рос. Хим. ж., 2006, т.L, №4, с.103-111. * |
| Брук Л.Г. и др. Окислительное карбонилирование и сопряженные процессы с участием оксида углерода, катализируемые комплексами палладия. - Рос. Хим. ж., 2006, т.L, No.4, с.103-111. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115850216A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-28 | 上海化工研究院有限公司 | 一种稳定同位素标记2,5-呋喃二甲酸-2-13cooh的合成方法 |
| CN115850216B (zh) * | 2022-11-29 | 2024-05-28 | 上海化工研究院有限公司 | 一种稳定同位素标记2,5-呋喃二甲酸-2-13cooh的合成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Carlsson et al. | Study of the sequential conversion of citric to itaconic to methacrylic acid in near-critical and supercritical water | |
| Ballantine et al. | Organic reactions in a clay microenvironment | |
| Zhang et al. | Efficient synthesis of 2, 5-furandicarboxylic acid from furfural based platform through aqueous-phase carbonylation | |
| Shen et al. | Catalytic carbonylation of renewable furfural derived 5-bromofurfural to 5-formyl-2-furancarboxylic acid in oil/aqueous bi-phase system | |
| KR101862042B1 (ko) | 폴리옥시메틸렌 디메틸 에테르 카보닐 화합물 및 메틸 메톡시아세테이트의 제조방법 | |
| Liu et al. | Direct acylation and alkynylation of hydrocarbons via synergistic decatungstate photo-HAT/nickel catalysis | |
| Klein et al. | One-step synthesis of 1-halo-1, 3-butadienes via ruthenium-catalysed hydrohalogenative dimerisation of alkynes | |
| Jastrzebski et al. | Sustainable production of dimethyl adipate by non-heme iron (III) catalysed oxidative cleavage of catechol | |
| RU2470008C1 (ru) | Способ получения (13c2-карбонил)диметилфталата | |
| RU2642069C2 (ru) | Новое сложноэфирное соединение алициклической дикарбоновой кислоты и способ его изготовления | |
| KR101679717B1 (ko) | 알릴 알코올의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 알릴 알코올 | |
| 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 | |
| US20150133685A1 (en) | Process to produce a diene from a lactone | |
| KR101639487B1 (ko) | 공정 단순화를 위한 트랜스-1,4-사이클로헥산디메탄올 제조장치 | |
| CN107986943B (zh) | 环己烷二甲醇的合成方法、催化剂及其应用 | |
| GB2029820A (en) | Preparation of Unsaturated Diesters by the Catalytic Oxidative Carbonylation of Diolefins with an Enol Ether and an Alcohol | |
| CN110734354B (zh) | 一种由醇类化合物制备联芳烃类化合物的方法 | |
| CN107540520B (zh) | 一种由频那醇制备均苯四甲酸或偏苯三甲酸的方法 | |
| Patel et al. | Synthesis of alkyloxy stilbenes by one-pot O-alkylation-Wittig and O-alkylation-Wittig–Heck reaction sequence | |
| CN111875637B (zh) | 一种膦配体及其合成方法和应用 | |
| KR20160056208A (ko) | 트랜스-1,4-사이클로헥산디메탄올의 직접 제조방법 | |
| CN104447336A (zh) | 一种三碟烯衍生物及其制备方法 | |
| EA031809B1 (ru) | Способ получения метилформиата и попутного производства диметилового эфира | |
| CN108727179B (zh) | 一种α-烯丙基取代的α,β-不饱和酮、酯或腈化合物的合成方法 | |
| Tabasi et al. | Tuning the selectivity in iridium-catalyzed acceptorless dehydrogenative coupling of primary alcohols |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191006 |