RU2640206C1 - Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот - Google Patents

Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот Download PDF

Info

Publication number
RU2640206C1
RU2640206C1 RU2016133824A RU2016133824A RU2640206C1 RU 2640206 C1 RU2640206 C1 RU 2640206C1 RU 2016133824 A RU2016133824 A RU 2016133824A RU 2016133824 A RU2016133824 A RU 2016133824A RU 2640206 C1 RU2640206 C1 RU 2640206C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fecl
anisole
hours
oac
yield
Prior art date
Application number
RU2016133824A
Other languages
English (en)
Inventor
Усеин Меметович Джемилев
Равил Исмагилович Хуснутдинов
Альфия Руслановна Байгузина
Лиана Илшатовна Тарисова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук
Priority to RU2016133824A priority Critical patent/RU2640206C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2640206C1 publication Critical patent/RU2640206C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/76Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C69/84Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of monocyclic hydroxy carboxylic acids, the hydroxy groups and the carboxyl groups of which are bound to carbon atoms of a six-membered aromatic ring
    • C07C69/92Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of monocyclic hydroxy carboxylic acids, the hydroxy groups and the carboxyl groups of which are bound to carbon atoms of a six-membered aromatic ring with etherified hydroxyl groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/745Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/20Carbonyls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/313Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by introduction of doubly bound oxygen containing functional groups, e.g. carboxyl groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот, которые используются в качестве исходных соединений для получения лекарственных препаратов. Сущность способа заключается во взаимодействии анизола с четыреххлористым углеродом и спиртами (МеОН, EtOH, PrOH, BuOH) в присутствии катализатора, выбранного из ряда FeBr, FeCl*6HO, FeCO, FeCl(бeзв), FeCl, FeBr, Fe(acac), FeCl*4HO, Fe(OAc), Fe(OAc)*4HO при 130°C в течение 4-8 ч при мольном соотношении [Fe]:[анизол]:[ССl]:[ROH]=1-10:100:100-1000:100-1000. Оптимальными для проведения реакции являются следующие соотношения катализатора и реагентов: [Fe]:[анизол]:[CCl]:[ROH]=10:100:1000:1000 при температуре 130°С в течение 6 ч. При температуре 130°С и продолжительности реакции 6 ч выход метиловых эфиров орто- и пара-метоксибензйной кислоты составляет 15% и 46%, этиловых - 32% и 68%, пропиловых - 23% и 78% и бутиловых 12 и 82%. 1 табл., 27 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот.
4-Метоксибензойная или анисовая кислота содержится в анисовом, фенхелевом и ряде других эфирных масел. Анисовая кислота обладает антисептическими свойствами. В исследовательской органической химии она используется в качестве маркера. Эфиры анисовой кислоты применяются в фармакологии, так как они являются антагонистами дофаминовых рецепторов [G. Jaccard, Р-А. Carrupt, J. Lauterwein // Mag. Res. Chem. 1988, 26, 239-244]. Кроме того, эфиры метокси- и гидроксибензойных кислот обладают антифидантными свойствами.
В работе [V.A. Aksenov, N.A. Aksenov, O.N. Nadein, I.V.Aksenova // Synt. Commun. 2012, 42(4), 541-547] описан метод получения 4-метоксибензойной кислоты из анизола. Так, смесь анизола, нитрометана и полифосфорной кислоты кипятят при 90-95°С в течение 5-8 ч. Затем реакционную смесь выливают в воду при интенсивном перемешивании и охлаждают до 0°С, добавляют нитрит натрия. Полученную смесь перемешивают при данной температуре 15 минут и осаждают 4-метоксибеизойную кислоту. Выход продукта составил 64%.
Figure 00000001
Недостатки метода
1. Использование дорогостоящего и токсичного реагента нитрометана.
2. Необходимость охлаждения и интенсивного перемешивания.
3. Образование большого количества отходов (CH3NO2, NaNO2, Na3PO4).
Анизол и его гомологи были подвергнуты окислительному карбонилированию оксидом углерода и кислородом (1:1, давление 0.5 атм) с использованием катализатора Pd(OAc)2, промотированного с помощью HPMoV. [S. Ohashi, S. Sakaguchi and Y. Ishii // Chem. Commun. 2005, 486-488].
Реакция проходит селективно с образованием пара-анисовой и орто-анисовой кислот с выходом 88% (3:1).
Figure 00000002
Недостатки методов
1. Использование дорогостоящих катализаторов: Pd(OAc)2 и HPMo10V5
2. Необходимость проведения эксперимента в среде агрессивной уксусной кислоты.
3. Высокая пожаро- и взрывоопасность методов из-за необходимости использования СО и кислорода.
4. Все реакции карбонилирования проводятся в специальных аппаратах высокого давления.
В работе [М. Asadullah, Y. Taniguchi, К. Kitamura, Y. Fujiwara // Appl. Organomet. Chem. 1988, 12, 277-279] синтез анисовой кислоты осуществлен карбоксилированием анизола монооксидом углерода в присутствии Pd(OAc)2, пероксодисульфата калия в трифторуксусной кислоте (TFA) при комнатной температуре.
Figure 00000003
Недостатки метода
1. Применение дорогостоящих реагентов: Pd(OAc)2, CF3COOH, (CF3CO)2O.
2. Значительная продолжительность реакции (48-72 ч).
3. Эксперимент проводится в среде агрессивной трифторуксусной кислоты.
Как известно, ртутьорганические соединения под действием палладиевых катализаторов вступают в реакцию с монооксидом углерода в водных или спиртовых средах, что используется для получения карбоновых кислот или сложных эфиров. Карбоксильная группа вводится избирательно по связи C-Hg. При этом ртуть (0) выделяется в качестве побочного продукта. Выход эфиров составляет 70% и 79% соответственно в зависимости от природы ртутьорганического соединения (Hg(OOCCH3) и Hg(OOCCF3)) [W.С. Baird, R.L. Hartgerink, J.Н. Surridge // J. Org. Chem. 1985, 50 (23), 4601-4605].
Figure 00000004
Figure 00000005
Недостатки метода
1. Использование высокотоксичных соединений ртути.
2. Многостадийность процесса.
3. Необходимость проведения процесса под давлением до 50 атм.
4. Применение дорогостоящего палладиевого катализатора.
В работе [T. Jintoku, Y. Fujiwara, I. Kawata, Т. Kawauchi, H. Taniguchi // J. Organomet. Chem. 1990, 385(2), 297-306] описано получение ароматических кислот карбонилированием анизола под действием палладиевых катализаторов.
Figure 00000006
Недостатки методов
1. Использование дорогостоящего катализатора на основе соединений палладия.
2. Необходимость проведения реакции в агрессивной среде уксусной кислоты.
3. Значительная продолжительность реакций (до 20 ч).
4. Все реакции карбонилирования проводятся в специальных аппаратах высокого давления.
5. Образование большого количества отходов.
Авторами предлагается способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот, не имеющий вышеперечисленных недостатков.
Сущность способа заключается во взаимодействии анизола с четыреххлористым углеродом и спиртом в присутствии соединений железа из ряда Fe(acac)3, Fe(OAc)2, Fe(OAc)2*4H2O, FeCl2*4H2O, FeCl3*6H2O, FeCl2, FeBr3, FeCl3 при температуре 130°C в течение 4-8 ч при мольном соотношении [Fe]:[анизол]:[CCl4]:[спирт]=1-10:100:100-1000:100-1000. Наиболее эффективными катализаторами являются FeBr3, FeCl3*6H2O при температуре 130°С и продолжительности реакции 6 ч и соотношении [Ре]:[анизол]:[СС14]:[спирт]=1:100:500:500, выход алкиловых эфиров п-метоксибензойной кислоты достигает 82%, о-метоксибензойной кислоты составляет 40%.
Синтез проводят в атмосфере аргона.
В отсутствие катализатора и CCl4 реакция не проходит.
Figure 00000007
Преимущества предлагаемого метода
1. Высокий выход целевых продуктов.
2. Селективность процесса.
3. Доступность и дешевизна исходных реагентов и катализатора.
4. Удешевление себестоимости и упрощение технологии в целом за счет уменьшения энерго- и трудозатрат.
Предлагаемый способ поясняется примерами.
ПРИМЕР 1. Реакцию проводили в стеклянной объемом 17 мл при регулируемом нагреве ампуле объемом 10 мл, помещенной в микроавтоклав из нержавеющей стали. В ампулу под аргоном загрузили 0,005 мг (1 моль) железосодержащего катализатора FeBr3, 0,2 мл (100 ммоль) анизола, 0,87 мл (500 ммоль) четыреххлористого углерода и 0,67 мл (500 ммоль) пропилового спирта. Запаянную ампулу поместили в автоклав, автоклав герметично закрыли и нагревали при 130°С в течение 6 часов с постоянным перемешиванием. После окончания реакции автоклав охлаждали до 20°С, ампулу вскрывали, реакционную массу нейтрализовали Na2CO3, кипятили в петролейном эфире в течение 10-15 минут и фильтровали через бумажный фильтр. Растворитель отгоняли, остаток перегоняли в вакууме.
ПРИМЕРЫ 2-25. Аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице 1.
Строение полученных соединений доказано методами ЯМР, масс-спектрометрии, а также сравнением с известными образцами и справочными данными.
Пропиловый эфир орто-метоксибензойной кислоты
Выход 40%. Т кип. 115-116°С/1,5 мм рт.ст. [Словарь органических соединений / Под ред. И. Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160]). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 117.54 (С1), 159.11 (С2), 112.02 (С3), 135.57 (С4), 120.83 (С5), 133.31 (С6), 55.94 (ОСН3), 166.34 (СОО), 66.40 (CO2 CH2CH2CH3), 22.16 (CO2CH2 CH2CH3), 10.53 (CO2CH2 CH2CH3). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.03 т (3Н, СН3, J 6 Гц), 1.72-1.84 м (2Н, СН2СН 2СН3), 4.23-4.28 м (2Н, СН 2СН2СН3), 6.95-7.02 м (1Н, С5 Н), 6.99-7.02 м (1Н, С3 Н), 7.42-7.50 м (1Н, С4 Н), 7.77-7.85 м (1Н, С6 Н), 3.91 с (3Н, ОСН3). Масс-спектр, m/z (Iотн(%)): 194 [М]+ (15), 165(2), 152(5), 135(100), 123(30), 105(25), 77(40), 64(7), 51(10).
Пропиловый эфир пара-метоксибензойной кислоты
Выход 78%. Т кип. 112-115°С/2 мм рт.ст. (Ткип. 176°С/45 мм рт.ст. [Словарь органических соединений / Под ред. И. Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160]). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 122.9 (С1), 131.54 (С2,6), 113.55 (С3.5), 163.50 (С4), 55.41 (ОСН3), 166.46 (СОО), 66.24 (CO2 CH2CH2CH3), 22.17 (CO2CH2 CH2CH3), 10.54 (CO2CH2CH2 CH3). Спектр ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д.): 1.05 т (3Н, СН3, J 7.6 Гц), 1.7-1.85 м (2Н, СН2СН 2СН3), 4.27 т (2Н, СН 2СН2СН3, 6.8 Гц), 6.93 д (2Н, С3.5 Н, J 8 Гц), 8.02 д (1Н, С4 Н, J 8 Гц), 3.88 с (3Н, ОСН3).
Масс-спектр, m/z (Iотн.(%)): 194 [М]+ (15), 165(2), 152 (50), 135(100), 107(10), 92 (15), 77 (20), 41(5).
Этиловый эфир орто-метоксибензойной кислоты
Выход 32%. Т кип. 135-136°С/10 мм рт.ст. ((Ткип. 246-248°С [Словарь органических соединений/ Под ред. И. Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160]).
Масс-спектр, m/z (Iотн.(%)): 180 [М]+ (10), 165(2), 135(100), 133(45), 105(20), 77(45), 64(10), 51(10).
Этиловый эфир пара-метоксибензойной кислоты
Выход 68%. Т кип. 133-134°С/10 мм рт.ст. (Ткип. 263°С [Словарь органических соединений / под ред. И. Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160])
Масс-спектр, m/z (Iотн.(%)): 180 [М]+ (30), 165(2), 152(15), 135(100), 107(10), 92(15), 77(20), 64(5).
Метиловый эфир орто-метоксибензойной кислоты
Выход 15%. Т кип. 126-128°С/10 мм рт.ст. (Ткип. 245-246°С [Словарь органических соединений/ Под ред. И.Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160]).
Масс-спектр, m/z (Iотн.(%)): 166 [М]+ (25), 135(100), 120 (5), 92(15), 77(60), 51(20), 45(2).
Метиловый эфир пара-метоксибензойной кислоты
Выход 46%). Т кип. 123-124°С/10 мм рт.ст. (Ткип. 256°С [Словарь органических соединений/ Под ред. И. Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160]).
Масс-спектр, m/z (Iотн..(%)): 166 [М]+ (30), 135(100), 107(15), 92(15), 77(25), 64(15).
Бутиловый эфир орто-метоксибензойной кислоты
Выход 12%. Т кип. 120-122° С/2 мм рт.ст. (Ткип. 112°С/1.2 мм рт.ст [G. Yohe // Transactions of the Illionis State Academy of Science. 1950, 43, 75-76].
Масс-спектр, m/z (Ioтн. (%)): 208 [M]+ (15), 152(10), 105 (25), 92(20), 77(40), 51(5), 41(10).
Бутиловый эфир пара-метоксибензойной кислоты
Выход 82%. Т кип. 122-124°С/2 мм рт.ст. (Ткип. 183°С/40 мм рт.ст [Словарь органических соединений / Под ред. И. Хейльборна и Г.М. Бэнбери М., 1949. Т. 1, 160]).
Масс-спектр, m/z (Iотн..(%)): 208 [М]+ (15), 152(90), 135(100), 107(15), 92(20), 77(25), 64(10), 41(10).
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.
Figure 00000008

Claims (3)

  1. Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот общей формулы
  2. Figure 00000009
  3. где R=Me, Et, Prn, Bun из анизола, отличающийся тем, что анизол подвергают взаимодействию с CCl4 и алифатическими спиртами (МеОН, EtOH, PrnOH, BunOH) в присутствии катализатора, выбранного из ряда FeBr3, FeCl3*6H2O, Fe2CO9, FeCl3(безв), FeCl2, FeBr2, Fe(acac)3. FeCl2*4H2O, Fe(OAc)2, Fe(OAc)2*4H2O, при мольном соотношении [Fe] : [анизол] : [CCl4] : [ROH] = 1-10:100:100-1000:100-1000, при температуре 130°C в течение 4-8 ч в атмосфере аргона.
RU2016133824A 2016-08-17 2016-08-17 Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот RU2640206C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133824A RU2640206C1 (ru) 2016-08-17 2016-08-17 Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133824A RU2640206C1 (ru) 2016-08-17 2016-08-17 Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640206C1 true RU2640206C1 (ru) 2017-12-27

Family

ID=63857416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016133824A RU2640206C1 (ru) 2016-08-17 2016-08-17 Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640206C1 (ru)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989010912A1 (en) * 1988-05-02 1989-11-16 Eastman Kodak Company Method of preparing aromatic ethers from iodoaromatic compounds

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989010912A1 (en) * 1988-05-02 1989-11-16 Eastman Kodak Company Method of preparing aromatic ethers from iodoaromatic compounds

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Akiyama Takeo et al. "Photoethoxycarbonylation of anisole, dimethylaniline, and thiophene in carbon tetrachloride-ethanol solutions." Bulletin of the Chemical Society of Japan, 48(3), 914-17, 1975. *
Cheung Chi Wai et al. "Mild and General Palladium-Catalyzed Synthesis of Methyl Aryl Ethers Enabled by the Use of a Palladacycle Precatalyst." Organic Letters, 15(15), 3998-4001, 2013. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhu et al. Formal fluorine atom transfer radical addition: silver-catalyzed carbofluorination of unactivated alkenes with ketones in aqueous solution
Liu et al. Amberlyst-15 as a new and reusable catalyst for regioselective ring-opening reactions of epoxides to β-alkoxy alcohols
Jiang et al. Copper-mediated oxidative difluoromethylenation of aryl boronic acids with α-silyldifluoromethylphosphonates: a new method for aryldifluorophosphonates
Vogler et al. Rhodium‐Catalyzed Oxidative Homocoupling of Boronic Acids
JP6740192B2 (ja) フッ素化有機化合物の製造方法、及びフッ素化試薬
EP2123631A1 (en) Process for producing -alkoxypropionamide
JP6434980B2 (ja) アダマンタンアミド製造方法
McNulty et al. Development of a robust reagent for the two-carbon homologation of aldehydes to (E)-α, β-unsaturated aldehydes in water
JP2018527373A (ja) N−メチル−n−ニトロソ化合物を使用したオレフィンのシクロプロパン化のためのプロセス
RU2640206C1 (ru) Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот
Jiang et al. Cobalt-catalyzed direct transformation of aldehydes to esters: the crucial role of an enone as a mediator
RU2409567C2 (ru) Способ получения 2-пропил-3-этилхинолина
da Silva et al. Copper-based 2D-coordination polymer as catalyst for allylation of aldehydes
JP5315609B2 (ja) 新規カルボン酸化合物、その用途及びその製造方法
JP2010120921A (ja) アルキルメタクリレートの製造方法
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
RU2283837C1 (ru) Способ получения алкилпроизводных хинолина
RU2732499C1 (ru) Катализируемое металлом алкоксикарбонилирование лактона
TWI781128B (zh) 製備殺蟲劑化合物的方法
JP4967613B2 (ja) テトラフルオロテレフタル酸ジフルオライドの製造方法
RU2491270C2 (ru) Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она
Yu et al. A New Synthetic Method of (Z)‐4‐Aryl‐but‐2‐en‐1‐ols via Suzuki‐Miyaura Cross‐Coupling Reaction of 4‐Substituted 1, 2‐Oxaborol‐2 (5H)‐ols with Benzyl Bromides
CN114804998B (zh) 一种3-位取代的2-氟-1,5-二烯类化合物的制备方法
RU2640205C1 (ru) Способ получения алкиловых эфиров 4-бифенилкарбоновой кислоты
JP2009149546A (ja) 分岐脂肪酸の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180818