RU2811798C1 - Способ получения калиевых солей производных смоляных кислот - Google Patents

Способ получения калиевых солей производных смоляных кислот Download PDF

Info

Publication number
RU2811798C1
RU2811798C1 RU2022123560A RU2022123560A RU2811798C1 RU 2811798 C1 RU2811798 C1 RU 2811798C1 RU 2022123560 A RU2022123560 A RU 2022123560A RU 2022123560 A RU2022123560 A RU 2022123560A RU 2811798 C1 RU2811798 C1 RU 2811798C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
obtaining
potassium salts
resin acids
salt
Prior art date
Application number
RU2022123560A
Other languages
English (en)
Inventor
Лариса Михайловна ПОПОВА
Евгения Игоревна Почкаева
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ")
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2811798C1 publication Critical patent/RU2811798C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения калиевых солей 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты. Способ осуществляют путем обработки водного раствора 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты гидроксидом калия при мольном соотношении, равном 1:(1-2,2). Реакционную смесь нагревают, не доводя до кипения, воздействуют ультразвуком в течение 5-20 минут до полного растворения реагентов. Полученную массу охлаждают и сушат на воздухе. Способ позволяет повысить выход целевых продуктов и сократить продолжительность синтеза. 4 пр.

Description

Изобретение относится к области органической химии и состоит в получении калиевых солей канифоли, абиетиновой, 12-сульфо- и 12-бром-дегидроабиетиновой кислот.
Известны два подхода для получения солей смоляных кислот, в частности сульфодегидроабиетиновой кислоты (сульфо-ДеАК): нейтрализация и вытеснение щелочного металла из соли.
В первом случае натриевые и n-толуидиновые соли сульфо-ДеАК получают обычной нейтрализацией указанной абиетиновой кислоты при действии щелочных металлов, щелочей и алкиламинов, причем условия процесса не приводятся (патент США № 2,121,032, опубликовано 21.06.1938).
В наиболее близком к предлагаемому изобретению патенту (патент Великобритании № 2114975 A, опубликовано 21.10.1982) описан второй подход получения солей сульфо-ДеАК путем нейтрализации сульфо-ДеАК гидроксидами щелочных и щёлочноземельных металлов или бикарбонатами натрия и калия в растворителе. В качестве растворителя используется вода, метанол, этанол, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид, диметилформамид или их смесь при температуре от 0 до 100°C. Мононатриевая соль сульфо-ДеАК получается обработкой динатриевой соли сульфо-ДеАК соляной кислотой при pH от 2,0 до 5,0. Кроме того, мононатриевую соль получали частичной нейтрализацией сульфо-ДеАК гидроксидом натрия, бикарбонатом натрия, карбонатом натрия или ацетатом натрия. Реакцию частичной нейтрализации проводили суспендированием сульфодегидроабиетиновой кислоты в воде, а затем доводили суспензии до pH от 2,0 до 5,0 с помощью гидроксида, бикарбоната, карбоната или ацетата натрия.
При втором подходе получали соли кальция, алюминия, магния, бария взаимодействием натриевой соли сульфо-ДеАК с галогенидом металла (хлорид кальция, хлорид алюминия), сульфатом магния или нитратом бария в воде при температуре от 0 до 100°C. Кроме того, соли кальция или магния получали взаимодействием серебряной соли с сульфо-ДеАК с хлоридом кальция или магния в воде при температуре от 0 до 100°C.
Аналогично синтезированы соли висмута и цинка, полученные реакцией нейтрализации сульфо-ДеАК солями/гидроксидами цинка или висмута (90°С в течение 0,5-1 часа) или вытеснения щелочного металла из динатриевой соли 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты при 90-100°С в течение 1 часа с последующей процедурой выделения, включающей фильтрацию, промывку водой и сушку при 60°С (Патент США 7,015,343 В2, 21.03.2006).
Основными недостатками рассмотренных способов является то, что процедура получения солей многостадийна (включает в себя вытеснение соли для получения целевого продукта) и трудоемка, кроме того, не контролируется полнота протекания реакции.
Техническая задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в разработке способа получения калиевых солей смоляных кислот, который позволяет повысить выход целевых продуктов и сократить продолжительность синтеза.
Поставленная задача решается предлагаемым способом получения калиевых солей смоляных кислот путем обработки водных растворов/суспензии порошкообразным гидроксидом, карбонатом или бикарбонатом калия при мольном соотношении: смоляная кислота - 1 моль, гидроксид или карбонат или бикарбонат калия - от 1 до 2,2 моль и нагревании без кипячения в условиях ультразвукового воздействия в течение 5-20 минут до полного растворения реагентов с последующим охлаждением реакционной массы и сушкой на воздухе для выделения целевого продукта. Время ультразвукового воздействия контролируют по исчезновению смоляных кислот в реакционной массе методом тонкослойной хроматографии. Выход целевых продуктов (до 99%).
Для синтеза калиевых солей смоляных кислот необходимо получить абиетиновую, 12-сульфо- и 12-бром-дегидроабиетиновые кислоты.
Абиетиновую кислоту выделяют в соответствии с методикой Г.В. Лазурьевский, И.В. Терентьева, А.А. Шамшурин. Практические работы по химии природных соединений. Вып. I. М.: ВШ, 1961. С. 102-103. а): в трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, обратным холодильником и газоотводной трубкой, помещают 25 г предварительно измельченной талловой канифоли, затем при интенсивном перемешивании добавляют 75 мл этанола и 5 мл конц. соляной кислоты под аргоновой подушкой (для контроля за скоростью потока газа используют склянку Тищенко, соединенную с системой через обратный холодильник). Реакционную смесь кипятят в течение 2 часов. По окончании процесса изомеризации реакционная масса становится прозрачной, причем цвет раствора изменяется от светло-желтого до темно-желтых оттенков; б) реакционную колбу с изомеризатом охлаждают до 40°С, затем отсоединяют аргоновую продувку, механическую мешалку, термометр, заменяют обратный холодильник на холодильник Либиха, подсоединяют паровик и с водяным паром, отгоняют растворитель (этанол, пары соляной кислоты). В результате удаления из системы растворителя начинается выделение твердой фазы изомеризата в виде воскообразных комочков желтого цвета. По окончании отгонки установку разбирают, а изомеризованную канифоль отделяют на воронке Бюхнера; в) отфильтрованную канифоль переносят в делительную воронку, добавляют 100 мл диэтилового эфира. Воронку встряхивают до полного растворения изомеризата, после чего эфирный раствор промывают 60 мл дистиллированной воды. Когда эмульсия расслоится, водную фазу (нижний слой) отделяют и повторяют операцию промывки свежей порцией воды еще 2 раза, затем промытый эфирный раствор переносят в колбу Эрленмейера, и сушат над сульфатом натрия; г) после высушивания изомеризованную канифоль со стадии (в) отфильтровывают от сульфата натрия, затем к раствору при комнатной температуре осторожно добавляют 8 мл свежеперегнанного диэтиламина и перемешивают, после чего колбу помещают в морозильную камеру. Примерно через 1 сутки из раствора начинают выпадать игольчатые кристаллы абиетата диэтиламмония; д) выпавшие кристаллы абиетата диэтиламмония отфильтровывают и промывают небольшими порциями охлажденным гексаном до исчезновения запаха диэтиламина. Затем промытую соль переносят в колбу Эрленмейера и перекристаллизовывают абиетат диэтиламмония из горячего петролейного эфира не менее 3-х раз, очищенную соль отделяют от маточного раствора, промывают гексаном и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5; е) высушенную соль абиетата диэтиламмония взвешивают и рассчитывают по уравнению реакции необходимое количество ледяной уксусной кислоты. Затем соль переносят в химический стакан с 700 мл теплой дистиллированной воды и перемешивают до полного растворения, после чего медленно небольшими порциями добавляют ледяную уксусную кислоту. Выпадает белый творожистый осадок абиетиновой кислоты, которую отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат сначала на воздухе, затем в вакуум-эксикаторе над Р2О5; ж) высушенную абиетиновую кислоту переносят в круглодонную колбу на 100 мл, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, добавляют небольшое количество этанола и начинают нагревать на водяной бане, постепенно добавляя этанол (около 50 мл) через обратный холодильник до полного растворения всей кислоты. Выпавшие белые кристаллы абиетиновой кислоты отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат сначала на воздухе, затем в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Выход: 8,6 г (29%), бесцветные кристаллы т.пл. 154…162°С. Rf 0,45 (C6H12-CH2Cl2-CH3COCH3, 1:1:0,5). Спектр ИК (пленка), см-1: 3425 (νОН), 3065-2535 (νС-Н), 1695, 1630 (νС=О). УФ спектр (EtOH), нм (lg ε): 228 (5,62) 242 (4,64). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0,83 (с. 3Н, С20Н3), 1,00, 1,21, 1,26, 1,28, 2,85 (с. 1Н, С15Н), 2,90 (с. 1Н, С15Н), 5,38 (с. 1Н, С7Н), 5,77 (с. 1Н, С14Н), 6,88 (с. 1Н, С14Н), 7,01 (д. 1Н, С12Н), 7,15 (д. 1Н, С11Н), 7,17 (д. 1Н, С11Н).
Сульфодегидроабиетиновую кислоту синтезируют по методике, приведенной в работе Fieser L.F., Campbell W.P. // J. Amer. Chem. Soc. 1938. V. 60, N. 11. Р. 2631-2636. В колбу 100 мл, снабженную мешалкой, загружают 40 мл конц. H2SO4, охлаждают до минус 5°С, прибавляют 15,0 г (0,05 моль) растертой в порошок диспропорционированной канифоли небольшими порциями в течение 5 мин. Смесь выдерживают при перемешивании в течение 1,5 часа, поддерживая температуру бани не выше 0°С. К полученной массе светло-коричневого цвета осторожно добавляют воду со льдом, охлаждая колбу в ледяной бане. Образуется твердая масса, разрушающаяся в крошку при перемешивании. Массу перегружают в ледяную воду, размешивают и фильтруют на воронке Бюхнера. К остатку добавляют воду, нагревают и выдерживают при ~ 100°С в течение 3 часов. Образуется почти прозрачный раствор и коричневого цвета масло, твердеющее при остывании. Водный раствор фильтруют. При смешивании этого раствора с первым фильтратом происходит образование белого осадка, который после охлаждения фильтруют и сушат при 80-90°С. Выход: 6,95 г (36,5%) сульфокислоты-сырца. Из маточного раствора (общим объемом 800 мл) после упаривания до 400 мл начинают выделяться белые хлопья. Маточник упаривают до 150 мл, фильтруют выделившийся блестящий шелковистый осадок, сушат, выход: 0,7 г. Сырец (6,95 г) растворяют в 500 мл воды, фильтруют, воду упаривают при комнатной температуре до 100 мл объема, выделившийся продукт отфильтровывают, сушат и перекристаллизовывают из 30 мл ледяной уксусной кислоты, получив 3,47 г сульфокислоты (т.пл. 212…217°С). После упаривания фильтрата получают еще 1,01 г продукта. 12-Сульфодегидроабиетиновая кислота, т.пл. 330°C; УФ спектр (EtOH), нм (lg ε): 206 (4.53); 1Н ЯМР спектр, δ, м.д.: 6.08 (s, 1Н, Car. 14Н), 7.64 (s, 1Н, Car. 11Н).
Получение 12-бромдегидроабиетиновой кислоты базируется на методике, приведенной в работе Campbell W.P., Morgana M. // J. Am. Chem. Soc. 1941. V. 63. P. 1838-1843. В коническую колбу помещают 12,6 г (0,0335 моль) 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты, растворенной в 30 мл воды, добавляют раствор 8,2 г (0,051 моль) Br2 и 13,0 г (0,109 моль) KBr в 200 мл воды, в течение 1 часа при 90°С при перемешивании выдерживали еще 2 часа, после выделения и очистки выход составил 9,5 г (76%); т. пл. 197…199°С; УФ спектр (EtOH), нм (lg ε): 210 (6.11) 276 (плечо); ЯМР 1Н ); спектр, δ, м.д.: 6.90 (с. 1Н, Сар.14Н), 7.35 (с. 1Н, Сар.11Н).
Затем производят получение калиевых солей смоляных кислот путем обработки полученных водных растворов/суспензии смоляных кислот порошкообразным гидроксидом, карбонатом или бикарбонатом калия при мольном соотношении: смоляная кислота - 1 моль, гидроксид или карбонат или бикарбонат калия - от 1 до 2,2 моль и нагревании без кипячения в условиях ультразвукового воздействия в течение 5-20 минут до полного растворения реагентов с последующим охлаждением реакционной массы и сушкой на воздухе для выделения целевого продукта. Время ультразвукового воздействия контролируют по исчезновению смоляных кислот в реакционной массе методом тонкослойной хроматографии, получая при этом выход целевых продуктов до 99%.
Изобретение поясняется следующими примерами:
Пример 1. Получение калиевой соли абиетиновой кислоты.
К 0,20 г (0,67 ммоль) абиетиновой кислоты прибавляют 0,05 г (0,36 ммоль) K2CO3 и 5 мл дистиллированной воды и нагревают реакционную смесь при ультразвуковом воздействии в течение 10 мин, не доводя до кипения, до полного растворения с последующим охлаждением реакционной массы и сушкой на воздухе и в вакууме над P2O5 для выделения целевого продукта. Выход 0,22 г (98%). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.83 (с. 3Н, С20Н3), 1.00, 1.21, 1.26, 1.28, 2.85 (с. 1Н, С15Н), 2.90 (с. 1Н, С15Н), 5.38 (с. 1Н, С7Н), 5.77 (с. 1Н, С14Н), 6.88 (с. 1Н, С14Н), 7.01 (д. 1Н, С12Н), 7.15 (д. 1Н, С11Н), 7.17 (д. 1Н, С11Н).
Пример 2. Получение монокалиевой соли 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты.
Смесь 0,18 г (0,47 ммоль) сульфодегидроабиетиновой кислоты, 0,035 г (0,25 ммоль) K2CO3 и 5 мл дистиллированной воды подвергают ультразвуковому воздействию в течение 5 мин, при этом реакционную массу нагревают без кипячения. После того, как сульфо-ДеАК израсходовалась, реакционную массу охлаждают и сушат на воздухе, затем в вакууме над P2O5 до постоянного веса. Выход 0,20 г (98%).
Пример 3. Получение дикалиевой соли 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты.
Смесь 0,18 г (0,47 ммоль) сульфодегидроабиетиновой кислоты, 0,07 г (0,51 ммоль) K2CO3 и 5 мл дистиллированной воды подвергают аналогичной процедуре как в примере 4 получение монокалиевой соли 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты. Выход 0,21 г (98%).
Пример 4. Получение калиевой соли 12-бромдегидроабиетиновой кислоты (12-бром-ДеАК).
Смесь 0,212 г (0,55 ммоль) 12-бромдегидроабиетиновой кислоты, 0,038 г (0,27 ммоль) K2CO3 и 5 мл дистиллированной воды подвергают ультразвуковому воздействию в течение 15-20 мин, при этом реакционную массу нагревают без кипячения. После того, как 12-бром-ДеАК израсходовалась, реакционную массу охлаждают и сушат на воздухе в вакууме над P2O5 для выделения целевого продукта. Выход 0,23 г (99%).

Claims (1)

  1. Способ получения калиевых солей 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты, заключающийся в обработке водного раствора 12-сульфодегидроабиетиновой кислоты гидроксидом калия при мольном соотношении, равном 1:(1-2,2), нагревании реакционной смеси, не доводя до кипения, воздействии ультразвука в течение 5-20 минут до полного растворения реагентов, охлаждении реакционной массы и сушке на воздухе.
RU2022123560A 2022-09-02 Способ получения калиевых солей производных смоляных кислот RU2811798C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2811798C1 true RU2811798C1 (ru) 2024-01-17

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060535A (en) * 1976-08-31 1977-11-29 Tenneco Chemicals, Inc. Process for the production of metal salts of organic acids
GB2114975A (en) * 1981-10-22 1983-09-01 Tanabe Seiyaku Co Salts of sulfodehydroabietic acid and treatment of gastro-intestinal diseases

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060535A (en) * 1976-08-31 1977-11-29 Tenneco Chemicals, Inc. Process for the production of metal salts of organic acids
GB2114975A (en) * 1981-10-22 1983-09-01 Tanabe Seiyaku Co Salts of sulfodehydroabietic acid and treatment of gastro-intestinal diseases

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Majhi S. Applications of ultrasound in total synthesis of bioactive natural products: A promising green tool. Ultrasonics sonochemistry, 2021, v.77, pp.1-20. *
А.О. Анисимова, Определение токсичности 12-бром и 12-сульфодегидроабиетиновой кислот и их солей в отношении клеток. Выпускная квалификационная работа бакалавра, Санкт-Петербург, 2020, 60 с. *
Жильников В.И. и др. Модифицированная канифоль. М.: Лесная промышленность, 1968, 129 с.. Ellingson E. O. On abietic acid and some of its salt. Journal of the american chemical society, 1914, vol.36, no.2, pp.325-335. Popova L.V. et al. Rosin derivatives as a platform for the antiviral drug design. Molecules, 2021, vol.26, no.13, pp.1-13. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2811798C1 (ru) Способ получения калиевых солей производных смоляных кислот
NO125724B (ru)
EP2419394A1 (en) Process for the preparation of 2,4,6-octatriene-1-oic acid and 2,4,6-octatriene-1-ol
US5070212A (en) Intermediates useful for the synthesis of delphinidin chloride
US4172076A (en) Process for preparing steroidal acids and their intermediate derivatives
US2305748A (en) Process of making dialkyl stilboestrols
HU178581B (en) Process for producing 6-chloro-alpha-methyl-carbasole-2-acetic acid
US3812156A (en) Process for preparing lower alkyl flavone-7-oxyacetates
JPH0696545B2 (ja) 3,5,6−トリフルオロ−4−ヒドロキシフタル酸の製造法
NL194126C (nl) Werkwijze voor de bereiding van een carbazoolderivaat.
SU246522A1 (ru)
SU198332A1 (ru) Способ получения вещества s-рейхштейна
CH637125A5 (fr) Procede de preparation du 3-amino-5-(t-butyl)isoxazole.
CN115784837B (zh) 3-氯双环[3.2.1]-3-辛烯-2-醇的制备方法
SU198347A1 (ru) Способ получения фенолов, замещенных в ядре
SU303316A1 (ru)
EP1375467B1 (en) 2-Bromomethyl-6-methyl-benzoic acid and a process for the preparation thereof
SU151331A1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТА ВЕЩЕСТВА S РЕЙХШТЕЙНА ИЗ 17а-ОКСИПРОГЕСТЕРОНА
SU235043A1 (ru)
SU232255A1 (ru) Способ получения кремнийорганических галоидэфиров
US2701800A (en) Production of dialkyl acetamido-(3-indolylmethyl)-malonate
SU727136A3 (ru) Способ получени оптически активных изомеров производных аланина
SU274108A1 (ru) Способ получения з.з^-дикарбоксидифенил- 4,41-дитиогликолевой кислоты
SU457698A1 (ru) Способ получени производных индолил-2-уксусной кислоты
SU250901A1 (ru) Способ получения 3,6-диокси-2,4,5-трихлорфенил- уксусной кислоты