SU1118640A1

SU1118640A1 - Способ получени 2-метилоксазолидинов

Info

Publication number: SU1118640A1
Application number: SU823522562A
Authority: SU
Inventors: Борис Федорович Кухарев; Валерий Константинович Станкевич; Галина Романовна Клименко; Валентина Александровна Кухарева
Original assignee: Иркутский институт органической химии СО АН СССР
Priority date: 1982-10-25
Filing date: 1982-10-25
Publication date: 1984-10-15

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-МЕТИЛОКСАЗОЛИДИНОВ формулы Rl R СНз ... - /где R- атом водорода, низший алкил, фенил, бензил, винил-окси (низшийУалкил, циан (низший) алкил; z н атом водорода,, низший алкил, низший алкоксиалкил; атом водорода, низший алкил, на основе винилового эфира при нагревании в присутствии соли ртути в качестве катализатора, отличающийс тем, что, с целью повы-; шени выхода целевьпс продуктов, уде- шевлени процесса и расширени ассортимента целевых продуктов, виниловый зфир аниноспирта формулы CH CH-OCR CB MHR где R ,Я и R имеют указанные зна (Л чени , подвергают циклизации в присутствии ацетата или хлорида ртути

Description

I

Изобретение относитс к усовершенствованному способу получени 2метилоксазолндинов формулы

R

TJ

H°г

СНз

где R атом водорода,низший алкил фенил, бензил, винилокси (низший) алкил, циан (низший ) алкил;

|2

атом водорода, низший алкил , ниэший алкоксиалкил;

R атом водорода, низший алкил ,

которые могут быть использованы как ингибиторы коррозии металлов ил как полупродукты в синтезе биологиЧески активных соединений.

Известен способ получени 2-метил-3-фенилоксазолидина , который заключаетс в том, что виниловый эфир N-фенилэтаноламина подвергают циклизации в присутствии следов концентрированной сол ной кислоты в среде бутанола или фенилэтаноламина , или в отсутствии растворител при температуре 12-230С 1 J.

Недостатком этого йетода вл етс низкий выход целевого продукта. (6-13%lt кроме того, этим методом получают только один представитель 2-метилоксазрлидинов формулы I2-метил-З-фенилоксазолидин . Провест циклизацию других виниловых эфиров аминоспиртов в присутствии сол ной кислоты не удалось.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ получени 2-метилоксазолидинов формулы I , который заключаетс в том, что простой виниловый эфир формулы

/

где Н° -алкил, алкенил, циклоалкил аралкил, оксиалкил, феноксалкил ,

подвергают взаимодействию с аминоспиртом

OHCHj CH NHR

где R имеет указанные значени , в присутствии соли серебра, растворимой в воде, или солей ртути, карбоновых кислот, имеющих рК в воде 3,5 - 7, в качестве катализатора при температуре SO-ISO C t2.

18640.2 f

Недостатком известного способа вл етс относительно невысокий выход целевых продуктов (55-72%). Кроме того, дл синтеза исходного ви5 ннпового эфира, .используемого в данном способе, требуетс применение спирта RDH, который играет роль переносчика ацетилена. Введение этого дополнительного соединени удороfO жает процесс, так как спирт в ходе процесса полностью не регенерируетс , а используютс в известном способе дорогие и редкие спирты, так как температура процесса 50.-150°С

15 требует применени высококип щих виниловык эфиров.

Цель изобретени - повышение выхода целевых продуктов, удешевление процесса, а также расширение ассор20 тимента целевых продуктов.

Цель достигаетс способом получени 2-метилоксазолидинов формулы 5/ который заключаетс в том, что вини5 ловый эфир аминоспирта формулы

CH CH-OCR CR HRV 5J где Н, R2 и R имеют вьш1еуказанные значени ,

подвергают циклизации в присутствии ацетата или хлорида ртути ( I в качестве катализатора, вз того в количестве 0,23-0,50% от массы винилового эфира аминоспирта указанной формулы , и нагревание ведут до 40-70 с в среде инертного растворител .

Циклизацию винилового эфира аминоспирта целесообразно проводить в среде инертного растворител (например , гек сана, эфира, бензола), так как в отсутствии растворител из-за сильной экзотермичности процесса трудно поддерживать оптимальную температуру, котора составл ет 40-70С.

Понижение температуры приводит к резкому возрастанию времени реакции , а повышение ее. - к снижению выхода из-за осмолени продукта реакции . Коитроль за ходом реакции методом ГЖХ показывает, что при 400 циклизаци полностью заканчиваетс за 2-7 ч..

2-Метилоксазолидины образуютс с выходом 76-100%, их вьщел ют из реакционной смеси известными спосо5 бами.

Строение синтезированных соединений формулы I подтверждено данными элементного анализа, соответ3 ствйем их физико-химических констант литературным данным, идентич ностью их по ПКХ и ИК-спектрам с известными оксазолидинами, получен ными из ацетальдегида и аминоспиртов . ЧиЬтота синтезированных 2-метилоксазолидинов по ГЖХ 98,5 99 ,6%. Таким образом, разработан прост и технологичный способ получени 2-метилоксазолидинов из товарных п дуктов - виниловых эфиров аминоспиртов - с выходом до 100%. П р и м е р.1. 2-Метил-З-винилоксиэтилоксазолидин . Нагревают при перемешивании до в течение 2 ч 15,7 г (0,1 г моль ) дивинилового эфира диэтаноламина , 0,078 г (0,5% от массы Эфир ацетата ртути и-50 мл бензола. Перегонкой в вакууме вьщел ют J5,32 г (97,6%) 2-метил-З-винилок этилоксаэолидина с т,кип. 78-80С (11 мм рт.ст.) ,( 0,9855,f 1,45 ИР if 43,61 (вычислено 43,82) . Найдено,%: С 61,01, 61,07, Н 9, 9,71, N 8,95, 8,82. Вычислено,%: С61,12, Н 9,62, N 8,91. / Пример 2. 2-Метил-З-фенил оксазолидин. а)При перемешивании нагревают до кипени (.40° С) в течение 3 ч 16,32 г (0,1 г - моль I винилового эфира фенилэтаноламина ,0,08 ,5% от массы эфира) ацетата ртути Н , 20 мл диэтилового эфира. После отгонки эфира (при атмосферном давле нии ) реакционна масса закристалл зовываетс . Получают 16,40 г 2-мет 3-фенилоксазолидина с Т.пл. 55-57 Выход (с учетом наличи в нем ката лизатора) 100%. После перекристаллизации из эфира 15,5 г (95%) Т.пл 58,. Найдено,%: С 74,05; 74,08; Н 8,25, 8,41, N 8,29, 8,06. Вычислена,%: С 73,59, Н 8,03, 8,58.. «S б)Нагревают до 50°С в течение 4 ч 16,32 г (0,1 моль) винилового эфира фенилэтаноламина и 0,0375 г (0,23% от массы эфира ) хлорида рту ти fi и 30 ,мл бензола. После испа рени бензола под вакуумом получа04 ют 16,36 г (100% с учетом веса катализатора ) 2-метил-З-феннпоксазолидина с Т;пл. 55,. После перекристаллизации из эфира получают 15,8 г (96,8%) оксазолидина с Т.пл. 58,5-59С. Примерз, 2-Метш1-3-цианотилоксазолидин . а ) Нагревают в течение 3 ч до 35 мл бензола, 14,02 г ( 0,1 моль) винилового эфира N -цианэтилэтаноламина и 0,07 г (.0,5% от массы эфира ) ацетата ртути R . Получают 12,67 г (90,37%) 2-метил-Зцианэтилоксазолидина с TvKim. 9193°С (2,5 мм рт.ст.) , 1.0215, П ° l,4620,MBj) 37,03 (вычислёно 37,48).. Найдено,%: С 59,81; 60,11, Н 8,59, 8,89, N 19,84, 19,90. C.iHijNaO Вычислено,%: С 59,98; Н 8,63; N 19,98. б) 14,02 г винилового эфира цианэтилэтаноламина ,,0,07 г (0,5% от массы ) хлорида ртути П в 35 мл бензола нагревают 3 ч до 70°С. Получают 10,81 г (77,1%) 2-тметил-2-цианэтилоксазолидина . . Пример 4. 2,3-Диметил-5- метилоксиметилоксазолидин. .а) При перемешивании нагревают . до 60°С в течение 7 ч 14,52 г (0,1 г - моль ) З-метиламино-1метокси-2-винилоксипропана , 0,051 г ( 0,35% от массы винилового эфира J ацетата ртути(0) и 40 мл бензола. Получают 11,76 г (81,0%) 2,3-диметил-5метоксиметил-оксазолидина с Т.кип. бО-бЗ С (15 мм рт.ст.) а 0,9609, 1,4332, KRj) 39,29 (вычислеио 39,42). . Найдено,%: С 57,51; 57,60, Н Ш,43, 10,58,N 9,73, 9,80. 7 15 2 Вычислено,%: С 57,90, Н 10,41 N 9,65., . б1 Из 14,52 г (0,1 моль 3-метиламино-1-метокси-2-винилоксипропана , 0,051 (0,35% от массы винилЬвого эфира ) хлорида ртути(ilпри.нагревании до в 40 мл бензола в течеиие 7 ч получают 11,37 78,3% 2,3-дим&тил5-метоксиметш1Оксазолидина . П р и м е р 5. 2,3,4,5-Тетраметилоксазолидин . а ) Нагревают до 40-42 С в течение 7 ч 12,92 г (0,1 г - моль винилового З-метиламинобутанола-24

5 .1

0,052 р (0,4% от массы винилового эфира и хлорида ртути (. И I и 40 мл диэтилового эфира. Получают 9,83 г (76,1% i 2,3,4,5-тетраметилоксазолидина с Т.кип. 50-52 С (60 мм рт.ст.)

ol 0,8862, 1,4247, MS 37,25 (вычислено 37,63/.

Найдено,%: С 64,91, 65.12;Н 11,52 11,69; N 10,93, 10,98. 5 О

Вычислено,%: С 65,07,Н 11,70| N 10,84.

Пример 6. 2-Метилоксазолидин . .

Нагревают до 50с в течение 3 ч 8,71 г (0,1 г - моль) винилового эфира моноэтаноламина, 0,043 г (0,5% от массы эфира) ацетата ртути (П) и 25 мл бензола. Получают 6,76 г (77,6%) 2-метш10ксазолидина с Т.кип 53-56 С (60 мм рт.ст.), df 0,9668, Пд 1,4345, MRjj 23,48 (вычислено 23,60 ).

Найдено,%: С 55,Oi; 55,24,Н 10,52 10,60; N 15,87; 16,03. о

Вычислено,%: С 55,14, Н 10,41; Н 16,08.

Пример 7. 3-Бензил-2-метш1оксазолидин . .

Нагревают до в течение 5,5ч 17,6 г (0,1 моль) винилового эфира N -бензилэтаноламина, 0,04 г (0,23% от массы винилового эфира ) ацетата ртути и 30 мл гексана. Получают |17,2 г (.97,7%) З-бензил-2-метилоксазолищина с Т.кип. 106-J08°G (4 мм рт.ст.) , d4 1 ,0217, 1,5203, MHjj 52,77 (вычислено 52,73).

Найдено,%: С 74,38,И 8,52,8,60, 7,80, 7,87.

Вычислено,%: С 74,54; Н 8,53, N 7,90.

Нижней границей температурного интервала в предлагаемом способе следует считать 40 С, так к.ак при более низкой температуре реакци сильно замедл етс ; в св зи с этим необходимо значительно увеличивать ее продолжительность, что способствует более глубокому протеканию побочных процессов и, как следствие, снижению выхода целевого продукта. Если продолжительность процесса оставить без изменени , то циклизуетс не весь виниловьп эфир, а поскольку отделение его от оксазолидина затруднительно

86406

(из-за очень близких температур кипени ) , то это приводит к сильному загр знению продукта (см,пример 5 6)1 Таким же образом как и снижение 5 температуры,действует ,уменьшение концентрации катализатора, поэтому нижн оптимальна граница его составл ет 0,23-0,25% (см. примеры 5 в и г).

0 Увеличение количества катализатора свыше 0,5% от массы винилового эфира аминоспирта не приводит к дальнейшему увеличению выхода оксазолидинов , а даже несколько снижает его,

5 веро тно, из-за протекани вторичных процессов, кроме того, снижаетс чистота продукта (примерно на 1,52% по ГЖХ), о чем свидетельствует понижение температуры плавлени и

0 данные ШХ (см.примеры 2 в, 4 в). Повьшение температуры реакции более приводит к значительному осмолению реакционной смеси и, как следствие этого, снижению выхода и

5 чистоты полученного продукта (см. примеры 2 г, 4 в ). В св зи с этим граничными дл оптимального интервала следует считать концентрацию катализатора 0,5% от массы винилового

Q эфира аминоспирта и температуру 70°С.

Пример 2. в Нагревают до в течение 3ч 16,32 г (0,1 моль) винилового эфира фенилэтаноламина и 0,098 г (0,6% от массы эфира ) ацетата ртути I и 30 мл бензола. Поспе испарени бензола под вакуумом реакционна масса закристаллизовы- эаетс . Получают 16,42 г 2-метил-З4 ёнилоксазолидина с Т.пЛ. 55-56с. Выход (с учетом наличи катализатора ) 100%. Перекристаллизацией из эфира вьщел ют 15,2 г 93,1% оксазолидина с Т.пЛ. 58,5°С.

г) Аналогично нагревают до 75°С в течение 3ч 16,32 г (0,1 моль) винилового эфира фенилэтаноламина и 0,08 г (0,5% бт веса эфира) ацетата ртути IJ и 30 мл бензола. После испарени бензола од вакуумом получают 16,4 г кристаллической массы с Т.пл. 43-47 0, по данным ГЖХ, содержащей 97-98% 2-метил-З-фенилоксазолидина. Перекристаллизацией из эфира вьщел ют 14,7 г (90,1% )окСазолидина с Т.

S.пл. 58,.

Пример 4.в) Аналогично из 14,52 г 0,1 моль 3-метиламино1-метокси-2-винилоксипропана , 0,085 г 7 ( 0,59% от массы эфира) ацетата ртуI при нагревании до в 40 мл бензола в течение 7 ч получают 10,9 г (75,1 %)2,3-диметил-5-метоксиметильксазолидина . 11риме р5. б) Аналогично нагревают до в течение 7 ч 12,92 г (0,1 моль) винилового эфира З-метиламинобутанола-2, 0,052 г 0,4% от массы винилового эфира хло рида ртути. ji и 40 мл диэтилового . По истечении этого времени аналиЬ смеси методом ГЖХ показывает что остаетс непрореагировдвшим около 22-25% исходного винилового эфира.По данным ГМ. реакци заканчиваетс полностью через 11,5ч. После этого смесь разгон ют и получают 7,8 г (60,4% 2,3,4,5-тетраметилоксазолидйна . в) Аналогично нагревают до 4042 С 12,92 г (0,1 моль)винилового эфира З-метиаминобутанона-2, 0,0258 0,2% от массы винилового эфира ) хло рида ртути 1 и 40 мл диэтилового эфи ра. По данным ГЖХ через 7 ч остаетс 40 непрореагировавшим 16-20% винилового эфира. Через 12 часов (когда по даннымПКХ реакци завершена) разгонкой выдел ют 8,53 г (66%) 2,3,4,5тетраметилоксазолидина . г) Аналогично нагревают до 4042 С в течение 12 ч 12,92 г (0,1 моль) винилового эфира 2-метиламинобутанона-2 , 0,0258 г (0,2% от массы винилового эфира ацетата ртути ll и 40 мл диэтилового эфира. Получают 8,04 г (62,2%) 2,3,4,5-тетраметилоксазолидина . Преимуществом предлагаемого способа вл етс то, что он позвол ет повысить выход целевых продуктов с 55-72 до 76-100%, а также удешевить процесс в резуль:тате использовани в качестве исходного продукта винилового эфира аминоспирта, дл получени которого не требуютс дорогосто щие спирты РОН, необходимые в известном способе. Кроме того, способ позвол ет расширить ассортимент целевых продуктов.

Claims

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
2-МЕТИЛОКСАЗОЛИДИНОВ формулы р2 «3

Т~г* ΟγΗ-Β¹сн₃ где В¹- атом водорода, низший алкил, фенил, бензил, винил-окси (низший 1алкил, циан (низший) алкил;

R^z- атом водорода,, низший алкил, низший алкоксиалкил;

В^э- атом водорода, низший алкил, на основе винилового эфира при нагревании в присутствии соли ртути в качестве катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, уде-; шевления процесса и расширения ассортимента целевых продуктов, виниловый эфир аминоспирта формулы

CH₁=CH-OCRⁱCR³MHR^;’, где R¹,R^Z и R^ имеют указанные значения, подвергают циклизации в присутствии ацетата или хлорида ртути (1<) в качестве катализатора, взятого в количестве 0,23-0,50% от массы винилового эфира аминоспирта указанной формулы, и нагревание ведут др 4070°С в среде инертного растворителя.