Од
00
М Изобретение относитс к усовершенствованному способу получени О -бромвалериановой кислоты, котора используетс дл синтеза простагландионов и других физиологически активных веществ. Известен способ получени о -бром валериановой кислоты гидробромирова . нием перекиси циклопентанона в присутствии хлористой меди и сернокисло го железа при температуре - . Выход продукта 32,8% lj . Способ характеризуетс низкой селективностью образовани 8 -бромвалериановой кислоты, а также использованием дефицитного сырь . Известен способ получени 8 -бром валериановой кислоты окислением циклопентанона персульфатом кали в среде серной кислоты (весовое соотношение циклопентанон : персульфат кали : концентрированна H2SOi составл ет 1:5,5:14) в присутствии этилового спирта с последующим гидробромированием полученного этилового эфира Оксивалериановой кислоты в целевой продукт, выход 76% 2 . Недостатками этого способа вл ют с двустадийность процесса, применение больших количеств серной кислоты , а также эфира (дл экстрагировани целевого продукта). Наиболее близким к предложенному вл етс способ получени S -бромвалериановой кислоты гидробромированием 8 -валеролактона при к-ип чении с 48%-ной бромистоводородной кислотой, содержащей 5% серной кислоты . Выход продукта не указан з . Проведенные в услови х прототипа опыты показали, что выход чистого продукта составл ет 36% (содержание основного вещества 99,5%) и процесс сопровождаетс сильнь1м осмолением. Недостатками известного способа л ютс низкий выход продукта, испол зование бромистоводородной кислоты высокой концентрации (48%-ной, вмес то обычно используемой в лабораторной практике 40%-ной) и сильное осмол ение реакционной смеси./ Цель изобретени - повьшение вых да целевого продукта. Поставленна цель достигаетс пр лагаемым способом получени 8 -бром валериановой кислоты путем гидробромированй S -валеролактона бромнстоводородной кислотой в присутствии катионита КУ-2-8 в количестве 10-30 мас.% в растворе толуола при 60-80 С и мол рном --соотношении 8-валеролактон : НВг, равном 1:(1-1,9Ь Преимущественно процесс ведут при 80С и мол рном соотношении 6 -валеролактон : НВг, равном 1:1,4, Это обеспечивает получение целевого продукта с высоким выходом (90%) и легкость его выделени . Содержание основного вещества 99,5%. Количество 8 -бромвалериановой кислоты (в виде метилового эфира) определ ют методом ГЖХ на хроматографе Цвет-4 с пламенно-ионизированным детектором при использовании в качестве неподвижной фазы смеси 20% полиэтиленгликольадипината и 2% , на хромосорбё W. Газ-носитель - гелий. Температура колонки 140 С, температура испарител 175 С. В качестве внутреннего стандарта использован метиловый эфир бензойной кислоты. Предложенный способ получени 8 -бромвалериановой кислоты предусматривает проведение процесса в присутствии небольшого избытка НВг .(соотношение 8 -валеролактон:НВг 1:1,4-1,9, предпочтительно 1:1,4) в растворе толуола. Используетс доступньй и легко регенерируемый катализатор - катионит. При проведении процесса в указанных услови х осмоление и полимеризаци резко умень шаютс . Целевой Продукт вьщел ют из реакционной среды дистилл цией (отсутствует стади кристаллизации из лигроина, что улучшает технику безопасности ). Врем протекани реакции 3-5 ч при 80°С. Пример 1. В трехгорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную мешалкой , термометром и капельной воронкой , помещают 86 мп (0,50 моль) бромистоводородной кислоты. Прибавл ют 105 мл толуола и при перемешивании в течение 1 ч добавл ют 36 г (0,26 моль) о -валеролактона (мол р ое соотношение 8 -валеролактон : НВг 1:1,4). Затем прибавл ют 3,6 г катионита КУ-2-8, что составл ет 10% от загрузки сырь . Реакци-. онную смесь нагревают на вод ной бане до 80 С в течение 1 ч, при данной температуре выдерживают 5 ч. После этого продолжают перемешивание без нагревани в течение 1 ч. Когда смесь охладитс до 30 С, отфильтровьшают катионит. Дл удалени непрореагиррвавшего бромистого водо рода реакционную смесь промывают несколькими порци ми дистиллированной воды (общее количество 90 мл). Промывные воды . экстрагируют 100 мл толуола. Полученные растворы объеди н ют и отгон ют толуол. Масл нистую жидкость перегон ют в вакууме при 2-3 мм рт.ст. и 120-125°С. Получают 58-65 г о -бромвалериановой кислоты , что соответствует выходу 90% в расчете на вз тое сырье. Т.шт. Найдено, %: С 34,07, Н 4,05. Вычислено, %: С 33,17, Н 5,Q1 . ИК-спектр, 1705-1700 (), 3210-2870 (ОН). ЯМР-спектр: 12,7 (1 Н, с - СОСИ) 2,36 (т, 2НЗ -бГц,-СН2); 3,4 (2, Н, J. 6 Гц, СН BR; 2,1-1,6 (4 Н, м. CHjCH,). П р и м ё р2 (за пределами пред лагаемого интервала). В трехгорлую колбу емкостью 200 мп, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещают 24,0 мл (0,14 моль) бромистоводородной кислоты (36%-ной), прибавл ют 29,0 мл толуола и при перемешивании в течение 0,5 ч добавл ют 10,0 г (0,1 моль 8 -валеролактона (мол рное соотношение S -валеролактон : НВг 1:1,4) Затем прибавл ют 1,0 г катионита КУ-2-8, что составл ет 10% от количества В -валеролактона. Реакционную смесь вьздерживают при комнатной температуре (20 С) при перемеши вании в течение 48 ч. Катионит отфильтровывают , промывают толуолом (30 мл). Дл удалени непрореагировавшего бромистого водорода реакционную смесь промывают несколькими .порци ми дистршлированной воды (общее количество 50-60 мл). Промывные воды экстрагируют 50 мл толуола, то луольные выт жки объедин ют и отгон ют растворитель. Остаток - масл нистую жидкость - перегон ют в вакз ме при 2-3 мм рт.ст.. и 120-125 С. П лучают 4,98 г (0,027 моль) 8 -бромвалериановой кислоты, что соответствует выходу 27,5% в расчете на вз тый о -валеролактон. ПримерЗ.В трехгорлую колб емкостью 200 мл, снабженную мешалкой ,термометром и капельной ворон0« . кой, помещают 29,0 мл (0,17 моль) бромистоводородной кислоты (36%-ной)j Прибавл ют 35,0 мл толуола и при перемешивании в течение 0,5 ч добавл ют 12,0 г (0,12 моль) о -ВсЫеролактона (мол рное соотношение S -валеролактон НВг 1:1,4). Затем прибавл ют 1,2 г катионита КУ-2-8, что составл ет 10% от количества 8 -валеролактона . Реакционную смесь нагревают до 80°С в течение 1 ч и при данной температуре вьщержи,вают 3 ч. После прекращени нагревани реакционную смесь при перемешивании охлаждают до 20с в течение 1 ч. Отфильтровывают катионит, промывают толуолом (30 мп). ДJШ удалени непрореагировавшего бромистого водорода реакционную смесь промывают несколькими порци ми дистиллированной воды (общее количество 50-60 мл). Промывные воды экстрагируют 50 мл толуола, толуольные выт жки объедин ют и отгон ют растворитель. Остаток - масл нистую жидкость - перегон ют в при 2-3 мм рт.ст. и 120вакууме 125°С. Получают 13,57 г (0,075 моль) о-бромвалериановой. кислоты, что соответствует выходу 62,4% в расчете на вз тьй о -валеролактон. Пример4. В трехгорлую колбу емкоеТоЮ 200 мл, снабженную мешалкой , термометром и капельной воронкой , помещают 29,0 мл (0,17 моль) бромистоводородной кислоты (36%-ной) Прибавл ют 35,0 мл толуола и при перемешивании в течение 0,5 -1 добавл ют 12,0 г (0,12 моль) 8 -валеролактона (мол рное соотношение -валеролактон: НВг 1:1,4). Затем прибавл ют 1,2 г катионита КУ-2-.8, что составл ет 10% от количества . О-валеролактона. Реакционную смесь нагревают до 80 С в течение 1 ч при данной температуре выдерживают 9 ч. Далее реакционную смесь обрабатывают как в примере 3. После перегонки получают 11,55 г (0,064 моль) о -бромвалериановой кислотыу что соответствует выходу 53,2% в расчете на вз тый S -валеролактон. Пример 5..В трехгорлую колбу емкостью 200 мл, снабженную мешалкой , термометром и капельной воронкой , помещают 21,0 мл (0,12 моль) бромистоводородной кислоты (36%-ной). Прибавл ют 35,0 мл толуола и при перемешивании в течение 0,5 ч добавл ют 12,0 г (0,12 моль) S -валерр