Spôsob prípravy anilinofumarátu a od neho odvodenej chinolín-2,3-dikarboxylovej kyseliny

Číslo patentu: 278128

Dátum: 14.05.1991

Autor: Maulding Donald Roy

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Dichlórsukcinát všeobecného vzorca I, v ktorom R znamená alkylovú skupinu s celkovým počtom atómov uhlíka 1 až 4, reaguje s 3 molárnymi ekvivalentami amínu všeobecného vzorca II R1R2NH, v ktorom R1 a R2 znamenajú atóm vodíka alebo alkylovú skupinu s celkovým počtom atómov uhlíka 1 až 6, za predpokladu, že len jeden z R1 a R2 znamená vodík, alebo R1 a R2 spoločne s atómom dusíka, ku ktorému sú viazané, znamenajú 5- alebo 6-členný kruh, obsahujúci najviac 2 heteroatómy zo skupiny zahŕňajúcej kyslík alebo dusík. Výsledná zmes alkylaminomaleátu a/alebo alkylaminofumarátu všeobecného vzorca IIIa a chlóraminosukcinátu všeobecného vzorca IIIb, kde R, R1 a R2 majú uvedený význam pre všeobecný vzorec I a II, uvedie do reakcie s molárnym ekvivalentom anilínu v inertnom organickom rozpúšťadle obsahujúcim organickú kyselinu obsahujúce 2 až 4 atómy uhlíka, vytvorený anilinofumarát sa prípadne uvedie do reakcie s ekvimolárnym množstvom Vilsmegerovho činidla a získa sa dialkylchinolín-2,3-dikarboxylát, ktorý sa potom hydrolyzuje.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu prípravy anilinofumarátu a od neho odvodenej chinolín-ZJ-dikarboxylovej kyseliny. Obidve uvedené látky sú užitočné ako medziprodukty na prípravu herbicídne účinných pyridinových a chinolínimidamlinónových zlúčenín.Herbícídne účinné pyridínové a chinolínimidazolinónové zlúčeniny pripraviteľné zo zlúčenín pripravených spôsobom podľa vynálezu zahŕňajú 2-(4-izopropyl-4-metyl-5-oxo-2-imidazolín-2-yl)chinolín-3-karboxylovú kyselinu a jej estezy a soli, ktoré sú opísane v európskej patentovej prihláške 0 04 l 623. Tieto herbicídne účinné imidazolinylchinolínkarboxylovć kyseliny môžu byt pripravené spôsobom opísaným v americkom patente US 4 518 780 cyklizáciou v bázických podmienkach vhodne substituovanej Z-karbamoylchinolín-3-karboxylovej kyseliny, ktorá môže byt pripravená reakciou anhydridu substítuovanej chinolín-ZJ-dikarboxylovej kyseliny s vhodne substituovaným aminokarboxamidom alebo animotiokarboxamidom. Anhydridy chínolín-ZJ-dikarboxylových kyselín sa pripravila z dikyselín dobre Blámymi postupmi. Avšak tieto dikyseliny nie sú ľahko dostupné.Použiteľnà metóda pre prípravu chinolin-ZJ-dikarboxylovej kyseliny a jej esterov reakciou beta-anilinoalfa, beta-nenasýteného esteru s amóniovou soľou (obyčajne nazývanou ako Vilsmeyerove činidlo) je opisaná v US patente 4 656 283.Beta-anilino-alfa, beta-nenasýtené estery sa získajú reakciou vhodne substituovaných anilinov s ketoestenni alebo dialkylacetyldikarboxylátmi. Tato sumáma reakcia pre prípravu chinolín-2,3-dikarboxylútov je ilustrované nasledujúcou reakčnou schémou I.V hore uvedenej reakčnej schéme I R znamená metylovú skupinu alebo skupimr C 0 R a R znamená alkylovú skupinu s celkovým počtom atómov uhlíka l až 4 a R mamenú alkylovú skupinu s celkovým počtom atómov uhlíka l až 4, najmä metylovú skupinu.Keď R znamená metylovú skupinu, potom sa dikyselina získa súbežnou oxidáciou a hydrolýzou produktuza vhodných bazických podmienok v prítomnosti peroxidu niklu, opísanou v americkom patente US 4 459 409.Bohužiaľ dostupnosť ketoesterov a dialkylaeetylendikarboxylov, ako napríklad dietyloxalacetálov a dietylacetyléndikarboxylátov je obmedzenú, čo rovnako obmedzuje vyrobené množstvá anilinofumaràtu a chiriolín-2,3-dikarboxylovej kyseliny, ktoré predstavujú žiaduci medziprodukt na prípravu herbicídne účinnej 2-(4-izopropyl-4-metyl-5-oxo-2-irnidazolín-2-yl)-chinolín-B-karboxylovej kyseliny a jej esterov a solí.Toto obmedzenie odstraňuje spôsob podľa vynálezu, ktorý misľuje zdroj clrinolín-ZJ-dikarboxylovej kyseliny a jej esterov a solí reakciou dichlórsukcinàtu a amínu za rmíku arrilinofumarátu. Tento ľahko dostupný zdroj anilinoñunarátu umožňuje následnú výrobu chinolíu-ZJ-dikarboxylovej kyseliny, ktorá je nevyhnutná pre výrobu herbicidov tvorených 2-(4-izopropyl-4-metyl-S-oxo-Z-imidazolín-Z-ylkhinolín-a-karboxylovou kyselinari a jej estenni a soľami.Predmetom vynálezu je spôsob prípravy anilinofumarátu a od neho odvodenej chiuolín-ZJ-dikarboxylovej kyseliny, ktorého podstata spočíva V tom, že sa uvedie do reakcie dichlórstrkcinál všeobecného vzorca Iv hororu R znamená alkylovú skupinu s celkovým počtom atómov uhlíka 1 až 4, s 3 molámymi ekvivalentami amínu všeobecného vzorca Iv ktorom R a R 2 znamenajú atóm vodíka alebo alkylovú skupinu s celkovým počtom atómov uhlíka l až 6,za predpokladu, že len jeden z R alebo R znamená vodík, alebo R a R 7 spoločne s atómom dusíka, ku ktorému sú viazané, mamenajú 5- alebo ó-členný knih, obsahujúci najviac 2 heteroatómy zo skupiny zahŕňajúoej kyslík alebo dusík, v inertnom organickom rozpúšťadle pri teplote vymedzenej teplotou 25 °C a teplotou spätného toku počas l až 24 hodín, potom sa výsledná zmes alkylaminomaleálu alebo alkylaminofumarútu všeobecného vzorca llla a chlóraminisukcinátu všeobecného vzorca lllbkde R. R, R 1 majú hore uvedený význam pre všeobecný vzorec l a H, uvedie v reakciu s molamym ekvivalentom auilínu v iuertnom organickom rozpúšťadleobsahujúcim organickú kyselinu obsahujúcu 2 až 4 atómy uhlíka pri teplote 25 až 90 °C počas l až 24 hodín,potom sa takto vytvorený anilinofumarát pripadne uvedie do reakcie s ekvirnolámym množstvom Vilsmeyerovho činídla v prítomnosti uhľovodíkového rozpúšťadla pri teplote 40 až 1 l 0 °C v čase nevyhnutnom na podstatné dokončenie reakcie a získanie dialkylchinolin-ZJ-dikarboxylátu, ktorý sa potom hydrolyzuje.Ako organickú kyselina sa výhodne pouäje kyselina octová, ako dichlórsukcinát sa výhodne použije dichlórsukcinàt všeobecného vzorca I, v ktorom R znamená elylovú skupinu, ako amín všeobecného morca I sa výhodne použije dietylanrín alebo morfolin a ako inertné organické rozpúšťadlo sa výhodne použije chlórovaný uhľovodik, chlómvaný aromatický uhľovodik, aromatický uhľovodik alebo ich zmes.Ako inertné organické rozpúšťadlo sa výhodne použije etyléndichlorid, monochlórbenzén, toluén alebo ich zmes.Reakcia dichlórsukcinátu všeobecného worca l s amlnom všeobecného vzorca Il a reakcia zmesi alkylaminomaleátu alebo alkylamínofumarátu všeobecného vzorca Ila a chlóraminosukcinátu všeobecného morca lIlb s anilínom sa uskutočňuje pri teplote 75 až 85 °Cpočas 2 až 9 hodín. Opísané reakcie môže byt ilustrované nasledujúcimi reakčnými schémami 11 a až Hc. Reakčná schéma Ila cl-clt-co R 3 a nlŕnn cl-cl-l-Cozłl ť I) ( II) H cH-cozn v cl-c-cozn alnzu-c-cog nĺnzu-c-cozn( In) (rnb) Reakčná schéma lb 1130 xzc-cozn zlúčením III 4 lIlb íĺĺ o-c-cozn A koze-Eur -WReakčná schéma lĺlc R 02 C -H NH- -coznV hore uvedených reakčných schémach IIa a až Hc majú R, R a R hore uvedený výmam.S prekvapením sa zistílo, že dietylanilinofumarát alebo dietyloxalacetát a chinoIín-ZJ-dikarboxylová kyselina sa spôsobom podľa vynàlezu pripravia vo vysokých výľažkoch.V súlade so spôsobom podľa vynálezu sa napriklad dietyldichlórsukcinát, ktorý môže byť pripravený napríklad metódou opísanou v japonskom patente 71 21 564, uvedie do reakcie s 3 molamymi ekvivalentmi dietylamínu v tolućne pri teplote 80 až 85 °C počas 7 hodín a potom ešte pri teplote spätného toku počas 3 hodín. Reakčná zmes sa ochladí na teplotu miestnosti a premyje vodou, potom sa z nej odparí roqaúšťadlo pre üskanie produktov vzorcov Ha a lIlb (v pomere rovnom Ha/lIlb 7,5 l ), v ktorých R a R 1 každý mamená etylovíi skupinu.vhodnými rozpíišťadlami pre reakciu dichlórsukcinátov s amínmi vzorca ll sú uhľovodiky, aromatické trhľovodiky, halogćnované uhľovodiky a aromatické uhľovodiky.Dietylanilinofumarát sa potom pripraví pridaním molàmełlo ekvivalentn anilínu k toluénovému roztoku(20 ml) zmesi zlúčenín vzorcov lĽa a lIlb, pripravených hore uvedeným spôsobom, obsahujúcemu S molámych ekvivalentov kyseliny octovej. Reakčna zmes sa potom mieša pri teplote 80 až 85 °C počas 4 hodín.Produkt sa izoluje po ochladenl reakčnej zmesi na teplotu miestnosti a premytí organického roztoku vodou a potom zriedenýrn roztokom kyseliny chlorovodikovej a následným odparením rozpúšťadla vo výťažku 85 až 90 .vhodnými rozpúšťadlami pre reakciu anillnu so zlúčeninami vzorcov IIla lIlb sú uhľovodiky, aromatické uhľovodiky, halogénované uhľovodiky a aromatické uhľovodiky.Ďalej bolo zistené, že i keď sa hore uvedená reakcia môže vykonával v neprítomnosti organickej kyseli SK 278128 B 6ny, dosiahnu sa výmamne vyššie výťažky anilinofumarátu, ak sa táto reakcia uskutočňuje v prítomnosti organickej kyseliny, napríklad v pritmnnosti kyseliny octovej alebo kyseliny propiónovej. Tak napriklad v pritonmosti kyseliny octovej sa dosiahne 80 až 90 výťažok požadovaného produktu už po 4 hodinách, zatiaľ čo v neprítomnosti organickej kyseliny sa po l 0 hodinovom zahrievani reakčných zložiek na teplotu spätného toku dosialme len 40 výťažok anilinofumarátu.Alternatívne môžu byť anilinofmnarát a chinolínLS-díkarboxylová kyseliny, ako i jej estery pripravené metódou mhíňajúcou reakciu dichlórsukcinátií všeobecného vzorca Iv ktorom R znamena alkylovú skupinu s celkovým počtom atomov uhlíka l až 4, s molámym ekvivalentom anilinu a aspoň dvoma molamymi ekvivalentamí vodnej bázy v prítomnosti katalyzàtora fázového prechodu v organickom rozpúšťadle pn teplote asi 20 až 90 °C počas l až 24 hodín a izoláciou takto vytvoreného anilixioñlmarátu.Chinolín-ZJ-dikarboxylovà kyselina sa potom pripraví z takto vytvoreného anilinoñzmarátu reakciou anilinotiimaràtu s ekvimolámym nmožstvom Vílsmeyrovho činidla (amóniová soľ) v prítomnosti uhľovodíkovćho rozpúšťadla, akým je napríklad tolućn, alebo chlórovaného uhľovodikového rozpúšťadla, akým je napríklad metylénchlorid, dichlónnetàn, ortodíchlórbenzéit, chlórbenzen alebo ich zmes, pri teplote asi 40 až l 30 °C v čase dostatočnom na podstatné dokončenie reakcie a získanie dialkylcłiinolin-Z,3-dikarboxylátu.Tento chinolin-ZJ-dikarboxylát sa hydrolyzuje buď v kyslých alebo bázických podmienkach pre získanie chinolin-ZJ-dikarboxylovej kyseliny.Hore uvedené reakcie môžu byť ilustrované nasledujúcimi reakčnými schémamí Ha a IlIb.Inortnó vodnú re zpúltadlo binV hore ivedených reakčíiých schémach má R hore uvedený význam.Takto sa napríklad dietyldichlórsltkcinát (0,01 Inólu) v monochlórbexizene uvedie do reakcie s anilíuom (0,01 mólu) miešanim reakčnej zmesi v pritomnosti 0,3 molámeho ekvivaleutu vodného roztoku hydroxidu sodného (33 NaOH objemovo) a katalytického množstva (5 mol. ) tetrabutylamóniumchloridu pri teplote 75 až 80 °C počas 2 hodín a 30 minút.Takto vytvorený anílinotiunarat sa ľahko izoluje pridanim vody, premylim organickej vrstvy, oddelením organíckej fázy a odstránením rozpúšťadla.Vhodnými vodnými bázami pre pripravu anilinofumarátu je hydroxid soduý. hydroxid dmselný, uhličitan sodný, uhličitan draselný, hydrogćnuhličitan sodný a hydrogénuhličitau draselný s koncentráciou 15 až S 0 lunotnostnýcl v množstve dostatočnom na poskytnutie asi 2 molámych ekvivalentov dostupnej bázy,pričom hore uvedené bázy sa výhodne používajú v množstve l až 3 molámych ekvivalentov, Uhličitany sa používajú v množstve asi l až 3 molámych ekvivalentov a hydroxidy a hydrogénuhličitany sa používajú v nmožstve asi 2 až 3 molàmych ekvivalentov.Pokial ide o katalyzátory fázového prechodu na báze kvartémych amóníových solí, vykazujú kvartéme amóniové soli, ako napriklad tetrabutylamóniiunchlorid a benzyltrietylamóniiunchlorid, požadovaný účinok už v množstvách 0,05 molámeho ekvivalentn. Rovnako je výhodná prítomnost ostatných činidiel schopných katalyzovat dvojfázovć reakcie a vykazujúcich schopných kataljzovat dvojfázové reakcie a vykazujúcich nevylmulnú stabilitu v podmienkach reakcie podľa vynálezu.Použitie l,l až 3 molámych ekvivalentov l 5 až 50 vodného roztoku uhličitanu sodného alebo uhličitanu draselného, výhodne v spojeni s použitím 2 až l 0 mol. trikaprirylmetylamóníumchloridu alebo tributylmetylamóniumchlorídu má za následok zvýšený výťažok anilinofiunarálu.Vhodnýmí organickými rozpúšfadlami sú rozpúšťadlà, ktoré sú inertnć pri použitých reakčných podmienkach týmito rozpúšťadlami sú uhľovodíky, aromatické uhľovodlky a ich chlómvané deriváty, pričom sa výhodne použijú chlórované nromatickć uhľovodlky, ako je napríklad chlórbenzćn a aromatické rozpúšťadlá, ako je napríklad toluěn.Reakcia prebieha rôznou rýchlosťou pri teplotách asi 20 až 90 °C, pričom výhodnou teplotou je teplota 20 až 85 °C a najvýhodnejšou teplotou je teplota 20 až 80 °C.Spôsob podľa vynàlezu je v nasledujúcej časti opisu bližšie objasnený konkrétnymi príkladmi jeho rozpracovania, pričom tieto príklady majú len ilustratívny charakter a rozsah vynála v žiadnom ohľade neobmedzujú.Etyléndichloridovým rouokom dietylmaleátu obsahujúcim etanol (0,1 molámeho ekvivalentu) sa prebubláva plynový chlór. Po miešaní znesi pri teplote miestnosti počas 8 hodín sa zmes preplachuje dusíkom počas 3 minút a potom sa z nej oddestiluje rozpúšťadlo pri zníženom tlaku pre získanie dichlórsukcinátu vo výťažku 94 .Dietylamín (2,41 g, 0,033 mólu) sa po kvapkácli pridá k miešanému roztoku dietyldichlorsukcinátu(2,59 g, 0,0 l mólu) v toluéne (15 ml). Výsledná zmes sa potom mhrieva na teplotu 80 až 90 °C počas 8 hodín a ďalej ešte na teplom spätného toku počas 3 hodin. Po ochladení znesi na teplotu miestnosti sa zmes premyje vodou (15 ml) a toluénová vrstva sa oddelí a odparí pri zniženom tlaku pre získanie 2,07 g (85 ) zmesi dietyldietylaminomaleátu a dietyl-2-chlór-3-dietylaminosukcínátu v pomere maleát k sukciuátu 7,5/l.Použitím postupu z príkladu 2 a nahradením dietylamínu vhodným amínom sa získajú v príkladoch 3 až 5 produkty uvedené v nasledujúcej tabuľke l.Tabuľka l Príklad hín výťažok Polu- uhłtu é. (nhl o k uukcinitu IuknlnltlAnilín (0,93 g, 0,0 l mólu) sa pridá k toluénovému roztoku (20 ml) kyseliny oetovej (3 g, 0,05 mólu) a zmesi dietyl-dietylaminomaleám a dietyl-2-chlór-3-dietylamirrosukcinátu, pripravenej spôsobom uvedenom v príklade 2. Výsledný roztok sa zaluieva na teplotu 80 až 85 °C počas 4 hodín. Po ochladení reakčnej zmesi na teplotu miestnosti sa zmes premyje vodou (10 ml) a potom vodným roztokom kyseliny chlorovodíkovej (12 obj., 2 ml).Analýza výsleduého toluenového roztoku plynovou chroinatograñou a izolácia produktu poskytujú celkový výťažok reakcie vychádzajúci z dietylmaleátu rovný 69 .Použitím postupu podľa príkladu 6 a zmesi alkylaminomaleátir a clilóralkylsukcinátu äskaných v príkladoch 3 až 5 sa dosiahne výťažkov anilinofumarátu,rztialuiutých na východiskový dietylmaleát, uvedených v nasledujúcej tabuľke 2.

MPK / Značky

MPK: C07C 211/46, C07C 69/657, C07D 215/54

Značky: anilinofumarátů, chinolín-2,3-dikarboxylovej, spôsob, kyseliny, přípravy, odvodenej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-278128-sposob-pripravy-anilinofumaratu-a-od-neho-odvodenej-chinolin-23-dikarboxylovej-kyseliny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob prípravy anilinofumarátu a od neho odvodenej chinolín-2,3-dikarboxylovej kyseliny</a>

Podobne patenty