Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения оксогидрохроменов

Классы МПК:C07D311/20 с гидрированным гетероциклическим кольцом
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Саратовский государственный университет им.Н.Г.Чернышевского
Приоритеты:
подача заявки:
1992-12-02
публикация патента:

Использование: в химии гетероциклических веществ, в частности в способе получения оксогидрохроменов. Сущность изобретения: продукт оксогидрохромены общей ф-лы 1 где R1 атом водорода или C1-C6 R2 и R3 фенил, который может быть замещен C1-C6 алкоксигруппой. Реагент 1: 2-(3-оксопропил)-циклогексадион-1,3. Условия реакции: циклизацию реагента ведут при кипячении при Hh 14,0 18,0 Н в присутствии смеси серной и ледяной уксусной кислот в следующих количествах, мас. реагент I 14, ледяная уксусная кислота 84,5 85, и серная кислота 0,8 1,5. Это упрощает процесс при повышении выхода целевого продукта до 57,2 - 70% Структура ф-лы I способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу новых соединений, и может быть использовано в технологии их получения.

Известен способ получения 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хроменов (Назаров И. Н и Завьялов С.И. Конденсация циклических способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732-дикетонов с винилкетонами и превращения продуктов этой конденсации. Изв. АН СССР, ОХН, 1952, N 2, с. 300-313), включающий гетероциклизацию оксо-1,5-дикетонов ряда 2-(3-оксопропил)-циклогександиона-1,3 в присутствии пятиокиси фосфора.

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732

Недостатком данного способа является трудоемкость процесса, включающая длительную обработку реакционной смеси и невысокие выходы целевого продукта, составляющие 68%

Известен также способ получения 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хроменов (Завьялов С.И. Кондратьева Г.В. и Кудрявцева Л.Ф. О проведении нуклеофильных реакций дигидрорезорцина и его производных в малополярных растворителях. ЖОХ, 1961, т. 31, с. 3695-3700), включающий гетероциклизацию оксо-1,5-дикетонов ряда 2-(3-оксопропил)-циклогександиона-1,3 в кипящем толуоле в присутствии n-толуолсульфокислоты.

Основным недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта (39%) и продолжительная обработка реакционной смеси.

Известен также способ получения 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хроменов (Харченко В. Г. Маркова Л.И. Казаринова Т.Д. и Юдович Л.М. О характере гетероциклизации трикетонов ряда 2-(3-оксопропил)-циклогексан-1,3-дионов. ХГС, 1985, N 7, с. 915-918), включающий гетероциклизацию оксо-1,5-дикетонов ряда 2-(3-оксопропил)-циклогександиона-1,3 в присутствии эфирата трехфтористого бора в среде ледяной уксусной кислоты.

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 + способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 R=H; CH3 R1; R2 C6H5; C6H4-OCH3-4

Этот способ дает возможность получать 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромены с хорошим выходом (70-72%) только в случае оксо-1,5-дикетонов, в молекуле которых R1 и R2 являются фенильными группами.

Наличие в фенильных заместителях исходных оксо-1,5-дикетонов электронодонорных замещающих групп, в частности метоксильных (-OCH3) осложняет процесс образованием солей тетрафторборатов 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидрохромилия III, выход которых составляет 7-8% и тем самым снижает выход целевого продукта, т.е. 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хроменов.

Этот способ обладает еще одним существенным недостатком: он используют дорогостоящий эфират трехфтористого бора.

Известен также способ получения 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хроменов (Харченко В. Г. Маркова Л.И. Смирнова Н.С. и др. Синтез и каталитическое гидрирование 5-оксотетрагидро-4Н-хроменов. ЖОрХ, 1982, т. 18, в. 10, с. 2184-2189), включающий гетероциклизацию оксо-1,5-дикетонов ряда 2-(3-оксопропил)-циклогександионов-1,3 в присутствии уксусного ангидрида

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732

Этот метод дает возможность получать 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромены с хорошими выходами (от 47 до 94%), однако применение этого способа ограничено по целому ряду причин: реакция проводится при температуре кипения уксусного ангидрида, равной 140оС. При этом наблюдается осмоление. Часто имеют место побочные процессы: ацилирование енольного гидроксила:

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732

В некоторых случаях эта реакция становится основной, и получить 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен в этих условиях не удается. Имеет место ретромихаэлевский процесс, который особенно характерен для оксо-1,5-дикетонов, содержащих метоксифенильные заместители R1 и R2=C6H4-OCH3-4). Выход халконов составляет 5-7% что снижает выход целого продукта:

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732+ R1-CH CH способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732- R2

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хроменов (Харченко В.Г. Маркова Л.И. Смирнова Н.С. и др. ЖОрХ, 1982, т. 18, в. 10, с. 2184-2189), включающий гетероциклизацию оксо-1,5-дикетонов ряда 2-(3-оксопропил)-циклогександионов-1,3 при кипячении в ледяной уксусной кислоте.

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732

Этот способ дает возможность получать 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромены с выходами от 77 до 97%

Однако применение его в ряде случаев имеет существенный недостаток. Оксо-1,5-дикетоны, содержащие метоксифенильные заместители (R1 и R2=C6H4-OCH3-4) подвергаются в условиях данного процесса ретромихаэлевскому расщеплению, что существенно снижает выход целевого продукта.

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732 способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732+ R1-CH CH способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732- R2

Целью изобретения является упрощение процесса при повышении выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения оксогидрохроменов (1)

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732, (1) где R1 атом водорода или С16-алкил; R2 и R3 фенил, незамещенный или замещенный С16-алкоксигруппой, включает гетероциклизацию соответствующего 2-(3-оксопропил)-циклогександиона-1,3 при кипячении в присутствии в качестве циклизующего агента ледяной уксусной кислоты, процесс проводят при рН 14,0-18,0 Н, а в качестве циклизующего агента используют смесь серной и уксусной кислот в следующих количествах:

на 14 мас. исходного 2-(3-оксопропил)-циклогександиона-1,3

84,3-85,2 мас. ледяной уксусной кислоты и

0,8-1,5 мас. серной кислоты.

Способ заключается в следующем.

Исходный оксо-1,5-дикетон нагревают на кипящей водяной бане со смесью ледяной уксусной кислоты, содержащей каталитические количества серной кислоты. Добавление серной кислоты приводит к возрастанию кислотной среды, которая чаще всего составляет 16-17,5 Н. Процесс осуществляется в течение 5-10 мин, по охлаждении реакционной смеси образуется осадок целевого продукта.

П р и м е р 1. 7,7-диметил-2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен. К 5 г (0,0143 М) оксо-1,5-дикетона-диметил-2-(1,3-дифенил-3-оксопропил)-циклогександиона-1,3 в 30 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 2-3 капли серной кислоты (d=1,821), кислотность среды составляет 15-16 Н. Полученную смесь кипятят в течение 5 мин. Реакционную смесь охлаждают, выливают в стакан. Образовавшиеся кристаллы хромена отделяют, перекристаллизовывают из этанола. Выход продукта 4,2 г, что составляет 37,2% Тпл. 140-141оС.

П р и м е р 2. 2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен. Процесс проводят аналогично примеру 1, исходя из 5 г (0,0156 М) оксо-1,5-дикетона-2-(1,3-дифенил-3-оксопропил)-циклогександиона-1,3. Время реакции 5 мин. Выход оксогидрохромена составляет 3,9 г (83%). Кислотность сред 15-16 Н. Тпл. 171-172оС.

Оксогидрохромены: 7,7-диметил-2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен и 2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен идентифицированы по температуре плавления пробы смешения с образцами, полученными ранее [3]

П р и м е р 3. 7,7-диметил-2-фенил-4-(4-метоксифенил)-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро- 4Н-хромен. Процесс проводят аналогично примеру 1, исходя из 5 г (0,0137 М) оксо-1,5-дикетона-5,6-диметил-2-1-(4-метоксифенил)- (3-фенил-3)оксопропил-циклогександиона-1,3. Время реакции 4 мин. Выход 5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромена составляет 2,3 г (47%), рН среды 15-16 Н, Тпл 92-93оС.

Найдено, C 79,97; 80,01; H 6,61; 6,41 (C24H24O3).

Вычислено: C 79,97; H 6,71.

ИК-спектр способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732C=О1680 см-1; способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732С=С 1610, 1640 см-1.

Оксогидрохромен-7,7-диметил-2-фенил- 4-(4-метоксифенил)-5-оксо-5,6,7,8 -тетрагидро-4Н-хромен не удается получить по способам, приведенным в качестве аналогов и прототипа, так как в указанных условиях наблюдается либо полное ацилирование енольного гидроксила, либо полное ретромихаэлевское расщепление.

П р и м е р 4. 7,7-диметил-2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен. К 5 г (0,0143 М) оксо-1,5-дикетона-5,5-диметил-2-(1,3-дифенил-3-оксопропил)- циклогександиона-1,3 в 30 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 2 капли серной кислоты (d=1,821). Полученную смесь кипятят в течение 5 ч. Реакционную смесь охлаждают, выливают в стакан. Образовавшиеся кристаллы хромена отделяют, перекристаллизовывают из этанола. Выход продукта 3,3 г, что составляет 70% Тпл 140-141оС. Кислотность 14 Н.

П р и м е р 5. 7,7-диметил-2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен. К 5 г (0,0143 М) оксо-1,5-дикетона-5,5-диметил-2-(1,3-дифенил-3-оксопропил) -циклогександиона-1,3 в 30 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 4 капли серной кислоты (d=1,821). Полученную смесь кипятят в течение 6 ч. Реакционную смесь охлаждают, выливают в стакан. Образовавшиеся кристаллы хромена отделяют, перекристаллизовывают из этанола. Выход продукта 1,9 г, что составляет 40% Тпл 140-141оС. Кислотность среды 18 Н.

Из примеров 4 и 5 можно сделать вывод, что выход продукта достаточно высокий, однако время реакции возрастает в 60-100 раз.

П р и м е р 6. 7,7-диметил-2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен. К 5 г (0,0143 М) оксо-1,5-дикетона-5,5-диметил-2-(1,3-дифенил-3-оксопропил)- циклогександиона-1,3 в 30 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 1 каплю серной кислоты (d=1,821). Кислотность среды 13,9 Н. Полученную смесь кипятят 5 мин. Реакция идет не до конца. В реакционной смеси наблюдается присутствие исходного оксо-1,5-дикетона. Для полного превращения последнего в соответствующий оксогидрохромен требуется 10-12 ч. В данном примере уменьшение кислотности среды приводит к резкому возрастанию времени реакции.

П р и м е р 7,7-диметил-2,4-дифенил-5-оксо-5,6,7,8-тетрагидро-4Н-хромен. К 5 г (0,0143 М) оксо-1,5-дикетона-5,5-диметил-2-(1,3-дифенил-3-оксопропил)- циклогександиона-1,3 в 30 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 5-6 капель серной кислоты (d=1,821). Кислотность среды равна 18,1 Н. Полученную смесь кипятят 5 мин. Реакционную смесь охлаждают, выливают в стакан. Затем смесь выливают в 100 мл эфира. Промывают эфирный раствор водой до нейтральной реакции, сушат прокаленным сульфатом натрия. Эфир упаривают. Остаток закристаллизовывается. Выход оксогидрохромена 0,96 г 20% В данном примере увеличение кислотности среды приводит к осмолению, что снижает выход целевого продукта.

Преимуществами предлагаемого способа являются: простота осуществления способа, сокращения времени реакции до 5-10 мин, исключение образования побочных продуктов. Все это позволяет в ряде случаев увеличить выход целевых продуктов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСОГИДРОХРОМЕНОВ общей формулы

способ получения оксогидрохроменов, патент № 2044732

где R1 водород или С16-алкил;

R2 и R3 фенил, незамещенный или замещенный С16-алкоксигруппой,

гетероциклизацией соответствующего 2-(3-оксопропил)-циклогександиона-1,3 при кипячении в присутствии в качестве циклизующего агента ледяной уксусной кислоты, отличающийся тем, что процесс проводят при рН 14-18,0 Н, а в качестве циклизующего агента используют смесь серной и ледяной уксусной кислот в следующих количествах: на 14 мас. исходного 2-(3-оксопропил)- циклогександиона 1,3 84,5-85,2 мас. ледяной уксусной кислоты и 0,8-1,5 мас. серной кислоты.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07D311/20 с гидрированным гетероциклическим кольцом

Патенты РФ в классе C07D311/20:
способ получения производных бензопиран-2-ола -  патент 2397163 (20.08.2010)
альфа-аминоамидные производные, используемые для лечения расстройств нижних мочевыводящих путей -  патент 2395504 (27.07.2010)
токоферолы, токотриенолы, другие хроманы и производные по боковым цепям и их применение -  патент 2263672 (10.11.2005)
способ получения толтеродина и промежуточное соединение -  патент 2176246 (27.11.2001)
замещенные в кольце 2-амино-1,2,3,4-тетрагидронафталины или 3-аминохроманы -  патент 2105756 (27.02.1998)
пиперидилметилзамещенные производные хромана и их соли с неорганическими кислотами -  патент 2102392 (20.01.1998)
бензолсульфонамидные производные пиримидина или их соли, фармацевтическая композиция для лечения заболеваний, связанных с активностью эндотелина -  патент 2086544 (10.08.1997)
способ получения октагидрокумарина -  патент 2059632 (10.05.1996)
способ получения смеси дигидрокумарина и кумарина -  патент 2015974 (15.07.1994)
способ получения ацетиленовых производных хромана или тиохромана -  патент 2015969 (15.07.1994)

Наверх