Син-оксимы 4-замещенных-1,4-циклогексадиен-1-карбоксальдегидов, как подслащивающие агенты - SU632689A1

Код документа: SU632689A1

Описание

86 в виде кусочков длиной 1 см, Перемеишвают 2ч, осторожно порциями добавляют хлористый гиююиий для реакции с непрореагировавшим литием Аммиак постепенно упаривают, к остат ку добавляют воду и продукт экстрага руют дихлорметаном. Получают 10 г чистой жидкости, -идентифицируемой по спектру ЯМР. . . 4-метил-1,4-циклогексадиен-1-кар боксальдегид, Указанный продукт обрабатывают 150 мл 1 М раствора соляной кислоты Размешивают 1 ч, вьодепившийся альдегид экстрагируют дихлорметаном, после высушивания и упаривания полу чают 6,7 г альдегида, идентифицируе мого по спектру ЯМР, Син-оксим 4-метил-1,4-циклoгeкca диeн-l-кapбoкcaпьдer Iдa. Указанный альдегид обрабатывают 4,3 г хлоргидрата ги ц okcилaминa и 5,2 г бикарбоната натрия в 90 мп смеси этанола с водой (1:1) после кипячения в течение 1ч, охлаждают, разбавляют водой и неочищенный оксим экстрагируют дихлорметаном. После перекристаллизации из смеси гексана с хлороформом, а затем из водного этанола получают 4,3 г чист го оксима с ТоПЛ. 107,0-107,, идентифицируемого по спектру ЯМР. Найдено, %: С 69,8; Н В,30;N.10, СдНц.Н О. Вычислено, %: С 70,0; Н 8,08; N 10,2. Пример2. Син-оксим 4-меток симетил-1,4-циклогексадиен-1-карбок сальдегида. 4-Оксиметил-1-метокси-1,4-цикло гексадиен. Раствор 27,6 г 4-метоксибензило0 го спирта в 93 мл сухого этанола вносят в 600 мл жидкого аммиака и восстанавливают добавлением п6 кусочкам 23 г натрия. После перемешивания в течение 2 ч избыток натрия удаляют осторожным добавлением 60 г хлористого алшрния. . Аммиак постепенно упаривают, к остатку добавляю воду и продукт экстрагируют дихлорметаном . После сушки и упаривания экстракта получают 12., 1 г продукта с т.кип. 72-74 С/О, 1 мм рт.ст. иден тифицируемого по спектру ЯМР. 4-Метоксим етил-1-меток си-1,4-цик логексадиен. Раствор указанного спирта в 90 м сухого эфира превращают в алкоголят добавлением раствора к перемешиваемой суспензии 58%-ного гидрида натрия (в минеральном масле) в 55 мл сухого 1,2-днметоксиэтана. Перемшди вание продолжают в течение 1 ч, пос ле чего суспензию алкоголята охлажд ют до и обрабатывают 7,1 мл йодистого метила в 20 мл эфира. После перемешивания в течение 10-15ч при комнатной температуре смесь выливают в 300 мл ледяной воды и продукт экстрагируют эфиром. После упаривания высушенных экстрактов получают 18,5 г жидкости (все еще содержащей растворитель) идентифицируемой по спектру ЯМР. 4-Иетоксиметил-3-циклогексен-1-он. К перемешиваемому раствору указаного продукта в 260 мп метанола добавяют по каплям раствор 2,52т дигидраа щавелевой кислоты в 140 мл водн. Переманивание продолжают в течение 1 ч, добавляют 500 мл воды и продукт экстрагируют дихлорметаном. Экстракты промывают водой и раствором бикарбоната натрия, высушивают и упаривают. Получают 17,3 г жидкости , идентифицируемой по ИК-спект ру ЯМР. 4-Метоксиметил-1-циано-1,4-циклоггексг1диен . К указанному кетону прибавляют по каплям при перемешивании при 010с раствор 11,7 г цианистого калия в 40 мл воды и 17,9 г бисульфите натрия в 40 МП воды. Перемешивание продолжают в течение 1,5 ч при О и .а течение 1,5 ч при комнатной температуре, полученный циангидрин экстрагируют эфиром. Экстракты промывают водой, высушивают и упаривают. Получают 15/8 г масла, идентифицируемого по ИК-спектру. К раствору полученного циангидрйна в 20 МП бензола и 20 мл пиридина прибавляют по каплям при охлаждении на ледяной бане раствор 23,6 мл хлорокиси фосфора в 24 мл пиридина. Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 15 мин, охлаждают, разбавляют 100 мл бензола и выливают на 300 г измельченного льда. Бензольный слой отделяют, водный слой экстрагируют бензолом и соединенные бензольные экстракты промывают 1 М раствором соляной кислоты и водой, а затем упаривают. Получают 13 г жидкости, идентифицируемой -с помощыо ИК-спектра и спектра ЯМР,, содержащей примесь 1,3-диенового изомера. 4-Метоксиметилг1,4-циклогексадиен-1-карбоксальдегид . Раствор указанного нитрила в 75 мл сухого бензола обрабатывают по каплям и при охлаждении льдом 65 мл 25%-ного раствора гидрида диизо бутилалюминия в бензоле. После перемеишвания в течение 2 ч при 20 С раствор выливают в смесь 120 мл 12 М раствора соляной кислоты и 580 г измельченного льда. Смесь нагревают , до в течение 10 мин, охлаждают до комнатной температуры и альдегид экстрагируют эфиро м. Экстракты промывают водой, водным раствором биI карбоната натрия, водой, высушиваю 5 И упаривают при 25 мм рт.ст. Получают и,3 г жидкости, идентифицируемой по ИК-спектру и спектру ЯМ которая содержит примесь 1,3-дивнов . го изомера. Син-рксим 4-метоксиметил-1,4-UHK логексадиен 1-карбоксальдегида. Указанный альдегид обрабатьюают 6,6 гидроксиламина и 8,0 г бикарбоната натрия в 60 мл этанола и 30 мл воды аналогично тому, как описано в примере 1. Неочищенный оксим отделяют от примеси 1,3-изомера фракционной перекристаллизацией из гексана, а затем из водного этанола. Точка плавления чистого оксима составляет 91,0-91,. Полученный оксим иденс помощью ЯМР. тифицируют fe; С 64,9; Н 7,66; Найдено, N 8,48. C HijNiQj, С 64,6; Н 7,83; Вычислено,% i N 8,38. 3. Син-оксим 4-(1Пример -метоксиэтил)-1,4-циклогексадиен-1-карбоксальдегида . Соединение получают аналогично примеру 2. 4-(1-Оксиэтил)-1-метокси-1,4 чшклогексадиеи . Раствор 40 г 1-(4-метоксифенил)-этанола в 80 мл этанола и 800 мл аммиака восстанавливают 30,4 натр и получают 27,4 г продукта с т.кип. 87-89 С/0,7 мм рт.ст., идентифициру емого с помсйцью спектра ЯМР. 4-(1-Метоксиэтил)-метокси-i,4-циклогексадиен . Указанный продукт в 110 мл эфира превраицают в алкоголят реакцией с 14,7 г 58%-ного раствора гидрида натрия и О-метилируют 14,8 мл йодис того метила. Получают 24,9 г продук та с т.кип. 43-45 С/0,1 мм рт.ст., идентифицируемого по спектру ЯМР, который показывает присутствие примеси 14% бензольного аналога. 4-(1-Метоксиэтил)-3-циклогексен-1-он Описанный выше продукт подвергаю гидролизу в присутствии 4,0 г дигид рата щавелевой кислоты в 400 мл мет нола и 200 мл воды. Получают 23,3 г кетона, идентифицируемого по ИК-. спектру. 4-(1-Метоксиэтил)-1-циано-1,4 циклогексадиен . Указанный кетон обрабатывают 20, цианистого калия и 31,2 г бисульфит в 130 мл воды и получают 26,5 г циангидрина , идентифицируемого по ИКспектру . Полученнь1й циангидрин дегидратируют в присутствии 41 мл хло окиси фосфора в 75 мл пиридина и по лучают 18,9 г продукта, идентифицируемого по ИК-спектру и спектру ЯМР .которие указывают на присутствие пр 1меси 1,3-изомера. 4-(1-Метоксиэтил)-1,4-циклогексадиен 1-карбоксальдегид . Описанный выше нитрил в 100 мл бензола восстанавливают 87 мл 25%ного раствора гидрида диизобутилалюминия в бензоле и получают 10,6 г альдегида, идентифицируемого по ИКспектру и спектру ЯМР, которые указывают на присутствие примеси 1,3изомера . Син-оксим 4-(1-метоксиэтил) -1,4циклогексадиен-1-карбоксальдегида . Без ючистки указанный альдегид обра тывают 4,8бг хлоргидрата гидроксиламина и 5,88 г бикарбоната натрия в 25Мл воды и 50 мл этанола. Неочи щенную смесь, содержащую оксим, подвергают хроматографии на силикагеле с элюированием смесью гексана с хло роформом (1:1), в результате чего происходит отделение примесей арома тического характера. Затем проводят элюирование хлороформом и получают целевой оксим в смеси (3:2) с изомерным 1,3-циклогексадиеном. Эту смесь разделяют растиранием с пентеном для удаления камедеподобных или окрашенных веществ вакуумным сублимированием белого твердого остатка и фракционной кристаллизацией сублимата из гексана. Большая часть 1,3-изомера, по-видимому, полимеризуеАзя во время процесса и попадает в камедеподобный остаток. После окончательной перекристаллизации из водного этанола получают чистый продукт (т.пл.108С, с сублимацией), идентифицируемый по спектру ЯМР. Найдено,%: С 66.,5; Н 8,39; N 7,86. С jg Н ,5 N Вычислено,%; С 66,3; Н 8,34;М7,73. П р и м е р 4. Этот пример иллюстрирует другой способ получения оксима примера 2. Здесь в качестве исходного материала используют 2-метокси метил-1г З бутадиен(метоксиизопрен). 4-(Метоксиметил)-1,4-циклогексадиен-1-карбоксальдегид . Применяют следующие материалы: 6,86 кг бензольного раствора, содержащего 780 г (7,97 моль) диена (11,4%-ный раствор, подсчитано по данным ПМР), также используют концентрации диена в бензоле, составляющие до 20-30%; 150 л бензольного раствора, содеращего 473 г (8,77 моль) пропиональдегида (35%-ный раствор, подсчитано по данным ПМР), альдегид содержит 10% примесей по данным ПМР; 3,1 гидрохинона. .Реакция Дильса-Альдера В трехгорлую колбу емкостью 22 л, снабженн1 то мешалкой, термометром, обратным холодильником и нагревательной баней, помещают бензольные растворы (либо холодные, либо при комнатной температуре) реагентов и 763 рохинон, перемешивают и нагревают дс 70°С в течение 1,5 ч. Происходит мягкая экзотермическая реакция. Нагревание до 75-80С дает сильную экзотермию, что может вызвать необходимость , в охлаждении льдом. Нагре вательную баню удаляют, при этом масса продолжаеткипеть с обратным холодильником при 71-76 С в течение 20 мин. Снова применяют баню и немн го усиливают нагревание для поддержания температуры реакции 70-75 С. Нагревание и перемешивание при продолжают в течение 22 ч. Спектр ЯМР части продукта показал, что присутствует обычно 20% пропионал дегида, но диен Отсутствует. Если (в. некоторых опытах) .наблюдается 10-20% . непрореагировавшего диеыа ,то добавляют большое количес во альдегида и.нагревание продолжаю 5 ч или до Удаления диенов. Бензол удаляют при пониженном давлении (пр мерно 20 мМрт-.ст;, водоструйный найос) либо, на .вращающемся испарите ле, либо при пропускании через пере Хоиную-колонну с -короткой головкой (температура, в куб-е 40®С) . Продукт представляет собой пахучую жидкость весом 2,07 кг с содержанием бензола примерно 50% (до .20%. бензола в других огштах), В результате анализа с применением газовой хроматографии установлено, что содержание целевого 4 иэомер.а альдегида составляет 53%, содержание примесей 5-изо мера составляет 39%, а содержание ароматических альдегидов 4% (4- и 5-изомеры разделяются при ПМР путем нормального сканирования). Перехсристаллиз аци я Неочищенный альдегид обрабатываю 600 мл этилацатата и 50 г Норита, Раствор фильтруют с отсосом через Целит и осадок на фильтре промывают еще 500 мл этилацетата. К соединенньзм фильтратам добавляют 1,5 л петролейного эфира (т.кип. ЗО-бО С). Кристаллизацию из прозрачного пахучего раствора вызывают охлаждением смесью сухого льда и ацетона до (-50)с и быстрым поцарапаванием стенок сосуда о Смесь оклажл.акт до (-70)С. Через 3 ч кристаллы собирают на воронке Бюхнера (предварительно охлажденной сухим льдом) и промывают 1,5 л петролейиого эфира (предварительно охлажденного до (70)С, причем промывные жидкости собирают отдельно от маточной жидкости . Желтый кристаллический альдегид высушивают в течение 10-15 ч при 0,5 мм рт.ст,, его вес составляет 602 г, он содержит ,86% целевого 4--изомера (518 г, выход 43%) и 12% 5-изомера. ,Продукт сохраняют пр ( -5) С в виде расплава; лучше:, всего его использовать в течение нескольких дней. В результате последующей перекристаллизации получают альдегид со степенью чистоты 99,9%, т. пл.примерно 17с. Твердое вещество можно хранить при (-5)С в течение нескольких месяцев. Сим-оксим 4-(мeтoкcимeтил)-l,4циклoгeкcaдиeн- -кapбoкcaльдeгид . Применяют следующие материалы: 386 г альдегида, полученного по указанной методике 85%-ной чистоты по данным газовой хроматографии (328 г, 2,16 моль); 208 г сульфата гидроксиламина (1,27 моль, 2,54 экв.); 3,3 г (2,54 моль) бикарбоната натрия. Перемешиваемую смесь альдегида 1 л 95%-ного этанола и бикарбоната обрабатывают раствором сульфата гид роксиламина в 1 л воды при нагревании до . Смесь перемешивают при, 50-55°С в течение 2 ч. Этанол выпаривают под вакуумом (водоструйный насос ) . Из кубовой смеси при 30-50°С происходит оссшдение оксима и сульфата натрия в виде белого твердого вещества. Очистка А Для растворения твердых веществ и экстрагирования -оксима добавляют при перемешивании 2 л горячей воды и 1,5 л горячего этилацетата. Opra-i нический слой отделяют, а водный слой экстрагируют 4 раза по 300 мп этилацетата. Соединенные органические экстракты (пахучие и окрашенные) промывают 2л рассола, высушивают нал сульфатом магния, фильтруют и выпаривают под вакуумом. Получают 406 г твержуро вещества коричневого цвета. Проводят две перекристаллизации из этилацетата (2,2 мп/г, охлаждение до промывани.е кристаллов петролейным эфиром при комнатной темпера1руре) и получают 262 г беловатых кристаллов (тонкослойная хроматография на силикагеле в тетрагидрофуране , , 0,42, следа примесей при R.f О иТ 0,14; отсутствует 5-изомер). Остальные 600 г продукта извлекают из маточной жидкости . Соединенные 322 г продукта растворяют в 1 л горячего 95%-ногр этанола , д;обавляют 32 г Норита и смесь фильтруют в горячем виде, промыэая фильтр 300 мл этанола. К фильтрату добавляют 2 л горячей воды и Д)ильтрат медленно охлаждают до комнатной температуры, а затем охлаждают до 0°с в течение 3 ч. Кристаллы собирают,: промывают водой я высушивают в течение 10-15 ч при 0,1 мм. рт.ст. Получают, 307 г продукта (аы |9 6 ход 85%) с т.пл. 94,0-94,5С, гомогенного по данным тонкослойной хроматографии (силикагель; СНСС«-МоОН, 0,55, отсутствует 5-изомер приТ 0,45; бензол-тетрагидрофуран, 95:1, IT 0,43 последвойного элюирования) и газовой хроматографии (чистота более 99,9%), Очистка Б Остаток после удаления этанола сначала промывают 2,0 л воды для удаления большей части неорганики, а затем суспендируют в 5 л воды и растирают при интенсивном перемеиивании со 160 г стеклянных шариков в течение 24 ч. Во время этой обработ ки происходит избирательное растворение примесей 5-изомера и побочных продуктов реакции. Полученное твердое вещество собирают, промывают 2 л воды и высушивают под вакуумом; ств пень чистоты по данным газовой хроматографии составляет 92%, выход 77%. Продукт раствсфяют в 1,5 л 95%ного этанола и раствс при нагревании обрабатывают 40 г Норита и фильт руют через Целит. Целит прс 1ывают 1 л горячего этанола. Соединенный фильтрат разбавляиуг 4,0 л горячей () воды и хранят при комнатной тетйпературе в течение 20 ч. Кристаллическую массу охлаждают на ледяной бане в течение 3 ч и фильтруют. Бе ; 1 изические и вкусркле «ГУ лые кристаллы высушивают отжиманием, промывают ледяной холодной водой (1 л), высушивают отжиманием и окончательно высушивают при 1,0 мм рт.ст. Получают продукт с выходом 68% (степень чистоты выше 99,9%), Используя 5 или 6 дегустаторов, оценивают как интенсивность вкуса, так и его качество для каждого из оксимов формулы Г. В первом из этих опытов оценивалась интенснвнооть вкуса растворов,оксимов, взятых при разных концентрациях, по отношению к 0,25 М (8,55%) раствору сахарозы в качестве стандартной единицы интенсивности вкуса. Таким путем, определяют концентраф1Ю каждого оксима с почти такой же интенсивностью вкуса, как указанная концентрация сахара. Затем, применяя растворы каждого оксима с уровнем интенсивности от примерно 0,4 до 1,5 или 2,0, указанные лица установили качество вкуса в процентах сладкого вкуса, а также других вкусовых свойств, идентифицируемых как горький , другой и т.п. в таблице указаны данные относительно точки плавления, оптической изомерии и раствсн имости различных оксимов, а также данные, полученные из указанный опытов с оценщиками вкуса. твааксимов формулы r-OH;