Способ получения фитона - RU2305091C2
Код документа: RU2305091C2
Описание
Настоящее изобретение относится к способу получения промежуточных соединений, используемых при получении фитона и/или витамина Е.
В течение длительного периода времени витамин Е синтезируют с использованием многих различных химических способов. Обычно этот витамин получают из промежуточного соединения, известного как фитон, который имеет следующую химическую структуру:
ФИТОН
В Европейском патенте 0544588 раскрыт способ получения витамина Е посредством конденсации производного полиненасыщенного аллилового спирта. В патенте США №3867408 описано получение новых кеталевых соединений, которые могут быть использованы при получении фитона, который, в свою очередь, является промежуточным соединением при получении витамина Е.
Заявители в настоящее время синтезировали новое соединение, которое может быть использовано в качестве промежуточного соединения в синтезе фитона и при желании в синтезе витамина Е.
Соответственно, в настоящем изобретении разработан способ получения соединения формулы (I)
который включает взаимодействие соединения формулы (II)
с соединением формулы (III)
в присутствии катализатора и полярного растворителя.
Соединение (I) является новым соединением и представляет собой другой аспект настоящего изобретения.
Способ получения соединения (I) осуществляют в присутствии полярного растворителя. Подходящие растворители включают апротонные полярные растворители, такие как диметилацетамид, диметилформамид, N-метилпирролидон и диметилсульфоксид. Предпочтительным растворителем является диметилацетамид. Растворитель может присутствовать в концентрации от 0,01 до 5 моль/л, предпочтительно от 0,1 до 1 моль/л.
В растворитель может быть добавлена вода, хотя это не является существенным. При добавлении в растворитель воды ее подходящая концентрация составляет от 10 до 50% в объемных долях.
Способ осуществляют в присутствии катализатора. Подходящие катализаторы включают катионные комплексы двухвалентного рутения. Предпочтительным катализатором является гексафторофосфат трис-ацетонитрилциклопентадиенилрутения.
Предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения заключается в добавлении реагентов в раствор катализатора. Такой способ является предпочтительным с целью предотвращения разложения реагентов.
Кроме того, этот способ может быть осуществлен в присутствии второго растворителя, который не смешивается с полярным растворителем. Растворители, соответствующие этому условию, включают неполярные растворители. Подходящие неполярные растворители включают ароматические углеводороды, такие как толуол, бензол и ксилол; и алифатические углеводороды, такие как пентан, гептан, гексан и октан; и однофазные смеси углеводородного растворителя и простого эфира. Второй растворитель может присутствовать в объемном соотношении от 0,01 до 10, предпочтительно, от 0,5 до 2, в расчете на полярную фазу катализатора.
Способ может быть осуществлен при температуре от 20 до 100°С, предпочтительно, от 20 до 60°С и при атмосферном или повышенном давлении. Предпочтительно, процесс осуществляют при атмосферном давлении.
Предпочтительно, соединение (III) медленно добавляют в реакционную смесь, для того чтобы избежать образования побочных продуктов реакции.
Соединения формулы (I), полученные по способу согласно настоящему изобретению, особенно подходят для использования в качестве исходного материала при синтезе фитона. Таким образом, согласно другому аспекту настоящего изобретения разработан способ получения фитона, который включает в себя (а) первую стадию гидролиза следующего соединения (I)
с целью получения продукта гидролиза; и (b) вторую стадию гидрирования указанного продукта гидролиза.
Первую стадию этого способа, а именно стадию гидролиза, целесообразно проводить с использованием кислотного катализатора, такого как сульфоновая кислота, серная кислота или хлористый водород. Катализатор может присутствовать в количестве от 0,001 до 0,5 молярного эквивалента, предпочтительно, между 0,05 и 0,1 молярного эквивалента, в расчете на соединение формулы (I).
Кроме того, гидролиз целесообразно осуществлять в присутствии органического растворителя, такого как толуол или простой эфир, например диэтиловый эфир или тетрагидрофуран. Температура реакции может находиться между -50 и +150°С, предпочтительно между 20 и 100°С.
Затем продукт стадии гидролиза гидрируют. Гидрирование целесообразно осуществлять в присутствии газообразного водорода и в присутствии металла или соли металла. Подходящие металлы и соли металлов включают никель Ренея (сплав никеля и алюминия), необязательно в присутствии железа, марганца, кобальта, меди, цинка или хрома; цинк в присутствии уксусной кислоты; хлорид олова (II); и соли молибдена (III). Кроме того, эта реакция может быть осуществлена в присутствии палладия или платины, которые могут быть нанесены на подходящий инертный носитель, такой как древесный уголь. Гидрирование предпочтительно осуществлять в присутствии палладия на инертном носителе, таком как древесный уголь. Обычно количество используемого металла или соли металла составляет от 0,01 до 3 молярных эквивалентов, предпочтительно, от 0,05 до 2 молярных эквивалентов.
Обычно стадию гидрирования проводят в растворителе, который может быть выбран из спиртов, таких как метанол или этанол; линейные или циклические простые эфиры, например, тетрагидрофуран; и ароматические углеводороды. Предпочтительным растворителем является простой эфир, особенно тетрагидрофуран.
Обычно температура на стадии гидрирования составляет от 20°С до 150°С, предпочтительно от 20°С до 90°С, а давление газа составляет от 1 до 50 бар (0,1-5 МПа), обычно предпочтительно используют давление от 5 до 10 бар (0,5-1,0 МПа).
Процессы гидролиза и гидрирования могут быть осуществлены как две отдельные стадии или объединены в виде одной стадии в реакционной системе.
Целесообразно, способ получения фитона осуществлять в течение периода времени от 30 минут до 24 часов, предпочтительно, от 30 минут до 6 часов при указанных выше условиях реакции, для того чтобы обеспечить полное превращение реагирующих соединений.
Витамин Е может быть синтезирован из фитона, который получают по способу настоящего изобретения.
Далее настоящее изобретение иллюстрируется со ссылкой на следующие ниже примеры.
Пример 1. Получение соединения (I)
В атмосфере аргона растворяют катализатор (22 мг) в смеси 750 микролитров диметилацетамида и 250 микролитров воды (так называемый раствор дополнительной полярной фазы). Образовавшийся раствор нагревают при температуре 60°С. Затем медленно добавляют раствор 1 мл гептана (содержит 63 мг соединения (II) и 77 мг соединения (III) в течение 90 минут. Раствор перемешивают еще в течение 3 часов при 60°С и охлаждают до 20°С. Гептановую фазу отделяют от полярной фазы и добавляют 1 мл чистого гептана к полярной фазе. Образовавшуюся смесь перемешивают в течение 15 минут при 20°С и гептановую фазу отделяют. Эту операцию повторяют 4 раза, затем объединяют четыре гептановые фазы; гептан отгоняют и оставшийся маслянистый осадок очищают с использованием хроматографии на силикагеле (элюент: смесь пентан/диэтиловый эфир = 2/1, по объему). Получают чистое соединение (I) в виде желтого масла, с выходом 84 мг (60%).
Пример 2. Получение фитона
Из соединения, полученного в примере 1, синтезируют фитон в две стадии с использованием следующих количеств реагентов:
Соединение (I), толуол и моногидрат ПТСК помещают в круглодонную колбу емкостью 25 мл и выдерживают в течение 3 часов при слабом кипении толуола (с обратным холодильником) для осуществления реакции. Затем добавляют 10 мл насыщенного водного раствора карбоната натрия и образовавшийся продукт экстрагируют 3 раза простым эфиром. После отгонки простого эфира получают остаток, который сразу помещают в стеклянную ампулу, содержащую палладиевую чернь и этанол в атмосфере аргона. Ампулу помещают в автоклав из нержавеющей стали. Автоклав герметично закрывают и продувают водородом. Давление водорода поддерживают равным 5±0,2 бар (0,5±0,02 МПа) при перемешивании содержимого автоклава. Процесс гидрирования продолжается в течение 6 часов при температуре окружающей среды. Затем автоклав дегазируют и выливают его содержимое в небольшую колонку, содержащую фильтрующий агент - целит. Колонку промывают этанолом и фильтрат концентрируют. Получают 0,587 г фитона; выход продукта, имеющего чистоту 95%, составляет 89%.
Пример 3. Получение фитона
Фитон ситезируют в одну стадию из соединения, полученного в примере 1, с использованием следующих количеств реагентов:
Процесс проводят в стеклянной колбе емкостью 5 мл, которая помещена в автоклав из нержавеющей стали, при давлении водорода 5 бар (0,5 Мпа), в течение 1,5 часов при температуре 65°С (внешний обогрев автоклава). Автоклав дегазируют, продувают аргоном и затем открывают. После фильтрации и обработки простым эфиром и водой проводят анализ сырого образца. Выход фитона превышает 95%.
Реферат
Изобретение относится к способу получения соединения формулы (I),
включающему взаимодействие соединения формулы (II) с соединением формулы (III)
в присутствии катализатора, выбранного из катионных комплексов двухвалентного рутения, и полярного органического растворителя. Изобретение также относится к новому соединению формулы (I), которое используют при получении фитона и витамина Е, а также к способу получения фитона. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 табл.
Формула
