SU1120003A1 - Способ получени адамантилуксусных кислот - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛУКСУСНЫХ КИСЛОТ с использованием азотной кислоты путем взаимодействи  соединени , содержащего в своей структуре- адамантильмый цикл с 1,1-дихлорэтиленом в сернокислотной среде при 5-15с с последующим вьвделением целевого продукта высаживанием в воду, отличающийс  тем, что, с целью снижени  количества побочных продуктов окислени  и увеличени  выхода адамантштуксусных кислот , исходное адамантансодержащее соединение предварительно подвергают обработке 98-100%-ной азотной кислоg той до их полного растворени  при мольном соотношении исходного продук (Л та и азотной кислоты 1:10-71 и температуре 25-30 С, полученную смесь вьшивают на лед, отдел ют осадок и далее подвергают сернокислотной об-: работке с 1,1-дихлорэтиленом. го 00

Description

Изобретение относитс  к химии органических полиэдранов, конкретно к усовершенствованному способу получени  адамантилуксусных кислот, используемых в синтезах биологически активных веществ, пестицидов, полиме ных материалов с улучшенными эксплуа тационными свойствами, такими как {термостабильность, гидрофобные свойства , термоокислительна  устойчивост механические свойства и другие. Известны синтетические способы по чени  адамантилуксусных кислот из ад мантилметилмагнийгалогенид,ов реакцие с двуокисью углерода по Гринь ру L1 3 гидролизом нитрилов адамантилуксусных кислот С23, окислением соответст вующих адамантансодержащих первичных спиртов хромовым ангидридом L3 , обработкой тетракарбонилом никел  метиладамантилкарбинола при 300 С и под давлением СО J, из галогенили оксиадамантана с 1,1-дихлорзтиле ном в серной кислоте 5. Однако известные способы сложны, многостадийны, базируютс  на труднодоступных исходных соединени х, что ограничивает возможности их применени  в широких масштабах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  способ получе ни  адамантилуксусных кислот при вза имодействии соединений, содержащих в своей структуре адамантильньй цикл с 1,1-дихлорэтиленом в смеси азотной и серной кислот или олеума при -5 . Конечньш продукты вьщел ют высаживанием в воду. Выход адамантил уксусных кислот 54-86% 16. Однако применение кислотной смеси состава: 50%-на  азотна  кислота, 98%-на  серна  кислота и 60%-ный олеум, не только усложн ет технологический процесс, но и требует значи тельных трудовых и временных затрат на ее приготовление. Указанна  кислотна  смесь  вл етс  сильным окисли телем, так как производные азота в кислых средах обладают высоким окислительно-восстановительным потенциалом , а поэтому выходы адамантилуксусных Кислот невысоки и составл5пот в р де случаев около 50%. Обусловлено это протеканием побочных реакций окислени  как исходных, так и конецных продуктов. Известно, например, что при действии на 1-адамантилуксус нуго кислоту указанной вьше кислотt 3 11°С получлетс  проной смеси при - оксигтроиз одное кисдукт окислени  лоты с выходом до 40-45,2% 7J. В аналогичных услови х 1-адлмлнтанкарбонова  кислота превращаетс  в оксипроизводное с выходом пор дка 40%. Образовавшиес  оксипроизподные кислот содержат ОН-группу при узловом (третичном) атоме, углерода, способны на дальнейшие химические превращени  в кислой среде, снижают выход и загр зн ют целевые продукты реакций. I Применение в известном способе в качестве исходного сырь  труднодоступных галогенпроизводньгх адамантана , естественно, ограничивает возможности его использовани  в крупных масштабах, Целью изобретени   вл етс  снижение количества побочных продуктов окислени  и увеличение выхода адамантилуксусных кислот. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  адамантилуксусиых кислот путем предварительной обработки исходных адамантансодержащих соединений 98-100%-ной азотной кислотой до их полного растворени  при 25-30 С и мольном соотношении исходного сырь  и азотной кислоты 1:10-71 с последующим выливанием реакционной массы на лед, отделением образовавшегос  осадка, который затем подвергают взаимодействию с 1,1-дихлорэтиленом в среде серной кислоты при 5-15 С и вьделением целевого продукта высаживанием в воду. Отличительными признаками предлагаемого способа  вл етс  использование предварительной обработки адамантансодержащих соединений 98-100%-ной азотной кислотой до полного растворени  при 25-30с и мольном соотношении исходного соединени  и азотной кислоты 1:10-71 (т.е. до полного растворени ), с последук цим выливанием полученной реакционной массЬг на лед, отделением образовавшегос  осадка, который затем подвергают сернокислотной обработке с 1,1-дихлорэ тиле ном, Таким образом значительно сокращают побочные реакции окислени . Однако, хот  известно, что нитроэфиры р да адамантана с успехом используютс  в органическом синтезе взамен труднодоступных окси- и галогенпроизводных адамантана, например. в реакци х адамантилировани  ароматических соедине ий 8 дл  синтеза антивирусного препарата мидантана С91 на основе реакции Риттера, но в реакци х адамантана и его производных с олефинами различного стро {и  и циклоалкенами в кислой среде процесс протекает с образованием соответствующих адамантилалканолов, алкениладамантанов, циклоалкил- и циклоалкениладамантанов, но не карбоновых кислот р да адамантана изобретении впервые обнаружено, что адамантилнитраты, такие как нитрат 1-оксиадамантана, нитрат 3-окси-1-адамантанкарбоновой кислоты, нитрат. З-окси-1-адамантилуксусной кислоты и динитрат 1,3-диоксиадамантана , взаимодействуют с 1,1-дихлорэтиленом в концентрированной серной |кислоте, образу  с высокими выходами (90-95%) соответствующие адамантилуксусные кислоты. Строение синтезированных кислот установлено путем идентификации с известными образцами кислот аналитическими и спектральным методами. Предлагаемый способ получени  ада мантилуксусных кислот универсален, так как позвол ет использовать все адамантансодержащие соединени , способные давать нитроэфиры при обработ ке их азотной кислотой. Этим способо успешно получаетс  1,3-адамантандиук сусна кислота как из самого адамантана . так и из нитрата 3-окси- -адамантилуксусной кислоты. В примерах 1-4 процесс -провод т в колбе-реакторе, снабженном мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой. Пример 1. Получение 1-адамантилуксусной кислоты. К 45 мл 98-100%-ной (67,5 г) азот ной кислоты прибавл ют 13,6 г адамантана (мольное соотношение 10:1) с такой скоростью, чтобы температура реакционной не превышала 2530 С. После растворени  адамантата. смесь выливают в лед., Осадок отдел ют , сушат на возудхе и при 5-15 С раствор ют в 100 мл (184 г) 98%-ной концентрированной серной кислоты. К полученному раствору при той же температуре в течение 1 ч прикапывают 50 мл, (62,5 г) 151-дихлорэтилена, Реакционную массу перемешивают 0,5 ч и выпивaюf в лед ную воду. Выпавшую кислоту отфильтровьшают, промьтают водой и слпиат. Выход, очищенной кислоты 17,6 г (90,97„). Т;пл. 135-13бС (из гексана). Найдено,.%: С 73,83, Н 9,69. Вычислено, %: С 74,18, Н 9,33. Пример 2. Получение 1,3-адамантилуксусной кислоты. К 300 мл 98-100%-ной (450 г) азотной кислоты прибавл ют 35 г 1-адамантилуксусной кислоты (мольное соотношение 40:1) с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превьш1ала 25-30°С. После растворени  1-адамантилуксусной кислоты смесь выливают в лёд,. Осадок отдел ют, сушат на воздухе и при 5-15С раствор ют в 140 мл (257 г) 98%-ной концетрированной серной кислоты, а затем прикапывают 80 мл (100 г) 1,1-дихлорэтилена . Реакционную массу перемешивают 0,5 ч и выливают в лед ную воду. Образовавшийс  осадок отфильтровьгоают , промывают водой и сушат. Выход очищенной кислоты 43,5 г (94,6%). Т.пл. 235-236 С (из ацетона). Найдено, I: С 66,86, Н 7,79. ЛсР4 Вьртислено, %: С 66,64, Н 7,99. Пример 3. Получение 1,3-адамантилдиуксусной кислоты. К 275 мл 98-100%-ной (412,5 г) азотной кислоты прибавл ют 13,6- г адамантана (мольное соотношение 65:1) при 1015°С . Реакционную смесь перемешивают 3 ч и выливают в лед. Осадок отдел ют , сушат на воздухе и при 5-15°С раствор ют в 1600 мл (2944 г)98%-ной концентрированной серной кислоты, а затем прикапывают 200 мл (250 г) 1,1-дихлорэтилена. Реакционную массу перемешивают 1 ч и выливают в лед ную воду. Выпавшую в осадок кислоту отфильтровывают , промьгеают водой и сушат . Выход очищенной кислоты 22,7 г (90,4%). Т.пл. 235-236 С (из ацетона). Найдено, %: С 66,36, Н 8,13 SA,P4 Вычислено, %: С 66,64, Н 7,99. П р и м е р 4. Получение 3-карбок си-1-адамантилуксус ной кисло ты. К 300 мл 98-100%-ной (450 г) азотной кислоты прибавл ют 18 г 1-адамантилкарбоновой кислоть (мольное соотношение 71:1) с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 25-30°С. Смесь перемешивают в течение 5 ч и выпивают в лед. Выпавший осадок отфильтроньгеают, сушат на воздухе и при раствор ют в 200 мл (368 г) 98%-ной концентрированной серной кислоты, а затем прикапавают 60 мл (75 г) 1,1-дихлорэтилена . Реакционную массу перемешивают 1 ч и выпивают в лед ную воду. Выпавшую в осадок кислоту отфильтровьшают , промывают водой и сушат . Выход очищенной кислоты 21,2 г

(93,2%). T.iin. 230-232 0 (разб, уксусна  кислота).

Найдено, %: С 64,71, Н 7,38

э,

Вычислено, %: С 65.52, Н 7,61.

В таблице приведены сравнительные данные по количеству побочных продуктов , образующихс  при синтезах адамантилуксусных кислот.

1-Адамантилуксусна 

кислота

1,3-Адамантилдиуксусна  кислота

(из адамантана)

1,3-Адамантилдиуксусна  кислота

(из 1-анадмантилуксусной кислоты)

3-Карбокси-1-адамануксусна  кислота

Как видно из таблицы, количество побочных продуктов ниже более, чем два раза по предлагаемому способу, .чем по известному.

Таким образом, использование предлагаемого способа получени  адаманти уксусных кислот обеспечивает по сравнению с известными возможность получени  .различных адамантилуксусных кислот с более высокими выходами без усложнени  технологии их производст9 .1

9,6

5.4

6,8

ва, что особенно важно при существу1С8цем объеме производства адамантана, а также возможность параллельного использовани  промежуточных нитроэфиров р да адамантана (адамантилнитратов ) дл  синтеза других адамантансодержащих соединений, в том числе промежуточных продуктов дл  получени  таких антивирусных препаратов как мидантан и ремантадин, курароподобного средства диадоний.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛУКСУСНЫХ КИСЛОТ с использованием азотной кислоты путем взаимодействия соединения, содержащего в своей структуре' адамантильный цикл_? с 1,1-дихлорэтиленом в сернокислотной среде при 5-15°С с последующим вьщелением целевого продукта высаживанием в воду, отличающийся тем, что, с целью снижения количества побочных продуктов окисления и увеличения выхода адамантилуксусных кислот, исходное адамантансодержащее соединение предварительно подвергают обработке 98-100%-ной азотной кисло- _ той до их полного растворения при $ мольном соотношении исходного продукта и азотной кислоты 1:10-71 и температуре 25-30°С, полученную смесь выпивают на лед, отделяют осадок и далее подвергают сернокислотной об-: работке с 1,1-дихлорэтиленом.

   1 1