Синтезы органических препаратов, Сборник 10 - Шейн Д.
Скачать (прямая ссылка):
Получение
А. Триэтиловый эфир 2-метил-1,1,3-пропантрикарбоноеой кислоты (не выделяется). Литровую трехгорлую колбу снабжают механической мешалкой, обратным холодильником, киго-рый защищен хлоркальциевой трубкой, и капельной воронкой емкостью 250 мл. Все части прибора должны быть тщательно высушены. В колбу помещают 300 мл абсолютного этилового спирта (примечание 1), а затем быстро прибавляют 14,1 г (0,61 г-атома) чистого металлического натрия, нарезанного на такие куски, которые могут легко пройти через горло колбы. Горло колбы немедленно закрывают и смесь перемешивают до полного растворения натрия; охлаждающую баню отставляют, а если к концу реакции течение ее замедлится, применяют нагревание.
После того как весь натрий растворится, через делительную воронку прибавляют смесь 115 г (0,72 моля) диэтилового эфира
8
Синтезы органических препаратов
малоновой кислоты (примечание 2) и 60 г (0,60 моля) метилового эфира кротоновой кислоты (примечание 2). Эту смесь прибавляют с максимальной скоростью, следя лишь за тем, чтобы можно было регулировать экзотермическую реакцию. После того как экзотермическая реакция несколько успокоится, смесь нагревают с обратным холодильником при перемешивании еще 1 час. Для нагревания рекомендуется воспользоваться масляной баней. К концу нагревания обратный холодильник меняют на нисходящий и температуру масляной бани повышают так, чтобы довольно быстро при перемешивании отгонялся спирт. Перегонку продолжают до тех пор, пока не отгонится большая часть спирта; остаток представляет собой натриевое производное триэтилового эфира 2-метил-1,1,3-пропантрикарбоновой кислоты (примечание 3). Если для получения свободного эфира прибавить воду, то выделяется значительное количество тепла и приходится применять соответствующее охлаждение, чтобы предотвратить частичный гидролиз сложного эфира выделившейся щелочью. В настоящем синтезе не представляется целесообразным выделять эфир, и в дальнейшем процесс ведется так, как это описано ниже.
Б. Ангидрид ?-метилглутаровой кислоты. Упомянутый выше остаток охлаждают в бане со льдом и прибавляют к нему 200 мл воды, а затем 450 мл концентрированной соляной кислоты. Полученную в результате смесь в течение 8 час. нагревают с обратным холодильником при перемешивании (примечание 4). Вновь устанавливают нисходящий холодильник, температуру бани повышают и при непрерывном перемешивании отгоняют воду и спирт. Под конец баню нагревают до 180—190°, пока не прекратится выделение газа (обычно на это требуется около 1 часа).
Мешалку вынимают, к остатку прибавляют 125 мл технического уксусного ангидрида и после тщательного перемешивания смесь нагревают на паровой бане еще 1 час. Холодильник, защищенный хлоркальциевой трубкой, оставляют, а остальные горла колбы закрывают пробками. Для удаления соли к концу периода нагревания охлажденную реакционную смесь филм> руют с отсасыванием в колбу Клайзена емкостью 250 мл, пользуясь слоем вспомогательной фильтрующей массы. Колбу и фильтр промывают несколькими миллилитрами уксусной кислоты.
Фильтрат и промывную жидкость соединяют и перегоняют при пониженном давлении (водоструйный насос) до тех пор, пока не отгонится уксусная кислота и уксусный ангидрид. Затем колбу присоединяют к масляному насосу и перегонку продолжают. При 118—122°/3,5 мм собирают ангидрид ?-метилглу-таровой кислоты. Выход полутвердого ангидрида (примечание 5) составляет 46—58 г (60—76% теоретич.) (примечание 6).
Ангидрид $-метилглутаровой кислоты
Примечания
1. Часто вполне пригоден продажный абсолютный этиловый спирт из только что открытой склянки. Спирт можно также абсолютировать путем обработки металлическим натрием 2, эти-латом натрия и диэтиловым эфиром фталевой кислоты 3, мети-латом магния4 или грег-бутилатом алюминия5.
2. Ввиду того что продажный диэтиловый эфир малоновой кислоты может содержать небольшие примеси воды и кислоты, до применения его следует перегнать при пониженном давлении из колбы Клайзена. Применяемый препарат следует собирать в пределах 2—3°. Температура кипения малонового эфира 98720 мм.
Продажный метиловый эфир кротоновой кислоты содержит значительное количество примесей и его следует перегнать при атмосферном давлении с обыкновенным елочным дефлегматором или на колонке высотой 40—60 см с насадкой. Применяемую фракцию собирают в пределах 2—3°, обычно из продажного препарата получают 70—85% вещества, кипящего в таких пределах. Т. кип. 117—118°.
3. Вследствие реакции переэтерификации полученный эфир представляет собой главным образом триэтиловый эфир.
4. Иногда смесь становится гомогенной через 3—5 час, и тогда нагревание можно прекратить. Иногда даже через 8 час. часть препарата остается маслянистой, однако в этом случае дальнейшее нагревание не приносит никакой пользы.
5. Температура плавления чистого ангидрида ?-метилглута-ровой кислоты равна 46°6. Полученный по данной методике ангидрид ?-метилглутаровой кислоты при 25° бывает различным по своему внешнему виду, а именно представляет собой полностью кристаллическую массу или же смесь примерно Уз твердого вещества и 2/з жидкости. Однако автор синтеза нашел, что препарат независимо от состояния, в котором он находится, может быть превращен с 80—85%-ным выходом в монометиловый эфир ?-метилглутаровой кислоты. Дальнейшая очистка затруднительна, однако препарат, полученный указанным способом, достаточно чист для большинства целей.
