Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-ФЕНИЛПИРРОЛИДОНА

Изобретение относится к химии циклических амидов алифатических аминокислот, а именно к способу получения 3-фенилпирролидона (ФП), который может быть использован в синтезе лекарственных препаратов, в частности при синтезе пирроксана.

Известен способ получения 3-фенилпирролидона нагреванием аммонийной соли 4-амино-3-фенилмасляной кислоты до 210°С, при которой происходит образование целевого продукта (1). К недостаткам способа следует отнести высокую температуру процесса, которую невозможно достичь с помощью пара на обычном оборудовании. Создание специальной установки с электронагревателем экономически не выгодно. Кроме того, для очистки целевого продукта необходимо использовать вакуумную перегонку. Данный способ не может быть реализован в условиях стандартного химического производства.

Известен способ получения ФП восстановлением этилового эфира β-циано-β-фенилпропионовой кислоты (2). Основным недостатком данного способа является опасность проведения процесса, обусловленная тем, что процесс восстановления проводят в специальном оборудовании при давлении 100 атм и 100°С.

В (3) описан способ получения 3-фенилпирролидона гидрированием соответствующих эфиров нитрокислот. Для реализации способа необходимо использовать дорогостоящие катализаторы из драгметаллов или пожароопасный никель ренея. Кроме того, синтез нитроэфиров достаточно сложен.

В качестве прототипа выбран способ циклизации 4-амино-3-фенилмасляной кислоты путем ее сплавления при температуре 190-200°С (4).

Основным недостатком способа, выбранного в качестве прототипа, является то, что проведение процесса при высокой температуре не позволяет использовать обычную химическую аппаратуру. Данный способ не может быть использован в рамках широкого химического производства.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании технологичного безопасного способа получения 3-фенилпирролидона с высоким выходом с использованием стандартного химического оборудования.

Предложен способ получения 3-фенилпирролидона путем термической циклизации 4-амино-3-фенилмасляной кислоты, в котором процесс циклизации проводят в присутствии каталитического количества хлористого цинка и 3-фенилпирролидона при температуре 100-140°С.

Проведение процесса без катализатора приводит к резкому увеличению времени проведения процесса циклизации и требует применения высоких температур. В качестве катализатора процесса циклизации использование именно хлористого цинка позволяет получить ФП высокого качества с высоким выходом. Применение других катализаторов, таких как AlCl₃, Zn(OH)₂, не обеспечивает прохождение процесса циклизации до конца. Использование только катализатора - хлористого цинка без добавления в реакционную массу 3-фенилпирролидона требует применения более высоких температур для проведения циклизации, что усложняет процесс получения целевого продукта. Проведение циклизации 4-амино-3-фенилмасляной кислоты в присутствии именно хлористого цинка и 3-фенилпирролидона позволяет получить 3-фенилпирролидон с количественным выходом и высокого качества в обычном химическом оборудовании с высоким удельным съемом с аппарата(~0,4 кг/л), значительно увеличивая производительность всего процесса получения целевого продукта. Структура полученного целевого продукта - 3-фенилпирролидона подтверждена ВЭЖХ, Т_пл..

Пример 1. В реактор загружают 10 кг (0,06 моль) 3-фенилпирролидона, 1 кг (0,0072 моль) хлористого цинка и 120 кг (0.67 моль) 4-амино-3-фенилмасляной кислоты. Полученную массу нагревают при 100°С 2-3 часа. Затем охлаждают, приливают 100-200 л воды. Осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Получают 113 кг 3-фенилпирролидона (выход - 95%) с Т_пл. 70-73°С (безв.), пригодного для использования без очистки на следующей стадии получения пирроксана.

Пример 2. Аналогично примеру 1. Количество хлористого цинка составляет 5 кг (0.036 моль). Процесс циклизации ведут при температуре 140°С. Получают 116 кг 3-фенилпирролидона (выход - 98%) с Т_пл. 70-73°С (безв.).

Источники информации

1. Журнал органической химии. Т.3. №1. 1965. - С.85.

2. J. Heterocycl. V.13. 1976. Р.1053.

3. Bull. Soc. chim. France 1962. s.598.

4. Ber B. 35. 1902. s.2998.