Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-(5-МЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНА-5-ИЛ)ЭТАНОЛА

Изобретение относится к органической химии, конкретно к получению 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанола, который может применяться при получении биоактивных препаратов

1-(5-Метил-1,3-диоксана-5-ил)этанол, его изомер (5-этил-5-оксиметил-1,3-диоксан - получаемый ацетализацией в присутствии серной кислоты) и аналоги (простые и сложные эфиры, амины, амиды, карбаматы и др.) могут применяться в качестве гербицидов однодольных и двудольных культур (Е.А. Яковенко, Раскильдина Г.З., Злотский С.С. Синтез, гербицидная и антиокислительная активность ряда гетеро- и карбоциклических производных монохлоруксусной кислоты // Журн. приклад, хим., 2020; 93(5): 705), при синтезе соединений, проявляющих цитотоксические свойства (Раскильдина Г.З., Кузьмина У.Ш., Борисова Ю.Г., Вахитова Ю.В., Злотский С.С. Биологическая активность некоторых гетероциклических соединений на основе ацеталей полиолов и их производных // Хим. Фарм. Журн. 2020; 54(9): 27-31; Raskil'dina G.Z., Kuzmina U.Sh., Dzhumaev Sh.Sh., Borisova Yu. G., Ishmetova D.V., Vakhitova Yu. V., Zlotskii S.S. Synthesis and cytotoxic properties of some cyclic acetals of diols and their dichlorocyclopropyl derivatives. Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya. 2021; 3:1-4), а так могут проявлять другую различную биологическую активность (Sakhabutdinova G.N., G.Z., Meshcheryakova S.A., Shumadalova A.V., Bortsova Yu. L., Kuzmina U.Sh., Zlotsky S.S., Sultanova R.M. Antioxidant and cytotoxic activity of a series of O- and S-containing macrocycles. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2020; 63(3):82-88; G.Z., Sakhabutdinova G.N., Purygin P.P., Bondareva N.A., Borisova Yu. G., Zlotsky S.S. Anticoagulant and antiaggregatory activities of a series of substituted 1,3-dioxacycloalkanes and O-, S-containing macrocycles. Бутлеровские сообщения. 2021;65(l):53-58. ROI: jbc-01/21-65-1-53). Недостатками получения аналогов является использование концетрированных кислот, высокая температура и длительность проведения реакционного процесса.

Известен способ, принятый нами за прототип, получения 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанола (Lesnikova Е.Т., Zlotskii S.S., Rakhmankulov D.L. Synthesis of 5-alkenyl-1,3-dioxanes. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1991; 27(1): 30-32. doi: 10.1007/bf00633211). 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанол с выходом 85% получали восстановлением 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)отанона алюмогидридом лития в атмосфере аргона при 0°С в течение 1 часа.

Недостатками прототипа являются продолжительность реакции, относительно высокая стоимость алюмогидрида лития и невысокий выход продуктов.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанола с достижением следующего технического результата - уменьшение времени реакции и увеличение выхода целевого продукта при повышении его качества.

Указанная задача решается тем, что реакцию гидрирования 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанона проводят в присутствии катализатора Pd/C при температуре 150°С в течение 0.5 часов.

Реакцию гидрирования 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанона проводят при следующем соотношении, мас. %: 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанон 93: водород 7.

Способ осуществляется следующим образом.

В проточный реактор, объемом 15 см загружают активированный катализатор Pd/C. Далее со скоростью 0.6 мл/мин подают 15 мл смеси кетона (0.04 моль, 6.75 г или 7.5 мл) в бензоле (0.08 моль, 6.5 г или 7.5 мл), водород со скоростью 0.2 л/мин и устанавливают давление на уровне 7 кг/см. Мольное соотношение кетон : водород = 1:6. Полученный катализат фильтруют, удаляют бензол, получая около 5.6 г 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанола (выход 95%).

Исходные реагенты должны соответствовать следующим требованиям:

- Водород техн. марки А (содержание не менее 99.99%) - ГОСТ 3022-80.

- Бензол х.ч. - ГОСТ 5955-75;

- Катализатор палладий (5%) на угле - ТУ 2172-055-46693103-2010

Выход 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанола - 95%. Т.кип.=112°С (3 мм рт.ст.). Бесцветная жидкость. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д.): 0.95 с (3Н, СН₃), 1.15 т (3Н, СН₃, J=10.3), 3.68 дд (4Н, 2 СН₂, J=9.4), 3.98 д (1H, 1 СН, J=6.4), 4.55 д (1Н, СН₆, J=6.1), 4.68 д (1Н, СН₆, J=6.0). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ, м.д.): 15.04 (2 СН₃), 19.20 (2 СН₃), 42.02 (С), 67.09 (СН₂), 69.31 (СН₂), 71.35 (СН), 98.44 (СН₂).

Из приведенного примера видно, что предлагаемый способ позволяет достигнуть выхода 1-(5-метил-1,3-диоксана-5-ил)этанола = 95%, что обеспечит его широкое использование при производстве биоактивных препаратов.