Спосіб одержання n-(1-метоксипроп-2-іл)-2,4-диметил-3амінотіофену, 2,4-диметил-2,3-дигідротіофен-3-он як проміжний продукт та його похідні як вихідні продукти

Изобретение относится к новому способу получения N-(1-метоксипроп-2-ил)- 2,4-диметил-3-аминотиофена (1), который используется в качестве промежуточного продукта в синтезе гербицидов, а также к новым промежуточным для его получения, конкретно к 2,4-диметил-2,4-дигидротиофен-3-ону (II) и его производным формулы III: CH3 O OR S CH3 , где R – водород, С1–С6-алкил или С2–С4-алканоил. Известен один способ получения соединения I взаимодействием N-(1-метоксипроп-2-ил)-2,4-диметилтетрагидротиен-3- или денимина с тионилхлоридом в толуоле при 10–20оС. Однако указанный способ является экологически опасным для окружающей среды, так как в нем используют тионилхлорид. Целью изобретения является защита окружающей среды путем разработки нового способа получения I на основе новых соединений II и III. Это достигается новым описываемым способом получения соединения I, который заключается в том, что 2,4-диметил-2,3-дигидротиофен-3-он (II), полученный обработкой тиофенона формулы III: алканкарбоновой кислотой в присутствии амина, такого, как триэтиламин или 1-метокси-2-пропиламин, когда R – C1– C6-алкил, обработкой гидроксидом натрия, с последующим, в случае необходимости, переведением полученной натриевой соли 2,4-диметил-4-гидрокситиофена в свободную кето/енольную форму, подвергают взаимодействию с 1-метокси-2-пропиламином при температуре выше 100оС в автоклаве. Изобретение иллюстрируется следующими примерами, в которых температуры приведены в градусах Цельсия. Пример 1. 2,4-Диметил-2,3-дигидротиофен-3-он и 2,4-диметил-3-гидрокситиофен. а) 2,4-диметил-2-гидрокситетрагидротиофен-3-он. В раствор 224 мг (0,20 ммолей) 4-метил-4-пентен-2,3-диона и 202 мг (0,20 ммолей) триэтиламина в 5 мл н-гексана и 3 мл 1,2-дихлорэтана вводят в течение 1 ч при температуре внутри раствора от 0 до 5оС, 70 мг газообразного H2S. Через час уже не представляется возможным определить исходный продукт (дион) с помощью газовой хроматографии. Прозрачный раствор, содержащий 2,4-диметил-2-гидрокси-тетрагидротиофен-3-он, можно без выделения гидроксикетона обрабатывать по способу стадии в), описанному далее. Полученный гидроксикетон можно также выделить следующим образом: реакционный раствор элюируют на силикагеле смесью толуол/этилацетат 9:1, растворитель выпаривают, а остаток отгоняют в трубчатой печи. Названный гидроксикетон примера 1а перегоняется при 55оС и давлении 0,01 Тор (светло-желтое масло), по данным ЯМР он образует смесь цис-транс изомера в соотношении 1:1. в) Целевое соединение примера 1. К реакционному раствору примера 1а) добавляют 0,2 мл уксусной кислоты, и полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при 80оС. Полученную смесь концентрируют в вакууме, а остаток распределяют между 5 мл гексана и 5 мл 1 н гидроокиси натрия. Органическую фазу выделяют и удаляют. К водной фазе добавляют 5 мл гексана и 3 мл насыщенного раствора аммонийхлорида. Фазы разделяют и водную фазу экстрагируют еще раз 5 мл гексана. Объединенные органические фазы концентрируют в вакууме. Оставшееся целевое соединение состоит по данным ЯМР из таутомерной смеси: 60% кето-соединения и 40% енольного соединения. Пример 2. 2,4-Диметил-2,3-дигидротиофен-3-он и 2,4-диметил-3-гидрокситиофен. а) 2,4-диметил-2-метокси-тетрагидротиофен-3-он. К раствору 411 г (3,16 моля) 2,4-диметилтетрагидротиофен-3-она в 3000 мл метанола добавляют по каплям при температуре реакционной смеси 63–65оС за один час 256,4 г (2,70 молей) 35,8% перекиси водорода. Реакция экзотермична, время от времени необходимо удалять нагревательную баню. После завершения добавления реакционную смесь перемешивают еще 2 ч при температуре 63–65оС. По данным газовой хроматографии реакционная смесь содержит, кроме некоторого количества 2,4диметил-2-гидрокситетрагидротиофен-3-она, главным образом, 2,4-диметил-2-метокситетрагидротиофен3-он. в) 2,4-диметил-2,3-дигидротиофен-3-он и 2,4-диметил-3-гидрокситиофен. Реакционную смесь примера 2а охлаждают до 60оС, а затем добавляют 240 мл водного раствора 30% (2,43 моля) гидроокиси натрия. После перемешивания в течение 15 минут при 60оС реакционная смесь становится фиолетовой. По данным газовой хроматографии она более не содержит 2,4-диметил-2метокситетрагидротиофен-3-она. Затем реакционную смесь концентрируют в вакууме. Остаток разбавляют 1500 мл воды и нефенольные соединения удаляют, экстрагируют циклогексаном (3х300 мл). К водной фазе добавляют 300 мл циклогексана и при температуре реакционной смеси 20–25оС устанавливают рН–9,0, прикапывая 205 мл (1,97 моля) концентрированной соляной кислоты. Фазы разделяют и водную фазу экстрагируют снова циклогексаном (4х300 мл). Объединенные органические фазы концентрируют в вакууме, а остаток отгоняют при пониженном атмосферном давлении: основная фракция отгоняется при 53–60о и 0,02 Тор. в виде светложелтого масла, состоящего по данным ЯМР из а таутомерной смеси целевого соединения в виде примерно 60% кетосоединения и 40% енольного соединения. Пример 3. 2,4-Диметил-2,3-дигидротиофен-3-он и 2,4-диметил-3-гидрокситиофен. а) 2,4-диметил-2-метокситетрагидротиофен-3-он. К раствору 261 г (2,0 моля) 2,4-диметилтетрагидротиофен-3-она и 5 г уксусной кислоты в 600 мл метанола добавляют по каплям при температуре 20–25оС (при внешнем охлаждении смесью лед (вода) за 3 часа 207 г (2,1 моля) 34,5% перекиси водорода. Затем реакционную смесь перемешивают в течение ночи при 20– 25оС. В соответствии с данными газовой хроматографии реакционная смесь содержит кроме некоторого количества 2,4-диметил-2-гидрокси-тетрагидротиофен-3-она в основном 2,4-диметил-2-метокси-тетрагидротиофен-3-он. в) 2,4-диметил-2,3-дигидротиофен-3-он и 2,4-диметил-3-гидрокситиофен. Добавляя 5 мл 30% NaOH, рН реакционной смеси, полученной в примере 3а, устанавливают с 2,5 до 6,2. Метанол отгоняют при давлении приблизительно 900 мбар (температура реакционной смеси 74оС, длительность 3 часа). Во время этой перегонки оба соединения превращаются в кето-енольную смесь. К этой смеси (теперь двухфазной) добавляют 500 мл толуола и 100 мл воды. После выделения органического слоя его промывают 100 мл воды и объединенные водные фазы экстрагируют 100 мл толуола. Толуол удаляют перегонкой. При этом получают 269 г темно-желтого масла, которое перегоняют при 30 мм рт.ст. Т. кип. 110–115оС. Выход 214 г. Степень чистоты (по данным газовой хроматографии) 95,2 мас.%. Пример 4. N-(1-метоксипроп-2-ил)-2,4-диметил-3-аминотиофен. В 200 мл автоклаве нагревают при 190оС при перемешивании 12,8 г (0,10 молей) смеси 60:40 2,4-диметил-2,3-дигидротиофен-3-она и 2,4-диметил-3-гидрокситиофена, 100 мл 1-метокси-2-пропиламина и 8,5 г концентрированной соляной кислоты. Давление повышают до максимального 9 бар. Реакционную смесь обрабатывают, добавляя 15 мл 30% раствора гидроокиси натрия и удаляют избыток 1-метокси-2-пропиламина в вакууме. К выпаренному остатку добавляют 100 мл воды и 100 мл циклогексана и полученные фазы разделяют в делительной воронке. Водную фазу снова экстрагируют циклогексаном (3х50 мл). К объединенным органическим фазам добавляют 50 мл воды. Затем добавляют 15 мл концентрированной соляной кислоты для установления рН органического раствора рН 1. Полученные фазы разделяют и органическую фазу промывают водой (2х50 мл). К объединенным водным фазам добавляют 100 мл циклогексена и устанавливают рН 13, добавляя 22 мл 30% раствора гидроокиси натрия. После разделения на делительной воронке водные фазы снова экстрагируют циклогексаном (2х50 мл). Объединенные органические фазы полностью концентрируют до получения целевого соединения, которое по данным хроматографии имеет чистоту 96,3%. Таким образом, новый способ позволяет не особенно загрязнять окружающую среду и получать целевой продукт с высоким выходом. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03