Озонолітичний синтез α-аміно-α/-гідроксиметил-4-нітроацетофенону в рідкій фазі

Анотація

Дослідження останніх років показали, що чинні проблеми щодо синтезу левоміцитину можуть бути вирішені залученням озону, технологічно зручного безбаластного окисника. За умов промислового синтезу левоміцитину 50 % проміжного продукту d,l-трео-1-(4-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіолу (І), тобто l-(+)-трео-1-(4-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіолу (ІІ) є відходом, що не використовується. Тому актуальні  пропозиції щодо повернення проміжного продукту ІІ до синтезу левоміцитину, згідно з якими спочатку окиснюють вторинну спиртову групу до карбонільної групи, а потім кетон, що одержали окисненням, піддають рацемізації та відновленню з дальшим використанням у синтезі.

Мета роботи – дослідження процесу окиснення l-(+)-трео-1-(4-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіолу озоно-повітряною сумішшю з метою одержання α-аміно-α^/-гідроксиметил-4-нітроацетофенону.

Матеріали та методи. Як вихідну сполуку використовували l-(+)-трео-1-(4-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіол (далі спирт), з якого окисненням озоно-повітряною сумішшю в ацетатній кислоті за присутності мінеральних кислот при 20 ^о С отримали α-аміно-α^/-гідроксиметил-4-нітроацетофенон (далі кетон). Ідентифікацію синтезованої сполуки здійснили методом ІЧ-спектроскопії. Визначення вмісту кетону ІІІ та 4-нітробензойної кислоти відтворювали на фотоелектроколориметрі. Озон генерували в лабораторному озонаторі в тихому розряді високого напруження з очищеного сухого повітря. Визначення концентрації озону в озоно-повітряній суміші здійснювали спектрофотометричним методом.

Результати. Дослідили фізико-хімічні властивості синтезованої сполуки, її будову підтверджено ІЧ-спектрометрією. У роботі застосували кінетичні методи досліджень. Дослідження показали, що озон реагує зі спиртом ІІ по декількох напрямах: α- та α/-СН-зв’язках, аміногрупі та бензеновому кільцю. Вихідний спирт в оцтовій кислоті при температурі 20 ^оС окиснюється озоном невибірково. Основними продуктами є кетон (35 %) і 4-нітробензойна кислота (34,9 %). Селективність за кетоном підвищується вдвічі (71,5 %) при окисненні у присутності еквімолекулярної кількості мінеральної кислоти (краще хлоридної). Вміст 4-нітробензойної кислоти у продуктах реакції при цьому знижується до 2,5 %.

Висновки. Досліджена реакція окиснення спирту ІІ озоно-повітряною сумішшю в середовищі ацетатної кислоти при температурі 20 ^оС. Виявили, що селективність окиснення за α-СН-зв’язком підвищується у присутності мінеральних кислот.