PL214992B1 - Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu - Google Patents

Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu

Info

Publication number
PL214992B1
PL214992B1 PL367119A PL36711904A PL214992B1 PL 214992 B1 PL214992 B1 PL 214992B1 PL 367119 A PL367119 A PL 367119A PL 36711904 A PL36711904 A PL 36711904A PL 214992 B1 PL214992 B1 PL 214992B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
methylglycidol
hydrogen peroxide
methallyl alcohol
alcohol
solvent
Prior art date
Application number
PL367119A
Other languages
English (en)
Other versions
PL367119A1 (pl
Inventor
Eugeniusz Milchert
Agnieszka Wróblewska
Monika Rzepkowska
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL367119A priority Critical patent/PL214992B1/pl
Publication of PL367119A1 publication Critical patent/PL367119A1/pl
Publication of PL214992B1 publication Critical patent/PL214992B1/pl

Links

Landscapes

  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania β-metyloglicydolu (2-metylo-1,2-epoksypropanolu), mającego szerokie zastosowanie w przemyśle farmakologicznym, oraz chemicznym do produkcji lakierów, klejów i detergentów.
β-Metyloglicydol jest związkiem bardzo reaktywnym, dzięki obecności dwóch grup funkcyjnych w cząsteczce. Wysoka reaktywność jest podstawą jego licznych zastosowań. W wyniku selektywnego zablokowania pierścienia epoksydowego S- i R-β-metyloglicydolu i utleniania grupy -OH, a następnie otwarcia pierścienia epoksydowego i podstawienia grupy - OH otrzymano: azyrydyny, oksazoliny lub oksazolidyny. Są to półprodukty w syntezie kwasów α-metylo-α-aminowych, stosowanych w produkcji leków. Pochodne oksazolidyny wchodzą w skład leków przeciwdrgawkowych. Chiralny β-metyloglicydol stosowany jest również w syntezie naturalnych produktów i ich analogów (witamina D3, cholina i jej analogi, np. acetylocholina jest związkiem pełniącym rolę przekaźnika synaptycznego w układzie nerwowym). Oba enancjomery β-metyloglicydolu są stosowane do otrzymywania S- i R-2,2,4-trimetylo-4-hydroksymetylo-1,3-dioksolanów. Związki te wraz z pochodnymi mają szerokie zastosowanie w syntezie licznych produktów naturalnych.
β-Metyloglicydol stosuje się również w syntezie cyjanodioli oraz α-metylocysteiny i jej pochodnych. Są to półprodukty do syntezy związków wykazujących działanie antynowotworowe i przeciw wirusowi HIV-1. β-Metyloglicydol stosuje się ponadto w produkcji polimerów w miejsce glicydolu. β-Metyloglicydol poddany fotopolimeryzacji znalazł zastosowanie w produkcji szybkoschnących lakierów, tuszów, klejów drukarskich i innych materiałów adhezyjnych. β-Metyloglicydol wykryto w AK-toksynach, które są przyczyną martwicy liści i owoców gruszy japońskiej. Odkrycie to dzięki produkcji syntetycznych AK-toksyn pozwoli skutecznie przeciwdziałać tej chorobie.
Dotychczasowe sposoby otrzymywania β-metyloglicydolu można podzielić na dwa rodzaje metod: chlorowe i bezchlorowe. W przypadku metody chlorowej (J. Myszkowski, Badanie procesów chlorohydroksylowania wybranych olefin i odchlorowodorowania wytworzonych chlorohydryn, Zeszyty Naukowe Politechniki Szczecińskiej nr 124, Szczecin 1971) substratem w syntezie β-metyloglicydolu jest 1,3-dichloro-2-metylo-2-propanol, który poddaje się odchlorowodorowaniu w obecności eteru etylowego za pomocą wodnego roztworu NaOH. Produktem pośrednim jest β-metyloepichlorohydryna, którą następnie poddaje się uwodnieniu oraz kolejnemu odchlorowodorowaniu do β-metyloglicydolu.
W metodach bezchlorowych surowcem jest alkohol metallilowy (A. Bongini, G. Cardillo, M. Orena, G. Porzi, S. Sandri, J. Org. Chem. 1982, 47, 24, 4627). W pierwszej z nich alkohol poddawany jest reakcji z alkoholanem litu oraz ditlenkiem węgla. Następnie pod wpływem jodu rozpuszczonego w tetrahydrofuranie (THF) powstaje przejściowo pięcioczłonowy jodowęglan. Jego reakcja z anionitem Amberlyst A 26 w postaci OH- prowadzi kolejno do β-metyloglicydolu.
Po odfiltrowaniu żywicy i oddestylowaniu rozpuszczalnika otrzymuje się czysty produkt. W powyższych dwóch metodach β-metyloglicydol uzyskiwano z około 70% wydajnością. Znana jest również metoda (Ch. Meister, H. Scharf, Liebigs Ann. Chem. 1983, 913), w której mieszaninę bezwodnego dichlorometanu, o-tytanianu tetraizopropylu Ti(OiPr)4 i estru dietylowego kwasu D-(-)-winowego umieszczano w reaktorze, po czym dodawano alkohol metallilowy i rozpuszczony w bezwodnym
PL 214 992 B1 dichlorometanie 80% bezwodny wodoronadtlenek t-butylu. Reakcje prowadzono w temperaturze 30°C przez 40h. Reakcję zachodząca w procesie opisuje następujące równanie:
ch3 ch3 , 3 Ti{OiPr)4, CHjCI? ,
CH, = C—CH,—OH + (CH3)3C-OOH -*- CHa—C—CH2~OH + {CH3)3C-OH 2 ester dietylowy x / kwasu D-(-)-wi nowego q
Kolejno w temperaturze pokojowej do mieszaniny dodawano bezwodny siarczan magnezu i węgiel aktywny a następnie przez filtrację oddzielano od mieszaniny żel wodorotlenku tytanu, siarczan magnezu oraz węgiel aktywny. W mieszaninie poreakcyjnej obok β-metyloglicydolu znajdowały się produkty uboczne i niezmienione surowce jak: wodoronadtlenek t-butylu, alkohol t-butylowy, alkohol metallilowy oraz dichlorometan. Po destylacji uzyskano β-metyloglicydol z wydajnością około 32% mol. Przedstawione metody są wieloetapowe, wymagają dużego nakładu energii i stosowania związków pomocniczych. Powstają w nich znaczne ilości produktów ubocznych, wymagające dodatkowego zagospodarowania lub utylizacji.
Zgodnie z wynalazkiem, β-metyloglicydol z alkoholu metallilowego można otrzymać dwoma sposobami. Pierwszy sposób polega na epoksydacji alkoholu metallilowego nadtlenkiem wodoru w obecności rozpuszczalnika i katalizatora tytanowo-silikalitowego pod ciśnieniem autogenicznym. Proces prowadzi się periodycznie w temperaturze od 20 do 120°C, przy stosunku molowym alkoholu metallilowego do nadtlenku wodoru od 1:1 do 5:1, w czasie od 30 do 300 minut. Udział rozpuszczalnika w mieszaninie reakcyjnej wynosi od 5 do 90% wagwagowych, a katalizatora od 0,1 do 2,0% wagowych. Jako środowisko reakcji stosuje się rozpuszczalnik polarny - metanol lub etanol, natomiast jako katalizator stosuje się syntetyczne sita molekularne typu TS-1.
Drugi sposób polega również na epoksydacji alkoholu metallilowego nadtlenkiem wodoru w obecności rozpuszczalnika i katalizatora tytanowo-silikalitowego, z tym, że jest prowadzony pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze od 20°C do temperatury wrzenia stosowanego rozpuszczalnika, w czasie od 30 do 300 minut.. Stosunek molowy alkoholu metallilowego do nadtlenku wodoru wynosi od 1:1 do 5:1. Udział rozpuszczalnika w mieszaninie reakcyjnej wynosi od 5 do 90% wagowych, a katalizatora od 0,1 do 2,0% wagowych. Jako środowisko reakcji stosuje się rozpuszczalnik polarny metanol lub etanol, natomiast jako katalizator stosuje się syntetyczne sita molekularne typu TS-1.
Zaletą sposobu według wynalazku jest przede wszystkim ograniczenie ilości etapów pośrednich oraz zminimalizowanie udziału produktów ubocznych. Praktycznie obok β-metyloglicydolu powstają niewielkie ilości 2-metyloakroleiny i β-metylogliceryny, związków również o właściwościach użytkowych. Selektywność przemiany do β-metyloglicydolu wynosi około 68% mol w odniesieniu do przereagowanego alkoholu metallilowego. W celu wyodrębnienia β-metyloglicydolu z mieszaniny poreakcyjnej w pierwszym etapie metodą filtracji oddziela się katalizator. Katalizator może być ponownie użyty do procesu po uprzedniej kalcynacji w 550°C. Rozkład nie przereagowanego nadtlenku wodoru prowadzi się siarczanem (IV) sodu lub ditlenkiem manganu. W kolejnym etapie przesącz poddaje się ekstrakcji eterem etylowym, uprzednio nasycając roztwór siarczanem amonowym lub solą kuchenną w celu łatwiejszego wyodrębnienia β-metyloglicydolu. Po ekstrakcji warstwę eterową suszy się środkami suszącymi np. bezwodnym siarczanem magnezu i prowadzi destylację pod zmniejszonym ciśnieniem. β-Metyloglicydol destyluje w 74-76°C pod ciśnieniem 26 mmHg.
Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d I 3
Do autoklawu ze stali nierdzewnej z wkładką teflonową o pojemności 7 cm3 wprowadzono 0,250 g alkoholu metallilowego, 0,214 g 30-proc. nadtlenku wodoru, 4,020 g metanolu i 0,004 g katalizatora tytanowo-silikalitowego TS-1. Po zakręceniu autoklawu umieszczano go w uchwycie wytrząsarki i reakcję prowadzono w 20°C przez 30 minut. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną ważono w celu określenia strat i oznaczano stężenia związków organicznych metodą chromatografii gazowej oraz stężenie nadtlenku wodoru metodą jodometryczną. W prowadzonym procesie selektywność przemiany do β-metyloglicydolu w odniesieniu do przereagowanego alkoholu metallilowego wynosi 66,0% mol a w odniesieniu do przereagowanego nadtlenku wodoru 25,6% mol, przy konwersji alkoholu metallilowego 13,4% mol i nadtlenku wodoru 84,2% mol.
PL 214 992 B1
P r z y k ł a d II 3
Do szklanego reaktora o pojemności 25 cm3 wprowadzono 5,000 g alkoholu metallilowego, 2,384 g 30-proc. nadtlenku wodoru, 3,590 g metanolu, 0,009 g katalizatora TS-2. Reakcję prowadzono w 20°C przez 180 minut. Po zakończeniu reakcji postępowano jak w przykładzie I. Otrzymano β-metyloglicydol z selektywnością 57,3% mol w odniesieniu do przereagowanego alkoholu metallilowego i 19,0% mol w odniesieniu do przereagowanego nadtlenku wodoru, konwersja alkoholu metallilowego wynosiła 7,3% mol, a nadtlenku wodoru 93,8% mol.
P r z y k ł a d III 3
Do autoklawu za stali nierdzewnej o pojemności 7 cm3 wprowadzono 0,516 g alkoholu metallilowego, 0,417 g 30-proc. nadtlenku wodoru, 3,585 g etanolu oraz 0,046 g katalizatora TS-1. Reakcję prowadzono w temperaturze 20°C przez 180 minut. Po zakończeniu reakcji postępowano jak w przykładzie I. Otrzymano β-metyloglicydol z selektywnością 51,4% mol w odniesieniu do przereagowanego alkoholu metallilowego i 11,4% mol w odniesieniu do przereagowanego nadtlenku wodoru, konwersja alkoholu metallilowego wynosiła 9,7% mol a nadtlenku wodoru 94,6% mol.
P r z y k ł a d IV 3
Do szklanego reaktora o pojemności 25 cm3 wprowadzono 3,180 g alkoholu metallilowego, 5,001 g 30-proc. nadtlenku wodoru, 5,680 g etanolu oraz 0,137 g katalizatora TS-1. Reakcję prowadzono w temperaturze 20°C przez 180 minut. Po zakończeniu reakcji postępowano jak w przykładzie I. Otrzymano β-metyloglicydol z selektywnością 45,4% mol w odniesieniu do przereagowanego alkoholu metallilowego i 6,8% mol w odniesieniu do przereagowanego nadtlenku wodoru, konwersja alkoholu metallilowego wynosiła 7,0% mol a nadtlenku wodoru 95,0% mol.

Claims (6)

1. Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu z alkoholu metallilowego, znamienny tym, że alkohol metallilowy poddaje się epoksydacji nadtlenkiem wodoru w obecności katalizatorów tytanowosilikalitowych i polarnego rozpuszczalnika organicznego, przy czym proces prowadzi się w temperaturze 20 do 120°C, pod ciśnieniem autogenicznym, przy stosunku molowym alkoholu metallilowego do nadtlenku wodoru od 1:1 do 5,0:1 w czasie 30 do 300 minut.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się metanol lub etanol w ilości 5-90% wagowych.
3. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się syntetyczne sita molekularne typu TS-1 w ilości od 0,1 do 2% wagowych.
4. Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu z alkoholu metallilowego, znamienny tym, że alkohol metallilowy poddaje się epoksydacji nadtlenkiem wodoru w obecności katalizatorów tytanowosilikalitowych i polarnego rozpuszczalnika organicznego, przy czym proces prowadzi się w temperaturze 20°C do temperatury wrzenia stosowanego rozpuszczalnika, pod ciśnieniem atmosferycznym, przy stosunku molowym alkoholu metallilowego do nadtlenku wodoru od 1:1 do 5,0:1 w czasie 30 do 300 minut.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się metanol lub etanol w ilości 5-90% wagowych.
6. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się syntetyczne sita molekularne typu TS-1 w ilości od 0,1 do 2% wagowych.
PL367119A 2004-04-08 2004-04-08 Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu PL214992B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL367119A PL214992B1 (pl) 2004-04-08 2004-04-08 Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL367119A PL214992B1 (pl) 2004-04-08 2004-04-08 Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL367119A1 PL367119A1 (pl) 2005-10-17
PL214992B1 true PL214992B1 (pl) 2013-10-31

Family

ID=36645163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL367119A PL214992B1 (pl) 2004-04-08 2004-04-08 Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL214992B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL367119A1 (pl) 2005-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1313722B1 (en) Process for the continuous production of an olefinic oxide
EP0568337A2 (en) Integrated process for epoxide production involving hydrogen peroxide oxidation on a titanium silicazite catalyst
CA2276488C (en) Aminoepoxides from aminoaldehydes and in-situ formed halomethyl organometallic reagent
JP5778684B2 (ja) ジビニルアレーンジオキシドの製造方法
CN107382644A (zh) 一种手性叔醇或叔醚类化合物的制备方法及应用
JPH0441449A (ja) シクロヘキサン―1,2―ジオールの製造方法
US6924379B2 (en) Process for preparation of cyclic carbonate
PL214992B1 (pl) Sposób otrzymywania β-metyloglicydolu
WO2006093281A1 (ja) α-ヒドロキシ-ω-グリシジルエーテルの製造方法
EP2903974B1 (en) One step process for synthesis of cyclic carbonates
WO2024215482A1 (en) Method for producing a musk fragrance intermediate using aici3 as catalyst
KR101610557B1 (ko) 알킬디올모노글리시딜에테르의 제조 방법
WO2024206466A1 (en) Method for producing a musk fragrance intermediate using copper catalysts
JP5636692B2 (ja) 5−ヒドロキシ−1,3−ジオキサンの製造方法および該方法により得られた5−ヒドロキシ−1,3−ジオキサンを原料とした分岐型グリセロール3量体の製造方法
RU2434859C1 (ru) Способ получения глицидола
CN113717033B (zh) 一种苄基醚类化合物及其合成方法
CN109384641B (zh) 1,2-邻二醇类化合物的合成方法
JP2004285056A (ja) プロピレンオキサイドの製造方法
RU2612956C1 (ru) Способ получения 1-адамантилацетальдегида
Hsu et al. A cost-effective and eco-friendly way to dihydroxylate terminal and internal alkenes using hydrogen peroxide/formic acid
CN113912575A (zh) 一种手性多取代四氢呋喃缩醛及其制备方法和木脂素类天然产物的制备方法
JP2004525073A (ja) オレフィンオキシドの連続製造方法
SU742431A1 (ru) Способ получени 1- и 2-аллилтетразолов
JPH07173093A (ja) クロロアルデヒド環状三量体の解重合方法
JP2008120690A (ja) 環状アセタール化合物の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
LICE Declarations of willingness to grant licence

Free format text: RATE OF LICENCE: 10%

Effective date: 20130418

LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070408