СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ПРОПИЛ-3-ЭТИЛХИНОЛИНА
METHOD FOR SYNTHESIS OF 2-PROPYL-3-ETHYLQUINOLINE

Предлагаемое изобретение относится к способам получения гетероциклических соединений, конкретно к способу получения 2-пропил-3-этилхинолина с формулой.
Хинолин и его производные используются при синтезе цианиновых красителей, в качестве экстрагентов, сорбентов, а также ингибиторов коррозии.
3
3
3
Известен способ (Ф.А.Селимов, У.М.Джемилев, О.А.Пташко. Металлокомплексный катализ в синтезе пиридиновых оснований. М.: Химия, 2003, с.223-233) получения алкилпроизводных хинолина в реакции конденсации анилина с алифатическими альдегидами под действием трехкомпонентной системы LnCl: PPh: диметилформамид (ДМФА) при мольном соотношении, равном 0.4:1.2:13, и температуре реакции 100°С, в автоклаве, за 6 ч, в органических растворителях. В качестве лантанидов (Ln) применяли Pr, Nd, Sm, Dy, Yb, Gd, Eu, Ho, La, Er, Lu, Tm. Максимальная селективность по 2,3-диалкилхинолину (91%) достигается при использовании PrCl и растворителя - этанола.
3
3
К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура, давление и длительность процесса), необходимость использования специального оборудования (автоклав) и лиганда активатора PPh, а также высокая себестоимость безводных LnCl (малодоступных), что вызывает необходимость их предварительного получения (энергозатратный, трудоемкий синтез, в агрессивной среде).
3
5
5
5
2
Известен способ (патент РФ 2249476, опубликовано: 10.04.2005. Бюл. №10) получения 2,3-диалкилхинолинов в реакции конденсации анилина с алифатическими альдегидами в присутствии катализатора - комплекса [Sm(NO)]·[CHNH]. Реакцию проводят в автоклаве при температуре 100°С, в бензоле, в течение 6 ч. Выход 2,3-диалкилхинолинов 51-66%.
3
5
5
5
2
3
К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура, давление и длительность процесса), необходимость использования специального оборудования (автоклав), низкий выход диалкилхинолинов, а также предварительный синтез [Sm(NO)]·[CHNH] (в агрессивной среде - HNO).
3
3
2
Известен способ (патент РФ 2309952, опубликовано: 10.11.2007. Бюл. №31) получения 2,3-диалкилхинолинов в реакции конденсации анилина с алифатическими альдегидами в присутствии катализатора - комплекса Tb(NO)·6HO. Реакцию проводят при температуре 20°С, в ДМФА, в течение 10 мин. Выход 2,3-диалкилхинолинов 94%.
3
3
2
К недостатку данного способа относится высокая стоимость катализатора - Tb(NO)·6HO.
Предлагается новый способ получения 2-пропил-3-этилхинолина.
3
2
Сущность способа заключается во взаимодействии анилина с масляным альдегидом в присутствии катализатора FeCl·6HO, взятыми в мольном соотношении 45:100:1.2. Реакция проводится при 20°С, атмосферном давлении, в течение 10 мин. В качестве растворителя применяли ДМФА или EtOH. Реакция протекает по схеме.
Существенные отличия предлагаемого способа
3
2
3
3
5
5
5
2
3
3
2
В предлагаемом способе в качестве катализатора используют доступный и дешевый кристаллогидрат хлорида железа (FeCl·6HO). Реакция идет при атмосферном давлении, при 20°С, в растворителе ДМФА или EtOH, с высоким выходом целевого продукта. В известных способах используют более дорогие соединения: безводные LnCl (малодоступные), [Sm(NO)]·[CHNH] (не выпускаемый промышленностью) или дорогостоящие Tb(NO)·6HO.
Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:
3
3
5
5
5
2
1. Способ не требует предварительного получения безводных солей LnCl или комплекса [Sm(NO)]·[CHNH] (трудоемкий, длительный синтез в агрессивной среде).
2. Способ позволяет значительно уменьшить температуру (от 100 до 20°С), время синтеза (от 6 ч до 10 мин), не требует специального оборудования (автоклава) и тем самым позволяет существенно упростить синтез и снизить себестоимость целевого продукта.
3
2
3
2
3
3
2
3. Низкая стоимость катализатора FeCl·6HO (FeCl·6HO в несколько раз дешевле Tb(NO)·6HO) позволяет максимально удешевить производство 2-пропил-3-этилхинолина.
Способ поясняется следующим примером.
3
2
3
2
4
Пример. В стеклянную колбу объемом 50 мл, установленную на магнитной мешалке, помещают 8 мл ДМФА или EtOH и 0.54 ммоль кристаллогидрата FeCl·6HO. После полного растворения FeCl·6HO (1-2 мин), при 20°С добавляют 20 ммоль анилина, 44 ммоль масляного альдегида и перемешивают 10 мин. Охлажденную реакционную массу трижды экстрагируют эфиром (3×50 мл), объединенные экстракты сушат над безводным MgSO, растворитель отгоняют и остаток фракционируют в вакууме. Выход 2-пропил-3-этилхинолина составляет 94% (3.82 г).
Полученный 2-пропил-3-этилхинолин имеет следующие физико-химические характеристики.
кип
14
17
3
3
3
2
2
2
3
1
13
13
15
12
14
11
10
6
6
5
7
4
3
9
2
Маслянистая жидкость с характерным запахом. Т=118°С (1 мм рт.ст.). Найдено, %: С 84.64; N 7.01; Н 8.35. CHN. Вычислено, %: С 84.42; N 7.04; Н 8.54. Спектр ЯМР Н (CDCl, δ, м.д.): 1,08 т (3Н, CH); 1,23 т (3Н, CH); 1,71 м (2Н, CH); 2,68к (2Н, CH); 2,85 т (2Н, CH); 7,3-8,1 м (5Н, аром.). Спектр ЯМР С (CDCl, δ, м.д.): 13.91к (С); 14.0к (С); 23.4т (С); 24.7 т (С); 37.22т (С); 125.05с (С); 125.15д (С); 126.48д (С); 127.0д (С); 128.1д (С); 133.2д (С); 134.7с (С); 146.07с (С); 161.33с (С).