Способ получения амидов адамантанкарбоновых кислот

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ АДАМАНТАНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ общей формулы О 0 ,# ГДЕ ,С тш.. Н связь, СН2 5 взаимодейсгвием соотво.тствующих карбоновых кислот адамантана с ацетамидом при кипении реакционной среды, отличающийся (Л тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, процесс веДут в присутствии ацетата марганца в качест ве катализатора при мольном соотношении исходная кислота: катализатор 1:(О,027-0,278).

69) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИХ

3ц1? С 07 С 103/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВС.

)ЯH2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3641530/23-04 (22) 14.09.83 (46) 30.12.84. Бюл. N - 48 (72) А.П.Хардин, И.А.Новаков, Б.С.Орлинсон, С.С.Радченко, К.А.Бирзниекс и M.В.Сырбулова (71) Волгоградский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт. (53) 542.95?.1.07(088.8) (56) 1. Бюлер Н °, Пирон Д. Органические синтезы. Ч.П, М;, "Мир", 1973, с. 384-388.

2. Патент США В 3770794, кл. С 07 С 121/46, опублик. 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 570599, кл. С 07 С 103/!9, 1976 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ

АДАМАНТАНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ общей формулы

ФО Фо

ГП? Х=Н,С, СНИК Н2 3Н>

В=связь, СН, взаимодействием соответствующих карбоновых кислот адамантана с ацетамидом при кипении реакционной среды, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, процесс веДут в присутствии ацетата марганца в качест ве катализатора при мольном соотношении исходная кислота: катализатор

1:(0,027-0,278).

187! 2 существенно, так как стоимость исходных адамантансодержащих соединений довопьно высока. Поэтому повышение выходов в реакциях полу.

5 чения производных адамантана, в частности амидов адамантанкарбоновых кислот, является, важной задачей.

Целью изобретения — повышение выхода целевых продуктов — амидов адамантанкарбоновых кислот.

Поставленная цель достигается способом получения амидов адамантанкарбоновых кислот общей формулы хЯ-хск„

Н.=связь, СН

ВСФ

О Нг

I которые находят применение в качестве лекарственных препаратов, а также как промежуточные соединения для синтеза биологически активных веществ, пластификаторов, полимеров.

Известен способ получения амидов 20 карбоновых кислот путем термической дегидратации аммонийных солей соответствующих кислот .!I) .

Указанный метод неэффективен для производных адамантана вследствие 25 того, что при нагревании до 200 С реакция практически не идет, а при более высоких температурах разрушает. ся ядро адамантана.

Известен способ получения амидов карбоновых кислот путем взаимодействия карбоновых кислот с хлорирующим агентом, например тионилхлоридом или пятихлористым фосфором, и последующей обработки образующегося

35 хлорангидрида аммиаком (2) .

Недостатком этого метода является использование высокотоксичных и огне опасных продуктов, таких как тионилхлорид, тетрагидрофуран. Кроме того, хлорангидриды карбоновых кислот— вещества высокотоксичные и разлагаются при нагревании в присутствии влаги, Наиболее близким к предлагаемому

45 по технической сущности и достигаемому результату является одностадийный способ получения амидов-адамантан-1-карбоновых кислот, заключающийся во взаимодействии адамантан-1карбоновых кислот с избытком ацетами да при температуре кипения последнео

ro(216 C) в течение 5 ч. Выход амида адамантан-1-карбоновых кислот составляет 63-69% (3).

Недостатком данного способа полу- - - чения амидов адамантанкарбоновых кислот является сравнительно невысокий выход целевых продуктов, что

113

Изобретение относится к органичес кому синтезу, конкретно к усовершенствованному способу получения амидов ,адамантанкарбоновых кислот общей формулы:

ФО г о

И Х=Н С, СН С глехн С СНС

Бн ЪН

В=связь сн>, взаимодействием соответствующих карбоновых кислот адамантана с ацетамидом в присутствии ацетата марганца в качестве катализатора при мольном соотношении исходная кислота: катализатор 1:(0,027-0,278).

По предлагаемому способу выход амидов адамантанкарбоновых кислот достигает 75-97% в зависимости от химической природы исходной адамантанкарбоновой кислоты.

Как при меньшем, так и при большем указанного содержания катализатора в реакционной смеси выход целевых продуктов практически не повышается. В сравнении с известным спосоGoM )3) где выход амида адамантан1-карбоновой кислоты составляет

65%, тот же амид в аналогичных условиях (температура, время, соотношение реагентов), Но в присутствии ацетата марганца в количестве

0,098 моль на моль исходной кисло;гы получают с выходом 87%..(табл. 1) .

В таблице приведены данные сравне ния известного и предлагаемого способов получения амидов адамантанкарбоновых кислот при взаимодействии ацетамида с карбоновыми кислотами ряда адамантана продолжительность синтеза 5 ч, температура 2!6 С о

Процессы получения моно- и диамидов адамантанкарбоновых кислот отличаются стадией выделения конечных продуктов. Как моно-, так и диамиды адамантанкарбоновых кислот, синтезируют при взаимодействии избытка

1131871

3 ацетамида с соответствующей адамантанкарбоновой кислотой в присутствии. .в качестве катализатора ацетата марганца. Все реагенты загружаются в реактор с обратным холодильником.

Реакционная смесь нагревается до о температуры кипения ацетамида(216 С) и выдерживается в этих условиях в течение 5 ч. Далее в случае моноамидов реакционную смесь после охлаждения до 80 С выливают в холодный раствор щелочи. При этом ацетамид и непрореагировавшая кислота переходит в.раствор, а амид адамантанкар оновой кислоты выпадает в осадок

Непрореагировавшую кислоту выделяют из щелочного раствора при подкислении, а амид адамантанкарбоновой кислоты перекристаллизовывают из этанола.

В случае диамидов кислот адаманта на выделение целевых продуктов осуществляется следующим образом: после завершения реакции адамантансодержащей дикислоты с ацетамидом в присутствии ацетата марганца избыток ацетамида отгоняют под вакуумом, а кубовый остаток перекристаллизовывают из смеси ацетона с водой (диамид 1,3-дикарбоксиметиладамантана)или этанола с водой диамид 1,3дикарбоксиадамантана

Пример 1. Синтез амида 1карбоксиметиладамантана.

30 r(0,154 моль) 1-карбоксиметиладамантана, 120 г(2,03 моль) сухого ацетамида и 1 r(0,00408 моль)ацета.та марганца кипятят 5 ч в реакторе объемом 250 мл с обратным холодильником при 216 С. После охлаждения о не ниже 80 С выливают при перемешивании в 1,2 л холодного водного раствора 12 г едкого кали. После перемешивания образующейся суспензии в течение 1 ч осадок отфильтровывают промывают водой, сушат и переосаждают из этанола в воду. Получают

21 r амида 1-карбоксиметиладамантана выход 77%. т

При подкислении водно-щелочного раствора, после отделения осадка амида, выделяется 7 r исходного

1-карбоксиметиладамантан. Температура плавления амида l-карбоксиадаман. тана 180-181 С. о

С !!!9ИО

Вычислено,%: С 74,62; Н 9,84;

N 7,25.

Найдено,%; С 74,42; Н 9,84;

N 7,25.

П .р и м е р 2. Синтез амида 1карбоксиметиладамантана.

30 r 0,154 моль 1-карбоксиметиладамантана, 120 г(2,03 моль) сухого ацетамида и 4 r (0,0163 моль) ацетата марганца кипятят 5 ч в реакторе объемом 250 мл с обратным холодиль-!

О ником при 216 С. Выделяют аналогично примеру l. Получают 29 г амида

l-карбоксиметиладамантана, выход

96%. и 1 г исходного 1-карбоксиметиладамантана.

15 Пример 3. Синтез амида

l-карбоксиметиладамантана.

30 г(0,154 моль) 1-карбоксиметиладамантана, 120 r (2,03 моль) сухого ацетаиида,и. 5 г (0,0204 моль) ацетата марганца кипятят 5 ч в реакторе объемом 250 ил .с обратным холодильником при 216 С. Выделяют аналогично о примеру 1. Получают 25 г амида 1- карбоксиметиладамантана, выход 97%

2 и 3 г исходного 1-карбоксиметилада" мантана.

Пример 4. Синтез диамида

1,3-дпкарбоксиадамантана.

3 0 3 О г (О, 1 1 8 моль ) 1, 3 -дик а р б о к с иадамаптана, 120 r (2,03 моль) сухого .ацетамида и 8 г (0,0326)моль ацетата марганца кипятят 5 ч в реакторе объемом 250 мл с обратным холодильо ником при 216 С. Затем под вакуумом отгоняют избыток ацетамида, а кубовый остаток перекристаллизовывают из смеси этанола с водой. Выход диамида 1,3-дикарбоксиадамантана 22,4 г

75 %). 255-256 С

Вычислено, %: С 64,86;.Н 8,11;

N 12,61.

С1 НщМ О

Найдено,%: С 64,58; Н 8,03;

N 1,5!.

П р и и е р 5. Синтез диамида

1,3-дпкарбоксиметиладамантана.

30 r(0,134 моль)1,3-дикарбокси- иетиладамантана, 120 r(2,03 моль) сухого ацетамида и 8 г 0,0326 моль ацетата марганца кипятят в реакторе объемом 250 мл с обратным холодильнио ком при 216 С 5 ч, затем под вакуумом. отгоняют избыток ацетамида, а кубовый остаток перекристаллизовывают из смеси ацетона с водой. Выход диамида 1,3-дикарбоксиметиладаманта на 25,9 г(87%). Т.пл. 169-170 С.!

31871

С11Н„Ю

Найдено, 7.: С

7,58.

1О

73,54; Н 9,32;

Исходная адамантанкарбоновая кислота

Природа катали- Количество

Выход амида,X

Способ катализатозатора ра, моль/моль исходной кислоты ада мантана

Мп(СН СОО) .4Н О

Мп(СН СОО) 4Н О

Предлагаемый

96

75

Ad (CH2COOH)2

Ad CH 2 COOH

Контроль

Ad(CO0H)

Ad(СНгСООН)2

AdCOOH

76

Известный

Составитель.Н.Хворостухина

Редактор М.Веселова Техред Т.Фанта Корректор С.Черни

Заказ 9713/20 . Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вычислено, Ж: С 67,20; Н 8,80;

N 11,20.

С11Н Н202 .

Найдено, %: С 67,12; Н 8,76;

N 10,72.

Пример 6. Синтез амида 1карбоксиадамантана.

30 r(OI166 моль}1-карбоксиадамантана 60 r (1,015 моль) сухого ацетамида и 4 г(0,0163 моль) ацетата марганца кипятят 5 ч в реакторе объемом

150 мл с обратным холодильником при 216 С. Выделяют аналогично прио

Ad COOH

AdCH СООН

AdCH СООН

Ad Ch 2СООН

Ad(COOH) меру !. Получают 26,5 г амида !в карбоксиадамантана, выход 87Х, и

1r исходного 1-карбоксиадамантана.

Т.пл. 180-181 С.

Вычислено, 7: С 73,74; Н 9,50;

N7,,82 °

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать целевые продукты с более высоким выходом.

0,098

0,027

0,107

0,132

0,278

0,247