N-пентафторбензилпиперидин в качестве исходного вещества для синтеза перфтор-n-пергидробензилпиперидина, способ его получения и способ получения перфтор-n- пергидробензилпиперидина

 

Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности способа получения N-пентафторбензилпиперидина, который может быть использован в качестве исходного вещества для синтеза перфтор-N-пергидробензилпиперидина - эффективного переносчика углекислого газа и кислорода, который может быть использован в медицине. Цель - создание новых способов получения как нового исходного, так и известного вещества указанного назначения. Синтез нового вещества ведут реакцией фторбензилхлорида с пиперидином или смесью его со щелочью (едким кали) в ацетоне или пиперидине с периодическим удалением, если необходимо, образующегося гидрохлорида пиперидина фильтрацией. Выход 86-90%, т.пл. 20,5°С, брутто-ф-ла C<SB POS="POST">12</SB>H<SB POS="POST">12</SB>N<SB POS="POST">5</SB>. синтез известного вещества ведут электрохимическим восстановлением указанного нового исходного соединения в среде плавиковой кислоты при 5,2-5,4В и 15-17°С. Использование нового вещества в синтезе перфтор-N-пергидробензилпиперидина позволяет повысить выход последнего с 7,7 до 40%. 3 с.п. и 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yII)S С 07 D 211/38

ОПИСАЙЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С,7, С112 1 1

С Г„СГ2Я Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЙМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4442436/31-04 (22) 15.06.88 (46) 23.04.90. Бюп. ¹ 15 (72) В.E. Платонов, П.П. Родионов, Н.В. Попкова, Л.Г. Лоскутов, А.М. Митрохин и В.Ю. Мухин (53) 547.822.3.08(088.8) (56) Патент CIIIA ¹ 4534978, кл. С 07 D 265/32, 1987. (54) И-ПЕНТАФТОРБЕНЗИЛПИПЕРИДИН В КА-

ЧЕСТВЕ ИСХОДНОГО ВЕЩЕСТВА ДЛЯ СИНТЕЗА

ПЕРФТОР-И-ПЕРГИДРОБЕНЗИЛПИПЕРЦЦИНА, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕ.НИЯ ПЕРФТОР-N-ПЕРГИДРОБЕНЗИЛПИПЕРИДИНА (57) Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности способа получения N-пентафторбензилпиперидина, который может быть использован в качестве исходного вещества для синтеза перфтор-И-пергидробензилпиперидина — эффективного переносчика угИзобретение относится к новому химическому соединению пиперидинового ряда, а именно к N-пентафторбензилпиперидину формулы который может быть использован в качестве исходного вещества для синтеза перфтор-И-пергидробензилпиперицина и к способу его получения, а также к усовершенствованному способу получения перфтор-И-пергидробензилпиперидина формулы

„SU„„3558905 А1

2 лекислого газа и кислорода, который может быть использован в медицине.

Цель — создание новых способов получения как нового исходного, так и известного вещества укаэанного назначения. Синтез нового вещества ведут реакцией фторбензилхлорида с пиперидином или смесью его со щелочью (едким кали) в ацетоне или пиперидине с периодическим удалением, если необходимо, образующегося гидрохлорида пиперидина фильтрацией. Выход 86-90Х, т.пл. 20,5 С, брутто-ф=ла С Н 1 И .

Синтез известного вещества вецут электрохимическим восстановлением указанного нового исходного соединения в среде плавиковой кислоты при 5,2—

5 4 В и 15-17 С. Использование нового вещества в синтезе перфтор-И-пергидробензилпиперидина г озволяет повысить выход последнего с 7,7 до 407. 3 с.п. и 1 3 э по флыо который может быть использован в ка- Qq честве эффективного переносчика уг- рр лекнслого газа и кислорода.

Целью изобретения является создание нового соединения пиперидинового ряда, которое может быть использовано в качестве исходного вещества для синтеза перфтор-N-пергидробензилпипериди-, на, разработка способа его получения, а также повышение выхода перфтор-Ипергидробензилпиперидина за счет ис- вй пользования в качестве исходного вещества N-пентафторбензилпиперидина.

Пример 1. В качестве основа» ния дпя связывания НС1 используют

КОН. В колбу емкостью 1000 мп, снаб1558905 женную мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником, загружают

273 г (1,26 r-моль), 172 мл.пентафторбензилхлорида и 100-200 мл ацетона, после чего постепенно по каплям при интенсивном перемешивании добавляют раствор 124 г пиперидина в ацетоне (1:1 по объему) и параллельно небольшими порциями добавляют мелкораздроб- 10 ленное едкое кали в количестве 70,7 r

i 26 г-моль (по мере накопления в массе хлоргидрата пиперидина вязкость реакционной массы сильно увеличивается, однако при взаимодействии послед- 15 него с едким кали происходит разложение хлоргидрата пиперидина, что сопровождается сильным разогревом массы, существенным уменьшением вязкости среды и превращением вязкого творо-20 жистого объемистого осадка в мелкий кристаллический быстро выпадающий в осадок КС1).

По завершении загрузки реагентов (1-2 ч) реакционную смесь нагревают при интенсивном перемешивании с образованием обратной флегмы (температура около 60 С, соответствует т.кип. используемого растворителя). Кипячение реакционной массы ведут в течение 30

2-3 ч. Заключение о прекращении процесса делают после анализа пробы реакционной массы на содержание целевого и остатка исходного продукта. Если содержание исходного продукта превышает 1-2, процесс продолжают. По завершении реакции, массу фильтруют от осадка солей, от фильтрата отгоняют ацетон и небольшое избыточное количество пиперидина, а остаток leper о-„ няют под вакуумом. Поскольку часть продукта сорбируется осадком KCl последний переносят в аппарат Сокслета и экстрагируют в течение 30 мин парами ацетона, после чего ацетоновый экстракт присоединяют к фильтрату реакционной массы. Выделенный из ацетонового фильтрата технический продукт представляет собой темно-коричневое масло 252 г, в котором по данным ГЖХ содержится 93X N-пентафторбензилпиперидина (707 от теоретического). Для целей последующего электрохимического фторирования технический продукт можно. использовать без дальнейшей очистки.

Проведение перегонки продукта под ва- 5 куумом позволяет получить целевой продукт с содержанием основного компонента не менее 97-98Х.

Аналитически чистый образец продукта имеет следующие физико-химические показатели: т.пл. 20,5 С (с переохлаждением), d 4 1,3073, и 1,6533.

Вычислено, 7: С 54,32; Н 4,56;.

F 35,82.

С э Н Р И

Найдено, X: С 54,57; 54, 31; Н 4, 68, 4,49; F 36,21, 35,95; Н 5,68, 5,41.

Мол.масса 265 (масс-спектрометрически).

Строение продукта подтверждается спектральными данными.

В спектре ЯИР Г имеются три сигнала (мультиплеты) с интенсивностью 2:

:f 2, соответствующие трем группам атомов фтора в полифторированном кольце при (от С

3,65 м.д. (от TMC) с интенсивностью

2:4:6, которые соответствуют протонам

СН -групп.УФ-спектр (С Н„ОН): Л,нм (1gQ: и 207 (3,84), 262 (3,05).

ИК-спектр (в пленке), см : 760, 800, 870, 895, 910, 1010, 1020, 1040, 1085, 1120, 1040, 1085, 1120, 1135, 1165, 1175, 1220, 1265, 1275, 1285, 1310, 1345, 1360, 1375, 1400, 1440, 1450, 1465, 1480, 1510-1540, 1580,, 1660, 2650, 2685, 2760, 2800, 2840, 2855, 2950.

В ИК-спектре имеются полосы поглощения, соответствующие связи С-F полифторированного ароматического ядра, а также С-Н в СН -группах.

H p и м е р 2. Отличается от примера 1 тем, что в качестве основания, связывающего НС1, и растворителя используют пиперидин. Накапливающийся в ходе реакции хлоргидрат пиперидина периодически выводится из реакционной массы фильтрацией. При соблюдении условий примера 1 выход целевого продукта 85,87. от теор. Полученный технический продукт используют без дополнительной очистки как исходное вещество для синтеза перфтор-N-пергидробеизилпиперидина.

Пример 3. Электрохимическое фторирование -М-пентафторбензилпиперидина проводят на установке, состоящей из электролизера с термометром, запорной арматурой и сборником продукта фторирования, мерников фтористого водорода и исходного сырья, обрат1558905

Формула изобретения

С6РS CH2N

Составитепь Н. Банникова

Техред N.Äèäûê . Корректор Н. Король

Редактор Н. Гунько

Заказ 816 Тираж 323 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат ™Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ного холодильника, охпа,".кидаемого фреоном, и узла очистки отходящих газов.

Электролизер представляет собой аппарат с рубашкой, в котором закреп- лен пакет электродов. Площадь анодов

20 дм2, а площадь катодов 6,6 дм . В электролизер загружают 310 г N-пентафторбензилпиперидина и 2690 г безводного фтористого водорода. Процесс фторирования ведут при температуре электролита 15-17 С, температуре обратного холодильника минус 20 С и токе 60 А. Напряжение на электродах при этом составляет 5,2-5,4 В. В про. — 1 цессе фторирования периодической подпиткой N-пентафторбензилпипериднна поддерживают его концентрацию в электролите в пределах 8-12 мас.X. Жидкие продукты фторирования, нерастворимые в электролите, периодически выводят из сборника продуктов фторирования, а уровень в электролизере поддерживают добавлением фтористого водорода.

В этих условиях пропускают 2650.А ч электричества и получают 880 г жидких продуктов фторирования, расходуя при этом 768 I N-пентафторбензилпиперидина.

По данным ГЖХ содержание перфторN-пергидробензилпиперидина в жидких продуктах фторирования 78,2Х. Выход перфтор-И-пергидробензилпиперидина по веществу составляет 39,9Х, а по току

35,0Х.

Таким образом, использование N-пен"

35 тафторбензилпиперидина в качестве исходного вещества для синтеза иерфторN-пергидробензилпиперидина позволяет пОВысить ВыхОд IIocJIBpHBI Î B пределах 40

7,7-40Х.

1. N-Пентафторбензилпиперидин формулы в качестве исходного вещества для синтеза перфтор-N-пергидробензилпиперидина формулы

3. Способ получения N-пентафторбензилпиперидина, отличающийся тем, что пентафторбензилхпорид подвергают взаимодействию с пиперидином или смесью его со щелочью при перемешивании в среде пиперидина или апротонного растворителя, такого, как ацетон, с периодическим удалением из реакционной массы, если это необходимо, образующегося гидрохлорида пиперидина путем фильтрации.

3. Способ по п. 2, о т л и ч а ю " шийся тем, что, с целью ускорения процесса, реакционную смесь нагревают после прекращения экзотермической реакции до кипения.

4. Спосо б получения перфтор-Н-пергидробензилпиперидина электрохимическим фторнрованием производного пиперидина, при 5,2-5,4 В в среде плавиковой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве производного пиперидина используют Я-пентафторбензилпиперидин и процесс ведут при 15-17 С.