Способ получения производных 2,3-диаминоакрилонитрила или их солей (его варианты)

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С 07 С 3?3/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТ У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 (21 ) 4355601/04 (86) РСТ JP 87/00599 (10,08,87) (?2) 12,04,88 (31) 61/189807/86; 62/170638/87 (32) 13,08,86; 08.07,87 (33) JP (46) 23. 02. 91 . Бюл, №,7 (71) Ниппон Сода Ко Лтд (ЛР) (72) Катсунори Иикума, Нобухиро 10меда, Томио Ягихара и Исами Хамамото (JP) (53) 547.269.07(088,8) (56) Патент СНА ¹ 3723498, кл, 260-465.4, опублик. )973, (54) СПОСОБ 710ЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ

2,3-ДИАИИНОАКРИЛОНИТРИЛА ИЛИ ИХ СОЛЕЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к серусодержащим соединениям, в частности к получению производных 2,3-диаминоакрилонитрила ф-лы R-S-С-NH где R—

11

Ь-С-ЫК

С -С1 -алкил, который может быть замещен незамещенной или замещенной метилом или галогеном фенилгруппой, или галогеном» СГС -алкоксикарбонил-, карбокси-, С1-Cq-алкоксикарбонил-С1,С -алкилтио-, гидрокси-, меркапто-, С -С6-циклоалкил- или фурилгруппой, или С -С1Ь -алкенил, С -С -циклоал." кил- или фурилгруппой, или С>-Сц;алИзобретение относится к способу получения и его варианту новых произ-. водных 2,3-диаминоакрилонитрила или их солей, которые могут. быть использованы в качестве исходных продуктов

„„SU, 1630610 A 5

2 кенил, 05-Сб-циклоалкил или фенил, который может быть замещен галогеном Сg-С -алкилом, нитрогруппой, I С„-С6-циклоалкилом, незамещенными или замещенными метилом или галогеном фенил- или феноксилгруппами, или неза-; мещенный или замещенный галогеном нафтил, или тиенил- или дибензофуранилгруппа или их солей, которые мо- гут быть использованы в синтезе лекарственных препаратов, Цель изобре-. тения — разработка способа получения указанных соединений. Получение ведут реакцией цианистого водорода с дисульфидом ф-лы R-S-S-R, где R — указано выше в присутствии органическо" а го растворителя и триэтиламина, при комнатной температуре с последующим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли, или ре- (, акцией 2-.аминомалононитрила с дисульфидом ф-лы R-S-S-R или меркаптаном ф-лы КБН, или тиоацетатом ф-лы

R- S-C(0)-СНЗ, где R — указано выше в ацетонитрите и в присутствии осно- ф вания (например карбонат натрия или триэтиламин) при комнатноЛ температуре с последующим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли, 2 с,п, ф-лы, 1 табл. 4

I для получения диаминомалеонитрила, используемого как промежуточный продукт в синтезе лекарственных средств, Целью изобретения является создание производных 2,3-диаминоакрилонит1630610 рила, нового и устойчивого тримера цианистого водорода, который так же, как и 2-аминомалононитрил, можно использовать в качестве исходного про5 дукта для получения широкого диапазона органических соединений.

Производные 2,3-диаминоакрилонитрила можно выделять в виде кристаллов. в форме п-толуолсульфонатов, гидро-. хпоридов или других солей, Указанные соли очень устойчивы и их можно очиl щаФь рекристаллизацией или другими стандартными методами, . Более того, указанные соли в свободной форме относительно стабильны в апротопных растворителях и представляют собой черезвычайно реакционные полифункциональные соединения, 20

Пример 1. Раствор, содержа-. щий дифенилсульфид (1 г), триэтиламин (3 г) и цианистый водород (7 г), в ацетонитриле (21 г) перемешивают в течение I ч при комнатной темпера- 25 туре, К оставшемуся после упаривания растворителя осадку прибавляют и-толуолсульфокислоту (1,5 г) при тщательном перемешивании с выходом светло-желтого осадка (2,3 г), который собирают фильтрованием, тщательно промывают н-, гексаном и высушивают в вакууме.. При рекристаллизации из ацетонитрила получают белые кристаллы, т,пл, 148-149 С (разлож.) .

Найдено, 7: С 52,9; Н 4,4;

И 11,6; Б 17,5.

С 16НЮИ ьозБ 2, Вычислено, 7.: С 52,9; Н 4,7;

11 11 6; 8 17,6. 40

Указанное соединение идентифицировано как 2,3-диамино-3-фенилтиоакрилонитрил-и-толуолсульфонат (соединение 1) по его ИК-и ЯМР-спектр 8M ° 45

Пример 2, Раствор дифенилсульфида (8 г) „триэтиламина (10 г) и цианистого водорода (18 г) в ксилоле (60 мл) перемешивают 50 мин при комнатной температуре, Остаток, по50 лученный после упаривания растворителя при пониженном давлении, фильтруют и к фильтрату прибавляют раствор п-толуолсульфокислоты (20 г) в аЦетонитриле (50 мл). Полученный светло-желтый осадок собирают фильтрованием, тщательно промывают сначала ацетонитрилом, а затем н-гексаном, высушивают в вакууме и ре4 кристаллизуют из ацетонитрила с получением светло-желтых кристаллов (5,7 г), т,пл. 148-149 С (разлож.) .

ИК-спектр указанного соединения совпадает со спектром 2,3-диамино3-фенилтио-акрилонитрил-п-толуолсульфоната, полученного в примере 1.

Пример 3. К раствору триэтиламина (2 г) и дифенилсульфида (2 г) в ацетонитриле (30 мл) прибавляют ?-аминомалононитрил-п-толуолсульфонат (1 г), перемешивая 10 мин при комнатной температуре. После удаления половины объема растворителя к остатку прибавляют п-толуолсульфокислоту (2 г).,Осуществляя аналогичные операции, которые описаны в примере .1, получают белые кристаллы, т.пл. 148-149 С (разлож.).

ИК-спектр указанного. соединения совпадает со спектром 2,3-диамино3-дифенилтио-акрилонитрил-п-толуолсульфоната, полученного в примере 1, Пример 4, Суспензию 2,3-диамино-3-дифенилтиоакрилонитрил-п-толуолсульфоната (10 г), полученного в примере 1, в этилацетате (100 мл), обрабатывают насыщенным раствором карбоната натрия (80 мл) при комнатной температуре. Органический слой отделяют, промывают солевым раствором и высушивают сульфатом магния, После удаления растворителя при пониженном давлении остаются желтые кристаллы, которые рекристаллизуют из смеси хлороформа и н-гексана в виде светложелтых иглообразных кристаллов, т.пл.

86,5-87,5 С (разлож.).

Указанное соединение идентифициро-. вано как 2,3-диамино-3-дифенилтио-акрилонитрил (соединение 3) по своему

ИК-, ЯИР и масс-спектрам, Пример 5. К охлажденному раствору диметилсульфида (18,8 r), триэтиламина (40 ) в бензоле .(250 мл) прибавляют цианистый водород (48 мл) и перемешивают I 5 ч при комнатной температуре, Реакционную смесь выливают в охлажденный льдом 10Х-ный раствор едкого натра„ экстрагируют этилацетатом (100 мл). Полученный экстракт промывают солевым раствором, высушивают сульфатом магния. К экстракту прибавляют раствор п-толуолсуль. фокислоты (38 г) в ацетонитриле с вьгходом твердого осадка, который собирают фильтрованием, тщательно промывают сначала ацетонитрилом, а затем

163 н-гексаном, и высушивают в вакууме, Получено 5,2 г 2,3-диамино-3-метил . тио-акрилонитрилпаратолуолсульфоната " (соединение 21) в виде порошка светлокоричневого цвета, т.пл. 181-183 С (разлож.).

Пример 6, К перемешанной суспензии из тиофенола (10,5 г)

2-аминомалонитрил-п-толуолсульфоната (20 г) в ацетонитриле (300 мл) прибав- ляют триэтиламин (20 г) при комнатной температуре, После неремешивания в течение 1 ч растворитель упаривают при пониженном давлении с получением остатка, к которому прибавляют . ацетонитрил (200 мл) с последующим добавлением п-толуолсульфокислоты (20 мг)..Полученный твердый осадок собирают фильтрованием и тщательно промывают поочередно ацетонитрилом и н-гексаном с получением 7 г- белыхкристаллов, ИК-спектр указанного соединения совпадает со спектром

2,3-диамино-З-фенилтиоакрилонитрил-птолуолсульфоната, полученного в примере 1, Пример 7. К суспензии из этил-2-меркаптоацетата (0,4 г) и

2-аминомалононитрил-и-толуолсульфоната (0,76 г) прибавляют по каплям триэтиламин (0,6 г). при комнатной температуре и перемешивают 5 ч. Реакционную смесь упаривают при пониженном давлении, Этилацетат прибавляют к остатку, промывают водой, высушивают сульфатом магния и повтор.но упаривают. К остатку прибавляют раствор п-толуолсульфокислоты (0,6 г) в ацетонитриле (20 мл) и вьдерживают. в течение ночи в холодильнике. Твердый осадок собирают фильтрованием, тщательно и промывают в ацетонитриле и. высушивают в вакууме, Получают

0,46 r 2,3-диамино.-3-(2-этоксикарбонилэтилтио)-акрилонитрил-н-толуолсульфонат .(соединение 33) в виде белого порошка, т,пл, 197-199 С (разлож. ), Пример 8. К суспензии,.по лученной на . Я-фенилтиоацетата (О, 76 r) и 2-амийомалононитрил-п-толуолсульфоната (1,26 г) в ацетонитриле (10 мл), прибавляют по каплям триэтиламин (1 r) при комнатной температуре и перемешивание продолжают в течение 30 мин, После упаривания растворителя при пониженном давлении к остатку прибавляют раствор п-толу0610

6 олсульфокислоты (1 г) в ацетонитри-. ле (10 мл) с выходом твердого соединения 1, который очищают путем тщательного промывания ацетонитрилом, а затем рекристаллизуют из ацетонитрила.

Пример 9, Раствор, полученный из 2,3-диамино-3-фенилтиоак1О рилонитрила (1,9 г)., бензилмеркаптана (3,7 r) и триэтиламина (3 г) в ацетонитриле (30 мл), нагревают с

,обратным холодильником в течение ночи. После упаривания растворителя

15 при пониженном давлении к остатку прибавляют раствор п-толуолсульфокислоты (1,7 r) в ацетонитриле (30мл), Полученный твердый осадок собирают фильтрованием и тщательно промывают

20 сначала ацетонитрилом, а затем бензолом с получением 2,2 r ?,3-диамино3-бензилтиоакрилонитрил-п-толуолсульфоната (соединение 26) в виде светло-коричневого порошка, т.пл.

25 173-174оС (разлож.).

Пример 10. В перемешиваемую суспензию тиофенола (10,5 г)

2-аминомалонитрил-и-толуолсульфоната (20 r) в ацетонитриле (400 мл)

30 добавляют карбонат натрия (21 г) при комнатной температуре. После

10-часового перемешивания твердый остаток отфильтровывают и половину объема фильтрата подвергают пониженному давлению и получают остаток, к которому добавляют п-толуалсульфокислоту (20 r). Образовавшийся твердый осадок фильтруют и тщательно промывают последовательно ацетонитрилом и

40 н-гексаном и получают 15 г белых кристаллов, Инфракрасный спектр этого соединения идентичен спектру 2,3-диамино-3-фенилтиоакрилонитрил-п-толуолсульфоната из примера 1.

45 Полученные соединения сведены в

- таблицу..

Производные диаминоакргчонитрила предлагаемого изобретения можно выделить в виде устойчивых соединений

50 вследствие того, что введение. RS-группы в положение 3 ?,3-диаминоакрилонитрила способствует их стабильности.

Указанные производные проявляют такую химическую активность, что их

55 используют в качестве продуктов для получения большого разнообразия органических соединений.

Кроме . того, предлагаемые производные можно синтезировать непосред- l 630610 ственно из цианистого водорода в мягких реакционных условиях, отсюда возможно их получение при низких затратах. 2-Аминомалононитрил известен как тример цианистого водорода, однако высокая стоимость и отсутствие устойчивой формы исключает его промьппленное использование, Вместо этого соединения используют дешевые, ста- 10 бильные производные 2,3-диаминоакрилонитрила и способ их получения.

Пример 11 (сравнительный).

Белые кристаллы, полученные в примере 1, растворяют в фильтрате в результате фильтрования неочищенных кристаллов, полученньм в примере 1, К раствору прибавляют небольшое количество триэтиламина, а затем — цианистого водорода с последующим пере-,20 мешиванием в течение 10 мин. Диамино-, малеонитрил, тетрамер цианистого водорода получают в количественном определении.

Формула изобретения

1. Способ получения производных

2,3-диаминоаквилонитрила формулы

RS- С-МН2

II

Мс- с — ян2

1 где R — С» -0»»», -алкил, который может. 35 быть замещен незамещенной или замещенной метилом или галогеном фенилгруппой, или галогеном, C(-С(»-алкоксикарбонил, карбокси-, С -C -ал-;(4p коксикарбонил"С(-С алкилтиогидрокси-, м еркапто-, С.б-С " циклоалкил- или фурилгруп-. пой, или С -С»ь -алкенил, С>-Сь-циклоалкил или фенил» ;45 который может быть замещен галогеном С< -С4-алкилом, нитрогруппои». С»» С циклоалки лом,, незамещенными или замещенными метилом или галогеном 50

I фенил или феноксилгруппами, или незамещенный или замещен-; ный галогеном нафтил, или тиенил- или дибензофуранилгруп па, $5 или их солей, о т.л и ч а ю шийся ,тем, что,цианистый водород подвергают взаимодействию с дисульфидом формулы R-S-S-R, где R — имеет указанные . значения, в присутствии органического. растворителя и триэтиламина, при комнатной температуре с последующим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли.

2, Способ получения производных

2,3-диаминоакрилонитрила формулы I

ES-С-NH2

II

xc-c— - н, где R — С -С» -алкил, который может быть замещен незамещенной или эамещенной метилом или галогеном фенилгруппой, или галогеном, С»-Со-алкоксикарбонил-, карбокси-, С»-С,2-алкоксикарбонил-С,»-С»»-алкилтио, гидрокси-, меркапто-, С -С циклоалкил- или фурилгруппой; или Сь-С»6 -алкенил, С -Сьциклоалкил или фенил, который может быть замещен галогеном С4 С4 алкилом» нитрогруп пой СБ-Сь-циклоалкилом, незамещенными или замешенными метилом или галогеном фенилили феноксилгруппами, или незамещенный или замещенный галогеном нафтил, или тиенил-. или дибензофуранилгруппа, .или их солей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что 2-аминомалононитрил подвергают взаимодействию с дисульфидом формулы II R-S-S-К, или меркаптаном формулы III RSH или тио- . ацетатом формулы IV

R-S- (-СНЭ где R — имеет указанные значения» в ацетонитрите и в присутствии ос-, нования, таком как карбонат натрия или триэтиламин, при комнатной температуре с последующим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли, Ппиог(итет по признакам и пу нктам:

l3,08.86 при R — С, -С4,-алкип, или фенил, который может быть эамещен галогеном, С» -С4;алкилом или. нитрогруппой или незамещенный или замещенный галогеном нафтил, или тиенил-, или дибензофуранилгруппа, по п. 1, а также один из его вариан 10

1630610

Структура

RS- С-ЯН

1 хс-с-ян о

Т.гл, С

Соединение

Соль

R о ° 3

1481 49

144145;5

HCl

86,5 87,5

3 5

153 154

107м1 08

90-93

69н71,5

51 53р5

133 114,5

104 "106

1О

103 104 5

131 132

° 119 121,5

13 тов по п, 2 - способ получения по формуле I .взаимодействием 2-аминомалононитрила с дисульфидом формулы II.

CQQOс1-CQoc-1-00

В.-CQO— с,н;С- ==) - " о,я

OQ— - 0 Q

-CQQ0 — сн CQQ — o — CQ Q

08,07.87 при R — все значения радикалов, укаэанные в пп.l и 2, а также способ по и. 1. и его вариант по и. 2„ )630610

Сое-, ., Т.гл., сс иие

Соль

120 Ч 23

14 с, ) 24*) 26

11 1 Ч 12,5

143,5с«145,5

17 с 8 ). (CH

78,5&0

53 55

144 «146

1811 83

21 . СН ) 130 ) 31,5

140" )42

»сс»

24 с®н, 13) 132

115с) 17 сс сс

26 СН;

27 СНз СН2

С1 СН—

1 73сс).74

171,5 )77,5

18) )83

160) 62

22 С сн 23 с„н,—

25 CH =CHCH —

29 е-с н,)ф

Структура

1)З- =-МН, с с-с- )й !

l нозз сн, Продолжение таблицы!

1 63061 0

T.ãë., С р

Соль

) 92% 94

30

«!!»

31 -Я

) 87% 89

ii»

) 45 ) 46 5

197)99

124 126

210 213

«i!»

1104!11

3 7 HOCH yCHy=

38 ASCH@CHg39

) 63и! 65

130 !.1 32

126 128 тCH2

48 С НфН— 2

СН

)83)85

183.М 85

205 207

165 1 67

160М 62

Структура

Coe- .

is-с-мн, дине 1 ñ-с->Н< иие

32 С1СН СН.,— осн, !!

33 С2Нь О С С HО

Il

-34 СН ОС СН2СН2осн

Il I

НОССНО

11 з4 С Н ОССН28СН Н -.

Продолжение таблицы

1630610

Соль

70"-73

46

87-"89

Составитель Т,Власова . Редактор Н,Рогулич Техред М,Дидык, Корректор Л,Бескид

Эаказ 445 Тираж 2 48 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.

Соедине "1 ние

Структура м-С-ън, 1

Nc-с->Н

Продолжение таблицы

lee

Тепле, С