Способ получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-



 

Предложен способ получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2, общей формулы где R = H, алкил, CH2CH2OH, (CH2)3OH, PhCH2CH2;R' = OH, алкокси, замещенные или незамещенные фенокси-, амино-, алкиламино-, диалкиламино-, гидроксиалкиламино-, морфолино-, пиперидино-, пиперазино-, замещенные или незамещенные фениламино-, фенилалкиламино-, COOH, азидо-, SH, заключающийся в том, что 1-галоген-2-гидроксипроцилсульфаматы, общей формулы II, где R имеет вышеуказанные значения, M - катион щелочного металла, X = Cl, Br подвергают взаимодействию с соответствующими нуклеофильными реагентами при температуре 0 - 120oC в среде воды или ее смеси с апротонным растворителем, с последующей обработкой полученных при этом 3-замещенных 2-гидроксипропилсульфаматов, общей формулы III, где R, R', M - имеют вышеуказанные значения, водными растворами минеральных кислот при температуре 80 - 160oC. Способ позволяет получать 3-замещенные 1-аминопроизводные пропанолов-2 с выходами 60 - 90%, которые представляют интерес в качестве мономеров, пластификаторов и отвердителей пластмасс, красок, модификаторов моторных топлив, биологически активных веществ и в органическом синтезе. 2 табл.

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2 общей формулы I.

где R = H, алкил, CH2CH2OH, CH2CH2CH2OH, PhCH2CH2; R' = OH, алкокси, замещенные или незамещенные фенокси-, алкиламино-, диалкиламино-, гидроксиалкиламино-, морфолино-, пиперидино-, пиперазино-, замещенные или незамещенные фениламино-, фенилалкиламино-, -COOH, азидо-, SH.

Предлагаемые соединения I представляют интерес в качестве мономеров пластификаторов и отвердителей пластмасс, красок, модификаторов моторных топлив, биологически активных веществ и в органическом синтезе (патент DE 2421618, JP 74. 027 398, Вишняков Т.П., Стабилизаторы и модификаторы, М. Химия, 1990, патенты JP 72.39.398, US 5 232 472.

В литературе рассматриваются различные методы синтеза 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2, большинство из которых основано на реакции аминов с предварительно полученными функциональными оксиранами.

Известен способ получения 1,3-диаминопропанолов путем конденсации эпихлоргидрина с аминами (патент US 2715631)
Для получения целевого продукта II необходим большой избыток аминной компоненты (5 - 20 кратной). Возникают трудности с выделением целевого вещества II, т. к. присутствуют побочные продукты, отделить которые можно только либо высоковакуумной перегонкой, либо экстракцией большим количеством растворителя (эфир). Выходы целевых соединений составляют от 20 до 70%, в зависимости от избытка аминной компоненты. Кроме того, необходима регенерация большого избытка аминной компоненты.

Известен способ получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2, взаимодействием аминов с предварительно полученными функциональными оксиранами (Rev. Chim., 22, 645, (1971)).


R = H, алкил, гетерил; R' = OH, алкокси, фенокси
Для получения целевых I необходим избыток аминной компоненты (5 - 15 кратный). Реакции проводили при комнатной температуре в водном растворе в течение 24 - 48 ч. Кроме целевых продуктов I получается ряд побочных продуктов, что приводит к снижению выхода целевого продукта до 50% и возникают трудности с выделением. Кроме того, необходима регенерация избытка аминной компоненты и независимый синтез исходного оксирана, который бывает часто труднодоступным.

Наиболее близким аналогом, принятым нами за прототип, является способ получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанола-2, заключающийся во взаимодействии солей сульфаминовых кислот с функционально замещенными оксиранами в среде воды, апротонном органическом растворителе или их смеси с последующей обработкой минеральной кислотой при 80 - 160oC. (патент РФ N 2061677, 1996)

Известный способ требует для получения соединения I синтеза соответствующего оксирана IV, а также малопригоден для синтеза веществ I, где R' - аминогруппа.

Задачей настоящего изобретения является создание нового способа получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2, повышение выхода целевых продуктов, расширение сырьевой базы и ассортимента получаемых соединений.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2 общей формулы I,

где
R = H, алкил, CH2CH2OH, CH2CH2CH2OH, PhCH2CH2; R' = OH, алкокси, замещенные или незамещенные фенокси-, алкиламино-, диалкиламино-, гидроксиалкиламино-, морфолино-, пиперидино-, пиперазино-, замещенные или незамещенные фениламино-, фенилалкиламино-, -COOH, азидо-, SH, с использованием сульфамата в среде воды или ее смеси с апротонным растворителем и последующей обработки водным раствором минеральной кислоты при температуре 80 - 160oC, отличающийся тем, что в качестве сульфамата используют 3-галоген-2-гидроксипропилсульфамат общей формулы II,

где
R имеет вышеуказанные значения (формула I); M - катион щелочного металла; X = Cl, Br, который подвергают взаимодействию с соответствующим нуклеофильным реагентом при 0 - 120oC с получением 3-замещенного-2-гидроксипропилсульфамата общей формулы III:

где
R и M имеют вышеуказанные значения, R'' = OH, алкокси, замещенные или незамещенные фенокси-, алкиламино-, диалкиламино-, гидроксиалкиламино-, морфолино-, пиперидино-, пиперазино-, замещенные или незамещенные фениламино-, фенилалкиламино-, -CN, азидо-, SNa.


Процесс конденсации II с нуклеофильным реагентом ведут в присутствии щелочного компонента, например, NaOH, KOH, LiOH, NaHCO3, K2CO3 и т.д. для таких нуклеофилов как вода, спирты, фенолы, амины и анилины, или без него в случае если нуклеофил - NaN3, KCN, Na2S.

В качестве нуклеофильного реагента используют, например, воду, спирты, фенолы, амины, NaN3, KCN, Na2S.

Промежуточный продукт, формулы III,

можно выделять или обработку реакционной смеси, содержащей III, ведут раствором минеральных кислот при температуре 80 - 160oC без его выделения.

В качестве апротонного растворителя используют, например: спирт, ацетон, этилацетат.

Предлагаемый способ обеспечивает получение 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2, формулы I, с выходами от 60 до 90%, не требует большого избытка нуклеофильного реагента и основан на использовании доступных исходных продуктов.

Способ является достаточно универсальным и позволяет получать широкий ассортимент продуктов, синтез которых другими способами затруднен, например, несимметричных 1,3-диалкилпропанолов-2; многие из синтезированных продуктов получены впервые.

Заключение о строении соединений сделано на основании данных элементного анализа, ИК-, ПМР-спектров, а также сравнением физико-химических свойств известных веществ.

Пример 1. Получение 3-метиламино-пропандиола-1,2 (соед. 6)
К раствору 5,4 г (0,02 моля) натриевой соли 3-метилсульфамато-1-бром-пропанола-2 в 20 мл воды добавляют 0,05 г NaOH и выдерживают при 100oC 30 мин, добавляют 7,0 г 95%-ной H2SO4 и выдерживают 7 ч. Реакционную массу нейтрализуют NaOH до pH 12,0, упаривают на роторном испарителе при 70oC. К остатку добавляют 30 мл смеси спирт-ацетон (5:1), отфильтровывают выпавшие кристаллы, фильтрат упаривают. Выход 3-метиламино-пропандиола-2 - 1,94 г (92%), т.кип. 238 - 242oC/745 мм рт.ст. Лит. данные 239 - 241/748 мм рт.ст. Ber. 32, (754).

Аналогично получены соед. 7, 8.

Пример 2. Получение 1-метиламино-3-морфолинопропандиола-2 (соед. 14)
К раствору 7,26 г (0,03 моль) 3-хлор-2-гидроксипропил-N-метилсульфамата калия в 5 мл H2O добавляют раствор 2 г 85% KOH (0,03 моль) в 3 мл H2O и 3,48 г (0,04 моль) морфолина. После выдержки в течении 4 ч при 40oC реакционную смесь упаривают, остаток обрабатывают 2 x 20 мл эфира. Остаток растворяют в 25 мл H2O, добавляют 12,6 г 96% H2SO4 и выдерживают 6 ч при 100oC. После охлаждения реакционную смесь подщелачивают до pH = 12,5, упаривают остаток экстрагируют 2 x 20 мл спирта. Экстракты упаривают, остаток экстрагируют эфиром. Упарив эфирные экстракты получают 4,28 г 1-метиламино-3-морфолино-2-пропанола.

Аналогично получены соед. 12 - 27.

Пример 3. Получение 1-амино-3-метоксипропанола-2 (соед. 5)
К раствору 0,66 г 85% KOH (10 ммоль) в 5 мл абсолютного метанола добавляют 2,28 г (10 ммоль) 3-хлор-2-гидроксипропилсульфамата калия. После выдержки реакционной смеси при 100oC в течении 14 ч ее нейтрализуют до pH = 7,0 и упаривают на роторном испарителе. Остаток экстрагируют горячим этанолом, экстракт упаривают. Остаток 3-метокси-2-гидроксипропилсульфамата калия растворяют в 20 мл H2O, добавляют 5,07 г 35% HCl и выдерживают 15 ч при 120oC. Реакционную массу подщелачивают до pH = 12,5 и упаривают на роторном испарителе. Остаток экстрагируют 30 мл смеси спирт - эфир 1:2, экстракт упаривают, получая 0,9 г 1-амино-3-этокси-2-пропанола.

Аналогично получены соед. 1-4,9-11.

Пример 4. Получение 4-метиламино-3-гидроксибутановой кислоты (соед. 29)
К раствору 2,26 г 3-хлор-2-гидроксипропил-N-метилсульфамата натрия (0,01 моль) в 3 мл H2O добавляют 0,98 г (0,015 моль) KCN. Реакционную смесь выдерживают при 20oC в течение 4 ч, далее к реакционной смеси добавляют 10 мл H2O и 5,1 г 96% H2SO4 и выдерживают 6 ч при 100oC. После охлаждения реакционную смесь нейтрализуют раствором Ba(OH)2 до окончания выпадения осадка, фильтруют, фильтрат упаривают. Остаток перекристаллизовывают из H2O/EtOH, получая 0,84 г 4-метиламино-3-гидроксибутановой кислоты.

Аналогично получено соед. 28.

Пример 5. Получение 1-азидо-3-метиламинопропанола-2. (соед. 30)
К раствору 2,42 г 3-хлор-2-гидроксипропил-N-метилсульфамата натрия (0,01 моль) в 5 мл H2O добавляют 1,3 г (0,02 моль) NaN3. Реакционную смесь выдерживают при 80oC в течении 4 ч, далее к реакционной смеси добавляют 10 мл H2O и 5,1 г 96% H2SO4 и выдерживают 6 ч при 100oC. После охлаждения реакционную смесь подщелачивают до pH = 12,4, упаривают, остаток экстрагируют 20 мл спирта, экстракт упаривают, остаток экстрагируют 2 x 15 мл эфира. Эфирные экстракты упаривают, получая 1,14 г 1-азидо-3-метиламинопропанола-2.

Пример 6. Получение 1-амино-3-меркаптопропанола-2. (соед. 31)
К раствору 2,28 г 3-хлор-2-гидроксипропилсульфамата натрия (0,01 моль) в 5 мл H2O добавляют 3,36 г (0,016 моль) Na2S 9H2O. Реакционную смесь оставляют при комнатной температуре на ночь, далее к реакционной смеси добавляют 10 мл H2O и 6,13 г 96% H2SO4 и выдерживают 6 ч при 100oC. После охлаждения реакционную смесь подщелачивают до pH = 10, упаривают, остаток экстрагируют 20 мл спирта, экстракт упаривают, остаток экстрагируют 2 x 20 мл смеси спирт/эфир (5: 1). Экстракты упаривают, получая 0,83 г 1-амино-3-меркаптопропанола-2.

Ниже, в таблицах I и II приведены основные параметры способа получения, выходы продуктов и спектральные характеристики полученных продуктов.


Формула изобретения

Способ получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2 общей формулы

где R - водород, алкил, CH2CH2OH, (CH2)3OH, PhCH2OH;
R1 - OH, алкокси, замещенные или незамещенные фенокси-, амино-, алкиламино-, диалкиламино, гидроксилалкиламино-, морфолино-, пиперидино-, пиперазино-, замещенные или незамещенные фениламино-, фенилалкиламино-, -COOH, азидо-, SH,
с использованием сульфамата в среде воды или ее смеси с апротонным растворителем и последующей обработкой водным раствором минеральной кислоты при 80 - 160oC, отличающийся тем, что в качестве сульфамата используют 3-галоген-2-гидроксипропилсульфамат общей формулы

где R имеет указанные значения;
M - катион щелочного металла;
X - Cl, Br,
который подвергают взаимодействию с соответствующим нуклеофильным реагентом при 0 - 120oC с получением соответствующего 3-замещенного 2-гидроксипропилсульфамата общей формулы

где R и M имеют указанные значения;
R" - OH, алкокси, замещенные или незамещенные фенокси-, амино-, алкиламино-, диалкиламино-, гидроксилалкиламино-, морфолино-, пиперидино-, пиперазино-, замещенные или незамещенные фениламино, фенилалкиламино-, CN, азидо-, SNa.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям, в частности к новым производным пиридона, проявляющим болеутоляющую активность

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям, в частности к новым производным пиридона, проявляющим болеутоляющую активность

Изобретение относится к новым диаминовым соединениям и их кислотно-аддитивным солям и церебральным защитным лекарственным препаратам, содержащим эти соединения или их соли, более конкретно к диаминовым соединениям и их кислотно-аддитивным солям, которые характеризуются прекрасным церебральным защитным действием и используются в качестве лекарственных средств при лечении расстройств церебральных функций или для предотвращения развития таких расстройств, и к церебральным защитным лекарственным средствам, содержащим диаминовые соединения или их кислотно-аддитивные соли

Изобретение относится к новым химическим соединениям гидрохлоридам 1-фенил-1-(n-нитробензоиламино)-5-(N-пиперидино)- или (N-диэтиламино)пентанов формулы HCl где R -N Iа); R N(C2H5)2 Iб), которые проявляют антиаритмическую и антифибрилляторную активность и могут быть использованы в медицине

Изобретение относится к серо-органическим соединениям, в частности к получению бис (β-диалкиламиноалкил)дисульфидов и бис(2-диметиламиноциклогексил-1)-дисульфида общей ф-лы: [(R)<SB POS="POST">2</SB>N-R<SB POS="POST">1</SB>-S]<SB POS="POST">2</SB>, где R - низший алкил R<SB POS="POST">1</SB> = CR<SB POS="POST">2</SB>-(CH<SB POS="POST">2</SB>)<SB POS="POST">N</SB>-CR<SB POS="POST">2</SB>- N=0-4 R<SB POS="POST">2</SB> - низший алкил, - ингибиторов коррозии, ускорителей процесса вулканизации каучука, физиологически-активных веществ

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения 3-замещенных 1-аминопроизводных пропанолов-2 общей формулы I

Наверх