Способ получения 2-алкил- и фенил-5,10-дигидрофеназинов

 

Изобретение относится к способу получения 2-алкил- и фенил-5,10-дигидрофеназинов общей формулы (1), где R представляет Н, (СН₃)₃С-; С₂Н₅(СН₃)₂С-; СН₃(С₂Н₅)₂С-; цикло-С₆Н₁₁- и 2-3-фенил, нагреванием смеси орто-фенилендиамина и соответствующего алкилпирокатехина либо 2,3-дигидроксинафталина. Способ отличается тем, что смесь, имеющую мольное соотношение компонентов 1:1, нагревают при 55-105^oC до прекращения возгонки продукта реакции. Изобретение позволяет снизить затраты труда за счет упрощения метода, удешевления исходных веществ, увеличения скорости процесса и выхода продуктов, улучшения контроля за ходом процесса и получить широкий круг соединений, находящих обширные области применения в органической химии и редокс-процессах. 2 табл.

Заявляется новый способ получения соединений общей формулы где R H; (CH₃)₃C-; C₂H₅(CH₃)₂C-; CH₃(C₂H₅)₂C-; цикло-C₆H₁₁- и 2-3-фенил. Изобретение относится к органической химии и может быть использовано в синтезе производных феназина, которые применяются в качестве жидких редокситов и окислительно-восстановительных индикаторов с низкими окислительно-восстановительными потенциалами 0,05-0,30 В [Индикаторы. Т. 2. Под ред. Э. Бишопа, М.: Мир, 1976 с. 71].

Известен способ синтеза метоксифеназина из метоксипирокатехина и орто-фенилендиамина через промежуточную стадию окисления метоксипирокатехина до метокси-орто-бензохинона [Синтезы органических препаратов. Сборник 4.- М.: ИЛ, 1953, c. 422].

Наиболее близким к предлагаемому способу является метод конденсации метокси-орто-бензохинона с орто-фенилендиамином [Синтезы органических препаратов. Сборник 4.- М.: ИЛ, 1953, c. 422].

В качестве прототипа выбран наиболее близкий по исходным веществам и техническому исполнению метод конденсации [вышеуказанный сборник 4]. Основным недостатком прототипа является стадия окисления производного пирокатехина до соответствующего орто-бензохинона с применением большoго избытка окислителя. Bторым недостатком метода является большой расход конденсирующего агента, а также больших количеств растворителя (ядовитого бензола) и очищающих и осветляющих реагентов (оксида алюминия и активированного березового угля). К недостаткам можно отнести многооперационность процесса и низкий выход целевого продукта.

Целью изобретения является снижение затрат труда за счет упрощения метода, удешевления исходных веществ, увеличения скорости процесса и выхода продуктов, улучшения контроля за ходом процесса и получение широкого круга соединений, находящих обширные области применения в органической химии и редокс-процессах.

Поставленная цель достигается тем, что смешивают эквимолярные количества орто-фенилендиамина и орто-дигидроксиароматического соединения (пирокатехина или 4-алкилпирокатехина, или 2,3-дигидроксинафталина) и нагревают при заданной температуре. Продукт конденсации очищают возгонкой при атмосферном давлении.

Способ отличается от метода, выбранного в качестве прототипа, тем, что отсутствует конденсирующий агент, исключена стадия окисления производного пирокатехина в соответствующий орто-бензохинон, не применяются растворители и другие вспомогательные реагенты. Отсутствие конденсирующего агента необходимо потому, что конденсация с орто-фенилендиамином пирокатехина, алкилпирокатехинов, а также дигидроксинафталина протекает под действием температуры, и конденсирующий агент не нужен. Образующиеся производные 5,10-дигидрофеназина легко теряют водород, превращаясь в соответствующие производные феназина (на этом основаны редокс-процессы с их участием). Отсутствие промежуточной стадии окисления алкилпирокатехинов в алкил-орто-бензохиноны определяется тем, что хиноны не нужны для синтеза производных 5,10-дигидрофеназина. Отсутствие растворителей и вспомогательных реагентов обусловлено тем, что конечные продукты очищаются возгонкой. В целом все указанные отличия от прототипа приводят к тому, что предлагаемый способ становится общим методом синтеза обширного ряда соединений и может легко стать промышленным методом их получения из-за простоты, дешевизны и безопасности.

Пример (oбщая методика).

Смешивают 0,01 моль орто-фенилендиамина и 0,01 моль пирокатехина либо 4-алкилпирокатехина, либо 2,3-дигидроксинафталина (см. табл. 1). Смесь тщательно растирают и помещают в прибор для возгонки при атмосферном давлении. Медленно (в течение часа) нагревают смесь до получения однородного жидкого расплава. Из расплава при температуре, указанной в табл. 1, начинает возгоняться продукт конденсации. Поддерживая указанную температуру (внешнего обогревателя), возгонку ведут до полного превращения расплава в чистое вещество. Не рекомендуется повышать температуру реакции или температуру возгонки, это ведет к частичному осмолению расплава и уменьшению выхода продукта. Выходы продуктов в табл. 1, а также температуры плавления приведены для веществ, очищенных однократной возгонкой. Систематические названия продуктов и анализы этих соединений представлены в табл. 2 под теми же номерами, что и в табл. 1. Для всех веществ получены соли с соляной кислотой: бис-гидрохлориды, температуры плавления которых приведены в табл. 1.

Формула изобретения

Способ получения 2-алкил- и фенил-5,10-дигидрофеназинов общей формулы (1) где R - Н; (СН₃)₃С-; С₂Н₅(СН₃)₂С-; СН₃(С₂Н₅)₂С-; цикло-С₆Н₁₁- и 2-3-фенил, нагреванием смеси орто-фенилендиамина и соответствующего алкилпирокатехина либо 2,3-дигидроксинафталина, отличающийся тем, что смесь, имеющую мольное соотношение компонентов 1:1, нагревают при 55 - 105^oC до прекращения возгонки продукта реакции.

РИСУНКИ

Рисунок 1