Способ получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов

Изобретение относится к способу получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов в среде этиленгликоля. В качестве восстановителя используют серу в количестве 0,5-1,0 г-атом на 1 г-моль фуроксана, и процесс ведут при температуре 140-155°С. Предлагаемый способ восстановления бензофуроксанов серой в этиленгликоле является безопасным и экономичным.

 

Изобретение относится к новому способу получения бензофуразанов, которые могут найти применение в органическом синтезе и в синтезе биологически активных веществ.

Одним из широко используемых способов получения бензофуразанов является восстановление бензофуроксанов.

Известны способы получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов 1-2 молями триалкил- или трифенилфосфина путем кипячения в спирте (Boyer J.H. Ellzey S.E., J Org. Chem., 1961, 26, р.4684-4685 [1]), трифенилфосфином (1,5-2,0 моля) кипячением в ксилоле (Merritt С., Di Pierto С., Hand S.W. et al., J. Chromatogr., 1975, 112, p. 301-307 [2]; Mellory F.B, Varimbi S.P, J. Org. Chem., 1963, 28, p.1656-1662 [3]), трифенилфосфином в среде алифатических или ароматических углеводородов при температуре 100÷105°С (Ф.С.Левинсон, М.И.Евгеньев и др. Химико-фармацевтический журнал, 2003, 37, №10, с.12-15 [4]), триалкилфосфитами кипячением в спиртах или бензоле (Baily A.S., Evans J.M, J. Chem. Soc, С., 1967, №21, р.2105-2109 [5]).

где X=Ph, OAlk, Alk.

Недостатками указанных способов являются использование высокотоксичных тризамещенных фосфинов и фосфитов, высокая стоимость реагентов и сложность выделения целевых фуразанов из смеси продуктов восстановления фуроксанов и продуктов превращения восстановителя.

Известен также способ получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов азидом натрия в среде алифатических карбоновых кислот при температуре 120÷150°C(Di Nunno L., Florio S., Chem. e ind (Ital), 1957, 57, p.243-244 [6]) или в среде этиленгликоля (Di Nunno L., Florio S., J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1973, Port 1, №18, p.1954-1955 [7]).

Недостатками данного способа являются высокая токсичность азида натрия, его высокая стоимость и опасность ведения процесса, связанная с выделением взрывоопасной азотистоводородной кислоты.

В качестве прототипа принят указанный выше способ получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов азидом натрия в этиленгликоле.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка безопасного и экономичного способа получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов с использованием малотоксичного дешевого и доступного реагента.

Технический результат достигается путем восстановления бензофуроксанов с использованием в качестве восстановителя серы в количестве 0,5÷1,0 г-атом на 1 г-моль фуроксана в среде этиленгликоля при температуре 140÷155°С.

Общим с прототипом является использование бензофуроксанов и этиленгликоля в качестве среды, а отличием - использование в качестве восстановителя серы.

Сера является дешевым, доступным, безопасным и малотоксичным реагентом, инертным в отношении лабильных функциональных групп (галоид-, нитро- и др.).

Время реакции установлено методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) по исчезновению исходного вещества в реакционной массе. Чистота целевого продукта оценивалась по температуре плавления (Тпл.)

Получение различных замещенных бензофуразанов иллюстрируется приведенными ниже примерами.

Пример 1. Получение бензофуразана.

13,6 г (0,1 моль) бензофуроксана растворяют в 100 мл этиленгликоля, добавляют 3,2 г (0,1 г-атом) серы. Нагревают реакционную массу до температуры 140÷145°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,0÷1,5 часа. Бензофуразан выделяют перегонкой с водяным паром. Получают 5,8 г (49% от теории) бензофуразана в виде ватообразного вещества белого цвета с Т пл. 54°С. По данным [1] Т пл. 53÷55°С.

Пример 2. Получение 5-нитробензофуразана.

18,1 г (0,1 моль) 5-нитробензофуроксана растворяют в 60 мл этиленгликоля, добавляют 2,4 г (0,075 г-атом) серы. Нагревают в течение двух часов при температуре 140÷150°С. Охлаждают до 90°С и перегоняют с водяным паром. Получают 9,08 г (55% от теории) 5 - нитробензофуразана с Т пл. 67°С. По данным [5] Т пл. = 66÷67°С.

Пример 3. 4,6-динитробензофуразан.

1,54 г (6,4 ммоль) 4,6-динитробензофуроксана растворяют в 10 мл этиленгликоля, добавляют 0,16 г (5,0 мг-атом) серы. Реакционную массу нагревают в течение двух часов при температуре 145÷150°С. Конец реакции контролируют методом ТСХ по исчезновению исходного соединения. По окончании реакции массу выливают в 20 мл воды. Осадок отфильтровывают, перекристаллизовывают из этанола. Выделяют 0,71 г (50,5% от теории) 4,6-динитробензофуразана с Т пл. 156°С. По данным [5] Т пл.=156°С.

Пример 4. Бензотрифуразан.

1,26 г (0,005 моль) бензотрифуроксана растворяют в 20 мл этиленгликоля, добавляют 0,48 г (0,015 г-атом) серы. Реакционную массу нагревают в течение 1,5 часа при температуре 145÷155°С, охлаждают и перегоняют с водяным паром. Получают 0,56 г (54% от теории) бензотрифуразана с Т пл. 49÷50°С. По данным [5] Т пл.=50°С.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ восстановления фуроксанов серой в этиленгликоле является более безопасным и экономичным и может быть использован для получения фуразанов различного строения.

Способ получения бензофуразанов восстановлением бензофуроксанов в среде этиленгликоля, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют серу в количестве 0,5-1,0 г-атом на 1 г-моль фуроксана и процесс ведут при температуре 140-155°С.