Способ получения 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана

Изобретение относится к области органического синтеза. Полученный предлагаемым способом 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинан формулы I

может найти применение в качестве селективного сорбента благородных и драгоценных металлов и биологически активного соединения. Сущность способа заключается во взаимодействии спиртового раствора амида ацетилсалициловой кислоты с насыщенным сероводородом водным раствором формалина при мольном соотношении амид : формальдегид : сероводород 1:3:2, температуре 40°С и перемешивании в течение 8 часов. Выход целевого 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана составляет 80%.

 

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно к способу синтеза 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана формулы (I):

Представленное соединение может найти применение в качестве модифицированного селективного сорбента благородных и драгоценных металлов [Ю.И.Муринов, В.Н.Майстренко, Н.Г.Афзалетдинова. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. М.: Наука, 1993, С.192) и в качестве фармакологически активного соединения (Z. Brzozowski, F. Saczewski and М. Gdaniec. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2003, №11, p.3673-3681].

Синтез 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана в литературе не описан. Известны эффективные методы синтеза N-арилзамещенных 1,3-тиазетидинов, 1,3,5-дитиазинов и 1,3,5-тиадиазинов исходя из доступных реагентов - Н₂S и СН₂О, ароматических аминов [Хафизова С.Р., Ахметова В.Р., Кунакова Р.В., Джемилев У.М. Изв. АН., Сер. хим., 2003, №8, С1722-1726]. В реакцию циклотиометилирования были вовлечены анилин (IIа), м-(IIб) и п-(IIв) толуидины, м-(IIг), п-(IIд), о-(IIе) анизидины, о-фенетидин (IIж) и п-ксилидин (IIз). Направление реакции зависит не только от природы амина, но и от соотношения исходных реагентов, температуры реакции и длительности процесса.

R=H (а); м-СН₃ (б); n-СН₃ (в); м-ОСН₃ (г); n-ОСН₃ (д);

о-ОСН₃ (е); о-ОС₂Н₅ (ж); n-(СН₃)₂ (з); n=1÷6

В сообщении [Kurchan A.N., Kutateladze A.G., Org. Lett., 2002, V4, №23, P.4129-4131] описан синтез N-1,3,5-дитиазинилзамещенных карбоновых кислот Va-г, VIII реакцией NaHS с формальдегидом и аминокислотами IVa-г, VII при 0°С. При последующей обработке n-BuLi и бензальдегидом в ТГФ при температуре -78°С получены 2-замещенные 1,3,5-дитиазины VIa-г, IX.

Перечисленными выше способами не может быть получен 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинан.

Задачей изобретения является получение 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана однореакторной конденсацией амида ацетилсалициловой кислоты с формальдегидом и сероводородом.

Синтез осуществляется взаимодействием спиртового раствора амида ацетилсалициловой кислоты со смесью сероводород - формалин (37%) при мольном соотношении амид : формальдегид : сероводород =1:3:2, температуре 40°С и постоянном перемешивании в течение 8 часов. Образуется 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинан (I), представляющий собой кристаллический продукт с т.пл. 105-107°С и выходом 80%. Реакция протекает региоселективно по следующей схеме:

Преимущества предлагаемого способа:

На основании предложенного способа можно селективно получать 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинан, синтез которого в литературе ранее не описан. Предлагаемый способ технологически прост, в качестве растворителя используется бутанол, процесс не требует энергозатрат, и не образуются токсичные отходы.

Кроме того, реализация данного направления синтеза открывает путь к решению как экологических проблем (утилизация высокотоксичного сероводорода), так и созданию новых практически полезных продуктов.

Способ поясняется примером:

ПРИМЕР В стеклянный реактор, снабженный магнитной мешалкой, обратным холодильником, газопроводящей трубкой и капельной воронкой, при температуре 40°С помещают 3 моль формальдегида (0.16 мл 37%-ного водного раствора), барботированием насыщают раствор формальдегида сероводородом в течение 30 минут. Параллельно растворяют амид ацетилсалициловой кислоты в бутиловом спирте (1 моль (0.2 грамма)), прикапывают в реактор с насыщенным сероводородом формалином и перемешивают 8 часов, поддерживая необходимую температуру (40°С). После фильтрования выделяют кристаллический 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинан с выходом 80%.

Спектральные характеристики

5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана

Выход 80%, т.пл. 105-107°С. ИК-спектр, ν/см^-1: 740, 1010, 1380-1460, 1660, 2910. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д, ДМСО-d₆): 1.85 с (3Н, Н¹⁰); 3.50 с (2Н, Н^2'); 5.70 с (4Н, Н^4',6'); 7.87-8.80 м (4Н, Ph). Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д., ДМСО-d₆): 14.59 уш. с (С¹⁰); 33.02 т (С^2'); 63.39 т (С^4',6'); 117.42 д (С⁶); 118.49 д (С⁴); 128.19 д (С³); 130.31 д (С²); 134.12 д (С⁵); 152.94 д (С¹); 161.99 с (С⁷); 172.02 с (С⁹). Вычислено (%): С, 50.86; Н, 4.62; N, 4.94; S, 22.63. C₁₂H₁₃NO₃S₂. Найдено (%): С, 51.17; Н, 4.16; N, 4.98; S, 24.39

* - Спектры ЯМР ¹Н зарегистрированы на спектрометре ″Tesia BS-487" (100 МГц), ЯМР ¹³С на спектрометре "Jeol FX 90Q" (89.55 и 22.50 МГц), внутренний стандарт ТМС, растворитель ДМСО-d₆. ИК-спектры снимали на спектрометре "Specord 75 IR" в суспензии в вазелиновом масле. Элементный анализ образцов определяли на элементном анализаторе фирмы Karlo Erba, модель №1106. Максимальная погрешность определения 2.0 отн.%. Для полученного соединения приведена температура плавления, определенная на приборе РНМК 80/2617.

Способ получения 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана формулы I

заключающийся в том, что насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида взаимодействует со спиртовым раствором амида ацетилсалициловой кислоты формулы

в мольном соотношении амид ацетилсалициловой кислоты:формальдегид:сероводород, равном 1:3:2, при температуре 40°С и постоянном перемешивании в течение 8 ч.