N,n-диаллиламиноэтановая кислота и способ получения



N,n-диаллиламиноэтановая кислота и способ получения
N,n-диаллиламиноэтановая кислота и способ получения
N,n-диаллиламиноэтановая кислота и способ получения

 


Владельцы патента RU 2458045:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова"(КБГУ) (RU)

Изобретение относится к новому способу получения N,N-диаллиламиноэтановой кислоты, используемой для синтеза водорастворимых полиэлектролитов. Способ заключается в том, что реакцию ведут взаимодействием хлористого аллила с охлажденной до 0-5°С реакционной смесью из α-аминоуксусной кислоты и гидроксида натрия в водно-спиртовом растворе в течение 15-30 мин, затем температуру реакции доводят до 60-75°С и выдерживают в течение 3-5 часов, после окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями, N,N-диаллиламиноэтановая кислота в виде хлопьев собирается на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. 2 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к ионогенным мономерам и способу их получения, которые могут быть использованы для синтеза водорастворимых полиэлектролитов.

Известны мономерные системы производных диаллиламина и четвертичных аммониевых оснований диаллильной природы, полученные на основе хлористого аллила и производных диаллиламина [1-4], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс.

В качестве наиболее близкого аналога принят патент США №3457302, из которого известен N,N-диаллилглицин (C8H13NO2) и его способ получения, синтезированный взаимодействием хлоруксусной кислоты с диаллиламином.

Недостатками метода получения являются необходимость проведения реакции в атмосфере азота при 100°С в течение 16 часов, затем после добавления раствора щелочи фильтрат необходимо упаривать в вакууме.

Задачей изобретения является расширение ассортимента мономеров диаллильной природы, в молекулах которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, которые способны вступать в реакции радикальной полимеризации для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств, и упрощение способа.

Поставленная задача решается получением нового мономера формулы

имеющего элементный состав (табл.1)

Таблица 1
Элементный состав N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ)
мономер формула Элементный анализ
Теоретический состав, % Практический состав, %
С, % Н, % N, % С, % Н, % N, %
ДАУ C8H13NO2 61.91 8.44 9.03 60.94 8.34 9.08

Структура синтезированного мономера - N,N-диаллиламиноэтановой кислоты подтверждена 13С-ЯМР спектроскопией (фиг.1, табл.2).

Таблица 2
Данные 13С-ЯМР спектроскопии в D2O
Образец 6С или 6'C 3C 4C или 4'C 1C 2C 5C или 5'C 7C или 7'C
ДАУ - 58.76 58.27 122.12 135.76 180.47 -

Аналитическим сигналом, служащим подтверждением реакции получения N,N-диаллиламиноэтановой кислоты, является присутствие на ИК-спектре интенсивности полосы поглощения, характерное для C=C-группы в области 1580-1660 см-1, и присутствие интенсивности полосы поглощения в области 3485-3500 см-1, характерное для деформационных колебаний N+HR3-группы (фиг.2).

Сущность способа заключается в том, что в водно-спиртовом растворе α-аминоуксусную кислоту превращают в натриевую соль воздействием раствора щелочи, затем при температуре 0-5°С прикалывают хлористый аллил в течение 15-30 мин, температуру синтеза доводят до 60-75°С и синтез проводят при данной температуре в течение 3-5 часов, что приводит к получению N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ). После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллиламиноэтановая кислота в виде хлопьев собирается на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 7.5 г (1 моль) α-аминоуксусной кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 0°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикапывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 15 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллиламиноэтановую кислоту в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллиламиноэтановая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 282±2°С. (Тпл α-аминоуксусной кислоты 262°С с разложением). Выход мономера 65%.

Пример 2. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 7.5 г (1 моль) α-аминоуксусной кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 5°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 15 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллиламиноэтановую кислоту в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллиламиноэтановая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 282±2°С. (Тпл α-аминоуксусной кислоты 262°С с разложением). Выход мономера 55%.

Пример 3. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 7.5 г (1 моль) α-аминоуксусной кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 5°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 30 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 75°С, выдерживают в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон. N,N-диаллиламиноэтановую кислоту в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллиламиноэтановая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 282±2°С. (Тпл α-аминоуксусной кислоты 262°С с разложением). Выход мономера 65%.

Пример 4. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 7.5 г (1 моль) α-аминоуксусной кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 0°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 30 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 75°С и выдерживают в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллиламиноэтановую кислоту в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллиламиноэтановая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 282±2°С. (Тпл α-аминоуксусной кислоты 262°С с разложением). Выход мономера 75%.

Технический результат изобретения заключается в расширении ассортимента мономеров диаллильной природы. Предлагаемый мономер обладает высокой активностью в реакциях радикальной полимеризации, в молекулах которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств и упрощения способа достигается за счет снижения температуры реакции и уменьшения времени синтеза.

Литература

1. Мацоян С.Г., Погосян Г.М., Джагамян А.О., Мушегян А.А. Исследование в области циклической полимеризации и сополимеризации. 13. Изучение циклической полимеризации N-замещенных диаллиламинов. // Высокомолекул. соединения. 1963. Т.5. №6. С.854-860.

2. Hoover M.F. Cationic Quarternery Polyelectrolytes-A Literature Review. // J. Macromol. Sci.-Chem., 1970. A4 (6). P 1293-1300.

3. Lancaster L.E., Bassei L., Panzer H.P. The Structure of Poly (Diallyl dimethylammonium) Chloride by 13C-NMR spectroscopy. // J. Polym. Sci. 1976. V.14. P.549-554.

4. Johns S.R., Willing R.L., Middleton S., Ong A.K. Cyclopolymerization. VII. The 13C-NMR Spectra of Cyclopolymers obtained from N,N-Diallylamines. // J. Macromol. Sci. - Chem., A, 1976. V.10. №5. P.875-891.

5. Патент США №3457302 «Способ получения третичных аминокислот», РЖХ, 13Н355 П., 1970.

Способ получения N,N-диаллиламиноэтановой кислоты, заключающийся в том, что реакцию ведут взаимодействием хлористого аллила с охлажденной до 0-5°С реакционной смесью из α-аминоуксусной кислоты и гидроксида натрия в водно-спиртовом растворе в течение 15-30 мин, затем температуру реакции доводят до 60-75°С и выдерживают в течение 3-5 ч, после окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями, N,N-диаллиламиноэтановая кислота в виде хлопьев собирается на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фторсодержащего производного ацилуксусной кислоты Формулы (3), включающему получение смеси, содержащей основание, соединение Формулы (1) и соединение Формулы (2), и добавление галогенирующего агента к смеси, где Rf представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, которая замещена по меньшей мере одним атомом фтора; где каждый из R1 и R2 независимо представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; R3 представляет собой атом водорода; и R4 представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; где Rf, R1, R2, R3 и R4 имеют те же самые обозначения, как указано выше.

Изобретение относится к способу получения энантиомерного избытка асимметрически алкинилированных сложных -аминоэфиров формулы в которой R1 и R2 независимо обозначают C1-7-алкил, необязательно замещенный фенилом или триметилсилилом, или С3-5-циклоалкил; Y обозначает Н или защитную группу атома азота.

Изобретение относится к способу получения соединения формулы включающему взаимодействие бут-2-еновой кислоты с хлортриметилсиланом, бромирование полученного триметилсилилкротоната N-бромсукцинимидом, взаимодействие полученного триметилсилил-4-бромкротоната либо метил или этил 4-бромкротоната с диметиламином для получения 4-диметиламинокротоновой кислоты, вьщеление его в виде хлористоводородной соли и хлорирование оксалилхлоридом.

Изобретение относится к общей органической химии, конкретно, к способам получения производных пиперидона-4 (I), содержащих заместители в различных положениях [1-6] а также к новым производным алкиловых эфиров три-(N-алкил-N(3-(2-карбоалкоксиалкил)-2,3-непредельных карбоновых кислот (II), которые могут быть использованы для синтеза производных пиперидона-4.

Изобретение относится к новым соединениям формулы (I) и их фармацевтически приемлемым солям, обладающим ингибирующей активностью в отношении циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2).

Изобретение относится к способу получения радиоактивного фтор-меченного органического соединения формулы . .

Изобретение относится к смешанному ангидриду дихлоруксусной и аминоуксусной кислот и способу его получения. .

Изобретение относится к способу получения литиевой соли оксиглицина формулы NH2-CH(OLi)-COOLi, которая может быть использована в ветеринарии и животноводстве для предотвращения развития стрессовых реакций в организме животных.

Изобретение относится к сырьевой композиции, к способу олефинового метатезиса, к способу получения сложного полиэфирполиэпоксида и к способу получения , -оксикислоты, сложного , -оксиэфира и/или , -диола с укороченной цепью.

Изобретение относится к соединениям, предназначенным для применения в фотохимиотерапии или диагностике, причем указанные соединения представляют собой замещенные арилом алкиловые эфиры 5-аминолевулиновой кислоты, их производные или фармацевтически приемлемые соли.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине и касается средств, содержащих производные гамма-аминомасляной кислоты и влияющих на сердечно-сосудистую систему.
Изобретение относится к способу получения концентрированного водного раствора однонатриевой соли иминодиуксусной кислоты (ОНИДУ), который заключается в обработке двунатриевой соли иминодиуксусной кислоты (ДНИДУ) сильной кислотой, взятой в количестве от 0,3 до 1,2 мольных эквивалентов на 1 моль ДНИДУ.

Изобретение относится к способу энантиоселективного получения ацетатной соли метилового сложного эфира (2R,3S)-3-фенилизосерина формулы (I), которая представляет собой структурный элемент, подходящий для использования в синтезе производных таксанов

Изобретение относится к области химии, конкретно к N,N-диаллиласпарагиновой кислоте формулы которая может найти применение в качестве исходного соединения (мономера) для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в качестве флокулянтов, коагулянтов и т.д
Наверх