Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов



Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов
Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов
Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов
Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов

 


Владельцы патента RU 2466997:

Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (I):

,

где R=H, м-Ме, n-МеО, м-NO2, который заключается в том, что 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепан подвергают взаимодействию с N-ариламинами (анилин, м-метиланилин, n-метоксианилин, м-нитроанилин) в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6Н2O в мольном соотношении 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепан:N-ариламин:Sm(NO3)3·6Н2O=10:(10-12):(0.3-0.7) в хлороформе и атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч. Технический результат - разработан способ получения с высокой селективностью новых 3-арил-1,5,3-дитиазепанов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, в качестве комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах. 1 табл., 1 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1):

, где R=H, м-Me, n-MeO, м-NO2

Азот и серусодержащие гетероциклы известны как антибактериальные, антигрибковые и антивирусные агенты (Stillings M.R., Welbourn А.Р., Walter D.J. Substituted 1,3,4-thiadiazoles with anticonvulsant activity // Med. Chem. 1986. 29. P.2280-2284; Kidwai M., Negi N., Chaudhary S.R. Cyclothiomethylation of arge hydrazines with formaldehyde // Acta Pharma. 1995. 45. P.511; Тюкавкина H.A., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. Органическая химия. М.: Дрофа, 2008. с.66-67). Они перспективны в качестве катализаторов, биологически активных комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов [Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler. F.P. 1,341,792/1963 (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)], специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах (от легкой промышленности до нефти) (Джемилев У.М., Алеев Р.С., Дальнова Ю.С., Кунакова Р.В., Хафизова С.Р., Ковтуненко С.В., Калимуллин А.А., Андрианов В.М., Исмагилов Ф.Р., Гафиатуллин P.P. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ №2160233, 2000; Джемилев У.М., Алеев Р.С., Дальнова Ю.С., Кунакова Р.В., Хафизова С.Р. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ №2206726, 2003).

Известен способ (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова, С.Р.Хафизова, Т.В.Тюмкина, А.А.Яковенко, М.Ю.Антипин, Л.М.Халилов, Р.В.Кунакова, У.М.Джемилев. Взаимодействие аминофенолов с формальдегидом и сероводородом. Изв. АН. Сер. хим., 2006, №3, с.305) получения шестичленных N,S-содержащих гетероциклов, а именно N-арил-1,3,5-дитиазинанов (2) взаимодействием соответственно о-, n-аминофенолов, водного формальдегида (37%) и сероводорода при температуре 40°C по схеме:

Известный способ не технологичен, так как предполагает применение газообразного и чрезвычайно токсичного сероводорода, который при высокой концентрации не имеет запаха, но даже однократное его вдыхание может вызвать мгновенную смерть. Кроме того, известный способ не позволяет осуществить синтез 3-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1).

Известен способ (U.Wellmar. Urea as Leaving Group in the Synthesis of 3-(tert-Butyl)perhydro-1,5,3-dithiazepine. J. Heterocyclic Chem., 1998, 35, p.1531) получения 3-(трет-бутил)пергидро-1,5,3-дитиазепина (3) с выходом 45% взаимодействием 5-(трет-бутил)-2-оксогексагидро-1,3,5-триазина с 1,2-этандитиолом в присутствии BF3·2HOAc при комнатной температуре за 2 ч по схеме:

Известным способом не могут быть получены 3-арил-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению 3-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1).

Предлагается новый способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепана с N-ариламинами общей формулы R-C6H4-NH2, где R=H, м-Me, n-MeO, м-NO2, в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O, взятыми в мольном соотношении 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепан:N-ариламин:Sm(NO3)3·6H2O=10:(10-12):(0.3-0.7), предпочтительно 10:11:0.5, при комнатной температуре (~20°C) и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 2.5-3.5 ч. Выход 3-арил-1,5,3-дитиазепинанов (1) составляет 67-88%. Реакция протекает по схеме:

3-Арил-1,5,3-дитиазепинаны общей формулы (1) образуются только лишь с участием N-ариламинов и 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепана под действием катализатора Sm(NO3)3·6H2O. В присутствии других аминов (например, вторичные диалкиламины) или без катализатора целевые продукты (1) не образуются.

Проведение реакции в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O больше 7 мол.% по отношению к 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепану не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование в реакции катализатора Sm(NO3)3·6H2O менее 3 мол.% снижает выход (1), что связано с уменьшением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при комнатной температуре ~20°C. При более высокой температуре (например, 60°C) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, при меньшей температуре (например, -10°C) снижается скорость реакции. Опыты проводили в хлороформе, т.к. в нем хорошо растворяются целевые продукты.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В известном способе реакция идет с участием в качестве исходного реагента 5-(трет-бутил)-2-оксогексагидро-1,3,5-триазина в присутствии BF3·2HOAc с образованием 3-(трет-бутил)пергидро-1,5,3-дитиазепина (3). Известный способ не позволяет получать индивидуальные 3-арил-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1).

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепинан и N-ариламины, реакция идет под действием катализатора Sm(NO3)3·6H2O.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

Способ позволяет получать с высокой селективностью индивидуальные 3-арил-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1), синтез которых в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 5 мл хлороформа, 0.5 ммолей Sm(NO3)3·6H2O, 10 ммолей 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепана и 11 ммолей анилина. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре (~20°C) в течение 3 ч. Из реакционной массы выделяют 3-фенил-1,5,3-дитиазепан с выходом 77%.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.

Таблица 1
№№ п/п Исходный N-ариламин Соотношение 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепинан:N-ариламин:Sm(NO3)3·6H2O, ммоль Время реакции, час Выход (1), %
1 анилин 10:11:0.5 3 77
2 -«- 10:12:0.5 3 79
3 -«- 10:10:0.5 3 72
4 -«- 10:11:0.7 3 88
5 -«- 10:11:0.3 3 67
6 -«- 10:11:0.5 3.5 83
7 -«- 10:11:0.5 2.5 70
8 м-метиланилин 10:11:0.5 3 71
9 n-метоксианилин 10:11:0.5 3 78
10 м-нитроанилин 10:11:0.5 3 84

Все опыты проводили в хлороформе при комнатной температуре (~20°C).

Спектральные характеристики 3-фенил-1,5,3-дитиазепана: Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 3.08 (с, 4Н, СН2(6,7); 4.84 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.88-8.22 (м, 4Н, СН (9, 10, 11, 13)).

Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 35.40 (С-6,7) 53.60 (С-2,4); 113.75 (С-13,9); 125.73 (С-10,12); 139.63 (С-11); 150.42 (С-8).

Спектральные характеристики 3-(м-метилфенил)-1,5,3-дитиазепана:

Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 2.38 (с, 3H, CH3 (14)); 3.10 (с, 4Н, СН2 (6,7); 4.81 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.79-7.23 (м, 4Н, СН (9, 10, 11, 13)).

Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 21.83 (С-14); 35.91 (С-6,7) 55.06 (С-2,4); 112.29 (С-13); 116.69 (С-9); 120.93 (С-11); 129.08 (С-10); 138.90 (С-12); 145.95 (С-8).

Спектральные характеристики 3-(n-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепана:

Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 2.64-2.81 (м, 4Н, СН2 (6,7)); 3.51 (с, 3H, СН3 (15)); 4.39 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.59-7.12 (м, 4Н, CH (9-13)).

Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 34.28 (С-6,7); 51.93 (С-15); 59.99 (С-2,4); 113.33 (0-9,13); 125.07 (С-10,12); 143.98 (С-11); 148.01 (С-8).

Спектральные характеристики 3-(м-нитрофенил)-1,5,3-дитиазепана:

Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 2.74-2.79 (м, 4Н, СН2 (6,7)); 4.14 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 7.12-7.74 (м, 4Н, СН (9,11-13)).

Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 35.45 (С-6,7); 61.59 (С-2,4); 109.43 (С-11); 113.55 (С-13); 121.13 (С-9); 128.73 (С-12); 143.67 (С-10); 147.01 (С-8).

Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1):

где R=H, м-Ме, п-МеО, м-NO2, отличающийся тем, что 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепан подвергают взаимодействию с N-ариламинами (анилин, м-метиланилин, п-метоксианилин, м-нитроанилин) в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6Н2O в мольном соотношении 3-трет-бутил-1,5,3-дитиазепан:N-ариламин:Sm(NO3)3·6Н2O=10:(10-12):(0,3-0,7) в хлороформе и атмосфере аргона в течение 2,5-3,5 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения N-арил-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (I): где Ar=Ph, м-Ме-С6Н4 , о-МеО-С6Н4, п-NO2-С6 H4, который заключается в том, что 1,3,6-оксадитиепан подвергают взаимодействию с N-ариламинами (анилин, м-метиланилин, о-метоксианилин, п-нитроанилин) в присутствии катализатора Sm(NO 3)3·6Н2O в мольном соотношении 1,3,6-оксадитиепан:N-ариламин:Sm(NO3)3·6Н 2O=10:(10-12):(0.3-0.7) в хлороформе и атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч.

Изобретение относится к способу получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил) фенолов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, в качестве биологически активных комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах.

Изобретение относится к способу получения N-фенил(бензил)-1,5,3-дитиазепинан-3-аминов и 2,4-диметил-N-фенил(бензил)-1,5,3-дитиазепинан-3-аминов общей формулы (I): R=Ph, Bz; R'=H, Me, который заключается в предварительном перемешивании формальдегида или ацетальдегида с 1,2-этандитиолом с последующим добавлением фенилгидразина (бензилгидразина) при мольном соотношении исходных реагентов альдегид: 1,2-этандитиол: фенилгидразин (бензилгидразин) = 20:10:10 и перемешиванием при температуре 0°C и атмосферном давлении в течение 2-4 ч.

Изобретение относится к производным 1,3,4-тиадиазолинов (I), тиадиазинонов (II) и тиадиазепинов (III), полученным на основе тиогидразидов оксаминовых кислот, которые могут быть использованы для подавления патогенных бактерий, в частности воздействовать на систему секреции III типа у патогенов, общей формулы: где R представляет собой Н; R1 представляет собой Н, пиридинил; фенил, замещенный алкилом С1-С5, Hal, СF3; группу , где Х представляет собой S, замещенную алкилом С1-С5, COOR4; R2, R3 представляют собой алкил С1-С5, пиридинил, фенил, замещенный Hal, ОН, OR4 , a R4 представляет собой незамещенный алкил С1-С4.

Изобретение относится к области органического синтеза. .

Изобретение относится к способу совместного получения 3,4-дифенил-1,3,4-тиадиазолидина формулы (1а) и 5,6-дифенилтетрагидро-1,3,5,6-дитиадиазепина формулы (1b): области органического синтеза.

Изобретение относится к синтезу производных семичленных циклических соединений, содержащих в кольце атом серы и два атома азота, а конкретно к новому способу получения новых 2-анилино-7-гидрокси-6Н-1,3,4-тиадиазепинов общей формулы I -C6H5 где R a) фенил, б) 2-тиенил, в) метил.

Изобретение относится к способу получения 3-(о-, м-,п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, в качестве биологически активных комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах

Изобретение относится к способу получения , -бис-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)алканов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, биологически активных комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах (от легкой промышленности до нефти)

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения (1,5,3-дитиазепинан-3-ил)(тио)фенолов общей формулы (1): , который заключается в том, что амино(тио)фенолы (о-аминофенол, n-аминофенол, n-аминотиофенол) подвергают взаимодействию с 1,3,6-оксадитиапинаном в присутствии катализатора Sm(NO 3)3·6H2O в мольном соотношении амино(тио)фенол: 1,3,6-оксадитиапинан: Sm(NO3) 3·6H2O=10:10:(0.3-0.7) в растворителях хлороформ-этанол (объемное соотношение 1:1) в атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1): который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 минсмеси формальдегида с 1,2-этандитиолом добавляют катализатор Sm(NO3) 3·6Н2О, о-(или м-, или п-)нитроанилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)нитроанилин:формальдегид:1,2-этандитиол:Sm(NO 3)3·6Н2О=10:20:10:0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 20-40 мин в хлороформе

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(м-,п-метилфенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1): который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандитиолом добавляют катализатор Sm(NO3) 3·6H2O, м-, или п-метиланилин при мольном соотношении м- или п-метиланилин:формальдегид:1,2-зтандитиол:Sm(NO 3)3·6H2O=10:20:10:0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 20-40 мин в хлороформе

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения N-(1,5,3-дитиазепан-3-ил)амидов общей формулы (1): который заключается в том, что 1,2-этандитиол, предварительно смешанный с водным раствором формальдегида при 20°С, подвергается взаимодействию с гидразидом общей формулы RC(O)NHNH2 [R=указанные выше] в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида меди CuCl2·2H2 O при мольном соотношении 1,2-этандитиол: CH2O:RC(O)NHNH 2:CuCl2·2H2O=10:20:10:(0.3-0.7), при 75-85°С и атмосферном давлении в течение 44-52 ч

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения , -бис-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-алканов общей формулы (1): , который заключается в том, что , -алкандиамины общей формулы H2N-CH2 -(CH2)n-NH2, где n=1-8, подвергают взаимодействию с трет-N-бутил-1,5,3-дитиазепинаном в хлороформе в присутствии катализатора SmCl3·6H2 O при мольном соотношении , -алкандиамин: трет-N-бутил-1,5,3-дитиазепинан: SmCl 3·6H2O=10:20:(0.3-0.7) при комнатной (~20°С) температуре в течение 2,5-3,5 ч

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1), заключающийся в том, что аминобензойную кислоту (4-аминобензойную или 2-гидрокси-5-аминобензойную) подвергают взаимодействию с 1-окса-3,6-дитиациклогептаном в присутствии катализатора Sm(NO3)3 ·6H2O при мольном соотношении аминобензойная кислота: 1-окса-3,6-дитиациклогептан: Sm(NO3)3 ·6H2O=10:10:(0.3-0.7) при комнатной температуре (~20°С) в среде растворителей этанол-хлороформ (1:1, объемное соотношение) и атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч. Технический результат: разработан способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот. 1 табл., 1 пр.
Наверх