Способ получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины

Изобретение относится к способу получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины, который может найти применение в химической, фармацевтической и текстильной промышленности. Предложен способ получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины путем взаимодействия N,N'-бис(пиперазиноэтил) этилендиамина (ПЭЭ) с мочевиной или тио-мочевиной в водной среде при мольном соотношении реагентов, равном 1:1, причем осуществляют подачу 40-50%-ного водного раствора мочевины или тиомочевины к предварительно нагретому до 95-100°С 60-70%-ному водному раствору ПЭЭ с последующей выдержкой реакционной смеси при 101-110°С в течение 3-4 ч и при 245-249°С в течение 0,5-1 ч. Далее целевой продукт выделяют фильтрацией или центрифугированием и сушат. Технический результат: осуществление технологического процесса в безопасном режиме, повышение выхода и качества продукта. 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу получения производных циклической этиленмочевины и этилентиомочевины, которые могут быть применены в химической, фармацевтической и текстильной промышленностях.

Наиболее близким способом по технической сущности и достигаемому результату является способ получения производных этиленмочевины или этилентиомочевины взаимодействием N,N'-бис(пиперазиноэтил)этилендиамина (ПЭЭ) с мочевиной или тиомочевиной [Журнал «Химия гетероциклических соединений», 1991, №3, с.381-385, Рига, изд. «Знание».] в среде полярного растворителя, причем в качестве полярного растворителя используют этиловый или бутиловый спирты, а взаимодействие ПЭЭ с мочевиной или тиомочевиной проводят при температуре 45-100ºС в среде растворителя в течение 8 ч при мольном соотношении реагентов ПЭЭ:мочевина (ПЭЭ:тиомочевина), равном 1:1, затем реакционную смесь выдерживают при 240ºС в течение 0,5-1 ч, продукт выделяют кристаллизацией из ацетона. Способ позволяет получить циклическое производное этиленмочевины - N,N'-бис(пиперазиноэтил)имидазолидин-2-он и циклическое производное этилентиомочевины - N,N'-бис(пиперазиноэтил)имидазолидин-2-тион с выходом 88-94%.

Недостатками известного способа получения производных этиленмочевины или этилентиомочевины являются взрывоопасность процесса синтеза из-за применения горючих или легковоспламеняющихся жидкостей в качестве полярного растворителя и в процессе кристаллизации целевого продукта, продолжительность процесса синтеза (более 9 ч).

Задача изобретения - усовершенствование способа получения производных этиленмочевины или этилентиомочевины.

Поставленная задача достигается в предлагаемом способе получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины путем взаимодействия ПЭЭ с мочевиной или тиомочевиной в среде полярного растворителя при мольном соотношении реагентов, равном 1:1, причем в качестве полярного растворителя используют воду, осуществляют подачу 40-50%-ного водного раствора мочевины или тиомочевины к предварительно нагретому до 95-100ºС 60-70%-ному водному раствору ПЭЭ с последующей выдержкой реакционной смеси при 101-110ºС в течение 3-4 ч и при 245-249ºС в течение 0,5-1 ч, целевой продукт выделяют фильтрацией или центрифугированием и сушат.

Синтез производных этиленмочевины и этилентиомочевины описывается формулой:

где соединение 1: N,N'-бис(пиперазиноэтил)этилендиамина (ПЭЭ),

соединение 2: N,N'-бис(пиперазиноэтил)имидазолидин-2-он,

соединение 3: N,N'-бис(пиперазиноэтил)имидазолидин-2-тион.

Применение мочевины в виде 40-50%-ного раствора, ПЭЭ - 60-70%-ного водного раствора, предварительно нагретого до 95-100ºС, проведение взаимодействия реагентов в водной среде при температуре 101-110ºС в течение 3-4 ч и при 245-249ºС в течение 0,5-1 ч обеспечивает высокий выход целевого продукта и сокращение продолжительности процесса синтеза.

Преимуществом предложенного способа является безопасность технологического процесса в результате проведения синтеза в водной среде без применения горючих и легковоспламеняющихся растворителей, а также повышение выхода продукта.

Способ поясняется следующими примерами:

Пример 1. В реактор, снабженный механическим устройством, термометром, капельной воронкой загружают 28,4 г (0,1 моль) N,N'-бис(пиперазиноэтил)этилендиамина (ПЭЭ) в виде 70%-ного водного раствора, нагревают до 95-100ºС и при этой температуре дозируют 6,0 г (0,1 моль) мочевины в виде 40%-ного водного раствора. После окончания дозировки мочевины смесь нагревают при 101-105ºС в течение 4 ч. Происходит интенсивное выделение аммиака. Затем температуру реакционной смеси повышают до 249ºС и выдерживают в течение 1 ч. Продукт выделяют центрифугированием. Получают 29,76 г продукта - соединения 2, выход продукта - 96%. Продукт характеризуется температурой плавления. 179-181ºС (литературные: 178-181ºС), ИК-спектр: полоса поглощения 1645 см-1 (СО).

Пример 2. В условиях примера 1 в раствор загружают 28,4 г (0,1 моль) ПЭЭ в виде 65%-ного водного раствора, дозируют 7,6 г (0,1 моль) тиомочевины в виде 45%-ного водного раствора и нагревают при 105-110ºС в течение 4 ч, выдерживают при 245ºС в течение 1 ч. Получают 30,5 г продукта - соединение 3, выход продукта 93,6%. Т.пл. 139-140ºС, ИК-спектр: 1640 (СО).

Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 (0,1 моль) ПЭЭ в виде 50%-ного водного раствора, дозируют 6,0 г (0,1 моль) мочевины в виде 60%-ного водного раствора. Смесь нагревают при 90-95ºС в течение 6 ч, выдерживают при 230-235ºС 1,5 ч. Получают 24,18 г продукта - соединение 2. Выход продукта 78%. Температура плавления 175-177ºС.

Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 г (1 моль) ПЭЭ в виде 80%-ного водного раствора, дозируют 7,6 г (0,1 моль) тиомочевины в виде 30%-ного водного раствора. Смесь нагревают при 115-120ºС (сильное выделение аммиака, повышается давление), синтез вели при 115-120ºC в течение 4 ч, выдерживали при 265-270ºС в течение 0,5 ч. Получают 23,6 г продукта - соединение 3, выход 72,4%. Температура плавления 136-137ºC.

Примеры 1-2 при условии выдерживания заявляемых параметров процесса получения производных этиленмочевины или этилентиомочевины подтверждают повышенный выход продукта на уровне 93,6-96,5%.

В примерах 3 и 4 при условии отклонения от заявляемых параметров процесса получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины снижается выход целевого продукта, который составляет 72,4 и 78% и качество продукта (см. температуру плавления целевого продукта).

Проводили испытания по изучению экстракционной способности производных этиленмочевины и этилентиомочевины по отношению солей металлов. В испытаниях по извлечению солей металлов из активированного угля использовали 3%-ные растворы соединений 2 и 3 в количестве 10 г. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица1
Извлечение солей металлов производными этиленмочевины и этилентиомочевины
Наименование солей металлов, нанесенных на активированный уголь Содержание солей металлов в активированном угле, % Содержание солей металлов в активированном угле после обработки соединениями 2 и 3, %
Соединение 2 Соединение 3
CoCl2 5,90 0,0004 0,0005
CuSO4·5H2O 4,1 0,0006 0,0007
BaCl2 3,2 0,0008 0,0007
FeCl3·6H2O 2,6 0,0005 0,0006
NiCl2·6H2O 3,8 0,0006 0,0007
MnCl2 3,9 0,0002 0,003
HgCl2 5,2 0,0002 0,0002
CaCl2 2,2 0,004 0,005

Как видно из полученных результатов, производные этиленмочевины и этилентиомочевины обладают высокими комплексообразующими свойствами.

Технический результат при использовании заявляемого способа выражается в получении продукта в безопасном режиме (в водной среде) технологического процесса, уменьшении продолжительности синтеза, повышении выхода продукта.

Способ получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины путем взаимодействия N,N'-бис(пиперазиноэтил)этилендиамина (ПЭЭ) с мочевиной или тиомочевиной в среде полярного растворителя при мольном соотношении реагентов, равном 1:1, отличающийся тем, что в качестве полярного растворителя используют воду, осуществляют подачу 40-50%-ного водного раствора мочевины или тиомочевины к предварительно нагретому до 95-100°С 60-70%-ному водному раствору ПЭЭ с последующей выдержкой реакционной смеси при 101-110°С в течение 3-4 ч и при 245-249°С в течение 0,5-1 ч, далее целевой продукт выделяют фильтрацией или центрифугированием и сушат.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым производным пиримидина общей формулы (I-а) и его фармацевтически приемлемой соли, которые обладают способностью стимулировать аксональный рост в сочетании со способностью стимулировать ангиогенез и могут быть использованы при лечении поражения спинного мозга, поражения центральной нервной системы в результате травмы головы, ишемического инсульта, ишемического заболевания сердца, периферического окклюзионного поражения артерий, мультиинфарктной деменции, цереброваскулярной деменции или старческого слабоумия.

Изобретение относится к органической аминовой соли 6-фтор-3-гидрокси-2-пиразинкарбонитрила, в которой органический амин представляет собой вторичный амин, например дипропиламин, дибутиламин, дициклогексиламин, дибензиламин или N-бензилметиламин.

Изобретение относится к фторсодержащему соединению формулы (I), в которой: D, G и L независимо выбраны из группы, состоящей из: CH, C и N, и J и М независимо выбраны из группы, состоящей из C и N, при условии, что по меньшей мере один из J и М обозначает C, причем по меньшей мере два из D, G, М, J и L обозначают N;X независимо выбран из группы, состоящей из: O, NH, (CH2)n и S;Y отсутствует или независимо выбран из группы, состоящей из: O, NH и (CH2)n и S; Z выбран из группы, состоящей из: NR1R2 и арила;R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из: водорода, C1-С 10 алкила, C2-С10 алкенила, C 2-С10 алкинила, арила и гетероарила, каждый из которых может быть замещен одним или более следующих заместителей: галоген и C1-C6 алкил; или R1 и R2, вместе с азотом, к которому они присоединены, образуют гетероциклическое кольцо, имеющее от 3 до 7 кольцевых членов, которые могут быть замещены одним или более следующих заместителей: галоген и C1-C 6 алкил;R3 выбран из группы, состоящей из: галогена и C1-С10 алкила; E обозначает арил или гетероарил, который может быть замещен одним или более фтор-заместителем, или одним или более следующих заместителей: C1-C6 алкил, С2-С10 алкенил, C2-С10 алкинил, QC1-С10 алкил, QC2 -С10 алкенил, QC2-С10 алкинил, Q(CH2)p-Q-(CH2)qCH3 или Q(CH2)P-Q-(CH2)q -Q-(CH2)rCH3, каждый из которых может быть замещен одним или более фтор-заместителями, и причем p, q и r обозначают целые числа от 1 до 3, и причем Q независимо выбран из группы, состоящей из: NH, O и S; m обозначает число от 0 до 3; n обозначает число от 1 до 4; при условии, что R3 является фтор-заместителем, илигруппа E включает фтор-заместитель, или группа Z включает фтор-заместитель, с дальнейшим условием, что E не может обозначать -PhF.

Изобретение относится к новому ингибитору металло- -лактамазы, который действует как лекарственное средство для ингибирования инактивации -лактамовых антибиотиков и восстановления антибактериальных активностей.

Изобретение относится к новым пиперазинамидным производным формулы (I), где Х представляет собой N или СН; Y представляет собой N или СН; R1 представляет собой низший алкил, фенил, фенил-низший алкил, где фенил необязательно может быть замещен 1-2 заместителями, независимо выбранными из группы, состоящей из галогена, низшего алкила; R2 представляет собой низший алкил, фенил, нафтил или гетероарил, выбранный из диметилизоксазолила, хинолинила, тиофенила или пиридинила, где фенил или гетероарил необязательно могут быть замещены 1 заместителем, независимо выбранным из группы, состоящей из галогена, низшей алкоксигруппы, фтор-низшего алкила, низшего алкокси-карбонила и фенила; R 3 представляет собой фенил, пиридинил или пиразинил, где фенил, пиридинил или пиразинил замещены 1-2 заместителями, независимо выбранными из группы, состоящей из галогена, низшего алкила и фтор-низшего алкила; R4, R5, R6 , R7, R8, R9, R10 и R11 независимо друг от друга представляют собой водород, а также к их физиологически приемлемым солям.

Изобретение относится к способу получения пиперазинофенолов, который включает взаимодействие пиперазина, N-( -аминоэтил)пиперазина, N-( -бензиламиноэтил)пиперазина или N,N1-бис-(пиперазиноэтил)этилендиамина с основанием Манниха в водной среде при температуре 90-110°С при мольном соотношении пиперазин, N-( -аминоэтил)пиперазин, N-( -бензиламиноэтил)пиперазин:основание Манниха, равном 1:0,8-2, N,N1-бис-(пиперазиноэтил)этилендиамин:основание Манниха, равном 1:2 или 1:4 до прекращения выделения диметиламина; а также аминометилирование пиперазина или N-( -аминоэтил)пиперазина дифенилолпропаном (ДФП) в присутствии формальдегида (ФА) в водной среде при мольном при соотношении пиперазин:ФА:ДФП, равном 1:1:1 или 1:2:2 при температуре 50-90°С в течение 4-10 часов.

Изобретение относится к соединению формулы I, имеющему формулу: , где А представляет собой CH или N; R1 выбран из группы, состоящей из: циклоалкила, который является незамещенным или замещен гидрокси, низшим гидроксиалкилом или низшим алкокси, 1-гидрокси-2-инданила, низшего гидроксиалкила, низшего гидроксигалогеналкила, низшего гидроксиалкоксиалкила, СН2-CR9R10-циклоалкила и -CR 11R12-COOR13; R9 представляет собой водород или низший алкил; R10 представляет собой водород, гидрокси или низший алкокси; R11 и R 12 независимо друг от друга представляют собой водород или низший алкил; R13 представляет собой низший алкил; R2 представляет собой водород; или R1 и R2 вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют морфолинильное кольцо; R15 выбран из группы, состоящей из низшего алкоксиалкила, циклоалкила и фуранила, замещенного галогеном; R17 выбран из группы, состоящей из водорода, низшего алкила и низшего галогеналкила; R4 и R 8 независимо друг от друга представляют собой водород или галоген; R5 и R7 независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, низшего алкила, низшего алкокси, галогена, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси и циано; R6 выбран из группы, состоящей из водорода, низшего алкокси, галогена, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси и циано; и их фармацевтически приемлемые соли, также изобретение относится к применению этих соединений для изготовления лекарственных средств для лечения и/или профилактики заболеваний, которые могут излечиваться агентами, повышающими уровень ЛВП-холестерина и к фармацевтической композиции на основе этих соединений.

Изобретение относится к новым производным S-замещенных N-1-[(гетеро)арил]алкил-N'-1-[(гетеро)арил]алкилизотиомочевинам общей формулы (I) в форме свободных оснований и солей с фармакологически приемлемыми кислотами, а также в виде рацемата, отдельных оптических изомеров или их смеси.

Изобретение относится к способу и устройству для получения гранулированного карбамида. .

Изобретение относится к области получения мочевины, используемой в качестве удобрения и акцептора хлористого водорода. .

Изобретение относится к способу получения карбамидоформальдегидного концентрата для производства синтетических связующих смол. .
Изобретение относится к производству соединений трихлоруксусной кислоты (ТХУК), используемых в сельском хозяйстве в качестве гербицида. .

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к производству отбеливающих препаратов на основе монопероксигидрата мочевины. .

Изобретение относится к способу получения производных этиленмочевины и этилентиомочевины, который может найти применение в химической, фармацевтической и текстильной промышленности

Наверх