Способ получения 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2н-1,5,3-диоксазепинов

Авторы патента:

Прокофьев Кирилл Игоревич (RU)

Мурзакова Наталия Наильевна (RU)

Джемилев Усеин Меметович (RU)

Коржова Любовь Фёдоровна (RU)

Ахметова Внира Рахимовна (RU)

Ибрагимов Асхат Габдрахманович (RU)

C07D273/01 - с одним атомом азота

Владельцы патента RU 2490262:

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

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (I)

который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO₃)₃·6H₂O, о-(или м-, или п-)нитроанилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)нитроанилин:формальдегид:1,2-этандиол: Sm(NO₃)₃·6H₂O=10:20:10: 0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе. Технический результат - разработан способ получения новых индивидуальных 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, а также в тонком органическом синтезе. 1 табл., 1 пр.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (1):

Гетероциклические соединения известны как антибактериальные, антигрибковые и антивирусные агенты (Stillings M.R., Welbourn A.P., 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 НА., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. Органическая химия. M.: Дрофа, 2008, с.66-67), могут найти применение в тонком органическом синтезе.

Известен способ (С.Р. Хафизова, В.Р. Ахметова, Л.Ф. Коржова, Т.В. Хакимова, Р.В. Кунакова, Э.А. Круглов, У.М. Джемилев. Многокомпонентная конденсация алифатических аминов с формальдегидом и сероводородом. Изв. АН. Сер. хим., 2005, №2, с.423-427) получения N,O-содержащих гетероциклов, а именно, N-бутил-1,3,5-диоксазинана (2) с выходом 12% в смеси с N-бутил-1,3,5-дитиазинаном (3, 73%) и N-бутил-1,3,5-оксатиазинаном (4, 15%) взаимодействием бутиламина с формальдегидом (СН₂О) и газообразным сероводородом по схеме:

В известном способе 1,3,5-диоксазинан (2) образуется с выходом 12% в смеси с N-бутил-1,3,5-дитиазинаном (3) и N-бутил-1,3,5-оксатиазинаном (4). Реакция идет с участием в качестве одного из исходных реагентов газообразного и токсичного сероводорода. По известному способу 3-(о-,м-,n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепины общей формулы (1) не образуются.

Известен способ (H. Kapnang, G. Charles. Perhydro dioxazepines-1,5,3: methode generale de synthese. Tetrahedron Lett., 1980, 21, p.2949-2950) получения NО-содержащих гетероциклов, а именно 3-алкил(циклоалкил)-1,3,5-пергидродиоксазепинов (5) с выходом 50-80% взаимодействием первичных алкил(циклоалкил)аминов с 1,2-этандиолом и параформальдегидом в кипящем бензоле по схеме:

Известный способ не технологичен и пожароопасен, так как предполагает применение бензола (мутаген) в качестве растворителя при температуре его кипения. Кроме того, известным способом не могут быть получены 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепины общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению 3-(о,м-,n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (1).

Предлагается новый способ получения 3-(о-,м-,n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (1).

Сущность способа заключается в предварительном перемешивании водного раствора (37%) формальдегида с 1,2-этандиолом при комнатной (~20°С) температуре в течение 30 мин с последующим добавлением катализатора Sm(NO₃)₃·6H₂O, хлороформа (CHCl₃) в качестве растворителя и соответствующего о-(или м-, или п-)нитроанилина, взятых в мольном соотношении формальдегид:1,2-этандиол:о-(или м-, или п-)нитроанилин:Sm(NO₃)₃·6H₂O=20:10:10:(0.3-0.7). Смесь перемешивают 50-70 минут при температуре ~20°С и атмосферном давлении, выделяют соответствующий 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепин общей формулы (1) с выходом 70-84%. Реакция протекает по схеме:

3-(о-, м-, п-Нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепины общей формулы (1) образуются только лишь с участием формальдегида, 1,2-этандиола и о-, м-, п-нитроанилина, взятых в мольном соотношении 20:10:10 (стехиометрические количества). При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции. В присутствии других альдегидов (например, алкил-, арилзамещенные альдегиды), других диолов (например, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол) или других замещенных анилинов (например, алкил-, ариланилины) целевые продукты (1) не образуются. В этих условиях без катализатора реакция идет с выходом, не превышающим 15%.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Sm(NO₃)₃·6H₂O больше 7 мол.% не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Sm(NO₃)₃·6H₂O менее 3 мол.% снижает выход (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при температуре 20°С. При температуре выше 20°С (например, 60°С) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, а при температуре ниже 20°С (например, -10°С) снижается скорость реакции. Опыты проводили в хлороформе, т.к. в нем хорошо растворяются исходные реагенты и целевые продукты.

Существенные отличия предлагаемого способа

В известном способе реакция идет с участием в качестве исходного реагента алкил(циклоалкил)амина в кипящем бензоле с образованием 3-алкил(циклоалкил)-1,3,5-пергидродиоксазепинов (5). Известный способ не позволяет получать 3-(о-,м-,n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепины общей формулы (1).

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются о-, м-, п-нитроанилины, реакция идет в хлороформе в качестве растворителя при комнатной температуре под действием каталитических количеств Sm(NO₃)₃·6H₂O. В отличие от известных способов предлагаемый способ позволяет получать индивидуальные 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепины общей формулы (1).

Способ поясняется следующими примерами

ПРИМЕР 1. В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона при температуре ~20°С помещают 20 ммоль водного раствора (37%) формальдегида и 10 ммоль 1,2-этандиола, перемешивают в течение 30 мин, затем добавляют 0.5 ммоль Sm(NO₃)₃·6H₂O, 5 мл хлороформа, и 10 ммоль м-нитроанилина. Реакционную смесь перемешивают при температуре ~20°С в течение 60 минут, экстрагируют хлороформом, выделяют 3-(м-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепин с выходом 77%.

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

Таблица
№№ п/п	Исходный нитроанилин	Соотношение нитроанилин:формальдегид:1,2-этандиол:Sm(NO₃)₃·6H₂O, ммоль	Время реакции, мин	Выход (1), %
1	м-нитроанилин	10:20:10:0.5	60	77
2	-«-	10:20:10:0.3	60	70
3	-«-	10:20:10:0.7	60	84
4	-«-	10:20:10:0.5	50	73
5	-«-	10:20:10:0.5	70	79
6	о-нитроанилин	10:20:10:0.5	60	72
7	n-нитроанилин	10:20:10:0.5	60	82

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

Спектральные характеристики 3-(м-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепина:

Спектр ЯМР ¹H (δ, м.д., CDCl₃, J/Гц): 3.78 (м, 4Н, СН₂ (6,7)); 5.04 (с, 4Н, СН₂ (2,4)); 7.24-7.90 (м, 4Н, СН (9,11-13)).

Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д, J/Гц): 69.52 (С-6,7); 80.16 (С-2,4); 109.95 (С-9); 114.35 (С-11); 121.17 (С-13); 129.02 (С-12); 147.48 (С-8); 148.51 (С-10).

Спектральные характеристики 3-(о-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепина:

Спектр ЯМР ¹H (δ, м.д., CDCl₃, J/Гц): 3.69 (м, 4Н, СН₂ (6,7)); 5.27 (с, 4Н, СН₂ (2,4)); 7.31-7.83 (м, 4Н, СН (9,11-13)).

Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д., J/Гц): 68.27 (С-6,7); 79.30 (С-2,4); 109.10 (С-10); 114.07 (С-13); 120.56 (С-12); 129.75 (С-11); 147.02 (С-8); 149.09 (С-9).

Спектральные характеристики 3-(n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепина:

Спектр ЯМР ¹H (δ, м.д., CDCl₃, J/Гц): 3.54 (м, 4Н, СН₂ (6,7)); 4.97 (с, 4Н, СН₂ (2,4)); 7.38-7.90 (м, 4Н, СН (9,10,12,13)).

Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д., J/Гц): 71.05 (С-6,7); 82.62 (С-2,4); 109.60 (С-10,12); 128.93 (С-9,13); 146.98 (С-8); 149.20 (С-9).

Способ получения 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (I):

отличающийся тем, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO₃)₃·6H₂O, о-(или м-, или п-)нитроанилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)нитроанилин : формальдегид : 1,2-этандиол : Sm(NO₃)₃·6H₂O=10:20:10:0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов, который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO3)3·6H 2O, о-(или м-, или п-)метоксианилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)метоксианилин: формальдегид:1,2-этандиол:Sm(NO 3)3·6H2O=10:20:10:0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе.

Макролидные конъюгаты с противовоспалительной активностью // 2355699

Изобретение относится к новым соединениям, представленным формулой I: где М представляет собой макролидную субъединицу субструктуры II: L представляет собой цепь субструктуры III: D представляет собой стероидную или нестероидную субъединицу, производную от стероидных или нестероидных препаратов NSAID (nonsteroid anti-inflammatory drug, средство нестероидной противовоспалительной терапии) с противовоспалительной активностью.

Азагетероциклы, комбинаторная библиотека, фокусированная библиотека, фармацевтическая композиция, способ получения // 2345078

Замещенные азадиоксоциклоалкены, способы их получения, промежуточные продукты, фунгицидные средства и способ их получения, способ борьбы с нежелательными грибами // 2258066

Нитропроизводные n-алкилбензоазакраун-соединений и способ их получения // 2215738

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому типу производных бензоазакраун-соединений - нитропроизводным N-алкилбензоазакраун-соединений формулы I, где R - низший алкил, n=1, 2, 3 или 4, которые могут быть использованы в качестве селективных реагентов на катионы аммония, щелочных или щелочноземельных металлов, а также в органическом синтезе в химической промышленности.

Производные галоидпиримидина, фунгицид, способ борьбы с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных культур и промежуточные соединения // 2191186

Изобретение относится к новым производным галоидпиримидина, фунгицидам, способу борьбы с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных культур и промежуточным соединениям для получения.

5'-ацильные производные n-алкилбензомоноазакраун-соединений и способ их получения // 2161153

Изобретение относится к органической химии, а именно к новому типу соединений - к 5'-ацильным производным N-алкилбензомоноазакраун-соединений общей формулы I, где R1 - низший алкил, R2 - H или низший алкил, n = 1, 2, 3 или 4, которые могут быть использованы в органическом синтезе, в том числе в синтезе селективных реагентов на катионы металлов или катионы аммония.

Производные 10-дигидро-10-дезоксо-11-азаэритронолида а и их фармацевтически приемлемые соли и способ их получения // 2007398

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям 10-дигидро-10-дезоксо-11-азаэритронолида А и их фармацевтически приемлемым солям присоединения кислот, а также к способу их получения.

Способ получения оксазиридинов // 1616914

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению оксазиридинов ф-лы R<SP POS="POST">1</SP>-N-O-CH-R<SP POS="POST">2</SP>*где R<SB POS="POST">1</SB> - изопропил или третбутил, R<SB POS="POST">2</SB>H, изопропил, фенил или N - нитрофенил, которые являются промежуточными продуктами для синтеза производных гидразина.

Способ получения производных аминоалканоилдибензо ( @ , @ ) (1,3,6) диоксазоцина или их фармацевтически приемлемых аддитивных солей с кислотами // 1575938

Способ получения 3-(м-, п-метилфенил)-тетрагидро-2н-1,5,3-диоксазепинов // 2490263

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(м-,n-метилфенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (1): который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°C в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO3) 3·6H2O, м- или n-метиланилин при мольном соотношении м- или n-метиланилин: формальдегид: 1,2-этандиол: Sm(NO3)3·6H2O=10:20:10:0.5 с последующим перемешиванием при комнатной (~20°C) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе

Способ получения 3-арил-1,5,3-диоксазепанов // 2529507

Изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения 3-арил-1,5,3-диоксазепанов общей формулы (1a-i): R=H (a), m-СН3 (b), p-СН3 (с), о-ОСН3 (d), m-ОСН3 (e), p-ОСН3 (f), o-NO2 (g), m-NO2 (h), p-NO2 (i), отличающийся тем, что N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламин (арил = фенил, m- и p-метилфенил, о-, m- и p-метоксифенил, о-, m- и p-нитрофенил) подвергают взаимодействию с 1,2-этиленгликолем в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O, взятыми в мольном соотношении N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламин : 1,2-этиленгликоль :Sm(NO3)3·6H2O = 10:10:(0.3-0.7), предпочтительно 10:10:0.5 при комнатной (~20°С) температуре и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 1-2 ч. Технический результат: разработан способ получения 3-арил-1,5,3-диоксазепанов общей формулы (1a-i), которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, а также в тонком органическом синтезе. 1 табл., 1 пр.

Способ получения бензоаза-12-крауна-4 // 2540331

Изобретение относится к способу получения бензоаза-12-крауна-4, осуществляемого конденсацией о-аминофенола с дихлоридом триэтиленгликоля с последующим выделением целевого продукта, отличающемуся тем, что исходный о-аминофенол в среде изопропилового спирта обрабатывают гидроокисью натрия и выдерживают при температуре 60-80°С в течение 60-80 минут, после чего к нему прикапывают стехиометрическое количество дихлорида триэтиленгликоля и перемешивают полученную реакционную массу при кипении в течение 16-20 часов, затем ее охлаждают, подкисляют соляной кислотой до pH=3-4, фильтруют, фильтрат подщелачивают водным раствором - гидроксидом аммония до pH=8-9 и выделяют целевой продукт упариванием и вакуумной перегонкой. Технический результат: получение бензоаза-12-крауна-4 высокого качества с высоким выходом. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Способ получения 10-арил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов // 2584950

Изобретение относится к способу получения 10-арил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов общей формулы (1): в котором анилины (анилин, о-,м-метиланилин, м-нитроанилин, о-,м-,n-хлоранилин, о-,м-,n-фторанилин, о-,м-,n-броманилин) подвергают взаимодействию с 7,8,10,12,13-пентаоксаспиро[5.7]тридеканом в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O при мольном соотношении анилин : 7,8,10,12,13-пентаоксаспиро[5.7]тридекан : Sm(NO3)3·6H2O = 10:(10-12):(0.5-0.7) при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в течение 20-40 мин в хлористом метилене. Технический результат: получены 10-арил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканы с высоким выходом. 1 табл., 1 пр.

Способ получения 10-галогенфенил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов // 2605445

Изобретение относится к способу получения 10-галогенфенил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов, которые могут найти применение в качестве препаратов, обладающих противомалярийной, противоопухолевой и антигельминтной активностью. Технический результат: предложен новый способ получения 10-галогенфенил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов, позволяющий получать целевые соединения с хорошим выходом. 1 табл., 1 пр.