Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)



Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)
Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана)

 


Владельцы патента RU 2507191:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к способу получения 1-гидроксиадамантан-4-она из адамантанона-2. При этом адамантанон-2 бромируют с помощью CBrCl3 под действием катализатора Мо(CO)6, активированного пиридином при мольном соотношении [Mo]:[Py]:[AdO]:[CBrCl3]=1-10:200-1000:1000:1000-2500, при температуре 175°C в течение 6-20 ч с последующим гидролизом образующегося 1-бромадамантан-4-она. Способ позволяет проводить процесс в отсутствие агрессивных реагентов галогенирования и использовать бромирующий агент в эквимолярном количестве по отношению к адамантанону. 1 табл., 1 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 1-гидроксиадамантан-4-она.

1-Гидроксиадамантан-4-он (1) (кемантан) является лекарственным препаратом широкого спектра действия, обладает иммуностимулирующим действием, эффективен при лечении заболеваний сосудистой системы конечностей, аутоиммунного генеза. Кемантан является действенным препаратом при купировании хронического бронхита, туберкулеза, инфекционно-аллергической бронхиальной астмы, хронического стоматита, герпеса и др. (Е.И.Багрий. Адамантаны. М.: Наука, 1989, 264 с. /1/; А.с. СССР 1586711, кл. A61K 31/12 (1990) /2/).

Из литературных источников известно несколько способов получения 1-гидроксиадамантан-4-она (1). Так, его синтезируют окислением адамантанола-1 (2) с помощью 20% олеума. При этом образуется смесь адамантандиолов-1,3 (3), -1,4 (4) и -1,6 (5), которую затем окисляют с хромовой кислотой с получением (1) (выход 50%) и адамантандиона-2,6 (6) (J.L.M.A. Schlatmann. Angew. Chem, Vol.83, №17-18, 732 (1971) /3/).

Другой метод получения (1) основан на окислении 2-гидроксиадамантана (7) 70% серной кислотой с последующей многократной экстракцией хлороформом смеси продуктов реакции, полученную смесь в дальнейшем окисляют хромовым ангидридом с образованием соединения (1) с 25% выходом (Н.W.Geluk, J.L.M.A. Schlatmann. Tetrahedron, Vol.24, №15, 5369-5377 (1968) /4/).

Для получения (1) непосредственно из адамантана (8) его окисляют 20% олеумом. При этом образуется смесь 1,3-, 1,4-, 2,6-диоксиадамантанов (3-5), при добавлении к которой хромового ангидрида (CrO3) в 100 мл воды и нагревании в течение 0.5 часа при 70°C получают (1) с выходом 50%. Следует отметить, что реакция проходит неселективно, одновременно в качестве примесей образуются адамантанон-2 (9), адамантандион-2,6 (6) и адамантанол-1 (2) (Н.W.Geluk, J.L.M.A. Schlatmann. Rec. trav. chim. Vol.90, №6, 516-520 (1971) /11/).

Недостатки методов

1. Окисление проводится в две стадии с помощью сильных окислителей.

2. Использование большого количества сильных неорганических кислот, необходимость их нейтрализации после реакции, образование значительного количества отходов, содержащих H2SO4 и соединения хрома, а также сточных вод, подлежащих утилизации.

3. Использование в качестве окислителя стехиометрических количеств хромового ангидрида, обладающего канцерогенными свойствами.

4. Низкая селективность процесса, что создает большие сложности при выделении целевого продукта из-за образования побочных продуктов.

При окислении адамантанона-2 (9) 100%-ной азотной кислотой (реагенты смешивают при 13-15°C, выдерживают 70 часов при 20°C, затем 1.5-2 часа при 60°C наряду с небольшим количеством адамантандиона-2,6 (6) образуется (1), выход которого составляет 77% (Н.W.Geluk. Synthesis, №7 (1972)/5/; А.с. СССР №535085, кл. A61K 31/035 (1977) /6/).

Недостатки метода

1. Использование большого избытка окислителя - концентрированной азотной кислоты.

2. Продолжительность реакции составляет 70 часов.

3. Образование побочного продукта - адамантандиона-2,6 (6) создает проблемы при очистке и выделении кемантана.

4. Взрывоопасность процесса из-за использования в качестве окислителя 100% азотной кислоты.

5. Необходимость использования коррозионно-стойкого оборудования.

6. Образование большого количества отходов.

Описан способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (1) окислением адамантанона-2 (9) с помощью оксида хрома при температуре 5-100°C в растворе, содержащем одну часть соединения (9) в 8-40 частях уксусной, пропионовой или трифторуксусной кислот (Патент ЧССР №163671, кл. C07 49/38 (1976) /7/); S Srivastava, W.Ie Noble. Synth. Commun., Vol.14, №1, 65-68 (1984) /8/).

Недостатки метода

1. Использование большого избытка токсичного окислителя - оксида хрома Cr2O3 ([AdO]:[Cr2O3]=1:11).

2. Образование после реакции большого количества отходов, содержащих соединения хрома, натрия, органические кислоты (60 кг на 1 кг кемантана).

При окислении адамантанона-2 (9) в присутствии катализаторов (оксиды марганца и хрома) смесью концентрированных азотной и серной кислот был получен 1-гидроксиадамантан-4-он (1) с выходом 80% (Патент РФ 2104994, кл. C07C 049/487 (1998) /9/).

Недостатки метода

1. Использование большого избытка окислителя, состоящего из смеси концентрированных азотной и серной кислот.

2. Взрывоопасность процесса из-за использования 100% азотной кислоты.

3. Необходимость применения антикоррозионного оборудования.

4. Большой расход катализатора MnO2 и образование неорганических отходов (~180 кг), содержащих соединения марганца и кислот HNO3 и H2SO4 на 1 кг (1).

При окислении адамантанона-2 (9) с использованием системы CBr4-H2O-Мо(CO)6 или CBr4-H2O-W(CO)6, генерирующих in situ бромноватистую кислоту, которая и является окислителем, был получен 1-гидроксиадамантан-4-он (1) с выходом 83-87% (Патент РФ 2342358, кл. C07C 49/53 (2008) /10/).

Недостатки метода

1. Сложности проведения реакции и трудности при выделении целевого продукта из-за твердого агрегатного состояния адамантанона-2 (9) и CBr4, который берется в реакцию в избытке.

2. Использование значительного избытка воды, что также приводит к потерям кемантана из-за его хорошей растворимости в воде.

Следует отметить, что альтернативным методом получения кемантана является гидролиз 1-хлор- или 1-бромадамантанона-4.

В свою очередь 1-хлорадамантанон-4 (10) получают хлорированием адамантанона-2 (9) или 1-гидроксиадамантан-4-она (1).

Так, одним из методов синтеза 1-хлорадамантанона-4 (10) является заместительное хлорирование 1-гидроксиадамантанона-4 (1). Реакция проводится в жестких условиях: кипячение 1-гидроксиадамантанона-4 (1) в растворе тионилхлорида в течение 30 часов, при этом выход целевого продукта составляет 45% (J.Josef, В.Jiri, V.Lidek, Collekt. Czechosl. Chem. Commun., 52, №8, 2028-2034 (1987))

Также в литературе описан способ получения 1-хлорадамантанона-4 (10) из адамантанона-2 (9) с помощью CCl4 под действием марганцевых катализаторов (Mn(acac)3, MnSO4, Mn(OAc)2) при 200°C в течение 3 ч. Выход 1-хлорадамантанона-4 составляет 92% (Патент РФ 2197468, кл. C07C 49/483 (2003), 45/63).

Недостатки метода

1. Высокая температура - 200°C.

2. Хлорирующий агент CCl4 применяется в 5-кратном избытке по отношению к адамантанону-2.

Авторами предлагается способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она (1), не имеющий указанных недостатков. Сущность способа заключается в синтезе 1-бромадамантанона-4 (11) бромированием адамантанона-2 (9) с помощью CBrCl3 под действием катализатора Мо(CO)6, активированного пиридином, в течение 6-20 ч при 175°C при мольном соотношении [Mo]:[Py]:[AdO]:[CBrCl3]=1-10:200-1000:1000:1000-2500. В оптимальных условиях [Mo]:[Py]:[AdO]:[CBrCl3]=1:200:1000:1000, 175°C, 9 ч конверсия адамантанона-2 (9) составляет 71%, выход 1-бромадамантанона-4 (9) - 50% или 70% в расчете на конвертированный (9). Затем реакционную смесь, содержащую 1-бромадамантан-4-он (11), гидролизуют по известной методике с получением целевого продукта - 1-гидроксиадамантан-4-она (1) (кемантана) (Geluk Н., Schlatmann J. Hydride Transfer Reactions of the Adamantyl Cation. I. A New and Convinient Synthesis of Adamantanone. Tetrahedron, 1968, 24 (15), 5361-5368 /12/).

Преимущества предлагаемого метода

1. Бромирующий агент CBrCl3 используется в эквимолярном количестве по отношению к адамантанону.

2. Отсутствие агрессивных реагентов галогенирования.

3. Масштабирование реакции не сказывается на выходе 1-бромадамантан-4-она (11) и кемантана (1).

Способ поясняется примером.

Пример

Этап 1

В стеклянную ампулу (V=10 мл) помещали 0,001 ммоль (0,003 г) Мо(CO)6, 0,2 ммоль (0,1 мл) пиридина, 1 ммоль (1 г) адамантанона-2 (9), 1 ммоль (0,66 мл) бромтрихлорметана (CBrCl3). Ампулу запаивали и помещали в стальной микроавтоклав, который герметично закрывали, реакционную смесь нагревали при 175°C в течение 9 часов.

После окончания реакции автоклав охлаждали до комнатной температуры, ампулу вскрывали. Реакционную смесь экстрагировали хлороформом или хлористым метиленом (5 мл×3p.), растворитель отгоняли. Выход 1-бромадамантан-4-она (11) составляет 50%. Масс-спектр, m/z (Jотн(%)):229[M]+ (15), 55 (15), 67 (15), 79 (37,5), 93 (50), 121 (25), 149 (100), 228 (15).

Другие примеры, подтверждающие способ получения 1-бромадамантан-4-она (11), приведены в таблице 1.

Этап 2

Для синтеза кемантана (1) полученную реакционную массу кипятили в 500 мл 0,1 н. раствора NaOH с обратным холодильником, оснащенным стеклянной насадкой в течение 5-6 ч. Непрореагировавший адамантанон-2 (9) возгоняется и оседает на насадке и он может быть возвращен в реакцию. Остатки адамантанона-2 (9) из водного раствора (с NaOH) после гидролиза экстрагировали гексаном. Целевой кемантан (1) экстрагировали с помощью хлористого метилена. После отгонки CH2Cl2 на ротационном испарителе в колбе остается твердый осадок темного цвета, который чистили кипячением в этилацетате с активированным углем в течение 20 мин, затем отфильтровывали, растворитель отгоняли. Остаток перекристаллизовали в гексане.

Выделенный в виде белых кристаллов 1-гидроксиадамантан-4-он (1) (кемантан) имел следующие константы: т.пл. 320-321°C. ИК-спектр (ν, см-1):1725(С=O), 3400-3600 (OH). Спектр ЯМР 13C (CDCl3, δ, м.д.): 45.01(C-2, C-6), 38.16 (C-7, C-10), 46.97 (C-5, C-3), 216.68 (C-4), 67.18 (C-1), 44.14 (C-9), 29.82 (C-8). Масс-спектр, m/z (Jотн(%)):166[M]+ (43), 53 (5), 67 (10), 77 (8), 79 (11), 80 (8), 94 (12), 55 (15), 148 (15), 95 (100), 96 (20), 97 (10), 106 (8), 107 (7), 108 (23), 109 (7). Найдено (%): C 72.48; H 8.46. C10H14O2. Вычислено (%): C 72.25; H 8.49.

Таблица 1
Результаты опытов по синтезу 1-бромадамантан-4-она (11) реакцией адамантанона-2 (9) с Мо(CO)6-Py-CBrCl3
№ п/п Мольное соотношение реагентов T, °C τ, ч Конверсия, % Выход, 1-бромадамантан-4-она, %
AdO CBrCl3 Мо(CO)6 Py
1 1000 2000 1 200 175 12 65 39
2 1000 2000 1 400 175 12 21 8,5
3 1000 2000 1 1000 175 12 20 7,8
4 1000 1000 1 200 175 9 70 42
5 1000 1500 1 200 175 9 68 44
6 1000 2500 1 200 175 9 71 48
7 1000 2500 200 175 9 48 31
8 1000 2500 10 200 175 9 49 32
9 1000 2500 1 200 175 6 40 25
10 1000 2500 1 200 175 8 37 17,5
11 1000 2500 1 200 175 10 65 36
12 1000 2500 1 200 175 12 79 47
13 1000 2500 1 200 175 20 88 47

Способ получения 1-гидроксиадамантан-4-она формулы (1)

из адамантанона-2, отличающийся тем, что адамантанон-2 бромируют с помощью CBrCl3 под действием катализатора Мо(CO)6, активированного пиридином при мольном соотношении [Mo]:[Py]:[AdO]:[CBrCl3]=1-10:200-1000:1000:1000-2500, при температуре 175°C в течение 6-20 ч с последующим гидролизом образующегося 1-бромадамантан-4-она.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения 1-гидроксиадамантан-4-она, который является иммуностимулирующим средством, эффективным при лечении заболеваний сосудистой системы конечностей аутоиммунного генеза, хронического стоматита, герпеса и др.

Изобретение относится к способу получения 1-гидроксиадамантан-4-она (кемантана), который может применяться в качестве иммуностимулирующего средства, эффективного при лечении заболеваний сосудистой системы, конечностей аутоиммунного генеза, хронического бронхита, туберкулеза, инфекционно-аллергической бронхиальной астмы, хронического афтозного стоматита, герпеса, а также в качестве антикаталептического средства и полупродукта для синтеза 1,4-бифункциональных замещенных адамантана.
Изобретение относится к получению циклоалканонов C8-C12 перспективных полупродуктов в синтезе лактамов, алифатических дикарбоновых кислот, даминов - мономеров для производства полиамидных волокон, пластмасс и пластификаторов новых типов и других ценных материалов.

Изобретение относится к реактору для получения алкиленгликоля, который используют в качестве исходного вещества в производстве волокон, полиэтилентерефталатных пластиков и смол, а также включают в автомобильные антифризные жидкости, из алкиленоксида, и к способу получения алкиленгликоля с использованием данного реактора.

Изобретение относится к способу омыления сложных эфиров и к способу утилизации натриевых солей в производстве капролактама, а также к установкам для их осуществления.

Изобретение относится к способу получения дигидрата 1,1,1,5,5,5-гексафторацетилацетона, который является исходным соединением для получения низкокипящих хелатов металлов, используемых для разделения изотопов, производства электрических плат, полифторированных гетероциклических соединений: пиразолов, изоксазолов, пиримидинов и т.п.
Изобретение относится к способу получения бензилового спирта, используемого в производствах основного органического синтеза, текстильной, лакокрасочной, медицинской промышленности.
Изобретение относится к способу каталитической конверсии органического карбоната в соответствующий спирт, в котором органический карбонат контактирует со спиртом или водой в присутствии цинкового катализатора на носителе, и характеризуется тем, что в указанном цинковом катализаторе на носителе реакционноспособные частицы удерживаются по отдельности носителем, а указанный катализатор может быть представлен формулой Zn/MxA y, в которой М представляет металл, А представляет неметалл, и х и у могут независимо иметь значения 0-3.

Изобретение относится к разделению продуктовых и побочно образующихся потоков при получении алкилароматических, в частности терефталевой, кислот окислением углеводорода молекулярным кислородом в растворе уксусной кислоты.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения вторичного бутилового спирта, являющегося полупродуктом для производства метилэтилкетона. .

Изобретение относится к способам получения производного полиенового спирта формулы (I), которые могут быть использованы при производстве лекарственных средств, в частности ретинола (витамина А).

Изобретение относится к способу получения сырого глицерина, заключающемуся в безреактивном гидролизе жиров и масел с последующим разделением жирных кислот и глицериновой воды.
Изобретение может быть использовано при получении высокочистого оксида алюминия. Способ гидролиза изопропоксида алюминия включает взаимодействие изопропоксида алюминия с раствором изопропилового спирта в воде при интенсивном перемешивании. Получают суспензию, содержащую гидроксид алюминия и осушенный изопропиловый спирт со следовыми количествами воды. Состав исходной смеси, подаваемой на гидролиз, следующий, мас.%: изопропоксид алюминия 15,7-52,7, раствор изопропилового спирта в воде 84,3-47,3, в том числе изопропиловый спирт 80,1-33,1, вода 4,2-14,2. Состав образующейся суспензии следующий, мас.%: изопропиловый спирт 93,9-79,6, вода 0,0-0,3, гидроксид алюминия 6,0-20,1. Изобретение позволяет исключить стадии фильтрации, сушки гидроксида алюминия и разделения изопропилового спирта и воды после гидролиза, получить мелкодисперсный порошок гидроксида алюминия. 1 табл., 9 пр.

Изобретение относится к способу получения 2-гидроксибутиролактона (2HBL) из соединения формулы (I) CH3-S-CH2CH2CRIR2R3, где сначала получают сульфоний формулы (II) [CH3][CH2CH2CR1R2CR3][CR6R7R8]S+ Х-, и полученный сульфоний гидролизуют, и 2,4-дигидроксимасляную кислоту или ее соль циклизуют в 2-гидроксибутиролактон (2HBL). Технический результат: разработан новый более простой, недорогой и эффективный способ синтеза 2-гидроксибутиролактона (2HBL). 8 з.п. ф-лы, 5 табл., 5 пр.

Настоящее изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 3α-гидрокси-10β-пинанона-4. Способ заключается в окислении 3α,4β-дигидрокси-10β-пинана в диметилформамиде без или в присутствии катализаторов MoCl5 или Мо(СО)6 в течение 1-2 часов при пропускании тока газообразного диоксида хлора. Затем реакционную смесь экстрагируют диэтиловым или метилтретбутиловым эфиром, промывают и сушат над безводным MgSO4. Конечный продукт выделяют хроматографией на SiO2. Способ позволяет получать 3α-гидрокси-10β-пинанон-4 с хорошим выходом. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения 1-гидрокси-4-адамантанона - действующего вещества иммуномодулирующего препарата «Кемантан». Способ заключается в окислении адамантана 98%-ной серной кислотой при температуре 70-82°С в течение 9-15 ч и дальнейшим взаимодействии с дымящей азотной кислотой, с последующим нагреванием реакционной смеси в течение 6 ч при температуре 25-45°С. Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт при использовании простой и безопасной технологии. 10 пр.

Настоящее изобретение относится к способу получения новых терпеновых α-хлоркетонов или хлоргидроксикетонов, которые широко используются в качестве интермедиатов для получения гетероциклических соединений, эпоксидов конденсаций Дарзана, α-алкил(арил)-тиокарбонильных соединений, β-кетоэфиров. Способ включает пропускание через раствор исходного соединения в растворителе, без или в присутствии катализаторов, тока газообразного диоксида хлора в течение определенного времени, удаление растворителя, экстракцию диэтиловым или метил-трет-бутиловым эфиром, промывание и сушку реакционной смеси над безводным MgSO4, выделение конечного продукта хроматографией на SiO2 или кристаллизацией. При этом в качестве исходного соединения используют изопинокамфеол, либо неоизовербанол, либо 3β,4β-карандиол. 3 табл., 3 пр.
Наверх