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



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

 


Владельцы патента RU 2538603:

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

Изобретение относится к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов формулы (I). Сущность способа заключается во взаимодействии ароматических аминов (4-аминотиофенола, 4-аминобензойной кислоты, 4-аминофенола или 2-аминофенола, общей формулы R-C6H4-NH2, где R=4-SH, 4-СO2Н, 4-ОН, 2-ОН) с 1-окса-3,7-дитиациклооктаном в среде аргона в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6Н2O при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в среде растворителей этанол-хлороформ в течение 2,5-3,5 ч. Выход 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов (1) составляет 60-88%. 1 табл., 1 пр.

R=4-SH, 2-OH, 4-OH, 4-COOH

 

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов общей формулы (1):

Азот и серусодержащие гетероциклы известны как антибактериальные, антигрибковые и антивирусные агенты (Stillings М. R., Welbourn А.P., Walter D.J. Substituted 1,3,4-thiadiazoles with anticonvulsant activity // Med. Chem., 1986, 29, 2280; Kidwai M., Negi N., Chaudhary S.R. Cyclothiomethylation of arge hydrazines with formaldehyde // Acta Pharma, 1995, 45, 511; Тюкавкина H.А., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. Органическая химия. М.: Дрофа, 2008, 66). 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 Р.Р. 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 (М. Preiss. 1,2,5-Thiadiazolidin-1,1-dioxid und Homologe // Chem. Ber., 1978, 111, 1915) получения азот- и серусодержащих гетероциклов, а именно 3,4,5,6,7,8-гексагидро-2Н-1,2,8-тиадиазоцин-1,1-диоксида (2) с выходом 13% взаимодействием пентаметилендиамина с сульфамидом по схеме:

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

Известен способ (В.Р. Ахметова, З.Т. Ниатшина, Г.Р. Хабибуллина, И.С. Бушмаринов, А.О. Борисова, З.А. Старикова, Л.Ф. Коржова, Р.В. Кунакова. Синтез, кристаллическая структура и взаимные превращения новых N-арил-1,3,5-дитиазинанов, 1,3,5-тиадиазинанов и 1,5-дитиа-3,7-диазациклооктанов // Изв. АН. Сер. хим., 2010, №5, 980) получения восьмичленных N,S-содержащих гетероциклов, а именно N,N'-дифенил-1,5-дитиа-3,7-диазациклооктана (3), взаимодействием анилина, водного формальдегида (37%) и сероводорода при температуре 0°С по схеме:

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

Известен способ (U.Wellmar. Urea as Leaving Group in the Synthesis of 3-(tert-Butyl)perhydro-l,5,3-dithiazepine // J.Heterocyclic Chem., 1998, 35, 1531) получения 3-(трет-бутил)пергидро-1,5,3-дитиазепина (4) с выходом 45% взаимодействием 5-(трет-бутил)-2-оксогексагидро-1,3,5-триазина с 1,2-этандитиолом в присутствии стехиометрических количеств BF3·2HOAc при комнатной температуре за 2 ч по схеме:

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

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о получении 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов общей формулы (1).

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

Сущность способа заключается во взаимодействии ароматических аминов общей формулы R-C6H4-NH2 (где R=4-SH, 2-ОН, 4-ОН, 4-СООН) с 1-окса-3,7-дитиациклооктаном в среде аргона в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O, взятыми в мольном соотношении ариламин: 1-окса-3,7-дитиациклооктан: Sm(NO3)3·6H2O=10:10:(0.3-0.7), предпочтительно 10:10:0.5, при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в среде растворителей этанол-хлороформ в течение 2.5-3.5 ч. Выход 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов (1) составляет 60-88%. Реакция протекает по схеме:

3-Арил-1,5,3-дитиазоцинаны общей формулы (1) образуются только лишь с участием ароматических аминов и 1-окса-3,7-дитиациклооктана, взятых в эквимольном соотношении (стехиометрические количества). При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции. В присутствии других аминов (например, алкиламины, α, ω-алкандиамины) целевые продукты (1) не образуются. Без катализатора реакция идет с выходом, не превышающим 10%.

Проведение реакции в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2О больше 7 мол. % по отношению к первичному ариламину 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°С). При более высокой температуре (например, 60°С) увеличиваются энергозатраты, при меньшей температуре (например, -10°С) снижается скорость реакции. Опыты проводили в среде растворителей этанол-хлороформ, т.к. в них хорошо растворяются как исходные, так и целевые продукты.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В предлагаемом способе реакция идет с участием в качестве исходных реагентов ароматических аминов (4-аминотиофенол, 4-аминобензойная кислота, 4-аминофенол, 2-аминофенол) и 1-окса-3,7-дитиациклооктана под действием катализатора Sm(NO3)3·6H2O при температуре 20°С. В отличие от известных, предлагаемый способ позволяет получать индивидуальные 3-арил-1,5,3-дитиазоцинаны 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 125 мг (10 ммолей) 4-аминотиофенола в 5 мл этанола, 22 мг (0.5 ммолей) Sm(NO3)3·6H2O и 150 мг (10 ммолей) 1-окса-3,7-дитиациклооктана в 5 мл хлороформа. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре (~20°С) в течение 3 ч. Из реакционной массы выделяют 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)-тиофенол с выходом 81%. Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.

Таблица 1
№№ п/п Исходный ариламин Соотношение ариламин:1 -окса-3,7-дитиациклооктан:Sm(NO3)3·6H2O, ммоль Время реакции, час Выход (1), %
1 4-аминотиофенол 10:10:0.5 3 81
2 -«- 10:10:0.7 3 88
3 -«- 10:10:0.3 3 60
4 -«- 10:10:0.5 3.5 85
5 -«- 10:10:0.5 2.5 74
6 4-аминобензойная кислота 10:10:0.5 3 76
7 4-аминофенол 10:10:0.5 3 68
8 2-аминофенол 10:10:0.5 3 63

Все опыты проводили в среде растворителей этанол-хлороформ при комнатной температуре (~20°С).

Спектральные характеристики 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)-тиофенола:

Т. пл. 273-274°С, Rf0.8 (Sorbfil, толуол-этилацетат-ацетон (8:1:1). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3), δ, м.д. (J, Гц): 1.67 (2Н, м, Н-7); 2.62 (4Н, т, J=5.8 Гц, Н-6, Н-8); 4.85 (4Н, уш. с, Н-2, Н-4); 6.89 (2Н, д, J=8.8 Гц, Н-10, Н-14); 7.37 (2Н, д, J=8.8 Гц, Н-11, Н-13). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 28.47 (С-6, С-8), 32.40 (С-7), 55.61 (С-2, С-4), 114.78 (С-10, С-14), 124.66 (С-9), 132.71 (С-11, С-13), 144.42 (С-12). MALDI TOF, m/z 256.251 [М-Н]+(C11H14NOS3).

Спектральные характеристики 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)-бензойной кислоты:

Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3), δ, м.д. (J, Гц): 1.67 (2Н, м, Н-7); 2.63 (4Н, т, J-5.8 Гц, Н-6, Н-8); 4.89 (4Н, уш. с, Н-2, Н-4); 6.90 (2Н, д, J=8.8 Гц, Н-10, Н-14); 7.80 (2Н, д, J=8.8 Гц, Н-11, Н-13); 12.25 (1Н, уш. с, Н-16). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 27.99 (С-6, С-8), 31.87 (С-7), 55.06 (С-2, С-4), 112.96 (С-10, С-14), 119.89 (С-12), 130.58 (С-11, С-13), 147.11 (С-9), 167.37 (С-15). MALDI TOF, m/z 270.250 [М+Н]+(C12H15NO2S2H).

Спектральные характеристики 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)-фенола:

Rf0.85 (Sorbfil, толуол-этилацетат-ацетон (4:1:1). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3), δ, м.д. (J, Гц): 1.80 (2Н, м, Н-7); 2.72 (4Н, т, J=5.8 Гц, Н-6, Н-8); 4.50 (1Н, уш. с, Н-15); 4.76 (4Н, уш. с, Н-2, Н-4); 6.83 (4Н, м, Н-10, Н-11, Н-13, Н-14). Спектр ЯМР 13С, δ, м. д.: 28.99 (т, С-6, С-8), 32.24 (т, С-7), 57.05 (т, С-2, С-4), 114.50 (д, С-10, С-14), 116.29 (д, С-11, С-13), 137.45 (с, С-9), 148.49 (с, С-12). MALDI TOF, m/z 242.351 [М+Н]+(C11H15NOS2H).

Спектральные характеристики 2-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)-фенола:

Rf0.80 (Sorbfil, хлороформ-этилацетат-гексан, 1:5:1). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3), δ, м.д. (J, Гц): 1.75 (2Н, м, Н-7); 2.57 (4Н, м, Н-6, Н-8); 4.34 (4Н, м, Н-2, Н-4); 6.42 (1Н, уш. с, Н-15); 6.88 (1Н, т, J=6.2 Гц, Н-11); 6.96 (1H, д, J=6.4 Гц, Н-10); 7.11 (1H, д, J=6.4 Гц, Н-13); 7.22 (1Н, т, J=8.8 Гц, Н-12). Спектр ЯМР 13С, δ, м. д.: 29.43 (т, С-7), 30.78 (С-6, С-8), 55.93 (С-2, С-4), 115.07 (С-11), 120.37 (С-10), 125.25 (С-12), 127.43 (С-13), 135.40 (С-9), 151.39 (С-14). MALDI TOF, m/z 242.362 [М+Н]+(C11H15NOS2H).

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

где R=4-SH, 2-OH, 4-OH, 4-COOH,
отличающийся тем, что ароматические амины общей формулы R-C6H4-NH2 (где R = указанное выше) подвергают взаимодействию с 1-окса-3,7-дитиациклооктаном в среде аргона в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O в мольном соотношении ариламин: 1-окса-3,7-дитиациклооктан: Sm(NO3)3·6H2O=10:10:(0,3-0,7) в среде растворителей этанол-хлороформ при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в течение 2,5-3,5 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоканов общей формулы 1а-i. Сущность способа заключается во взаимодействии N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамина с ариламином (арил = фенил, m- и p-метилфенил, o-, m- и p-метоксифенил, o-, m- и p-нитрофенил) в присутствии катализатора CuCl2 в мольном соотношении N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамин:ариламин: CuCl2 = 10 : 10: (0.3-0.7) при температуре ~60°С и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 60-90 минут.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоканов формулы (1a-i), где R=H (a), m-CH3 (b), p-CH3 (c), o-OCH3 (d), m-OCH3 (e), p-OCH3 (f), o-NO2 (g), m-NO2 (h), p-NO2 (i), заключающийся во взаимодействии N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламина (арил=фенил, m- и p-метилфенил, o-, m- и p-метоксифенил, o-, m- и p-нитрофенил) с 1,3-пропандитиолом в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O в мольном соотношении N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламин:1,3-пропандитиол:Sm(NO3)3·6H2O=10:10:(0.3-0.7) при комнатной (~20°C) температуре и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 30-60 минут.

Изобретение относится к способу получения 3-гетарил-1,5,3-дитиазоцинанов, который заключается во взаимодействии N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамина с гетариламином в присутствии катализатора CuCl2 в мольном соотношении N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамин: гетариламин: CuCl2=10:10:(0.3-0.7) при температуре 55-65°С и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 60-90 мин.

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения N-(l,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов формулы (1), которые могут найти применение в качестве биологически активных соединений, селективных сорбентов и экстрагентов благородных и драгоценных металлов.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)фенолов общей формулы (1): ,который заключается в том, что формальдегид предварительно перемешивают с 1,3-пропандитиолом при комнатной (~20°С) температуре в течение 30 мин с последующим добавлением о-, n-аминофенола в EtOH в качестве растворителя в присутствии катализатора кристаллогидрата нитрата самария Sm(NO3 )3·6H2O при мольном соотношении формальдегид: 1,3-пропандитиол: о-, n-аминофенол: Sm(NO3)3 ·6H2O = 20:10:10:(0.3-0.7) в атмосфере аргона при комнатной (~20°С) температуре и атмосферном давлении в течение 2.5-3.5 ч.

Изобретение относится к способу получения 3-(м-, п-метилфенил)-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов, 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.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов общей формулы (I): отличающийся тем, что 1,3-пропандитиол подвергают взаимодействию с водным формальдегидом и о-(или м- или п-)нитроанилином в присутствии катализатора Со(асас) 3 в мольном соотношении о-(или м- или п-)нитроанилин:формальдегид:1,3-пропандитиол:Со(асас)3=10:20:10:(0.3-0.7) в атмосфере аргона в хлороформе в качестве растворителя при комнатной температуре в течение 5-7 ч.

Изобретение относится к способу получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов, 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.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-арил-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов общей формулы (I): , где Ar=Ph, м-Ме-С6Н4 , n-МеО-С6Н4, o-NO2-C6 H4, который заключается в том, что 3-трет-бутил-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцин подвергают взаимодействию с N-ариламинами (анилин, м-метиланилин, n-метоксианилин, о-нитроанилин) в присутствии катализатора Со(асас) 3 в мольном соотношении 3-трет-бутил-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцин:N-ариламин:Со(асас) 3=10:(10-12):(0.3-0.7) в хлороформе и атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч.

Изобретение относится к способу получения 3,7-диарил-1,3,5,7-дитиадиазооктанов общей формулы (1) который заключается в том, что насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида (37%) подвергают взаимодействию с ариламином (м-толуидин, м-нитроанилин) при мольном соотношении исходных реагентов ариламин : CH2O : H2 S = 10:60:40, при температуре 0°С и атмосферном давлении в течение 2.5-3.5 ч в водно-этанольной среде.

Изобретение относится к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов (1), который заключается в том, что α,ω-алкандитиол общей формулы HS(CH2)nSH (где n=2-5) предварительно смешивают при комнатной температуре ~20°C с водным раствором формальдегида и подвергают взаимодействию с карбамидом H2NC(O)NH2 в присутствии промотора н-BuONa при мольном соотношении HS(CH2)nSH:CH2O:H2NC(O)NH2:н-BuONa=10:20:10:(5-15) в растворе н-бутанола при 60°C и атмосферном давлении в течение 6-10 ч с выходами 50-85%. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (1), который заключается в том, что N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина общей формулы (Me)2NCH2NHC(X)NHCH2N(Me)2 (где X=S, О) подвергается взаимодействию с α,ω-алкандитиолом общей формулы HS(CH2)nSH (где n=2-5) в присутствии промотора бутилата натрия н-BuONa при мольном соотношении N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина:н-BuONa:HS(CH2)nSH=10:(5-15):10 в растворе н-бутанола при температуре 60°C и атмосферном давлении в течение 5-7 ч с выходами 52-90%. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения N-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов, общей формулы (1): , где R=p-C5H4N (a), (CH3)3CO (b), o-CH3OC6H4 (с) отличающийся тем, что гидразиды общей формулы RC(O)NHNH2 подвергаются взаимодействию с 1,3-пропандитиолом, предварительно смешанным при 20°C с водным раствором формальдегида, в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида меди CuCl2·2H2O при мольном соотношении 1,3-пропандитиол: CH2O:RC(O)NHNH2: CuCl2·2H2O=10:20:10:(0.3-0.7) при 75-85°C и атмосферном давлении в течение 44-52 ч в смеси хлороформ - этанол. Выход N-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов составляет 38-50%. Указанные соединения могут найти применение в качестве биологически активных соединений, селективных сорбентов и экстрагентов благородных и драгоценных металлов. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения 3- и 4-(1,5,3-дитиазациклоалкан-3-ил)бензамидов, общей формулы (I) заключающемуся во взаимодействии N 1 ,N 1 ,N 6 ,N 6-тетраметил-2,5-дитиагексан-1,6-диамина (N 1 ,N 1 ,N 7 ,N 7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамина) с 3(4)-аминобензамидами общей формулы 3(4)-H2N-C6H4-C(O)NH2 в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида самария SmCl3•6H2O при мольном соотношении 3(4)-аминобензамид:N 1 ,N 1 ,N 6 ,N 6 -тетраметил-2,5-дитиагексан-1,6-диамин (N 1 ,N 1 ,N 7 ,N 7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамин):SmCl3•6H2O = 10:10:(0.5-1.5) при температуре 75-80°С и атмосферном давлении в смеси растворителей этиловый спирт - хлороформ в течение 6-10 ч. Технический результат: получение 3- и 4-(1,5,3-дитиазациклоалкан-3-ил)бензамидов с высокой селективностью и выходами. 1 табл., 1 пр.
Наверх