Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов



Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов
Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов

 


Владельцы патента RU 2551685:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)

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.

 

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов (1) общей формулы:

, где n=2-5

Азот и серасодержащие гетероциклы перспективны в качестве модифицированных селективных сорбентов, экстрагентов благородных и драгоценных металлов [Муринов Ю.И., Майстренко В.Н., Афзалетдинова Н.Г. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. Наука. М. 1993, с.192].

Известен способ [Arya V.P., Shenoy Mrs.J. Synthesis of new heterocycles: Part XV. Synthesis of novel cyclic and acyclic sulfamides. Indian J. Chem., 1976, 14B(10), p.766] получения 1,2,9-тиадиазонин-1,1-диоксида (2) взаимодействием сульфамида с 1,6-пентандиамином с выходом 55%.

Известным способом не могут быть получены 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-оны общей формулы (1).

Известен способ [Regainia Z. et al. General synthesis of n-membered cyclic sulfamides. Tetrahedron, 2003, 59(32), p.6051] получения 1,2,9-тиадиазонана (3) внутримолекулярной циклизацией галогеносодержащего сульфамида с выходом 60%.

Известным способом не могут быть получены 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-оны общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о селективном получении 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов общей формулы (1).

Предлагается новый способ селективного получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии α,ω-алкандитиолов общей формулы HS(CH2)nSH (где n=2-5) с формальдегидом (37%-ный водный раствор) при комнатной температуре ~20°C с последующим добавлением карбамида H2NC(O)NH2 в присутствии промотора н-BuONa, взятыми в мольном соотношении HS(CH2)nSH:CH2O:H2NC(O)NH2:н-BuONa=10:20:10:(5-15), предпочтительно 10:20:10:10, при температуре 60°C, атмосферном давлении в н-BuOH в качестве растворителя в течение 6-10 ч. Выход 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов (1) составляет 50-85%. Реакция протекает по схеме:

1,7-Дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-оны (1) образуются только лишь с участием карбамидов и α,ω-алкандитиолов, взятых в стехиометрическом соотношении. При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции и выход целевого продукта (1).

Проведение указанной реакции в присутствии промотора н-BuONa больше 15 ммолей на 10 ммолей карбамида не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Применение менее 5 ммолей промотора н-BuONa на 10 ммоль карбамида снижает выход целевого продукта (1). В отсутствие промотора н-BuONa реакция не проходит.

Реакции проводили при температуре 60°C. При температуре выше 60°C (например, 80°C) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, а при температуре ниже 60°C (например, 40°C) снижается скорость реакции. В качестве растворителя использовали н-BuOH, т.к. в нем хорошо растворяются исходные реагенты.

Существенные отличия предлагаемого способа.

В предлагаемом способе в реакцию с формальдегидом и α,ω-алкандитиолами вовлекается карбамид в присутствии эквимольного количества н-BuONa. Реакция идет с селективным образованием 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов общей формулы (1).

В известном способе 1,2,9-тиадиазонан общей формулы (3) получают внутримолекулярной циклизацией галогенсодержащего сульфамида.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.

Способ позволяет получать с высокой селективностью и выходами 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-оны общей формулы (1).

Способ поясняется примерами.

Пример 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, помещают 0.3 мл формалина (20 ммоль, 37%-ный водный раствор формальдегида) и 0.1 мл (10 ммоль) 1,2-этандитиола и перемешивают 0.5 ч при комнатной температуре (~20°C). Затем в реактор добавляют 0.06 г (10 ммоль) карбамида и 0.1 г (10 ммоль) н-BuONa в 5 мл н-BuOH, перемешивают реакционную смесь 8 ч при температуре 60°C. Из реакционной массы дробной кристаллизацией выделяют 1,7-дитиа-3,5-диазонан-4-он с выходом 80%.

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

Таблица 1
№ п/п Исходный карбамид Исходный α,ω-алкандитиол Соотношение карбамид : CH2O : дитиол : н-BuONa, ммоль Время реакции, час Выход (1), %
1 мочевина 1,2-этандитиол 10:20:10:10 8 80
2 -//- -//- 10:20:10:15 8 85
3 -//- -//- 10:20:10:5 8 50
4 -//- -//- 10:20:10:10 10 82
5 -//- -//- 10:20:10:10 6 57
6 -//- 1,3-пропандитиол 10:20:10:10 8 74
7 -//- 1,4-бутандитиол 10:20:10:10 8 68
8 -//- 1,5-пентандитиол 10:20:10:10 8 59

Все опыты проводили в н-BuOH в качестве растворителя при температуре 60°C.

Спектральные характеристики 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов (1)
1,7-дитиа-3,5-диазонан-4-он
Т.пл. 179-181°C. Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., DMSO-d6): 2.76 с (4H, CH2 (8,9)); 4.28, 4.31 оба с (4H, CH2 (2,6)); 6.79 уш.с (2H, NH (3,5)). Спектр ЯМР 13C, δ, м.д.: 30.91 (C8.9), 42.15 (C2.6), 157.23 (C4).
1,7-дитиа-3,5-диазекан-4-он
Т.пл. 135-137°C. Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., DMSO-d6): 1.81 с (2H, CH2 (9)); 2.58 м (4H, CH2 (8,10)); 4.26 уш.с (4H, CH2 (2,6)); 6.66 уш.с (2H, NH (3,5)). Спектр ЯМР 13C, δ, м.д.: 30.09 (C8.10), 31.14 (C9), 42,18 (C2.6) 157,23 (C4).
1,7-дитиа-3,5-диазациклоундекан-4-он
Т.пл. 260-263°C (разл). Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., DMSO-d6): 1.59 с (4H, CH2 (9,10)), 2.515 с (4H, CH2 (8,11)), 4.23 с (4H, CH2 (2,6)), 6.79 уш.с (2H, NH (3,5)). Спектр ЯМР 13C, δ, м.д.: 29.65 (C9.10), 31.76 (C8.11), 42.13 (C2.6) 157.74 (C4).
1,7-дитиа-3,5-диазациклоундекан-4-он
Т.пл. 80-85°C. Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., DMSO-d6): 0.87 м (2H, CH2 (10)), 1.54 м (4H, CH2 (9,11)), 3.39 с (4H, CH2 (8,12)), 4.25 уш.с (4H, CH2 (2,6)), 6.93 уш.с (2H, NH (3,5)). Спектр ЯМР 13C, δ, м.д.: 28.14 (C10), 29.48 (C9.11), 30.33 (C8.12), 42.14 (C2.6), 157.60 (C4).

Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов (1) общей формулы:
, где n=2-5
отличающийся тем, 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.



 

Похожие патенты:

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.

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 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