Способ получения органических нитросоединений



 


Владельцы патента RU 2611009:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук (ИОХ РАН) (RU)

Изобретение относится к области химии органических нитросоединений, а именно к способу получения нитросоединений общей формулы RNO2, где R=n-C4H9O-; O2NO(CH2)2O-; O2NO(CH2)2O(CH2)2O-; O2NOCH2CH(ONO2)CH2O-; (O2NOCH2)3CCH2O-;

где m=1, 2;

где n=2, 3; , которые могут найти применение в производстве высокоэнергетических изделий, лекарств, красителей, полимеров и т.д. Способ заключается в том, что соответствующие спирты либо производные аминов подвергают нитрованию оксидом азота(V) либо его смесью со 100%-ной азотной кислотой в среде низших фторуглеводородов, а процесс проводят при давлении 3-60 бар и температуре 5-40°C при мольном соотношении соответствующего исходного соединения и нитрующего агента 1:(1.1-4.4). Предлагаемый способ позволяет уменьшить пожаро- и взрывоопасность процесса, улучшить его экологические характеристики, а также получать целевые соединения с высоким выходом. 1 з.п. ф-лы, 20 пр.

 

Изобретение относится к области химии органических нитросоединений, а именно к способу получения нитроэфиров и нитраминов, которые широко применяются в промышленности, в том числе в производстве высокоэнергетических изделий, лекарств, красителей, полимеров, других полезных соединений и материалов.

Известен способ получения органических нитросоединений, в частности нитроэфиров, путем нитрования спиртов под действием смесей азотной и серной кислот различного состава при различных условиях [Urbanski Т. Chemistry and Technology of Explosives. Vol. II. - Oxford: Pergamon Press, 1965, 517 с.]. Недостатками этого способа являются взрывоопасность, образование значительных количеств отработанных кислот и стоков, требующих утилизации, а также кислотные выбросы в атмосферу.

Известен также способ получения органических нитросоединений, в частности нитраминов, взаимодействием соответствующих аминов с оксидом азота (V) в среде четыреххлористого углерода при температуре -20÷-30°C с выходами нитраминов 64-97% [Emmons W.D., Pragano A.S., Stevens Т.Е. Nitration of Amines with Dinitrogen Pentoxide. Journal of Organic Chemistry, 1958, 23, 311-313]. Недостатками данного способа являются необходимость использования криогенной техники и токсичных хлорорганических растворителей, требующих очистки и утилизации.

Известен способ получения вторичных нитраминов нитролизом N,N'-диалкиламидов азотной кислотой в среде трифторуксусного ангидрида [Robson J.H., Reinhart J. The Synthesis of Secondary Nitramines by the Nitrolysis of N,N-Disubstituted Amides. Journal of American Chemical Society, 1955, 77, 2453-2457]. Данный способ требует использование в качестве реакционной среды дорогостоящего трифторуксусного ангидрида и является потенциально взрывоопасным.

Известен также способ получения органических нитросоединений путем нитрования органических соединений азотной кислотой и оксидом азота (V) в среде жидкого и сверхкритического диоксида углерода [Farncomb R.E., Nauflett G.W. Nitration of organics in carbon dioxide. US Patent №6177033, 2001]. Способ используют в основном для получения нитроэфиров, таких как нитрат γ-циклодекстрина, нитроцеллюлоза и 3-нитрометил-3-метилоксетан. Процесс ведут при температуре -10°C и давлении диоксида углерода 68 атм. Однако в указанном патенте отсутствует описание процесса получения заявленных нитраминов. При этом способ требует использования низких температур и высокого давления.

Известен принятый за прототип общий способ получения органических нитросоединений, таких как нитрамины и нитроэфиры, с выходами 35-94% путем нитрования силилнитраминов R1R2N-Si(R3)3 или силиловых эфиров R4O-Si(R3)3 оксидом азота (V) (1.1 эквивалент на каждую группу -Si(R3)3) при температуре от -10 до +10°C в течение 0.5-24 часов в дихлорметане [Millar R.W., Philbin S.P. Clean nitrations: Novel syntheses of nitramines and nitrate esters by nitrodesilylation reactions using dinitrogen pentoxide (N2O5). Tetrahedron 1997, 53 (12), 4371-4386]. Недостатками указанного способа являются необходимость использования для получения исходных соединений токсичных триалкилхлорсиланов, в частности триметилхлорсилана, и образование в качестве побочных продуктов нитрования силилнитратов O2NOSi(R3)3, которые являются токсичными, летучими и легковоспламеняющимися соединениями. Кроме того, применяемый в качестве растворителя дихлорметан также токсичен и может вызвать острое отравление персонала (ПДК в рабочей зоне 50 мг/м3).

Технической задачей настоящего изобретения является разработка пожаро- и взрывобезопасного универсального способа получения органических нитросоединений с использованием доступных и нетоксичных реагентов.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного способа получения органических нитросоединений, является уменьшение пожаро- и взрывоопасности, а также улучшение экологических характеристик процесса нитрования благодаря исключению из него кремнийсодержащих исходных соединений и токсичных органических растворителей, а также отсутствие трудноутилизируемых отходов. Предлагаемый способ универсальный и позволяет расширить ассортимент получаемых соединений, т.е. предусматривает получение как известных, так и новых веществ с высоким выходом. Способ характеризуется приемлемыми для промышленности условиями проведения реакций (температура и давление).

Данный технический результат обеспечивается предлагаемым способом получения органических нитросоединений общей формулы RNO2, где R=n-C4H9O-; O2NO(CH2)2O-; O2NO(CH2)2O(CH2)2O-; O2NOCH2CH(ONO2)CH2O-; (O2NOCH2)3CCH2O-;

где m=1, 2;

где n=2, 3;

заключающимся в том, что соответствующие спирты либо производные аминов подвергают нитрованию оксидом азота (V) либо его смесью со 100%-ной азотной кислотой в среде низших фторуглеводородов и процесс проводят при давлении 3-60 бар и температуре 5-40°C при мольном соотношении соответствующего исходного соединения и нитрующего агента 1÷(1.1-4.4).

В качестве низших фторуглеводородов используют фреоны (хладоны), например трифторметан или 1,1,1,2-тетрафторэтан.

До настоящего времени фреоны не использовали в процессах нитрования.

Фреоны используют в жидком либо при нагревании свыше 25°C сверхкритическом состоянии.

В качестве нитрующего агента можно использовать оксид азота (V) либо, с целью повышения выхода продуктов реакции при деструктивном нитровании, его смесь со 100%-ной азотной кислотой.

В качестве исходных спиртов используют, например, одноатомные и многоатомные спирты, а в качестве производных аминов используют, например, N-ациламины, N,N'-диалкилоксамиды или эфиры N-алкилкарбаминовой кислоты.

Выходы целевых продуктов достигают 56-99%.

Использование в качестве растворителей доступных и малотоксичных фреонов, которые ранее не применяли в процессах нитрования, может уменьшить экологические и технологические риски. Являясь газами при нормальных условиях, трифторметан R23 и тетрафторэтан R134a негорючи, термически стабильны и инертны к действию большинства нитрующих агентов. Они имеют высокую теплоемкость (трифторметан CF3H Ср 217 Дж⋅моль-1⋅К-1 (20°C, 45 бар), тетрафторэтан CF3CH2F Ср 140 Дж⋅моль-1⋅К-1 (20°C, 45 бар), а дихлорметан CH2Cl2 Ср 102 Дж⋅моль-1⋅К-1 (20°C)) и вследствие этого способны эффективно отводить тепло из зоны реакции, что значительно снижает взрыво- и пожароопасность процесса. Кроме того, они переходят в жидкое и сверхкритическое состояние при значительно меньших значениях давления, чем диоксид углерода (трифторметан CHF3 РКР=48.4 бар, тетрафторэтан CF3CH2F РКР=40.6 бар, диоксид углерода CO2, PКР=73.8 бар), что уменьшает стоимость необходимого оборудования.

Одноатомные и многоатомные спирты 1 превращаются под действием оксида азота (V) в среде фреонов, преимущественно при давлении 3-45 бар и температуре 5-20°C, в нитроэфиры (полинитроэфиры) 2 с выходами 80-99% (Схема 1). Реакции завершаются за 30 минут при минимальном количестве нитрующего агента (1.1 экв. на каждую вводимую нитрогруппу). Процесс протекает по следующей схеме:

Схема 1

Некоторые из полученных соединений используют как компоненты энергоемких составов [Энергетические конденсированные системы: Краткий энциклопедический словарь, под ред. Жукова Б.П., Янус, Москва, 2000, 596 с.], а также в медицине в качестве антиангинальных, сосудорасширяющих, коронародилатирующих препаратов [Koenig А., Roegler С., Lange K., Daiber A., Glusa Е., Lehmann J., NO donors. Part 18: Bioactive metabolites of GTN and PETN - Synthesis and vasorelaxant properties. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2009, 17, 3141-3144].

Предложенный способ нитрования в среде фторуглеводородов эффективен в процессах превращения циклических ацетамидов 3 в соответствующие нитрамины 4 (Схема 2). В данном случае реакции целесообразно проводить под действием смеси оксида азота (V) со 100%-ной азотной кислотой (нитроолеум) различного состава, преимущественно в соотношении 1:1, при давлении 3-60 бар и температуре 5-40°C в течение 120 мин. Выходы продуктов составляют 56-83% в зависимости от условий реакции. Процесс протекает по следующей схеме:

Схема 2

Нитрование карбаматов 5, 7 и оксамидов 9 оксидом азота (V) в среде фреонов дает соответствующие N-нитро- (6) и N,N'-динитрокарбаматы (8), а также N,N'-динитрооксамиды (10) с выходами (65-95%) (Схемы 3 и 4). Нитрамиды 6, 8 и 10 являются непосредственными предшественниками первичных нитраминов, применяемых для получения практически важных компонентов энергоемких составов, содержащих нитраминные группы. Процесс протекает по следующим схемам:

Схема 3

Схема 4

Соединения этил-N-нитро-N-циклогексилкарбамат (6c), диэтил-N,N'-динитро-N,N'-пропандиил-бис-карбамат (8b) и N,N'-дипентил-N,N'-динитрооксамида (10b) являются новыми и в литературе не описаны.

Таким образом, предложенный метод нитрования оксидом азота (V) или его смесями со 100%-ной азотной кислотой в среде низших фреонов является универсальным и может быть пригоден для получения различных классов нитросоединений. Предложенный способ характеризуется меньшей взрыво- и пожароопасностью, чем известные методы нитрования, и позволяет получать различные классы нитросоединений с высокими выходами (56-99%). Следует подчеркнуть, что значения температуры и давления в этих процессах легко достижимы в условиях промышленного производства, что делает возможным создание на их основе новых экологически безвредных технологий получения нитросоединений.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими его объем.

Пример 1. Получение н-бутилнитрата (2a) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

В стальной автоклав объемом 22 см3, снабженный сапфировыми смотровыми окнами, магнитной мешалкой и датчиками давления и температуры, помещают 1-бутанол (1а) (0.67 г, 0.009 моль). Автоклав закрывают, заполняют при комнатной температуре (20°C) жидким 1,1,1,2-тетрафторэтаном на 1/3 объема (P(20°C)=6 бар) и охлаждают до 5°C при перемешивании (600 об/мин) (P(5°C)=3 бар). В емкость-дозатор объемом 13 см3 помещают оксид азота (V) (1.08 г, 0.010 моль), емкость закрывают и заполняют жидким 1,1,1,2-тетрафторэтаном на 1/2 объема (P(20°C)=6 бар). Под действием разности давлений в сосудах раствор нитрующего агента медленно при перемешивании в течение 10 мин добавляют в автоклав при контроле температуры (допустим рост температуры не более чем на 5°C). После добавления всего нитрующего агента емкость-дозатор дважды промывают, набирая 1/3 объема и передавливая флюид в автоклав. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре и давлении 6 бар в течение 0.5 ч, после чего к ней добавляют воду (2 мл) для разрушения избытка нитрующего агента. После этого 1,1,1,2-тетрафторэтан удаляют декомпрессией, автоклав открывают и в смесь продуктов вливают ледяную воду (20 мл). Полученную массу нейтрализуют раствором гидрокарбоната натрия и экстрагируют этилацетатом (4×30 мл). Органический слой сушат над безводным сульфатом магния. Этилацетат отгоняют при пониженном давлении (50 мбар), получают 0.85 г (80%) н-бутилнитрата (2а). Бесцветная жидкость. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.44 (t, 2Н, OCH2, J 6.6 Hz), 1.70 (pent, 2Н, OCH2CH2, J 7.2 Hz), 1.42 (sex, 2H, CH3CH2, J 7.4 Hz), 0.95 (t, 3H, CH3, J 7.4 Hz).

Пример 2. Получение динитрата этиленгликоля (2b) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

Аналогично примеру 1, этиленгликоль (1b) (0.43 г, 0.007 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.66 г, 0.015 моль) в среде жидкого тетрафторэтана. Получают 1.05 г (99%) динитрата этиленгликоля (2b). Желтоватое масло. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.74 (s, 4Н, CH2).

Пример 3. Получение динитрата диэтиленгликоля (2c) в среде трифторметана

Аналогично примеру 1, диэтиленгликоль (1c) (0.64 г, 0.006 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.42 г, 0.013 моль) в среде жидкого трифторметана при комнатной температуре и давлении 45 бар. Получают 1.17 г (99%) динитрата диэтиленгликоля (2c). 1H NMR (CDCl3) δ: 4.76 (s, 4Н, CH2ONO2).

Пример 4. Получение динитрата изосорбида (2d) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 1, изосорбид (1d) (0.73 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в среде жидкого трифторметана при комнатной температуре и давлении 45 бар. Получают 1.1 г (93%) динитрата изосорбида (2d). Желтоватое масло. 1H NMR (CDCl3) δ: 5.41-5.34 (m, 4Н, CH2), 4.99 (t, 2Н, O2NOCH, J 5.4 Hz), 4.57 (d, 2Н, OCHCH, J 5.2 Hz).

Пример 5. Получение нитроглицерина (2е) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

Аналогично примеру 1, глицерин (1e) (0.74 г, 0.008 моль) нитруют оксидом азота (V) (2.81 г, 0.026 моль) в среде жидкого трифторметана. Получают 1.35 г (99%) нитроглицерина (2е). Желтая жидкость. 1H NMR (CDCl3) δ: 5.56-5.48 (m, Н, CH), 4.87-4.61 (m, 4Н, CH2).

Пример 6. Получение тетранитрата пентаэритрита (2f) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

Аналогично примеру 1, пентаэритрит (1f) (0.54 г, 0.004 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.90 г, 0.018 моль) в среде жидкого тетрафторэтана. После нейтрализации продукт отфильтровывают, сушат и получают 1.16 г (92%) тетранитрата пентаэритрита (2f). Бесцветные кристаллы, Tпл=141-142°C. 1H NMR (DMSO-d6) δ: 4.70 (s, 8Н, CH2).

Пример 7. Получение 1,3-динитроимидазолидина (4а) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

В стальной автоклав объемом 22 см3, снабженный сапфировыми смотровыми окнами, магнитной мешалкой и датчиками давления и температуры, помещают 1,3-диацетилимидазолидин (3а) (0.62 г, 0.004 моль). Автоклав закрывают, заполняют при комнатной температуре (20°C) жидким 1,1,1,2-тетрафторэтаном на 1/3 объема (P(20°C)=6 бар) и охлаждают до 5°C при перемешивании (600 об/мин) (P(5°C)=3 бар). В емкость-дозатор объемом 13 см3 помещают оксид азота (V) (0.86 г, 0.008 моль) и 100%-ную азотную кислоту (0.50 г, 0.008 моль), закрывают и заполняют жидким 1,1,1,2-тетрафторэтаном на 1/2 объема (P(20°C)=6 бар). Под действием разности давлений в сосудах раствор нитрующего агента медленно при перемешивании в течение 10 мин добавляют в автоклав при контроле температуры (допустим рост температуры не более чем на 5°C). После добавления всего нитрующего агента емкость-дозатор дважды промывают, набирая 1/3 объема и передавливая флюид в автоклав. Реакционную массу перемешивают при давлении 6 бар и при комнатной температуре 2 ч, после чего добавляют к ней воду (2 мл) для разрушения избытка нитрующего агента. 1,1,1,2-Тетрафторэтан удаляют декомпрессией, автоклав открывают и к смеси продуктов добавляют ледяную воду (20 мл). Полученную массу нейтрализуют раствором гидрокарбоната натрия, отфильтровывают и получают 0.54 г (83%) 1,3-динитроимидазолидина (4а). Бесцветные кристаллы, Tпл=134°C. 1H NMR (DMSO-d6) δ: 5.51 (s, 2Н, NCH2N), 4.16 (s, 4Н, NCH2CH2N).

Пример 8. Получение 1,3-динитроимидазолидина (4а) в среде сверхкритического трифторметана

Аналогично примеру 7, 1,3-диацетилимидазолидин (3а) (0.62 г, 0.004 моль) нитруют смесью оксида азота (V) (0.86 г, 0.008 моль) и 100%-ной азотной кислоты (0.50 г, 0.008 моль) в течение 2 ч в среде сверхкритического трифторметана при температуре 40°C и давлении 60 бар. Получают 0.44 г (69%) 1,3-динитроимидазолидина (4а). Физико-химические свойства полученного продукта соответствуют описанным в примере 7.

Пример 9. Получение 1,3-динитроимидазолидина (4а) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 7, 1,3-диацетилимидазолидин (3а) (0.62 г, 0.004 моль) нитруют смесью оксида азота (V) (0.86 г, 0.008 моль) и 100%-ной азотной кислоты (0.50 г, 0.008 моль) в течение 2 ч в среде жидкого трифторметана при температуре 20°C и давлении 45 бар. Получают 0.45 г (70%) 1,3-динитроимидазолидина (4а). Физико-химические свойства полученного продукта соответствуют описанным в примере 7.

Пример 10. Получение 1,3-динитротетрагидропиримидина (4b) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 7, 1,3-диацетилтетрагидропиримидин (3b) (0.51 г, 0.003 моль) нитруют смесью оксида азота (V) (0.75 г, 0.007 моль) и 100%-ной азотной кислоты (0.38 г, 0.006 моль) в течение 2 ч в среде жидкого трифторметана при температуре 20°C и давлении 45 бар. Получают 0.30 г (56%) 1,3-динитротетрагидропиримидина (4b). Бесцветные кристаллы, Tпл=89°C. 1H NMR (DMSO-d6) δ: 5.88 (s, 2Н, NCH2N), 3.97 (t, 4Н, NCH2CH2, J 5.7 Hz), 1.89 (pent, 2H, CH2CH2CH2, J 5.7).

Пример 11. Получение этил-N-этил-N-нитрокарбамата (6а) в среде жидкого трифторметана

В стальной автоклав объемом 22 см3, снабженный сапфировыми смотровыми окнами, магнитной мешалкой и датчиками давления и температуры, помещают этил-N-этилкарбамат (5а) (1.17 г, 0.010 моль). Автоклав закрывают, заполняют при комнатной температуре (20°C) жидким трифторметаном на 1/3 объема (P(20°C)=42 бар) и охлаждают до 5°C при перемешивании (600 об/мин) (P(5°C)=28 бар). В емкость-дозатор объемом 13 см3 помещают оксид азота (V) (1.19 г, 0.011 моль), емкость закрывают и заполняют жидким трифторметаном на 1/2 объема (P(20°C)=42 бар). Под действием разности давлений в сосудах раствор нитрующего агента медленно при перемешивании в течение 10 мин добавляют в автоклав при контроле температуры (допустим рост температуры не более чем на 5°C). После добавления всего нитрующего агента емкость-дозатор дважды промывают, набирая 1/3 объема и передавливая флюид в автоклав. Реакционную массу выдерживают при комнатной температуре, давлении 45 бар и перемешивании 0.5 ч, после чего к ней добавляют воду (2 мл) для разрушения избытка нитрующего агента. Трифторметан удаляют декомпрессией, автоклав открывают и в смесь продуктов вливают холодную воду (20 мл). Полученную массу нейтрализуют раствором гидрокарбоната натрия и экстрагируют этилацетатом (4×30 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом магния, этилацетат отгоняют при пониженном давлении (50 мбар), получают 1.54 г (95%) этил-N-этил-N-нитрокарбамата (6а). Бледно-желтая жидкость. 1H NMR (DMSO-d6) δ: 4.32 (q, 2Н, NCH2CH3, J 7.1 Hz), 4.05 (q, 2H, OCH2CH3, J 7.0 Hz), 1.29 (t, 3H, NCH2CH3, 7.1 Hz), 1.21 (t, 3Н, OCH2CH3, J 7.0 Hz)

Пример 12. Получение этил-N-нитро-N-трет-бутилкарбамата (6b) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, этил-N-трет-бутилкарбамат (5b) (1.16 г, 0.008 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.08 г, 0.010 моль) в течение 2 ч в среде жидкого трифторметана. Получают 1.14 г (76%) этил-N-нитро-N-трет-бутилкарбамата (6b). Желтая жидкость, Tкип=49.0-49.5°C (0.8 Torr), nD20=1.4335. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.32 (q, 2Н, CH2, J 7.1 Hz), 1.50 (s, 9H, CCH3), 1.33 (t, 3H, CH2CH3, J 7.2 Hz). 13C NMR (CDCl3) δ: 151.59 (CO), 64.66 (OCH2), 62.22 (CCH3), 27.22 (CCH3), 13.91 (CH3CH2). 14N NMR (CDCl3) δ: -37.29 (NO2).

Пример 13. Получение этил-N-нитро-N-циклогексилкарбамата (6c) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, этил-N-циклогексилкарбамат (5c) (1.03 г, 0.006 моль) нитруют оксидом азота (V) (0.76 г, 0.007 моль) в течение 2 ч в среде жидкого трифторметана. Получают 1.21 г (93%) этил-N-нитро-N-циклогексилкарбамата (6c). Бесцветная жидкость, Tкип=93-95°C (0.6 Torr), nD20=1.4650. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.34 (q, 2Н, CH2CH3, J 7.1 Hz), 1.95-1.06 (m, 10H, CH2CH2CH2CH2CH2), 1.35 (t, 3H, CH2CH3, J 7.1 Hz). 13C NMR (CDCl3) δ: 151.31 (CO), 64.60 (OCH2), 61.20 (CH), 29.49 (CHCH2), 25.94 (CHCH2CH2), 25.10 (CHCH2CH2CH2), 14.02 (CH3CH2). 14N NMR (CDCl3) δ: -40.54 (NO2). Вычислено: C, 49.99; H, 7.46; N, 12.96. Найдено: C, 50.40; H, 7.39; N, 12.94.

Пример 14. Получение диэтил-N,N'-динитро-N,N'-этандиил-бис-карбамата (8а) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, диэтил-N,N'-этандиил-бис-карбамат (7а) (0.95 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в течение 2 ч в среде жидкого трифторметана. Получают 1.34 г (96%) диэтил-N,N'-динитро-N,N'-этандиил-бис-карбамата (8а). Бесцветные кристаллы, Tпл=81-82°C. 1H NMR (DMSO-d6) δ: 4.39 (s, 4Н, CH2NNO2), 4.25 (q, 4Н, OCH2CH3, J 7.1 Hz), 1.24 (t, 6Н, OCH2CH3, J 7.1 Hz).

Пример 15. Получение диэтил-N,N'-динитро-N,N'-пропандиил-бис-карбамата (8b) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, диэтил-N,N'-пропандиил-бис-карбамат (7b) (1.09 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в течение 2 ч в среде жидкого трифторметана. Получают 1.41 г (91%) диэтил-N,N'-динитро-N,N'-пропандиил-бис-карбамата (8b). Желтая жидкость, Tкип=131-135°C (0.7 Torr), nD20 1.4789. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.36 (q, 4H, CH2Me, J 7.1 Hz), 4.13 (t, 4H, NHCH2, J 7.1 Hz), 2.10 (pent, 2H, CH2CH2CH2, J 7.1 Hz), 1.36 (t, 6H, CH2CH3, J 7.2 Hz). 13C NMR (CDCl3) δ: 150.40 (CO), 65.04 (OCH2), 46.63 (NCH2), 25.59 (CH2CH2CH2), 14.10 (CH3). 14N NMR (CDCl3) δ: -43.94 (NO2). Вычислено: C, 35.70; H, 5.23; N, 18.18. Найдено: C, 35.98; H, 5.45; N, 18.22.

Пример 16. Получение диэтил-N,N'-динитро-N,N'-пропандиил-бис-карбамата (8b) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

Аналогично примеру 15, диэтил-N,N'-пропандиил-бис-карбамат (7b) (1.09 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана при комнатной температуре и давлении 6 бар в течение 2 ч. Получают 1.45 г (94%) диэтил-N,N'-динитро-N,N'-пропандиил-бис-карбамата (8b). Физико-химические свойства полученного продукта соответствуют описанным в примере 16.

Пример 17. Получение диэтил-циклогексан-1,2-диил-бис-(N-нитрокарбамата) (8c) в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана

Аналогично примеру 11, диэтил-циклогексан-1,2-диил-бис-карбамат (7c) (1.29 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль в среде жидкого 1,1,1,2-тетрафторэтана при комнатной температуре и давлении 6 бар в течение 2 ч. Получают 1.65 г (95%) диэтил-циклогексан-1,2-диил-бис-(N-нитрокарбамата) (8c). Желтая жидкость, Tкип=94-95°C (0.65 Torr), nD20 1.4837. 1H NMR (CDCl3) δ: 5.10-4.98 (m, 2H, CH), 4.33 (q, 4H, OCH2, J 7.1 Hz), 2.16-1.78 (m, 8H, CHCH2CH2), 1-34 (t, 6H, CH3, J 7.2 Hz). 13C NMR (CDCl3) δ: 150.95 (CO), 65.09 (OCH2), 61.24 (CH), 29.31 (CHCH2CH2), 24.94 (CH2CH2CH2), 13.96 (CH3). 14N NMR (CDCl3) δ: -42.79 (NO2). Вычислено: C, 41.38; H, 5.79; N, 16.09. Найдено: C, 41.33; H, 5.81; N, 16.25.

Пример 18. Получение N,N'-дипропил-N,N'-динитрооксамида (10а) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, N,N'-дипропилоксамид (9а) (0.86 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в среде жидкого трифторметана в течение 2 ч. Получают 1.22 г (93%) N,N'-дипропил-N,N'-динитрооксамида (10а). Бесцветные кристаллы, Tпл=41-42°C. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.23-4.02 (m, 4Н, NHCH2), 1.77 (sex, 4Н, CH2CH2CH3, J 7.4 Hz), 1.00 (t, 6Н, CH3, J 7.4 Hz). 13C NMR (CDCl3) δ: 159.01 (CO), 47.55 (NCH2), 19.78 (CH2CH2CH3), 10.84 (CH3). 14N NMR (CDCl3) δ: -44.77 (NO2).

Пример 19. Получение N,N'-дипентил-N,N'-динитрооксамида (10b) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, N,N'-дипентилоксамид (9b) (1.14 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в среде жидкого трифторметана в течение 2 ч. Получают 1.48 г (93%) N,N'-дипентил-N,N'-динитрооксамида (10b). Светло-желтая жидкость, Tкип=124-126°C (0.65 Torr). 1H NMR (CDCl3) δ: 3.15 (dt, 4Н, NHCH2, J 7.7 Hz, J 7.4 Hz), 1.73 (pent, 4H, NHCH2CH2, J 7.1 Hz), 1.44-1.24 (m, 8H, CH2CH2CH3), 0.91 (t, 6H, CH3, J 6.6 Hz). 13C NMR (CDCl3) δ: 158.93 (CO), 46.13 (NHCH2), 28.46 (NHCH2CH2), 25.87 (CH2CH2CH3), 22.20 (CH2CH3), 13.89 (CH3). 14N NMR (CDCl3) δ: -44.75 (NO2). Вычислено: C, 45.28; H, 6.97; N, 17.6. Найдено: C, 45.1; H, 7.28; N, 15.06.

Пример 20. Получение N,N'-дициклогексил-N,N'-динитрооксамида (8c) в среде жидкого трифторметана

Аналогично примеру 11, N,N'-дициклогексилоксамид (9c) (1.26 г, 0.005 моль) нитруют оксидом азота (V) (1.19 г, 0.011 моль) в среде жидкого трифторметана в течение 4 ч. После выделения по описанной методике получают 1.2 г смеси непрореагировавшего N,N'-дициклогексилоксамида и N,N'-дициклогексил-N,N'-динитрооксамида. Целевой продукт экстрагируют диэтиловым эфиром, экстракт упаривают, получают 0.87 г (65%) N,N'-дициклогексил-N,N'-динитрооксамида (8c). Бесцветные кристаллы, Tпл=128.3°C. 1H NMR (CDCl3) δ: 4.66 (t, 2Н, CH, J 12.2 Hz, J 3.6 Hz), 2.25-1.16 (m, 20H, CH2CH2CH2CH2CH2). 13C NMR (CDCl3) δ: 159.31 (CO), 59.71 (CH), 27.89 (CHCH2), 26.09 (CHCH2CH2), 24.93 (CHCH2CH2CH2). 14N NMR (CDCl3) δ: -39.08 (NO2). Вычислено: C, 49.12; H, 8.39; N, 16.37. Найдено: C, 49.05; H, 6.59; N, 16.33.

1. Способ получения органических нитросоединений общей формулы RNO2, где R=n-C4H9O-; O2NO(CH2)2O-; O2NO(CH2)2O(CH2)2O-; O2NOCH2CH(ONO2)CH2O-; (O2NOCH2)3CCH2O-;

где m=1, 2; где n=2, 3; ,

заключающийся в том, что соответствующие спирты либо производные аминов подвергают нитрованию оксидом азота(V) либо его смесью со 100%-ной азотной кислотой в среде низших фторуглеводородов и процесс проводят при давлении 3-60 бар и температуре 5-40°C при мольном соотношении соответствующего исходного соединения и нитрующего агента 1:(1.1-4.4).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве низшего фторуглеводорода используют трифторметан или 1,1,1,2-тетрафторэтан.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области органической химии - способу получения производных 5,6-дигидро-4H-фуро[2′,3′:3,4]циклогепта[1,2-b]бензофурана формулы 1 а-к, где который заключается во взаимодействии 2-метилфурана с замещенными салициловыми альдегидами при нагревании 85°С в 1,2-дихлорэтане в присутствии в качестве катализатора бромида меди (II) в течение 3 часов.

Изобретение относится к соединениям общих формул (I), (II) или (III), где X представляет собой галоген или оксо; Q представляет собой -С(O)Н, -CH=CHC(O)OY1, -С(R)Н(СН2)nOY1 или -С(R)НСН2С(О)OY1; R представляет собой Н; n равно 1 или 2; Y1, Y3 и Y4, каждый независимо, представляет собой Н или защитную группу для гидроксила; Т представляет собой оксо или -OY5; и Y5 представляет собой Н или защитную группу для гидроксила или Y5, вместе с атомом кислорода, с которым он связан, представляет собой уходящую группу, где защитная группа для гидроксила Y1 и Y5, вместе с атомом кислорода, с которым каждый из них связан, независимо представляет собой С1-С12 алкил- или карбоциклический С6-С20арил- сложноэфирную защитную группу для гидроксила, и защитная группа для гидроксила Y3 и Y4, вместе с атомом кислорода, с которым каждый из них связан, независимо представляет собой три(С1-С6алкил)силил- или ди(С6-С10арил)(С1-С6алкил)силил- простую эфирную защитную группу для гидроксила, и уходящая группа представляет собой (С1-С12)алкилсульфонат или карбоциклический (С6-С20)арилсульфонат, которые используются для получения для синтеза аналогов халихондрина В, таких как эрибулин и его фармацевтически приемлемые соли.

Изобретение относится к способу окисления первичного или вторичного спирта предпочтительно до альдегида, соответственно кетона, который включает следующие стадии: a) приготовление каталитической композиции, включающей по меньшей мере одно содержащее нитроксильный радикал соединение, по меньшей мере один источник NO, по меньшей мере одну карбоновую или минеральную кислоту или один ангидрид карбоновой или минеральной кислоты, b) приготовление реакционной смеси путем добавления к каталитической композиции, полученной на стадии a), соответственно стадии е), по меньшей мере одного первичного или вторичного спирта и содержащего кислород газа, а также при необходимости одного или нескольких растворителей, c) инкубация полученной на стадии b) реакционной смеси при температуре от 0 до 100°C или температуре кипения растворителя, d) выполняемая одновременно со стадией c) или после нее кристаллизация продукта реакции и e) регенерация каталитической композиции путем удаления кристаллизованного продукта реакции из полученной на стадии d) реакционной смеси.

Изобретение относится к способу получения соединения С, который включает одно-трехстадийное селективное ацилирование гидроксильной группы в 1-положении и 11-положении соединения, представленного формулой B1, ацилирующим агентом в растворителе, выбранном из N-метил-2-пирролидинона и N,N-диметилацетамида, в присутствии основания, выбранного из 2,4,6-коллидина и 2,6-лутидина, или в отсутствие основания.

Изобретение относится к соединениям формулы (I), (II), (III) и (VI), обладающим свойствами ингибитора TNF-α, и их фармацевтическим солям и стереоизомерам, а также фармацевтической композиции на их основе и способу лечения с их использованием.

Изобретение относится к малотоксичному (E)-2-(4-{[3-(2,4-диметоксифенил)акриламидо]метил}-1H-1,2,3-триазол-1-ил)-2-изопропил-9-(4-метилпиперазин-1-ил)-3,7-диоксо-3,7-дигидро-2H-фуро[3,2-g]хромену формулы (I), обладающему анальгетической активностью в тесте "уксусные корчи".

Изобретение относится к новым производным хромонов общей формулы 1, где: R1 представляет собой один или более чем один из идентичных или различных заместителей на бензольном кольце, каждый из которых независимо представляет собой атом водорода, или атом галогена, или С1-4 алкокси группу, или ОН группу, или группу -O(СН2)nO-, в которой n=1 или 2, R2 представляет собой атом водорода или С1-4 алкильную группу, А и В независимо представляют собой либо атом азота, либо атом углерода, R3 представляет собой атом водорода или один или более чем один из идентичных или различных заместителей, выбранных из группы, состоящей из: атома галогена, С1-4 алкильной группы, С1-4 алкоксигруппы, группы -O(СН2)nO-, в которой n=1 или 2, группы NO2, группы NHSO2R4, группы NHR5, ОН группы, C1-4 галогеноалкильной группы, CN группы, либо R3 составляет кольцо, конденсированное с бензольным кольцом, несущим его, выбранное из группы, состоящей из индола, бензимидазола, карбостирила, бензоксазолона и бензимидазолона, R4 представляет собой С1-4алкильную группу, или С1-4 диалкиламиногруппу, или С1-4 алкоксиалкильную группу, или С1-4 диалкиламиноалкильную группу, R5 представляет собой атом водорода, или С1-4 алкилкарбонильную группу, или С1-4 алкоксикарбонильную группу, и его фармацевтически приемлемым солям, а также к способам их получения и фармацевтическим композициям на их основе и к их применению в качестве лекарственного средства для расстройств центральной нервной системы, поскольку обладают свойствами дофаминергических лигандов D3.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новым производным хинолин-4-она формулы (1) или к его фармацевтически приемлемой соли, где R1 представляет собой: (1) водород, (2) С1-С6 алкил, (35) карбамоил-С1-С6 алкил, необязательно содержащий морфолинил-С1-С6 алкил, или (36) фосфонокси-С1-С6 алкил, необязательно содержащий одну или две С1-С6 алкильные группы на фосфоноокси группе; R2 представляет собой: (1) водород или (2) С1-С6 алкил; R3 представляет собой фенил, тиенил или фурил, где фенильное кольцо, представленное R3, может быть замещено одной С1-С6 алкоксигруппой; R4 и R5 связаны с образованием группы, представленной любой из следующих формул: ,,,,,, или группы, представленной следующей формулой: группы, необязательно содержащей один или более заместителей, выбранных из группы, состоящей из С1-С6 алкильных групп и оксогрупп; R6 представляет собой водород; и R7 представляет собой С1-С6 алкоксигруппу.

Изобретение относится к производным михелиолида формулы (I), фармацевтической композиции на их основе и их применению для лечения рака. В формуле (I) R1 представляет собой Н, -C(O)R4, где R4 представляет собой C1-8алкил; R2=R3 представляет собой двойную связь, или R3 представляет собой Н, а R2 представляет собой замещенный алкил, имеющий от 1 до 8 атомов углерода, где заместитель представляет собой -NR7R8; и его фармацевтически приемлемые соли; где R7 и R8 могут быть одинаковыми или различными и представляют собой C1-8алкил; Х представляет собой кислород; Y представляет собой одинарную связь.

Изобретение относится к области медицины и фармацевтики и касается применения соединений, представляющих собой бензилиденфураноновые производные (+)-усниновой кислоты формулы 6-13 в качестве противоопухолевых агентов.

Изобретение относится к кристаллической полиморфной модификации гидрохлорида [6,7-бис(2-метоксиэтокси)хиназолин-4-ил]-(3-этинилфенил)амина. .
Изобретение относится к фторорганической химии. .

Изобретение относится к синтезу биологически активных соединений, а именно к солям азотсодержащих гетероциклических производных и 5-гидроксиникотиновой кислоты общей формулы: где Х 0(1a), CH2(1б), NH(1в).

Изобретение относится к новым производным арилсульфонилмочевины формулы I и их солям. .

Изобретение относится к новым биологически активным пиридил- или пиримидилсодержащим производным пиперазина или 1,4-диазациклогептана, или их фармакологически активных кислотно-аддитивных солей, обладающих психотропным действием.

Изобретение относится к органической химии, в частности к способу синтеза N,N-диарилзамещенных 2-трихлорометилимидазолидинов, включающий последовательное взаимодействие 2,4,6-триметиланилина или 2,6-диизопропиланилина или 2,6-диметиланилина с триэтилортоформиатом в присутствии уксусной кислоты и продуктов этих реакций с 1,2-дихлорэтаном, высушивание полученной смеси и введение ее в реакцию последовательно с хлороформом и основанием в виде гидроксида натрия, отличающийся тем, что используют гранулированный гидроксид натрия с диаметром гранул 0,5-2 мм, причем хлороформ и основание вносят в смесь при температуре не выше 0°С, после чего смесь выдерживают до самопроизвольного подъема температуры не выше 20°С, по достижению которой смесь термостатируют, поддерживая температуру в пределах 18-20°С до окончания реакции, затем фильтруют, фильтрат упаривают, остаток последовательно обрабатывают ультразвуком в гексане и в метаноле, после чего высушивают в вакууме.
Наверх