Способ получения 3-( -ацилэтил)2,2,6,6-тетраметил-4-оксо-1- оксилпиперидинов

 

A H N Е (и) 522184

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 07.10.74 (21) 2064850/04 (51) М. Кле

С 07 9 211/94 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.07.76.Бюллетень М27 (53) У@К 547.824.07 (oes.s) (45) Дата опубликования описания06,09.76 (72) Авторы Е, Ш. Каган, В. И. Михайлов, H. И. Namuea изобретения и Е, П. Евграшенкова

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени-политехнический институт им, jCepi-o. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-(P -АБИЛЭТИЛ)-2,2,6,6-ТЕТРАМЕ ТИЛ-4-ОКСО-1-ОКСИЛПИ ПЕ РИДИНОВ и ()

СИ -СН С -R

< II

И О

Й (IV} („3 аснР о и (II?

Предлагается новый способ получения нЪ вых 1иминоксильных свободных радикалов прс» ,:иэводных 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопипери»

:,дина. Стабильность этих радикалов позволя ет широко испольэсвать их в химических, физических и биологических исследованиях..

Широко известны иминоксильные радикалы на основе триацетонимина, которые в большинстве случаев были синтезированы путем введения заместителей в четвертое положение пиперидинового кольца реакциями, характерными для карбонильной группы.

Однако известные способы получения иминоксильных радикалов не позволяют вводить заместители в третье положение пиперидинового кольца триацетонимина.

Белью изобретения является получение новых иминоксильных радикалов, замешенных в третьем положении пиперидинового

«ольпа, которые могут быть использованы в качестве "спиновых меток", стабилизаторов полимеров и в синтезе биологически активных соединений.

Предлагаемый способ получения Э-(P-вцилзтил) -2, 2, 6, 6 тетраметнл-4-оксо-1 -оксилпиперидинов заключается в том, что

1О 4-(М -морфолино)-2,2,6,6«тетраметип-hЪ

»пипериднн (П) алкилнруют, например, основаниями Манниха, полученными из кетонов (Ш), образовавшийся енамин гидролн» зуют в 1,5-дикетон с последующим фсислв- °

15 нием полученных Э-(P -ацилэтил)-2,2,6,6-тетраметил-4-оксо-пиперидинов (Ч ) перекисью водорода по следующей схеме:

522184

СН СН С-Ъ гц

0 снтс на С и Н10 нсс и (Ч) где R — алкил, арип;

R» - эгил.

11елевые продукты выделяют. Апкилирова° ние енаминов основаниями Манниха прове- ® дено впервые.

Пример 1. 3-(Р -Бензоилэгил)-2,2,6,6-гетрамегил-4-оксопинеридиц l-оксил (1, R С Н ).

А. Понуиение 4-(H -иорфолино)-2 2,6,6-гетраметил- Ъ -пиперидина (П).

В .колбе, снабженной водоогделигепем

Дина-Старка, кипятят раствор 77,7 г (0,5 моль)

2,2,6,6-гетраметип-4-оксопипериднна и

52,5 г (0,6 моль) морфолина, 0,5 г бензойной кислоты и 150 мл гопуола. Выделение воды заканчивается через 5 час. Толуол отгоняют и остаток перегоняют в вакууме, собирая фракцию 120-1230C/3 ммрт.ст.

Выход енамина 89 5 г (80%), свеглоЫ 26 желтая жидкость, тт > 1,497 О.

Найдено,%: С 69,10; Н 10,60; М 12,50. ьНг41 гО

Вычислено,%: С 69,10;Н 10,78;Я 12,49., Б. 4-(г1 -Морфолино)-2,2,6,6-тетраме- 1р тил«3-(P -бензоилэгил)- Ь -пиперидин

4 (IV,R СН), Кипятят в токе метана или другого инерт, ного газа раствор 22,4 г (0,1 моль) 1-морфолино-2,2,6,6;гетраметилпиперидина и

24,1 г (0,12 моль) Р -диэтиламинопропиофенона в 50 мл диоксана до прекрашения выделения диэгиламяна (20-24 час). После окончания реакции смесь разбавляют тройным количеством воды. Выделившееся масло прн стоянии кристаллизуется. Кристаллы отделяют, промывают несколько раз водой, сушат при 50оС. Выход 31,4 г (89,3%), .г.пл. 118оС {из изопропилового сяирга).

Найдено,%т С 73,5; Н 9,28; Р1 7,43. гг ВФ, 4 3

Вычислено,%: С 74,11; Н 9,05; тч 7,86.

В ИК-спектре (вазелиновое масло) имеются полосы, см: 1690 (РЬ-С=О), 1660 6Ф (С С-N).

В. 3-(P -Бензоилзгил)-2,2,6,6-тетра тетил-4оксопиперидин (4, И С Н ).

Неочищенный продукт lV (R С Н ) растворяют в 107ной соляной кислоте, до- 56 бавляюг акгивированный уголь и осгавляют на 24 час. Раствор фильгруюг, фильтрат подшелачнваюг 40%-ным раствором едкого патра, выпавшие кристаллы огдвляюг, пре мываюг водой и перекристаллизовь ваюг яз 90

0 (I) изопроцилового спирга, выход 94-96%, бесцветные кристаллы, r,.ïë. 106оС

Соединение V может быть получено из соединения 1Ч, минуя стадию выделения последнего. Для эгого после окончания реакции (пример 1Б) разбавляют смесь двойным количеством воды, добавляют 10%-ную соляную кислоту до рН 1, акгивированный уголь и оставляют на 24 час. Раствор филь груюг, фильграт подшелачиваюг 40%-ным раствором едкого патра, кристаллы огделяюг и получают неочишенный продукт Ч (R С Н ), выход 81%

Найдено,%: С 75,15; Н 8,62; М 4,61.

,й1 1„1 О, Вычислено,%: С 75,20; H 8,77; Я 4,87.

В ИК-спектре (вазелиновое масло) имеются полосы, см 3160 (ЯЙ ); 1700, 1680 (С О), 3-(P-Бензоилзтил)-2,2,6,6 гетраме.гил-4-оксопиперидин-1-оксил (1, КСАН ).

Растворяют 1,8 г (0,0063 моль) соеди нения IV (R Сб Н ), 0,1 г грилона Б, 0,1 г вольфрамата йатрия и 10 мл мегано1па, добавляют к раствору 1,6 мл 30%-ной перекиси водорода и оставляют раствор в темноте на 10 дней. Выпавшие красные кристаллы отделяют, промывают водой и пере-! крисгаллизовываюг из изопропанопа, Выход

1,8 г (95,1%), красные иглы, г.пл. 104оС, Найдено,%: С 71,76; Н 7,92; Я.4,61.

М г4 3

Вычислено,%: С 71,49: Н8,00; Я 4,63.

В ИК-спектре (вазелиновое масло) имеются полосы, см : 1710 (СО); 1690 (ph -C ).

Твердое вешество имеет синглетный спектр ЭПР. После растворения образца в бензоле спектр ЭПР представляет гриплет из линий равной интенсивности с расшепле» нием между компонентами 15,6 э.

Пример 2. 3-(P -Цинномоилэгил)»

-2,2,6,6-гетраме тип-4-оксопиперидин-1оксил (1V, R С©Н СН СН), А. 4-(К -Морфолино)-2,2,6,6-тетраме», гил-3-(P -цянномоилэгил)- Ь -пипернднн

4 (IV, R С H СНСН).

Вводят в реакцию в условиях, описанных в примере 1, енамин 11 я основание Манннха (111, R С6Н СНСН) и выделяют соединения 1Ч (К С6Н СН-СН), выход83ХФ г.пл. 106-109оС (из окгана).

522184

1. Способ получения 3-((-ацилэгил)-2,2,6,6-теграмегил-4-оксо-1-оксилпнпорндинов о r л и ч а ю ш н и с я г .м, чг 1

Ъ

4-(N -морфолино)-2,2,6f6 геграч:гню - ЬНайдено,%: С 74,98; Н- 9,13; N 7,23.

Р4 34 2 Ъ

Вычислено,%: С 75,35; Н 8,96; f4 7,32.

В ИК-спектре (вазелиновое масло) имеются полосы, см: 1620 (РЬ-С=С); 1670. (Ph -С=О) .

Б. 3-(р -Цинномоилэгил)-2,2,6,6-геграметил-4-оксопиперидин (V, R Сб Н СН=СН).

Обрабатывают соединение IV (R = С Нб 6

-СН СН) 100 -ной соляной; кислотой и оо- 1Ф гавляюг на 24 час. Осадок хлоргидрага со единения V (КС Н СН=СН) отфильгровывают, промывают ацетоном, суспендируюг в воде и добавляют при охлаждении 20%-ный раствор едкого награ, отделяют осадок со- )Ь единения Y (Ц"С Н СН=СН), выход 70%

5 1 г.пл. 97-98оС (из ацетона).

Найдено,%: С 76,7; Н 8,6; N 4,2.

С ОН В7ЕЮО

Вычислено,%: С 76,4; Н 8,68; N 4,47.

В ИК-спектре {вазелиновое масло) имеются полосы, см . 3360 (ЮН); 1695, 1640 (С О) 1615 (С=С).

В. 3-(P -Цинномоилэгил)-2,2,6,6те- ® траметил- 4-оксопиперидин-1-оксил (I

RWбН СНСН).

Растворяют 3,1 r ((00,01 моль) соединения Ч (КСАН СН СН), 0,16 г грилона Б

:и 0,16 г вольфрамага натрия в 20 мл ме30 (танола, добавляют к раствору 5,0 мл 30%ной перекиси водорода и оставляют раствор в темноте. КОнец реакции определяют хроматографически по исчезновению исходного

ЗЬ вещества. Реакция заканчивается через 4872 час. Выпавшие красные кристаллы от деляют, промывают водой и сушат при 50оС, растворяют при нагревании в небольшом количестве эфира. Отделяют нерастворившийся белый осадок, При охлаждении до -20оС выпадают красные крисгаллы> выход 1,7 (81,8%), г.пл. 86оС.

Найдено,%: С 73,01; Н 8,2; N 4,14.

ЯО @6 АЙ 3 46

Вычислено,%: С 73,14; Н 7,98; 8 4,26.

В ИК-спектре (ваэелиновое масло) имеются полосы, см . 1700, 1645 (С=О), 1615 (С=С), Спектр ЭПР для кристаллического вещества представляет одиночную линию, которая грайсформируегся при растворении образца в бензоле в гриплег иэ линий равной ингенсивносги с расщеплением между компонентами 15,6 э.

Пример 3. 3-(P -Лнизоилэгил)-2,2,6,6гетрамж;ил-4оксоп и нериднн-1-окс.ил (Х, К И".ЮЦ iY,, Н ).

А. 4-(Я -Морфолино)-2,2,6,6-гетраметил-3-(P -аниэоилэгил)- ь -пипвридин. ф

Вводят в реакцию в условиях, описанных

1 в примере 1,енамин Е1 и основание Ман ниха ЕЕЕ(К =П-СН ОС Н ) и выделяют со единение fg (К Tl- СН ОС Н„), выход

l82,1%,. г,пл. 114-115оС (из изопропанола).

Найдено,%: С 71,06; Н 8,95; N 7,1.

С15Н34 И Оъ

Вычислено,%: С 71,47; Н 8,87; N 7,25.

В ИК-спектре (вазелиновое масло) .имеются полосы, см: 3370 (КН); 1670(С=О), 1650,(С=С).

Б. 3-(р -Анизоилэгил)-2,2,6,6-гетра,метил-4-оксопиперидин (17, Rp Yl"СН. ОС Н )

Неочищенный продукт ЕЧ (К= и-СН ОС Й ) превращают в соединением (К fl-СН ОСбН4) ,по методике, описанной в примере 1, выход

94-95%, бесцветные кристаллы, z.ïë. 90,5оС.

Найдено,%: С 71,4; Н 8,4; Я 4,12. 19Н РОЗ

Вычислено,%: С 71,89; Н 8,57; 8 4,41, В ИК-спектре (вазелиновое масло) имеются полосы, см: 3370 (ИН); 1700, 1670 (С=О) .

В. 3-(P -Анизоилэгил)-2,2,6,6-гетра1мегил-4-оксопиперидин-1-оксил (I, IR б 4 - И-СН ОС Н ).

Растворяют 3,2 г (0,01 моль) соедине,ния V (R ть-СН ОС Н ), 0,02 r грилонв Б и 0,2 г вольфрамата натрия в 30 мл метанола и оставляют раствор в темноте на ! ,несколько дней. Конец реакции определяют хромагографически по исчезновению исход ного вещества. Реакция обычно заканчивается через 2-3 дня. Смесь разбавляют водой, экстрагируют эфиром, эфир удаляют и ! ,остаток кристаллизуюг из минимального количества эфира, выход 2,3 г (69,6%), красные кристаллы,т. пл. 78оС.

Найдено,%: С 68,41; Н 7,72; N 4,19.

19 <б 4

Вычислено,%„С 68,65; Н 7,88; N 4,21.

В ИК-спектре (вазелиновое масло) имеются полосы, см: 1700, 1670 (СО).

Спектр ЭПР кристаллического образца представляет одиночный сигнал. При растворении образца в бензоле появляется гриплет из линий равной интенсивности с расщеплением между компоненгами 15,6 э.

Формула изобретения

522184

Составитель Ж, Сергеева

Редактор О. Кузнецова Техред,И. Ковач Корректор А. Гриценко:

Заказ 3581/318 Тираж 575 Прдписное UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

-пиперндин подвергают алкилированию, полученный енамин гидролизуют в 1,5-дикегон, который окнсляют)и целевой продукт выделяют.

2. Способ поп. 1, отличаюшийс я тем, что в качестве алкилируюшего агента используют основание Манниха из кетонов.