Способ получения фталимидокислот или их галоидангидридов, амидов,гидразидов или солей гидразидов,эфиров или нитрилов

 

ОП ИСАН

И Е

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К AAYEHYf (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 23.12.75 (21)

/2301604/23-04 (23) Приоритет 20.08.73 (32) 21.08.72 (5)) М. Кл.

С 07 С 103/30

Гваудлрстаенний намнтвт

Свввта Инннатрва СССР па делам нзайрвтаннй и вткритнй (31) 282537 (331 США (43) Опублнковано30.08.7 8.Бюллетень № 32 (53) УДК 547.584. . 07 (088. 8) (4б) Дата опубликования описания 11.07.78 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Роберт Юджин Дил и Брайант Леонидас. Волворт (США) Иностранная фирма

Американ, Цивнамид Компани (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛИМИДОКИСЛОТ ИЛИ ИХ

ГАЛОГЕНАНГИДРИДОВ, АМИДОВ> ГИДРАЗИДОВ

ИЛИ СОЛЕЙ ГИДРАЗИДОВ, ЭФИРОВ

ИЛИ НИТРИЛОВ

1 2 фа

-C-ВООК

R. или

Изобретение относи ся к способу получения новых производных фталимидокислот обшей формулы

О (л) в

Rl i 1т >,Й- С -COQH

О

Oi) rae% - soaopoa или С . С - влкил;

Х н X - водород, галоген, С С алкил, трифторметил, С -С„-алкокси-, бензилокси, as С< С4 алкиламино > С С4 влкилтио-, С -С -алканоиламино- или нитрогруппа при условии, что один из X и Х не водород;

К ийа-С-С-алкилили Ц КлСС4-С6-циклоалкнл. к орый может быть замешен метилом; пунктирная линия означает двойную

5 связь при условии, что в кольце нет или есть одна двойная связь, или их галогенангидридов, амидов, гидрвзидов, или солей гидразидов, эфиров или ннтрнлов, 10 которые могут найти применение в качестве агентов, регулируюших рост растений.

Известна реакция циклических ангидридов дикарбоновых кислот с первичными т5 или вторичными аминами или аминокислотами при нагревании с образованием ,циклических имидов кислот (1).

С целью получения новых производных

2(фталимидокислот, обладаюших биологической активностью, предлагается способ получения фталнмидокислот обн ей формулы Х или ), основанный на известной реакции и заключаюшийся в том, что фтах> левый ангидрид обшей формулы

622396

О

II

О. или !

О (), 1 где Х, Х и% имеют указанные значения, подвергают взаимодействию с сое динением общей формулы ни с й„м аоо где Р„и 9 имеют указанные значе ния, при нагревании с посчедуюшим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде галогенангидридов, амидов, гидразидов или солей гидразидов, эфиров или нитрилов.

Предпочтительно процесс проводить в среде растворителя, как толуол, ксилол, диметилформамид и уксусная кислота в присутствии основания при 100-175 С.

Можно процесс. проводить путем сплавления реагентов при 186-210 С.

При получении производных фталимидокислот кислоты первоначально перевоAsIT в галогенаигидриды путем галогениро- gg вания, применяя такие агенты, как хлористый тионил, бромистый тионил, пятихлористый фосфор, и процесс предйочтнтельно проводят в присутствии растворителя, например апротонного. ароматического или хлорированного углеводороде, как бензол, ксилол, толуол, хлористый метилен, хлороформ и днхлорэтан.

Полученные таким способом хлорангидриды или бромангидриды кислот могут быть превращены в соответствующие амиды реакцией с аммиаком, дкалкиламндом или диалкилгидоазином при температуре от -20 до +$5 С, предпочтительно от

«10 до +15 C путем растворения галогенангидрида кислоты в растворителе, например ацетоне, или смещиваюшийся с водой простой эфир, например тетрагидрофуран (ТГФ), диоксан и т.п., прибавляют к водному раствору амина.. Кроме того, 4 амин может быть прибавлен непосредственно к раствору галогенангидрид& кислоты в среде указанных растворителей апи в среде апротонного растворителя„ например толуола или хлороформа.

Аналогично эти реакции могут быть использованы для приготовления (тетрагидрофталимидо)-ацетамидов и (гексагид рофталимндо)-ацетамидов с использованием в качестве исходного материала у хлорангидрида кислоты.

В случае получения галогенида гидразнния амид может быть подвергнут обработке галогенидом алкила в присутствии растворителя, например ТГФ эфира, диоксана, бензола, хлороформа н т.п., при повышенной температуре.

Соли гидразиния ряда тетрагидро- и гексагидрофталимида получают таким же способом.

Пример 1. 1-(3-хлорфталнмидо)-.циклогексанкарбоновую кислоту получают по схеме: . ф СООИ

Метод А. Смесь, состоящую из 1 кг

1-аминоциклогексанкарбоновой кислоты, 1,275 кг ангидрида 3-хлорфталевой кислоты и 91 мл триэтиламнна в 6,3 л то». луола, перемешивают и нагревают 20 при температуре кипения с обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка.

За это время в ловушке собирают 154 мл о воды, Раствор охлаждают до 0-5 С, фильт руют и получают целевую кислоту, выход

77%,т. пл, 193 194 С.

Метод Б. Тщательно размещенную смесь, состоящую .::=" 4,56 r ангидрида

3-хлорфталевой кис .еды и 3,58 г 1-ами» ноциклогексанкарбоневой кислоты нагрео е вают при 210 С де «рекращения выделе- ния водных паров, охлаждают, растворяют в кипящем ацетоне и нерастворимые вещества отфильтровыва.от. Ацетон удаляют из фильтрата и кристаллический осадок переносят при помощи эфира в фильтровальную воронку и сушат на воздухе. По-. лучают целевую кислоту, аналогичную кислоте, полученной по методу А.

Метод В. Смесь, состоящую из 91,3 г ангидрида 3-хлорфталевой кислоты н

7 1,6 r 1-амнноцяклогексанкарбоновой кислоты в 1 л уксусной кислоты, нагре вают 21 ч при температуре кипения с обратным холодильником, затем растворитель удаляют при пониженном давлении, к остатку прибавляют 250 мл толуола и растворитель снова удаляют в вакууме.

Остаток нагревают в 1 л ацетона и нерастворимые вещества отфильтровывают, Растворитель отгоняют, остаток переносят в фильтровальную воронку при помощи эфира и сушат на воздухе. Получают целевую кислоту, идентичную кислоте, полученной по методу А.

Продолжение таблицы 1

622396 о

Т. пл.„C

Метод

Растворитель или Я., д

А 3-Ь|" 4- Qt

A 4-ОСН, А . 3-СЕ, 5-СЕ

А З-СЕ 6-СЕ

Ксилол 210-212 .

То же 136 138

102-105

183-184

187-1 92

209-219

А 3-ОС Н -ОС Н

А 4-С Н 5-СН

210 218

Толуол Масло

Ксилол 143 0149,5

То же 179-182

196,0 202,S

20.3,0 203,5

/(204 205

Толуол 201-205

163,0 163;5 р z д р р Я, ПО/ГУЧ&НИ9 ХЛОР4О И " рида 1-(3-хлорфталимидо)-циклогексанкарбоновой кислоты.

В колбу обьемом 13 л йомешают

1,5 кг 1-(3-хлорфталимидо)-циклогексанкарбоновой кислоты и 7500 мл бензола, смесь перемешивают, нагревают до кап ния и по каплям прибавляют 696 г хло рнстого тионнла, затем нагревают еше . ч. Обьем раствора уменьшаетса нано (сн ) (сн,), (сн,), 3-НО н н н н н

А 4-ОСН С Нк Н

А 3-CF Н

А з-й(сн,)д н

А 3-СН 6СН

Б 3-ОС На 5-ОСАННУ

А 3-ОСН С Н 6-СН

А 3-ЬСН Н

А 3-ССЕз Н

Б 3-8сг Н5 6СН3 (сн ) (сн ) (сн ), (сн ) (сн ) (сн ) (сн ) (сн ) (сн )

° (сн ) (сн ), (сн,) (сн ) (Cj- )

° (сн ) ловину, фильтруют и остаточный растворитель удаляют при пониженном давлении. Получают целевой хлорангидрад кислоты, который употребляют для получениа щ карбоксамидов без дополнительной очистки, В табл. 2 приведены хлорангидриды кислот, полученные аналогично примеру

2 и употребляемые непосредственно, без дополнительной очистки, Стррение их под- . тверждено ИК-спектроскопией.

О Табли ца 2

М у

622396

Продолжение табл. 2 или %43 2 сн(сн ) сн

Н н н

CH н (сн ) (сн ) (сн2)7 (CH2)

Фсн

3 СН сн(сн ) Ь

CH CH(CH )СН Cf! СЬ н сн сн(сн ) сн сн сн (сн,)

То же

3-СНэ н н

3-ЙНСОСН

3ОСН

4сн ь-осн с н

6-0С Н Í

Ь (з)i (сн ) (CH ) (CH ) (сн ) (с",) (сн ) (сн ) (CH1 )Б сн сн(сн ) 12

622396 или Ì4 F2

6-СН

50СН

Ю

Примерз. Получение 1-(3-хлорфталими)-цикл огексанкарбоксамида.

Раствор, содержащий сырой хлорангид рид, полученный в примере 2, растворяют в 8 л ТГФ и охлаждают до 10-15 С. о

Через перемешиваемый раствор барботи руют газообразный аммиак до тех пор, дока иэ колбы не начнет удаляться избыток аммиака. Смесь перемешивают еще

15 мин и фильтруют. Твердый осадок тщательно промывают водой, удаляя неорганические соли, и сушат на воздухе.

Фильтрат, в котором присутствует ТРЭ, выпаривают при пониженном давлении и остаток объединяют с веществом, высушен ным на воздухе, нагревают до кипения о в 3 л толуола, охлаждают до 10 С,филь руют и долучают 1,2 кг целевого продух та, т. rtn 194-195.С.

Q табл. д приведены карбоксамиды, полученные аналогично примеру 3.

Таблица 3 — <0%H

В (СН ) (ca ») (СН ) (СН1)к (СН,)К

Н

3 йо2

224 226

СН (СН ) 1 87,5-1 89,0

3-ОСН»Св Нк 6-СHý 3-8СН зло с н

3-ССЕ

3-ЭС Н

Продолжение таблицы 2

175-177

163-164

218ф5-220,0

189,5-190,5

Сн(СН )» 137-138

Сн»СН(СН )» 161 162

622396

13 т. пл., с

Э .

1 82-1 83

3-С:Н

3-С}»г

%1%2 (с}» ) (c}},,)f (с}» ) (c};» ) (сн ) (с}» )„ (CH )Ф. (с}-} ) (сия)7 (сн ) Продолжение твбл. 3

177-17 8

179,5-180,0

207-209

222223

188,5-190, О

172-173

185,0-186,5

159-161

l99-200

Н (-Н2.4

То же

3-ннсосн

3- Ь

Н ю аю

Ю ЭВ

5-СР е эс}-»

r аа аа

3-СР

8(CHô)г

r аа ю

Н

6-С}}

° а ю

r е @а

r ю эа

2 У я 8 hСН

Э-ОС,Н 5 О,Н

3-ОС-}»гС }-» 6-СН, 35С»»

3 ЬОдСгЪ

3-же сн с} (сн ){с} ) сн сн{с » ) {сн,)

СН(с}» )» 173-174

195-1 96

165-1 67

1 81,5-182,5

185,6-187,0

158-159

166-167

216>5-218,0

213е5-217,5

1 98, С-2 00ф 5

170,0 171 5

166-167

1 66е 5-1 69, 0

191,0-193,5

172,0-173,5

191-192

212-213

202-203

1.93,0-195,5

622396

16

Пример 4. Получение 1-(3-хлорфтапимидо)- М, М-диметипцикпогексанкарбоксамида.

Раствор, содержащий 7,43 г хлорангидрида 1-(3-. хпорфтапимидо)-цикпогексанкарбоновой кнспоты в 50 мп ТГФ, охпаждают до 10-15 С, при перемешивании через раствор до его насыщения барботируют газообразный диметипамин. Через

5 мин смесь фильтруют, удаляя сопи, и из фипьтрата удаляют растворитепь. Ос- щ таток иристаппизуют из цикпогексана и попучают цепевой продукт, т.пп. 135137 С.

Аналогично примеру 4 попучают 1-(фтапимидо)- g, И -диметилцикпогексанкарбокс» о амид3 тФ пп. 1 1 2" . 1 1 3 C и 1 - (UHTpG

1. фтапимидо)- И, И -диме типцикпогексапкар боксамид, т.пп. 132,5-134,5 С.

П р и м e p 5. Попучение 2,2 диме=типгидразида 1-(3-хпорфталимидо)-цикпо 20 гексанкарбоновой кислоты, К охпажденному льдом раствору хпорангидрида киспоты в ТГФ прибавляют по каплям 2 экв 1,1-диметилгидразина, перемешивают 30 мин, твердые вещества 25 отфильтровывают и растворитепь удаляю из фипьтрата в вакууме. Остаток кристаплизуют из ацетонитрипа и поцучают целевой продукт, т. mr. 1,84- 185 С.

Пример 6. Получение хлористого

2- ((хпорфтапимцдо)-цикпогексипкарбонип)-1, 1, 1-триме тилгидразипия.

К диметипгидразиду, попученному в примере 5, в среде ТГФ прибавпяют избы- з5 ток йодистого метппа и смесь нагревают.

4 ч цри температуре кипения с обратным холодппьником. Твердые вещества отфипьтЬовывают и сушат на воздухе, получая етвертичный йоцнд, который превращают

Пример 7. Получение этилового и метилового эфиров 1-{3-хлорфталими- so до)-цикпогексацкарбоновой кислоты. . Избыток раствора диазоэтаца в эфире прибавляют к раствору ) -{ 3-хлорфтапимидо)-цикпогексанкарбоновой кислоты в

ТГФ, смесь выдерживают 1 ч при комнатной температуре, промывают избытком водного раствора карбоната натрия и йромывают двумя порциями воды. Органическую фазу сушат и растворитепь выпаривают при пониженном давлении. Остаток кристаппизуют из гексана и получают о цепевой этиловый эфир, т. пл. 70 71 С.

Зтиповый эфир можно получить также действием этанопа и/ипи пиридина на хлорангидрид кислоты, полученный в примере 2.

Метиповый эфир 1-(3-хлорфтапимидо); циклогексанкарбоновой кислоты готовят, нагревая 5,7 r ангидрида 3-хлорфталевой кислоты с 4,9 г метилового эфира

1-аминоциклогексанкарбоновой кислоты в 100,мл толуола, содержащего 2 мп триэтипамина, с ловушкой Дина - Старка в течение 24 ч. Растворитепь удапяют при пониженном давпении, остаток раст»воряют в эфире, кристалпизуют из смеси эфир-гексан и попучают 5,7 r целевого о метилового,эфира, т пл, 9О -92 С

Пример 8. Получение (3xnop-, фтапимидо)-аС-изопропил-о -метипацeтонитрипа.

К 60 мл безводного ТГФ, перемеши о ваемого и охлажденного до 0 С, прибавпяют по каплям 11,5 мп четыреххпорисJ того титана в 15 мл четыреххлористого углерода, охлаждают и прибавпяют 8,82 r =(3-хпорфтапимидо)-4-изопропигм-с -метилацетамида в 50 мп безводного ТГФ, затем вводят 12,3 г триэтипамина в

20 мп безводного ТГФ. Смесь медленно нагревают до комнатной температуры и выдерживают в течение ночи. Затем к смесч осторожно прибавпяют воду и экс трагируют тремя порциями эфира, Остаток кристаппизуют из смеси эфир»гексан и попучают 6,1 г целевого нитрипа, т.пп, 71-72 С.

Исходный амид может быть дегидратирован при помощи других реагентов, таких как пятиокись фосфора и хлорокись фосфора, в среде бензопа, уксусного ангид рида и ангидрида трифторуксусной киспоты дпя попучения того же продукта.

Ир и м е р 9. В табл. 4 приведены

2,2-дизамещенные кислоты, полученные анапогично примеру 1 А, но с заменой ангидрида 3-хлорфталевой кислоты ангид» ридом 3,4,5,6-тетрагидрофтапевой кислоты. Растворитепь - ксипол.

622396

Таблнца4

6 и

5 9

СНйсн(СН )

З2

СН

СН имидо)-пиклогексанкарбоновой кислоты.

11елевые хлорангидриды кислот получают в форме масел и употребляются непосре ь отвеин о, без дополнительной очистки. С тр оение их подтверждено ИК-спектроскопией.

Таблица 5

R К2

СН СН(СН )

CH(CH ) СН

СНЪ пользованием хлорангчдридов 1-(3-хлорфталимидо)-циклогексанкарбоновой

55 кислоты. (СН ) (CHa) (СН, )6

Пример 10. В табл. 5 приведены хлорангидриды 2,2-двухзамешенной

2-(3,4,5,6-тетрагидрофталимидо)-уксусной кислоты, полученные аналогично при- меру 2, но с применением,1-(3-хлофтал(СН ) (СН ) (Снд)

Пример 11. В табл. 6 приведены 2,2-двузамешенные апетамиды, полученные аналогично примеру 3, но с исRi

-С -СООН !

R1

-С -СОС1

1 2

134-1 36

86-87

Масло

118-119,5

Масло

622396

Таблица 6

О и

» 1

M- » — CONg

R2

Й,» со

203 204

172173

133 134

СН,СН(СН )

142,5-143,5

Пример 12. Аналогично примеру

1, но с заменой ангидрида 3-хлорфталевой кислоты:,ангидридом 1,2,3,6-тетрагидрофталевой кнслоты получают 1-(1,2,3,6- 25

-тетраги дрофталимидо)-1-циклогексанкаро

:,.боновую кислоту, т. цл. 159-161 С.

Пример 13. Аналогично примеру

2, ио с заменой кислоты, подученной в примере 12, Х-(3-хлорфталимидо)-циклсь. гексанкарбоновой кислотой получают хлор ангидрид 1-(1,2, 3,6-тетрат идрофталими до)-1-циклогексанкарбоновой кислоты.

Пример 14. Аналогично примеру

3 нО с заменОй хлорангидрида кислоты полученной в примере 13, хлорангидридом 1-(3-хлорфталимидо)-циклогексанкарбоновой кислоты » получают 1-(1,2, 3,6

-тетрагидрофталимидо)-1-циклогексанкаро боксамида, -.ïn. 192-194 С.

46

П р и и е р 15. Аналогично примеру

8, но с заменой 1-(3,4,5,6-тетрагидро фталимидо)-1-циклогексан карбоксамидом (3-хлорфталимидо)-K-изопропилgметилацетамида получают 1-(3,4,5,6 e 45 рагидрофталимидо)-1-циклогексанкарбонит- рил, т..an. 55,5-56,5 С.

Пример 16. Аналогично примеру

3, но с заменой аммиака метиламином получают 1-(3-хлорфталимидо)- И -метил

-1-циелогексанкарбоксамиду т. Пл. 163««5 о

170 С, а реакпией«хлорангидрида 1-(3ацета мидофталимйдо)-циклогексанка рбонь» вой кислоты с метиламином получают

1-(3-ацетамидофталимидо)- Я -метилцикло- 5g о гексанкарбоксамид, т. пл. 205-207,5 С.

Пример 17. Получение 4 -хлор- .

-l-(3-ме тилфталимидо)-1-циклогексанкарбоксанилида, К рраассттввоорруу, содержап»ему 13,16 г соответствуюкего хлорантидрида кислоты в 125 мл ПФ, прибавляют по каплям, перемешивая при комнатной температуре, раствор, содержаний ..1,0 r И-хлораналина в 75 мл ТГФ. Через 30 мин смесь фильтруют, фильтрат выпаривают, остаток кристаллизуют из ацетонитрила и получают целевой карбоксанилид,, т. пл. 208,5

209 С.

Пример 18, Аналогично примеру

1А, но заменяя 3-хлс:,. «рт ;««евый ангидрид ангидридом циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и ангидридом 4-метилциклогексан-1,2-дикарбоново4 кислоты, получают

1-(гексагидрофталими до)-циклогексанкар- о боно.«ую кислоту, т. пл, 135-136 С (то дуол), и 1-(4-метилгексагидрофталимидо) -циклогексанкарбоновую кислоту, и т. пл. 82«97 С (ксилол).«

Пример 19. Аналогично примеру

2, применяя 1-(3-хлорфталимидо)-циклогексанкарбоновую кислоту, получают хлоранги дриды 1-(гексагидрофталимидо)-циклогексанкарбоновой кислоты или 1-(4-метилгексагидрофталими)-циклогексанкар» боновой кислоты.

Пример 20. Аналогично примеру

3, но заменяя хлорангидрид 1-(3-хлорфталимидо)-циклогексанкарбоновой кисло ты хлорангидридами кислот, полученными в примере 19, получают 1-(гексагидро-. фталимидо)-циклогексанкарбоксамид, т. пл. 186-188 С, и l-(4-метилгексагидрофталимидо)-цикл огексанкарбоксамид, т. пл. 150-152 С.

622396

Eg

1 - СООК !

2 или

Il

t0

И вЂ”, — БООИ а

О дли

Составитель Т. Раевская

Редактор В, Мирзаджанова Техред 3. Фанта Корректор .Кравченко

Заказ 4715 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мос..; а, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 формула изобретения

1. Способ получения фталимидокислот обшей формулы где 4 - водород или С -С -алкил;

Х и Х - водород, галоген, С -С,„-ал1 кил, трифторметил, С -С - алкокси-, бензилокси-, ди- С -С -алкиламино-, С -С»алкилтис, С -С,1-алканоиламино- или 25 нитрогруппа при условии, что один из

Х и Х не водород;

H Д «» С -С -алкил HAH 5j

С - С -циклоалкил, который может быть замешен метилом; ЗО пунктирная линия означает двойную связь при условии, что в кольце отсутствует или есть одна двойная связь, или их галогенангидридов, амидов, гидразидов, 35 или солей гидразидов, эфиров или нитрйлов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что фталевый ангидрид общей формулы,/ где Х, Х и Ф/ имеют указанные значе ния, подвергают взаимодействию с соединением обшей формулы КН, СЯ„М СООН () где 9 и 4 имеют указанные значения, при нагревании с последуюшим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде галогенангидридов, амидов, гидразидов или солей гидразидов, афиров или нитрилов.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем что процесс проводят в среде растворителя в присутствии основания при 100-175 С. о

З.Способ поп. 1 отличаюш и и с я тем, что процесс проводят путем оплавления реагентов при 1 80210 С, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. М., Химия", 1968, с. 452. о