Способ получения 2,2,5,5-тетраметилпирролидин-1-оксил-3- карбоновой кислоты или ее амида

 

1 1688497 о и и -с и-е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.06.78 (21) 2636004/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.79 (51) М. Кл.2

С 07D 207/16

Государственный комитет ссср по делам нзобретеннй и открытий (53) УДК 547.747.07 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. A. Криницкая

Ордена Ленина институт химической физики АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧEHИЯ 2,2,5,5-ТЕТРАМЕТИЛПИPPOЛИДИН-1-ОКСИЛ-3-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ

ИЛИ ЕЕ АМИДА

Изобретение относится к новому способу получения 2,2,5,5-тетраметилпирролидин1-оксил - 3 - карбоновой кислоты или ее амида, которые находят применение в молекулярной биологии и экспериментальной медицине, а также в химии как исходные вещества для синтеза нитроксильных радикалов.

В литературе известен способ получения указанных соединений, который состоит из

4 — 5 стадий. Исходным веществом для синтеза служит 2,2,6,6-тетраметил - 4 - кетопиперидин (триацетонамин) . При бромировании его получают дибромтриацетонамин, который при обработке гидратом окиси аммония превращают в 2,2,5,5-тетраметил - 3карбамидопирролин. При гидрировании этого вещества под давлением в присутствии никеля Ренея получают количественно 2,2,5,5 - тетраметил - 3 — карбамидопирролидин, окисление которого перекисью водорода в присутствии вольфрамата натрия дает 2,2,5,5-тетраметил-3карбамидопирролидин-1-оксил. Таким образом, суммарный выход амида, исходя из триацетонамина, равен 66% и выполняется в четыре стадии. При 50 ч гидролиза амида в щелочной среде получают 2,2,5,5-тетраметил-1 - оксилпирролидин - 3 - карбоновую кислоту. Синтез ее, исходя из триацетонамина, пятистадийный, с суммарным выходом 57%. Общая длительность процесса составляет около 2 недель (1). Недостатком способа является его многостадийность, ч взрывоопасность при гидрировании под давлением, черезвычайно высокая длительность гидролиза и невысокий выход кислоты.

Цель изобретения — упрощение процесса и увеличение выхода кислоты.

1п Поставленная цель достигается тем, что

2,2,6,6-тетраметпл-4-кетопиперидин — 1 - оксил йодируют в присутствии водного или аммиачного раствора щелочи.

Для проведения процесса на 1 моль

15 2,2,6,6 - тетраметил - 4 - кетопиперидин-1оксила берут 1 моль и 3 или 4 моль щелочи. Исходный продукт получают окислением триацетонамина 30%-ной перекисью водорода в присутствии вольфрама натрия.

Целевые продукты получают в две стадии, полностью взрывобезопасные, вместо

4 — 5 стадий. В связи с этим резко сокращаются затраты рабочего времени и трудоемкость процесса.

Выход кислоты повышен <о 84",о.

П р и м ер 1. К раствору 0,85 г (0,005 моль) 2,2,6,6 -тетрамстил - 4 - кетоппперидин - 1 - окспла и 1,10 г (0,02 моль) едкого кали в 25 мл воды, помсщенному в

30 колбу с механической мсшалкой, обратным

688497

Составитель И. Бочарова

Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Никольская

Заказ 2508, 6 Изд. No 573 Тираж 521 Подписное

1-1Г!О «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 холодильником и капельной воронкой, прибавляют по каплям при хорошем перемешивании и охлаждении ледяной водой в течение 1 ч раствор 1,25 г (0,005 моль) йода в 25 мл бензола. Каждую новую каплю раствора йода прибавляют после того, как обесцветилась предыдущая. Затем смесь перемешивают при комнатной температуре еще 2 ч, прибавляют 0,45 г тиосульфата натрия и 5 r поваренной соли, перемешивают до их растворения и отделяют бензольный слой. Водный слой экстрагируют бензолом, и экстракт соединяют с бензольным слоем.

Водный слой подкисляют 0,65 мл уксусной кислоты и исчерпывающе экстрагируют эфиром. Бензольный и эфирный экстракть1 высушивают безводным сернокислым магнием и затем растворители отгоняют в вакууме.

Из бензольного экстракта возвращают

0,10 — 0,12 r 2,2,6,6-тетраметил-4 - кстопипсридин - 1-оксила, идентифицированного с помощью смешанной пробы тсмпсратуры плавления, тонкослойной хроматографии и

И К-спектр а.

Из эфирного экстракта получают 0,7 г (84% от прореагировавшего кетона) 2,2,5, 5 — тетраметилпирролидин - 1 - оксил-3-карбоновой кислоты т. пл. 188 — 190 С, идентифицированной с помощью смешанной пробы температуры плавления и ИК-спектра.

Пр имер 2. К раствору 0,85 г (0,005 моль) 2,2,6,6 - тетраметил - 4-кетопнперидин-1-оксила и 0,84 г (0,015 моль) едкого кали в 25 мл 25 /о-ной гидроокиси аммония, помещенному в колбу с механической мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, прибавляют по каплям в течение 1 ч при хорошем перемешивании раствор 1,25 г (0,005 моль) йода в

25 мл бензола. Каждую новую каплю раствора йода прибавляют после того, как ооесцветилась предыдущая, капельницу устанавливают так, чтобы йод попал не на стенку, а в реакционную массу. Смесь перемешивают еще 4 ч, прибавляют 5 r NaCl, отделяют бензольный слой, а водный исчерпывающе экстрагируют бензолом, а затем хлороформом. Хлороформенный и объединенные бензольные экстракты сушат безводным сернокислым магнием.

При упаривании в вакууме бензольного экстракта получают 0,22 r масла, из которого петролейным эфиром извлекают 0,15 г исходного 2,2,6,6-тетраметил — 4 - кетопипе15 рндин-1-оксила, идентифицированного по примеру 1. При упаривании в вакууме хлороформенного экстракта остается 0,46 г (60% от прореагировавшего кетона) амида

2,2,5,5-тетраметилпирролидин - 1 - оксил-3карбоновой кислоты; т. пл. 162 †1 С, идснтифицированного по ИК-спектру и отсутствшо депрессии температуры плавления с аутентичным образцом.

25 Формула изобретения

Способ получения 2,2,5,5 - тетраметилпирролидин - 1 - оксил-3-карбоновой кислоты или ее амида, отличающийся тем, 30 что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, 2,2,6,6тетраметил - 4 - кетопиперидин-1-оксил обрабатывают йодом в присутствии водного или соответственно аммиачного раствора

35 щелочи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Розанцев Э. Г. Свободные иминоксильные радикалы. М., «Химия», 1970, с. 183—

40 184, 189.