СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬФА-АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ ТРИМЕТИЛБИЦИКЛО[2.2.1]ГЕПТАН-2-ОНА Российский патент 2007 года по МПК C07C49/437 

Описание патента на изобретение RU2311401C1

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения α-адамантилсодержащих производных триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она общей формулы:

где R=Ad, R1=Н, R2=R3=СН3 (1); R=R3=Н, R1=СН3, R2=Ad (2);

R=Ad-Br; R1=H, R2=R3-СН3 (3).

которые являются потенциально биологически-активными веществами.

Известен способ получения алкильных кетонов триметилбицикло[2.2.1]гептана, основанный на обработке триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она (камфоры) алкилирующим агентом-алкилиден-трифенилфосфараном с последующим окислением интермедиата хромовой кислотой [патент GB 1180531, МКИ С07С 49/26, опубл. 04.02.1970].

Существенным недостатком данного метода алкилирования является, прежде всего, получение алкильных кетонов триметилбицикло[2.2.1]гептана, то есть алкилирование происходит по С=O группе исходного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она.

Из всех других известных способов алкилирования бициклических кетонов нами не встречен ни один касающийся адамантилирования исходных бициклических кетонов.

Соединения заявляемой структурной формулы раннее в научно-технической и патентной литературе не описаны.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичного одностадийного метода синтеза α-адамантилсодержащих производных триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она, протекающего с высоким выходом.

Техническим результатом является расширение арсенала химических соединений, получаемых с высоким выходом новым способом.

Поставленный технический результат достигается в новом способе получения α-адамантилсодержащих производных триметилбицикло-[2.2.1]гептан-2-она общей формулы:

где R=Ad, R1=Н, R2=R3=СН3 (1); R=R3=Н, R1=CH3, R2=Ad (2);

R=Ad-Br; R1=H, R2=R3=CH3 (3).

заключающийся в присоединении к производному адамантана соответствующего производного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она, причем в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадаманган, а в качестве производного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она: 1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-он, 3-бром-1,7,7-триметил-бицикло[2.2.1]-гептан-2-он, 5,5,6-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-он, и процесс проводят при их мольном соотношении, равном 1:1 при температуре 100°С в течение 5 часов.

Сущностью метода является реакция присоединения к 1,3-дегидроадамангапу(1,3-ДГА) производных триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она по α-углеродному атому:

где R=Ad, R1=H, R2=R3=СН3 (1); R=R3=H, R1=CH3, R2=Ad (2);

R=Ad-Br; R1=H, R2=R3=СН3 (3).

Высокая нуклеофильность 1,3-дегидроадамантана позволяет получать продукты присоединения данных производных триметилбицикло[2.2.1]-гептан-2-она с высокими выходами в достаточно мягких условиях в одну стадию.

Производные триметилбицикло[2.2.1]-гептан-2-она дают почти все характерные для кетонов реакции.

Преимуществом данного метода является высокий выход (≈90%), а также возможность получения практически любых гомологов данного ряда, которые также являются потенциально биологически-активными веществами.

При взаимодействии 1,3-ДГА с 1,7,7-триметилбицикло-[2.2.1]гептан-2-оном и 3-бром-1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-оном образуются два стереоизомерных продукта присоединения по α-углеродному атому, по-видимому, стерео(Е-,Z-)изомеры. Уникальным является также то, что взаимодействие 1,3-ДГА с 3-бром-1,7,7-триметил-бицикло[2.2.1]-гептан-2-оном происходит не по С-H связи α-углеродного атома, а по связи C-Br с образованием 1,7,7-триметил-3-(1-бромадамант-3-ил)-бицикло[2.2.1]-гептан-2-она.

При взаимодействии 1,3-ДГА с 5,5,6-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-оном образуется продукт присоединения по третичному α-углеродному атому. Данный маршрут реакции объясняется стабильностью и относительной реакционной способностью радикалов в радикальных реакциях. На радикальный механизм реакции указывает обнаружение в продуктах реакции, по результатам хроматомасс-спектроскопии, 1,1'-диадамантила - продукта рекомбинации 1-адамантильных радикалов. Наиболее стабильным и реакционно-способным будет радикал у третичного α-углеродного атома, кроме того, он имеет возможность делокализации неспаренного электрона при участии π-электронов карбонильной группы.

Как показали проведенные исследования, реакция чувствительна к температуре. Обнаружено, что при уменьшении температуры реакции со 100 до 35-40°С выход уменьшается, так как проведение взаимодействия в среде кипящего диэтилового эфира не приводило к получению целевых продуктов реакции. Дальнейшее повышение температуры (более 100°С) ведет к снижению выхода целевых продуктов, что, по-видимому, связано с протеканием побочной реакции рекомбинации 1-адамантильных радикалов.

Целесообразным молярным соотношением реагентов 1,3-ДГА: производное триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она является 1:1, так как при нем достигается высокий выход целевых соединений.

Уменьшение продолжительности реакции менее 5 часов, при прочих равных условиях, ведет к некоторому уменьшению выхода целевых продуктов. Увеличение продолжительности реакции свыше 5 часов не приводит к существенному изменению выхода целевых продуктов.

Способ осуществляется следующим образом.

К эквимолярному количеству производного триметилбицикло[2.2.1]-гептан-2-она приливают раствор 1,3-дегидроадамантана в абсолютном диэтиловом эфире. Эфир отгоняют и смесь 1,3-дегидроадамантана и производного триметилбицикло[2.2.1]-гептан-2-она нагревают в течение 5 часов при температуре 100°С. Синтезированные α-адамантилсодержащих производные триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она направляются на стадию очистки. Выход целевых продуктов составляет 90%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Синтез 1,7,7-триметил-3-(адамант-1-ил)-бицикло[2.2.1]гептан-2-она.

В реакторе с мешалкой к 1,52 г (0,01 моль) 1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она в атмосфере сухого азота при комнатной температуре прикалывают раствор 1,34 г (0,01 моль) свежевозогнанного 1,3-ДГА в 20 мл абсолютного диэтилового эфира.

Растворитель отгоняют, после чего доводят температуру реакционной массы до 100°С, выдерживают без перемешивании 5 часов. По окончании реакции массу вакуумируют и получают 2,57 г (0,009 моль, 90%) 1,7,7-триметил-3-(адамапт-1-ил)-бицикло[2.2.1]гептан-2-она, представляющего собой бесцветные кристаллы с Тпл. = 115-118°С.

ЯМР 1Н - спектр δ м.д.: 0,7-0,9 с (9Н, 3СН3); 1 -2,3 с (21 Н);

Масс-спектр, м/е: 286 (17%) M+, 258 (2%) [М-СО]+, 135 (100%) Ad+.

Пример 2.

Синтез 5,5,6-триметил-1-(адамант-1-ил)-бицикло[2.2.1] гептан-2-она.

Аналогично, из 1,52 г (0,01 моль) 5,5,6-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она и 1,34 г (0,01 моль) свежевозогнанного 1,3-ДГА получают 2,57 г (0,009 моль, 90%) 5,5,6-триметил-1-(адамант-1-ил)-бицикло[2.2.1]гептан-2-она, представляющего собой бесцветные кристаллы с Тпл.=98-101°С.

ИК-спектр ν, см-1: 3460, 2886, 2840, 1750, 1450, 1417, 1350, 1061, 1021

Масс-спектр, м/е: 286 (7,5%) M+, 271 (1%) М-СН3), 135 (100%). Ad+.

Пример 3.

Синтез 1,7,7-триметил-3-(1-бромадамант-3-ил)-бицикло[2.2.1]-гептан-2-она.

Аналогично, из 2,31 г (0,01 моль) 3-бром-1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она и 1,34 г (0,01 моль) свежевозогнанного 1,3-ДГА получают 3,3 г (0,009 моль, 90%) 1,7,7-триметил-3-(1-бромадамант-3-ил)-бицикло[2.2.1]гептан-2-она представляющего собой бесцветные кристаллы с Тпл.=85-87°С.

ЯМР 1Н - спектр δ м.д.: 0,7-0,9 с (9Н, 3СН3); 1 -2,3 с (20Н);

Масс спектр, м/е: 364 (17,5%) M+, 338 (1%)([М-Br]+-СО), 285 (100%) [М-Br]+, 215 (20%) AdBr+, 133 (17,5%).

Выводы.

Разработан технологически малостадийный метод синтеза α-адамантилсодержащих производных триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она, протекающий с высоким выходом. Структура описанных соединений подтверждена ЯМР1Н-, ИК- и масс-спектрами.

Похожие патенты RU2311401C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ СИММЕТРИЧНЫХ 1,4-ДИКЕТОНОВ 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Кунаев Роман Уазерович
  • Паршин Глеб Юрьевич
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2330013C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ α-АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ И ЖИРНОАРОМАТИЧЕСКИХ КЕТОНОВ 2000
  • Но Б.И.
  • Бутов Г.М.
  • Мохов В.М.
  • Паршин Г.Ю.
RU2186760C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬФА-АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ АЛЬДЕГИДОВ 2003
  • Бутов Г.М.
  • Но Б.И.
  • Мохов В.М.
  • Паршин Г.Ю.
RU2240303C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ НИТРИЛОВ 2003
  • Бутов Г.М.
  • Мохов В.М.
  • Вишневецкий Е.Н.
RU2240310C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Камнева Екатерина Александровна
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2309932C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ ФЕНОЛА 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Камнева Екатерина Александровна
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2326104C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-БРОМАДАМАНТИЛ-1-АЛКИЛ(АРИЛ)КЕТОНОВ 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
  • Кунаев Роман Уазерович
RU2309937C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ β-ДИКЕТОНОВ И КЕТОЭФИРОВ 2000
  • Но Б.И.
  • Бутов Г.М.
  • Мохов В.М.
  • Паршин Г.Ю.
  • Шевелев С.А.
  • Далингер И.Л.
RU2187493C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (АДАМАНТ-1-ИЛМЕТИЛЕН)СОДЕРЖАЩИХ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Камнева Екатерина Александровна
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2309931C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ НАФТАЛИНА 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Камнева Екатерина Александровна
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2309933C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬФА-АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ ТРИМЕТИЛБИЦИКЛО[2.2.1]ГЕПТАН-2-ОНА

Изобретение относится к способу получения α-адамантилсодержащих производных триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она общей формулы:

где R=Ad, R1=H, R2=R3=СН3 (1); R=R3=Н, R1=CH3, R2=Ad (2); R=Ad-Br; R1=H, R2=R3=СН3 (3), которые являются потенциально биологически-активными веществами. Способ заключается в том, что присоединяют к производному адамантана соответствующего производного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она, причем в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, а в качестве производного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она используют: 1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-он, 3-бром-1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]-гептан-2-он, 5,5,6-триметилбицикло[2.2,1]гептан-2-он, и процесс проводят при их мольном соотношении, равном 1:1 при температуре 100°С в течение 5 часов. Способ позволяет получить заявленные соединения с высоким выходом.

Формула изобретения RU 2 311 401 C1

Способ получения α-адамантилсодержащих производных триметилбицикло-[2.2.1]гептан-2-она общей формулы

где R=Ad, R1=H, R2=R3=СН3 (1);

R=R3=Н, R1=CH3, R2=Ad (2);

R=Ad-Br; R1=H, R2=R3=СН3 (3),

заключающийся в присоединении к производному адамантана, соответствующего производного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она, причем в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, а в качестве производного триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-она используют 1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-он, 3-бром-1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-он, 5,5,6-триметилбицикло[2.2,1]гептан-2-он, и процесс проводят при их мольном соотношении, равном 1:1 при температуре 100°С в течение 5 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2311401C1

Канатно-поршневой податчик 1984
  • Питьман Петр Семенович
  • Белых Виктор Васильевич
SU1180531A1
2-ФЕНИЛ-2-МЕТИЛАМИНОЭТОКСИ-1,7,7-ТРИМЕТИЛБИЦИКЛО[2,2,1]ГЕПТАН, ЕГО ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ИЗОМЕРЫ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИ ПРИЕМЛЕМЫЕ СОЛИ ДЛЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ, СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ), ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1997
  • Гачайи Иштван
  • Клебович Имре
  • Будаи Золтан
  • Лукач Дьюла
  • Кауфманне Бойти Эржебет
  • Шмидт Ева
  • Дьертьян Иштван
  • Билкеи Горзо Андраш
  • Блашко Габор
  • Аберманн Миклош
  • Балогне Немеш Каталин
  • Грезал Дьюла
  • Эдьед Андраш
RU2199523C2

RU 2 311 401 C1

Авторы

Бутов Геннадий Михайлович

Мохов Владимир Михайлович

Кунаев Роман Уазерович

Даты

2007-11-27Публикация

2006-07-11Подача