СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-7,8-БЕНЗО-1,6-НАФТИРИДИНОВ Российский патент 2007 года по МПК C07D471/04 

Описание патента на изобретение RU2313526C1

Предлагаемое изобретение относится к способам получения гетероциклических соединений, конкретно к способу получения 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6-нафтиридинов общей формулы

где R=С2Н5, С3Н7, С4Н9,

которые могут найти применение в качестве ингибиторов коррозии металлов, а также в тонком органическом синтезе при получении физиологически активных веществ и антибактериальных препаратов.

Известен способ (Ф.А.Селимов, У.М.Джемилев, О.А.Пташко. Металлокомплексный катализ в синтезе пиридиновых оснований. М.: Химия, 2003, с.251-260) получения алкил(арил)производных 5,6-бензо-1,7-нафтиридинов в реакции конденсации 4-аминохинолина с алифатическими альдегидами под действием трехкомпонентной системы PrCl3:PPh3:диметилформамид (ДМФА) при мольном соотношении, равном 1:3:10 и температуре реакции 150-180°С, в автоклаве продолжительностью 6-8 ч. Выход 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6 нафтиридинов 39-42%.

К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура, давление, время), необходимость использования специального оборудования (автоклав) и лиганда активатора PPh3, а также высокая себестоимость безводного PrCl3 (малодоступного), что вызывает необходимость его предварительного получения (энергозатратный трудоемкий синтез в агрессивной среде).

Известен способ (патент РФ 2249477, опубликовано: 10.04.2005. Бюл. №10) получения 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6 нафтиридинов в реакции конденсации 4-аминохинолина с алифатическими альдегидами под действием катализатора - безводного комплекса [Pr(NO3)5]·[С5Н5NH]2. Реакция осуществляется в автоклаве при температуре 150°С продолжительностью 6 ч в смешанном растворителе, состоящем из этанола и ДМФА, взятых в соотношении 3:1 (объемные). Выход 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6-нафтиридинов 38-50%.

К недостаткам данного способа относятся большие энергозатраты (высокая температура, давление, время), необходимость использования специального оборудования (автоклав), а также высокая себестоимость безводного [Pr(NO3)5]·[C5H5NH]2, не производимого в России и за рубежом, что вызывает необходимость его предварительного получения (в агрессивной среде HNO3).

Предлагается новый способ получения 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6 нафтиридинов.

Сущность способа заключается во взаимодействии 4-аминохинолина с алифатическими альдегидами в присутствии катализатора кристаллогидратов: трихлорида тербия TbCl3·6Н2О или нитрата тербия Tb(NO3)3·6Н2O, взятыми в мольном соотношении 45:100:1.2. Реакцию проводят при атмосферном давлении, температуре 100°С в течение 4 ч в растворителе ДМФА.

Реакция протекает по схеме.

где R=С2Н5, С3Н7, С4Н9; K-Ln=TbCl3·6Н2O, Tb(NO3)3·6Н2O.

Существенные отличия предлагаемого способа

1. В предлагаемом способе в качестве катализатора используют коммерческие соли кристаллогидратов: трихлорид тербия TbCl3·6Н3О или нитрат тербия Tb(NO3)3·6Н2О. Реакция идет при атмосферном давлении с более высоким выходом целевого продукта. В известных способах используют автоклав и в качестве катализатора более дорогие соединения: безводные LnCl3 (малодоступные) или [Pr(NO3)5]·[С5Н5NH]2 (не выпускаемый промышленностью) и требующие предварительного специального синтеза.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

1. Способ не требует предварительного получения безводных солей LnCl3 или комплекса [Sm(NO3)5]·[C5H5NH]2 (длительный синтез в агрессивной среде).

2. Способ позволяет за счет снижения температуры взаимодействия увеличить выход целевого продукта до 55-60%.

3. Способ позволяет уменьшить температуру (от 150 до 100°С), не требует специального оборудования (автоклава) и тем самым позволяет упростить синтез и снизить себестоимость целевого продукта.

Способ поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. К навеске катализатора TbCl3·6Н2О (0.54 ммоль) с 4-аминохинолином (20 ммоль) в стеклянной колбе с обратным холодильником при 20°С добавляют ДМФА (7 мл) и включают перемешивание. После полного растворения приливают масляный альдегид (44 ммоль), нагревают при температуре 100°С в течение 4 ч, охлаждают до комнатной температуры, реакционную массу трижды экстрагируют эфиром (3×50 мл), объединенные экстракты сушат над безводным MgSO4, отгоняют растворитель, а остаток хроматографируют на колонке с Al2О3 (гексан:эфир 1:10).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1ПримерАльдегидКатализаторТ, °СВремя, чВыход, %Целевой продукт1Масляный C4H8OTbCl3·6Н2O1004602-Пропил-3-этил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин2TbNO3·6Н2О1004582-Пропил-3-этил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин3Валерьяновый С5Н10ОTbCl3·6Н2О1004572-Бутил-3-протил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин4Капроновый С6Н12ОTbCl3·6Н2О1004552-Амил-3-бутил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин

Все опыты проводили в ДМФА при мольном соотношении С6Н5NH2:RCH2CHO:Tb, равном 45:100:1.2

Полученные соединения имеют следующие физико-химические характеристики:

2-Пропил-3-этил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин. Тпл.=86°С, Найдено, %: С 80.90; N 12.30; Н 6.80. C17H18N2. Вычислено, %: С 81.60; N 11.20; Н 7.20. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.12 т (3Н, СН3), 1.29 т (3Н, СН3), 1.76 м (2Н, СН2), 2.58 к (2Н, CH2), 3.17 м (2Н, СН2), 7.80-9.21 м (6Н, аром.). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 14.97 к, 14.97 к, 23.17 т, 25.37 т, 37.02 т, 120.14 д, 123.19 с, 127.13 с, 128.29 д, 129.03 д, 129.63 д, 131.12 д, 140.14 с, 142.15 с, 155.27 д, 162.16 с.

2-Бутил-3-пропил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин. Тпл.=82°С, Найдено, %: С 82.50; N 10.00; Н 7.50. C19H22N2. Вычислено, %: С 82.00; N 10.10; Н 7.90. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 0.86 т (3Н, СН3), 0.98 т (3Н, СН3), 1.37-2.00 м (6Н, CH2), 2.57-2.83 м (4Н, CH2), 7.75-9.25 м (6Н, аром.).

Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 13.0 к, 13.0 к, 21.89 т, 22.45 т, 30.25 т, 33,77 т, 34.03 т, 120.15 д, 123.47 с, 124.70 д, 125.70 с, 126.82 д, 127.03 д, 129.13 д, 138.80 с, 142.13 с, 144.30 с, 153.20 д, 159.18 с.

2-Амил-3-бутил-7,8-бензо-1,6-нафтиридин. Тпл.=78°С. Найдено, %: С 82.0; N 9.3; Н 8.7. C21H26N2. Вычислено, %: С 82.4; N 9.1; Н 8.5. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 0.93 т (6Н, СН3), 1.01-1,97 м (10Н, СН2), 2.80 т (2Н, СН2), 3.05 т (2Н, СН2), 7.67-9.19 м (6Н, аром.). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 14.03 к, 14.03 к, 22.72 т, 28.39 т, 29.76 т, 31.98 т, 32.44 т, 35.70 т, 119.58 д, 123.63 с, 125.59 с, 127.09 д, 129.24 д, 129.58 д, 134.53 с, 135.83 с, 146.41 с, 152.12 с.

Похожие патенты RU2313526C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-1,10-ФЕНАНТРОЛИНОВ 2006
  • Булгаков Рамиль Гарифович
  • Кулешов Сергей Павлович
  • Махмутов Айнур Рашитович
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2313525C1
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-7,8-БЕНЗО-1,6-НАФТИРИДИНОВ 2003
  • Кунакова Р.В.
  • Селимов Д.Ф.
  • Пташко О.А.
  • Хисаева Д.А.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
  • Селимов Ф.А.
RU2249477C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛХИНОЛИНОВ 2006
  • Булгаков Рамиль Гарифович
  • Кулешов Сергей Павлович
  • Махмутов Айнур Рашитович
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2309952C1
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-5,6-БЕНЗО-1,7 НАФТИРИДИНОВ 2003
  • Пташко О.А.
  • Кунакова Р.В.
  • Хисаева Д.А.
  • Селимов Д.Ф.
  • Дьяконов В.А.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
RU2249480C2
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-1,10-ФЕНАНТРОЛИНОВ 2003
  • Хисаева Д.А.
  • Пташко О.А.
  • Кунакова Р.В.
  • Селимов Д.Ф.
  • Дьяконов В.А.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
  • Селимов Ф.А.
  • Нечаева О.Е.
RU2249479C2
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-1,10-ФЕНАНТРОЛИНОВ 2003
  • Селимов Д.Ф.
  • Пташко О.А.
  • Хисаева Д.А.
  • Кунакова Р.В.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
  • Селимов Ф.А.
  • Нечаева О.Е.
RU2249478C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЭТИЛ-3,5-ДИМЕТИЛПИРИДИНА 2007
  • Булгаков Рамиль Гарифович
  • Кулешов Сергей Павлович
  • Махмутов Айнур Рашитович
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2333908C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3,5-ТРИАЛКИЛПИРИДИНОВ 2007
  • Булгаков Рамиль Гарифович
  • Кулешов Сергей Павлович
  • Махмутов Айнур Рашитович
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2334739C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛПРОИЗВОДНЫХ ХИНОЛИНА 2005
  • Булгаков Рамиль Гарифович
  • Кулешов Сергей Павлович
  • Махмутов Айнур Рашитович
  • Вафин Руслан Радикович
  • Карамзина Диана Сергеевна
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2283836C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛПРОИЗВОДНЫХ ХИНОЛИНА 2005
  • Булгаков Рамиль Гарифович
  • Кулешов Сергей Павлович
  • Махмутов Айнур Рашитович
  • Вафин Руслан Радикович
  • Карамзина Диана Сергеевна
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2283837C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-7,8-БЕНЗО-1,6-НАФТИРИДИНОВ

Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно к способу получения 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6 нафтиридинов. Сущность способа заключается во взаимодействии 4-аминохинолина с алифатическими альдегидами в присутствии катализатора кристаллогидратов: трихлорида тербия TbCl3·6Н2О или нитрата тербия Tb(NO3)3·6Н2О при мольном соотношении 4-аминохинолина:RCH2CHO:Tb, равном 45:100:1.2, при атмосферном давлении, температуре 100°С в течение 4 ч в растворителе ДМФА. Замещенные 2,3-диалкил-7,8-бензо-1,6 нафтиридины используются как ингибиторы коррозии, а также в тонком органическом синтезе при получении физиологически активных веществ. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 313 526 C1

Способ получения 2,3-диалкил - 7,8-бензо-1,6 нафтиридинов общей формулы

где R=C2H5, С3Н7, С4Н9,

путем взаимодействия 4-аминохинолина с алифатическими альдегидами общей формулы RCH2CHO (где R имеет указанные выше значения), в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют кристаллогидраты: трихлорид тербия TbCl3·6Н2О или нитрат тербия Tb(NO3)3·6Н2O при мольном соотношении 4-аминохинолина:RCH2СНО:Tb равном 45:100:1.2 и реакцию проводят при атмосферном давлении, температуре 100°С, в течении 4 ч, в растворителе ДМФА.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2313526C1

СЕЛИМОВ Ф.А
и др
Металлокомплексный катализ в синтезе пиридиновых оснований
- М.: Химия, 2003, с.251-260
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-7,8-БЕНЗО-1,6-НАФТИРИДИНОВ 2003
  • Кунакова Р.В.
  • Селимов Д.Ф.
  • Пташко О.А.
  • Хисаева Д.А.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
  • Селимов Ф.А.
RU2249477C2
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-1,10-ФЕНАНТРОЛИНОВ 2003
  • Селимов Д.Ф.
  • Пташко О.А.
  • Хисаева Д.А.
  • Кунакова Р.В.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
  • Селимов Ф.А.
  • Нечаева О.Е.
RU2249478C2
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ДИАЛКИЛ-1,10-ФЕНАНТРОЛИНОВ 2003
  • Хисаева Д.А.
  • Пташко О.А.
  • Кунакова Р.В.
  • Селимов Д.Ф.
  • Дьяконов В.А.
  • Тимофеев В.П.
  • Контимиров А.У.
  • Селимов Ф.А.
  • Нечаева О.Е.
RU2249479C2
Ptashko O.A
et al
"Complexes of rare earth elements in the synthesis of phenanthrolines"
Ufa
Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер 1923
  • Иссерлис И.Л.
SU2003A1
Bashkirskii Khimicheskii Zhumal, 10 (3), p.31-34.

RU 2 313 526 C1

Авторы

Булгаков Рамиль Гарифович

Кулешов Сергей Павлович

Махмутов Айнур Рашитович

Джемилев Усеин Меметович

Даты

2007-12-27Публикация

2006-05-04Подача