СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-[4-НИТРО(2,4-ДИНИТРО)ФЕНИЛ]-1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-АМИНОВ Российский патент 2011 года по МПК C07D285/15 

Описание патента на изобретение RU2434857C2

Предлагаемое соединение относится к области органической химии, в частности к способу получения N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов общей формулы (1):

Замещенные 1,3,5-дитиазинаны применяются в качестве добавок, модифицирующих и интенсифицирующих вкус и ароматы бекона, жареного мяса, тертого орехового ядра, ракообразных, кондитерских изделий, карамели, продуктов переработки плодов и овощей [Пат. 4228278 США; Р.Ж.Хим., 11, 11Р268П (1981), Пат. 4235938 США; Р.Ж.Хим., 23, 23Р282 (1981), Пат. 4200741 США; Р.Ж.Хим., 2, 2Р248 (1981)]. Производные 1,3,5-дитиазинана перспективны в качестве комплексообразователей [C.J.Galvez-Ruiz, C.Guadarrama-Perez, H.Nöth, A.Flores-Parra. Eur. J. Inorg. Chem., 601 (2004); Inorg. Chem., 23, 7569 (2003)], селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов [Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler. F.P. 1,341,792/1963 (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)], специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных средах от легкой промышленности до нефтеперерабатывающей (Джемилев У.М., Алеев Р.С., Дальнова Ю.С., Кунакова Р.В., Хафизова С.Р., Ковтуненко С.В., Калимуллин А.А., Андрианов В.М., Исмагилов Ф.Р., Гафиатуллин P.P. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ №2160233, 2000; Джемилев У.М., Алеев Р.С., Дальнова Ю.С., Кунакова Р.В., Хафизова С.Р. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ №2206726, 2003).

Известен способ (Пат. 4228278 США; Р.Ж.Хим., 11, 11Р268П (1981), Пат. 4235938 США; Р.Ж.Хим., 23, 23Р282 (1981), Пат. 4200741 США; Р.Ж.Хим., 2, 2Р248 (1981)) получения производных 1,3,5-дитиазинана, в частности 2,4,6-триизобутил-1,3,5-дитиазинана формулы (2) взаимодействием аммиака с сероводородом и изовалериановым альдегидом при 20°С по схеме

Известный способ не позволяет получать N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-амины общей формулы (1). Известен способ [Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler. P.P. 1,341,792/1963 (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)] получения производных, 1,3,5-дитиазинана, в частности 5-[2-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)этил]-1,3,5-дитиазинана формулы (3) с выходом 91% взаимодействием этилендиамина с гидросульфидом натрия и формальдегидом при 20°С по схеме

Известным способом не могут быть получены N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-амины общей формулы (1).

Известен способ (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова, С.Р.Хафизова и др. Журн. орган химии, 2006, 1, 151) получения производных 1,3,5-дитиазинана, в частности N-метилен-1,3,5-дитиазин-5-амина формулы (4) взаимодействием гидразина с формальдегидом и сероводородом (СН2О-H2S-NH2NH2=4:2:1) в присутствии промотора n-BuONa с выходом 56% по схеме

Известный способ не позволяет получать N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-амины общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов формулы (1).

Предлагается новый способ получения N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии 4-нитрофенилгидразина или 2,4-динитрофенилгидразина с N-метил-1,3,5-дитиазинаном в присутствии катализатора Cp2TiCl2, взятыми в мольном соотношении 4-нитрофенилгидразин (2,4-динитрофенилгидразин): N-метил-1,3,5-дитиазинан: Cp2TiCl2 10:(10-12):(0.3-0.7), предпочтительно 10:11:0.5 ммолей, при комнатной температуре (20°С) и атмосферном давлении в течение 1-3 ч. Выход N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов (1) составляет 80-97%. Реакция протекает по схеме

N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-амины (1) образуются только лишь с участием 4-нитрофенилгидразина (2,4-динитрофенилгидразина) и N-метил-1,3,5-дитиазинана. В присутствии других соединений гидразина (например, алкилгидразины, диарилгидразины, алкиларилгидразины) или других N-замещенных 1,3,5-дитиазинанов (например, N-арил-1,3,5-дитиазинаны) целевые продукты (1) не образуются. Без катализатора реакция идет с выходом, не превышающим 25%.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Cp2TiCl2 больше 0.7 ммолей не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Cp2TiCl2 менее 0.3 ммолей снижает выход (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при температуре 20°С. При температуре выше 20°С (например, 60°С) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, а при температуре ниже 20°С (например, -10°С) снижается скорость реакции. Опыты проводили в хлороформе, т.к. в нем хорошо растворяется N-метил-1,3,5-дитиазинан.

Существенные отличия предлагаемого способа

В известном способе реакция идет с участием в качестве исходных соединений гидразина, формальдегида и токсичного газообразного сероводорода в присутствии промотора n-BuONa. Способ не позволяет получать N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-амины (1).

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются 4-нитрофенилгидразин (2,4-динитрофенилгидразин) и N-метил-1,3,5-дитиазинан, a Cp2TiCl2 применяется в каталитических количествах. В отличие от известных способов предлагаемый способ позволяет синтезировать индивидуальные N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-амины (1).

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 5 мл хлороформа, 0.5 ммоль Cp2TiCl2, 10 ммоль 4-нитрофенилгидразина, 11 ммоль N-метил-1,3,5-дитиазинана. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре (~20°С) в течение 2 ч. Из реакционной массы выделяют N-(4-нитрофенил)-1,3,5-дитиазинан-5-амин с выходом 89%.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице

№№ п/п Исходный нитрофенилгидразин Соотношение нитрофенилгидразин: N-метил-1,3,5-дитиазинан: Cp2TiCl2, ммоль Время реакции, час Выход (1), % 1 нитрофенилгидразин 10:11:0.5 2 89 2 -«- 10:12:0.5 2 94 3 -«- 10:10:0.5 2 82 4 -«- 10:11:0.7 2 97 5 -«- 10:11:0.3 2 96 6 -«- 10:11:0.5 3 93 7 -«- 10:11:0.5 1 81 8 2,4-динитрофенилгидразин 10:11:0.5 2 85

Все опыты проводили в хлороформе при комнатной температуре (~20°С).

Спектральные характеристики N-(4-нитрофенил)-1,3,5-дитиазинан-5-амина (1): Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J, Гц, 20°С): 3,6 (с, 1Н, NH (7)); 3.7 (с, 2Н, CH2 (2)); 4.4 (с, 4Н, СН2 (4, 6)); 6.7 (с, 2Н, СН (10, 12)); 8.07 (с, 2Н, СН (9, 13)). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 36.3 (т, С (2)); 57.4 (т, С (6, 4)); 112,4 (д. С (13, 9)); 123,6 (д, С (12, 10)); 141,7 (с, С (11)); 154,3 (с, С (8)).

Похожие патенты RU2434857C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АРИЛ(БЕНЗИЛ)-(1,3,5-ДИТИАЗИАН-5-ИЛ)АМИНОВ 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Коржова Любовь Фёдоровна
  • Поподько Наталья Романовна
RU2464265C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ФЕНИЛ(БЕНЗИЛ)-(1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-ИЛ)АМИНОВ 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Хабибуллина Гузель Ражаповна
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Кунакова Райхана Валиулловна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
RU2443692C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АРИЛ-1,3,5-ДИТИАЗИНАНОВ 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ниатшина Залифа Тимеряновна
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Кунакова Райхана Валиулловна
  • Ханов Вазиль Ханифович
  • Веклов Виталий Александрович
RU2443694C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2- И 4-(1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-ИЛ)-ФЕНОЛОВ 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Рахимова Елена Борисовна
  • Васильева Инна Владимировна
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
RU2443693C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,4,6-ТРИМЕТИЛ-(1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-ИЛ)АМИНА 2009
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Хабибуллина Гузель Ражаповна
  • Кунакова Райхана Валиулловна
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2481337C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2- И 4-(1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-ИЛ)-ФЕНОЛОВ 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Рахимова Елена Борисовна
  • Васильева Инна Владимировна
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Коржова Любовь Фёдоровна
RU2566374C2
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ 3,3'-[БИС(1,4-ФЕНИЛЕН)]БИС-1,3,5-ДИТИАЗИНАНОВ 2012
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Рахимова Елена Борисовна
  • Васильева Инна Владимировна
RU2529509C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-ПИРИДИНИЛ-1,5,3-ДИТИАЗОЦИНАНОВ 2012
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Махмудиярова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Мударисова Лилия Вазилевна
RU2536231C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-АРИЛ-1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Ибрагимова Асхат Габдрахманович
  • Коржова Любовь Фёдоровна
RU2466997C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АРИЛ-1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Коржакова Любовь Фёдоровна
RU2466996C1

Реферат патента 2011 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-[4-НИТРО(2,4-ДИНИТРО)ФЕНИЛ]-1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-АМИНОВ

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов общей формулы (1):

, который заключается в том, что 4-нитрофенилгидразин или 2,4-динитрофенилгидразин подвергают взаимодействию с N-метил-1,3,5-дитиазинаном в присутствии катализатора Cp2TiCl2, при мольном соотношении 4-нитрофенилгидразин (2,4-динитрофенилгидразин): N-метил-1,3,5-дитиазинан: Cp2TiCl2 = 10:(10-12):(0.3-0.7), предпочтительно 10:11:0.5 ммолей, при комнатной температуре (20°С) и атмосферном давлении в течение 1-3 ч. Технический результат - разработан способ получения новых N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов, которые могут найти применение в качестве веществ, модифицирующих и интенсифицирующих вкус и ароматы кондитерских изделий, а также в качестве селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных средах. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 434 857 C2

Способ получения N-[4-нитро(2,4-динитро)фенил]-1,3,5-дитиазинан-5-аминов общей формулы (1):

отличающийся тем, что 4-нитрофенилгидразин или 2,4-динитрофенилгидразин подвергают взаимодействию с N-метил-1,3,5-дитиазинаном в присутствии катализатора Cp2TiCl2, при мольном соотношении 4-нитрофенилгидразин (2,4-динитрофенилгидразин): N-метил-1,3,5-дитиазинан: Cp2TiCl2 = 10:(10-12):(0.3-0.7), предпочтительно 10:11:0.5 ммолей, при комнатной температуре (20°С) и атмосферном давлении в течение 1-3 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2434857C2

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ФЕНИЛ-1,3,5-ДИТИАЗИН-5-АМИНА 2005
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Надыргулова Гузель Ражаповна
  • Хафизова Светлана Ринатовна
  • Кунакова Райхана Валиулловна
  • Тюмкина Татьяна Викторовна
  • Джемилев Усеин Меметович
RU2291151C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-МЕТИЛЕН-4H-1,3,5-ДИТИАЗИНИЛ-5(6H)АМИНА 2005
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Надыргулова Гузель Ражаповна
  • Хафизова Светлана Ринатовна
  • Кунакова Райхана Валиулловна
  • Тюмкина Татьяна Викторовна
RU2291864C1
US 4228278 B1, 14.10.1980.

RU 2 434 857 C2

Авторы

Джемилев Усеин Меметович

Мурзакова Наталия Наильевна

Хабибуллина Гузель Ражаповна

Ахметова Внира Рахимовна

Кунакова Райхана Валиулловна

Ибрагимов Асхат Габдрахманович

Даты

2011-11-27Публикация

2010-01-11Подача