СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИ(R-ТИО)АДАМАНТАНОВ Российский патент 2012 года по МПК C07C319/18 C07C321/28 

Описание патента на изобретение RU2448955C1

Изобретение относится к способу получения 1,3-ди(R-тио)адамантанов общей формулы

где

; ;

которые могут представлять интерес в качестве полупродуктов в синтезе биологически активных веществ, а также выступать в качестве объектов супрамолекулярной химии [Dendrimers Designed for Functions: From Physical, Photophvsical, and Supramolecular Properties to Applications in Sensing, Catalysis, Molecular Electronics, Photonics, and Nanomedicine // Didier Astmc, Elodie Boisselier and Ctia Ornelas. / Chem. Rev., 2010, 110 (4), pp. 1857-1959].

Известен способ получения биссульфидов, основанный на взаимодействии дисульфидов с непредельными соединениями, катализируемом соединениями на основе рутения, палладия, родия, титана и других малодоступных соединений. Данные взаимодействия протекают при 100°С в течение 8 часов [Teruyuki Kondo, Shin-ya Uenoyama Ken-ichi Fujita, Take-aki Mitsudo // J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, pp.482-483].

Недостатком данного метода является большая продолжительность реакции, повышенная температура, а также высокая стоимость катализаторов.

Известен способ получения биссульфидов, заключающийся во взаимодействии дисульфидов с циклогексеном, катализируемом монтмориллонитами металлов, в течение 3-24 ч при 50°С [Takahiro Nishimura, Tomoaki Yoshmaka, SakaeUemura // Bull. Chem. Soc. Jpn.,78, 1138-1141 (2005)].

Недостатком данного метода является невозможность получения соединений заявляемой структурной формулы.

Наиболее близким является способ получения 1,3-(4-R-фенилселено)адамантанов [патент РФ 2333214, МПК C07F 11/00, опубликован 10.09.2008] путем взаимодействия 1,3-дегидроадамантана с соответствующим диселенидом с последующим внедрением адамантильного фрагмента по связи Se-Se.

Недостатком данного метода является невозможность получения соединений заявляемой структурной формулы.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичного, универсального и малостадийного метода синтеза 1,3-ди(R-тио)адамантанов, протекающего с высоким выходом по исходному 1,3-дегидроадамантану.

Техническим результатом является расширение ассортимента химических соединений, в частности 1,3-ди(R-тио)адамантанов, с высоким выходом в одну стадию.

Поставленный технический результат достигается в новом способе получения 1,3-ди(R-тио)адамантанов общей формулы

где

; ;

заключающемся в присоединении к 1,3-дегидроадамантану дисульфидов, выбранных из ряда: дифенилсульфид, n,n'-бис-(4-бромфенил)дисульфид, n,n'-бис-(4-аминофенил)дисульфид при мольном соотношении реагентов, равном 1:1,1, в расплаве исходного дисульфида при температуре 100-110°С или в бензоле при 80°С течение 2-9 часов.

Сущностью метода является реакция получения 1,3-ди(R-тио)адамантанов по реакции внедрения 1,3-дегидроадамантана по связи S-S в соответствующий дисульфид.

Реакция основана на ранее не известных свойствах 1,3-дегидроадамантана расщеплять дисульфиды по связи S-S при температуре 80-110°С. Реакция является неизвестной, так как в литературе отсутствуют сведения о взаимодействии 1,3-дегидроадамантана с дисульфидами или родственными им соединениями. Также отсутствуют сведения о получении и свойствах соединений заявляемой структурной формулы. Взаимодействие является возможным благодаря высокой реакционной способности 1,3-дегидроадамантана, а также высокой лабильности связи S-S. Данная реакция является первым примером внедрения углеводорода по связи S-S в дисульфидах с образованием биссульфидов заявленной формулы в мягких условиях. Описанные в литературе реакции расщепления связи S-S протекают под действием гидросульфита натрия, гидридов металлов, атомарного водорода, горячей воды под давлением, цианидов, щелочей в присутствии солей тяжелых металлов, монотиофосфорной кислоты, третичных фосфинов, некоторых тиолов, тио-дитиогликолей, а также хлора, брома сульфурилгалогенидов [Химическая энциклопедия / под ред. И.Л.Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1990. - Т.II. с.89].

Преимуществом данного метода является высокий выход (50-52%) образующихся 1,3-ди(R-тио)адамантанов, а также простая методика синтеза данных соединений.

При температуре плавления дисульфида ниже 110°С его взаимодействие с 1,3-дегидроадамантаном проводили в расплаве с последующей перекристаллизацией продуктов реакции. При температуре плавления дисульфида выше 110°С реакцию с 1,3-дегидроадамантаном проводили в среде инертного растворителя (бензола) при 80°С.

Проведенные исследования показали, что обязательным условием высокого выхода образующихся 1,3-ди(R-тио)адамантанов является использованием мольного соотношения дисульфида и 1,3-дегидроадамантана, равного 1,1:1. Десятипроцентный избыток дисульфида используется для увеличения конверсии 1,3-дегидроадамантана. Больший избыток дисульфида приводит к загрязнению им целевых продуктов и усложнению стадии очистки, а избыток 1,3-дегидроадамантана приводит к увеличению доли побочных продуктов на стадии выделения.

Установлено, что оптимальное время синтеза составляет 2-9 часов. Продолжительность синтеза менее 2 часов приводит к снижению выхода заявляемых соединений за счет неполной конверсии исходного 1,3-дегидроадамантана. Увеличение продолжительности синтеза до более 9 часов не ведет к существенному увеличению выхода целевого продукта.

Строение синтезированных соединений подтверждено результатами хромато-масс-спектрометрии.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

1,3-Ди(фенилтио)адамантан

К раствору 1,33 г (0,0061 моль) фенилдисульфида в 10 мл абсолютного диэтилового эфира в атмосфере сухого азота при комнатной температуре дозируют раствор 0,74 г (0,0055 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана (соотношение фенилдисульфид : 1,3-дегидроадамантан = 1,1:1) в 10 мл абсолютного диэтилового эфира. Эфир удаляют перегонкой и проводят реакцию в течение 2 часов при 100-110°С в расплаве дисульфида. Реакционную массу перекристаллизовывают из бензола.

Выход 0,98 г (50%). Внешний вид: желто-коричневые кристаллы. Температура осмоления 315°С.

Масс-спектр, m/z, (I, %): 352 (11%) [M]+, 243 (100%) [M+-PhS], 187 (33%) [M-PhSC4H8]+, 133 (44%) [C10H13]+, 109 (66%) [PS]+, 91 (53%) [C10H14-C3H7]+, 77 (26%) [C6H5]+.

Пример 2

1,3-Ди(n-бромфенилтио)адамантан

К раствору 0,6 г (0,0016 моль) n,n'-бис(бромфенил)дисульфида в 5 мл тетрагидрофурана в атмосфере сухого азота при комнатной температуре дозируют раствор 0,19 г (0,00145 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана (соотношение n,n'-бис(бромфенил)дисульфид : 1,3-дегидроадамантан = 1,1:1) в 5 мл тетрагидрофурана. Растворитель отгоняют и проводят реакцию в течение 2 часов при 100-110°С в расплаве дисульфида. Реакционную массу кипятят при температуре 35°С в течение 2 часов. Реакционную массу перекристаллизовывают из бензола.

Выход 0,37 г (50%). Внешний вид: желто-коричневые кристаллы. Температура осмоления 235°С. Масс-спектр, m/z, (I, %): 510 (6%) [M]+, 323 (87%) [M-(Br-C6H4-S)]+, 187 (49%) [Br-C6H4-S]+, 133 (82%) [C10H13]+, 109 (73%) [PhS]+ 91 (100%) [C10H14-C3H7]+.

Пример 3

1,3-Ди(n-аминофенилтио)адамантан

К раствору 0,1 г (0,0004 моль) n,n'-бис(аминофенил)дисульфида в 10 мл бензола в атмосфере сухого азота при комнатной температуре дозируют раствор 0,049 г (0,00037 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана (соотношение n,n'-бис(аминофенил)дисульфид : 1,3-дегидроадамантан = 1,1:1) в 10 мл бензола. Реакционную смесь кипятят при 80°С в течение 9 часов, бензол удаляют перегонкой, остаток перекристаллизовывают из бензола.

Выход 0,08 г (52%). Внешний вид: белые кристаллы. Температура плавления 215°С. Масс-спектр, m/z, (I, %): 382 (10%) [M]+, 258 (40%) [M-(NH2-C6H4-S)]+, 135 (4%) [C10H15]+, 124 (100%) [NH2-C6H4-S]+.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для применения в различных отраслях промышленности;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «промышленная применимость».

Выводы

Разработан новый одностадийный способ получения 1,3-ди(R-тио)адамантанов, позволяющий получать соединения заявляемой структурной формулы с достаточно высокими выходами. Структура полученных соединений подтверждена методом хромато-масс-спектрометрии.

Похожие патенты RU2448955C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИ(R-ТИО)АДАМАНТАНОВ 2011
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
  • Цапкова Юлия Владимировна
  • Иванкина Ольга Михайловна
  • Зык Николай Васильевич
  • Антипин Роман Львович
  • Гаврилова Анна Юрьевна
RU2448956C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИ (4-R-ФЕНИЛСЕЛЕНО)АДАМАНТАНОВ 2007
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
  • Зефиров Николай Серафимович
  • Зык Николай Васильевич
  • Гаврилова Анна Юрьевна
  • Антипин Роман Львович
RU2333214C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-(4-R-АРИЛ)АДАМАНТАНОВ ИЛИ ИХ ПРОИЗВОДНЫХ 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2307116C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2006
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Камнева Екатерина Александровна
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2309932C1
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 1-АДАМАНТИЛИЗОТИОЦИАНАТА 2014
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
  • Бурмистров Владимир Владимирович
  • Питушкин Дмитрий Андреевич
RU2551682C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДАМАНТИЛСОДЕРЖАЩИХ НИТРИЛОВ 2003
  • Бутов Г.М.
  • Мохов В.М.
  • Вишневецкий Е.Н.
RU2240310C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ФТАЛИМИДОАЛКИЛАДАМАНТАНА ИЛИ ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ 2003
  • Бутов Г.М.
  • Мохов В.М.
  • Вишневский Е.Н.
RU2247114C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,N-ДИАЛКИЛЗАМЕЩЕННЫХ АМИДОВ АДАМАНТИЛАЛКИЛКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 2007
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
RU2348611C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИ(R-ТИО)АДАМАНТАНОВ

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к способу получения 1,3-ди(R-тио)адамантанов общей формулы

где ; ;

Способ заключается в присоединении к 1,3-дегидроадамантану дисульфидов, выбранных из ряда: дифенилсульфид, n,n'-бис-(4-бромфенил)дисульфид, n,n'-бис-(4-аминофенил)-дисульфид, при мольном соотношении реагентов, равном 1:1,1, в расплаве исходного дисульфида при температуре 100-110°С или в бензоле при 80°С течение 2-9 часов. Технический результат - разработан способ получения новых 1,3-ди(R-тио)адамантанов, позволяющий получать соединения заявленной структурной формулы с достаточно высокими выходами. 3 пр.

Формула изобретения RU 2 448 955 C1

Способ получения 1,3-ди(R-тио)адамантанов общей формулы

где
; ;
заключающийся в присоединении к 1,3-дегидроадамантану дисульфидов, выбранных из ряда: n,n'-бис(4-бромфенил)дисульфид, n,n'-бис-(4-аминофенил)-дисульфид при мольном соотношении реагентов, равном 1:1,1, в расплаве исходного дисульфида при температуре 100-110°С или в бензоле при 80°С течение 2-9 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2448955C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИ (4-R-ФЕНИЛСЕЛЕНО)АДАМАНТАНОВ 2007
  • Бутов Геннадий Михайлович
  • Мохов Владимир Михайлович
  • Зефиров Николай Серафимович
  • Зык Николай Васильевич
  • Гаврилова Анна Юрьевна
  • Антипин Роман Львович
RU2333214C1
TAKAHIRO NISHIMURA et al
Bull
Chem
Soc
Jpn., 78, 2005, pp.1138-1141
TERUYUKI KONDO et al
J
Am
Chem
Soc., 121, 1999, pp.482-483
0
SU390083A1

RU 2 448 955 C1

Авторы

Бутов Геннадий Михайлович

Мохов Владимир Михайлович

Цапкова Юлия Владимировна

Иванкина Ольга Михайловна

Зык Николай Васильевич

Антипин Роман Львович

Гаврилова Анна Юрьевна

Даты

2012-04-27Публикация

2011-02-01Подача