СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТАМИДА Российский патент 2012 года по МПК C07C231/06 C07C233/06 

Описание патента на изобретение RU2455280C1

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения N-(1-адамантил)ацетамида.

N-(1-адамантил)ацетамид (1) находит применение в синтезе ряда замещенных адамантанов, перспективных в отношении биологической активности и труднодоступных другими способами, а также служит исходным сырьем для синтеза лекарственных препаратов, используемых для лечения и профилактики гриппа, болезни Паркинсона, воспаления легких и т.д. Амиды адамантанкарбоновой кислоты, замещенные по азоту, оказывают выраженное седативное действие и используются в качестве антиаллергического средства (Багрий Е.И. Адамантаны, получение, свойства, применение. М.: Наука. - 1989. - 264 с. /1/ К.Gerson, Е.Krumkalns, R.Brindle, F.Marshall and М.Root. J. Med. Chem., v.6, 760 (1963) /2/ B.A.Ермохин, П.П.Пурыгин, Ю.П.Зарубин. Вестник Самарского университета. Естественно-научная серия. №9 (49), 92 (2006) /3/).

Азотсодержащие производные ряда адамантана получают чаще всего обычными методами, основанными на использовании соединений, уже содержащих в качестве заместителя бром, хлор и гидроксигруппу.

Описано превращение адамантилгалогенидов и адамантилметиловых эфиров в N-(1-адамантил)ацетамид (1) под действием нитронийтетрафторбората в сухом ацетонитриле в токе азота за 1-1.5 часа при 20°C с последующей обработкой водой. В случае экзотермической реакции (R=I, Br, OMe) реакцию проводят 15 минут при 0°C и затем 1-6 часов при 20°C. По реакционной способности галогениды и эфиры адамантана образуют ряд: AdI>AdBr> AdOMe>>AdH>AdCl>AdF (R.D.Bach, J.W.Holubka, T.A.Taffee. J. Org. Chem. T.44, №10, 1739-1740 (1979) /4/ R.D.Bach, T.H.Taffee. Rajan Org. Chem. T.45, №1, 165-167 (1980) /5/).

По аналогичной схеме происходит взаимодействие галогенпроизводных адамантана с ацетонитрилом в присутствии нитрозония гексафторофосфата (NOPF6). (G.A.Olah, В.G.В.Gupta, S.С.Narang. Synthesis, №4, 274-276 (1979) /6/).

Недостатки методов.

1. Использование большого избытка NO2BF4 и NOPF6

2. Труднодоступность фтор-, иод- и метоксипроизводных адамантана.

3. Необходимость проведения реакции с охлаждением (0°С). Окисление адамантана, 1-бромадамантана в ацетонитриле на Pt-аноде приводит к (1) с выходом 75 и 89% соответственно. В случае использования 1-хлорадамантана продуктом реакции является 3-хлор-N-(адамантил-1)ацетамид (выход 91%) (V.R.Koch, L.L.Miller. Tetrahedron Lett. №9, 693-696 (1973) /7/).

Недостатки метода:

1. Метод предполагает использование дорогостоящих платиновых электродов

N-(1-адамантил)ацетамид(1) получают по реакции 1-хлорадамантана с ацетонитрилом в присутствии серной кислоты в среде хлористого метилена. К 243 г 80%-ного 1-хлорадамантана и 296 мл ацетонитрила в 185 мл хлористого метилена при температуре ≤50-55°C добавляют за 1 час 210 г 95%-ной серной кислоты, перемешивают 1-2 часа (или 24 часа при 25°C), прибавляют 750 мл хлористого метилена, суспензию промывают при комнатной температуре 1.2 л CH2Cl2 и 750 мл воды, отделяют раствор (1) в CH2Cl2. Полученный раствор обрабатывают 2%-ным раствором соды до pH 5-5.5, отгоняют растворитель и получают 250 г (1) (примеси 10% адамантана и 10% 1,3-дихлорадамантана) (М.Lazarescu, E.Cornilescu, M.Jonescu, J.C.Costea. Пат. 88535, СРР (1986) /8/).

На основании сходства по двум признакам (исходный реагент - 1-хлорадамантан, образование в результате реакции N-(1-адамантил)ацетамида) за прототип взят метод получения N-(1-адамантил)ацетамида из 1-хлорадамантана и ацетонитрила в присутствии серной кислоты в среде хлористого метилена.

Недостатки прототипа:

1. Использование большого избытка концентрированной серной кислоты (катализатор) и растворителя (хлористого метилена).

2. Сильное разбавление реакционной массы и необходимость нейтрализации H2SO4 основаниями.

3. Образование побочных продуктов адамантана (10%) и 1,3-дихлорадамантана создает сложности при выделении целевого продукта.

Авторами предлагается способ синтеза N-(1-адамантил)ацетамида, лишенный указанных недостатков.

Сущность способа заключается во взаимодействии 1-хлорадамантана с ацетонитрилом в присутствии воды под действием Mn-содержащих катализаторов, таких как MnCl2, MnBr2, Mn(acac)2, Mn2(CO)10 при температуре 130°C в течение 2-3 часов, при мольном соотношении реагентов [Ad-Cl]:[CH3CN]:[H2O]:[Mn]=100:300-400:100:3.

В оптимальных условиях при полной конверсии 1-хлорадамантана единственным продуктом реакции является М-(1-адамантил)ацетамид.

Существенные отличия предлагаемого способа от прототипа:

1. Для получения N-(1-адамантил)ацетамида из 1-хлорадамантана и ацетонитрила в присутствии воды используются марганецсодержащие катализаторы, взятые в количестве 3% к субстрату.

2. Высокий выход целевого продукта и отсутствие побочных продуктов.

3. Высокая производительность и низкий расход катализатора.

4. Упрощение технологии в целом за счет отказа от использования сильных кислот (H2SO4).

5. Упрощение процедуры очистки целевого продукта, который можно выделить возгонкой под вакуумом или хроматографированием.

6. Непрореагировавший ацетонитрил без дополнительной очистки может быть возвращен в реакцию.

Предлагаемый способ поясняется примерами:

Общая методика:

Пример 1. В микроавтоклав из нержавеющей стали (V=20 мл) или в стеклянную ампулу (V=17 мл) (результаты параллельных опытов практически не отличаются) помещали 0.3 ммоль MnBr2, 40 ммоль свежеперегнанного ацетонитрила, 10 ммоль 1-хлорадамантана, 10 ммоль воды. Автоклав герметично закрывали (ампулу запаивали) и реакционную смесь нагревали при 130°C в течение 2 часов при перемешивании.

После окончания реакции автоклав (ампулу) охлаждали до комнатной температуры, вскрывали, после обработки реакционной массы был выделен N-(1-адамантил)ацетамид с выходом 95%. Полученный N-(1-адамантил)ацетамид имел: Тпл. 147-147.5°C (метанол).

ИК-спектр (ν, см-1): 3220 (NH), 1645 (C=O), 1545 (NH). Спектр ЯМР 13C (CDCl3, δ, м.д.): 51.61 (C1), 41.50 (C2, C8, C9), 30.85 (C3, C5, C7), 36.42 (C4, C6,C10), 25.40 (CH3), 160.86 (С=O). Масс-спектр, m/z (Jотн (%)): 193 [M]+, (43), 192(9), 150(7), 137(8), 136(100), 135(24), 134(25), 100(8), 94(45), 93(18), 92(16), 91(17), 79(15), 77(14), 58(8), 55(7), 43(31), 42(12), 41(21), 39(14). Найдено: C 74.61; H 9.88; N 7.19. C12H19NO. Вычислено: C 74.56; H 9.91; N 7.25.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1 Влияние условий реакции на выход N-(1-адамантил)ацетамида кат Мольное соотношение
[Ad-Cl]:[CH3CN]:[H2O]:[Mn]
Т, °C t, ч Конверсия
1-AdCl, %
Выход (1), %
1 2 3 4 5 6 7 1 MnCl2 100:300:100:3 130 3 79 100 2 --«»-- 100:300:100:3 -«»- -«»- 82 100 3 MnBr2 100:300:100:3 130 2 93 100 4 -«»- 100:300:100:3 -«»- -«»- 95 100 5 Mn(OAc)2 --«»-- -«»- -«»- 91 100 6 Mn(acac)2 -«»-- 130 2 93 100 7 Mn(асас)3 --«»-- -«»- -«»- 94 100 8 Mn2(СО)10 -«»-- -«»- -«»- 100 100

Похожие патенты RU2455280C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТАМИДА 2014
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Хисамова Лилия Фагимовна
RU2576312C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТАМИДА 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Хисамова Лилия Фагимовна
RU2443680C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТАМИДА 2008
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Мухаметшина Лилия Фагимовна
RU2401828C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-АЦЕТАМИДО-3,5-ДИМЕТИЛАДАМАНТАНА 2014
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Хисамова Лилия Фагимовна
  • Кислицина Ксения Сергеевна
RU2574077C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТАМИДА 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Хисамова Лилия Фагимовна
RU2448953C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-ФОРМАМИДОАДАМАНТАНА 2014
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Хисамова Лилия Фагимовна
RU2575213C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-АЦЕТИЛАДАМАНТАНА 2008
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Мухаметшина Лилия Фагимовна
RU2440326C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ (1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТОНА (2-ОКСОПРОПИЛАДАМАНТАНА) 2012
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Кислицина Ксения Сергеевна
  • Веклов Виталий Александрович
  • Борисова Ксения Олеговна
RU2504535C2
Способ получения N-(адамантан-1-ил)амидов 2017
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Байгузина Альфия Руслановна
  • Лутфуллина Алсу Рафаэловна
RU2679607C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИХЛОРАДАМАНТАНА 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хуснутдинов Равил Исмагилович
  • Щаднева Нина Алексеевна
  • Ошнякова Татьяна Михайловна
RU2459797C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1-АДАМАНТИЛ)АЦЕТАМИДА

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому способу получения N-(1-адамантил)ацетамида, применяющегося для получения фармацевтических препаратов, который заключается во взаимодействии 1-хлорадамантана с ацетонитрилом в присутствии воды под действием марганецсодержащих катализаторов, таких как MnCl2, MnBr2, Mn(асас)2, Mn2(СО)10 при температуре 130°С в течение 2-3 часов, при мольном соотношении реагентов [Ad-Cl]:[CH3CN]:[H2O]:[Mn]=100:300-400:100:3. Технический результат заявленного способа заключается в полной конверсии 1-бромадамантана и отсутствии побочных продуктов, т.е. единственным продуктом реакции является N-(1-адамантил)ацетамид. 8 пр., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 455 280 C1

Способ получения N-(1-адамантил)ацетамида формулы

взаимодействием 1-хлорадамантана с ацетонитрилом, отличающийся тем, что реакцию проводят в водной среде в присутствии марганецсодержащих катализаторов, выбранных из ряда: MnCl2, MnBr2, Mn(асас)2, Mn2(СО)10, при температуре 130°С в течение 2-3 ч, при мольном соотношении реагентов [Ad-Cl]:[CH3CN]:[H2O]:[Mn]=100:300-400:100:3.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2455280C1

RU 2008138015 A, 27.03.2010
Eikawa, Masahiro "A New Approach for Oxygenation Using Nitric Oxide under the Influence of N-Hydroxyphthalimide" J
Металлический водоудерживающий щит висячей системы 1922
  • Гебель В.Г.
SU1999A1
Баклан В.Ф
и др
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
- Журнал органической химии, 1984, т.20, вып.10, с.2238-2239
Olah,

RU 2 455 280 C1

Авторы

Джемилев Усеин Меметович

Хуснутдинов Равил Исмагилович

Щаднева Нина Алексеевна

Маякова Юлия Юрьевна

Ошнякова Татьяна Михайловна

Даты

2012-07-10Публикация

2011-01-12Подача