СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-(о-,м-,п-МЕТОКСИФЕНИЛ)-1,5,-3-ДИТИАЗЕПАНОВ Российский патент 2012 года по МПК C07D285/36 

Описание патента на изобретение RU2466998C1

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (I):

Азот и серусодержащие гетероциклы известны как антибактериальные, антигрибковые и антивирусные агенты (Stillings M.R., Welbourn A.P., Walter D.J. Substituted 1,3,4-thiadiazoles with anticonvulsant activity // Med. Chem. 1986. 29. P.2280-2284. Kidwai M., Negi N., Chaudhary S.R. Cyclothiomethylation of arge hydrazines with formaldehyde // Acta Pharma. 1995. 45. P.511. Тюкавкина H.A., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. Органическая химия. M.: Дрофа, 2008, с.66-67). Они перспективны в качестве катализаторов, биологически активных комплексообразователей, 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 технических средах (от легкой промышленности до нефти) (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 (U.Wellmar. Urea as Leaving Group in the Synthesis of 3-(tert-Butyl)perhydro-1,5,3-dithiazepine. J. Heterocyclic Chem., 1998, 35, p.1531) получения соединений 1,5,3-дитиазепинанового ряда, а именно 3-(трет-бутил)пергидро-1,5,3-дитиазепина (2) с выходом 45% взаимодействием 5-(трет-бутил)-2-оксогексагидро-1,3,5-триазина с 1,2-этандитиолом в присутствии BF3·2НОАс при комнатной температуре за 2 ч по схеме:

Известным способом не могут быть получены 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1).

Известен способ (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова, С.Р.Хафизова, Т.В.Тюмкина, А.А.Яковенко, М.Ю.Антипин, Л.М.Халилов, Р.В.Кунакова, У.М.Джемилев. Взаимодействие аминофенолов с формальдегидом и сероводородом. Изв. АН. Сер. хим., 2006, №3, с.305) получения шестичленных Н,S-содержащих гетероциклов, а именно, N-арил-1,3,5-дитиазинанов (3) взаимодействием, соответственно, о-, п-аминофенолов, водного формальдегида (37%) и сероводорода при температуре 40°С по схеме:

Известный способ не технологичен, так как предполагает применение газообразного и чрезвычайно токсичного сероводорода, который при высокой концентрации не имеет запаха, но даже однократное его вдыхание может вызвать мгновенную смерть. Кроме того, известным способом не могут быть получены 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1).

Предлагается новый способ получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1).

Сущность способа заключается в предварительном перемешивании формальдегида с 1,2-этандитиолом при комнатной (~20°С) температуре в течение 30 мин с последующим добавлением о-(или м-, или n-)метоксианилина и катализатора Sm(NO3)3·6H2O, взятых в мольном соотношении формальдегид:1,2-этандитиол:о-(или м-, или п-)метоксианилин: Sm(NO3)3·6H2O=20:10:10:(0.3-0.7). Смесь перемешивают 20-40 минут при температуре ~20°С и атмосферном давлении в хлороформе (CHCl3) в качестве растворителя, выделяют 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1) с выходом 59-87%. Реакция протекает по схеме:

3-(о-, м-, п-Метоксифенил)-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1) образуются только лишь с участием формальдегида, 1,2-этандитиола и о-, м-, п-нитроанилина, взятых в мольном соотношении 20:10:10 (стехиометрические количества). При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции. В присутствии других альдегидов (например, алкилзамещенные альдегиды), других серусодержащих соединений (например, алкил-, арилтиолы) или других замещенных анилинов (например, алкил-, ариланилины) целевые продукты (1) не образуются. Без катализатора реакция идет с выходом, не превышающим 10%.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O больше 7 мол.% не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Sm(NO3)3·6H2O менее 3 мол.% 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 растворяются целевые продукты.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В известном способе реакция идет с участием в качестве исходного реагента сероводорода с образованием шестичленных N,S-содержащих гетероциклов, а именно, N-арил-1,3,5-дитиазинанов (3). Известный способ не позволяет получать индивидуальные 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1).

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются о-, м-, п-метоксианилины, реакция идет под действием катализатора Sm(NO3)3·6H2O. В отличие от известных предлагаемый способ позволяет получать индивидуальные 3 -(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепаны общей формулы (1).

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона при температуре ~20°С помещают 5 мл хлороформа, 20 ммоль водного раствора (37%) формальдегида и 10 ммоль 1,2-этандитиола, перемешивают в течение 30 мин, затем добавляют 0.5 ммоль Sm(NO3)3·6H2O и 10 ммоль о-метоксианилина. Реакционную смесь перемешивают при температуре ~20°С в течение 30 минут, экстрагируют хлороформом, выделяют 3-(о-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепан с выходом 65%.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.

Таблица 1 №№ п/п Исходный нитроанилин Соотношение нитроанилин:формальдегид:1,2-этандитил: Sm(NO3)3·6H2O, ммоль Время реакции, мин Выход (1), % 1 о-метоксианилин 10:20:10:0.5 30 65 2 -«- 10:20:10:0.3 30 61 3 -«- 10:20:10:0.7 30 73 4 -«- 10:20:10:0.5 20 59 5 -«- 10:20:10:0.5 40 70 6 м-метоксианилин 10:20:10:0.5 30 87 7 n-метоксианилин 10:20:10:0.5 30 79

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

Спектральные характеристики 3-(о-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепана:

Спектр ЯМР 1Н (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 2.71-2.95 (м, 4Н, СН2 (6,7)); 3.35 (с, 3Н, СН3 (15); 4.53 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.67-7.87 (м, 4Н, СН (10-13)).

Спектр ЯМР 13С (δ, м.д., J/Гц): 33.48 (С-6,7); 53.66 (С-15) 58.93 (С-2,4); 111.35 (С-11); 115.76 (С-13); 123.05 (С-10); 128.96 (С-12); 144.78 (С-9); 147.20 (С-8).

Спектральные характеристики 3-(м-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепана:

Спектр ЯМР 1Н (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 2.61-2.73 (м, 4Н, СН2 (6,7)); 3.42 (с, 3Н, СН3 (15)); 4.47 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.71-7.53 (м, 4Н, СН (9,11-13)).

Спектр ЯМР 13С (δ, м.д., J/Гц): 33.95 (С-6,7); 52.00 (С-15); 60.97 (С-2,4); 109.89 (С-11); 112.43 (С-12); 119.97 (С-13); 124.77 (С-9); 144.55 (С-10); 147.32 (С-8).

Спектральные характеристики 3-(п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепана:

Спектр ЯМР 1Н (δ, м.д, CDCl3, J/Гц): 2.64-2.81 (м, 4Н, СН3 (6,7)); 3.51 (с, 3Н, СН3 (15)); 4.39 (с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.59-7.12 (м, 4Н, СН (9-13)).

Спектр ЯМР 13С (δ, м.д., J/Гц): 34.28(С-6,7); 51.93(С-15); 59.99 (С-2,4); 113.33 (С-9,13); 125.07 (С-10,12); 143.98 (С-11); 148.01 (С-8).

Похожие патенты RU2466998C1

название год авторы номер документа
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 3-(м-, п-МЕТИЛФЕНИЛ)-1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Коржова Любовь Фёдоровна
RU2478625C2
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
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-(о-, м-, п-НИТРОФЕНИЛ)-1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Коржова Любовь Фёдоровна
RU2478624C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-(о-,м-,п-МЕТОКСИФЕНИЛ)-ТЕТРАГИДРО-2Н-1,5,3-ДИОКСАЗЕПИНОВ 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Мурзакова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Коржова Любовь Фёдоровна
RU2478096C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-АРИЛ -1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2013
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Халилов Леонард Мухибович
  • Махмудиярова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Мударисова Лилия Вазилевна
RU2536132C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-АРИЛ-1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2013
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Халилов Леонард Мухибович
  • Махмудиярова Наталья Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Мударисова Лилия Вазилевна
RU2536149C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-(1,5,3-ДИТИАЗЕПАН-3-ИЛ)АМИДОВ 2011
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Хайруллина Регина Радиевна
  • Акманов Байрас Фаритович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Кунакова Райхана Валиулловна
RU2482114C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АДАМАНТИЛ-1,5,3-ДИТИАЗЕПАНОВ 2015
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Рахимова Елена Борисовна
  • Исмагилов Ринат Арфикович
RU2605447C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-ПИРИДИНИЛ-1,5,3-ДИТИАЗЕПИНАНОВ 2012
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Махмудиярова Наталия Наильевна
  • Прокофьев Кирилл Игоревич
  • Мударисова Лилия Вазилевна
RU2532923C2

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-(о-,м-,п-МЕТОКСИФЕНИЛ)-1,5,-3-ДИТИАЗЕПАНОВ

Изобретение относится к способу получения 3-(о-, м-,п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, в качестве биологически активных комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах. Сущность способа заключается в предварительном перемешивании формальдегида с 1,2-этандитиолом с последующим добавлением о-, м-, п-метоксианилина и перемешиванием при температуре ~20°С и атмосферном давлении в течение 20-40 минут. Выход 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов (1) составляет 59-87%. 1 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 466 998 C1

Способ получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1):

отличающийся тем, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандитиолом добавляют катализатор Sm(NO3)3·6Н2O, о-(или м-, или п-)метоксианилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)метоксианилин:формальдегид:1,2-этандитиол:Sm(NO3)3·6Н2O=10:20:10:0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 20-40 мин в хлороформе.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2466998C1

US 20070208001 A1, 06.09.2007
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,7-ДИАРИЛ-1,3,5,7-ДИТИАДИАЗАОКТАНОВ 2010
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ниатшина Залифа Тимеряновна
  • Ахметова Внира Рахимовна
  • Кунакова Райхана Валиулловна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
RU2434858C1

RU 2 466 998 C1

Авторы

Джемилев Усеин Меметович

Мурзакова Наталия Наильевна

Прокофьев Кирилл Игоревич

Ахметова Внира Рахимовна

Ибрагимов Асхат Габдрахманович

Коржова Любовь Фёдоровна

Даты

2012-11-20Публикация

2011-06-09Подача