СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ АЛКИЛСЕРНЫХ КИСЛОТ Российский патент 2018 года по МПК C07C303/40 

Объектом изобретения является новый способ получения алкиламмонийных солей алкилсерных кислот общей формулы (1).

где R¹ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; полициклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15 и числом циклов от 2 до 15; полициклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15 и числом циклов от 2 до 15; арил; гетероцикл;

R² = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R³ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R⁴ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл

или R³, R⁴ образуют гетероцикл вместе с атомом азота, к которому они присоединены.

Другим объектом изобретения является, способ получения полупродуктов, необходимых для Получения соединений общей формулы (1), а именно: комплексов третичных аминов и триоксида серы общей формулы (2):

R¹ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R² = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R³ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл

или R³, R⁴ образуют гетероцикл вместе с атомом азота, к которому они присоединены.

Третьим объектом изобретения является способ получения алкил сульфаминовых кислот общей формулы (3):

R¹ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R² = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

или R¹, R² образуют гетероцикл вместе с атомом азота, к которому они присоединены.

Соединения общей формулы (1) используются в качестве полупродуктов в синтезе фармацевтических препаратов US 20060224004, ЕР 2313424, US 6713465, ЕР 2221313, фармацевтических препаратов: JP 32000544 и сурфактантов SU 859356.

Известен способ получения соединений общей формулы (1) взаимодействием соответствующих спиртов или фенолов с комплексами третичных аминов и триоксидом серы общей формулы (2) в различных растворителях, таких как: хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод или диметилформамид. (S. Bernstein, S. Solomon; Chemical and Biological Aspects of Steroid Conjugates; 1970)

Известен также способ получения соединений общей формулы (1) с использованием соединений общей формулы (2) на примерах следующий комплексов третичных аминов и триоксида серы: комплекс триметиламина и триоксида серы (ЕР 2221313).

Известен также способ получения соединений общей формулы (1) с использованием соединений общей формулы (2) на примерах следующий комплексов комплекс триэтиламина и триоксида серы (US 6713465).

Известен также способ получения соединений общей формулы (1) с использованием соединений общей формулы (2) на примерах следующий комплексов комплекс пиридина и триоксида серы (ЕР 2313424).

К недостаткам вышеприведенных способов относятся: использование заранее приготовленных комплексов третичных аминов и триоксида серы общей формулы (2), обладающих повышенной чувствительностью к влаге, ассортимент соединений общей формулы (2) ограничен их коммерческой доступностью, что сокращает ассортимент соединений общей формулы (1).

Известен способ (US 2642427) получения соединений общей формулы (1) взаимодействием аммонийных солей арилсерных кислот с разнообразными аминами.

К недостаткам этого способа относятся: необходимость получать соответствующие аммонийные соли арилсерных кислот, проведение реакции с использованием большого избытка амина и трудоемкая процедура изолирования конечного продукта общей формулы (1).

Известен так же способ получения аммонийных солей алкил(арил)серных кислот (US 2917522), взаимодействием сульфаминовой кислоты с соответствующим спиртом или фенолом в избытке пиридина при нагревании.

К недостаткам этого метода относятся: длительность проведения реакции и трудоемкая процедура изолирования аммонийных солей алкил(арил) серных кислот.

Известен также US 20060224004 способ получения аммонийных солей алкил(арил)серных кислот взаимодействием сульфаминовой кислоты с соответствующим спиртом или фенолом в диметилформамиде при нагревании.

К недостаткам этого метода относятся: использование избытка диметил формами да и использование избыточного количества ацетона для выделения аммонийных солей соответствующих алкилсерных кислот, длительность и трудоемкость осуществления процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения соединений общей формулы (1) посредством взаимодействия соответствующих спиртов или фенолов с комплексами третичных аминов и триоксидом серы общей формулы (2), приведенный в ЕР 2221313.

Недостатком приведенного способа является сложность процесса, заключающаяся в использовании заранее полученных комплексов третичных аминов и триоксида серы, которые являются гигроскопичными и неустойчивыми соединениями, и ограниченность области применения.

Цель предложенного способа является упрощение процесса получения соединений общей формулы (1) и расширение их ассортимента.

Нами предложен способ получения соединений общей формулы (1) по следующей цепочке реакций. Взаимодействием диалкиламидов общей формулы (4) с алкилхлорсульфонатами общей формулы (5) получают комплексы диалкиламидов и триоксида серы общей формулы (6).

Взаимодействием соединений общей формулы (6) с третичными аминами получают соединения общей формулы (2), взаимодействием с первичными или вторичными аминами получают соединения общей формулы (3).

Полученные соединения общей формулы (2) или (3) могут быть выделены в чистом виде или же могут быть использованы сразу же без выделения для получения соединений общей формулы (1) взаимодействием со спиртами или фенолами, при этом избыток амида общей формулы (6) служит растворителем для исходных соединений. Соединения общей формулы (1) выделяют осаждением из реакционной смеси подходящим растворителем, смешивающимся с амидами общей формулы (4), на пример: ацетоном, метилэтилкетоном, ацетонитрилом и др.

Предложенный способ отличается от известного тем, что соединения общей формулы (2), получают взаимодействием между соединениями общей формулы (6) и третичными аминами, соединения общей формулы (3), получают взаимодействием между соединениями общей формулы (6) и первичными или вторичными аминами, а так же заменой триоксида серы, используемого для получения соединений общей формулы (6), на соединения общей формулы (5), а так же использованием соединений общей формулы (3) для получения соединений общей формулы (1).

Преимуществом предложенного способа является упрощение процесса получения соединений общей формулы (1), (2) и (3), а так же расширение ассортимента соединений общей формулы (1), (2) и (3).

Примеры

Пример 1.

К 2,5 мл диметилформамида добавляли 2,5 мл метилхлорсульфоната, затем 3,9 мл триэтиламина. После к полученному осадку добавляли 5 мл ацетона, осадок отфильтровывали и сушили на воздухе. Получено 4 г (77%) комплекса триэтиламина и триоксида серы. Найдено (%): С 39,69; Н 8,30; N 7,76; S 17,60 C₆H₁₅O₃NS. Вычислено (%): С 39,76; Н 8,34; N 7,73; S 17,69 [BP 755461]

Пример 2.

К 5 мл диметилформамида добавляли 1 мл метилхлорсульфоната, затем 1,2 мл метилморфолина, после к реакционной смеси было добавлено 15 мл ацетона и выпавший осадок отфильтровали, сушили на воздухе. Получено 1,4 г (68%) комплекса метилморфолина и триоксида серы. Найдено (%): С 13,10; Н 6,09; N 7,76; S 17,61 C₅H₁₁O₄NS. Вычислено (%): С 13,14; Н 6,12; N 7,73; S 17,69 [US 2402674]

Пример 3.

К 5 мл диметилформамида добавляли 0,7 мл метилхлорсульфоната, затем 0,7 мл морфолина, полученный осадок затирали с 10 мл ацетона и отфильтровали, сушили на воздухе. Получено 1,1 г (82%) морфолинсульфоновой кислоты. Найдено (%): С 28,69; Н 5,39; N 8,36; S 19,16 C₄H₉O₄NS. Вычислено (%): С 28,74; Н 5,43; N 8,38; S 19,18 [JP 3452 (1966)]

Пример 4.

К 2 мл диметилформамида добавляли 0,7 мл метилхлорсульфоната, затем вносили 2 мл 1 N раствора триметиламина в диметилформамиде и 0,78 г урсодеоксихолевой кислоты. После завершения реакции к реакционной смеси добавляли 10 мл ацетона и выпавший продукт отфильтровывали, сушили на воздухе. Получено 1,27 г (96%) дитриметиаммонийной соли дисульфата урсодезоксихолейвой кислоты. Найдено (%): С 53,69; Н 8,89; N 4,16; S 9,60 C₃₀H₅₈O₁₀N₂S₂. Вычислено (%):С 53,71; Н 8,71; N 4,18; S 9,56 [ЕР 2221313]

Пример 5.

К 2 мл диметлформамида добовляли 0,2 мл метилхлорсульфоната, затем 0,6 мл три-н-бутиламина и вносли 0,7 г метилового эфира холеновой кислоты. После завершения реакции к реакционной смеси добавляли 10 мл ацетона и выпавший продукт отфильтровывали, сушили на воздухе. Получено 1 г (85%) три-н-бутиламмонийной соли метилового эфира холен-3-сульфата. Найдено (%): С 67,93; Н 10,39; N 2,13; S 4,88 C₃₇H₆₇O₆NS. Вычислено (%): С 67,95; Н 10,33; N 2,14; S 4,90

Пример 6.

К 2 мл диметлформамида добовляли 0,2 мл метилхлорсульфоната, затем 0,3 мл метилморфолина и вносли 0,7 г метилового эфира холеновой кислоты. После завершения реакции к реакционной смеси добавляли 10 мл ацетона и выпавший продукт отфильтровывали, сушили на воздухе. Получено 0,98 г (96%) метилморфолиновой соли метилового эфира холен-3-сульфата. Найдено (%): С 63,18; Н 9,05; N 2,43; S 5,68 C₃₀H₅₁O₇NS. Вычислено (%): С 63,24; Н 9,02; N 2,46; S 5,63

Пример 7.

К 2 мл диметлформамида добовляли 0,2 мл метилхлорсульфоната, затем 0,4 мл диэтиламида никотиновой кислоты и вносли 0,7 г метилового эфира холеновой кислоты. После завершения реакции к реакционной смеси добавляли 10 мл ацетона и выпавший продукт отфильтровывали, сушили на воздухе. Получено 1,1 г (94%) диэтил амид никотината метилового эфира холен-3-сульфата. Найдено (%): С 65,01; Н 8,45; N 4,32; S 5,00 C₃₅H₅₄O₇N₂S. Вычислено (%): С 64,99; Н 8,41; N 4,30; S 4,96

Пример 8.

К 5 мл диметилформамида добавляли 0,7 мл метилхлорсульфоната, затем 0,7 мл морфолина и вносили 0,6 г Δ⁹⁽⁸⁾-гермафродиола. После завершения реакции к реакционной смеси добавляли 20 мл ацетона и выпавший продукт отфильтровывали, сушили на воздухе. Получено 1,2 г (93%) диморфолиновой соли Δ⁹⁽⁸⁾-гермофродиолдисульфата. Найдено (%): С 51,88; Н 7,71; N 4,46; S 10,28 C₂₇H₄₈O₁₀N₂S₂. Вычислено (%): С 51,90; Н 7,74; N 4,48; S 10,26

Таким образом, нами предложен новый способ получения соединений общей формулы (1) отличающийся от известных способов расширенным ассортиментом соединений общей формулы (1), высокими выходами соединений общей формулы (1) и простотой исполнения. В сравнении с общеизвестными методами получения соединений общей формулы (1) предложенный способ выгодно отличается тем, что дорогостоящие и трудно доступные промежуточные соединения общей формулы (2) и (3) легко получаются в одностадийном процессе непосредственно перед получением соединений общей формулы (1).

Изобретение относится к новому способу получения алкиламмонийных солей алкил(арил)серных кислот общей формулы (1),

заключающемуся в том, что взаимодействием диалкиламидов с алкилхлорсульфонатами получают комплексы диалкиламидов и триоксида серы, взаимодействием комплексов диалкиламидов и триоксида серы с третичными аминами получают комплексы третичных аминов и триоксида серы общей формулы (2), взаимодействием комплексов диалкиламидов и триоксида серы с первичными или вторичными аминами получают алкилсульфаминовые кислоты общей формулы (3). Взаимодействием соответствующих спиртов или фенолов с соединениями общей формулы (2) или же соединениями общей формулы (3) получают соединения общей формулы (1). Предлагаемый способ упрощает процесс получения соединений общей формулы (1), (2) и (3), а также расширяет ассортимент соединений общей формулы (1), за счет расширения ассортимента соединений общей формулы (2) и (3). 8 пр.

Способ получения алкиламмонийных солей алкил(арил) серных кислот общей формулы (1),

где R¹ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; полициклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15 и числом циклов от 2 до 15; полициклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15 и числом циклов от 2 до 15; арил; гетероцикл;

R² = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R³ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл;

R⁴ = алкил с числом атомов углерода от 1 до 25; алкил, замещенный функциональными группами, гетероатомами, гетероциклами и др. с числом атомов углерода от 1 до 25; циклоалкил с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; циклоалкил, замещенный функциональными группами, с числом атомов углерода в цикле от 3 до 15; арил; гетероцикл

или R³, R⁴ образуют гетероцикл вместе с атомом азота, к которому они присоединены;

взаимодействием диалкиламидов общей формулы (4) с алкилхлорсульфонатами общей формулы (5) получают комплексы диалкиламидов и триоксида серы общей формулы (6),

и с последующим взаимодействием соединений общей формулы (6) с третичными аминами получают соединения общей формулы (2), взаимодействием с первичными или вторичными аминами получают соединения общей формулы (3),

полученные соединения общей формулы (2) или (3) могут быть выделены в чистом виде или же могут быть использованы сразу же без выделения для получения соединений общей формулы (1) взаимодействием со спиртами или фенолами, при этом избыток амида общей формулы (6) служит растворителем для исходных соединений, соединения общей формулы (1) выделяют осаждением из реакционной смеси подходящим растворителем, смешивающимся с амидами общей формулы (4),