2-(2-Амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусные кислоты, проявляющие флуоресцентные свойства, и способ их получения Российский патент 2019 года по МПК C07C227/02 C07C229/40 C07C229/46 C09K11/06 

Описание патента на изобретение RU2690011C1

2-(2-Амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусные кислоты, проявляющие флуоресцентные свойства и способ их получения

Группа изобретений относится к области органической химии, а именно к новым индивидуальным соединениям класса аминоциклогексенонов, которые проявляют флуоресцентные свойства и могут быть использованы в качестве исходных продуктов для синтеза новых гетероциклических систем, а также в качестве веществ для маркировки образцов и добавок для светоотражающих красок.

Известны различные решения защиты денежных документов, акций, чеков, кредитных карточек, удостоверений личности, паспортов с использованием специальных красок, в частности красок с изменяющимся эффектом, позволяющих, например, переходить от голубого к зеленому цвету в зависимости от наклона документа, или же красок, которые начинают светиться только при определенном облучении, например, под действием ультрафиолетового излучения (патент США №4175776, МПК В42D15/00, приоритет 27.11.78 г.). Однако ассортимент этих красок в настоящее время невелик.

Известно использование специальной краски, содержащей отражающую субстанцию и в случае необходимости алюминиевый порошок (патент США №4066280, МПК В42D 15/00, приоритет 03.01.78 г.). Недостатком применения этой краски является трудоемкость нанесения на документ, что приводит к ограничению зон ее использования относительно общей площади документа.

Из открытых источников известен способ синтеза близких по структуре к заявляемым соединениям алкиловых эфиров 2-(2,6-диоксоциклогекс-1-ил)-2-оксоуксусных кислот взаимодействием циклогексан-1,3-дионов с диалкилоксалатами (Ghelani, Satish M. et al. Design, synthesis, characterization, and antimicrobial screening of novel indazole bearing oxadiazole derivatives. Journal of Heterocyclic Chemistry, 54(1), 65-70; 2017) по следующей схеме:

Однако данный способ, принятый за прототип, не позволяет получать заявляемые соединения, содержащие замещённую аминогруппу, обладающие флуоресцентными свойствами.

Задачей изобретения является разработка простого, одностадийного способа получения не описанных в литературе 2-(2-амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусных кислот, проявляющих флуоресцентные свойства, а также расширение арсенала средств, используемых в качестве меток для защиты документов от копирования и добавок в светоотражающие краски.

Поставленная задача осуществляется путем кипячения (60-62 град) 3-(алкиламино)- или 3-(ариламино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онов с 5-фенил-4-(3-фенилхиноксалин-2-ил)фуран-2,3-дионами в инертном растворителе по схеме:

где (I, II): R=CH2C6H5 (а), R=C6H4CH3-4 (б);

Процесс ведут при кипячении при температуре 60-62°С, в качестве инертного растворителя используют хлороформ.

Проведение реакции при температуре ниже 60°С снижает выход целевых продуктов до нуля вследствие того, что реакция не идет – из реакционной массы выделяются непрореагировавшие исходные вещества; повышение температуры проведения реакции (выше 62°С) вызывает уменьшение выхода целевых продуктов вследствие осмоления.

Соединения (IIа,б) в твердом состоянии обладают устойчивой флуоресценцией (излучение в области желтого света при λ=580-595 нм) при облучении УФ-лампой λ=254 нм. Флуоресценция сохраняется при хранении образцов в обычных условиях в течение длительного времени.

Из патентной и технической литературы не были выявлены способы получения 2-(2-амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусных кислот, имеющих сходные признаки с заявляемым способом, а именно, не использовались исходные продукты, растворители, в которых проходит реакция, и интервал температур, на основании чего можно сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Пример 1. Синтез 2-(2-(Бензиламино)-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусной кислоты (IIа).

Раствор 0.485 г (0.002 моль) соединения (Iа) и 0.800 г (0.0021 моль) 5-фенил-4-(3-фенилхиноксалин-2-ил)фуран-2,3-диона в 20 мл сухого хлороформа кипятили до обесцвечивания (1-20 минут) при 60-62°С, охлаждали, растворитель упаривали досуха, остаток промывали четыреххлористым углеродом, затирали этанолом. Выход 66%, т.пл. 142-144 °С (из этанола). Найдено, %: С 67.66, Н 6.47, N 4.54, О 21.29. Соединение (IIa) C17H19NO4. Вычислено, %: С 67.76, Н 6.36, N 4.65, О 21.24.

Пример 2. Синтез 2-(2-(4-Толиламино)-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусной кислоты (IIб).

Раствор 0.485 г (0.002 моль) соединения (Iб) и 0.800 г (0.0021 моль) 5-фенил-4-(3-фенилхиноксалин-2-ил)фуран-2,3-диона в 20 мл сухого хлороформа выдерживали 10 минут при 60-62°С, охлаждали, растворитель упаривали досуха, остаток промывали четыреххлористым углеродом, затирали этанолом. Выход 68%, т.пл. 159-161 °С. Найдено, %: С 67.86, Н 6.57, N 4.57, О 21.33. Соединение (IIб) C17H19NO4. Вычислено, %: С 67.76, Н 6.36, N 4.65, О 21.24.

Соединения (IIа, б) – бесцветные кристаллические вещества, легкорастворимые в ДМСО, ДМФА, труднорастворимые в воде, нерастворимые в алканах, не дающие положительной пробы на наличие енольного гидроксила со спиртовым раствором хлорида железа (III). Устойчивы при хранении в обычных условиях.

В спектре ИК соединения (IIа), снятых в виде пасты в вазелиновом масле, имеются полосы валентных колебаний групп NH и ОН в виде широкой полосы в области 3174 см-1, кетонных и карбоксильной карбонильных групп при 1738, 1732 см-1, 1626 см-1.

В спектре ИК соединения (IIб), снятых в виде пасты в вазелиновом масле, имеются полосы валентных колебаний групп NH и ОН в виде широкой полосы в области 3142 см-1, кетонных и карбоксильной карбонильных групп при 1734, 1693, 1653 см-1.

В спектре ПМР соединения (IIа), снятых в растворе в ДМСО-d6, присутствует синглет шести протонов двух метильных групп в положении 4 при 0.97 м.д., синглет двух протонов группы СН2 в положении 3 при 2.18 м.д., синглет двух протонов группы СН2 в положении 5 при 2.70 м.д., дублет двух протонов группы СН2 бензильного радикала при 4.76 м.д., группа сигналов пяти ароматических протонов фенильного радикала в области 7.14-7.43 м.д., триплет протона группы NH при 11.78 м.д. Сигнал протона карбоксильной группы сильно уширен вследствие взаимодействия с водой в растворителе и в спектре ПМР не наблюдается.

В спектре ПМР соединения (IIб), снятых в растворе в ДМСО-d6, присутствует синглет шести протонов двух метильных групп в положении 4 при 0.95 м.д., синглет двух протонов группы СН2 в положении 3 при 2.25 м.д., синглет трех протонов метильной группы п-толильной группы, синглет двух протонов группы СН2 в положении 5 при 2.63 м.д., квадруплет четырех ароматических протонов п-толильной группы в области 7.29-7.33 м.д., синглет протона группы NH при 12.90 м.д. Сигнал протона карбоксильной группы сильно уширен вследствие взаимодействия с водой в растворителе и в спектре ПМР не наблюдается.

Предлагаемый способ прост в осуществлении и позволяет получить неописанные в литературе 2-(2-амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусные кислоты с высокими выходами.

Флуоресцентная активность предлагаемых соединений позволяет использовать их в индивидуальном виде и в составах для нанесения флуоресцирующих меток, невидимых при обычном освещении, на денежных купюрах или документах, требующих защиты от кодирования.

Полученные соединения могут использоваться для изготовления флуоресцентных красок, свечение которых вызывается УФ и коротковолновым видимым излучением.

Похожие патенты RU2690011C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 6-АРИЛ-2-(2-ГИДРОКСИФЕНИЛ)-7,15-ДИОКСА-2-АЗАТЕТРАЦИКЛО[6.5.2.0.0]ПЕНТАДЕЦ-5-ЕН-3,4,14-ТРИОНОВ 2014
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Степанова Екатерина Евгеньевна
  • Махмудов Рамиз Рагибович
RU2569899C1
(Z)-1'-R-6',6'-ДИМЕТИЛ-3-(ФЕНИЛ(АРИЛАМИНО)МЕТИЛЕН)-6',7'-ДИГИДРО-3Н-СПИРО[ФУРАН-2,3'-ИНДОЛ]-2',4,4',5(1'H,5'H)ТЕТРАОНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Силайчев Павел Сергеевич
  • Алиев Зайнутдин Гасанович
RU2365592C1
3-АРОИЛ-2-ГИДРОКСИ-2-(2-ОКСОЦИКЛОАЛКИЛ)ПИРРОЛО[2,1-С][1,4]БЕНЗОКСАЗИН-1,4(2Н)-ДИОНЫ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ АНАЛЬГЕТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ, И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2014
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Степанова Екатерина Евгеньевна
  • Махмудов Рамиз Рагибович
RU2564440C1
(2Z,5Z)-1-АРИЛ-3-ГИДРОКСИ-5-(3,3-ДИМЕТИЛ-3,4-ДИГИДРОИЗОХИНОЛИН-1(2Н)-ИЛИДЕН)-ПЕНТ-2-ЕН-1,4-ДИОНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Халтурина Валерия Владиславовна
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Шкляев Юрий Владимирович
RU2374232C1
(1Z,3Z)-4-АРИЛ-4-ГИДРОКСИ-1-(3,3-ДИАЛКИЛ-3,4-ДИГИДРОИЗОХИНОЛИН-1(2Н)-ИЛИДЕН)-БУТ-3-ЕН-4-ОНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2009
  • Коновалова Валерия Владиславовна
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Шкляев Юрий Владимирович
RU2417221C1
(3Z)-4-АРИЛ-ГИДРОКСИ-1-(1,3,3-ТРИМЕТИЛИНДОЛИН-2-ИЛИДЕН)БУТ-3-ЕН-2-ОНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2009
  • Коновалова Валерия Владиславовна
  • Масливец Андрей Николаевич
RU2417219C1
Способ получения 2-арил-8-фенил-3,4,9,14-тетрагидробензо[b]пиразино[1',2':1,2]пирроло[2,3-е][1,4]диазепин-1,6,7(2Н)-трионов 2016
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Червяков Артем Валентинович
RU2631857C2
(1Z,3Z)-4-АРИЛ-4-ГИДРОКСИ-1-(3,3-ДИАЛКИЛ-3,4-ДИГИДРОИЗОХИНОЛИН-1(2H)-ИЛИДЕН)-БУТ-3-ЕН-4-ОНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Халтурина Валерия Владиславовна
  • Шкляев Юрий Владимирович
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Махмудов Рамиз Рагипович
RU2374231C1
Способ получения 2-амино-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нона-2,8-диен-4,7-дионов 2019
  • Масливец Андрей Николаевич
  • Кобелев Александр Иванович
  • Степанова Екатерина Евгеньевна
  • Баландина Светлана Юрьевна
RU2707195C1
3-(4-Хлорбензоил)-2-гидрокси-3a-(2-гидрокси-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)пирроло[1,2-a]хиноксалин-1,4(3aH,5H)-дион, обладающий противомикробной активностью и способ его получения 2022
  • Машевская Ирина Владимировна
  • Топанов Павел Андреевич
  • Баландина Светлана Юрьевна
RU2783264C1

Реферат патента 2019 года 2-(2-Амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусные кислоты, проявляющие флуоресцентные свойства, и способ их получения

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новым 2-(2-амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусным кислотам указанной общей формулы, где R = CH2C6H5, C6H4CH3-4, которые обладают флуоресцентными свойствами и могут найти применение в качестве веществ для маркировки образцов и добавок для светоотражающих красок. Изобретение относится также к способу их получения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Формула изобретения RU 2 690 011 C1

1. 2-(2-Амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусные кислоты общей формулы

,

где R = CH2C6H5 (а), C6H4CH3-4 (б), проявляющие флуоресцентные свойства.

2. Способ получения 2-(2-амино-4,4-диметил-6-оксоциклогекс-1-ен-1-ил)-2-оксоуксусных кислот по п. 1, отличающийся тем, что 3-(бензиламино)- или 3-(4-толиламино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-оны подвергают кипячению с 5-фенил-4-(3-фенилхиноксалин-2-ил)фуран-2,3-дионами в инертном растворителе с последующим выделением целевых продуктов.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве инертного растворителя используют хлороформ.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2690011C1

S
M
GHELANI et al., Design, synthesis, characterization, and antimicrobial screening of novel indazole bearing oxadiazole derivatives, J
HETEROCYCL
CHEM., 2017, 54(1), pp
Разборное приспособление для накатки на рельсы сошедших с них колес подвижного состава 1920
  • Манаров М.М.
SU65A1
0
SU192816A1

RU 2 690 011 C1

Авторы

Третьяков Никита Алексеевич

Масливец Андрей Николаевич

Шеин Анатолий Борисович

Галеев Андрей Русланович

Даты

2019-05-30Публикация

2018-08-07Подача