Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила,2,2,6,6-тетраметил-4-азидопиперидин-1-оксил как полупродукт в синтезе 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила и способ его получения Советский патент 1984 года по МПК C07D211/94 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,2,6,б-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила, который используется в технологии полимеров, а также в физико-химических и медико-биологических исследованиях; к новому соед нению, а именно к 2,2,6,6-тетраметил-4-аэидопиперидин-1-оксилу исполь.зуембму в качестве полупродукта в синтезе 2,2,6,б-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила и к способу его получения. Известен способ получения стабил ного радикала 2,2,6,б-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила из 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидина, включающий последовательное изб ральное ацилирование 4-аминогруппы уксусным ангидридом, окисление полученного продукта до стабильного радикала и удаление ацетильной груп пы щелочным гидролизом tlT. Недостатками известного способа получения 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила являпотся большая продолжительность процесса (до 14 сут) и невысокий выход целевого продукта (не превышающий 70-75% в расчете на исходный 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин). Цель изобретения - повышение выхода продукта и ийтенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила, заключающемуся в том, что 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-1-оксил подвергают воздействию метансульфохлорида в пиридине, полученный продукт обраб51тывают азидом щелочного металла в гексаметилфосфотриамиде, а затем пол.ченный 2,2,6,6-тeтpaмeтил-4-йЗДДP пипepидин-l-oкcил восстанавливают трифенилфосфином в пиридине. Предпочтительно молярные соотношения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-1-рксила и метансульфохлорида составляют (1:1,5)-(1:3),азид щелочного металла используют в 3-10-кратном избытке по отношению к превращаемому продукту, молярные соотношения 2,2,6,6-тетраметил,-4-азидопиперидин-1-оксила и трифенилфосфина составляют (1:1,5)-(1:2). ; .- Предлагаемой способ получения 2,5,6,6-тетраметил-4-аминопиперидина представлен на схеме

2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксил

дела приводит к значительному уменьшению скорости процесса. Более чем 3-кратный . избыток метансульфохлорида вызывает частичное осмоление реакционной смеси, затрудняющее последующее выделение продукта П.

При получении продукта III используют 3-10-кратный молярньй. избыток азида щелочного металла.При меньшем избытке азида не происходит полного замещения метансульфонильной группы.

Больший избыток азида использовать нецелесообразно в связи с его .ограниченной растворимостью в гексаметилфосфотриг1миде

При получении целевого продукта используют 1,5-2 кратный молярный избыток трифенилфосфина по отношению к продукту III.При мень1шем избытке трифенилфосфина не происходит полного восстановления про дукта Ills 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксил. При большем избытке трифенилфосфина заметно затрудняется очистка целевого .продукта от образующегося трифенилфосфиноксида. Реакция восстановления алифатических азидов под действием трифенилфосфина известна 31. Однако в предлагаемом слособе,в отличие от известного, впервые используется трифенилфосфин для восстановления нитроксильных радикалов с сохранением свободной валент ности .. Целью изобретения является также получение нового промежуточного продукта для синтеза 2,2,6,6-тетра метил-4-аминопиперидин-1-оксила, позволяющего получать последний с высокими выходами, и разработка спо соба его получения. . Предложен 2,2,6,6-тетраметил-4-азидопиперидин-1-оксил, формулы I НзС 7. как полупродукт в синтезе 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила, и способ efo получения. Предлагаемое соединение и способ его получения новые. (Способ получения этого полупродукта является; частью способа получения 2,2,6,6-тётраметил-4-аминопиперидин-1-оксила и заключается в том, что 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-1-оксил подвергают воздействию метансульфохлорида в пи ридине и полученный продукт обрабатывают аз-идом щелочного металла в гексаметилфосфотриамиде. Предпочтительно молярные соотношения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипи11е ридин-1-оксила и метансульфохлорида составляют (1:1,5)-(1:3), а азид ще лочного металла используют в 3-10KpaiTHOM избытке по отношению к превраща1емому продукту. Выход 2,2,6,6-тетрамет 1п-4-амино пиперидин-1-оксила, полученного из 2,2,6,6-тетраметил-4-азйдопиперидин -1-оксила составляет 90-95%. Пример (стадия А), Полу,чбние 2,2,6,6-тeтpaмeтил-4-мeтaнcyл фoнилпипepидин-l-oкcилa (продук-та II). К раствору 8,65 г (50 ммол) 2,2 в,6-тетраметил-4-оксипипериди1 -1-оксила (продукта I) в 35 мл абсолютного пиридина добавляют по капля при перемешивании и охлаждении до 4,0 МП (76 ммол) метансульфохло рида, смесь перемешивают 4ч при 20°С, затем добавляют в нее 100 г льда и 100 мл насыщенного раствора NaHCOj, экстрагируют хлороформом (4х100 мл), экстракт промывают 5%-ным НС1( 2x150 мл), 5%-ным раствором ИаНСО, ( 2x150 мл) водой (2x50 мл), затем сушат над MaiSQ, упаривают . досуха и остаток кристаллизуютиз 50%-ного водного этанола. После отт деления кристаллов маточник концентрируют и остаток кристаллизуют из JTOf же смеси. Полученные ярко-красные кристаллы промывают ледяной 1ВОДОЙ, сушат в вакууме над . Выход 12,5 г (количественный). Т.пл. . ИК-спектр (V см , прессовки с КВг) - 1350 ( SOi). Найдено,%: С 47,89; Н 8,07/ N 5-, 4,2. С« HZO NSO. Вычислено,%: С 48,00; Н в,00; N 5,6. ЭПР-спектр (этанол). Концентрация неспаренного электрона (6,OtO,l)10 спин/мол. Стадия Б. Получение 2,2,6,6-тетраметил-4-азидопиперидин-1-оксила (продукта III). К раствору 10,0 г (40 ммол) полученного продукта II в 30 мп гексёшетилфосфотриамида добавляют 12 г (240 ммол) LiN3.,CMecb нагревают 1,5ч при ,охлаждгиот,д6-, бавляют;100 мл воды,экстрагируют эфиром (3x100 мл), эфирный экстракт промывают водой (Зх.2б мл) , сушат над CaCCf и упаривают. Полученные красные кристаллы перекристаллизовывают из гексана при . Выход 7,75 г (98%). Т.пл. 69-70 С. ИК-спектр ( iJ см -, прессовки с КВг) - 2105 ( 1 Nj). Найдено,%: С 54,69; Н 8,60; N 28,14. С,Нд, N,,0. Вычислено,%: С 54,82; Н 8,52; N 28,32. ЭПР-спектр (этанол). Концентрация иеспаренного электрона (6,0; 0,1)10 спин/МОП. Стадия В. Получение 2,2,6,6,-тетраметил-4-аминопиперидин-1-оксила. К раствору 0,9 г (5 ммол) полученного продукта III в 20 мл пиридина прибавляют порциями при пере 1ешивании в течение 3 ч 2,01 г (7,5 ммол) трифенилфосфина до прекращения выделения газа, затем добавляют 10 мл концентрированного ШцОН. и перемешивают при комнатной температуре в течение 14 ч. Осёщок отфильтровывают, промывают водным пиридином, упаривают, растворяют в 10%-ной водной , проьшвают гексаном ( мл), нейтрализуют избытком ), и

1. Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-аминрпиперидин-1-оксила, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения выхода продукта и интенсификации процесса, ;2,2,6,6-тетраметил-4-оксипипериДин-i-OKcmi подвергают воздействию метансульфохлорида в пиридине ,полу ченный продукт обрабатывают азидом щелочного метгшла в гексаметилфосфотриамиде, а затем полученный 2 2,6,6-тет𠹫етил-4-азидопиперидин-1-ьксил восстанавливают трифенилфосфином в пиридине. 2. Способ по- п. 1, о т ли чающий с ,я тем, что, моляршле сЬот-. ношения- 2,2,6 ,6-тeтpaмeтнл-4-oкcипипepидин-l-oкcилa и метансульфохлорида составляют