Способ получения амидов ряда 1,4,7,7-тетраметилбицикло[2.2.11]гептана Советский патент 1991 года по МПК C07C231/00 

1

(21)4483928/04

(22)19.09.88

(46) 28.02.91. Бюл. № 8

(71)Институт физико-органической химии АН БССР

(72)Л.А.Попона, Н.Г.Козлов, В,А.Книжников и С.С.Ковальская

(53) 547.298.1.07 (088.8)

(56)Патент Швейцарии 1° 547254, кл. С 07 С 87/40, опублик. 1974.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ РЯДА 1,4,7, 7-ТЕТРАМЕТИЛБИЦИКЛО 2.2.1 ГЕПТАНА

(57)Изобретение относится к амидам карбоковых кислот,в частности к получению амидов ряда 1,4,7,7-тетрамет,поицнкло Ј2.2.Л гептана, которые обладают биологической активностью. Цель - повышение выхода и расширение ассортимента целевых продуктов. Получение ведут реакцией камфары с метиллитием в инертной атмосфере в среде диэтилово- го эфира при их молярном соотношении 1:1:20 с поспедуюцим взаимодействием полученного продукта с ацето- или бензонитрилом при их молярном соотношении 1:(3-7,5) в присутствии конц. при 5-20 С. Выход продукта повышается на 17%. 1 табл.

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения амидов ряда 1,4,7,7-тетраметилЬицикло 2.2. гептана, которые обладают биологичес кой активностью.

Целью изобретения является повышение выхода и расширение ассортимента целевых продуктов.

Пример 1. 1,2,7,7-Тетраме- тилбицикло 2.2.1JrenTaH-2-экзо-ол.

К раствору 15, 2 г (0,1 моль) камфары в 200 мл абсолютного диэтилово- го эфира прибавляют по каплям, в токе аргона 120 мл 1 н. раствора метилли- тия в абсолютном диэтиловом эфире. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 4 ч и обрабатывают водой. ЭЛирный раствор сушат прокаленным хлористым кальцием. После отгонки растворителя и перекристаллизации из гексана получают 8,7 г (527.) 1,2, 7, 7-тетраметил- бицикло 2.2.1Jгептан-2-экзо-ола, т.пл. 163-170°С.

ИК-спектр, 3450 с,, (о-Н) г 2960 с., 2930 с.,2880 ср.,1455 ср, 1390 ср., 1370 ср., 1100 ел.

Масс-спектр, m/z: 168 Гм+1, 153 150, ,135, 121, ЮГ (100Z), 95, 81,69.

ПМР-спектр (ff, CDC13, м.д,): 0,93 с (ЗН, С -СНз-син;; 0,97 с. (ЗН, C -CHj-анти); 1,10 с. (ЗН, С СН3); 1,25 с (ЗН, С -СН,-эндо).

Спектр ЯМР с (0, CDCb, м.д Ь С 48,9с.; с 79,3 с; С 47,2 т ; С4 45,3 д.; С; 26,8 т., С6 3J.2 т

,7С г СI .; С 21,3 к., С( к.

1,4, 7j 7-Тетраме тилбицикло 2. 2. { - гепт-2-ил-экзо-ацетамид.

К раствору 5,6 г (0,033 моль) 1 2j 7 7-тетраметилбицикло 2.2. П- гептан-2-экзо-ола и 4,1 г (0,1 моль)

СО

СП 00

316

ацетонитрила прибавляют по каплям при интенсивном перемешивании и охлаждении +5°С 5 мл концентрированной серной кислоты. Перемешивание продолжают 2 ч, а затем нейтрализуют реакционную смесь добавлением водного раствора аммиака. Экстрагируют циэтиловым эфиром, сушат хлористым кальцием и после отгонки растворителя получают 6,5 г (93,4% в пересчете на исходный спирт и 48,6% в пересчете на исходную камфару) 1,4,7,7- -тетраметилбицикло 2. 2.1J гелт-2-ил- -экзо-ацетамида; т.пл. 162 С (этанол) ИК-спектр, см-1 : 3320 слс, 3070 ел (N-H); 2980 ср., 2950 с., 2880 с, Г 1640 (); 1540 с. (N-11); 1450 ср., 1390 СР., 1360 ср., 1290 ср., 695 ел.

Масс-спектр, т/г: 209 (М), 194, 166, 150, 1355 123, 109 (100%), 107, 95, 84.

Спектр IMP ( f) , CDC13, м.д.): О 08 с. (ЗН, с -СНз); 0,76 с. (ЗН, С7-СН3-син), 0,86 с. (ЗН, С4-СН3), 0489 с. (ЗН, С7-СН3-анти); 1,20- 1Э30 м. (ЗН), 1,40 тт. (1Н), 1,49 кд (1Н), 1,88 дд (1Н, J 12,7, 9,28 Гц), 1,95 с. (ЗН, СОСН,), 3,89 дт. (1Н, С2-Н-эндо, J 9,28, 8,79, 4,88 Гц), 5,35 д. (1Н, N-H, J 9,28 Гц).

Спектр ЯМР (3С (Ј, CDC13, м.д.): С 47,65 с., С2 57,3 д., С3 45,5 т., С 48,6 с., С5 35,45 т., С6 36,5 т., С7 52,1 с., С8 12,9 к., С 16,4 к., С(° 18,25 к., СМ 18,65 к.

Пример 2. Отличается от примера 1 тем, что серную кислоту к исходному спирту и ацетонитрилу прибавляют при 0°С. Выход 1,4,7,7-тетра- метилбицикло 2.2.1 гепт-2-ил-экзо- -ацетамида в этом случае составляет 5,2 г (74,7% в расчете на исходный спирт и 38,9% в расчете на исходную камфару).

Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что серную кислоту к 1,2,7,7-тетраметилбицикло 2.2.1J геп- тан-2-экзо-олу и ацетонитрилу прибавляют при 20°С. Выход 1,4,7,7-тетраметилбицикло 2.2. Г гепт-2-ил-экзо- -ацетамида в этом случае составляет 5,4 г (77,6% в пересчете на исходный спирт и 40,3% в пересчете на исходную камфару).

Пример 4. Отличается от примера 1 тем, что в реакцию вводят 5,6 г (0,03 моль) 1,2,7,7-тетраметилбицикло 2 „ 2.1 гептан-2-экзо-ола,

,

058d

4,1 г (0,1 моль) ацетсичтрила и 5 мл концентрированной серной кислоты и процесс ведут при 10°С« Выход 1,4,7,- 7-тетраметилбицикло 2.2, fJrenT-2-ил- экзо-ацетамида в этом случае составляет 6,2 г (81,9% в пересчете на исходный спирт и 4653% в пересчета на исходную камфару),

Q Пример 5. Отличается oi гримера 1 тем, что в реакцию вводят 5,6 г (0,033 моль) 1,2,7,7-тетраметилбицикло 2. 2.1Jгептан-2-экзо-ола 10,3 г (0,25 моль) ацетонитрила и

r 5 мл концентрированной серной кислоты. Выход целевого продукта в этом случае составляет 6,3 г (90,5% в пересчете на исходный спирт и 47,0% в пересчете на исходную камфару)„

Q Пример 6. Отличается от примера 1 тем, что в реакцию вводят 5,6 г (0,033 моль) 1,2,7,7-тстраме- тилбицикло 2.2.Л гептан-2-экзо-ола, 4,I г (Os1 моль) ацетонитрила, 5 мл

5 концентрированной серной кислоты, а процесс вели при 25°С. Выход 1,4,7,7-тетраметилбицикло 2,2. 1J гепт- 2-ил-экзо-ацетамида составил 5,2 г (74,5% в расчете на спирт и 3897% в расчете на исходную камфару).

Пример 7. Отличается от примера 1 тем, что в реакцию вводят 5,6 г; (0,033 моль) 1,2,7,7-тетраметилбицикло 2. 2, гептан-2-экзо-ола, 10,2 г (0,1 моль) бензопитрила и, 5 мл концентрированной серной кислоты, а процесс ведут при 5°С„ Получают 3,7 г (41% в.пересчете на спирт и 21,3% в пересчете на исходную кам- фару) 1,4,7,7-тетраметилбицикло- 2.2,1Jгепт-2-ил-экзо-бензамида, т.пл. 92°С (гексан).

ИК-спектр, : 3360 с. (N-H); 3050 ел. (С-Н, аром.); 2950 с,, 2870 ср., 1645 с. (); 1580 ср., (С-Н аром.); 1530 с. (N-H); 1470 ср., 1380 ср., 1370 ср., 1310 сл„, 1270ср. 710 ел., 690 ср. (С-Н аром.).

Масс-спектр (ra/z): 259 M4J| 245, 194, 166, 150, 135, 123 (100%),

0

0

110, 95, 84, 77.

Спектр ПИР (if, CDC13 , м.д.): 0,72 с (ЗН, с -СНэ); 0,86 с. (ЗН, С4-СН3), 0,91 с. (ЗН, С7-СН3-син), 0,93 с. (ЗН, С7-СН3-анти), 1,20- 1,35м. (ЗН), 1,45.м. (1Н), 1,57 дт. (1Н), 1,97 дд. (1Н, J -12,69, 9,28Гц), 4,09 дт. (1Н, С2-Н-эндо, J 9,28,

8,79, 4,88 Гц), 6,05 д. (1Н, N-H, J 9,28 Гц), 7,44 м. (5Н, CsHff).

Спектр ЯМР 3С (S, CDC13 , м.д.): С1 47,0 с., С2 56,8 д., С3 45,6 т.,

С4 48,0 с., С5 34,4 т., С 35,6 т., С7 51,0 с., С8 12,8 к., С9 15,9 к., С10 18,1 к., С1( 18,2 к.

Пример 8. Отличается от при мера 1 тем, что в реакцию вводят 5,6 (0,033 моль) 1,2,7,7-тетраметилби- циклоЈ2.2. Г гептан-2-экзо-ола, 10,2 г (0,1 моль) бензонитрила, 5 мл концентрированной серной кислоты, а реакцию проводят при 10°С. Получают 3,5 г 1,4,7,7-тетраметилбицикло- { 2. 2 „ IJrerrT-2-ил-экзо-бензамида (38,8% в расчете на спирт и 20,2% в расчете на исходную камфару).

В таблице приведены данные примеров в сравнении с прототипом.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения 1,4,7,7-тет- раметилбчцикло .2. 1 |гепт-2-илгцет- амида по сравнению с известным методом обладает рядом преимуществ: повышается въкод целевого продукта на 17%, по предлагаемому способу в 10 раз снижается количество ацето- нитрила, по предлагаемому способу процесс идет при незначительном охлаждении, а в существующем - при ки- пенки реакционной смеси, использование в качестве исходного вещества легкодоступной камфары упрощает предлагаемый способ, в то время как по известному способу в качестве исходного используется малодоступное вещество метилкамфен; по предлагаемому

э 1 I 36

способу целевой продукт не требует дополнительной очистки, и после первой кристаллизации liMeeT качество и чистоту гораздо выше, чем в существующем.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить 1,4,7,7-тет- раметилбицикло 2.2. Пгепт-2-ил-экзо- Q -ацетамид с использованием доступного неходкого - камфары, с меньшими энергозатратами и с более высоким выходом по сравнению с известным способом. Предлагаемый способ расширяет 5 возможности получения структурных аналогов.

Формула изобретения

20 Способ получения амидов ряда

1,4,7,7-тетраметилбицикло 2,2.1Jгептана с использованием соединешш тер- пенового ряда и соответствующего нитрила в присутствии концентрированной

25 серной кислоты, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с -целью повышения выхода и расширения ассортимента целевых продуктов, в качестве соединения терпенового ряда используют камJQ фару, которую в инертной атмосфере подвергают взаимодействию с метилли- тием в среде диэтилового эфира при их молярном соотношении, равном 1:1:20, с последующим взаимодействием полученного 1,2,7,7-тетраметилбицикло- р.2.2Jгептан-2-экзо-ола с ацето- или бензонитрилом при их молярном соотношении 1:3-7,5 в присутствии .

40

концентрированной серной кислоты при 5-20°С„