Способ получения 4Н-5,6-дигидро-1,3-оксазинов Советский патент 1992 года по МПК C07D265/08 

у

Ё

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению ,4Н-5.6-дигидро-1.3-оксазинов ф-лы (CH3)N CR3R4. где Rt, R2 и Кз - Н или метил и R4 - метил или фенил,которые используются в органическом синтезе. Цель - упрощение процесса и расширение ассортимента целевых продуктов. Получение ведут реакцией 1,3-диоксана ф-лы RiR2C-0-CH(Rs}-0-CR3R4.rfle Ri, RZ, R3 и R4 указаны выше и RS - Н или Cz-Сз-алкил с ацетонитрилом в смеси конц. HzSO с гекса- ном в объемном соотношении 1:1 при охлаждении.

Изобретение относится к способам получения 4Н-5,6-дигидро-1,3-оксэзинов, которые являются полупродуктами в органическом синтезе.

Известны способы получения 4Н-5.6- дигидро-1,3-оксазинов взаимодействием 1,3-диолов или оксетанов с нитрилами в концентрированной серной кислоте, преимущественно при охлаждении.

Недостатками этих способов являются труднодоступность исходных 1,3-диолов и оксетанов и недостаточно высокий выход, а также небольшой ассортимент целевых продуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения 4Н-5,6-дигидро-1,3-оксазинов, заключающийся в том, что 2-ен-1-ол подвергают взаимодействию с нитрилом, в частности ацетонитрилом, в среде концентрированной серной кислоты при температуре от -30 до +40°С.

Недостатком этого способа является труднодоступность исходных 2-ен-1-олов. один из способов получения которых основан на реакции разложения 1,3-диоксанов, что усложняет в целом процесс получения 4Н-5.б-дигидро-1,3-оксазинов, а также ограниченный ассортимент целевых продуктов.

Целью изобретения является упрощение процесса получения 4Н-5,б-дигидро- 1,3-оксаэинов и расширение их ассортимента.

Эта цель достигается способом получения 4Н-5,6-дигидро-1.3-оксазинов формулы

RK

где Ri-R3 водород или метил и R - метил или фенил, основанным на взаимодействии кислородсодержащего соединения с ацето- нитрилом в концентрированной серной кис- лоте. в котором в качестве кислородсодержащего соединения берут 1,3-диоксан формулы

Ut R У-о

Ьо

R3R

где RrR4 имеет указанные значения и RS - водород или С2-Сз алкил, и процесс ведут в смеси концентрированной серной кислоты с гексаном в объемном соотношении 1:1.

Способ осуществляют следующим образом.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и термометром, помещают смесь равных объемов конц. серной кислоты (уд. вес 1,84) и гексана, охлаждают до 0°С, медленно прикапывэют аиетонитрил (1,4 молярный избыток по отношению к 1,3-диоксану), а затем соответствующий 1,3-диоксан. Смесь перемешивают при 0°С еще 2 ч. выливают на мелко раздробленный лед, промывают хлороформом и при эффективном охлаждении подщелачивают твердой щелочью до рН 9-10. Образовавшийся мэслообразный продукт отделяют, а водный экстрагируют эфиром и хлороформом, объединенные органические слои сушат безводным сульфатом магния, растворители отгоняют при атмосферном давлении, а остаток фракционируют в вакууме.

Пример 1. 2-Метил-4-фенил-5,6-ди- гидро-1,3-оксазин.

В трехгорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную мешалкой, капельной воронкой и термометром, помещают 100 мл конц. серной кислоты и 100 мл гексана. Смесь охлаждают до 0°С и медленно прикапквают 29 г (0,7 моль) ацетонитрила, затем 82 г (0,5 моль) 4-фенил-1,3-диоксана. Реакционную смесь перемешивают при данной температуре еще 2 ч, а затем выливают на 500 г мелкоизмельченного льда. Водный раствор промывают хлороформом (3x50 мл), охлаждают до 0°С (необходимо эффективное охлаждение) и подщелачивают твердой щелочью (NaOH либо КОН) до рН 9-10. Образовавшийся маслообразный слой отделяют, а водный экстрагируют эфиром (3x100 мл) и хлороформом(3x50 мл). Объединенные Органические слои сушат безводным сульфатом магния, растворители отгоняют, а остаток фракционируют в вакууме. Выход

продукта 40,3 г (46%). Т.кип. 120-121°С/5 мм рт.ст. Т.пл. 85°С. ИК: 1680 (), 1240 см 1().

Пример 2. Условия аналогичные. Из 0.5

моль (79 г) 2-изопропил-4,4-диметил-1,3-диок- сана и 0,7 моль (29 г) ацетонитрила полумают 27 г(42%)2,4,4-триметил-5,5-дигидро-1,3-окса- зина. Т.кип. 78-80°С/35 мм рт.ст. ИК: 1685 (C-N), 1245см 1(),

П р и м е р 3. Условия те же. Из 0,3 моль (55 г) 2-этил-4,4,6,6-тетраметил-1,3-диокса- на и 0,5 моль (20 г) эцетонитрила получают 18 г (35%) 2,4,4,6,6-пентаметил-5.6-дигидро- 1,3-оксазина. Т.кип. 71-74°С/15 мм рт.ст.

И К: 1685 (C-N), 1250 ().

Пример 4. Условия аналогичные. Из 0.5 моль (85 г) 2-иэопропил-4,4,6-триметил- 1,3-диоксана и 0,7 моль (29 г) ацетонитрила получают 98 г (70%) 2,4,4.6-тетраметил-5,6дигидро-1,3-оксазина. Т.кип. 49-50°С/18 мм рт.ст.

Пример 5. Условия аналогичные за исключением использования гексана. Взято для синтеза 0,25 моль(43 г)2-изопропил-4,4,6триметил-1,3-диоксана и 0,35 моль (15 г) аце- тонитрила. Образование продуктов сопровождается сильным осмолением. Выделяют 1,5 г (vi %) 2.4,4,6-тетраметил-5,6-дигид- ро-1,3-оксазина.

Таким образом, способ получения 5,6- дигидро-1,3-оксазина обладает следующими преимуществами: используют легкодоступные исходные реагенты (1.3-ди- оксаны) за счет возможности использования различных 1,3-диоксанов расширяется ассортимент получаемых целевых продуктов, при этом целевые продукты получают с большим выходом.

Формула изобретения

Способ получения 4Н-5,6-дигидро-1,3- оксазинов общей формулы

R, 2

VO

Осн

AN R3 &Ч

50

где Ri-R3 - водород или метил;

RA - метил или фенил,

взаимодействием кислородсодержащего соединения с ацетонитрилом в концентри- 5 рованной серной кислоте при охлаждении, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и расширения ассортимента целевых продуктов, в качестве кислородсодержащего соединения берут 1,3-диоксан общей формулы

R2где Ri-R4 имеет указанные значения;

чУ.0RS - водород или алкил С2-Сз

Г V-Rcи процесс ведут в смеси концентрированV-0ной серной кислоты с гексаном в объемном

Rn5 соотношении 1:1. 3 Нц