СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИАЗАБИЦИКЛО Советский патент 1970 года по МПК C07D487/04 

Изобретение относится к получению нового класса органических соединений 1,3-диазабицикло(1,1,0)бутанов, которые могут найти применение в качестве физиологически активных веществ.

Предлагается способ получения 1,3-диазабицикло(1,1,0)бутанов общей формулы

О N

сн /

N Н

где R - алкил.

Способ заключается в том, что формальдегид обрабатывают первичным амином, взятым в избытке, и гидроксиламин-о-сульфоновой кислотой в водном растворе При рН 8-7,5. Для связывания серной кислоты, образующейся в процессе реакции, первичный алифатический амин целесообразно брать в трехкратном избытке по отношению к остальным реагентам.

Весь необходимый амин вводят в реакцию сразу. Выходы 1-алкил-1,3-диазабицикло (1,1,0) бутанов составляют 30-35%. Наряду с ними выделены 1-алкилдиазиридины с выходом 17-28%. Только при проведении реакции

с н-бутиламином обнаружен соответствующий гексагидротриазин.

Строение выделенных новых соединений доказано данными элементарного анализа, ннфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрии, криоскопии и химическими превращениями.

Получены и охарактеризованы хлористоводородные соли 1-алкил-1,3-диазабицикло

(1,1,0) бутанов.

В ИК-спектрах всех 1-алкил-1,3-диазабицикло( 1,1,0) бутанов имеются полосы поглощения, характерные для вторичной аминной группы в области 3345 слг (валентное колебание NHгруппы) в области 875 и 760 c.wi (ллоские и неплоские деформационные колебания Нгруппы). Полоса в области 1182 с, характерна для деформационного колебания кольца.

Tsr

С

В спектрах ЯМР всех 1-алкил-1,3-диазабиглет, химический сдвиг которого равен 3,50 М.Д., соответствующий протонам двух метиновых трупп кольца

НССН

/

в спектрах всех соединений отношение площадей пиков различных груп;п протонов соответствует предложенной химической структуре. Молекулярный вес 1-изопропил-1,3-диазабииикло(1,1,0)бутана, найденный на основании масс-спектра и определенный методом криоскопии в бензоле, равен соответственно 98 и 99,6 (вычислено 98).

Окисление 1 -бутил-1,3-диазабицикло (1,1,0) бутана перманганатом калия в щелочной среде приводит к получению N-бутилоксамида, что однозначно доказывает наличие связи С-С в молекуле 1,3-диазабицикло( 1,1,0) бутана.

Строение N-бутилоксамида подтверждено данными элементарного анализа, ИК-спектроскопии и встречным синтезом.

Пример 1. 1-Изопропил-1,3-диазабицикло (1,1,0)бутан. К раствору 40,2 г (0,675 моль) или 57,5 мл изолропиламина в 60 мл воды прибавляют при температуре от -5 до 0°С 18,6 мл 33,5%-ного водного раствора формальдегида (0,225 моль) и затем 26,4 г (0,225 моль) 96,5%ной тидроксиламин-о-сульфоновой кислоты, рН раствора изменяется в процессе реакции от 8 до 7,5. Массу выдерживают при температуре О-10° С в течение 1 час и далее при комнатной температуре в течение 2 час, экстрагируют эфиром, эфирный экстракт сушат прокаленным поташом, упаривают и остаток перегоняют. Получают 2,18 г (11,3%) 1-изопропилдиазиридина; т. кип. 107-108° С (760 мм рт.ст.), 4° 1,4180.

Найдено, %: С 55,50; 55,78; Н 11,85; 11,72.

C4H,oN2

Вычислено, %: С 55,79; Н 11,62.

Хлоральгидратное производное: 1-изотропия-(а-окси-р-трихлорэтил)-диазиридин; т. пл. 126-127°С (этанол -вода).

Найдено, %: С 30,90; 30,66; Н 4,73; 4,56; С1 44,86; 44,91.

CoHuNaOClg.

Вычислено, %: С 30,83; Н 4,71; С1 45,61.

Основной продукт реакции 1-изооропил-1,3диазабицикло(1,1,0)бутан; т. кип. 76° С (22 мм рт. ст.); п 1,4272. Выход 6,15 г (28%).

Найдено, %: С 61,17; 61,24; Н 10,40; 10,41; N 29,13; 29,16.

Хлористоводородная соль 1-изопропил-1,3диазабицикло(1,1,0)бутана; т. пл. 154-156°С (разлагается).

Найдено, %: С 44,84; 44,75; Н 8,29; 8,36; N 20,53; 20,61; С 26,31; 26,45. QHnNsCl.

Вычислено, %: С 44,61; Н 8,17; N 20,82; С1 26,39.

Пример 2. 1-н-бутил-1,3-диазабицикло (1,1,0)бутан. Из 65,7 г (0,9 моль) н-бутиламина в 80 мл воды, 24,8 мл (0,03 моль) 33,5%ного водного раствора формальдегида и 35,2 г (0,3 моль) 96,3%-ной гидроксиламин-о-сульфоновой кислоты аналогичным путем получают 2,5 (28%) 1-н.-бутилдиазиридина, (т. кип. 139-140°С при 760 мм рт. ст.; п 1,4338) н 11,45 г (34о/о) 1 - н-бутил-1,3-диазабицикло (1,1,0) бутана (т. кип. 94-96° С при

15 мм рт. ст.; 1,4346); 1-бутил-(а-окси-ртрихлорэтил)-диазиридин; т. пл. 76-77° С (спирт - вода).

Найдено, %: С 34,10; 34,07; Н 5,22; 5,33; С1 42,88; 42,91. СзН.зЫзОСЬ.

Вычислено, %: С 33,93; Н 5,25; С1 43,33. 1-н-бутил-1,3-диазабицикло( 1,1,0) бутан. Найдено, %: С 64,11; 64,00; Н 10,91; 10,91.

СбН12М2.

Вычислено, %: С 64,28; Н 10,72.

Хлористоводородная соль I-«-бутил-1,3-диазабицикло( 1,1,0) бутана; с т. пл. 98,5-99° С.

Найдено, %: С 48,20; 48,20; Н 8,95; 8,95; С1 23,88; 23,85.

CeHisNzCl.

Вычислено, %: С 48,48; Н 8,75; С1 23,90.

Пример 3. 1-0го/э-бутил-1,3-диазабицикло

(1,1,0)бутан. Нз 32,15 г (0,45 моль) втор-бутиламина в 60 мл воды, 12,5 мл (0,15 моль)

33,5/о-ного раствора формальдегида и 18,2 г

(0,15 моль) 93,5/()-ной гидроксиламин-о-сульфоновой кислоты аналогично получают 4,24 г

(23%) l-ero/9-бутилдиазиридина ст. кип. 134-

135°С (760 мм рт. ст.); 1,4334 и 5,5 г (ЗЗо/о)

1-вто/7-бутил - 1,3 - диазабицикло( 1,1,0) бутана;

т. кип. 90-91° С (20 мм рт. ст.); ng 1,4352.

1-егор-бутил-(а-окси-р-трихлорэтил) - диазиридин с т. пл. 93-94°С (этанол - вода). Найдено, %: С 33,67; 33,85; Н 5,47; 5,51; CI 42,87; 42,75.

C7Hi3N20Cl3.

Вычислено, %; С 33,93; Н 5,25; С1 43,33.

Хлористоводородная соль 1-8гор-бутил-1,3диазабицикло(1,1,0)бутана, т. пл. 161-162° С.

Найдено, %: С 48,21; 48,25; Н 8,73; 8,65; С1 23,82; 23,76.

C.HisNsCl.

Вычислено, %: С 48,48; Н 8,75; С1 23,90.

Пример 4. 1-г/ ег-бутил-1,3-диазабицикло

(1,1,0)бутан. Из 10,95 г (0,15 моль) трет-буфоновой кислоты аналогично получают 0,6 г (12i)/o) 1-г/)ет-бутилдиазиридина с т. кип. 30- 31°С (% мм рт. ст.); п2° 1,4310 (литературные данные: т. кип. 31-35°С (17 мм рт. ст.) и 1,22 г (22о/о) 1-трег-бутил-1,3-диазабицикло (1,1,0) бутана с т. кип. 87-88°С/21 мм рт. ст.; 1,4318.

1-трет-бутил - (а-окси-р-трихлорэтил)диазиридин, т. пл. 111-112°С (литературные данные: т. пл. ПО-111° С)

Хлористоводородная соль диазабицикло(1,1,0)бутана 213° С не плавясь.

Найдено, %: С 48,38; 48,53; Н 8,86; 9,07; С1 23,90; 23,86. CeHisNzCl. Вычислено, %: С 48,48; Н 8,75; С1 23,90.

Предмет изо-бретения

1.Способ получения 1,3-диазабицикло (1,1,0)бутанов общей формулы

N /

НС

N /

N Н

где R - аякил,

отличающийся тем, что формальдегид -обрабатывают первичным алифатическим амином, взятым в избытке, и гидроксиламин-о-сульфоновой кислотой в водном растворе при рН 8-7,5 с последующим выделением целевого продукта известным способом.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что берут трехкратный избыток первичного алифатического амина.