СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗИРИДИНОВ Советский патент 1971 года по МПК C07D203/10 

Известен способ получения 1-(2-окси-2-фенилэтил)-азиридина взаимодействием этиленимина и окиси стирола

R-CH-CH,

.0

Выход 48%.

Предлагают способ получения азиридинов формулы

/CHR RCHOHCH2-N/ I

CHR,

Rфенил, галоидфенил, нитрофегденил, трифторметилфенил, алкилфенил, нафтил, оксиметил, бензил, феноксиметил или фенилтиометил, 5- или 6-членный гетероциклический радикал, содержащий один или два гетероатома, каждый из которых азот, сера или кислород;

R и R водород или алкил. Способ заключается в том, что замещенный этиленимин общей формулы

подвергают взаимодействию с соединением

RCH-СНа,

/ О

где R, R, R имеют вышеуказанные значения.

Процесс ведут при температуре 50-150° С, преимущественно при 90-130° С, в среде полярного органического растворителя в присутствии катализатора, дающего в среде гидроксильные ионы, например гидроокись щелочного металла. Проведение процесса при вышеуказанных условиях позволяет повысить

выход целевого продукта и снизить образование нежелательных примесей и изомеров.

Пример 1. 1-(2-окси-2-фенилэтил)-азиридин или иначе 1-окси-1-фенил-2-этилениминоэтан.

Это соединение получено по описанию

А. Функа и Дж. Бено (Bullitin de la Societe

Chimique de Frand 1953, 1021), из этиленимина и окиси стирола.

Сырой продукт, полученный этим способом,

представляет собой вязкое масло, которое не затвердевает при комнатной температуре и при длительном охлаждении при 0° С. Подробное изучение спектра ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) этого веш,ества показывает присутствие больших количеств постороннего вещества. Спектор ЯМР чистого соединения, полученного по примеру 8, -показывает следующие свойства: протоны азиридина - две группы мультиплетов при 1,16 и 1,72 ч. на 1 млн.; протоны СНг группы СНОН-СНа - два комплекта квадруплетов при 2,16 и 2,65 ч/мин; протоны СН - квадруплет при 4,83 ч/мин; ароматические лротоны - синглет при 7,31 ч/мин. Спектр ЯМР сырого .продукта, полученного по вышеуказанному способу, показал дополнительные широкие полосы от 0,7 до 4,8 ч/мин. (Спектры ЯМР определялись на Вариаче-60 с тетраметилсиланом в качестве внутреннего эталона). Для определения пригодности веществ, полученных по Фупку, этот опыт проделывается пять раз идентичным способом. Ни в одном из опытов полученный сырой продукт не удается очистить перекристаллизацией из эфира, циклогексана, хлороформа или бензола. При перегонке продуктов получены масла с выходами от 45 до 52% от теоретического. Пи в одном из опытов продукт не затвердевает при стоянии в течение 48 час; анализ спектра ЯМР показывает, что перегонные вещества, хотя и чище сырых, но все же содержат примеси порядка 20%. Пример 2. 1-(2-окси-2-фенилэтил)-аЗИриЭтиленимин (43 г), окись стирола (120 г), этиловый спирт (400 мл) и порошкообразный едкий натрий (2 г) загружают в реактор, снабженный мешалкой. Реактор помещают в масляную баню при 110° С, смесь перемешивают при этой температуре в течение 2 час. Затем смесь охлаждают и спирт отгоняют под вакуумом. Оставшееся вязкое масло перегоняют под вакуумом с получением 1-(2-окси2-фенилэтил)-азиридина в виде -бесцветного кристаллического вещества. Выход по этиленимину и окиси стирола составляет 75%, чистота более 80%. Кристаллизация небольшого количества из четыреххлористого углерода дает бесцветные кристаллы с т. пл. 77° С. Пример 3. 1-(2-окси-2-фенилэтил)-азиридин. Этиленимин (86 г, 2 моль) нагревают в автоклаве до 100° С, при перемешивании добавляют в течение 20 мин 120 г окиси стирола, затем перемешивание продолжают при 100° С еще в течение 10 мин. Непрореагировавщий Этиленимин сначала выделяют сливанием реактора, а затем перегонкой при 60-70° С/ 25 мм рт. ст. Выделено 41,2 г этиленимина (96%, 1 моль). Сырой продукт (165 г) затвердевает при комнатной температуре. Анализ азиридина тиосульфонатным титрованием и ЯМР спектроскопией показывает содержание азиридина в 90-95%. Подробный анализ ЯМР спектра и хроматографии показывает, что не менее 75% вещества представляет собой нужное соПримеры 4-7. Способом, описанным в примере 3, получены следующие 1-(2-окси2-К-этил)-азиридины: К- и-хлорфенил; К--бромфенил; R-n-фторфенпл; R-4-тиазол. Пример 8. 1-(2-окси-2-фенилэтил)-азиридин. Этиленимин (107,5 г, 2,5 моль) нагревают с обратным холодильником, мешалкой, термометром и капельной воронкой. По каплям добавляют окись стирола (120 г, 1 Моль) в течение 3 час при температуре от 55 до 65° С. По окончании добавления перемещивание продолл ается еще 3 час при 60-65° С. Пепрореагировавщий Этиленимин выделяют отгонкой при жж рг. сг. Сырой продукт реакции (168 г) затвердевает при охлаждении. Анализ ЯМР и хроматография показывает чистоту 83%. этого продукта, перекристаллизованный из диэтилового эфира или циклогексана дает бесцветные кристаллы с т. пл. 78- 79 С. Примеры 9-11. По способу, описанному в примере 8, получены следующие 1-(2-окси -К-этил)-азиридипы: R-.и-нитрофенил; К-3пиридил; К-и-трифторметилфенил. 11ример 12. 1-(2-окси-2-фенилэтил)-2-метилазиридин. Это соединение получено из окиси стирола пропиленимина по способу из примера 2. Пример 13. 1-(2-окси-2-фенилэтил)-2-(кгексил)-азиридин. Это соединение получено из окиси стирола и 1,2-этиленимина по способу из примера 2. Пример 14. 1- 2-окси-2-(тионил)-этил азиридин. 2-(Эпоксиэтил)-тиофен (25,2 г) по каплям добавляют в течение 1 час к этиленимину (25,8 г). Реакционную смесь перемешивают При 50° С во время реакции и в течение 30 жыя по окончании добавления, а затем еще 1,5 час при 65° С. Избыток этиленимина отгоняют при мм рт. ст. Примеры 15-18. Способом по примеру 14 получены следующие 1-(2-окси-2-Н-этил) азиридипы: R-2-фурил; R-1-нафтил; R-бензил; R-tt-толил. 19. 1- 2-окси-2-(4 -пиридил)Примерэтил -азиридин. 4-(Эпоксиэтил)-пиридин (21,2 г) по каплям добавляют при перемешивании в течение 30 мин. к этиленимину (17,2 г) при температуре 55-65° С. После добавления перемещивание продолжают при 65° С еще 2 час. Непрореагировавщий этилепимин отгоняют при 60° С/10 мм рт. ст. Остаточное масло перегоняют в высоком вакууме и получают нужный продукт с т. пл. 103-106° с/0,01 мм рт. ст. Примеры 20 и 21. По примеру 19 получают следующие l-(2-oкcи-2-R-этил)-aзиpидины: R - О-хлорфенил; R - 2-пиридил. Пример 22. 1- 2-окси-2-(/г-нитрофенил)зтил -азиридин.

НИИ добавляют в течение 30 мин к 17,2 г этиленимина при температуре от 55 до 65° С. После добавления перемешивают еще 2 час при 65° С. Непрореагировавший этиленимин и диоксан отгоняют при 60° С/10 мм рт. ст. Остаточное масло перегоняют в высоком вакууме и получают нужный продукт.

Пример ы 23 и 24. По способу примера 19 получены следуюш,ие 1-(2-окси-2-К-этил)азиридины: R-o-нитрофенил; К-2,3,4-трихлорфенил.

Пример 25. 1 - (2-ок1СИ-3-фенилтиопропил)-азиридин.

Фенилглицидилсульфид (33,2 г и этиленимин (17,2 г) нагревают 2 час в автоклаве при 50-60° С. Избыток этиленимина отгоняют при 55° С/12 мм рт. ст. Остаточное масло перегоняют в высоком вакууме и получают нужный продукт в виде масла, т. кип. 140- 144° С/0,01 мм рт. ст., которое кристаллизуется в приемной колбе. Выход 26 г (62%). Строение этого соединения подтверждается инфракрасной и ЯМР спектроскопией. Инфракрасные полосы (KB) 1478, 1433, 1258, 1105, 1089, 993, 735 и 689 см .

Пример 26. 1-(2-окси-3-феноксипропил)азиридин.

Это соединение получено по способу примера 25. Выход 69%, т. кип. 132-134° С/ 0,005 мм рт. ст.

Пример 27. 1-(2-окси-2-феиилэтил)-2метилазиридин.

Это соединение получают по способу примера 3. Сырой продукт перекристаллизовывают из циклогексана и получают бесцветные кристаллы с т. пл. 106-108° С. Выход 63,5%.

Пример 28. 1-(2-3-диоксипропил)-азиридин.

Это соединение получают из этиленимина и 2,3-эпоксипропанола по способу примера 8, за исключением того, что во время добавления эпоксида держат температуру 20° С.

Предмет изобретения 1. Способ получения азиридинов формулы

/CHR RCnOHCHzN/ I

CHR

где R обозначает фенил, галоидфенил, нитрофенил, трифторметилфенил, алкилфенил, нафтил, оксиметил, бензил, феноксиметил, или фенилтио1метиловый радикал или 5- или 6членный гетероциклический радикал, содержаш,ий один или два гетероатома, каждый из которых азот, сера или кислород, а R и R, которые могут быть теми лее самыми или различны.ми, обозначают водород или алкильный радикал, взаимодействием замеш;енного этиленимина общей формулы

/CHR HN/ I

CHR,

с соединением формулы

RCH-СНг,

30

где R, R и R имеют вышеуказанные значения, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода, процесс ведут при температуре 50-150° С, преимущественно 90-130° С, в среде иолярного органического растворителя.

2. Способ по п. I, отличающийся тем, что процесс ведут в пр,И)сутст Вии катализатора, дающего в среде гидроксильные ионы, например гидроокись щелочного металла.