способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6
Классы МПК: | C07D221/22 мостиковые циклические системы |
Автор(ы): | Атрощенко Ю.М., Никифорова Е.Г., Шахкельдян И.В., Гитис С.С., Валуева Т.Н., Субботин В.А., Каминский А.Я. |
Патентообладатель(и): | Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-06-07 публикация патента:
27.11.2000 |
Изобретение относится к новому способу получения 6(7)-производных 3-(2-гидроксиэтил)-3-азабицикло[3.3.1] ноненов-6. Описывается способ получения 6(7)-R-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3-азабицикло[3.3.1] ноненов-6 общей формулы I
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159766/2159766t.gif)
где R1 = СН3, R2 =Н; R1=Cl, R2 =Н; R1 =Br, R2=Н; R1=ОСН3, R2 =Н; R1= ОСН2СН2Сl, R2=Н; R1=СООН, R2=Н; R1 =Н, R2 =СООН; R1 =Н, R2=CONH2; R1 =H, R2 = CN; R1 =H, R2 =СООСН3; R1 =H, R2=ОСН3, состоящий в том, что исходные 1-R1-2,4- и 1-R2-3,5-динитробензолы восстанавливают с помощью КВH4 до соответствующих дикалиевых солей 3,5-бис(аци-нитро)циклогексена-1, на которые действуют смесью формальдегида и 2-аминоэтанола по реакции Манниха с последующим подкислением реакционного раствора уксусной кислотой до рН 6. Полифункциональность полученных соединений открывает возможности широкой химической модификации заместителей и функциональных групп в них с целью улучшения их свойств.
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159766/2159766t.gif)
где R1 = СН3, R2 =Н; R1=Cl, R2 =Н; R1 =Br, R2=Н; R1=ОСН3, R2 =Н; R1= ОСН2СН2Сl, R2=Н; R1=СООН, R2=Н; R1 =Н, R2 =СООН; R1 =Н, R2=CONH2; R1 =H, R2 = CN; R1 =H, R2 =СООСН3; R1 =H, R2=ОСН3, состоящий в том, что исходные 1-R1-2,4- и 1-R2-3,5-динитробензолы восстанавливают с помощью КВH4 до соответствующих дикалиевых солей 3,5-бис(аци-нитро)циклогексена-1, на которые действуют смесью формальдегида и 2-аминоэтанола по реакции Манниха с последующим подкислением реакционного раствора уксусной кислотой до рН 6. Полифункциональность полученных соединений открывает возможности широкой химической модификации заместителей и функциональных групп в них с целью улучшения их свойств.
Формула изобретения
Способ получения 6(7)-R-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3-азабицикло[3.3.1]нонана общей формулы I![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159766/2159766-3t.gif)
где R1 = CH3, R2 = H; R1 = Cl, R2 = H; R1 = Br, R2 = H; R1 = OCH3, R2 = H; R1 = OCH2CH2Cl, R2 = H; R1 = COOH, R2 = H; R1 = H, R2 = COOH; R1 = H, R2 = CONH2; R1 = H, R2 = CN; R1 = H, R2 = COOCH3; R1 = H, R2 = OCH3, отличающийся тем, что исходные 1-R1-2,4- и 1-R2-3,5-динитробензолы восстанавливают с помощью КВН4 до соответствующих дикалиевых солей 3,5-бис(ацинитро)циклогексена-1 формулы А
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159766/2159766-4t.gif)
на которые действуют смесью формальдегида и 2-аминоэтанола по реакции Манниха, с последующим подкислением реакционного раствора уксусной кислотой до рН 6.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области органической химии, в частности способу получения производных 2-аминоэтанола, содержащих 3-азабицикло[3.3.1]нонановый фрагмент. Производные 2-аминоэтанола широко используются как поглотители при очистке газов, сшивающие агенты в производстве полиуретанов, ускорители вулканизации (Очистка технологических газов, под ред. Т.А. Семеновой и И.Л. Лейтеса, 2 изд., М.: 1977; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 1, N.Y.- [a.o.], 1978, p. 944-967). С другой стороны, гетероаналоги бицикло[3.3.1]нонана являются ценными промежуточными продуктами органического синтеза, служат удобными моделями для конформационного анализа, входят в состав природных алкалоидов и находят применение в качестве биологически активных веществ (Зефиров Н.С., Рогозина С.В. // Успехи химии, 1973, Т. 42, Вып. 3, С. 413-444; Zefirov N.S., Palylin V.A. // Topics in Stereochemistry, Vol. 20 / Ed. Ei. Eliel, S.H. Wilen, 1991, p. 171-230). Предлагаемый способ получения производных 2-аминоэтанола, содержащих бициклононановый фрагмент, включает в себя восстановление 1-R1-2,4-и 1-R2-3,5-динитробензолов тетрагидридоборатом калия и последующую конденсацию Манниха с формальдегидом и 2- аминоэтанолом (схема)![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159766/2159766-2t.gif)
где R1 = CH3, R2 = H; R1 = Cl, R2 = H; R1 = Br, R2 = H; R1 = OCH3, R2 = H; R1 = OCH2CH2Cl, R2-H; R1 = COOH, R2 = H; R1 = H, R2 = COOH; R1 = H, R2 = CONH2; R1 = H, R2 - CN; R1 = H, R2 = COOCH3; R1-H, R2 = OCH3. Состав и строение синтезированных 6-R1-7-R2-3-(2- гидроксиэтил)-3-азабицикло[3.3.1] ноненов-6 подтверждены данными ИК и 1H ЯМР спектроскопии, а также результатами элементного анализа. Отличительной особенностью предлагаемого метода синтеза является введение в реакцию Манниха с формальдегидом и 2-аминоэтанолом в качестве кислотной компоненты бис(аци-нитро)циклогексенов, получаемых селективным восстановлением производных м-динитробензола действием KBH4. Полифункциональность полученных соединений открывает возможности широкой химической модификации заместителей и функциональных групп в них с целью улучшения их свойств. Сущность метода заключается в следующем. К раствору 1-R1-2,4-или 1-R2-3,5-динитробензола в смеси ТГФ-H2О (1:1) при перемешивании и охлаждении в течение 15 мин добавляют двукратный избыток твердого КВН4 и перемешивают еще 15 мин. Температуру реакционной смеси все время поддерживают в пределах 5-15oC. Затем приливают охлажденную смесь водных растворов формальдегида и гидрохлорида 2-аминоэтанола, взятых также в двукратном избытке, после чего реакционный раствор подкисляют ледяной уксусной кислотой до pH 6. Продукт экстрагируют дихлорэтаном, экстракт промывают водой и сушат над хлоридом кальция, после чего растворитель отгоняют в вакууме. Сырой продукт очищают, как указано в примерах. Пример 1. 3-(2-гидроксиэтил)-6-метил-1,5-динитро-3- азабицикло-[3.3.1] -нонен-6. К раствору 4 ммоль (0.73 г) 2,4-динитротолуола в 10 мл смеси ТГФ-Н2О (1: 1) при перемешивании и охлаждении в течение 15 мин добавляют 16 ммоль (0.86 г) KBH4 и перемешивают еще 15 мин. Температуру реакционной смеси поддерживают в пределах 5-15oC. После окончания восстановления приливают охлажденный раствор 16 ммоль формальдегида (1.5 мл 30% формалина) и 8 ммоль (0.78 г) гидрохлорида 2-аминоэтанола в 20 мл воды и подкисляют ледяной уксусной кислотой до pH 6. Проводят экстракцию дихлорэтаном (3х15 мл), экстракт промывают водой, сушат над хлоридом кальция и упаривают в вакууме, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем (АСКГ) (элюент - толуол), затем растворяют в 15 мл этанола, добавляют немного активированного угля и через несколько минут фильтруют. Фильтрат упаривают на воздухе, выпавшие кристаллы отфильтровывают. Т. пл. 99...100oC. Выход 16%. Найдено,%: С 48.24, 48.34; H 6.09, 6.30; N 15.89, 16.33; С11H17N3O5. Вычислено,%: С 48.70, H 6.32, N 15.49. ИК спектр,
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
3-(2-гидроксиэтил)-6-хлор-1,5-динитро-3-азабицикло-[3.3.1] -нонен-6. Т. пл. 85...86oC. Выход 19%. Найдено,%: С 41.20, 40.36; H 4.82, 4.79; N 14.45, 14.64; Cl 12.08, 12.12. C10H14ClN3O5. Вычислено,%: С 41.18, H 4.84, N 14.41, Cl 12.15. ИК спектр,
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
3-(гидроксиэтил)-7-карбокси-1,5-динитро-3-азабицикло-[3.3.1] нонен-6. Т. пл. 151. . . 152oC. Выход 32%. Найдено,%: С 43.85, 43.63; Н 5.14, 5.08; N 14.14, 14.25; C11H15N3O7. Вычислено,%: С 43.86, Н 5.02, N 13.95. ИК спектр,
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/948.gif)
![способ получения 6(7)-r-1,5-динитро-3-(2-гидроксиэтил)-3- азабицикло(3.3.1)-ноненов-6, патент № 2159766](/images/patents/312/2159009/957.gif)
Класс C07D221/22 мостиковые циклические системы