Способ получения 3-алкоксикарбонил-4-гидрокси-2-метил-2н-1, 2-бензотиазин-1,1-диоксидов

 

Использование: в химии гетероциклических веществ, в частности в способе получения промежуточных нестероидных веществ для синтеза противовоспалительных препаратов. Сущность изобретения: продукт - 3-алкоксикарбонил-4-окси-2-метил - 2Н-1,2-бензотиазин-1,1-диоксиды. Выход 73%. Реагент 1: сахарин. Реагент 2: эфир монохлоруксусной кислоты. Условия реакции: в среде диметилформамида при повышенной температуре в присутствии углекислого калия при эквимолекулярном соотношении реагентов. Полученную реакционную смесь непосредственно обрабатывают алкоголятом натрия и затем метилирующим агентом. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения 3-алкоксикарбонил-4-гидрокси-2-метил-2H-1,2-бензотиазин-1,1- диоксидов формулы где R - CH3, C2H5.

Эти соединения используются в качестве интермедиатов в синтезе высокоэффективных нестероидных противовоспалительных препаратов класса "оксикамов" (пироксикам, изоксикам, судоксикам и др.). Они могут также применяться как УФ-сорбенты для стабилизации полимеров.

Известен способ получения соединения I (R=CH3) взаимодействием N-метилсахарина с 2 - 2,5 моль метилового эфира монохлоруксусной кислоты в среде диметилформамида или диметилсульфоксида с последующей обработкой интермедиата (без выделения) 3,5 - 4,5 моль метилата натрия при 40 - 50oC. Общая продолжительность процесса 6 ч. В этих условиях выход сырого продукта составляет 28% [1].

Недостатками этого способа являются: использование более, чем 100%-ного избытка галогенацетата; низкий выход целевого продукта; применение в качестве исходного продукта N-метилсахарина, который получают метилированием сахарина диазометаном или окислением 2-метил-1,2-бензизотиазолтиона перекисью водорода в ледяной уксусной кислоте.

Известен трехстадийный способ получения этил-4-гидрокси-2- метил-2H-1,2-бензотиазин-3-карбоксилат-1,1-диоксида, заключающийся во взаимодействии сахаринилнатрия с этиловым эфиром монохлоруксусной кислоты в среде диметилформамида в течение 1 ч при 130oC с выделением этилового эфира 3-оксо-1,2-бензотиазолин-2-уксусной кислоты 1,1-диоксида (II) с выходом 82%, изомеризации последнего под действием 2,5 моль этилата натрия в среде этанола при 57 - 62oC (2 часа) с последующим разложением натриевой соли и выделением соединения (III) экстракцией хлористым метиленом и растиранием в бензоле, метилированием продукта (III) иодистым метилом в диметилформамиде, содержащем метилат натрия, с последующей перекристаллизацией. Этил-4-гидрокси-2-метил-2H-1,2-бензотиазин-3- карбоксилат-1,1-диоксид (1, R = C2H5) получают с выходом 71%. В расчете на исходный сахаринат натрия выход целевого продукта 40,2% [2].

Недостатками способа, являющегося прототипом предлагаемого изобретения, являются: многостадийность; низкий выход конечного продукта в расчете на исходный сахаринат натрия (40,2%); использование сахарината натрия, синтезируемого взаимодействием сахарина с алкоксидами натрия; большой расход хлористого метилена в качестве экстрагента (5 л на 1 моль продукта) на стадии выделения интермедиата (III); длительность процесса: дополнительный расход времени необходим также на выделение двух интермедиатов (разложение, экстракция, сушка).

Технической задачей изобретения является упрощение технологии процесса и увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная задача решается тем, что в качестве исходного продукта используют сахарин и целевой продукт получают без выделения интермедиатов.

Реакция осуществляется путем взаимодействия сахарина с алкиловыми эфирами монохлоруксусной кислоты в присутствии эквимольного количества безводного поташа в среде диметилформамида при 120oC, изомеризации промежуточного продукта и алкилирования иодистым метилом. Выход целевого продукта 70 - 73%. Процесс ведут в одном реакторе.

Общая продолжительность процесса превращения сахарина в продукт (1) составляет 3 - 4 ч.

Использование диметилсульфата и метилового эфира бензолсульфокислоты позволяет получить из сахарина целевой продукт с достаточно высоким выходом (65 и 62 соответственно).

Для увеличения выхода целевого продукта был проведен поиск дегидрогалогенирующего реагента в реакции сахарина с эфирами монохлоруксусной кислоты. В присутствии оснований (триэтиламин, пиридин, этилат и ацетат натрия, гидроксид калия, углекислый натрий) выходы целевого продукта не превышают 30%. Оптимальным дегидрогалогенирующим агентом является углекислый калий (в эквимольном соотношении), позволяющий получить целевой продукт (1) с выходом 73%.

Предлагаемый способ получения соединения (1) имеет следующие преимущества перед прототипом: одностадийность способа; использование сахарина вместо сахарината натрия в качестве исходного соединения; экономичность процесса; значительное сокращение продолжительности процесса; увеличение выхода целевого продукта (73% по сравнению с 40,2% - прототип).

Пример 1. Этил-4-гидрокси-2-метил-2H-1,2-бензотиазин-3- карбоксилат-1,1-диоксид (1, R = C2H5).

В четырехгорловую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают 30 г (0,16 моль) сахарина, 1,3 г (0,08 моль) безводного углекислого калия, 20 г (0,16 моль) 2-этил-1-хлорацетата в 250 мл диметилформамида. Реакционную смесь нагревают при перемешивании при 120oC в течение 1 ч. Реакционную смесь охлаждают до 25oC и быстро добавляют горячий раствор (50 - 60oC) этилата натрия, полученного из 11,3 г (0,49 моль) металлического натрия и 200 мл этанола, в 75 мл диметилформамида. Реакционная смесь разогревается до 50 - 60oC и при этой температуре смесь выдерживают в течение 1 ч. Добавление этилата натрия сопровождается появлением красного окрашивания, которое через 10 - 15 мин переходит в ярко-оранжевое, и выпадением осадка. Реакционную смесь охлаждают до 15oC и медленно добавляют 69,8 г (0,49 моль) иодистого метила. Оранжевая окраска переходит в бледно-желтую, и выпадает обильный осадок. Реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при 30oC и выливают в смесь льда и 17 мл конц. HCl, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, высушивают. Получают 33 г (73%) продукта (1) с т.пл. 135,5 - 138oC. Литер. данные: т.пл. 136 - 138oC /C.R.Rasmussen, J. Org. Chem. 39, 1554, (1974)3.

Найдено, %: C 50,80; H 4,71; N 4,80; S 11,50.

C12H13NO5S.

Вычислено, %: C 50,87; H 4,63; N 4,94; S 11,32.

ИК-спектр ( , , см-1, KBr): 1640, 1605, 1565. Спектр ПМР (CDCl3, м.д. ): 1,4 (CH3), 2,94 (N-CH3), 4,43 (-O-CH2-), 7,45 (C6H4), 12,11 (OH).

Пример 2. К смеси 18,3 г (0,1 моль) сахарина, 6,9 г (0,05 моль) K2CO3 и 150 мл диметилформамида быстро приливают 12,3 г (0,1 моль) этилового эфира монохлоруксусной кислоты. Нагревают 1 ч при 120oC. Реакционную смесь охлаждают до 25oC и приливают к ней горячий раствор (50 - 60oC) этилата натрия, полученного из 6,9 г (0,3 моль) металлического натрия и 120 мл этанола, в 50 мл диметилформамида. Наблюдается саморазогревание реакционной массы до 50oC и при этой температуре реакционную смесь выдерживают в течение 1 ч. Смесь охлаждают до 15oC и прикапывают 25,2 (0,2 моль) диметилсульфата. Затем при 30oC смесь выдерживают в течение 1 ч. Раствор обрабатывают смесью льда с 12,5 мл конц. HCl. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой. После высушивания получают 18,4 г (65%) этил-4-гидрокси-2-метил-2H-1,2-бензотиазин-3-карбоксилат-1,1- диоксида.

Пример 3. Смесь из 5 г (0,027 моль) сахарина, 1,9 г (0,013 моль) поташа, 3,4 г (0,027 моль) этилового эфира монохлоруксусной кислоты и 50 мл диметилформамида нагревают 1 ч при 120oC. К реакционной смеси, охлажденной до 25oC, быстро приливают горячий раствор (50 - 60oС) этилата натрия, полученного из 1,9 г (0,08 моль) металлического натрия и 8 мл этанола. Выдерживают реакционную смесь при 50 - 60oС в течение 1 ч. Смесь охлаждают до 15oC и прикапывают 17,2 г (0,2 моль) метилового эфира бензолсульфокислоты. Нагревают реакционную смесь 2 ч при 30oC. После обработки, аналогичной примеру 1, получают 4,7 г (62%) этил-4-гидрокси-2- метил-2H-1,2-бензотиазин-3-карбоксилат-1,1-диоксида.

Пример 4. Метил-4-гидрокси-2-метил-2H-1,2-бензотиазин-3- карбоксилат-1,1-диоксид (1, R=CH3).

Смесь 15 г (0,08 моль) сахарина, 5,65 г (0,04 моль) поташа, 8,7 г (0,08 моль) 2-метил-1-хлорацетата и 80 мл диметилформамида нагревают 1 ч при 120oC, охлаждают до 25oC и быстро приливают горячий раствор (50 - 60oС) метилата натрия, полученного из 5,7 г (0,25 моль) металлического натрия и 50 мл метанола, в 40 мл диметилформамида. Температура реакционной смеси повысилась до 50oC. Смесь нагревают в течение 1 ч при 50 - 60oC, охлаждают до 15oC и медленно прибавляют 34,8 г (0,25 моль) иодистого метила. Перемешивают 1 ч при 30oC. После обычной обработки получают 15 г (70%) метил-4-гидрокси-2-метил-2H-1,2-бензотиазин- 3-карбоксилат-1,1-диоксида с т.пл. 165 - 165,5oC. Лит. данные: т. пл. 163 - 165oC (пат. США N 4024136, кл. C 07 D 279/02, 1977).

Формула изобретения

1. Способ получения 3-алкоксикарбонил-4-гидрокси-2-метил-2Н-1,2-бензотиазин-1,1-диоксидов общей формулы где R - метил или этил, из эфира монохлоруксусной кислоты в среде диметилформамида при повышенной температуре с последующей изомеризацией под действием алкоголята натрия и N-метилированием продукта изомеризации, отличающийся тем, что эфир монохлоруксусной кислоты подвергают взаимодействию с эквимолярным количеством сахарина в присутствии углекислого калия, полученную реакционную массу непосредственно обрабатывают алкоголятом натрия и затем метилирующим агентом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве метилирующего агента используют метил йодистый, диметилсульфат или метиловый эфир бензолсульфокислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым химическим соединениям производным бензотиазинов, отвечающим общей формуле I где R1 низший алкил С1-С4

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям , в частности, к получению енольных производных оксикамов формулы 1: @ где, когда А вместе с двумя атомами углерода образует бензольное кольцо,то при R 2-пиридил R<SB POS="POST">1</SB>-группа - (R<SB POS="POST">2</SB>)CH-O-(O)C-R<SB POS="POST">3</SB>, где R<SB POS="POST">2</SB> - H, или метил R<SB POS="POST">3</SB>-C<SB POS="POST">1</SB>-C<SB POS="POST">10</SB>-алкил, циклопропил, фенил, или низший алкил, замещенный на метоксикарбонильнуюгруппу, или группа -(R<SP POS="POST">4</SP>)CH-O-(O)C-OR<SP POS="POST">5</SP>, где R<SB POS="POST">4</SB>-метил R<SB POS="POST">5</SB>-C<SB POS="POST">1</SB>-C<SB POS="POST">10</SB>-алкил, бензил, циклогексил, или группа формул П, или при R-6-хлор-2-пиридил, 6-метил-2-пиридил, 5-метил-3-изооксазолил R<SB POS="POST">1</SB> - группа -(R<SB POS="POST">4</SB>)CH-O-(O)C-OR<SB POS="POST">5</SB>, где R<SB POS="POST">4</SB>-метил R<SB POS="POST">5</SB> - низший алкил, или когда А вместе с двумя атомами углерода образует тиофеновое кольцо, то R-2-пиридил R<SB POS="POST">1</SB> - группа (R<SB POS="POST">4</SB>)CH-O-(O)C-OR<SB POS="POST">5</SB>, где R<SB POS="POST">4</SB> и R<SB POS="POST">5</SB> - указаны выше, которые могут найти применение в медицине

Изобретение относится к новым гетероциклическим соединениям с ценными биологическими свойствами, в частности к производным диоксида бензотиазина, фармацевтической композиции на их основе, обладающей ингибирующей рецептор эндотелина активностью, и способу ингибирования рецептора эндотелина

Изобретение относится к новым производным фенилсульфонилмочевины общей формулы (I), которые обладают гербицидными и регулирующими рост растений свойствами и могут найти применение в сельском хозяйстве

Изобретение относится к области органической химии, а именно к 4-гидрокси-N-(2-карбоксифенил)-1-метил-2,2-диоксо-1H-2λ6,1-бензотиазин-3-карбоксамиду, который обладает диуретической активностью. Технический результат: получено новое соединение, обладающее полезной биологической активностью. 1 табл., 3 пр.
Наверх