Способ получения 3-ацетил-5,5-диметилгидантоина

 

Изобретение относится к области синтеза гетероциклических соединений, которые могут быть использованы в качестве активаторов низкотемпературного перекисного беления. Техническим результатом заявляемого способа является повышение качества 3-ацетил-5,5-диметилгидантоина, то есть получение его в чистом виде, не загрязненного примесью 1-ацетил-5,5-диметил-гидантоина. Указанный технический результат достигается тем, что 3-ацетил-5,5-диметилгидантоин получают взаимодействием 5,5-диметилгидантоина с уксусным ангидридом при температуре 110-120oС и мольном соотношении 5,5-диметилгидантоин : уксусный ангидрид 1:3-1:5. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области синтеза гетероциклических соединений, которые могут быть использованы в качестве активаторов низкотемпературного перекисного беления.

Реакция ацилирования 5,5-диметилгидантоина приводит к получению двух изомеров, различающихся положением ацетильной группы [1]: Более стабильным является изомер с т.пл. 193 - 194oC. Он не отщепляет ацетильную группу даже при нагревании в водных щелочных растворах. Изомер с т. пл. 123 - 124oC нестабилен, он легко гидролизуется водой с отщеплением ацетильной группы уже при комнатной температуре [Salmon M.R., Kozlowski A.Z. J. Am. Chem. Soc. 1945, v 67, N 12, p. 2270 - 2271].

Легкая гидролизуемость, а также особенности структуры 3-ацетил-5,5-ДМГ придают ему свойства активатора низкотемпературного перекисного беления. Как известно, добавление активатора к неорганическим перекисным отбеливателям позволяет снизить температуру обработки текстильных изделий при белении или стирке до 50 - 60oC [авт. св. N СССР 1565926 по заявке N 4268126/05, опубл. в Б.И. 1990, N 19; авт. св. N СССР 1689477 по заявке N 4444748/04, опубл. в Б.И. 1991, N 41.

Изомер с т.пл. 193 - 194oC свойствами активатора не обладает. Добавление же его в качестве примеси к изомеру с т.пл. 123 - 124oC заметно снижает эффективность последнего как активатора.

Поэтому особый интерес представляет разработка такого способа ацилирования 5,5-ДМГ, при котором образуется только изомер с т.пл. 123 - 124oC.

Согласно литературным данным основным продуктом ацилирования 5,5-ДМГ является стабильный изомер - 1-ацетил-5,5-ДМГ. Так, при ацилировании 5,5-ДМГ уксусным ангидридом при мольном соотношении реагентов 1:10 в течение 1 часа при температуре кипения реакционной смеси ( 140oC) образуется изомер с т. пл. 192oC (Biltz H., Slotta K. J. pract Chem. 1926, bd 113, s 233 - 267). Ацилирование 5,5-ДМГ уксусным ангидридом при комнатной температуре в течение трех суток также приводит к получению соединений с т.пл. 193 - 195oC (Ellstad G. A. , Cosulich D.B., Broschard R.W., J. Chem. Soc 1978, v 100, p 2515 - 2524). В работе Umemoto S, Yakugaki Zaschi, 1964, v 84, N 6, p 509 - 512 при ацилировании 5,5-ДМГ ацетилхлоридом в бензоле при температуре кипения получают смесь 20% 3-ацетил- и 80% 1-ацетил-ДМГ. В работе имеются данные о том, что в условиях, описанных в работе, может получиться также изомер с т.пл. 123 - 124oC.

Из уровня техники видно, что при ацилировании 5,5-ДМГ изомер 3-ацетил-5,5-ДМГ или не образуется совсем, или получается в виде смеси с 1-ацетил-5,5-ДМГ.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа Buchener H. Th. , Steiner W. J. pract Chem, 1934, bd 140, N 19-12, s 291 - 316 является способ получения изомера с т.пл. 123 - 124oC взаимодействием 5,5-ДМГ с уксусным ангидридом при мольном соотношении 5,5-ДМГ: уксусный ангидрид, равном 1:10 при температуре кипения (140oC) в течение 15 - 30 мин. Авторы отмечают, что параллельно образуется и второй изомер с т.пл. 183 - 187oC. Полученные авторами данные говорят о том, что указанным способом были получены 3-ацетил-5,5-ДМГ (т.пл. 123 - 124oC) и загрязненный примесями 1-ацетил-5,5-ДМГ (т.пл. 183 - 187oC).

Недостатком данного способа является получение 3-ацетил-5,5-ДМГ не в чистом виде, а с примесью 1-ацетил-5,5-ДМГ.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение качества 3-ацетил-5,5-ДМГ, то есть получение его в чистом виде, не загрязненного примесью 1-ацетил-5,5-ДМГ.

Указанный технический результата достигается тем, что 3-ацетил-5,5-ДМГ получают взаимодействием 5,5-ДМГ с уксусным ангидридом при температуре 110 - 120oC и мольным соотношением 5,5-ДМГ:уксусный ангидрид 1:3 - 1:5.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ получения 3-ацетил-5,5-ДМГ отличается от известного тем, что реакция проводится не при температуре кипения реакционной смеси, а при 110 - 120oC, и при использовании значительно меньшего избытка уксусного ангидрида.

Проведение реакции в мягких условиях, то есть при температуре 110 - 120oC, а не при температуре кипения, позволяет исключить образование второго изомера - 1-ацетил-5,5-ДМГ. Дальнейшее понижение температуры проведения реакции приводит к неполному ацилированию 5,5-ДМГ, то есть к загрязнению продукта реакции непрореагировавшим исходным соединением. Повышение температуры реакции выше 120oC сопровождается образованием второго изомера (1-ацетил-5,5-ДМГ), количество которого растет и достигает 100% при проведении реакции при температуре кипения ( 140oC).

Уменьшение избытка уксусного ангидрида, по сравнению с заявляемым условием, также приводит к неполному ацилированию, а увеличение избытка - к снижению выхода 3-ацетил-5,5ДМГ за счет частичного растворения продукта реакции в увеличенной по объему реакционной массе.

Кроме того косвенным подтверждением преимущества заявляемого способа служит значительно меньший выход продукта реакции при использовании соотношений исходных веществ прототипа (таблица, оп. 7), то есть при большем избытке уксусного ангидрида, чем в заявляемых условиях.

Заявляемый способ получения 3-ацетил-5,5-ДМГ осуществляется следующим образом.

Пример 1.

В реактор емкостью 0,010 л, снабженный мешалкой со скоростью вращения 100 мин-1, помещают 10 г (0,078 моля) 5,5-диметилгидантоина и 32 г (0,312 моля) уксусного ангидрида (мольное соотношение 1:4). Реакционную массу нагревают при перемешивании в течение 1 часа при температуре 110oC. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры. При этом выпадает белый кристаллический осадок 3-ацетил-5,5-диметилгидантоина. После фильтрации и сушки продукт перекристаллизовывают из хлороформа. Качество продукта контролируется по температуре плавления.

Температуры плавления сравниваемых изомеров определялись известным способом [Лабораторные работы по органической химии. /Под ред. О.Ф. Гинзбурга и А.А. Петрова. - М.: Высшая школа, 1974, с. 48 - 50].

Идентификация полученных соединений проводилась методом ИК-спектроскопии. ИК-спектры регистрировались на спектрофотометре Specord 75 IR. При записи спектров суспензий в вазелиновом масле концентрация исследуемых веществ обычно составляла 2 моль/л (см. фиг. 1-3).

Примеры конкретного осуществления способа получения 3-ацетил-5,5-ДМГ сведены в таблицу.

Формула изобретения

Способ получения 3-ацетил-5,5-диметилгидантоина путем взаимодействия 5,5-диметилгидантоина и уксусного ангидрида, отличающийся тем, что реакцию взаимодействия ведут при температуре 110 - 120oC и мольном соотношении 5,5-диметилгидантоин: уксусный ангидрид 1:3-1:5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым замещенным фенилимидазолидинов, к способу их получения и к их использованию в фармацевтических композициях
Изобретение относится к получению твердых безводных метилолгидантоинов

Изобретение относится к новым производных катехола и их фармацевтически приемлемым солям и сложным эфирам, которые являются полезными в качестве лекарств -антиоксидантов

Изобретение относится к некоторым имидазохиноксалинам, которые избирательно связываются с ГАМК-рецепторами

Изобретение относится к органической химии, конкретно к тетраакрилатному производному 5,5-диметил-2,4-имидазолиндиона формулы 1 которое может найти применение в качестве модификатора акрилатных фотополимеризующихся композиций для получения на их основе защитно-упрочняющих покрытий световодов

Изобретение относится к соединениям формулы I, во всех стереоизомерных формах и их смесях в любых соотношениях, где НВ означает малеиновую кислоту, к способу получения соединений формулы I, который заключается в том, что с соединениями формулы II осуществляют анионный обмен с малеиновой кислотой и/или малеатами

Изобретение относится к новым производным имидазолидина формулы (I): в которой В, Е, W, Y, R, R2 , R3, R30, е и h имеют значения, приведенные в п.1 формулы изобретения

Настоящее изобретение относится к области органической химии, а именно к новым производным имидазолидин-2,4-диона общей формулы (I) в форме рацематов, энантиомеров или любых комбинаций этих форм, или к их фармацевтически приемлемым солям, где R1 и R2 независимо представляют собой алкилы, галогеналкилы, циано-, нитро-, амино-, -NR8-CO-R5, -NR8-SO2-R5, -NR8-CO-(CH2)n-NR6R7, -NR8-SO2-(CH2)n-NR6R7 или -CO-NH2; n выбран из 0 и 1; R5 представляет собой алкил; R6 и R7 независимо представляют собой атомы водорода, алкилы или алкилоксикарбонилы; R8 представляет собой атом водорода или алкил; R3 представляет собой алкил, или два радикала R3 совместно с атомом углерода, с которым они связаны, образуют циклоалкил, содержащий 4 члена; R4 представляет собой галогеналкил, содержащий от 4 до 6 атомов углерода; Y представляет собой цепь линейного или разветвленного алкилена, содержащего от 5 до 11 атомов углерода, причем этот алкилен может быть насыщенным и может содержать два дополнительных члена -О-; Х представляет собой -S-, -SO-, -SO2-, -S=N(R9)- или -S(O)=N(R9)-; R9 представляет собой атом водорода или галогеналкилкарбонил. Также изобретение относится к конкретным соединениям формулы (I), к способу получения соединения формулы (I) при Х = S, к промежуточным соединениям, к фармацевтической композиции на основе соединения формулы (I) и применению соединения формулы (I). Технический результат: получены новые производные имидазолидин-2,4-диона, обладающие антипролиферативной активностью. 8 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 47 пр.

Группа изобретений относится к фармацевтической композиции на основе соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли или сольвата, где X является S или O, и если X является S, R1 является OH или NH2; и если X является O, R1 является OH, NH2 или NHMe. Также изобретение относится к соединению формулы (I) и набору на его основе. Технический результат: получены новые производные имидазолидина, полезные при лечении рака простаты. 5 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 табл., 14 пр.
Наверх