Способ получения смеси 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана и 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинана

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения смеси 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1) и 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинана (2), имеющих формулу

Сущность способа заключается во взаимодействии насыщенного сероводородом водного раствора формальдегида (37%) с раствором 1,4-диаминобутан в бутаноле (в соотношении 1:5) при температуре 0-80°С и перемешивании в течение 3 часов. Полученные предлагаемым способом вещества могут найти применение в качестве селективных сорбентов и экстрагентов драгметаллов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных средах. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, в частности, к способу получения смеси 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1), 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинана (2), имеющих формулу:

Известен способ (Fr. Pat. 1341792/1963, (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)) получения производных 1,3,5-дитиазина - эффективных сорбентов золота и серебра, в частности 5-[2-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)этил]1,3,5-дитиазинан (3), взаимодействием дорогостоящего гидросульфида натрия (NaHS) с 1,2-этилендиамином и формальдегидом по схеме:

Известен способ (С.Р.Хафизова, В.Р.Ахметова, Л.Ф.Коржова, и д.р. Многокомпонентная конденсация алифатических аминов с формальдегидом и сероводородом. Изв. АН. Сер. хим. 2005, 2, 423.) получения 5-[2-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)этил]1,3,5-дитиазинана (3) барботированием сероводорода через смесь формальдегида с этилендиамином (в соотношении исходных реагентов этилендиамин : формальдегид : сероводород 1:6:4). Выход соединения (3) составляет 24.4% при 60°С, 44.1% при 80°С.

Наряду с низким выходом соединения (3) в данной реакции наблюдается образование побочного соединения 3-(2-метиленаминоэтилен)-1,3-оксазетидина с выходом 10%. Известный способ не позволяет получить 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декан (1) и селективно получить 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил] 1,3,5-дитиазинан (2).

Известны вещества дитиазинового ряда: 2-[1,3,5-дитиазин-5-ил]-1-этанол (4) (Патент РФ №2160233; БИ, 2000, №34) и 2-[1,3,5-дитиазин-5-ил]-уксусная кислота (5) (Патент РФ №2206726; БИ, 2003, №17),

подавляющие развитие сульфатвосстанавливающих бактерий в различных технологических средах, в частности в нефтяной промышленности.

Известен способ (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова и др. Циклотиометилирование аминоспиртов с помощью СН2О и H2S. // Ж. Ор. Х. - 2007. - С.919-926) вовлечения в конденсацию с СН2О и H2S водного аммиака (NH4OH) при различных соотношениях реагентов и температуре 15-70°С с образованием 1,3,5-дитиазинана (6), уротропина (7) и 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.1]нонана (8). Зависимость выхода продуктов реакции от соотношения исходных реагентов и температуры реакции приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Зависимость выхода продуктов реакции NH4OH от соотношения исходных реагентов и температуры реакции
Т, °ССоотношение NH4OH:СН2О:H2SВыход продуктов реакции, %
678
151:2:142944
401:3:254219
701:3:292039

Недостатком данного способа является низкий выход соединения (8).

Задачей данного изобретения являлась разработка селективного метода синтеза 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1) и 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинана (2) - перспективных в качестве сорбентов золота и серебра и реагентов, подавляющих развитие сульфатвосстанавливающих бактерий в различных технологических средах, в частности, в нефтяной промышленности, с применением реакции мультикомпонентной конденсации 1,4-бутандиамина с H2S и СН2О.

Авторами предлагается решить данную задачу взаимодействием насыщенного сероводородом водного раствора формальдегида (37%) с раствором 1,4-диаминобутана в бутаноле при температуре 0-80°С и перемешивании в течение 3 часов. При 80°С в присутствии растворителя бутанола селективно образуется 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил] 1,3,5-дитиазинан (2) с выходом 82%. Для получения 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1) с выходом 63% реакцию проводят в растворе бутанола при 0°С. В отсутствие бутанола выход соединений (1) и (2) значительно меньше и наблюдается протекание побочных реакции с образованием производных тиазетидинов 3-[4-метилиденаминобутил]-1,3-тиазетидина и 5-[4-[1,3-тиазетидин-3-ил]бутил]-1,3,5-дитиазинана.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В предлагаемом способе для увеличения выхода соединений (1) и (2) реакцию проводят в растворе бутанола. В качестве исходного соединения используется 1,4-диаминобутан, в известных способах 1,4-диаминобутан, а также растворитель - бутанол не используется.

Преимущества предлагаемого способа:

В предлагаемом способе благодаря использованию растворителя - бутанола даже при комнатной температуре удается получить 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинан (2) с выходом 71% (при 20°С), увеличение температуры до 80°С позволяет селективно получить соединение 2 до 82%. В отсутствие бутанола выход соединения (2) значительно меньше (при 20°С - 34%, при 80°С - 20%) и наблюдается протекание побочных реакций с образованием производных тиазетидина. Выход 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1) увеличивается за счет снижения температуры до 0°С в растворе бутанола. Синтез соединений 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1) и 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил] 1,3,5-дитиазинана (2) в литературе не описан.

Способ поясняется примером.

В стеклянный реактор, снабженный магнитной мешалкой, газоподводящей трубкой и капельной воронкой, помещают 8.84 мл (0.12 моль) формалина (37% водный раствор), барботированием насыщают раствор формалина сероводородом в течение 30 мин, прикапывают при температуре 20°С 1,76 г (0.02 моль) 1,4-диаминобутана, растворенного в 9.2 мл (0.1 моль) BuOH, перемешивают 3 часа. С помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент этилацетат : гексан, 3:4) выделяют 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декан (1) с выходом 8% и 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинан (2) с выходом 71%. Конверсия исходного 1,4-диаминобутана 100%-ная, однако оставшиеся 21% продуктов представляют собой нерастворимый олигомерный продукт неустановленного строения, который не выделяется из колонки. Аналогичный продукт наблюдается в примерах 4 и 6 с выходом 7% и 18% соответственно. Увеличения селективности образования 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил] 1,3,5-дитиазинана (2) удается достичь при 80°С.

Таблица 2.
Зависимость выхода продуктов реакции тиометилирования 1,4-диаминобутана от условий реакции
№ пр.Т, °ССоотношение 1,4-диаминобутан: CH2O:H2S:Bu(OH), мольВыход продуктов реакции, %
12
101:6:4:05412
2201:6:4:03734
3801:6:4:0-20
401:6:4:56825
5201:6:4:5871
6801:6:4:5-82

Спектральные характеристики 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (2):
Выход 68%. Rf 0.27 (элюент гексан : этилацетат, 2:1); ИК (вазелиновое масло) ν 750 (C-S), 1150 (C-N) см-1; ЯМР 1H(CDCl3) δ 1.68-1.71 (м, 2Н, На-7, На-8), 2.22-2.39 (м, 2Н, Hб-7, Hб-8), 2.92-3.10 (м, 4Н, Н2С-6, Н2С-9), 3.94 (д.д., 2Н, He-2, He-4, 2J=13.0 Hz, 4J=1.8 Гц), 4.01 (1Н, д.м, Нб-10, 2J=14.4 Гц, 4J=1.8 Гц), 4.18 (д, 1Н, На-10, 2J=14.4 Гц), 4.97 (д, 2Н, На-2, На-4, 2J=13.0 Гц).
ЯМР 13С (CDCl3): δ 28.72 (т, С(7,8)); 49.31 (т, С(6,9)); 58.95 (т, С(2,4)); 67.77 (т, С(10)).
Масс-спектр, m/z (Iотн. (%)): 158 (98) [M]+, 125 (100) [M-SH]+ 97 (89) [M-(CH2)2SH]+, 84 (90) [М-CH2SCH2N]+, 70 (81) [(CH2)4N]+, 42 (92) [(СН2)3]+.
Вычислено: S, 20.26; Н, 8.92; С, 53.12; N, 17.70. C7H14N2S. Найдено: S, 21.3; H, 8.54; С, 50.95; N, 16.95%.
1 Спектры ЯМР 1Н зарегистрированы на спектрометре "Bruker АМ-300" (300 МГц), ЯМР 13С на спектрометре "Jeol FX 90Q" (89.55 и 22.50 МГц), внутренний стандарт ТМС, растворитель CDCl3 и d6-ДМСО. Хромато-масс-спектральный анализ соединений проводили на приборе Finigan 4021.

Спектральные характеристики 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинана (2):
Выход 82%, т.пл. 134-135°С, Rf 0.75 (элюент гексан : этилацетат, 2:1). ИК (ваз. масло) ν 750 (C-S), 1150(C-N)см-1.
ЯМР 1H (CDCl3): δ 1.45 (м, 4Н, Н(8,9)); 3.01 (т, 4Н, С(7,10) 3J=6.3 Гц); 4.17 (с, 4Н, Н(2,14); 4.47 (с, 8Н, Н(4,6,12,16)).
13C NMR (CDCl3): δ 24.44 (т, С(8,9)); 33.92 (т, С(2,14)); 48.44 (т, С(7,10)); 58.21 (т, С(4,6,12,16)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 296 [M]+ (12), 263 [М-SH]+ (29), 249 [M-CH2SH]+ (53), 217 [M-SCH2SH]+ (75), 139 [(CH2)2N(CH2)4NCH2CH]+(43), 125 [CHN(CH2)4N(CH2)2]+ (30), 98 [CH2N(CH2)4N]+ (30), 84 [N(CH2)4N]+ (100), 70 [N(CH2)4]+ (17), 42 [N(CH2)2]+ (53). Вычислено: S, 43.25; H, 6.80; С, 40.50; N, 9.45. C10H20N2S4. Найдено: S, 44.09; H, 6.52; С, 38.44; N, 9.09%.

На чертеже приведен общий вид молекулярной структуры соединения по данным РСА (проведен на дифрактометре CAD 4 Enraf - Nonius)

1. Способ получения смеси 3-тиа-1,5-диазабицикло[4.3.1]декана (1) и 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)бутил]1,3,5-дитиазинана (2), имеющих формулу:

заключающийся в том, что насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида подвергают взаимодействию с 1,4-диаминобутаном в среде бутанола в мольном соотношении диамин : формальдегид : сероводород : бутанол, равном 1:6:4:5, в течение 3 ч с последующим, в случае необходимости, выделением из реакционной смеси соединений 1 и 2.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью преимущественного получения соединения 1, процесс проводят при температуре 0°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью преимущественного получения соединения 2, процесс проводят при температуре 20-80°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу совместного получения 3,4-дифенил-1,3,4-тиадиазолидина формулы (1а) и 5,6-дифенилтетрагидро-1,3,5,6-дитиадиазепина формулы (1b): области органического синтеза.

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к усовершенствованному способу получения 3-фенил-1,3,4-тиадиазолидина (1) общей формулы: в котором насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида взаимодействует с солянокислым фенилгидразином в этаноле в мольном соотношении фенилгидразин: формальдегид: сероводород, равном 1:2:1, при температуре 0°С и перемешивании в течение 3 часов.

Изобретение относится к области поиска новых аналитических реагентов, а именно к области синтеза соединений, используемых для обнаружения катионов металлов s-, p- и d-элементов.

Изобретение относится к новым замещенным бензоилциклогександионам, способу их получения и использованию в качестве гербицидов. .

Изобретение относится к органической химии, в частности к соединениям, представляющим собой амид формулы I: в которой * обозначает асимметричный углеродный атом; R1 и R2 независимо друг от друга обозначают атом водорода или галогена, амино-, гидроксиамино-, нитро-, циано-, сульфонамидогруппу, (низш.)алкил, -OR5, -C(O)OR 5, перфтор(низш.)алкил, (низш.)алкилтио, перфтор(низш.)алкилтио, (низш.)алкилсульфонил, перфтор(низш.)алкилсульфонил или (низш.)алкилсульфинил; R3 обозначает циклоалкил, содержащий от 3 до 7 углеродных атомов, или (низш.)алкил, содержащий от 2 до 4 углеродных атомов; R4 обозначает (O)NHR40 или незамещенное или монозамещенное пяти- или шестичленное гетероароматическое кольцо, связанное кольцевым углеродным атомом с приведенной аминогруппой, причем это пяти- или шестичленное гетероароматическое кольцо содержит от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из атомов серы, кислорода и азота, причем одним гетероатомом является азотный атом, который смежен с соединительным кольцевым углеродным атомом; это монозамещенное гетероароматическое кольцо монозамещено по кольцевому углеродному атому, отличному от смежного с соединительным углеродным атомом, а заместитель выбран из ряда, включающего (низш.)алкил, гало-, нитро-, цианогруппу, -(СН2)n-OR6 , -(CH2)n-C(O)OR7, -(CH 2)n-C(O)NHR6, -C(O)-C(O)OR8 и -(CH2)n-NHR6 или его фармацевтически приемлемым солям.

Изобретение относится к новым гетероциклическим замещенным феноксиалкилтиадиазолам, способам их получения и применения в качестве противопикорнавирусного средства.

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям. .

Изобретение относится к новым лекарственным средствам, а именно к области синтеза соединений, обладающих антидиуретической активностью, и может применяться в медицине, урологии.

Изобретение относится к новым лекарственным средствам, а именно к синтезу соединений, обладающих противовирусной активностью, и может применяться в медицине, в вирусологии.

Изобретение относится к лекарственным средствам и касается применения соединения формулы (I) или его соли, сольвата либо пролекарства для приготовления лекарственного средства для лечения или предупреждения болезненного состояния, опосредованного глюкокиназой (GLK)

Изобретение относится к новым соединениям формулы I где Qa представляет собой фенил или гетероарил, и Qa, возможно, может нести 1 или 2 заместителя, выбранных из гидрокси, галогено, амино, (1-6С)алкила, (1-6С)алкокси, (1-6С)алкиламино и ди-[(1-6С)алкил]амино; R1 и R2 каждый независимо выбран из водорода и (1-6С)алкила; Qb представляет собой фенил или гетероарил, и Qb, возможно, может нести 1 или 2 заместителя, выбранных из гидрокси, галогено, (1-6С)алкила, (3-6С)циклоалкила, (1-6С)алкокси, (1-6С)алкоксикарбонила, амино, (1-6С)алкиламино, ди-[(1-6С)алкил]амино, гидрокси-(1-6С)алкила, (1-6С)алкокси-(1-6С)алкила, амино-(1-6С)алкила, (1-6С)алкиламино-(1-6С)алкила, (1-6С)алкилтио, (1-6С)алкилсульфинила и (1-6С)алкилсульфонила; где любой из заместителей на Qa или Qb, определенных выше, содержащих группу СН 2, которая присоединена к 2 атомам углерода, или группу СН3, которая присоединена к атому углерода, возможно, может нести на каждой указанной группе СН2 или СН 3 один или более чем один заместитель, выбранный из гидрокси, амино, (1-6С)алкила, (1-6С)алкокси, (1-6С)алкиламино и ди-[(1-6С)алкил]амино; где гетероарил представляет собой ароматическое 5- или 6-членное моноциклическое кольцо, которое может содержать вплоть до трех гетероатомов, выбранных из кислорода, азота и серы, и может быть конденсировано с бензольным кольцом или пятичленным азотсодержащим кольцом, содержащим 2 атома азота; а также к их фармацевтически приемлемым солям

Изобретение относится к соединениям общей формулы (I) и к их фармацевтически приемлемым солям, оптическим изомерам или их смеси в качестве активаторов глюкокиназы

Изобретение относится к производным 1,3,4-тиадиазолинов (I), тиадиазинонов (II) и тиадиазепинов (III), полученным на основе тиогидразидов оксаминовых кислот, которые могут быть использованы для подавления патогенных бактерий, в частности воздействовать на систему секреции III типа у патогенов, общей формулы: где R представляет собой Н; R1 представляет собой Н, пиридинил; фенил, замещенный алкилом С1-С5, Hal, СF3; группу , где Х представляет собой S, замещенную алкилом С1-С5, COOR4; R2, R3 представляют собой алкил С1-С5, пиридинил, фенил, замещенный Hal, ОН, OR4 , a R4 представляет собой незамещенный алкил С1-С4

Изобретение относится к соединению формулы I или его терапевтически приемлемым солям, где А1 представляет собой фурил, имидазолил, изотиазолил, изоксазолил, пиразолил, пирролил, тиазолил, тиадиазолил, тиенил, триазолил, пиперидинил, морфолинил, дигидро-1,3,4-тиадиазол-2-ил, бензотиен-2-ил, бензотиазол-2-ил, тетрагидротиен-3-ил, [1,2,4]триазоло[1,5-а]пиримидин-2-ил или имидазо[2,1-b][1,3]-тиазол-5-ил; где А1 незамещен или замещен одним, или двумя, или тремя, или четырьмя или пятью заместителями, независимо выбранными из R1, OR1, C(O)OR1, NHR1, N(R1)2, C(N)C(O)R1, C(O)NHR1, NHC(O)R1, NR1C(O)R1, (O), NO2, F, Cl, Br и CF3; R1 представляет собой R2, R3, R4 или R5; R2 представляет собой фенил; R3 представляет собой пиразолил или изоксазолил; R4 представляет собой пиперидинил; R5 представляет собой C1-C10алкил или C2-C10алкенил, каждый из которых не замещен или замещен заместителями, выбранными из R7, SR7, N(R7)2, NHC(O)R7, F и Cl; R7 представляет собой R8, R9, R10 или R11; R8 представляет собой фенил; R9 представляет собой оксадиазолил; R10 представляет собой морфолинил, пирролидинил или тетрагидропиранил; R11 представляет собой C1-C10алкил; Z1 представляет собой фенилен; Z2 представляет собой пиперидин, не замещенный или замещенный OCH3, или пиперазин; Z1A и Z2A оба отсутствуют; L1 представляет собой C1-C10алкил или C2-C10алкенил, каждый из которых не замещен или замещен R37B; R37B представляет собой фенил; Z3 представляет собой R38 или R40; R38 представляет собой фенил; R40 представляет собой циклогексил или циклогексенил; где фенилен, представленный Z1 не замещен или замещен группой OR41; R41 представляет собой R42 или R43; R42 представляет собой фенил, который не конденсирован или конденсирован с пирролилом, имидазолилом или пиразолом; R43 представляет собой пиридинил, который не конденсирован или конденсирован с пирролилом; где каждый вышеуказанный циклический фрагмент, представленный R2, R3, R4, R8, R9, R10, R38, R40, R42 и R43, независимо не замещен или замещен одним или несколькими заместителями, независимо выбранными из R57, OR57, С(О)OR57, F, Cl CF3 и Br; R57 представляет собой R58 или R61; R58 представляет собой фенил; R61 представляет собой C1-C10алкил; и где фенил, представленный группой R58, не замещен или замещен одним или несколькими заместителями, независимо выбранными из F и Cl. Также изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей указанные соединения, и к способу лечения заболеваний, при которых экспрессируются антиапоптотические белки Bcl-2. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 48 пр.

Изобретение относится к соединению формулы [1] или его фармацевтически приемлемой соли, где R1 и R2 являются одинаковыми или отличаются и каждый из них представляет собой атом водорода, С1-6алкильную группу, С3-8циклоалкильную группу или С1-6алкоксигруппу (С1-6алкильная группа, С1-6алкоксигруппа и С3-8циклоалкильная группа могут быть замещены 1-3 заместителями, которые являются одинаковыми или отличаются и выбраны из "атома галогена, С1-6алкоксигруппы"); R3 представляет собой атом водорода или С1-6алкильную группу; R4 представляет собой атом водорода, С1-6алкильную группу, С3-8циклоалкильную группу(которые могут быть замещены заместителями, которые указаны в формуле изобретения), гетероциклическую группу, выбранную из пиридина; А1 представляет собой двухвалентную арильную группу, двухвалентную гетероциклическую группу, выбранную из пиридила, пиразинила, тиофенила, или С3-8циклоалкиленовую группу (двухвалентная арильная группа может быть замещена 1-4 заместителями, которые являются одинаковыми или отличаются и выбраны из следующей группы заместителей Ra, которые указаны в формуле изобретения); L представляет собой -С≡С-, -С≡С-С≡С-, -С≡С-(CH2)m-O-, СН=СН-, -СН=CH-С≡C-, -С≡С-СН=СН-, -O-, -(СН2)m-O-, -O-(CH2)m-, C1-4алкиленовую группу или связь; m обозначает 1, 2 или 3; А2 представляет собой двухвалентную арильную группу, двухвалентную гетероциклическую группу (приведенную в формуле изобретения), С3-8циклоалкиленовую группу, С3-8циклоалкениленовую группу, С1-4алкиленовую группу или С2-4алкениленовую группу (которые могут быть замещены 1-4 заместителями, которые являются одинаковыми или отличаются и выбраны из группы заместителей Rb, которая приведена в формуле изобретения); W представляет собой R6-X1-, R6-X2-Y1-X1-, R6-X4-Y1-X2-Y3-X3-, Q-X1-Y2-X3- или Q-X1-Y1-X2-Y3-X3-; Y2, Y1, Y3, n, X1, X3, X2, X4, Q, R6, R7, R8 и R9 приведены в формуле изобретения. Соединения формулы [1] обладают противомикробной активностью в отношении грамотрицательных бактерий путем ингибирования LpxC. Технический результат - производные гидроксамовой кислоты, проявляющие активность ингибирования уридилдифосфо(UDP)-3-O-ацил-N-ацетилглюкозаминдеацетилазы (LpxC). 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 107 табл., 36 пр. [1]
Наверх