Способ получения 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов
Владельцы патента RU 2440347:
Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)
Изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (1):
который заключается в том, что насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида (37%) подвергают взаимодействию с ариламином (о-толуидин, n-броманилин) при мольном соотношении исходных реагентов ариламин:СН2O:Н2S=20:30:10 при температуре 0°С и атмосферном давлении в течение 0.5-1.5 ч в водно-этанольной среде. Технический результат -разработан способ получения новых соединений, которые являются перспективными для получения лекарственных препаратов, например, обладающих гиполипидемической активностью, способные затормаживать атеросклероз жизненно важных органов человека. 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к способу получения новых органических соединений, конкретно к способу получения 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (1):
Соединения тиадиазинанового ряда обладают биологической активностью и применяются в качестве эффективных фунгицидов и пестицидов [M.S.Chande, R.N.Dravid, N.P.Shetgiri, Proc., Indian Acad. Sci. Chem. Sci., 1988, 100, 42; S. Yadav Lal Dhar, A. Vaish, S. Sharma, J. Agric. Food Chem., 1994. 42, 811]. Являются перспективными для получения лекарственных препаратов, например, обладающих гиполипидемической активностью, способных затормаживать атеросклероз жизненно важных органов человека [Tadashi Sasaki, Yoshihiro Fujikawa, Ryozo Sacoda, Mitsuaki Sakashita, Morihide Hibi, US Patent 4719209].
Известен способ (В.В.Доценко, С.Г.Кривоколыско, В.П.Литвинов. Изв. АН. Сер. хим., 2007, №7, с.1384-1387) получения производных 1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (2) взаимодействием 2-меркаптотиазолов и - азолов с ароматическими аминами и формальдегидом по схеме:
Известным способом не могут быть получены 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинаны общей формулы (1).
Известен способ (С.Р.Хафизова, В.Р.Ахметова, Р.В.Кунакова, У.М.Джемилев. Изв. АН. Сер. хим., 2003, №8, с.1722-1726) получения производных 1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (3) в смеси с Н-арил-1,3-тиазетидинами (4) и N-арил-1,3,5-дитиазинанами (5) взаимодействием соответствующих м, n-толуидинов и о-, м-, n-анизидинов с водным формальдегидом и сероводородом, взятых в соотношении ариламин: СН2О:H2S=1:3:2 в среде Et2O-H2O по схеме:
Известный способ не позволяет получать 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинаны общей формулы (1).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному получению 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (1).
Предлагается новый способ получения 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (1).
Сущность способа заключается в предварительном насыщении водного раствора формальдегида (37%) сероводородом (Н2S) при температуре -5-5°С с последующим добавлением ариламина (о-толуидин, n-броманилин в спиртовом растворе (96%) этанола, взятыми в мольном соотношении ариламин: формальдегид: сероводород = 20:30:10. Смесь перемешивают 0.5-1.5 ч при температуре -5-5°С и атмосферном давлении, выделяют 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинаны общей формулы (1) с выходом 54-93%. Реакция протекает по схеме:
3,5-Диарил-1,3,5-тиадиазинаны (1) образуются только лишь с участием ариламинов (о-толуидин, n-броманилин), формальдегида и сероводорода, взятыми в мольном соотношении ариламин: формальдегид: сероводород = 20:30:10. При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции. В присутствии других ариламинов (например, вторичные или третичные ариламины), других альдегидов (например, алкил- или арилзамещенные альдегиды), других серусодержащих соединений (например, сероуглерод, двуокись серы) целевые продукты (1) не образуются.
Реакции проводили при температуре -5-5°С в водно-этанольной среде. При температуре выше -5-5°С (например, 40°С) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, при температуре ниже 0°С (например, -15°С) снижается скорость реакции.
Существенные отличия предлагаемого способа:
В известном способе реакция идет с участием в качестве исходных соединений ариламинов (м-, n-толуидины, о-, м-, n-анизидины), водного формальдегида и сероводорода, взятых в мольном соотношении 1:3:2. Известный способ не позволяет получать 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинаны общей формулы (1).
В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются ариламины (о-толуидин, n-броманилин), формальдегид и сероводород, взятые в мольном соотношении 20:30:10. В отличие от известных способов предлагаемый способ позволяет синтезировать индивидуальные 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинаны общей формулы (1).
Способ поясняется следующими примерами
Пример 1. В стеклянный реактор, снабженный механической мешалкой, газоподводящей трубкой и капельной воронкой при температуре -5-5°С помещают 30 ммоль формальдегида (37% водный раствор), насыщают сероводородом (10 ммоль) в течение 30 мин, медленно добавляют 20 ммоль n-броманилина в среде 96%-го этанола, перемешивают 1 ч при -5-5°С, экстрагируют хлороформом, выделяют 3,5-ди(4-бромфенил)-1,3,5-тиадиазинан (1) с выходом 83%. Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.
| №№ п/п | Исходный ариламин | Время реакции, час | Выход (1),% |
| 1 | n-броманилин | 1 | 83 |
| 2 | -«- | 1.5 | 86 |
| 3 | -«- | 0.5 | 58 |
| 5 | о-толуидин | 1 | 54 |
Все опыты проводили при температуре ~0°С в течение 1 ч.
Спектральные характеристики 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (1):
3,5-Ди(4-бромфенил)-1,3,5-тиадиазинан
Выход 83%, т.пл. 157-159°С. ИК-спектр, ν/см-1: 650-700, 1200, 1450-1500, 1600, 2900, 3350. Спектр ЯМР 1Н (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 4.94 (уш.с, 4Н, Н2С (2,6)); 5.18 (уш.с, 2Н, Н2С(4)):6.90 (д, 4Н, СН(8, 12, 14, 18) J 6.5 Hz); 7.35 (д, 4Н, НС(9, 11, 15, 17) J 6.5 Hz). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д., СDСl3,.J/Гц): 53.79 (т, С(2,6)); 69.71 (т, С(4)); 113.41 (с, С(10, 16)); 119.71 (д, С(8, 12, 14, 18)); 132.03 (д, С(9, 11, 15, 17)); 147.75 (с, С(7, 13)). Найдено (%): С, 44.08; Н, 3.56; N. 6.30; S, 7.80; Вr 38.59. Вычислено (%): С, 43.50; Н, 3.41; N, 6.76; S, 7.74; Вr 38.59. С15Н14Вr2N2S.
3,5-Ди(2-метилфенил)-1,3,5-тиадиазинан
Выход 54%, смолообразное вещество, nD 20 1.5065. ИК-спектр, ν/см-1: 750, 1200, 1430-1450, 1600, 2900, 3320. Спектр ЯМР 1Н (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 2.51 (с, Н(19, 20)), 4.85 (с, 2Н, Н(4)), 5.01 (с, 4Н, Н(2,6)), 7.52-7.69 (м, 10Н, Аr). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д., CDCl3, J/Гц): 17.87 (к, С(19, 20)); 55.38 (т, С(2,6)); 71.92 (т, С(4)); 122.42 (д, С(12,18)); 123.81 (д, С(10, 16)); 126.80 (д, С(9, 15)); 130.12 (д, С(11, 17)); 132.33 (с, С(8, 14)); 147.73 (с, 0(7, 13)).
Найдено (%): С, 72.23; Н, 6.94; N, 9.43; S, 11.64.
Вычислено (%): С, 71.79; Н, 7.09; N, 9.85; S, 11.27.C17H20N2S.
Способ получения 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов общей формулы (I):
отличающийся тем, что насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида (37%) подвергают взаимодействию с ариламином (о-толуидин, n-броманилин) при мольном соотношении исходных реагентов ариламин:СН2O:Н2S=20:30:10 при температуре 0°С и атмосферном давлении в течение 0,5-1,5 ч в водно-этанольной среде.
