Способ получения 1-адамантилизотиоцианата
Владельцы патента RU 2551682:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)
Изобретение относится к новому способу получения 1-адамантилизотиоцианата, который является полупродуктом в синтезе биологически активных веществ. Способ заключается во взаимодействии производного адамантана с изотиоцианатным производным при кипячении в среде растворителя с последующим выделением продукта реакции. При этом в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, а в качестве изотиоцианатного производного - предварительно полученный раствор изотиоциановой кислоты в диэтиловом эфире. Реакцию ведут в среде диэтилового эфира в течение 3 ч при мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан:изотиоциановая кислота:диэтиловый эфир=1:1,5:20. Предлагаемый способ позволяет получать 1-адамантилизотиоцианат в мягких условиях с высоким выходом. 1 пр.
Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения 1-адамантилизотиоцианата
который является полупродуктом для синтеза биологически активных веществ.
Известен способ получения 1-адамантилизотиоцианата взаимодействием 1-аминадамантана и сероуглерода в присутствии гидрооксида калия в течение 12 часов при 20°C [патент US 3406180, МПК C07D 209/40, 1968] или взаимодействием 1-аминоадамантана с сероуглеродом в присутствии S,S′-бис(1-фенил-1-Н-тетразол-5-ил) дитиокарбонат при температуре 20°C с выходом 1-адамантилизотиоцианата 95% [Takeda К.; Tsuboyama К.; Takeura M.; Chemical and Pharmaceutical Bulletin; vol. 37; nb. 9; (1989); p. 2334-2337].
Недостатками данных методов являются многостадийность процесса, трудность воспроизведения и потери при выделении продукта.
Известен способ получения 1-адамантилизотиоцианата взаимодействием триметилсиланизотиоцианата и 1-хлорадамантана в присутствии хлорида титана, растворенного в дихлорметане при перемешивании реакционной массы в течение 3 часов и при температуре 0°C с выходом продукта 34% [Sasaki Т.; Nakanishi A.; Ohno М.; Journal of Organic Chemistry; vol. 46; nb. 26; (1981); p. 5445-5447].
Недостатками данного метода являются низкий выход (34%) продукта, многостадийность процесса.
Известен метод получения 1-адамантилизотиоцианата путем воздействия на О-метиладамантил-1-карботиоат гидрохлоридом гидроксиламином и метилатом натрия в метаноле. Выход 1-адамантилизотиоцианата составил 29% [Климко Ю.Е., Исаев С.Д., Юрченко А.Г. Журнал Органической Химии; том. 30; вып. 11; (1994); р. 1776-1783].
Основным недостатком данного метода является низкий выход (29%) продукта, многостадийность процесса, дороговизна реагентов.
Также известен способ получения 1-адамантилизотиоцианата взаимодействием 1-адамантанола и комплексной солью тиоциановой кислоты в ацетонитриле при температуре кипения растворителя в течение 8 часов [Iranpoor N.; Firouzabadi Н.; Gholinejad М.; Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements; vol. 184; nb. 8; (2009); p. 2010-2019].
Недостатками данного метода являются время проведения реакции (8 часов), продукт получен в виде неразделяемой смеси изомеров.
Известен способ получения 1-адамантилизотиоцианата взаимодействием 1-нитриладамантана и 1,2-диалилдисульфида в циклопропане при облучении реакционной смеси ультрафиолетом при температуре 0°C в течение 1 часа. [Minozzi М.; Nanni D.; Walton J.; Journal of Organic Chemistry; vol. 69; nb. 6; (2004); p. 2056-2069]
Недостатками данного метода являются многостадийность процесса, трудность воспроизведения и потери при выделении продукта. Кроме того, данный метод сложен в препаративном отношении.
Известен способ получения 1-адамантилизотиоцианата путем разложения О-адамантан-1-ил-карбонизотиоцианата при 250°C и 5 мм рт.ст. [Liotta, D.; Engel, R.; Canadian Journal of Chemistry; vol. 53; (1975); p. 907-912].
Основными недостаткамм данного метода являются большие энергозатраты, многостадийность процесса.
Известен способ получения 1-адамантилизотиоцианата взаимодействием 2-адамантилтиона и триэтиламина в диэтиловом эфире. Реакция протекает в течение 2,5 часов при температуре 34°С [Katada Т.; Eguchi S.; Sasaki Т.; Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1: Organic and Bio-Organic Chemistry (1972-1999); nb. 11; (1984); p. 2641-2647].
Основным недостатком данного метода является многостадийность процесса.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является методика получения 1-адамантилизотиоцианата взаимодействием 1-бромадамантана с роданидом калия в диметилформамиде при температуре 153°C. Выход 1-адамантилизотиоцианата составил 83% [Stetter J.; Wulff D.; Chemische Berichte; vol. 95; (1962); p. 2302-2303].
Основными недостатками данного метода являются большие энергозатраты, трудность воспроизведения и потери при выделении продукта.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа получения 1-адамантилизотиоцианата.
Техническим результатом является технологичный способ получения 1-адамантилизотиоцианата в мягких условиях с высоким выходом.
Поставленный технический результат достигается в способе получения 1-адамантилизотиоцианата, заключающемся во взаимодействии производного адамантана с изотиоцианатным производным при кипячении в среде растворителя с последующим выделением продукта реакции, при этом в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, в качестве изотиоцианатного производного - предварительно полученный раствор изотиоциановой кислоты в диэтиловом эфире, а реакцию ведут в среде диэтилового эфира в течение 3-х часов, при мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан: изотиоциановая кислота: диэтиловый эфир=1:1,5:20.
Сущностью способа является реакция взаимодействия 1,3-дегидроадамантана с изотиоциановой кислотой в диэтиловом эфире, с последующим выделением продукта:
Для осуществления способа к тиоцианату калия в диэтиловом эфире приливают концентрированную серную кислоту. Декантируют полученный раствор изотиоциановой кислоты в эфире и приливают к нему раствор 1,3-дегидроадамантана в диэтиловом эфире.
Реакция проводится в течение 3-х часов при температуре 30-35°C. При уменьшении продолжительности реакции уменьшается выход продукта. Увеличение продолжительности реакции не увеличивает выход продукта и является нецелесообразным и экономически невыгодным. При проведении реакции при более низкой температуре уменьшается выход продукта. Верхний предел температуры реакции ограничивается температурой кипения растворителя.
Найдено, что оптимальным условием проведения реакции взаимодействия изотиоциановой кислоты с 1,3-дегидроадамантаном является ее осуществление при мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан: изотиоциановая кислота: диэтиловый эфир 1:1,5:20. Меньший избыток изотиоциановой кислоты по отношению к 1,3-дегидроадамантану приводил к снижению выхода целевого продукта. Дальнейшее увеличение содержания изотиоциановой кислоты не влияло на выход целевого продукта и являлось нецелесообразным. Меньший избыток диэтилового эфира по отношению к 1,3-дегидроадамантану приводил к неполному растворению 1,3-дегидроадамантана и изотиоциановой кислоты. Больший избыток растворителя не влиял на выход целевого продукта и являлся нецелесообразным.
По окончании реакции реакционную смесь фильтруют на фильтре Шотта, затем отгоняют растворитель и перекристаллизовывают 1-адамантилизотиоцианат из метанола.
Преимуществами данного способа являются простота синтеза, сравнительно небольшая продолжительность реакции (3 часа), простота выделения продукта, высокий выход (72%).
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Мольное соотношение 1,3-дегидроадамантана, изотиоциановой кислоты и диэтилового эфира составляет 1:1,5:20.
Для получения 2,12 г (0,036 моль) изотиоциановой кислоты к 7 г (0,07 моль) тиоцианату калия в 30 мл диэтилового эфира приливают 2 мл (0,037 моль) концентрированной (96%) серной кислоты. Декантируют полученный раствор изотиоциановой кислоты (0,036 моль) от осадка K2SO4 и не прореагировавшего KSCN, приливают к декантанту раствор 3,2 г (0,024 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана в 20 мл диэтилового эфира. Смесь выдерживают 3 часа при температуре 30-35°C. По окончании реакции реакционную смесь фильтруют через фильтр Шотта, эфир отгоняют. Продукт перекристаллизовывают из метилового спирта. Выход 72%; Т. пл. 165-167°C. Масс-спектр, m/z {Iотн., %): 193 (10%, [М]+), 135 (100%, [Ad]+), структура заявляемого соединения соответствует литературным данным.
Количество образующейся изотиоциановой кислоты при заданном соотношении компонентов определяли методом хромато-масс-спектрометрии.
Таким образом, разработан простой технологичный способ получения 1-адамантилизотиоцианата в мягких условиях, с высоким выходом.
Способ получения 1-адамантилизотиоцианата, заключающийся во взаимодействии производного адамантана с изотиоцианатным производным при кипячении в среде растворителя с последующим выделением продукта реакции, отличающийся тем, что в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, в качестве изотиоцианатного производного - предварительно полученный раствор изотиоциановой кислоты в диэтиловом эфире, а реакцию ведут в среде диэтилового эфира в течение 3 ч при мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан:изотиоциановая кислота:диэтиловый эфир=1:1,5:20.
