Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов

Авторы патента:

Ибрагимов Асхат Габдрахманович (RU)

Джемилев Усеин Меметович (RU)

Хайруллина Регина Радиевна (RU)

Гениятова Альфия Равзатовна (RU)

Яныбин Василий Михайлович (RU)

C07D285/38 - восьмичленные кольца

Владельцы патента RU 2551687:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)

Изобретение относится к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (1), который заключается в том, что N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина общей формулы (Me)₂NCH₂NHC(X)NHCH₂N(Me)₂ (где X=S, О) подвергается взаимодействию с α,ω-алкандитиолом общей формулы HS(CH₂)_nSH (где n=2-5) в присутствии промотора бутилата натрия н-BuONa при мольном соотношении N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина:н-BuONa:HS(CH₂)_nSH=10:(5-15):10 в растворе н-бутанола при температуре 60°C и атмосферном давлении в течение 5-7 ч с выходами 52-90%. 1 табл., 1 пр.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (1):

, где Х=S, O; n=2-5

Азот и серосодержащие гетероциклы перспективны в качестве селективных сорбентов, экстрагентов благородных и драгоценных металлов [Муринов Ю.И., Майстренко В.И., Афзалетдинова Н.Г. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. Наука. М., 1993, с. 192].

Известен способ [Arya V.P., Shenoy Mrs. J. Synthesis of new heterocyclic: Part XV. Synthesis of novel cyclic and acyclic sulfamides. Indian J. Chem., 1976, 14B(10), p.766] получения 1,2,9-тиадиазонин-1,1-диоксида (2) взаимодействием сульфамида с 1,6-пентандиамином с выходом 55%.

Известным способом не могут быть получены 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)оны общей формулы (1).

Известен способ [Regainia Z. et al. General synthesis of n-membcred cyclic sulfamides. Tetrahedron, 2003, 59(32), p.6051] получения 1,2,9-тиадиазонана (3) внутримолекулярной циклизацией галогенсодержащего сульфамида с выходом 60%.

Известный способ не позволяет получать 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)оны общей формулы (1).

Известен способ [V.R. Akhmetova, R.R. Khairullina, I.S. Bushmarinov, T.V. Tyumkina, V.M. Janibin. Multicomponent reactions of urea and its derivatives with CH₂O and H₂S in the synthesis of 1,3,5-thiadiazinane-4-(thi)ones and macroheterocycles. ARKIVOC, 2011, 8, p.149] получения 1,3,5-тиадиазинан-4-(ти)онов (4) конденсацией (тио)карбамида с CH₂O и H₂S в присутствии четырехмольного избытка н-BuONa с выходами ~60%.

Известным способом не могут быть получены 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)оны общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о селективном получении 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (1).

Предлагается новый способ селективного получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевины общей формулы (Me)₂NCH₂NHC(X)NHCH₂N(Me)₂ (где X=S, О) с α,ω-алкандитиолом общей формулы HS(CH₂)_nSH (где n=2-5) в присутствии промотора н-BuONa, взятыми в мольном соотношении N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина:н-BuONa:HS(CH₂)_nSH=10:(5-15):10, предпочтительно 10:10:10, при температуре 60°C и атмосферном давлении в н-BuONa в качестве растворителя в течение 57 ч. Выход 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов (1) составляет 52-90%. Реакция протекает по схеме:

1,7-Дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)оны (1) образуются только лишь с участием N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевины и α,ω-алкандитиолов, взятых в стехиометрическом соотношении. При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции и выход целевого продукта (1).

Проведение указанной реакции в присутствии промотора н-BuONa больше 15 ммолей на 10 ммолей N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевины не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Применение в реакции менее 5 ммолей промотора н-BuONa на 10 ммоль N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевины снижает выход целевого продукта (1). В отсутствие промотора н-BuONa реакция не проходит.

Реакции проводили при температуре 55-65°C. При температуре выше 65°C (например, 90°C) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, а при температуре ниже 55°C (например, 40°C) снижается скорость реакции. В качестве растворителя использовали н-BuONa, т.к. в нем хорошо растворяются исходные реагенты.

Существенные отличия предлагаемого способа.

В предлагаемом способе используются в качестве исходных реагентов N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина и α,ω-алкандитиолы. Реакция идет с селективным образованием 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (1).

В известном способе в качестве исходных реагентов применяются (тио)карбамид, CH₂O и H₂S. В данных условиях реакции целевые продукты (1) не образуются.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.

Способ позволяет получать с высокой селективностью и выходами 1,7-дитиа-3,5-диазаниклоалкан-4-(ти)оны общей формулы (1).

Способ поясняется примерами.

Пример 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, помещают 0.19 г (10 ммоль N,N′-бис[диметиламинометил]тиомочевины) и 0.096 г (10 ммоль) н-BuONa в 5 мл н-BuOH, перемешивают 0.5 ч при комнатной температуре (~20°C). Затем в реактор добавляют 0.094 г (10 ммоль) 1,2-этандитиола и перемешивают реакционную смесь 6 ч при температуре 60°C. Из реакционной массы выделяют 1,7-дитиа-3,5-диазонан-4-тион с выходом 85%.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1

Таблица 1
№ п/п	Исходная N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина	Исходный α,ω-алкандитиол	Соотношение N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина:дитиол:н-BuONa, ммоль	Время реакции, ч	Выход (1), %
1	N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина	1,2-этандитиол	10:10:10	6	85
2	-//-	-//-	10:10:15	6	90
3	-//-	-//-	10:10:5	6	52
4	-//-	-//-	10:10:10	7	88
5	-//-	-//-	10:10:10	5	75
6	-//-	1,3-пропандитиол	10:10:10	6	82
7	-//-	1,4-бутандитиол	10:10:10	6	76
8	N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина	1,2-этандитиол	10:10:10	6	84
	-//-	1,3-пропандитиол	10:10:10	6	74
	-//-	1,5-пентандитиол	10:10:10	6	69

Все опыты проводили в н-BuOH в качестве растворителя при температуре 60°C.

Спектральные характеристики 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов (1)
	1,7-дитиа-3,5-диазонан-4-тион
Т. пл. 98-100°C. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д., DMSO-d₆): 2.84 уш.c (4H, СН₂ (8,9)); 4.73 уш.с (4Н, СН₂ (2,6)); 8.29 уш.с (2Н, NH (3,5)). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 31.57 (С^8.9), 46.05 (С^2.6), 183.00 (С⁴).
	1,7-дитиа-3,5-диазонан-4-он
Т. пл. 179-180°C. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д., DMSO-d₆): 2.76 с (4Н, СН₂ (8,9)); 4.28, 4.31 оба с (4Н, СН₂ (2,6)); 6.79 уш.с (211 NH (3,5)). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 30.91 (С^8.4), 42.15 (С^2.6), 157.23 (С⁴).
	1,7-дитиа-3,5-диазенан-4-тион
Т. пл. 118-122°C. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д., DMSO-d₆): 1.84 м (2Н, СН₂ (9)); 2.62 м (4Н, СН₂ (8,10)); 4.66 уш.с (4H, СН₂ (2,6)); 8.24 уш.с (2H, NH (3,5)). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 29.20 (С^8.10), 29.71 (С⁹), 46.12 (С^2.6), 183.01 (С⁴).
	1,7-дитиа-3,5-диазенан-4-он
Т. пл. 135-137°C. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д., DMSO-d₆): 1.81 м (2Н, СН₂ (9)); 2.58 м (414, CH₂ (8,10)); 4.26 уш.с (4H, СН₂ (2,6)); 6.66 уш.с (2Н, NH (3,5)). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 30.09 (C^8.10), 31.14 (С⁹), 42,18 (С^2.6), 157,23 (С⁴).
	1,7-дитиа-3,5-диазациклоундекан-4-тион
Т. пл. 92-95°C. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д., DMSO-d₆): 1.62 с (4Н, СН₂ (9,10)), 2.58 с (4Н, CH₂ (8,11)), 4.67 с (4Н, СН₂ (2,6)), 8.07 уш.c (2H, NH (3,5)). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 29.62 (С^9.10), 30.20 (С^8.11). 45.80 (C^2.6), 182.57 (С⁴).
	1,7-дитиа-3,5-диазациклододекан-4-он
T. пл. 80-85°C. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д., DMSO-d₆): 0.87 м (2H. СН₂ (10)), 1.54 м (4Н, СН₂ (9,11)), 3.39 с (4H, CH₂ (8,12)), 4.25 уш.с (4H, CH₂ (2,6)), 6.93 уш.с (2Н, NH (3,5)). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 28.14 (С¹⁰), 29.48 (С^9.11), 30.33 (С^8.12). 42.14 (С^2.6), 157.60 (С⁴).

Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-(ти)онов общей формулы (I):
, где Х=S, O; n=2-5,
отличающийся тем, что N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина общей формулы (Me)₂NCH₂NHC(X)NHCH₂N(Me)₂ (где X=S, О) подвергается взаимодействию с α,ω-алкандитиолом общей формулы HS(CH₂)_nSH (где n=2-5) в присутствии промотора бутилата натрия н-BuONa при мольном соотношении N,N′-бис[диметиламинометил](тио)мочевина:н-BuONa:HS(CH₂)_nSH=10:(5-15):10 в растворе н-бутанола при температуре 60°С и атмосферном давлении в течение 5-7 ч.

Изобретение относится к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов (1), который заключается в том, что α,ω-алкандитиол общей формулы HS(CH2)nSH (где n=2-5) предварительно смешивают при комнатной температуре ~20°C с водным раствором формальдегида и подвергают взаимодействию с карбамидом H2NC(O)NH2 в присутствии промотора н-BuONa при мольном соотношении HS(CH2)nSH:CH2O:H2NC(O)NH2:н-BuONa=10:20:10:(5-15) в растворе н-бутанола при 60°C и атмосферном давлении в течение 6-10 ч с выходами 50-85%.

Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов // 2538603

Изобретение относится к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоцинанов формулы (I). Сущность способа заключается во взаимодействии ароматических аминов (4-аминотиофенола, 4-аминобензойной кислоты, 4-аминофенола или 2-аминофенола, общей формулы R-C6H4-NH2, где R=4-SH, 4-СO2Н, 4-ОН, 2-ОН) с 1-окса-3,7-дитиациклооктаном в среде аргона в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6Н2O при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в среде растворителей этанол-хлороформ в течение 2,5-3,5 ч.

Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазоканов // 2538600

Изобретение относится к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоканов общей формулы 1а-i. Сущность способа заключается во взаимодействии N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамина с ариламином (арил = фенил, m- и p-метилфенил, o-, m- и p-метоксифенил, o-, m- и p-нитрофенил) в присутствии катализатора CuCl2 в мольном соотношении N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамин:ариламин: CuCl2 = 10 : 10: (0.3-0.7) при температуре ~60°С и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 60-90 минут.

Способ получения 3-арил-1,5,3-дитиазоканов // 2536408

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-арил-1,5,3-дитиазоканов формулы (1a-i), где R=H (a), m-CH3 (b), p-CH3 (c), o-OCH3 (d), m-OCH3 (e), p-OCH3 (f), o-NO2 (g), m-NO2 (h), p-NO2 (i), заключающийся во взаимодействии N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламина (арил=фенил, m- и p-метилфенил, o-, m- и p-метоксифенил, o-, m- и p-нитрофенил) с 1,3-пропандитиолом в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O в мольном соотношении N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламин:1,3-пропандитиол:Sm(NO3)3·6H2O=10:10:(0.3-0.7) при комнатной (~20°C) температуре и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 30-60 минут.

Способ получения 3-гетарил-1,5,3-дитиазоцинанов // 2536261

Изобретение относится к способу получения 3-гетарил-1,5,3-дитиазоцинанов, который заключается во взаимодействии N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамина с гетариламином в присутствии катализатора CuCl2 в мольном соотношении N1,N1,N7,N7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамин: гетариламин: CuCl2=10:10:(0.3-0.7) при температуре 55-65°С и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 60-90 мин.

Способ получения n-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов // 2496777

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения N-(l,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов формулы (1), которые могут найти применение в качестве биологически активных соединений, селективных сорбентов и экстрагентов благородных и драгоценных металлов.

Способ получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)фенолов // 2478627

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)фенолов общей формулы (1): ,который заключается в том, что формальдегид предварительно перемешивают с 1,3-пропандитиолом при комнатной (~20°С) температуре в течение 30 мин с последующим добавлением о-, n-аминофенола в EtOH в качестве растворителя в присутствии катализатора кристаллогидрата нитрата самария Sm(NO3 )3·6H2O при мольном соотношении формальдегид: 1,3-пропандитиол: о-, n-аминофенол: Sm(NO3)3 ·6H2O = 20:10:10:(0.3-0.7) в атмосфере аргона при комнатной (~20°С) температуре и атмосферном давлении в течение 2.5-3.5 ч.

Способ получения 3-(м-,п-метилфенил)-тетрагидро-2н,6н-1,5,3-дитиазоцинов // 2467003

Изобретение относится к способу получения 3-(м-, п-метилфенил)-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, в качестве комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах.

Способ получения 3-(o-,м-,п-нитрофенил)-тетрагидро-2h,6h-1,5,3-дитиазоцинов // 2467002

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов общей формулы (I): отличающийся тем, что 1,3-пропандитиол подвергают взаимодействию с водным формальдегидом и о-(или м- или п-)нитроанилином в присутствии катализатора Со(асас) 3 в мольном соотношении о-(или м- или п-)нитроанилин:формальдегид:1,3-пропандитиол:Со(асас)3=10:20:10:(0.3-0.7) в атмосфере аргона в хлороформе в качестве растворителя при комнатной температуре в течение 5-7 ч.

Способ получения 3-(о-,м-,п-метоксифенил)-тетрагидро-2н,6н-1,5,3-дитиазоцинов // 2467001

Изобретение относится к способу получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-тетрагидро-2Н,6Н-1,5,3-дитиазоцинов, которые могут найти применение в качестве антибактериальных, антигрибковых и антивирусных агентов, в качестве комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов, специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах.

Способ получения n-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов // 2565788

Изобретение относится к способу получения N-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов, общей формулы (1): , где R=p-C5H4N (a), (CH3)3CO (b), o-CH3OC6H4 (с) отличающийся тем, что гидразиды общей формулы RC(O)NHNH2 подвергаются взаимодействию с 1,3-пропандитиолом, предварительно смешанным при 20°C с водным раствором формальдегида, в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида меди CuCl2·2H2O при мольном соотношении 1,3-пропандитиол: CH2O:RC(O)NHNH2: CuCl2·2H2O=10:20:10:(0.3-0.7) при 75-85°C и атмосферном давлении в течение 44-52 ч в смеси хлороформ - этанол. Выход N-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)амидов составляет 38-50%. Указанные соединения могут найти применение в качестве биологически активных соединений, селективных сорбентов и экстрагентов благородных и драгоценных металлов. 1 табл., 1 пр.

Способ получения 3- и 4-(1,5,3-дитиазациклоалкан-3-ил)бензамидов // 2574073

Изобретение относится к способу получения 3- и 4-(1,5,3-дитиазациклоалкан-3-ил)бензамидов, общей формулы (I) заключающемуся во взаимодействии N 1 ,N 1 ,N 6 ,N 6-тетраметил-2,5-дитиагексан-1,6-диамина (N 1 ,N 1 ,N 7 ,N 7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамина) с 3(4)-аминобензамидами общей формулы 3(4)-H2N-C6H4-C(O)NH2 в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида самария SmCl3•6H2O при мольном соотношении 3(4)-аминобензамид:N 1 ,N 1 ,N 6 ,N 6 -тетраметил-2,5-дитиагексан-1,6-диамин (N 1 ,N 1 ,N 7 ,N 7-тетраметил-2,6-дитиагептан-1,7-диамин):SmCl3•6H2O = 10:10:(0.5-1.5) при температуре 75-80°С и атмосферном давлении в смеси растворителей этиловый спирт - хлороформ в течение 6-10 ч. Технический результат: получение 3- и 4-(1,5,3-дитиазациклоалкан-3-ил)бензамидов с высокой селективностью и выходами. 1 табл., 1 пр.

Способ получения 4-(о, м, п-галогенфенил)-2, 6-дитиа-4-азабицикло[5.3.1]ундека-1(11),7,9-триенов // 2626006

Изобретение относится к способу получения 4-(о,м,п-галогенфенил)-2,6-дитиа-4-азабицикло[5.3.1]ундека-1(11),7,9-триенов общей формулы (1): Технический результат: получены новые 4-(о,м,п-галогенфенил)-2,6-дитиа-4-азабицикло[5.3.1]ундека-1(11),7,9-триены, которые могут найти применение в качестве селективных лигандов, для экстракции и разделения катионов металлов, межфазных катализаторов, моделирующих ферментативную активность. 1 табл., 1 пр.