Способ получения 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов

Авторы патента:

Киямутдинова Гузелия Магавиевна (RU)

Махмудиярова Наталия Наильевна (RU)

Ибрагимов Асхат Габдрахманович (RU)

Джемилев Усеин Меметович (RU)

C07D273/01 - с одним атомом азота

Владельцы патента RU 2664649:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к способу получения 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов общей формулы (1):

в котором о-, м-, п-хлоранилины подвергают взаимодействию с 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадеканом в присутствии катализатора Sm(NO₃)₃⋅6H₂O при мольном соотношении хлоранилин : 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадекан : Sm(NO₃)₃⋅6H₂O = 10 : (10-12) : (0.5-0.7) при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в течение 4-6 ч в тетрагидрофуране. Технический результат: предложен способ получения 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов общей формулы (1) с высоким выходом. 1 табл., 1 пр.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов (1):

N-Содержащие тетраоксаны применяются в медицине в качестве препаратов, обладающих противомалярийной (Opsenica I., Opsenica D., Lanteri C.A., Anova L., Milhous W.K., Smith K.S., Solaja B.A. // J. Med. Chem. - 2008. - Vol. 51. - Р. 2261-2266), противоопухолевой и антигельминтной активностью (Vennerstrom J.L., Arbe-Barnes S., Brun R., Chavman S.A., Chiv F.C.K. // Nature. - 2004. - Vol. 430. - Р. 900-904).

Известен способ получения 1,2,4-диоксазолидинов формулы 3а-с с выходом 60-80% окислением раствора соответствующих иминов 2а-с в смеси петролейного эфира и бензола кислородом воздуха при - 15-20°C. (Hawkins, Е.G.Е. // J. Chem. Soc. (С). - 1971. - Р. 160-166) по схеме:

Известным способом не могут быть получены 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканы общей формулы (1).

Известен способ получения бициклических 1,2,4-диоксазолидинов формулы 5 окислением озоном производных индена 4а-е в присутствии первичных аминов при -70°C (Y. Ushigoe, S. Satake, A. Masuyama, M. Nojima, K.J. McCullough // j. Chem. Soc., Perkin Trans. 1. - 1997. - P. 1939-1942).

Известным способом не могут быть получены 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканы общей формулы (1).

Известен способ получения 1,2,4-диоксазолидин-3,5-диона формулы 7 - перспективного соединения с точки зрения промышленного применения в качестве инициатора свободнорадикальной полимеризации (Hagemann, Н. // Angew. Chem., Int. Ed. - 1981. - V. 20. - №9. - P. 784). Реакцию проводили действием H₂O₂ в щелочных условиях на N-метилиминодикарбонилдихлорид 6.

Известным способом не могут быть получены 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканы общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о селективном получении 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов формулы (1).

Предлагается новый способ селективного получения 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии o-, м-, п-хлоранилинов с 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадеканом в присутствии катализатора Sm(NO₃)₃⋅6H₂O, взятыми в мольном соотношении хлоранилин : 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадекан : Sm(NO₃)₃⋅6H₂O=10:(10-12):(0.5-0.7), предпочтительно 10:11:0.5, при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в тетрагидрофуране в качестве растворителя в течение 4-6 ч. Выход 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов (1) составляет 79-91%. Реакция протекает по схеме:

11-Арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканы (1) образуются только лишь с участием о-, м-, п-хлоранилинов и 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадекана. В присутствии других соединений первичных аминов (например, алкиламины, гетариламины) целевые продукты (1) не образуются. Без катализатора реакция не идет.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Sm(NO₃)₃⋅6H₂O больше 7 мол. % не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Sm(NO₃)₃⋅6H₂O менее 3 мол. % снижает выход (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при температуре 20°C. При температуре выше 20°C (например, 60°C) снижается селективность реакции и увеличиваются энергозатраты, а при температуре ниже 20°C (например, -10°C) снижается скорость реакции. Опыты проводили в тетрагидрофуране, т.к. в нем хорошо растворяются исходные реагенты.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В известном способе реакция идет с участием в качестве исходных соединений N-метилиминодикарбонилдихлорила, перекиси водорода в присутствии NaOH. Способ не позволяет получать 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканы (1).

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются хлоранилины и 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадекан, а Sm(NO₃)₃⋅6H₂O применяется в каталитических количествах. В отличие от известных способов предлагаемый способ позволяет синтезировать индивидуальные 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканы (1).

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 2. В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 5 мл тетрагидрофурана, 0.06 г (0.5 ммоль) Sm(NO₃)₃⋅6H₂O, 1.27 г (10 ммоль) о-хлоранилина, 2.04 г (11 ммоль) 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадекана (N.N. Makhmudiyarova, G.M. Khatmullina, R.Sh. Rakhimov, A.G. Ibragimov, and U.M. Dzhemilev. Arkivoc, 2016, V, pp. 427-433). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре (~20°C) в течение 5 ч. Из реакционной массы выделяют 11-(о-хлорфенил)-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадекан с выходом 84%. Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл. 1.

Все опыты проводили в тетрагидрофуране при комнатной температуре (~20°C).

Спектральные характеристики 11-(о-хлорфенил)-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадекана: δ_Н (400 MHz, DMSO-d₆, 25°C) 1.41-1.95 (m, 12H, Н₂С), 5.11-5.12 (м. 4Н, OH₂CN), 6.65-7.23 (м, 4Н, НС); δ_C (100 MHz, CDCl₃, 25°C) 22.57 (СН₂), 30.25 (СН₂) 33.25 (СН₂) 78.27 (OCH₂N), 114.52 (С); 112.21 (СН), 112.28 (СН) 117.51 (СН), 130.79 (СН), 134.02 (С), 148.56 (С).

Спектральные характеристики 11-(м-хлорфенил)-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадекана: δ_H (400 MHz, DMSO-d₆, 25°C) 1.40-1.77 (m, 12H. Н₂С), 5.19-5.22 (м, 4Н, OH₂CN), 6.73-7.33 (м, 4Н, НС); δ_C (100 MHz, CDCl₃, 25°C) 22.51 (СН₂) 30.14 (CH₂), 33.23 (CH₂), 78.42 (OCH₂N), 113.45 (С); 114.25 (СН), 114.55 (СН), 119.01 (СН), 128.02 (СН), 129.58 (С), 142.61 (С).

Спектральные характеристики 11-(п-хлорфенил)-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадекана: δ_H (400 MHz, DMSO-d₆, 25°C) 1.37-1.76 (m, 12H, Н₂С), 5.21-5.30 (м, 4Н, OH₂CN), 6.15-7.23 (м, 4Н, НС); δ_C (100 MHz, CDCl₃, 25°C) 22.52 (СН₂), 30.25 (СН₂), 33.24 (СН₂), 78.16 (OCH₂N), 112.86 (С), 117.52 (СН), 119.01 (CH), 128.22 (С), 142.62

Способ получения 11-арил-8,9,13,14-тетраокса-11-азаспиро[6.7]тетрадеканов общей формулы (1):

отличающийся тем, что о-, м-, п-хлоранилины подвергают взаимодействию с 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадеканом в присутствии катализатора Sm(NO₃)₃⋅6H₂O при мольном соотношении хлоранилин : 8,9,11,13,14-пентаоксаспиро[6.7]тетрадекан : Sm(NO₃)₃⋅6H₂O = 10 : (10-12) : (0.5-0.7) при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в течение 4-6 ч в тетрагидрофуране.

Изобретение относится к способу получения 3,3-диалкил-7-арил-1,2,4,5,7-тетраоксазоканов (1): R1=СН3, R2=С6Н13, R=m-Cl, m-F, p-ClR1=С4Н8, R2=С4Н9, R=m-Cl, p-ClR1=С2Н4, R2=С4Н9, R=m-Cl, p-Fв котором м-,п-галогенанилины подвергают взаимодействию с 3,3-диалкил-1,2,4,5,7-пентаоксаканами в присутствии катализатора Sm(NO3)3⋅6H2O при мольном соотношении анилин : 3,3-диалкил-1,2,4,5,7-пентаоксакан: Sm(NO3)3⋅6H2O = 10 : (10-12) : (0.3-0.7) при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в течение 4-6 ч в тетрагидрофуране.

Способ получения 9-арил-6,7,11,12-тетраокса-9-азаспиро[4.7]додеканов // 2664646

Изобретение относится к способу получения 9-арил-6,7,11,12-тетраокса-9-азаспиро[4.7]додеканов общей формулы (1) в котором о-, м-, п-фторанилины подвергают взаимодействию с 6,7,9,11,12-пентаоксаспиро[4.7]додеканом в присутствии катализатора Sm(NO3)3⋅6H2O при мольном соотношении фторанилин:6,7,9,11,12-пентаоксаспиро[4.7]додекан:Sm(NO3)3⋅6H2O = 10:(10-12):(0.3-0.7) при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в течение 4-6 ч в тетрагидрофуране.

Способ получения 10-галогенфенил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов // 2605445

Изобретение относится к способу получения 10-галогенфенил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов, которые могут найти применение в качестве препаратов, обладающих противомалярийной, противоопухолевой и антигельминтной активностью.

Способ получения 10-арил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов // 2584950

Изобретение относится к способу получения 10-арил-7,8,12,13-тетраокса-10-азаспиро[5.7]тридеканов общей формулы (1): в котором анилины (анилин, о-,м-метиланилин, м-нитроанилин, о-,м-,n-хлоранилин, о-,м-,n-фторанилин, о-,м-,n-броманилин) подвергают взаимодействию с 7,8,10,12,13-пентаоксаспиро[5.7]тридеканом в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O при мольном соотношении анилин : 7,8,10,12,13-пентаоксаспиро[5.7]тридекан : Sm(NO3)3·6H2O = 10:(10-12):(0.5-0.7) при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении в течение 20-40 мин в хлористом метилене.

Способ получения бензоаза-12-крауна-4 // 2540331

Изобретение относится к способу получения бензоаза-12-крауна-4, осуществляемого конденсацией о-аминофенола с дихлоридом триэтиленгликоля с последующим выделением целевого продукта, отличающемуся тем, что исходный о-аминофенол в среде изопропилового спирта обрабатывают гидроокисью натрия и выдерживают при температуре 60-80°С в течение 60-80 минут, после чего к нему прикапывают стехиометрическое количество дихлорида триэтиленгликоля и перемешивают полученную реакционную массу при кипении в течение 16-20 часов, затем ее охлаждают, подкисляют соляной кислотой до pH=3-4, фильтруют, фильтрат подщелачивают водным раствором - гидроксидом аммония до pH=8-9 и выделяют целевой продукт упариванием и вакуумной перегонкой.

Способ получения 3-арил-1,5,3-диоксазепанов // 2529507

Изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения 3-арил-1,5,3-диоксазепанов общей формулы (1a-i): R=H (a), m-СН3 (b), p-СН3 (с), о-ОСН3 (d), m-ОСН3 (e), p-ОСН3 (f), o-NO2 (g), m-NO2 (h), p-NO2 (i), отличающийся тем, что N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламин (арил = фенил, m- и p-метилфенил, о-, m- и p-метоксифенил, о-, m- и p-нитрофенил) подвергают взаимодействию с 1,2-этиленгликолем в присутствии катализатора Sm(NO3)3·6H2O, взятыми в мольном соотношении N,N-бис(метоксиметил)-N-ариламин : 1,2-этиленгликоль :Sm(NO3)3·6H2O = 10:10:(0.3-0.7), предпочтительно 10:10:0.5 при комнатной (~20°С) температуре и атмосферном давлении в хлороформе в качестве растворителя в течение 1-2 ч.

Способ получения 3-(м-, п-метилфенил)-тетрагидро-2н-1,5,3-диоксазепинов // 2490263

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(м-,n-метилфенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (1): который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°C в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO3) 3·6H2O, м- или n-метиланилин при мольном соотношении м- или n-метиланилин: формальдегид: 1,2-этандиол: Sm(NO3)3·6H2O=10:20:10:0.5 с последующим перемешиванием при комнатной (~20°C) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе.

Способ получения 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-тетрагидро-2н-1,5,3-диоксазепинов // 2490262

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, n-нитрофенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов общей формулы (I) ,который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO3) 3·6H2O, о-(или м-, или п-)нитроанилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)нитроанилин:формальдегид:1,2-этандиол: Sm(NO3)3·6H2O=10:20:10: 0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе.

Способ получения 3-(о-,м-,п-метоксифенил)-тетрагидро-2н-1,5,3-диоксазепинов // 2478096

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов, который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор Sm(NO3)3·6H 2O, о-(или м-, или п-)метоксианилин при мольном соотношении о-(или м-, или п-)метоксианилин: формальдегид:1,2-этандиол:Sm(NO 3)3·6H2O=10:20:10:0.5, с последующим перемешиванием при комнатной (~20°С) температуре в течение 50-70 мин в хлороформе.

Макролидные конъюгаты с противовоспалительной активностью // 2355699

Изобретение относится к новым соединениям, представленным формулой I: где М представляет собой макролидную субъединицу субструктуры II: L представляет собой цепь субструктуры III: D представляет собой стероидную или нестероидную субъединицу, производную от стероидных или нестероидных препаратов NSAID (nonsteroid anti-inflammatory drug, средство нестероидной противовоспалительной терапии) с противовоспалительной активностью.

Способ получения 16-арил-6,7,13,14,18,19-гексаокса-16-азадиспиро[4.2.4.7]нонадеканов // 2664651

Изобретение относится к способу получения 16-арил-6,7,13,14,18,19-гексаокса-16-азадиспиро[4.2.4.7]нонадеканов общей формулы (1): в котором анилины (анилин, n-хлоранилин, о-,n-фторанилины) подвергают взаимодействию с формальдегидом и 1,1-дигидропероксициклогексаном в присутствии катализатора Sm(NO3)3⋅6H2O, взятыми в мольном соотношении анилин : формальдегид : 1,1'-пероксибис(1-гидропероксициклогексан) : Sm(NO3)3⋅6H2O = 10:20:(10-12):(0.3-0.7) при комнатной температуре (20°С) и атмосферном давлении в течение 4-6 ч в тетрагидрофуране. Технический результат: предложен способ получения 16-арил-6,7,13,14,18,19-гексаокса-16-азадиспиро[4.2.4.7]нонадеканов общей формулы (1) с высоким выходом. 1 табл., 1 пр.