Способ получения n,n-диаллилглутаминовой кислоты

Авторы патента:

C07C229/24 - содержащие более чем одну карбоксильную группу, связанную с углеродным скелетом, например аспарагиновая кислота

C07C227/18 - реакциями, протекающими с участием амино- или карбоксильных групп, например гидролизом сложных эфиров или амидов с образованием галогенидов, солей или сложных эфиров

Владельцы патента RU 2781156:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) (RU)

Изобретение относится к способу получения N,N-диаллилглутаминовой кислоты, которая может найти применение для синтеза водорастворимых полиэлектролитов. Способ заключается во взаимодействии натриевой соли α-глутаминовой кислоты с хлористым аллилом в водно-спиртовом растворе. Технический результат: синтез мономера диаллильной природы, который обладает высокой активностью в реакциях радикальной полимеризации для получения полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом. 1 ил., 2 табл., 8 пр.

Изобретение относится к ионогенным мономерам и способу их получения, которые могут быть использованы для синтеза водорастворимых полиэлектролитов.

Известны мономерные системы производных диаллиламина и четвертичных аммониевых оснований диаллильной природы, полученные на основе хлористого аллила и производных диаллиламина [1-4], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс. В работе [5] авторами было показано, что основные и кислые аминокислоты не реагируют с бромистым аллилом и не образуют продукты замещения.

В качестве наиболее близкого аналога принят патент США №3457302, из которого известен N,N-диаллилглицин (C₈H₁₃NO₂) и его способ получения третичной аминокислоты, синтезированный взаимодействием 0.8-1.2 моля щелочи на моль галоидзамещенной карбоновой кислоты в полярном растворителе. Смесь 18.9 ч. хлоруксусной кислоты и 58.2 ч. диаллиламина нагревают в атмосфере азота при 100°С в течение 16 часов, охлаждают до 20°С, прибавляют раствор 11.2 ч. КОН в 200 ч. МеОН, встряхивают 5 мин., фильтруют, фильтрат упаривают в вакууме, остаток растворяют в 300 ч. CHCI₃, фильтруют и получают диаллилглицин.

Недостатком метода получения являются необходимость проведения реакции в атмосфере азота при 100°С в течение 16 часов, затем обрабатовать метиловым раствором едкого калия, после добавления раствора щелочи, фильтрат необходимо упаривать в вакууме и остаток растворять в хлороформе.

Задачей изобретения является синтез мономера диаллильной природы, в молекулах которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, которые способны вступать в реакции радикальной полимеризации для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, а также упрощение способа. Поставленная задача решается получением нового мономера формулы (C₁₁H₁₇NO₄):

имеющий элементный состав (табл. 1)

Элементный состав N,N-диаллилглутаминовой кислоты (ДАГлК).

Таблица 1

мономер	формула	Элементный анализ
мономер	формула	Теоретический состав,%	Практический состав,%
С,%	Н,%	N,%	С,%	Н,%	N,%
ДАГлК	C₁₁H₁₇NO₄	58.15	7.48	6.17	58.61	7.89	6.60

Структура синтезированного мономера- N,N-диаллилглутаминовой кислоты подтвержден ¹Н-ЯМР спектроскопией (фиг. 1, табл. 2).

Данные ¹Н -ЯМР спектроскопии в D₂O.

Таблица 2

Образец	⁶C или ^6’C		⁴C или ^4’C			⁵C или ^5'C	⁷C или ^7'C
ДАГлК	2.729	4.176	3.729	5.305	5.945	3.343	-

Сущность способа заключается в том, что в водно-спиртовом растворе α-глутаминовую кислоту превращают в натриевую соль воздействием раствора щелочи, затем при температуре 0-5°С прикапывают хлористый аллил в течение 15-30 мин., температуру синтеза доводят до 60-75°С и синтез проводят при данной температуре в течение 3-5 часов, что приводит к получению N,N-диаллилглутаминовой кислоты (ДАГлК). После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев собирается на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне вносят 14.7 г (1 моль) α-глутаминовой кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикапывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 0°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикапывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 15 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилглутаминовая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 292±2°С. (Т_пл α-глутаминовой кислоты 160°С с разложением). Выход мономера 65%.

Пример 2. В четырехгорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне вносят 14,7 г (1 моль) α-глутаминовой кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикапывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 5°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикапывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 15 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев собираются на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилглутаминовая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 292±2°С. (Т_пл α-глутаминовой кислоты 160°С с разложением). Выход мономера 55%.

Пример 3. В четырехгорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне вносят 14,7 г (1 моль) α-глутаминовой кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикапывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 5°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикапывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 30 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 75°С, выдерживают в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон. N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев собираются на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилглутаминовая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 292±2°С. (Т_пл α-глутаминовой кислоты 160°С с разложением). Выход мономера 65%.

Пример 4. В четырехгорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне вносят 14,7 г (1 моль) α-глутаминовой кислоты, растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикапывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 0°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикапывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 30 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 75°С и выдерживают в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев собираются на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилглутаминовая кислота - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 292±2°С. (Т_пл α-глутаминовой кислоты 160°С с разложением). Выход мономера 75%.

Ниже приводимыми примерами подтверждаем возможность получения водорастворимого полиэлектролита из N,N-диаллилглутаминовой кислоты путем реакции радикальной полимеризации в присутствии персульфата аммония в качестве радикального инициатора.

Пример 1. В одногорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником помещают 2.27 г (1 моль) N,N-диаллилглутаминовой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 5.0×10^-3 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N- диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 65%, η_прив.=0.15 дл/г n=98 (Mr=22310)

Пример 2. В одногорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником помещают 4.54 г (2 моль) N,N-диаллилглутаминовой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0×10^-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 60°С в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев выпадают в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 70%, η_прив.=0.19 дл/г, n=108(Mr=24582)

Пример 3. В одногорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником помещают 4.54 г (2 моль) N,N-диаллиласпарагиновой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0×10^-4 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев выпадают в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 70%, η_прив.=0.25 дл/г, n=112 (Mr=25566)

Пример 4. В одногорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником помещают 4.54 г (2 моль) N,N-диаллилглутаминовой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 2.5×10^-3 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота в виде хлопьев выпадают в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилглутаминовая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 72%, η_прив.=0.45 дл/г,n=112 (Mr=25992)

Технический результат изобретения заключается в синтезе мономера диаллильной природы, который обладает высокой активностью в реакциях радикальной полимеризации, в молекулах которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств и упрощении способа, за счет снижения температуры реакции, уменьшения времени синтеза, применения в качестве исходных реагентов менее вредных веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мацоян С.Г., Погосян Г.М., Джагамян А.О., Мушегян А.А. Исследование в области циклической полимеризации и сополимеризации. 13. Изучение циклической полимеризации N-замещенных диаллиламинов. // Высокомолекул. соединения. 1963. Т.5.№6.С.854-860.

2. Hoover M.F. Cationic Quarternery Polyelectrolytes-A Literature Review. // J. Macromol. Sci. - Chem., 1970. A4(6). P 1293-1300.

3. Lancaster L.E., Bassei L., Panzer H.P. The Structure of Poly( Diallyl dimethylammonium) Chloride by ¹³C-NMR spectroscopy. // J. Polym. Sci. 1976. V.14. P.549-554.

4. Johns S.R., Willing R.L., Middleton S., Ong A.K. Cyclopoplymerization. VII. The ¹³C-NMR Spectra of Cyclopolymers obtained from N,N-Diallylamines. // J. Macromol. Sci.-Chem., A, 1976. V. 10. №5. P. 875-891.

5. Канао С., Сакаери Я. «Якугаку дзасси, Yakugaku zasshi, J. Phrmac. Soc. Japan»1966, 86, №11б1105-1108, РЖХ, 23Ж670, 1967.

6. Патент США № 3457302 «Способ получения третичных аминокислот», РЖХ, 13Н355 П., 1970.

Способ получения N,N-диаллилглутаминовой кислоты, заключающийся в том, что реакцию ведут взаимодействием натриевой соли α-глутаминовой кислоты в водно-спиртовом растворе с хлористым аллилом.

Изобретение относится к способу получения смеси хелатообразующих агентов, содержащей соединение формулы (I), в которой по меньшей мере один из радикалов R1, R2 и R3 является группой янтарной кислоты или ее солью и по меньшей мере один из радикалов R1, R2 и R3 является карбоксиметильной или 1-карбоксиэтильной группой или ее солью.

Смеси энантиомеров и способ получения таких смесей // 2675835

Изобретение относится к смеси L- и D-энантиомеров метилглициндиуксусной кислоты или ее соответствующих моно-, ди- или трищелочных солей, или моно-, ди- или триаммониевых солей, причем указанная смесь содержит преимущественно соответствующий L-изомер с энантиомерным избытком в интервале от 10 до 75%. Смесь может найти применение для получения композиций моющих средств для стирки и композиций моющих средств для чистящих средств.

Способ получения комплексных кислых солей двухвалентных металлов дикарбоновых кислот // 2638157

Изобретение относится к способу получения комплексных кислых солей двухвалентных металлов дикарбоновых кислот нейтрализацией в водном растворе соответствующих кислот и оксидов двухвалентных металлов. Способ производства комплексных кислых солей двухвалентных металлов дикарбоновых кислот общей формулы:где Me - атом двухвалентного металла, Ас - анион дикарбоновой кислоты, Н - водород, n=0-8, осуществляют путем нейтрализации в водной среде, причем в качестве нейтрализующего соединения применяют оксид общей формулы МеО, где Me - атом двухвалентного металла, где высокую, более 95 масс.

Способ получения рацемических α-аминокислот // 2622402

Изобретение относится к способу получения рацемических α-аминокислот или глицина. Согласно предлагаемому способу соответствующую α-гидроксикислоту, выбранную из группы, включающей гидроксиуксусную кислоту, молочную кислоту, яблочную кислоту, α-гидроксиглутаровую кислоту, изолимонную кислоту, тартроновую кислоту и винную кислоту, или по меньшей мере одну соль соответствующей α-гидроксикислоты в присутствии по меньшей мере одного гетерогенного катализатора, содержащего по меньшей мере один переходный металл, и в присутствии водорода подвергают взаимодействию по меньшей мере с одним соединением азота, причем в качестве соединения азота применяют аммиак.

Способ очистки полиаминокарбоксилатов // 2621896

Настоящее изобретение предлагает эффективный способ очистки полиаминокарбоксилатов, таких как DOTA, DTPA, DO3A-бутрол, BOPTA. Способ очистки полиаминокарбоксилатов включает следующие стадии: a) обработка водного раствора полиаминокарбоксилата неорганической кислотой, где значение рН раствора составляет менее 0,75; b) перекристаллизация осажденной соли полиаминокарбоновой кислоты из воды или водных смесей растворителей; c) обработка водного раствора соли полиаминокарбоновой кислоты смолой или основным раствором для сохранения рН на уровне от 1,5 до 3,0; d) выделение чистого полиаминокарбоксилата в качестве хелатирующего агента, где после стадии (а), указанной выше, полученный продукт осаждают в виде соли полиаминокарбоновой кислоты; и где осажденную соль полиаминокарбоновой кислоты, полученную на стадии (а), указанной выше, выделяют фильтрацией перед выполнением стадии перекристаллизации (b).

Новые предшественники производных глутамата // 2600981

Настоящее изобретение относится к соединению формулы I Формула I в которой R1 представляет собой трифенилметил (тритил), А выбран из группы: a) моноциклический С6-10-арил, b) бициклический С6-10-арил, c) С12-20-биарил, d) моноциклический гетероарил и e) бициклический гетероарил, где гетероарил представляет собой ароматический, моно- или бициклический двухвалентный радикал, имеющий от 5 до 10 кольцевых атомов и гетероатом N, по выбору, А несет один или несколько заместителей, выбранных из группы, включающей: a) галоген, b) нитро, c) алкил, d) трифторметил и e) Z, где Z представляет собой R1 представляет собой трифенилметил (тритил), # указывает положение связи с А, и отдельным изомерам, таутомерам, диастереомерам, энантиомерам, стереоизомерам, их смесям и их приемлемым солям.

Циклоалкил-замещенное производное имидазола, обладающее ингибирующей активностью в отношении tafia // 2572814

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому производному имидазола общей формулы (I), или к его фармакологически приемлемой соли, где А представляет собой группу: , где * представляет собой положение для замещения; R1, R2 и R3, каждый представляет собой атом водорода; R4 представляет собой атом водорода или группу пролекарства; и Y представляет собой группу: -CH2-CHR5-CH2-NHR6 (где R5 представляет собой атом водорода или С1-С6алкильную группу, и R6 представляет собой атом водорода или группу пролекарства), -O-CHR7-CH2-NHR8 (где R7 представляет собой атом водорода или С1-С6алкильную группу, и R8 представляет собой атом водорода) или (где R9 представляет собой атом водорода, и * представляет собой положение для замещения); где группа пролекарства, представленная R4, представляет собой [(изопропоксикарбонил)окси]этильную группу или С1-С6алкильную группу, которая замещена одной фенильной группой; и где группа пролекарства, представленная R6, представляет собой С1-С6алканоильную группу, которая замещена одной или двумя одинаковыми или различными группами, выбранными из аминогруппы и фенильной группы; (С1-С6алкокси)карбонильной группы, которая замещена одной группой, выбранной из С2-С6алканоилокси группы и (С3-С6циклоалкил)карбонилокси группы; или 1,3-диоксол-метоксикарбонильной группы, которая замещена двумя разными группами, выбранными из оксогруппы и С1-С6алкильной группы.

Твердое вещество, которое содержит глутаминовую кислоту-n,n-диуксусную кислоту (glda) или ее производное, а также способ его получения // 2560730

Изобретение относится к твердому веществу, пригодному в качестве комплексообразователя для ионов щелочноземельных и тяжелых металлов в твердых композициях моющих и чистящих средств. Твердое вещество включает следующие составляющие: a) ядро, которое содержит глутаминовую кислоту-N,N-диуксусную кислоту и/или ее соль, и b) оболочку, которая содержит соединение общей формулы I.

Способ регенерации катализатора // 2554950

Настоящее изобретение относится к способу регенерации лантаноидного катализатора из синтеза диэтоксисукцината аспаргиновой кислоты. При этом способ включает контактирование источника карбонатов с раствором, содержащим ионы лантаноидов, образующиеся в ходе указанного синтеза, и хелатирующий агент, отличный от диэтоксисукцината аспаргиновой кислоты, для осаждения карбоната лантаноида с последующим отделением осажденного карбоната лантаноида от раствора, в котором в качестве указанного хелатирующего агента используют иминодиянтарную кислоту или этилендиаминдиянтарную кислоту.

Способ получения смеси хелатирующих агентов // 2551285

Изобретение относится к способу получения смеси диэтоксисукцината аспарагиновой кислоты и производного аминокислоты общей формулы I, которая может найти применение в качестве хелатирующего агента. В формуле I n равно 1-10, m равно 0 или 1, a R представляет собой атом водорода или ион щелочного либо щелочноземельного металла.

Композиции, их получение и применение и подходящие компоненты // 2742233

Предложена композиция для мытья посуды, включающей стеклянную посуду, металлическую посуду, посуду из пластика и фарфоровую посуду, кухонной утвари, предметов, имеющих по меньшей мере одну поверхность из стекла, содержащая (A) лимонную кислоту или соль щелочного металла и лимонной кислоты, (B) по меньшей мере один привитой сополимер, образованный из (a) по меньшей мере одной основы для прививания, выбираемой из неионных полисахаридов, и боковых цепей, получаемых в результате прививания, (b) по меньшей мере одной ненасыщенной по этиленовому типу моно- или дикарбоновой кислоты и (c) по меньшей мере одного соединения общей формулы (I) ,причем переменные определяются следующим образом: R1 выбирается из метила и водорода, А1 выбирается из алкилена с 2-4 атомами углерода, R2 являются одинаковыми или разными и выбираются из алкилов с 1-4 атомами углерода, X- выбирается из галогенида, моноалкилсульфата с 1-4 атомами углерода в алкиле и сульфата, (С) всего от нуля до максимально 0,5 мас.% метилглициндиуксусной кислоты (MGDA) или ее солей щелочного металла и/или глутаминдиуксусной кислоты (GLDA) или ее солей щелочного металла.