способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот

Классы МПК:C07C231/12 реакциями, протекающими без образования карбоксамидных групп
C07C233/08 с атомами углерода карбоксамидных групп, связанными с ациклическими атомами углерода насыщенного углеродного скелета, содержащего кольца
C07D211/16 с ацилированным атомом азота кольца
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-05-02
публикация патента:

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот общей формулы

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

которые могут представлять интерес в качестве полупродуктов в синтезе некоторых биологически активных веществ, обладающих противовирусной активностью. Способ заключается во взаимодействии производного адамантана с диалкиламидами карбоновых кислот, в котором в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, а в качестве диалкиламидов карбоновых кислот используют N,N-диметилацетамид, N,N-диэтилацетамид, N-ацетилпиперидин, N-пропионилпиперидин, N-(2-метил)пропионилпиперидин, и процесс протекает при мольных соотношениях реагентов, равных соответственно 1:2-3, в среде исходных диалкиламидов карбоновых кислот при температуре 120-130°С в течение 5-6 часов. Техническим результатом является разработка альтернативного метода получения соединений заявляемой структурной формулы и исключение стадии получения адамантилалкилкарбоновых кислот.

Формула изобретения

Способ получения N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот общей формулы

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

заключающийся во взаимодействии производного адамантана с диалкиламидами карбоновых кислот, отличающийся тем, что в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, а в качестве диалкиламидов карбоновых кислот используют N,N-диметилацетамид, N,N-диэтилацетамид, N-ацетилпиперидин, N-пропионилпиперидин, N-(2-метил)пропионилпиперидин, и процесс протекает при мольных соотношениях реагентов, равных соответственно 1:2-3, в среде исходных диалкиламидов карбоновых кислот при температуре 120-130°С в течение 5-6 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к новому способу получения N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот общей формулы

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

которые могут представлять интерес в качестве полупродуктов в синтезе некоторых биологически активных веществ.

Известна реакция 1,3-дегидроадамантана с карбоновыми кислотами [Pincock R.E., Torupka E.J. Tetracyclo[3.3.1.13.7 .01.3] decane a highly reactive 1,3-dehydroderivative of adamantane. // J. Am. Chem. Soc. - 1969. - v.91. - №l6. - pp.4593-4599.]. Однако этот метод не приводит к получению веществ заявляемой структурной формулы.

Известна реакция 1,3-дегидроадамантана с анилином в присутствие гидрохлорида анилиния. При этом образуется смесь N-адамантил-1-анилина и 4-адамантил-1-анилина в соотношении 4:1 [Когай Б.Е., Соколенке В.А. Реакции [3.3.1.]пропеллана (1,3-дегидроадамантана) с N-H- и С-Н-кислотами. // Химия органических полиэдранов: Тез. докл. научн. конф., Волгоград, 1981 г./ ВолгПИ. - Волгоград, 1981. - С.73].

В данном способе используется катализатор, образуется смесь продуктов N и С-адамантилирования, кроме того, данным способом не получены соединения заявляемой структурной формулы.

Известна реакция 1,3-дегидроадамантана с аминами [Патент РФ №2147573, С07С 209/60, С07С 211/38, С07С 225/20, С07D 295/033, С07D 209/50, С07D 207/408, С07D 207/167. Опубл. 20.04.2000]. Также изучена реакция 1,3-дегидроадамантана с незамещенными амидами карбоновых кислот [Взаимодействие 1,3-дегидроадамантана с алифатическими аминами и амидами карбоновых кислот./ Бутов Г.М., Мохов В.М. // Химия и технология элементорганических мономеров и полимерных материалов: Известия Волгоградского государственного технического университета / ВолгГТУ. - Волгоград, 2006. - С.21-24.] При этом образуются производные 1-адамантиламина или N-адамантилированные амиды карбоновых кислот, и данным способом невозможно получить соединения заявляемой структурной формулы.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ получения соединений близкой структуры по реакции производного адамантана с аммиаком, анилином или N-алкиламинами (N-метиламином), причем в качестве производного адамантана выступает хлорангидрид адамантилуксусной кислоты [Sasaki Tadashi, Eguchi Shoji, Toru Takeshi. Synthesis of adamantane derivatives from adamantylacetic acid / Bull.Chem. Soc. Japan, 1968, 41, №1, p.233-240 (англ.); Пат.США №3352912, Кл. 260-563, опубл. 14.11.67].

Недостатком данного метода является то, что с его помощью можно получить ограниченное количество производных адамантана, так как используются кислоты ряда адамантана, ассортимент которых ограничен. Получение разветвленных адамантилалкилкарбоновых кислот многостадийно и затруднительно. Кроме этого, не описано получение таким методом большинства веществ заявляемой структурной формулы.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичного малостадийного метода синтеза N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот, протекающего с достаточно высоким выходом по исходному 1,3-дегидроадамантану в отсутствие катализатора.

Техническим результатом является разработка нового метода получения соединений заявляемой структурной формулы и исключение стадии получения промежуточных адамантилалкилкарбоновых кислот.

Поставленный технический результат достигается в новом способе получения N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот общей формулы

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

заключающемся во взаимодействии производного адамантана с диалкиламидами карбоновых кислот, причем в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, а в качестве диалкиламидов карбоновых кислот используют N,N-диметилацетамид, N,N-диэтилацетамид, N-ацетилпиперидин, N-пропионилпиперидин, N-(2-метил)пропионилпиперидин и процесс протекает при мольных соотношениях реагентов, равном соответственно 1:2-3, в среде исходных диалкиламидов карбоновых кислот при температуре 120-130°С в течение 5-6 часов.

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

Сущностью метода является реакция получения N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот по реакции присоединения к 1,3-дегидроадамантану диалкиламидов карбоновых кислот.

Реакция основана на ранее неизвестном свойстве 1,3-дегидроадамантана алкилировать диалкиламиды карбоновых кислот. Протекание данного взаимодействия становится возможным благодаря присутствию незначительной СН-кислотности диалкиламидов карбоновых кислот. Данная реакция не является очевидной, так как в отличие от кетонов или нитрилов карбоновых кислот протон в способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611 -положении у карбонильной группы диалкиламидов карбоновых кислот малоподвижен и некаталитические реакции диалкиламидов как СН-кислот не характерны.

Разработанный способ позволяет получать достаточно широкий ряд соединений различного строения. Ограничением в выборе исходных соединений является отсутствие в молекуле диалкиламидов карбоновых кислот заместителей, содержащих группы ОН, NH, СООН и им подобных, реакционноспособных по отношению к 1,3-дегидроадамантану и его гомологам.

Способ осуществляется следующим образом.

К 2-3-кратному мольному избытку соответствующего диалкиламида карбоновой кислоты приливают раствор 1,3-дегидроадамантана в легкокипящем инертном растворителе (диэтиловый эфир), который затем удаляется из реакционной смеси отгонкой. Смесь 1,3-дегидроадамантана и диалкиламида карбоновой кислоты нагревают в течение 5-6 часов при температуре 120-130°С, после чего избыток исходного диалкиламида карбоновой кислоты отгоняют в вакууме водоструйного насоса. Полученный N,N-диалкилзамещенный амид адамантилалкилкарбоновой кислоты очищают перегонкой в вакууме. Выходы продуктов заявляемой структурной формулы составляют 50-60%.

Как показали проведенные исследования, оптимальным и технологичным условием проведения реакции присоединения 1,3-дегидроадамантана или его гомологов к диалкиламидам карбоновых кислот является ее осуществление в отсутствие растворителя, в среде избытка исходных диалкиламидов карбоновых кислот при мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан : диалкиламид карбоновой кислоты=1:2-3. Меньший избыток приводил к некоторому снижению выхода целевых продуктов за счет гомополимеризации 1,3-дегидроадамантана или его гомологов, или его неполной конверсии. Обнаружено существенное влияние температуры на протекание реакции. Наиболее полное протекание взаимодействия происходит при 120-130°С. Превышение этой температуры приводит к снижению выхода целевых соединений за счет протекания побочной реакции полимеризации 1,3-дегидроадамантана. Снижение температуры приводит к уменьшению выхода целевых соединений за счет уменьшения скорости реакции.

Установлено, что проведение реакции при продолжительности нагревания менее 5 часов сопровождается уменьшением конверсии 1,3-дегидроадамантана и снижением выхода целевых продуктов. Увеличение продолжительности взаимодействия выше 6 часов нецелесообразно, так как практически не влияет на выход целевых соединений.

Строение синтезированных соединений подтверждено ЯМР 1H спектроскопией, а также элементным анализом.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

N,N-Диметиламид 1-адамантилуксусной кислоты

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

К 5.7 г (0.066 моль) N,N-диметилацетамида в атмосфере сухого азота при комнатной температуре прикапывают раствор 3 г (0.022 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана (соотношение 1,3-дегидроадамантан : N,N-диметилацетамид=1:3) в 20 мл абсолютного диэтилового эфира, после чего диэтиловый эфир отгоняют, реакционную смесь выдерживают при температуре 120°С в течение 5 часов, после чего избыток N,N-диметилацетамида удаляют перегонкой, продукт перегоняют, очищают перекристаллизацией из н-гексана и получают 2.86 г (0.013 моль, 59%) N,N-диметиламида 1-адамантилуксусной кислоты, Ткип=183-185°С/10 мм рт.ст. Спектр ЯМР 1H, способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611 , м.д.: 1.58 с (12Н, адамант-1-ил), 1.89 с (3Н, адамант-1-ил), 1.96 с (2Н, СН2С(O)), 2.79, 2.96 2 с (3+3Н, -N(CH3)2). Найдено, %: С 75.78, Н 10.93, N 6.38. C14H 23NO. Вычислено, %: С 75.97, Н 10.47, N 6.33.

Пример 2.

N,N-Диэтиламид 1-адамантилуксусной кислоты

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

Аналогично к 7.6 г (0.066 моль) N,N-диэтилацетамида в атмосфере сухого азота при комнатной температуре прикапывают раствор 3 г (0.022 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана в 20 мл абсолютного диэтилового эфира (соотношение 1,3-дегидроадамантан : N,N-диэтилацетамид=1:3), после чего диэтиловый эфир отгоняют, реакционную смесь выдерживают при температуре 125°С в течение 6 часов, после чего избыток N,N-диэтилацетамида удаляют перегонкой, продукт очищают перегонкой в вакууме и получают 3.29 г (0.0132 моль, 60%) N,N-диэтиламида 1-адамантилуксусной кислоты, Т кип=207-209°С/11 мм рт.ст. Спектр ЯМР 1H, способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611 , м.д.: 1.01, 1.09 2 т (3+3Н, 2 СН3 ), 1.59 с (12Н, адамант-1-ил), 1.91 с (3Н, адамант-1-ил), 1.88 с (2Н, СН2С(O)), 3.19-3.29 м (2+2Н, -N(CH 2)2). Найдено, %: С 77.11, Н 10.96, N 5.73. C16H27NO. Вычислено, %: С 77.06, Н 10.91, N 5.62.

Пример 3. N-(1-Адамантил)ацетилпиперидин

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

Аналогично к 7.0 г (0.055 моль) N-ацетилпиперидина в атмосфере сухого азота при комнатной температуре прикапывают раствор 3 г (0.022 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана в 20 мл абсолютного диэтилового эфира (соотношение 1,3-дегидроадамантан : N-ацетилпиперидин=1:2.5), после чего растворитель отгоняют, реакционную смесь выдерживают при температуре 130°С в течение 6 часов, после чего избыток N-ацетилпиперидина удаляют перегонкой, продукт очищают перегонкой в вакууме и получают 3.33 г (0.0128 моль, 58%) N-(1-адамантил)ацетилпиперидина, Т кип=247-249°С/8 мм рт.ст.Спектр ЯМР 1Н, способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611 , м.д.: 1.47, 1.56, 1.607 (5+7+6Н, 6-СН 2-адамант-1-ил, (СН2) 3 пиперидин), 1.896 с (3Н, -СН-адамант-1-ил), 1.95 с (2Н, CH2C(O)), 3.35, 3.41 2 т (2+2Н, -N(CH 2)2). Найдено, %: С 78.47, Н 10.57, N 5.11. С18 H29 NO. Вычислено, %: С 78.49, Н 10.61, N 5.09.

Пример 4.

N-2-(1-Адамантил)пропионилпиперидин

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

К 6.2 г (0.044 моль) N-пропионилпиперидина в атмосфере сухого азота при комнатной температуре прикапывают раствор 3 г (0.022 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана (соотношение 1,3-дегидроадамантан : N-пропионилпиперидин=1:2) в 10 мл абсолютного диэтилового эфира, после чего растворитель отгоняют, реакционную смесь выдерживают при температуре 125°С в течение 6 часов, после чего избыток N-пропионилпиперидина удаляют перегонкой, продукт очищают перегонкой в вакууме и получают 3.34 г (0.0121 моль, 55%) N-2-(1-адамантил)пропионилпиперидина, Т кип.=255-258°С/9 мм рт.ст. Спектр ЯМР 1H, способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611 , м.д.: 1.00 т (3Н, СН3), 1.41, 1.48, 1.59 (18Н, 6-CH2-адамант-1-ил, (СН 2)3пиперидин), 1.894 с (3Н, -СН-адамант-1-ил), 2.15 т (1Н, СНС(О)), 3.31, 3.54 2 т (2+2Н, -N(CH 2)2). Найдено, %: С 78.54, Н 10.55, N 5.13. C18H29NO. Вычислено, %: С 78.49, Н 10.61, N 5.09.

Пример 5. N-(2-Метил-2-(1-адамантил))пропионилпиперидин

способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611

Аналогично к 6.8 г (0.044 моль) N-(2-метил)пропионилпиперидина в атмосфере сухого азота при комнатной температуре прикапывают раствор 3 г (0.022 моль) свежевозогнанного 1,3-дегидроадамантана в 15 мл абсолютного диэтилового эфира (соотношение 1,3-дегидроадамантан : N-(2-метил)пропионилпиперидин=1:2), после чего растворитель отгоняют, реакционную смесь выдерживают при температуре 130°С в течение 6 часов, после чего избыток N-(2-метил)пропионилпиперидина удаляют перегонкой, продукт очищают перегонкой в вакууме и получают 3.18 г (0.011 моль, 50%) N-(2-метил-2-(1-адамантил))пропионилпиперидина, Ткип=265-268°С/ 10 мм рт.ст. Спектр ЯМР1 H, способ получения n,n-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых   кислот, патент № 2348611 , м.д.: 0.98-1.02 т (6Н, 2СН3), 1.48, 1.52, 1.59 (18Н, 6-СН3-адамант-1-ил, (СН 2)3пиперидин), 1.90 с (3Н, -СН-адамант-1-ил), 3.39 м (4Н, -N(CH2)2 ). Найдено, %: С 78.87, Н 10.73, N 4.85. C19 H31NO. Вычислено, %: С 78.84, H 10.79, N 4.84.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для применения в различных отраслях промышленности;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризованно в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Выводы

Разработан новый малостадийный способ получения N,N-диалкилзамещенных амидов адамантилалкилкарбоновых кислот, позволяющий получать соединения заявляемой структурной формулы с достаточно высокими выходами. Структура полученных соединений подтверждена ЯМР 1H-спектроскопией и элементным анализом.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2348611

patent-2348611.pdf

Класс C07C231/12 реакциями, протекающими без образования карбоксамидных групп

способ получения 2-амино-2-[2-(4-с3-с21-алкилфенил)этил]пропан-1, 3-диолов -  патент 2529474 (27.09.2014)
способ получения и выделения 2-ациламино-3-дифенилпропионовой кислоты -  патент 2520215 (20.06.2014)
производные аминоалканолов, способ получения аминоалканолов и их применение -  патент 2515213 (10.05.2014)
способ синтеза производных амино-метилтетралина -  патент 2512285 (10.04.2014)
кристаллические формы динатриевой соли n-(5-хлорсалицилоил)-8-аминокаприловой кислоты -  патент 2507196 (20.02.2014)
n-(5-ацетил-2-фторфенил)-n-метилацетамид, способ получения n-[5-(3-диметиламино-акрилоил)-2-фторфенил]-n-метилацетамида и способ получения n-{2-фтор-5-[3-тиофен-2-карбонил-пиразоло [1,5-а]пиримидин-7-ил]фенил}-n-метилацетамида -  патент 2503655 (10.01.2014)
противоопухолевые соединения -  патент 2493147 (20.09.2013)
способ синтеза мандипропамида и его производных -  патент 2470914 (27.12.2012)
способ йодирования ароматических соединений -  патент 2469997 (20.12.2012)
производные 4-замещенной феноксифенилуксусной кислоты -  патент 2463292 (10.10.2012)

Класс C07C233/08 с атомами углерода карбоксамидных групп, связанными с ациклическими атомами углерода насыщенного углеродного скелета, содержащего кольца

Класс C07D211/16 с ацилированным атомом азота кольца

производные пиперидина/пиперазина -  патент 2470017 (20.12.2012)
способ получения 4-(4-бром-2-фторанилино)-6-метокси-7(1-метилпиперидин-4-илметокси)хиназолина(zd6474) и способы получения промежуточных соединений для его получения -  патент 2448102 (20.04.2012)
замещенные производные фенилметанона -  патент 2437872 (27.12.2011)
аллостерические модуляторы метаботропных глутаматных рецепторов -  патент 2360902 (10.07.2009)
производные 2-ациламино-4-фенилтиазола, их получение и их применение в терапии -  патент 2348630 (10.03.2009)
пиперидиновое производное или его фармацевтически приемлемая соль -  патент 2347775 (27.02.2009)
ингибиторы протеаз, расщепляющих за пролином -  патент 2345065 (27.01.2009)
производные пиперидина, фармацевтическая композиция на их основе и применение -  патент 2316553 (10.02.2008)
производные мочевины, способы их получения и фармацевтическая композиция на их основе -  патент 2296120 (27.03.2007)
производные пиперидина, способы их получения, фармацевтическая композиция на их основе, их применение и способ лечения -  патент 2294927 (10.03.2007)
Наверх