способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина

Классы МПК:C07D251/54 три атома азота
C07C251/16 содержащего шестичленные ароматические кольца
C07F9/6561 содержащие системы из двух или более релевантных гетероциклических колец, конденсированных между собой или с общим карбоциклическим кольцом или с общей карбоциклической системой с или без других неконденсированных гетероциклических колец
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии наук Институт проблем химической физики РАН (ИПХФ РАН) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-07-09
публикация патента:

Описывается усовершенствованный способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина формулы (I).

способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина, патент № 2423357

путем взаимодействия 2,5,8-трихлор-сим-гептазина с азидирующим агентом, в качестве которого используют азид натрия, в среде водного ацетона при комнатной температуре, с последующим выделением целевого продукта высаживанием из воды.

Технический результат описываемого способа заключается в разработке высокотехнологичного и дешевого способа получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина формулы (I) из коммерчески доступного 2,5,8-трихлор-сим-гептазина и дешевого азидирующего агента в более простых условиях проведения синтеза и выделения целевого продукта с высоким выходом и чистотой.

Изобретение может быть использовано в органическом синтезе.

Изобретение относится к способу получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина формулы (I).

способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина, патент № 2423357

2,5,8-Триазидо-сим-гептазин (I) является представителеем энергоемких полиазотсодержащих органических соединений, используемых для получения разнообразных карбид-нитридных наноматериалов: нанокластеров, нанослоев, наносфер и нанотрубок (С.Ye, H.Gao, J.A.Boatz et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 7262; M.H.V.Huynh, M.A.Hiskey, D.E.Chavez et al., J. Amer. Chem. Soc., 2005, 127, 12537). Данные карбид-нитридные наноматериалы обладают высокой механической прочностью, являются химически инертными и биосовместимыми, что представляет большой интерес для их использования в качестве покрытий при производстве имплантантов для медицины, корпусов и анодов литиевых батареек, разнообразых деталей для химической промышленности и аэрокосмической техники (M.H.V.Huynh, M.A.Hiskey, J.G.Archuleta et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 737). Получение карбид-нитридных наноматериалов путем термического разложения триазида (I) подробно описано в литературе (D.R.Miller, J.R.Hoist, E.G.Gillan, Inorg. Chem., 2007, 46, 2767).

Известен способ получения полиазидозамещенных производных сим-триазина (M.H.V.Huynh, M.A.Hiskey, E.L.Harthne et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 4924), являющихся ближайшими аналогами соединения (I), согласно которому введение азидогрупп в триазиновое кольцо осуществляется путем нуклеофильного замещения атомов хлора гидразином и последующего диазотирования-азидирования промежуточно получаемых полигидразинозамещенных триазинов. Недостатком данного способа получения является технологическая сложность стадии диазотирования-азидирования полигидразинов, которая является взрывоопасной, осуществляется в узком диапазоне пониженных температур (-5 - 0°С) и позволяет получать целевые полиазиды только с низким выходом (<50%). Кроме того, данный способ получения полиазидов требует использования дорогостоящего гидразингидрата.

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому эффекту является описанный способ (D.R.Miller, D.С.Swenson, E.G.Gillan, J. Amer. Chem. Soc., 2004, 126, 5372) получения триазида (I), предлагаемый в качестве прототипа. Данный способ включает длительное (12 ч) нагревание исходного 2,5,8-трихлор-сим-гептазина с пятидесятикратным мольным избытком триметилсилилазида в атмосфере азота, последующую вакуумную отгонку летучих компонентов реакционной смеси и длительную экстракцию сухим ацетоном твердого остатка на аппарате Сокслета.

Недостатком предложенного способа получения является использование в качестве азидирующего реагента очень дорогостоящего триметилсилилазида, а также технологическая сложность выделения целевого продукта экстракцией на аппарате Сокслета.

Задачей настоящего изобретения является разработка высокотехнологичного и дешевого способа получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина формулы (I) из коммерчески доступного 2,5,8-трихлор-сим-гептазина, основанного на использовании дешевого азидирующего агента и существенно более простых условий проведения синтеза и выделения целевого продукта.

Поставленная задача решается заявляемым способом получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина путем взаимодействия 2,5,8-трихлор-сим-гептазина с азидирующим агентом с последующим выделением целевого продукта, в котором в качестве азидирующего агента берут азид натрия, процесс ведут в среде водного ацетона на воздухе при комнатной температуре, целевой продукт выделяют высаживанием из воды.

Сущность изобретения характеризуется следующим. Берут азид натрия в качестве азидирующего агента 2,5,8-трихлор-сим-гептазина, изменяют среду и температурный режим реакции. Вместо длительного кипячения трихлорида в растворе триметилсилилазида при 100°С в атмосфере азота исходный трихлорид перемешивают с избытком азида натрия в среде водного ацетона при комнатной температуре на воздухе. Процесс выделения целевого продукта значительно упрощен, вместо вакуумной отгонки избытка триметилсилилазида и последующей экстракции сухим ацетоном твердого остатка на аппарате Сокслета водонерастворимый целевой продукт высаживают из воды.

Для получения целевого продукта предлагается использовать мольное соотношение исходных 2,5,8-трихлор-сим-гептазина и азида натрия от 1/3 до 1/10, т.к при соотношении менее 1/3 реакция не пройдет до конца, а при соотношении реагентов более чем 1/10 их расход не рационален. Процесс ведут при объемном отношении воды к ацетону от 1/100 до 1/10, при меньшем отношении содержании воды скорость реакции мала, а при повышенном соотношении происходит расслоение органической и водной фазы, реакция также замедляется. Синтез целевого продукта проводят в интервале температуры от 15 до 70°С, время проведения реакции составляет не менее 0,5 ч, преимущественно один час.

Изобретение характеризуется следующими примерами.

Пример 1. К раствору 2.75 г (10 ммоль) 2,5,8-трихлор-сим-гептазина в 200 мл ацетона добавляли по каплям раствор 2.60 г (40 ммоль) азида натрия в 20 мл воды и полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1 ч, после чего ацетон отгоняли при пониженном давлении, а к остатку приливали 150 мл дистиллированной воды. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали на фильтре 100 мл воды, сушили в темноте на воздухе и перекристаллизовывали из ацетона. Получали 2,5,8-триазидо-сим-гептазин (I) с т. разл. 185°С в виде светло-желтых кристаллов. Вес 2.78 г (94%). Найдено (%): С 24,52, N 75,48; C6N16; Вычислено (%):С 24,33, N 75,67. ИК-спектр (микрокристаллическая пленка, способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина, патент № 2423357 , см-1): 2196, 2155, 2141 и 2115 (N3 ), 1605, 1558, 1540, 1339, 1206, 803. Спектр ЯМР 13 С (100,6 МГц, CDCl3, способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина, патент № 2423357 , м.д.): 158,8 (С=N), 171,5 (C-N3).

Пример 2. К раствору 2.75 г (10 ммоль) 2,5,8-трихлор-сим-гептазина в 200 мл ацетона добавляли по каплям раствор 1.95 г (30 ммоль) азида натрия в 15 мл воды и полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 0,5 ч, после чего ацетон отгоняли при пониженном давлении, а к остатку приливали 200 мл дистиллированной воды. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали на фильтре 200 мл воды, сушили в темноте на воздухе и перекристаллизовывали из ацетона. Получали 2,5,8-триазидо-сим-гептазин (I) с т. разл. 185°С в виде светло-желтых кристаллов. Вес 2.66 г (90%). Найдено (%): С 24,47, N 75,53; C6N16; Вычислено (%):С 24,33, N 75,67.

Пример 3. К раствору 2.75 г (10 ммоль) 2,5,8-трихлор-сим-гептазина в 200 мл ацетона добавляли по каплям раствор 3.90 г (60 ммоль) азида натрия в 20 мл воды и полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 45 мин, после чего ацетон отгоняли при пониженном давлении, а к остатку приливали 200 мл дистиллированной воды. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали на фильтре 200 мл воды, сушили в темноте на воздухе и перекристаллизовывали из ацетона. Получали 2,5,8-триазидо-сим-гептазин (I) с т. разл. 185°С в виде светло-желтых кристаллов. Вес 2.97 г (95%). Найдено (%): С 24,44, N 75,56; C6N 16; Вычислено (%):С 24,33, N 75,67.

Таким образом предлагаемый новый способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина (I) из коммерчески доступного 2,5,8-трихлор-сим-гептазина решает все поставленные задачи, а именно существенно упрощает и удешевляет способ получения целевого продукта и одновременно сохраняет его высокий выход. Согласно данным ИК спектроскопии получемый новым способом 2,5,8-триазидо-сим-гептазин превосходит по чистоте продукт, полученный прежним способом, в ИК спектре которого присутствовали полосы поглощения исходного трихлорида (D.R.Miller, D.С.Swenson, E.G.Gillan, J, Amer. Chem. Soc., 2004, 126, 5372).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения 2,5,8-триазидо-сим-гептазина путем взаимодействия 2,5,8-трихлор-сим-гептазина с азидирующим агентом с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве азидирующего агента берут азид натрия, процесс ведут в среде водного ацетона на воздухе при комнатной температуре, а целевой продукт выделяют высаживанием из воды.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2423357

patent-2423357.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07D251/54 три атома азота

Патенты РФ в классе C07D251/54:
замещенные производные 4-аминоциклогексана -  патент 2525236 (10.08.2014)
усовершенствованные композиции для оптического отбеливания -  патент 2495973 (20.10.2013)
усовершенствованные композиции для оптического отбеливания -  патент 2495972 (20.10.2013)
способ получения цианурата меламина -  патент 2471788 (10.01.2013)
способ получения полифосфатов органических оснований -  патент 2322441 (20.04.2008)
способ получения аддукта меламина с кислотой -  патент 2292341 (27.01.2007)
2-триметиламмонийхлорид-4,6-бис(нонилоксикарбонилметиламино) -1,3,5-триазин в качестве пав -  патент 2235093 (27.08.2004)
способ увеличения устойчивости сахарной свеклы к фитотоксическому воздействию гербицида раундап -  патент 2210212 (20.08.2003)
раундапный антидот для вегетирующих растений сахарной свеклы -  патент 2208314 (20.07.2003)
[2-триметиламмонийхлорид-4,6- бис(этоксикарбоксилатометиламино)]-1,3,5- триазин, являющийся антидотом -  патент 2189977 (27.09.2002)

Класс C07C251/16 содержащего шестичленные ароматические кольца

Патенты РФ в классе C07C251/16:
способ синтеза мандипропамида и его производных -  патент 2470914 (27.12.2012)
способ получения замещенных тетрафторбензиланилиновых соединений и их фармацевтически приемлемых солей -  патент 2413715 (10.03.2011)
катализатор на основе мостикового бис(феноксииминного) комплекса, способ его приготовления и процесс полимеризации этилена с его использованием -  патент 2364607 (20.08.2009)
катализатор на основе мостикового бис(фенокси-иминного) комплекса, способ его приготовления и процесс полимеризации этилена с его использованием -  патент 2315659 (27.01.2008)
n-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденамин в качестве противостарителя вулканизации каучуков -  патент 2212399 (20.09.2003)
новые производные катехола и лекарственное средство на их основе -  патент 2180898 (27.03.2002)
органический электролюминесцентный материал, излучающий в красной области спектра -  патент 2155204 (27.08.2000)

Класс C07F9/6561 содержащие системы из двух или более релевантных гетероциклических колец, конденсированных между собой или с общим карбоциклическим кольцом или с общей карбоциклической системой с или без других неконденсированных гетероциклических колец

Патенты РФ в классе C07F9/6561:
производные пиридопиразина, фармацевтическая композиция и способ лечения или профилактики физиологических и/или патофизиологических состояний посредством ингибирования ферментов erk, erk1, erk2, pi3k, pi3kальфа, pi3kбета, pi3kгамма, pi3kдельта, pi3k-с2альфа, pi3k-с2бета, pi3k-vps34р (варианты) -  патент 2515944 (20.05.2014)
пролекарства соединений 2,4-пиримидиндиамина и их применения -  патент 2416616 (20.04.2011)
пролекарства антагонистов a2b рецептора аденозина -  патент 2415858 (10.04.2011)
способ получения диизопропил ((1-(гидроксиметил)-циклопропил)окси) метилфосфоната -  патент 2326885 (20.06.2008)
бисамидатные фосфонатные соединения, являющиеся ингибиторами фруктозо-1,6-бисфосфатазы -  патент 2273642 (10.04.2006)
растворимые в воде фосфонооксиметиловые эфиры затрудненных спиртов или фенолов, фармацевтические композиции на их основе, способ анестезии и способ лечения опухолевых заболеваний -  патент 2235727 (10.09.2004)
производные пиридо(1,2,3-de)хиноксалина, способы их получения, лекарственное средство -  патент 2140924 (10.11.1999)
пиразолопиримидинил- и пиримидинилалкилиденбисфосфоновые кислоты, их эфиры или фармацевтически приемлемые соли -  патент 2079506 (20.05.1997)
альфа-амино-1-(фосфонометил)-1н-бензимидазол-2-пропановая кислота и способ ее получения -  патент 2073004 (10.02.1997)


Наверх