способ получения n-(1-адамантил)ацетамида

Классы МПК:C07C233/06 с атомом азота по меньшей мере одной из карбоксамидных групп, связанным с атомом углерода кольца, кроме шестичленного ароматического кольца
C07C231/06 из нитрилов преобразованием цианогрупп в карбоксамидные группы
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-06-02
публикация патента:

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому способу получения N-(1-адамантил)ацетамида, применяющегося для получения фармацевтических препаратов, который заключается во взаимодействии 1-бромадамантана с ацетонитрилом в присутствии воды под действием марганецсодержащих катализаторов, таких как MnCl2, MnBr2, Mn(OAc)2 , Mn(acac)2, Mn(acac)3, Mn2(CO) 10, при температуре 100-130°С в течение 1-3 часов, при мольном соотношении [1-бромадамантан]:[CH3CH]:[H 2O]:[катализатор]=100:300÷500:100:3. Технический результат заявленного способа заключается в полной конверсии 1-бромадамантана и отсутствии побочных продуктов, т.е. единственным продуктом реакции является N-(1-адамантил)ацетамид. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Формула изобретения

1. Способ получения N-(1-адамантил)ацетамида (1) формулы

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

взаимодействием 1-бромадамантана с ацетонитрилом в водной среде, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии марганецсодержащих катализаторов при температуре 100-130°С в течение 1-3 ч при мольном соотношении [1-бромадамантан]:[CH 3CN]:[H2O]:[катализатор]=100:300÷500:100:3.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве марганецсодержащих катализаторов используются MnCl2, MnBr2 , Mn(OAc)2, Mn(acac)2, Mn(acac)3 , Mn2(CO)10.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения N-(1-адамантил)ацетамида.

N-(1-Адамантил)ацетамид применяется в синтезе ряда замещенных адамантанов, обладающих биологической активностью, и служит исходным сырьем для получения медицинских препаратов, используемых для лечения и профилактики гриппа, воспаления легких, герпеса и т.д. (Е.И.Багрий. Адамантаны. М.: Наука, 1989, 264 с.

[1]; K. Gerson, E.Krumkalns, R.Brindle, F.Marshall, M.Root. J. Med. Chem., V.6, 760 (1963) [2]; В.Ю.Ковтун, B.M.Плахотник. Хим-фарм. Журн. № 8, 931-940 (1987) [3]; М.Д.Машковский. Лекарственные средства. М. Новая волна, 2005, 1200 с [4]; С.Д.Исаев, А.Г.Юрченко, С.С.Исаева. «Физиол. активн. вещества» (Киев), № 15, 3-15(1983) [5]).

В литературе описано получение N-(1-адамантил)ацетамида по реакции бромзамещенных адамантанов с ацетонитрилом в присутствии различных катализаторов (реакция Риттера).

Известно превращение адамантилгалогенидов (AdX, X=Br, J) в N-(1-адамантил)ацетамид (1) под действием нитронийтетрафторбората (NO2BF4) в сухом ацетонитриле в токе N 2, за 1-1,5 часа при 20°C с последующей обработкой водой. Из-за экзотермического характера реакцию проводят при 0°C в течение 15 минут и затем 1-6 ч при 20°C (R.D.Bach, J.W.Holubka, T.A.Taaffee. J. Org. Chem., v.44, № 10, 1739-1740 (1979) [6]; R.D.Bach, T.A.Taaffee, S.J.Rajan. J. Org. Chem., v.45, № 1, 165-167 (1980) [7]).

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

Аналогичным образом проходит взаимодействие 1-бромадамантана с ацетонитрилом в присутствии нитрозония гексафторфосфата (NOPF6) (G.A.Olah, B.G.Gupta, S.C.Narang. Synthesis, № 4, 274-276 (1979) [8]).

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

X=Br, Cl, F

Недостатки методов:

1. Использование большого избытка дорогостоящих и нестабильных соединений NO2BF4 и NOPF 6.

2. Необходимость проведения реакции с охлаждением (0°C).

1-Бромадамантан в трифторуксусной кислоте (CF3CO2H) с нитрилами в реакцию не вступает, однако добавление в реакционную массу эфирата трехфтористого бора [BF3·O(C2H5)2 ], который, как известно, ускоряет образование карбониевых ионов, инициирует процесс. Этот способ позволил получить соединение (1) из 1-бромадамантана и ацетонитрила с выходом 55% (В.М.Плахотник, В.Ю.Ковтун, В.Г.Яшунский. Журн. орг. химии, т.18, № 5, 1001-1005 (1982) [9]).

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

Недостатки метода:

1. Использование большого избытка CF3CO2H.

2. Низкий выход целевого продукта.

Катализатором реакции 1-бромадамантана и CH3CN может служить концентрированная серная кислота (H2SO 4). К раствору 100 г 1-бромадамантана и 750 г CH3 CN прибавляют по каплям за 2,5 ч 270 г концентрированной H 2SO4, выливают смесь в 2,5 л воды и отделяют (1) (EJ. du Pont de Nemours, M.Paulshock, J.C.Watts. Ирл. пат № 27380 (1968) [10]; M.Paulshock, J.C.Watts. US 3.310.469 (1966) [11]; T.Sasaki, S.Eguchi, T.Toru. Bull. Chem. Soc. Japan. т.41, № 1, 236-238 (1968) [12]):

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

Недостатки метода:

1. Использование большого избытка концентрированной серной кислоты и ацетонитрила.

2. Образование большого количества неорганических отходов из-за необходимости при нейтрализации избытка H2SO4.

N-(1-Адамантил)ацетамид с выходом 90% получен при смешивании раствора 1-бромадамантана в жидком броме, обладающем свойствами кислоты Льюиса, с ацетонитрилом. На завершающей стадии в реактор добавляется вода для гидролиза. Реакция проходит с высокой скоростью (3 мин), а в отсутствие брома совсем не идет или идет очень медленно (В.Ф.Баклан, А.Н.Хильчевский, В.П.Кухарь. Журн. орг. химии, т.20, № 10, 2238-2239 (1984) [13]).

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

На основании сходства по двум признакам (исходный реагент - 1-бромадамантан, образование в результате реакции N-(1-адамантил)ацетамида) за прототип взят метод взаимодействия 1-бромадамантана с ацетонитрилом в жидком броме [13].

Прототип имеет следующие недостатки:

1. Использование большого избытка легколетучего ядовитого брома.

2. Образование неорганических отходов и сточных вод.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии получения N-(1-адамантил)ацетамида.

Авторами предлагается способ получения N-(1-адамантил)ацетамида, не имеющий указанных недостатков.

Сущность способа заключается во взаимодействии 1-бромадамантана с ацетонитрилом в присутствии воды под действием марганецсодержащих катализаторов, таких как MnCl2, MnBr2, Mn(OAc)2, Mn(acac)2, Mn(acac)3, Mn2(CO)10 при 100-130°C в течение 1-3 часов при мольном соотношении [1-бромадамантан]:[CH 3CH]:[H2O]:[катализатор]=100:300÷500:100:1÷3.

В оптимальных условиях при полной конверсии 1-бромадамантана единственным продуктом реакции является N-(1-адамантил)ацетамид (1)

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

Существенные отличия предлагаемого способа от прототипа

1. Для получения]N-(1-адамантил)ацетамида из 1-бромадамантана и ацетонитрила в присутствии воды используются марганецсодержащие катализаторы.

Преимущества предлагаемого метода

1. Доступность катализатора и вспомогательных реагентов (вода).

2. Использование небольшого количества катализатора (3%).

3. Упрощение технологии в целом за счет отказа от применения сильных кислот (H2SO4, CF3COOH и др.).

Предлагаемый способ поясняется примерами.

Общая методика. В микроавтоклав из нержавеющей стали (V=17 мл) или стеклянную ампулу (V=20 мл) (результаты параллельных опытов практически не отличаются) помещали 0.3 ммоля марганецсодержащего катализатора [один из таких, как MnCl2, MnBr2, Mn(OAc) 2, Mn(acac)2, Mn(acac)3, Mn2 (CO)10], 10 ммолей 1-бромадамантана, 30-50 ммолей CH3CN (который играет роль реагента и растворителя одновременно), и 10 ммолей воды, автоклав герметично закрывали (ампулу запаивали) и нагревали при 100-130°C в течение 1-3 часов. После окончания реакции микроавтоклав (ампулу) охлаждали до ~20°C, вскрывали, реакционную массу экстрагировали хлористым метиленом (5 мл×3 р), растворитель отгоняли, остаток кристаллизовывали из метанола. Выход N-(1-адамантил)ацетамида 82-100%.

ПРИМЕР 1. В микроавтоклав помещали 0.3 ммоля Mn(acac)3 , 10 ммолей 1-, бромадамантана, 40 ммолей CH3CN и 10 ммолей воды, автоклав герметично закрывали и нагревали при 100°C в течение 3 часов при перемешивании. После окончания реакции автоклав охлаждали до комнатной температуры, вскрывали, после обработки реакционной массы, как указано выше, был выделен 1-ацетаминоадамантан с количественным выходом.

Полученный N-(1-адамантил)ацетамид (1) имел т.пл. 147-147, 5°C (метанол). ИК спектр (способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680 , см-1): 3220 (NH), 1645 (C=O), 1545 (NH). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680 , м.д.: 51.61 (C1), 41.50 (C2 89), 30.85 (C3,C5,C 7), 36.42 (C4,C6,C10), 25.40 (CH3), 160.86 (C=O). Масс-спектр, m/z (J отн., %): 193 [M]+43), 192 (9), 150 (7), 137 (8), 136 (100), 135 (24), 134 (25), 100 (8), 94 (45), 93 (18), 92 (16), 91 (17), 79 (15), 77 (14), 58 (8), 55 (7), 43 (31), 42 (12), 41 (21), 39 (14). Найдено, %: C 74.61; H 9.88; N 7.19. C12H19NO. Вычислено, %: C 74.56; H 9.91; N 7.25.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

способ получения n-(1-адамантил)ацетамида, патент № 2443680

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2443680

patent-2443680.pdf

Класс C07C233/06 с атомом азота по меньшей мере одной из карбоксамидных групп, связанным с атомом углерода кольца, кроме шестичленного ароматического кольца

Класс C07C231/06 из нитрилов преобразованием цианогрупп в карбоксамидные группы

способ синтеза производных амино-метилтетралина -  патент 2512285 (10.04.2014)
дистилляционная обработка ацетонциангидрина и способ получения алкиловых эфиров метакриловой кислоты и производных продуктов -  патент 2495868 (20.10.2013)
способ получения ацетонциангидрина и его производных продуктов путем целенаправленного охлаждения -  патент 2491272 (27.08.2013)
способ получения сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты азеотропной дистилляцией -  патент 2472770 (20.01.2013)
способ получения 1-ацетамидо-3,5-диметиладамантана -  патент 2464257 (20.10.2012)
способ адсорбционной очистки сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты -  патент 2460718 (10.09.2012)
способ получения n-(1-адамантил)ацетамида -  патент 2455280 (10.07.2012)
способ получения n-(1-адамантил)ацетамида -  патент 2448953 (27.04.2012)
способ получения композиции, включающей полимер (мет)акриламида, и композиция, полученная указанным способом -  патент 2425886 (10.08.2011)
способ получения алкил(мет)акрилатов -  патент 2409552 (20.01.2011)
Наверх