способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида

Классы МПК:C07D417/12 связанные цепью, содержащей гетероатомы
C07D213/82 в положении 3
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-01-11
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения амидосодержащих 1,3,5-дитиазинанов общей формулы (I). Способ осуществляют путем взаимодействия насыщенного сероводородом альдегида (муравьиного или уксусного) со смесью гидразида изоникотиновой кислоты - BuONa (1:3, рН>11.5). Процесс проводят при соотношении гидразид:альдегид:H 2S, равном 1:3:2, при температуре 40°C и постоянном перемешивании в течение 4 часов с последующей нейтрализацией рассчитанным количеством разбавленной HCl и очищением колоночной хроматографией на SiO2. Полученные предлагаемым способом вещества могут найти применение как в качестве радиопротекторных, противоопухолевых, диуретических средств, так и в качестве селективных сорбентов и экстрагентов благородных и драгоценных металлов. Технический результат - амидосодержащие 1,3,5-дитиазинаны общей формулы (I). 2 пр.

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно к способу синтеза амидосодержащих 1,3,5-дитиазинанов общей формулы:

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

Представленные соединения могут найти применение в качестве фармакологически активных соединений (Z.Brzozowski, F.Saczewski and M.Gdaniec Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2003, № 11, p 3673-3681; R.B.Pawar, V.V.Mulwad ХГС, 2004, № 2, с 257-263), а также модифицированных селективных сорбентов и экстрагентов благородных и драгоценных металлов (Ю.И.Муринов, В.Н.Майстренко, Н.Г.Афзалетдинова. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. М.: Наука, 1993, с.192).

Синтезы данного класса 1,3,5-дитиазинов на основе ароматических гидразидов кислот в литературе не описаны. Известен синтез функционально замещенного 1,3,4-тиадиазинана (III), полученного при кипячении тиосемикарбазидоакрилата (II) в толуоле в присутствии K2 CO3 путем внутримолекулярного замещения атомов фтора в о- и м-положении ароматического кольца, группы NH- и атома серы тиосемикарбазидного фрагмента (Липунова Г.Н., Носова Э.В., Сидорова Л.П. и др. ЖОрХ, 2002, т.38, № 12, с.851-1856),

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

В литературе описан также способ синтеза смеси N,S-содержащих гетероциклических систем [1,3,4-тиадиазолидина, 1,3,5-дитиазинана и 1,3,5,7-дитиадиазаоктана] реакцией циклотиометилирования тозилгидразина с CH2O и H2S (Ахметова В.Р., Надыргулова Г.Р., Тюмкина Т.В. и др. Изв., АН. Сер. хим., № Ю, 2006, 1758-1767).

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

Известный метод циклотиометилирования гидразина (IX) с H2S и CH2O в присутствии BuONa в BuOH (pH 10.75-11.5) при соотношении NH2NH 2-CH2O-H2S-BuONa, 1:4:2:4, температуре 20°C приводит к преимущественному образованию N-метилен-1,3,5-дитиазинанил-5-амина (X) наряду с [1,3,4]тиадиазоло[3.4-c][1,3,4]тиадиазолом (XI) с выходами 56% и 23% соответственно (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова, С.Р.Хафизова и др. ЖОрХ, 2006, Т.42, № 1, 151-153).

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

Перечисленными выше способами не могут быть получены N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамид и N-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамид.

Предлагаемый нами способ синтеза N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и N-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида заключается во взаимодействии насыщенного сероводородом альдегида (муравьиный или уксусный) со свежеприготовленной смесью гидразида изоникотиновой кислоты (изониазид) и BuONa (1:3, рН>11.5) при соотношении изониазид:альдегид:H2S, равном 1:3:2. Реакционную смесь перемешивают 4 ч, поддерживая заданную температуру (40°C), затем нейтрализуют рассчитанным количеством разбавленной HCl. Образующиеся продукты экстрагируют хлороформом и очищают колоночной хроматографией на SiO2. Реакция протекает по схеме:

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

Отличия предлагаемого способа

Предлагаемый способ позволит получить селективно ранее неописанные амидосодержащие 1,3,5-дитиазинаны, потенциально обладающие комплексообразующей и биологической активностью исходя из доступных реагентов (изониазид, альдегиды, сероводород).

Преимущества предлагаемого способа

На основании предложенного способа можно селективно получать N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамид (Ia) и N-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамид (Iб), синтез которых в литературе ранее не описан. Предлагаемый способ технологически прост, в качестве каталитической системы используется бутилат натрия в бутаноле, процесс не требует больших энергозатрат.

Способ поясняется примерами

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор, снабженный магнитной мешалкой, обратным холодильником, газопроводящей трубкой и капельной воронкой, при 40°C помещали 3 моля формальдегида, барботированием насыщают его сероводородом в течение 20 мин. В другом реакторе при комнатной температуре (20°C) смешивали гидразид изоникотиновой кислоты с BuONa в BuOH при соотношении 1:3 (рН>11.5) и прибавляли по каплям в раствор, полученный барботированием газообразного H2S в формальдегид. Реакционную смесь перемешивали 4 ч, поддерживая заданную температуру (40°C), затем нейтрализовали рассчитанным количеством разбавленной HCl. Образующийся продукт экстрагировали хлороформом и очищали колоночной хроматографией на SiO2 (элюент CHCl3-этилацетат-C 2H5OH, 5:1:1). Выделяли целевой N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)изоникотинамид с выходом 68%.

Спектральные характеристики N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)изоникотинамида (Ia)

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 Выход 68%, т.пл. 200-202°C. Rf 0.35 (CHCl3-этилацетат - C2H5OH, 5:1:1). ИК-спектр, способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 /см-1: 700, 1070, 1270, 1460-1540, 1650, 2905, 3390. Спектр ЯМР 1H (способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 , м.д., ДМСО-d6): 4.59 (c, 2H, CH2 (2)), 5.06 (c, 4H, H2C (4,6)); 8.12-8.17 (д, 2H, HC (11,13), J=4.662); 9.14-9.19 (д, 2H, HC (10,14), J=4.662); 9.74 (c, 1H, NH (7)); Спектр ЯМР 13C (способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 , м.д., ДМСО-d6):30,87 (т, C (2)); 57.73 (т, C (4.6)); 121.46 (д, C (11, 13)); 141.20 (д, C (9)); 150.31 (д, C (10,14)); 163.20 (c, C (8)). Масс-спектр, m/z (Iотн. , %): 242 (5) [M+].; 150 (100) [M-SCH2SCH 2]+; 122 (13) [M-CH2SCH2 SCH2N]+; 108 (6) [M-CH2SCH 2SCH2NHN]+. C9H11 N3S2O. Вычислено (%): C, 44.81; H, 4.56; N, 17.43; S, 26.55. Получено (%): C, 46.18; H, 4.74; N, 17.97; S, 25.97.

ПРИМЕР 2. Аналогичным способом проводят циклотиометилирование гидразида изоникотиновой кислоты с помощью уксусного альдегида и H 2S. Полученный продукт экстрагируют хлороформом и очищают колоночной хроматографией на SiO2 (элюент CHCl 3-этилацетат-C2H5OH, 5:1:1). Выход целевого N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)изоникотинамида составляет 58%.

Спектральные характеристики N-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)изоникотинамида (Iб)

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 Выход 58%, ndспособ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 20 1.4990. Rf 0.78 (CHCl3 -этилацетат-C2H5OH, 5:1:1). ИК-спектр, способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 /см-1: 700, 1050, 1255, 1450-1510, 1600, 1695, 2935, 3370. Спектр ЯМР 1H (способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 , м.д., CDCl3): 1.39 (м, 3H, CH3 (15)), 1.64 (м, 6H, CH3 (16, 17)); 3.54 (c, 2H, CH 2 (2)), 4.28 (c, 4H, H2C (4,6)); 7.27-7.32 (д, 2H, HC (11, 13)); 7.63-7.68 (д, 2H, HC (10, 14); 8.71 (c, 1H, NH (7)). Спектр ЯМР 13C (способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072 , м.д., CDCl3): 19.47 (c, C (15)); 23.57 (c, C (16, 17)); 44.15 (c, C (2)); 68.93 (c, C (4, 6)); 121.06 (д, C (11, 13)); 140.20 (д, C (9)); 150.59 (д, C (10, 14); 164.90 (c, C (8)). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 284 (100) [M+1]+; 224 (5) [M-CH3CHSCHCH3 ]+; 164 (25) [M-SCHCH3SCHCH3 ]+; 107 (7) [M-CH3CHSCHCH3SCHCH 3]+.
* - Спектры ЯМР 1H и 13C записаны на спектрометре "Bruker AVANCE 400" с рабочей чистотой 300 и 100 МГц, внутренний стандарт ТМС. ИК-спектры снимали на спектрометре "Specord 75 IR" в вазелиновом масле. Хромато-масс-спектрометрический анализ проведен на приборе «Shimadzu LCMS-2010 EV» в режиме химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД). Максимальная температура ионного источника (APCI probe) 500°C; температура нагревателя 200°C, температура испарителя 250°C. Скорость жидкого потока 0.05 мл/мин. Скорость газа - распылителя составила 2.5 мл/мин. Напряжение на источнике ионов (+) 4.5 кВ, (-) 3 кВ. Элементный анализ образцов определяли на элементном анализаторе фирмы Karlo Erba, модель № 1106

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и N-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида общей формулы

способ получения n-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида и   n-(2,4,6-триметил-1,3,5-дитиазинан-5-ил)-изоникотинамида, патент № 2447072

отличающийся тем, что насыщенный сероводородом альдегид (муравьиный или уксусный) взаимодействует со свежеприготовленной смесью гидразида изоникотиновой кислоты (изониазид) и BuONa (1:3, рН>11,5) при соотношении изониазид:альдегид:H2S, равном 1:3:2, при постоянном перемешивании в течение 4 ч с последующей нейтрализацией рассчитанным количеством разбавленной HCl и очищением колоночной хроматографией на SiO2.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2447072

patent-2447072.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07D417/12 связанные цепью, содержащей гетероатомы

Патенты РФ в классе C07D417/12:
способ селективного получения 3,3'-[бис(1,4-фенилен)]бис-1,3,5-дитиазинанов -  патент 2529509 (27.09.2014)
способ селективного получения 3,3'-[бис-(1,4-фенилен)]бис-1,5,3-дитиазепинанов -  патент 2529506 (27.09.2014)
6-замещенные изохинолины и изохинолиноны полезные в качестве ингибиторов rho-киназы -  патент 2528229 (10.09.2014)
аналоги хроменона в качестве модуляторов сиртуина -  патент 2527269 (27.08.2014)
диаминогетероциклическое карбоксамидное соединение -  патент 2526253 (20.08.2014)
способ модуляции транспортеров атф-связывающей кассеты -  патент 2525115 (10.08.2014)
производные бензотиазинов, их получение и применение в качестве лекарств -  патент 2523791 (27.07.2014)
замещенные аминоинданы и их аналоги, и их применение в фармацевтике -  патент 2522586 (20.07.2014)
5-фторпиримидиновые производные в качестве фунгицидов -  патент 2522430 (10.07.2014)
хиназолинон, хинолон и родственные аналоги в качестве модуляторов сиртуина -  патент 2519779 (20.06.2014)

Класс C07D213/82 в положении 3

Патенты РФ в классе C07D213/82:
замещенные производные 4-аминоциклогексана -  патент 2525236 (10.08.2014)
феноксипиридиниламидные производные и их применение в лечении pde4-опосредованных болезненных состояний -  патент 2509077 (10.03.2014)
антагонисты рецептора сфингозин-1-фосфата (s1p) и способы их применения -  патент 2505527 (27.01.2014)
соли n-[4-(1-цианоциклопентил)фенил]-2-(4-пиридилметил)амино-3-пиридинкарбоксамида -  патент 2499796 (27.11.2013)
хиральные диацилгидразиновые лиганды для модуляции экспрессии экзогенных генов с помощью экдизон-рецепторного комплекса -  патент 2490253 (20.08.2013)
замещенные никотинамидные соединения и их применение в лекарственных средствах -  патент 2489425 (10.08.2013)
(r)-арилалкиламинопроизводные и содержащие их фармацевтические композиции -  патент 2458051 (10.08.2012)
новые соединения -  патент 2456273 (20.07.2012)
пиридинкарбоксамиды в качестве ингибиторов 11-бета-hsd1 -  патент 2451674 (27.05.2012)
замещенные производные циклогексилметила -  патент 2451009 (20.05.2012)


Наверх