способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов

Классы МПК:C07C253/30 реакциями, протекающими без образования цианогрупп
C07C255/46 неконденсированных колец
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-06-28
публикация патента:

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов общей формулы способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001

где R=Ph, 4-BrPh, 4-СН3ОРh, 3,4-(СН3)2Рh, 3-NO2Ph, которые могут найти применение в качестве биологически активных веществ, обладающих. противоопухолевой активностью по отношению к раку кишечника, предстательной железы, почек и яичников. Способ заключается в том, что первоначально смешивают соответствующий ацетофенон с диметилсульфоксидом и бромистоводородной кислотой в мольном соотношении 1:12:4 при температуре 50-60°С, после чего добавляют воду и нагревают реакционную массу до 90-95°С. Затем к реакционной массе добавляют смесь, состоящую из раствора брома и малонодинитрила в мольном соотношении 1:2 в смеси этанола и воды. Способ позволяет упростить получение соединений формулы (1) за счет проведения его в одну стадию. 5 пр.

Формула изобретения

Способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов общей формулы (1)

способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001

где R - Ph, 4-BrPh, 4-СН3ОРh, 3,4-(СН 3)2Рh, 3-NO2Ph,

характеризующийся тем, что первоначально смешивают соответствующий ацетофенон с диметилсульфоксидом и бромистоводородной кислотой в мольном соотношении 1 : 12 : 4 при температуре 50-60°С, после чего добавляют воду и нагревают реакционную массу до 90-95°С, затем к реакционной массе добавляют смесь, состоящую из раствора брома и малонодинитрила в мольном соотношении 1 : 2 в смеси этанола и воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии, а именно к области получения функционально замещенных циклопропанов, конкретно к получению 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, которые могут быть использованы в качестве биологически активных соединений, а именно соединений, обладающих противоопухолевой активностью по отношению к раку кишечника, предстательной железы, почек, яичников.

способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001

где R=Ph, 4-BrPh, 4-CH3OPh, 3,4-(CH 3)2Ph, 3-NO2Ph.

Известен способ получения 1-алкил-1-алкокси-2-арилциклопропанов общей формулы способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 ,

где Ar - Ph, о-МеС6Н4 , р-МеС6Н4; R-СН3, С2 Н5, С4Н9; R'-СН3 , С2Н5, заключающийся в том, что арилэтилен общей формулы Ar-СН=СН2, где Ar - Ph, о-MeC6 H4, р-MeC6H4, подвергают взаимодействию с эквимольным количеством сложного эфира общей формулы RCO 2R', где R - СН3, C2H5 , С4Н9; R' - Me, Et, в присутствии диэтилалюминийхлорида (Et2AlCl), магния (Mg, порошок) и катализатора Cp2ZrCl2 в мольном соотношении Ar-CH=СН2: RCO2R':Et2AlCl:Mg:Cp 2ZrCl2=10:10:(20-30):(10-14):(0.8-1.2) в атмосфере аргона при температуре 20-22°C и атмосферном давлении в течение 8-12 ч. RU 241721 8 МПК C07C 43/188, C07C 41/01, 27.04.2011.

Однако известный способ не позволяет получать 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилы общей формулы (1)

Известен способ получения циклопропанов общей формулы (1), в частности 3-бензоилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила путем взаимодействия способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 -хлорацетофенона с тетрацианоэтиленом в среде диоксана в присутствии катализатора - концентрированной соляной кислоты при температуре 55°C, с последующем охлаждением и выделением полученного продукта. Выход продукта 62%. Тпл=215-216°C. (Шевердов В.П. Новый метод синтеза 1-замещенных 2,2,3,3-тетрацианоциклопропанов [Текст] В.П.Шевердов, О.В. Ершов, О.Е.Насакин, Е.В.Селюнина, И.Г.Тихонова, А.Н.Чернушкин, В.Н.Хрусталев. // - Журнал общей химии. - 2000. Т.70. Вып.8. - С.1334-1336).

Недостатки: высокая цена тетрацианоэтилена, его высокая токсичность, очень сильное лакриматорное действие хлорацетофенона и сложности с его получением (получается взаимодействием ацетофенона с хлором), токсичность растворителя диоксана.

Известен способ получения циклопропанов общей формулы (1), заключающийся во взаимодействии арилглиоксалей с малононитрилом и моноброммалононитрилом в среде изопропилового спирта, при комнатной температуре при перемешивании (Бардасов И.Н. Новые препаративные методы синтеза 2,2,3,3-тетрацианоциклопропилкетонов [Текст]. / И.Н.Бардасов, О.В.Каюкова, Я.С.Каюков, О.В.Ершов, О.Е. Насакин. // Журн. прик. ХИМИИ. - 2009. Т82. Вып.8. - С.1332-1334).

К недостаткам относится предварительное получение и выделение исходных соединений, а именно арилглиоксалей, которые получают окислением соответствующих ацетофенонов в диметилсульфоксиде в присутствии концентрированной бромистоводородной кислоты, и моноброммалононитрила, который получают бромированием малонодинитрила. Таким образом, способ 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов оказывается трудоемким и затратным, так как требует затрат большого количества токсичных растворителей, которые в последствии требуют вторичной переработки и/или утилизации.

Задачей данного изобретения является создание упрощенного способа получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов за счет проведения его в одну стадию, с использованием малотоксичных растворителей, расширяющего арсенал способов данного назначения.

Техническим результатом является упрощение способа за счет проведения его в одну стадию.

Технический результат достигается тем, что способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, характеризующийся тем, что первоначально смешивают соответствующий ацетофенон с диметилсульфоксидом и бромистоводородной кислотой в мольном соотношении 1:12:4 при температуре 50-60°C, после чего добавляют воду и нагревают реакционную массу до 90-95°C, затем к реакционной массе добавляют смесь, состоящую из раствора брома и малонодинитрила в мольном соотношении 1:2 в смеси этанола и воды в объемном соотношении 1:25.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с известными показывает, что предлагаемый способ является более экономически и экологически выгодным. Схема получения является однореакторной и не подразумевает выделение полупродуктов, при этом снижаются затраты растворителей, а соответственно и нежелательные отходы, что является более экологичным. В качестве исходных компонентов используются функционально замещенные ацетофеноны, малононитрил и бром.

Сущность изобретения представлена в примерах:

Пример 1. Способ получения 3-бензоилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила

6 г (50 ммоль) ацетофенона растворяют в 42.5 мл (600 ммоль) диметилсульфоксида (ГОСТ). Затем к реакционной массе при интенсивном перемешивании прибавляют 19 мл (200 ммоль) 48%-ной бромистоводородной кислоты в течение 20 мин, после чего смесь перемешивают при 50-55°C до завершения реакции. Контроль за полнотой протекания реакции осуществляется методом тонкослойной хроматографии на пластинках Silufol UV-254, проявление осуществляется парами йода и термическим разложением. Затем к реакционной массе прибавляют 50 мл дистиллированной воды, смесь нагревают до 90°C и выдерживают при этой температуре в течение 10 мин.

Отдельно готовят водный раствор брома, растворяя при перемешивании 8.0 г (50 ммоль) жидкого брома в 500 мл дистиллированной воды. Отдельно готовят раствор малонодинитрила в этаноле, растворяя 6.6 г (100 ммоль) малонодинитрила в 20 мл этанола. Полученный раствор малонодинитрила приливают к водному раствору брома и смесь перемешивают 5 мин. Затем в полученную смесь вливают полученную раннее реакционную массу и перемешивают в течение 30 мин. Выпавший осадок 3-бензоилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила отделяют фильтрованием и перекристаллизовывают из диоксана. Выход 76%, т.пл. 211-212°C (разл.). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 , м.д.: 8.25 д, 7.8 т, 7.6 т (5Н, С6Н5 ), 5.65 с (1Н, СН циклопропана).

Пример 2. Способ получения 3-(4-бромбензоил)циклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила.

Способ осуществляется аналогично способу 1, вместо ацетофенона использовался 4-бромацетофенон. Выход 73%, т.пл. 214-215°C (разл.). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6),способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 , м.д.: 8.15 д, 7.85 д (4Н, 4-BrC6H4 ), 5.6 с (1Н, СН циклопропана).

Пример 3. Способ получения 3-(4-метоксибензоил)циклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила

Способ осуществляется аналогично способу 1, вместо ацетофенона использовался 4-метоксиацетофенон. Выход 79%, т.пл. 204-205°C (разл.). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 , м.д.: 8.2 д, 7.15 д (4Н, 4-СН3ОС6 Н4), 5.65 с (1Н, СН циклопропана), 3.9 с (3H, CH 3O).

Пример 4. Способ получения 3-(3,4-диметоксибензоил)циклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила

Способ осуществляется аналогично способу 1, вместо ацетофенона использовался 3,4-диметоксиацетофенон. Выход 69%, т.пл. 186-187°C (разл.). Спектр ЯМР 1H, способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 , м.д.: 7.98 дд, 7.65 д, 7.19 д (3H, С6Н 3), 5.66 с (1Н, СН циклопропана), 3.9 с (3H, ОСН3 ), 3.86 с (3H, ОСН3).

Пример 5. Способ получения 3-(3-нитробензоил)циклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрила

Способ осуществляется аналогично способу 1, вместо ацетофенона использовался 3-нитроацетофенон. Выход 70%, т.пл. 219-220°C (разл.). Спектр ЯМР 1H, способ получения 3-ароилциклопропан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов, патент № 2468001 , м.д.: 8.61 д, 8.57 c, 8.42 д, 7.96 т (4Н, 3-NO2 C6H4); 5.88 с (1H, CH циклопропана).

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2468001

patent-2468001.pdf

Класс C07C253/30 реакциями, протекающими без образования цианогрупп

способ переаминирования 2-амино-2-цианоадамантана -  патент 2523463 (20.07.2014)
способ получения производных 2-амино-2-цианоадамантана -  патент 2523462 (20.07.2014)
способ получения производных 2-амино-2-цианоадамантана -  патент 2523461 (20.07.2014)
способ получения производных норборнана -  патент 2504532 (20.01.2014)
способ получения производных норборнана -  патент 2487857 (20.07.2013)
способ получения нитраминопропионитрила -  патент 2481328 (10.05.2013)
способ получения смесей этиленаминов -  патент 2478092 (27.03.2013)
способ получения смеси этиленаминов -  патент 2473537 (27.01.2013)
способ получения низкомолекулярных замещенных фенилбензоатов -  патент 2471770 (10.01.2013)
способ получения 4,4'-(м-фенилендиокси)дифталонитрила -  патент 2459803 (27.08.2012)

Класс C07C255/46 неконденсированных колец

Наверх