Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15, 17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида

Классы МПК:C07D285/00 Гетероциклические соединения, содержащие кольца только с атомами азота и серы в качестве гетероатомов, не отнесенные к группам  275/00
C07D285/34 1,3,5-тиадиазины; гидрированные 1,3,5-тиадиазины
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-05-24
публикация патента:

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона (I), a затем 5,6-дигидро-2Н-тиадиазин гидройодида (II) формул:

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

который заключается во взаимодействии насыщенного сероводородом водного раствора формальдегида (37%) со свежеприготовленным раствором тиокарбамид - н-BuONa в соотношении тиокарбамид: CH 2O: H2S: н-BuONa 1:3:2:2 при 40°C и постоянном перемешивании в течение 6 часов с последующим взаимодействием полученного макрогетероцикла (I) с CH3I (1:10) в течение 7 дней. Технический результат - разработан способ получения новых соединений, которые могут найти применение в качестве селективных сорбентов и экстрагентов рудных и драгоценных металлов, а также в качестве биоцидов. 1 пр.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно к способу поэтапного синтеза 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона (I), а затем 5,6-дигидро-2Н-тиадиазин гидройодида (II) формул:

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

Представленные соединения могут найти применение в качестве модифицированных селективных сорбентов, экстрагентов благородных и драгоценных металлов [Муринов Ю.И., Майстренко В.Н., Афзалетдинова Н.Г. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. Наука. М. 1993, с 192].

Поэтапный синтез (I) и затем (II) в литературе не описан. Из литературных ссылок известен способ синтеза макрогетероциклов с различным составом гетероатомов О, S и N, который включает конденсацию способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 ,способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 -диаминотиоэфиров (III) с хлорангидридами (IV) карбоновых кислот в условиях высокого разбавления с последующим восстановлением образующихся циклических диамидов (V) [Dietrich В., Lehn J. М., Sauvage J.P. Chem. Commun., 1970, p 1055-1056].

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

Известен способ получения серосодержащего макроциклического гетероцикла (VII) с выходом ~9% наряду с циклическими сульфидами, а именно 1,2,4-тритиоланом (VII), 1,2,4,6-тетратиепаном (IX) при циклотиометилиро-вании м-аминофенола (VI) с H2 S и CH2O, взятых в соотношении 1:1:2, в EtOH при температуре 40°C [Ахметова В.Р., Надыргулова Г.Р., Хафизова С.Р. и др. Изв. АН. Сер. хим. 2006. № 3. с 305-308].

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

В литературе [В.Р. Ахметова, Е.Б. Рахимова, Р.А. Вагапов и др. ЖОрХ. 2008. В44. № 4. с 504-509] описан способ совместного получения 3,6,10,13-тетракис-{2-[1,3,5-дитиазинан-5-ил]этил}-1,8-дитиа-3,6,10,13-тетраазациклотетрадекана (XI) и бис-дитиазинана (XII) мультикомпонентной конденсацией триэтилентетраамина (X) с CH2O и H2S (1:3:2 или 1:6:4) в среде н-BuOH при 0°C.

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

Известно, что 2,4,6-замещенные 4H-1,3,5-дитиазины (XV) (выход ~80%) могут быть получены конденсацией тиомочевины (XIII) с дивинилсульфидом в присутствии промоторов (минеральные кислоты) [Б.А. Трофимов, Г.М. Гаврилова, Г.А. Калабин и др. ХГС - 1979. - № 11. - С.1466-1469].

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

Перечисленными выше способами не может быть поэтапно получен (I) и затем (II).

Задачей изобретения является получение (I) однореакторной конденсацией тиокарбамида с СН2О-H2S и (II) последующим взаимодействием йодистого метила с макрогетероциклом (I).

Предлагаемый нами способ синтеза (I) заключается во взаимодействии насыщенного сероводородом водного раствора формальдегида (37%) со свежеприготовленным раствором тиокарбамида с н-BuONa. Реакция осуществляется при соотношении тиокарбамид: CH2O: H2S: н-BuONa, 1:3:2:2 при 40°C и постоянном перемешивании в течении 6 часов с последующей нейтрализацией HCl. Выпавший осадок промывают горячими этанолом и водой. Выход макрогетероцикла с т.пл. 178-180°C составил 48%. Реакция протекает по схеме:

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

Полученный макрогетероцикл (I) загружают в ампулу вместе с CH3I при соотношении 1:10 и оставляют на 7 дней. Полученный 5,6-дигидро-2H-тиадиазин гидройодид (II) отфильтровывают и высушивают на воздухе. Выход составил 99%, т.пл. 142-145°C. Реакция протекает по схеме:

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

Преимущества предлагаемого способа:

На основании предложенного способа можно селективно поэтапно получать 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатион (I) и 5,6-дигидро-2H-тиадиазин гидройодид (II), синтезы которых в литературе ранее не описаны. Предлагаемый способ технологически прост, в качестве растворителя используется н-бутанол, этанол и вода, процесс не требует больших энергозатрат и не образуются токсичные отходы.

Способ поясняется примером.

ПРИМЕР

В термостатируемый до заданной температуры, стеклянный реактор, снабженный магнитной мешалкой, обратным холодильником, газо-проводящей трубкой и капельной воронкой при варьировании температуры помещают раствор формальдегида (37% водный раствор), барботированием насыщают раствор формальдегида сероводородом в течение 1 часа. Параллельно в другом реакторе тиокарбамид смешивают со свежеприготовленным раствором н-бутилата натрия в н-бутаноле в мольном соотношении компонентов 1:2 при постоянном перемешивании. Приготовленный раствор прикапывают в реактор с насыщенным сероводородом формалин и перемешивают 6 часов, поддерживая необходимую температуру (40°C), затем полученную смесь нейтрализуют разбавленной хлороводородной кислотой. После фильтрования выделяют кристаллический продукт (I) выход которого составил 48%.

В ампулу помещают 1 моль макрогетероцикла (I), затем добавляют 10 молей йодистого метила, ампулу охлаждают жидким азотом и запаивают. Через 7 дней ампулу вскрывают и отфильтровывают образовавшийся осадок. После фильтрования выделяют кристаллический продукт (II) лимонно-желтого цвета с выходом 99%.

Спектральные характеристики 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатнон (I)

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 Выход 48%, т.пл. 178-180°C. ИК-спектр, способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 /см-1: 670, 977, 1206, 1378-1468, 1575, 1669, 2910, 3466. Спектр ЯМР 1H способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 , м.д.: 4.26-4.27 уш.с. (4Н, H2,6); 8.64 с (2Н, H3,5). Спектр ЯМР 13С способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 , м.д.: 43.63 т (C2,6); 175.97 с (С4 ). Мкр. 1072±10 (1073.8); n=7. Найдено (%): С, 26.43; H, 4.44; N, 21.00; S, 48.02. C24H48 N16S16. Вычислено (%): С, 26.84; H, 4.51; N, 20.87; S, 47.78.

Спектральные характеристики 5,6-дигидро-2Н-тиадиазин гидройодида (II).

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 Выход 99%, т.пл. 142-145°C. ИК-спектр, способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 /см-1: 609, 709, 967, 1023, 1203, 1378-1468, 1542, 1601, 2923, 3443. Спектр ЯМР 1H (способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 , м.д., ДМСО-d6): 2.61 с (4Н, Н8); 4.62 уш.с (4Н, H2,6), 10.42 уш.с (2Н, H3,5 ). Спектр ЯМР 13С (способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 , м.д., ДМСО-d6): 13.83 м (C8); 43.66 т (C2,6); 164.17 с (C4). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 276.410 (100) [M]-. C4 H9IN2S2. Вычислено (%): C, 17.40; H, 3.28; I, 45.95; N, 10.14; S, 23.22. Получено (%): C, 17.32; H, 3.24; I, 46.10; N, 10.37; S, 23.17.

* - Спектры ЯМР 1H, 13С зарегистрированы на спектрометре "Bruker AVANCE 400" (400.13 и 100.61 МГц), внутренний стандарт ТМС, растворитель ДМСО-d6. Масс спектр (II) сняли на спектрометре "MALDI-TOF Autoflex III", в качестве матрицы использовали способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 -циано-4-гидроксикоричную кислоту, в качестве растворителя ДМСО. Образец приготовляли методом "высушенной капли": смесь матрицы и (II) в соотношении 1:10. ИК-спектры снимали на спектрометре "Specord 75 IR" в суспензии в вазелиновом масле. Элементный анализ образцов определяли на элементном анализаторе фирмы Karlo Erba, модель № 1106. Максимальная погрешность определения 2.0% отн. Для полученного соединения приведена температура плавления, определенная на приборе РНМК 80/2617.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона (I), a затем 5,6-дигидро-2Н-тиадиазин гидройодида (II) формул:

способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264 способ поэтапного получения 1,7,13,19,25,31,37,43-октатиа-3,5,9,11,15,   17,21,23,27,29,33,35,39,41,45,47-гексадекаазациклооктатетраконтан-4,10,16,22,28,34,40,46-октатиона   и 5,6-дигидро-2н-тиадиазин гидройодида, патент № 2490264

заключающийся во взаимодействии насыщенного сероводородом водного раствора формальдегида (37%) со свежеприготовленным раствором тиокарбамид - н-BuONa в соотношении тиокарбамид : CH2 O : H2S : н-BuONa, 1:3:2:2 при 40°C и постоянном перемешивании в течении 6 ч, с последующим взаимодействием полученного макрогетероцикла (I) с CH3I (1:10) в течение 7 дней.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2490264

patent-2490264.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07D285/00 Гетероциклические соединения, содержащие кольца только с атомами азота и серы в качестве гетероатомов, не отнесенные к группам  275/00

Патенты РФ в классе C07D285/00:
способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот -  патент 2529516 (27.09.2014)
система доставки активного ингредиента -  патент 2527540 (10.09.2014)
четырехзамещенные бензолы -  патент 2527177 (27.08.2014)
способ получения n-(1,5,3-дитиазонан-3-ил)амидов -  патент 2518488 (10.06.2014)
способ получения n-(1,5,3-дитиазонан-3-ил)амидов -  патент 2516696 (20.05.2014)
содержащее конденсированную кольцевую структуру производное и его применение в медицине -  патент 2512547 (10.04.2014)
тиа(диа)золы как быстро диссоциирующие антагонисты рецептора допамина 2 -  патент 2489431 (10.08.2013)
соединения и способы модулирования киназ и показания к применению указанных соединений и способов -  патент 2487121 (10.07.2013)
способ получения n-(1,5,3-дитиазепан-3-ил)амидов -  патент 2482114 (20.05.2013)
способ получения n-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)амидов -  патент 2481338 (10.05.2013)

Класс C07D285/34 1,3,5-тиадиазины; гидрированные 1,3,5-тиадиазины

Патенты РФ в классе C07D285/34:
способ получения 1,3,5-тиадиазинан-4-(ти)онов -  патент 2447067 (10.04.2012)
способ получения 3,5-диарил-1,3,5-тиадиазинанов -  патент 2440347 (20.01.2012)
способ получения 5-(n-этилкарбоксифенил)-, 5-(n- -диэтиламиноэтилкарбоксифенил)- и 5-(n-сульфацетамидфенил)-1,3,5-дитиазинанов -  патент 2368603 (27.09.2009)
способ совместного получения мономерных (n, n-бис{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}амина, n1,n2-бис{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}-1, 2-этандиамина, 5-{2-[5-{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}-4-метил-1, 3, 5-тиадизинан-3-ил]этил}-1, 3, 5-дитиазинана) и димерных бис-1, 3, 5-дитиазинанов(n-({[(бис{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}амино)метил]сульфанил}метил)-2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]-n-{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}-1-этанамина, 3, 6, 10, 13-тетракис-{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}-1, 8-дитиа-3, 6, 10, 13-тетраазациклотетрадекана, 3, 5, 9, 11-тетракис-{2-[1, 3, 5-дитиазинан-5-ил]этил}-4, 10-диметил-1,7-дитиа-3, 5, 9, 11-тетраазациклододекана) -  патент 2356899 (27.05.2009)
способ получения пергидро-5-гидрокси-1,3,5-дитиазина, -этилдигидро-1,3,5-дитиазин-5-этанола и 4-[4н-1,3,5-дитиазин-5(6н)-ил]-1-бутанола -  патент 2309955 (10.11.2007)
способ получения практически беспыльного гранулята, практически беспыльный гранулят и способ обеззараживания почвы -  патент 2119919 (10.10.1998)

Наверх