Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот

Классы МПК:C07D285/36 семичленные кольца
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-10-19
публикация патента:

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1), заключающийся в том, что аминобензойную кислоту (4-аминобензойную или 2-гидрокси-5-аминобензойную) подвергают взаимодействию с 1-окса-3,6-дитиациклогептаном в присутствии катализатора Sm(NO3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O при мольном соотношении аминобензойная кислота: 1-окса-3,6-дитиациклогептан: Sm(NO 3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O=10:10:(0.3-0.7) при комнатной температуре (~20°С) в среде растворителей этанол-хлороформ (1:1, объемное соотношение) и атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч. Технический результат: разработан способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот. 1 табл., 1 пр.

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

Рисунки к патенту РФ 2529516

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1):

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

Азот и серусодержащие гетероциклы известны как антибактериальные, антигрибковые и антивирусные агенты (Stillings М.R., Welbourn А.P., Walter D.J. Substituted 1,3,4-thiadiazoles with anticonvulsant activity. // Med. Chem., 1986, 29, 2280; Kidwai M., Negi N., Chaudhary S.R. Cyclothiomethylation of arge hydrazines with formaldehyde. // Acta Pharma, 1995, 45, 511; Тюкавкина H.А., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. Органическая химия. -М.: Дрофа, 2008, 66). Указанные гетероциклы перспективны в качестве катализаторов, биологически активных комплексообразователей, селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов [Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler. F.P. 1,341,792/1963 (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)], специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных технических средах (от легкой промышленности до нефти) (Джемилев У.М., Алеев Р.С, Дальнова Ю.С, Кунакова Р.В., Хафизова С.Р., Ковтуненко С.В., Калимуллин А.А., Андрианов В.М., Исмагилов Ф.Р., Гафиатуллин Р.Р. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат.РФ № 2160233, 2000; Джемилев У.М., Алеев Р.С, Дальнова Ю.С, Кунакова Р.В., Хафизова С.Р. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ № 2206726,2003).

Известен способ (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова, С.Р.Хафизова, Т.В.Тюмкина, А.А.Яковенко, М.Ю.Антипин, Л.М.Халилов, Р.В.Кунакова, У.М.Джемилев. Взаимодействие аминофенолов с формальдегидом и сероводородом. // Изв. АН. Сер. хим., 2006, № 3, 305) получения замещенных азот- и серусодержащих гетероциклов, а именно региоизомерных (1,3,5-дитиазинан-5-ил)-фенолов (2) взаимодействием соответственно о-, n-аминофенолов, водного формальдегида (37%) и сероводорода при температуре 40°С по схеме:

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

Известный способ не технологичен, так как предполагает применение газообразного и чрезвычайно токсичного сероводорода, который при высокой концентрации не имеет запаха, но даже однократное его вдыхание может вызвать мгновенную смерть. Кроме того, известный способ не позволяет осуществить синтез 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1).

Известен способ (U.Wellmar. Urea as Leaving Group in the Synthesis of 3-(tert-Butyl)-perhydro-l,5,3-dithiazepine. // J.Heterocyclic Chem., 1998, 35, 1531) получения замещенных азот- и серусодержащих гетероциклов, например, 3-(трет-бутил)пергидро-1,5,3-дитиазепина (3) с выходом 45% взаимодействием 5-(трет-бутил)-2-оксогексагидро-1,3,5-триазина с 1,2-этандитиолом в присутствии BF3·2HOAc при комнатной температуре за 2 ч по схеме:

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

Известным способом не могут быть получены 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойная и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойная кислоты общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1).

Предлагается новый способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии 4-аминобензойной или 2-гидрокси-5-аминобензойной кислот с 1-окса-3,6-дитиациклогептаном в среде аргона в присутствии катализатора 8 т (КО3)3·6Н2 0, взятыми в мольном соотношении 4-аминобензойная (или 2-гидрокси-5-аминобензойная) кислота: 1-окса-3,6-дитиациклогептан: Sm(NО3) 3·6H2О=10: 10: (0.3-0.7), предпочтительно 10: 10: 0.5, при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в среде растворителей этанол-хлороформ (1:1, объемное соотношение) в течение 2.5-3.5 ч. Выход 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот (1) составляет 62-76%. Реакция протекает по схеме:

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

4-(1,5,3-Дитиазепинан-3-ил)-бензойная и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойная кислоты общей формулы (1) образуются только лишь с участием 4-аминобензойной (или 2-гидрокси-5-аминобензойной) кислот и 1-окса-3,6-дитиациклогептана, взятых в стехиометрических количествах. При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции.

Без катализатора Sm(NO3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O реакция идет с выходом, не превышающим 15%. Проведение реакции в присутствии катализатора Sm(NO3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O больше 7 мол. % по отношению к 4-аминобензойной (или 2-гидрокси-5-аминобензойной) кислоте не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование в реакции катализатора Sm(NO3) 3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O менее 3 мол. % снижает выход (1), что связано с уменьшением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при комнатной температуре ~20°С. При более высокой температуре (например, 60°С) увеличиваются энергозатраты, при меньшей температуре (например, -10°С) снижается скорость реакции. Опыты проводили в среде растворителей этанол-хлороформ (1:1, объемное соотношение), т.к. в них хорошо растворяются исходные реагенты и целевые продукты.

Существенные отличия предлагаемого способа.

В известном способе реакция идет с участием в качестве исходного реагента 5-(трет-бутил)-2-оксогексагидро-1,3,5-триазина в присутствии BF3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·2HOAc с образованием N-(трет-бутил)пергидро-1,5,3-дитиазепина (3). Известный способ не позволяет получать индивидуальные 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойную и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойную кислоты общей формулы (1).

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются 4-аминобензойная (или 2-гидрокси-5-аминобензойная) кислоты и 1-окса-3,6-дитиациклогептан, реакция идет под действием катализатора Sm(NO3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.

Способ позволяет получать с высокой селективностью индивидуальные 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойную и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойную кислоты общей формулы (1), синтез которых в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами: ПРИМЕР 1. В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 137 мг (10 ммолей) 4-аминобензойной кислоты в 5 мл этанола, 22 мг (0.5 ммолей) Sm(NO3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O и 136 мг (10 ммолей) 1-окса-3,6-дитиациклогептана в 5 мл хлороформа. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре (~20°С) в течение 3 ч. Из реакционной массы выделяют 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойную кислоту с выходом 70%.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.

Таблица 1
№ № п/пИсходные аминобензойные кислоты Соотношение аминобензойная кислота: 1-окса-3,6-дитиациклогептан: Sm(NO3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O, ммоль Время реакции, чВыход (1), %
14-аминобензойная кислота10:10:0.5 370
2 -«-10:10:0.7 376
3-«-10:10:0.3 362
4-«-10:10:0.5 3.573
5-«- 10:10:0.52.564
62-гидрокси-5-аминобензойная кислота10:10:0.5 367

Все опыты проводили в среде растворителей этанол-хлороформ (1:1, объемное соотношение), т.к. в них растворяются исходные и целевые продукты при комнатной температуре (-20°С).

Спектральные характеристики 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной кислоты:

Т.пл. 240-242°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 , м.д.: 3.07 (уш.с., 4Н, СН2 (6,7)); 4.86 (уш.с., 4Н, СН2 (2,4)); 6.98 (д, J=8 Гц, 2Н, СН (9,13)); 7.81 (д, J=8 Гц, 2Н, СН (10,12)); 12.34 (уш. с, 1H, ОН (14)). Спектр ЯМР13С (ДМСО-d6), способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 , м.д.: 34.25 (С-6, С-7), 53.36 (С-2, С-4), 114.95 (С-9, С-13), 120.60 (С-11), 130.97 (С-10, С-12), 149.03 (С-8), 167.77 (С-14). MALDI TOF, m/z: 255.909 (C11H13 NO2S2).

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

Спектральные характеристики 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислоты:

Т.пл. 197-199°С. Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 , м.д.: 3.06 (уш.с, 4Н, СН2 (6,7)); 4.75 (уш.с, 4Н, СН2 (2,4)); 6.87 (д, J=8 Гц, 1Н, СН (9)); 7.22 (м, 1H, СН (13)); 7.29 (д, J=4 Гц, 1H, СН (10)). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 , м.д.: 34.58 (С-6, С-7), 54.99 (С-2, С-4), 113.51 (С-12), 116.99 (С-9), 117.86 (С-10), 125.31 (С-13), 138.19 (С-8), 155.19 (С-11), 172.33 (С-14). MALDI TOF, т/г.271.218 (C11 H13NO3S2).

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной кислот общей формулы (1):

способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516

отличающийся тем, что аминобензойную кислоту (4-аминобензойную или 2-гидрокси-5-аминобензойную) подвергают взаимодействию с 1-окса-3,6-дитиациклогептаном в присутствии катализатора Sm(NO 3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O при мольном соотношении аминобензойная кислота: 1-окса-3,6-дитиациклогептан: Sm(NO 3)3способ получения 4-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-бензойной и 5-(1,5,3-дитиазепинан-3-ил)-2-гидроксибензойной   кислот, патент № 2529516 ·6H2O=10:10:(0.3-0.7) при комнатной температуре (~20°С) в среде растворителей этанол-хлороформ (1:1, объемное соотношение) и атмосфере аргона в течение 2.5-3.5 ч.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2529516

patent-2529516.pdf

Наверх