способ получения n',n'-бис{[алкил(фенил)сульфанил]метил} арилгидразидов

Формула изобретения

Способ получения N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]}арилгидразидов общей формулы (1):



отличающийся тем, что тиол общей формулы RSH, где R=n-Pentyl, i-Pr, Ph (н-пентилтиол, изопропилтиол, тиофенол), предварительно смешанный с водным раствором формальдегида при 20°C, подвергается взаимодействию с арилгидразидом общей формулы ArC(O)NHNH₂ [Ar = указанные выше] в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида самария SmCl₃ ·6H₂O при мольном соотношении RSH: CH₂ O: ArC(O)NHNH₂: SmCl₃·6H₂ O=20:20:10:(0,3-0,7), при температуре 75-85°C и атмосферном давлении в течение 22-26 ч.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно, к способу получения N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]}арилгидразидов общей формулы (1):

Гетеро(N,O,S)атомные соединения перспективны в качестве новых модифицированных фармакологически активных препаратов [Z. Brzozowski, F. Saczewski and М. Gdaniec. Synthesis, Structural Characterization and In Vitro Antitumor Activity of Novel 6-Chloro-1,1-dioxo-1,4,2-benzodithiazie Derivatives // Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2003, № 11, p 3673-3681; Pawar R.В., Mulwad V.V. Synhesis of some biologically active pyrazole, thiazolidinone and azetidinone derivatives IIХГС, 2004, № 2, c.257-263].

Известен способ [Кейко H.А., Степанова Л.Г., Воронков М.Г. и др. Синтез, ДНК-ингибирующая и противоопухолевая активность тиосемикарбазона 2-формил-2,5-диметокси-2,3-дигидро-4Н-пирана, его этильного аналога и медного комплекса // Хим.-фарм. ж-л. 2002, Т.36, № 8, с.11-13] гетероциклизации гидразидов по группе -NH ₂ с получением ацилгидразонов (2) реакцией гидразидов кислот с альдегидами.

Известным способом не могут быть получены N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразиды общей формулы (1).

Известен способ [Мовсумзаде М.М., Гасанова Е.Т., Билалов С.Б. и др. Нефтехимия, 42, № 5, 2002, с.398-400] получения N,N-бис-(алкилтиометил)-N-алкил(бензил)аминов (3) взаимодействием первичных аминов с алкилтиолами и формальдегидом по схеме:

Известным способом не могут быть получены N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразиды общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о получении N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразидов формулы (1).

Предлагается новый способ получения N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразидов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии арилгидразида общей формулы ArC(O)NHNH ₂, где Ar=p-C₆H₄N, о-СН₃ ОС₆Н₄ (изоникотин-гидразид, 2-метоксибензгидразид), с предварительно полученной смесью тиола общей формулы RSH, где R=n-Pentyl, i-Pr, Ph (н-пентилтиол, изопро-пилтиол, тиофенол), и формальдегида в присутствии катализатора SmCl₃·6H ₂O, взятыми в мольном соотношении RC(O)NHNH₂ : тиол: формальдегид: SmCl₃·6H₂O=10:20:20:(0.3-0.7), предпочтительно 10:20:20:0.5, при температуре 75-85°С и атмосферном давлении в смеси растворителей этиловый спирт - хлороформ в течение 22-26 ч. Выход N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразидов (1) составляет 80-97%. Реакция протекает по схеме:

Целевые продукты (1) образуются только лишь с участием арилгидразидов, формальдегида и тиолов. Исходные реагенты берутся в стехиометрическом соотношении. Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения или уменьшения содержания тиолов или формальдегида по отношению к арилгидразидам приводит к снижению выхода целевых продуктов (1).

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора SmCl₃ ·6H₂O больше 0.7 ммолей не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора SmCl₃·6H₂O менее 0.3 ммолей снижает выход (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Без катализатора реакция идет с выходом, не превышающим 10%.

Реакции проводили при температуре 80°С. При меньшей температуре (например, 40°С) снижается скорость реакции. В качестве растворителя использовали смесь растворителей этиловый спирт - хлороформ, т.к. в ней хорошо растворимы исходные реагенты и целевые продукты.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В известном способе Д N,N-бис-(алкилтиометил)-N-алкил(бензил)амины получают взаимодействием аминов с тиолами и формальдегидом. В предлагаемом способе N',N'-6иc{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразиды (1) получают взаимодействием арилгидразидов с тиолами и формальдегидом с участием в качестве катализатора SmСl ₃·6Н₂О.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

Способ позволяет получать с высокой селективностью и выходами N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразиды общей формулы (1).

Способ поясняется примерами:

Пример 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, помещают 20 ммолей тиофенола, 20 ммолей формальдегида (37%-ный водный раствор) и перемешивают в течении 20 минут при температуре 20°С, затем добавляют 10 ммолей изоникотингидразида и 0.5 ммоль катализатора SmСl₃ ·6Н₂О, растворенных в 5 мл. смеси хлороформ - этиловый спирт (1:1) и перемешивают 24 ч при температуре 80°С. Из реакционной массы выделяют N',N'-бис[(фенилсульфанил)метил]изоникотингидразид (1) с выходом 91%.

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

Таблица 1
№ п/п	Исходный гидразид ArC(O)NHNH 2	Исходный тиол, RSH	Соотношение ArC(O)NHNH2:CH2O: тиол: SmCl 3·6H2O, ммоль	Время реакции, час	T, °С	Выход (1), %
1	изоникотин-гидразид	PhSH	10:20:20:0.5	24	80	91
2	-//-	PhSH	10:20:20:0.7	24	80	97
3	-//-	PhSH	10:20:20:0.3	24	80	80
4	-//-	PhSH	10:20:20:0.5	26	80	96
5	-//-	PhSH	10:20:20:0.5	22	80	86
6	-//-	PhSH	10:20:20:0.5	24	75	84
7	-//-	PhSH	10:20:20:0.5	24	85	95
8	-//-	i-PrSH	10:20:20:0.5	24	80	81
9	2-метокси-бензидразид	PhSH	10:20:20:0.5	24	80	92
10	2-метокси-бензидразид	n-C5H 11SH	10:20:20:0.5	24	80	85

Все опыты проводили в смеси хлороформ - этиловый спирт (1:1, объемные).

Спектральные характеристики N',N'-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]} арилгидразидов (1).

N',N'-Бис[(фенилсульфанил)-метил] изоникотингид разид

ИК-спектр, /см^-1: 690, 742, 910, 1081, 1267-1306, 1410-1437, 1479, 1551, 1580, 1672, 3054, 3211. Спектр ЯМР ¹Н , м.д.: 4.73 с (4Н, Н^10,10'); 7.09 - 7.65 м (14Н, Аr); 8.59 с (1Н, Н⁸). Спектр ЯМР ¹³ С , м.д.: 61.96 с (С^10,10'); 120.74 с (С ^3,5); 127.29 с (С^15,15'); 129.40 с (C ^{14,16,14,'16'}); 130.78 с (С^{13,17,13',17'} ); 135.56 с (С^12,12'); 139.73 с (С⁴ ); 150.32 с (С^2,4); 163.07 с (С7). Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 420.162 (100) [М+К]⁺; 404.201 (10) [M+Na]⁺.

2-Метокси-N',N'-бис[(фенил-сульфанил)метил]бензгидразид

ИК-спектр, /cm^-1: 692, 743, 903, 1023, 1110, 1239-1361, 1481, 1514, 1599, 1666, 1711,2839, 2942, 3003, 3057, 3303. Спектр ЯМР ¹Н , м.д.: 3.81 с (3Н, Н¹⁸); 4.76 с (4Н, Н ^10,10'); 6.90-8.16 м (14Н, Аr); 9.60 с (1Н, Н8). Спектр ЯМР ¹³С , м.д.: 55.95 с (С¹⁹); 61.97 с (С^10,10' ); 111.23 с (С³); 114.36 с (С¹); 121.19 с (С⁵); 127.20 с (С^15,15'); 127.54 с (С⁶); 128.91 с (С^{14,16,14,'16'} ); 130.41 с (с^{13,17,13',17'}); 133.26 с (С ⁴); 135.89 с (С^12,12'); 157.44 с (С ²); 163.62 с (С⁷). Масс-спектр, m/z (I_отн , %): 449.145 (100) [М+K]⁺; 433.186 (30) [M+Na] ⁺.

N',N'-Бис[(изопропил-сульфанил)метил]изоникотин-гидразид

ИК-спектр, /cм^-1: 675, 757, 905, 1060, 1242-1303, 1409-1458, 1553, 1601, 1666, 2866-2960, 3247. Спектр ЯМР ¹Н , м.д.: 1.30 д (12Н, H^13,14,13',14'); 3.13 м (2Н, Н^12,12'); 4.27 с (4Н, Н^10,10' ); 7.61-7.82 м (4Н, Аr); 8.75 с (1H, Н⁸). Спектр ЯМР ¹³С , м.д.: 23.22 с (С^{13,14,13',14'}); 35.46 с (С^12,12'); 56.92 с (С^10,10'); 120.72 с (С^3,5); 140.24 с (С⁴); 150.38 с (С^2,4); 163.36 с (С⁷). Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 314.352 (80) [М+Н]⁺; 336.313 (50) [M+Na]⁺; 352.280 (100) [М+К]⁺.

2-Метокси-N',N'-бис[(пентил-сульфанил)метил]бензгидразид

ИК-спектр, /cм^-1: 680, 756, 902, 1022, 1161, 1238-1293, 1481, 1512, 1600, 1668, 2857-2956, 3312, 3403. Спектр ЯМР 1Н , м.д.: 0.86 т (6Н, Н^16,16'); 1.31 м (8Н, Н^{14,15,14',15'}); 1.62 м (4Н, Н^13,13' ); 2.68 к (4Н, Н^12,12', J 7.2 Гц); 3.99 с (3Н, Н¹⁷); 4.72 с (4Н, Н^10,10'); 6.97 д (1Н, Н3, J 8.4 Гц); 7.07 т (1Н, Н⁴); 7.45 т (1Н, Н ⁵); 8.18 д (1H, Н⁶, J 8.4 Гц); 9.37 с (1Н, Н ⁸). Спектр ЯМР ¹³С , м.д.: 13.90 с (С^16,16'); 22.00 с (С ^15,15'); 29.78 с (С^14,14'); 30.40 с (С^13,13'); 32.52 с (С^12,12'); 55.83 с (С¹⁷); 58.44 с (С^10,10'); 111.10 с (С³); 120.16 с (С¹); 121.11 с (С ⁵); 132.11 с (С⁶); 132.80 с (С⁴); 157.06 с (С²); 163.62 с (С⁷). Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 437.279 (100) [М+K]⁺; 421.321 (10) [M+Na]⁺.