Спосіб одержання 2-бромо-5-(трифлуорометил)тіофену

Спосіб одержання 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену формули (1): Винахід відноситься до органічної хімії, а саме до нового способу одержання 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену формули (1): пероксиду водню, що не дозволяє масштабувати процес. По-друге, помірний вихід 2-бромо-5(трифлуорометил)-тіофену обмежує його використання у препаративному органічному синтезі. Потретє, 2-бромо-5-(трифлуорометил)тіофен авторами в індивідуальному вигляді не був одержаний і його фізико-хімічні характеристики не описані. Задачею винаходу є пошук нового зручного та ефективного способу одержання 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену. Задача досягається фторуванням тетрафторидом сірки комерційно доступної 5-бромотіофен2-карбонової кислоти. Спосіб отримання, який заявляється, полягає в тому, що 5-бромотіофен-2-карбонову кислоту піддають обробці тетрафторидом сірки у присутності фториду водню при температурі 120-125°С протягом 16 годин. Вихід цільового 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену складає 65%. Головним побічним продуктом реакції є 5-бромотіофен-2карбоніл фторид, який відділяється фракційною дистиляцією. Чистота одержаного 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену перевищує 96%. Одержаний результат не є заздалегідь передбачуваним, оскільки з літератури відомо [3], що фторування тетрафторидом сірки 5-бромо-2фуранової кислоти, яка є кисневим аналогом 5бромотіофен-2-карбонової кислоти, не приводить Br S F UA (11) 94363 (13) C2 , 1 F який відрізняється тим, що 5-бромотіофен-2карбонову кислоту обробляють тетрафторидом сірки у присутності безводного фториду водню при температурі 120-125°С протягом 16 годин з наступним виділенням цільового продукту звичайними методами. (19) Сполука даного типу знаходить застосування як вихідна для отримання речовин з властивостями позитивних аллостеричних модуляторів нейрональних нікотинових рецепторів [1]. Спосіб одержання 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену, який заявляється, в науковій літературі та патентних виданнях не описаний. З наукової літератури відомий [2] єдиний спосіб одержання 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену вихід якого, за даними спектру ядерного магнітного резонансу 19F, складає 47%. Цей метод базується на реакції 2бромотіофену з трифлуорометилйодидом в умовах генерування трифлуорометильних радикалів. Вказаний метод має ряд недоліків, які обмежують його синтетичну значимість. Суттєвим недоліком вказаного методу, по-перше, є використання вибухонебезпечного 30%-го водного F 3 94363 до очікуваного 2-бромо-5(трифлуорометил)фурану. Склад та будова 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену підтверджена даними елементного аналізу та спектрами ядерного магнітного резонансу. Винахід ілюструється прикладами одержання цільового 2-бромо-5-(трифлуорометил)тіофену формули (1) (див. Приклади 1, 2, 3). Приклад 1 2-Бромо-5-(трифлуорометил)тіофен 20,7 г (0,10 моль) 5-Бромотіофен-2-карбонової кислоти, 1 см3 води та 32,4 г (0,30 моль) тетрафториду сірки витримують у неіржавстальному автоклаві при температурі 120-125°С протягом 16 годин. Газоподібні продукти реакції випускають з охолодженого автоклава, а залишок виливають на 150 г криги. Реакційну суміш нейтралізують 5% водним розчином гідроксиду натрію. Органічний шар відділяють, промивають водою два рази по 50 см3, висушують безводним сульфатом магнію. Продукт переганяють у вакуумі водоструминної помпи (12 мм.рт.ст.), збираючи фракцію з т.кип. 46-93°С, яка містить, крім цільового 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену, до 15 мол. % побічного 5-бромотіофен-2-карбонілфлуориду. Дистиляцію повторюють, відбираючи більш летку фракцію з т.кип. 46-48°С. Вихід 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену складає 14,95 г (64,7%). Знайдено, %: Вr 34,67, F 24,35, S 13,64. C5H2BrF3S. Вирахувано, %: Вr 34,59, F 24,67, S 13,88. Спектр ЯМР 1Н (CDCІ3, ТМС): 7,04 д. (3JHH=2,9 Гц, 1Н, Н3 (Н4)), 7,2 д. (3JНН=2,9 Гц, 1Н, Н4 (Н3)). Спектр ЯМР 19F (CDCl3, FCCI3): -55,12 с. (3F, CF3). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, ТМС): 116,98 кв. (4JCF=2 Гц, С3), 121,64 кв. (1JCF=269 Гц, CF3), 128,95 кв. (3JCF=4 Гц, С4), 129,81 с. (С2), 132,57 кв. (2JCF=39 Гц, С5). Приклад 2 2-Бромо-5-(трифлуорометил)тіофен 20,7 г (0,10 моль) 5-Бромотіофен-2-карбонової кислоти, 1 см3 води та 32,4 г (0,30 моль) тетрафториду сірки витримують у неіржавстальному автоклаві при температурі 90-100°С протягом 20 годин. Газоподібні продукти реакції випускають з охолодженого автоклава, а залишок виливають на Комп’ютерна верстка А. Рябко 4 150 г криги. Реакційну суміш нейтралізують 5% водним розчином гідроксиду натрію. Органічний шар відділяють, промивають водою два рази по 50 см3, висушують безводним сульфатом магнію. Продукт переганяють у вакуумі водоструминної помпи (12 мм.рт.ст.), збираючи фракцію з т.кип. 46-93°С, яка містить, крім цільового 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену, до 35 мол.% побічного 5-бромотіофен-2-карбонілфлуориду. Дистиляцію повторюють, відбираючи більш летку фракцію з т.кип. 46-49°С. Вихід 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену складає 11,09 г (48%). Приклад 3 2-Бромо-5-(трифлуорометил)тіофен 20,7 г (0,10 моль) 5-Бромотіофен-2-карбонової кислоти, 1 см3 води та 32,4 г (0,30 моль) тетрафториду сірки витримують у неіржавстальному автоклаві при температурі 150°С протягом 17 годин. Газоподібні продукти реакції випускають з охолодженого автоклава, а залишок виливають на 150 г криги. Реакційну суміш нейтралізують 5% водним розчином гідроксиду натрію. Органічний шар відділяють, промивають водою два рази по 50 см3, висушують безводним сульфатом магнію. Продукт переганяють у вакуумі водоструминної помпи (12 мм.рт.ст.), збираючи фракцію з т.кип. 44-53°С, яка містить, крім цільового 2-бромо-5(трифлуорометил)тіофену, до 18 мол.% побічних продуктів не встановленої будови, що містять бром і флуор. 5-Бромотіофен-2-карбонілфлуорид у продукті реакції відсутній. Повторна дистиляція не покращує якість одержаного цільового 2-бромо5-(трифлуорометил)тіофену, чистота якого не перевищує 84%. Література: 1. R. Faghih, G.A. Gfesser, K.H. Mortell, Μ. Gopalakrishnan Thiazolylidine urea and amide derivatives and methods of use thereof Pat.Appl. US 2009/0163470, Publ. 25.05.2009. 2. T. Kino, Yu Nagase, Y. Ohtsuka, K. Yamamoto, D. Uraguchi, K. Tokuhisa, T. Yamakawa Trifluoromethylation of various aromatic compounds by CF3I in presence of Fe(II) compound, H2O2 and dimethylsulfoxide Journal of Fluorine Chemistry 131 (2010) 98-105. 3. B.B. Лялин, P.B. Григораш, Л.А. Алексеева, Л.М. Ягупольский Журнал Органической Химии 17 (1981), №8, стр. 1774-1775. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601