Заміщені арилсульфонілетилові s-естери тіосульфокислот, спосіб їх отримання, алкілуючі реагенти солей тіосульфокислот

Винахід відноситься до органічної хімії сульфуровмісних сполук, зокрема до сполук що містять С і S та інші функціональні групи, конкретно до отримання заміщених арилсульфонілетилових S-естерів тіосульфокислот. Відомі сполуки — алікілові S-естери тіосульфокислот (Лубенец В.И., Яриш М.Е., Вид Л.В., Чуйко Л.С., Солонин В.Н., Кучеренко Л.А. // Журн. орг. хим. - 1987. - Т.23, №1. - С.157-161) загальної формули (І): де R=-СН3,-С3Н5,-С3Н7 Відомий спосіб отримання алкілових S-естерів тіосульфокислот взаємодією у розчиннику солі тіосульфокислоти з алкілуючим реагентом — галогеноалкілами (Лубенец В.И., Яриш М.Е., Вид Л.В., Чуйко Л.С., Солонин В.Н., Кучеренко Л.А. // Журн. орг. хим. - 1987. - Т.23, №1. - С.157-161). Відомі як алкілуючі реагенти солей тіосульфокислот галогеналкіли для отримання алікілових S-естерів тіосульфокислот (Лубенец В.И., Яриш М.Е., Вид Л.В., Чуйко Л.С., Солонин В.Н., Кучеренко Л.А. // Журн. орг. хим. 1987. -Т.23,№1;-С.157-161). Відомі сполуки — алікілові S-естери тіосульфокислот (Паращин Ж.Д., Лубенец В.И., Новиков В.П.// Журн.орг. хим.- 1998.- Т.34.- С.280-284), наприклад, метиловий S-естер 2-метоксикарбамоілбензимидазол-6ілтіосульфокислоти, формули: Відомий спосіб отримання алкілових S-естерів тіосульфокислот взаємодією солі тіосульфокислоти з алкілуючим реагентом у розчиннику (Паращин Ж.Д., Лубенец В.И., Новиков В.П. // Журн.орг. хим. - 1998. - Т.34. С.280-284). Відомі як алкілуючі реагенти солей тіосульфокислот діалкілсульфати (Паращин Ж.Д., Лубенец В.И., Новиков В.П. // Журн.орг. хим. - 1998. - Т.34. -С.280-284-). Але при використанні діалкілсульфатів як алкілуючих реагентів алкілування відбувається лише одною алкілуючою групою, процес передбачає використання водного ацетону при 20°С або дорогого абсолютного етанолу при температурі кипіння (Болдирев Б.Г., Обухова Е.Н., Рочняк Е. // Журн. общ. хим. - 1982. - Т.35, № 4. С.888-890). В основу винаходу поставлене завдання одержати заміщені арилсульфонілетилові S-естери тіосульфокислот шляхом алкілування солей тіосульфокислот алкілуючими реагентами, в якому використання нових алкілуючих реагентів і розчинника, забезпечувало би збільшення швидкості процесу, спрощення виділення цільового продукту, що дозволить отримати новий ряд S-естерів тіосульфокислот високої чистоти простим способом з високим виходом. Поставлене завдання вирішується тим, що вперше отриманий новий ряд заміщених арилсульфонілетилових S-естерів тіосульфокислот загальної формули (II): де R=4-NН3С6Н4-, 3-NН2-4-СН3ОС6Н3-; R1=СН3-, С3Н3-, (СН3)2СН-, С6Н5-, 4-С1С6Н4.-, 4-СН3С6Н4-, 4-NH2C6H4, 4-СН3СОNНС6Н4-, 3-СН3СОNН-4-СН3ОС6Н3Поcтавлене завдання вирішується також тим, що у способі отримання арилсульфонілетилових S-естерів тіосульфокислот, що включає взаємодію солі тіосульфокислоти з алкілуючим реагентом у розчиннику, згідно з винаходом, як алкілуючий реагент використовують натріеву сіль замішеної арилсульфонілетилсульфатної кислоти, як розчинник - воду, або водний ацетон, або водний етанол, або етанол. Поставлене завдання вирішується також застосуванням натрієвих солей заміщених арилсульфонілетилсульфатних кислот загальної формули (III): де R=4-NН2С6Н4-, 3-NН2-4-СН3ОС6Н3-, як алкілуючих реагентів солей тіосульфокислот для отримання заміщених арилсульфонілетилових S-естерів тіосульфокислот. Це дозволяє при еквімолярному співвідношенні реагентів повністю використати алкіюючі групи алкілуючих реагентів (III) та здійснювати алкілування по тіосульфогрупі за схемою: з отриманням цілого нового ряду заміщених арилсульфонілетилових S-естерів тіосульфокислот загальної формули (II) з високими виходами. Відомі натрієві солі заміщених арилсульфонілетилсульфатних кислот є напівпродуктами виробництва активних барвників на ВО "Барва" і використовуються як алкілуючі реагенти гідрокси- та аміногруп (ТУ 6-14-32076, ТУ 6-14-16-2-85). Приклад 1 При 20°С до розчину 13г (0,039моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 100мл води додавали 9.9г (0,047моль) 4-амінобензентіосульфонату натрію. Витримували 7 год при 80°С, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Ви хід 8[2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етил]- 4-амінобентіосульфонату 8г (71%). Т. топл. 148-149. ІЧ спектр ( n , см -1): 1134 gs , 1302 gas (SO2); 1676, 1592, 1600 (Аr); 1630 (NH); 3372, 3456 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 2.9 т (2Н, SCH2, J3 H- H 7.2 Гц), 3.24 т (2Н, CH2SO2, J3 H- H 7.2 Гц), 3.6 с (3Н, СН3О), 5.27 у.с (4Н, 2xNH2), 6.9 д (2Н, Ar, 4NH2ArSO 2, J3 H- H 10.1 Гц), 7.1 д (1Н, Аr, J3 H- H 9.3 Гц), 7.44 с (1Н, Аr), 7.82 д (2H,Ar, J3 H- H 10 Гц), 7.89 д (1Н, Ar, J3 H- H 9.3 Гц). Приклад 2 При 20°С до розчину 10,3г (0,031моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в суміші 50мл води і 50мл ацетону додавали 9.9г (0,037моль) 4-ацетиламінобензентіосульфонату калію. Витримували 6 год при 40°С, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Ви хід S-[2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етил]-4ацетиламінобензентіосульфонату 6.8г (49%). Т. топл. 212-213°С. ІЧ спектр ( n , см-1): 1136 gs , 1306 gas (SO 2); 1574, 1590, 1600 (Ar); 1620 (NH); 1668 (C=O); 3344, 3416 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 2.23 с (3Н, СН3СОNН), 3.42 т (2Н, SCH2, J3 H- H 7.2 Гц), 3.78 т (2Н, CH2SO2, J 3 H- H 7.2 Гц), 3.75 с (3Н, СН3О), 6.7 у.с. (2Н, NH2), 7.03 д (1Н, Ar, J3 H- H 9.2 Гц), 7.42 с (1Н, Ar), 7.64 д (2Н, Аr, J 3 H- H 8.2 Гц), 7.89 д (1Н, Ar, J3 H- H 9.2 Гц), 8.01 д (2Н, Ar, J3 H- H 8.1 Гц), 9.8 с (1Н, СН3СОNН). Приклад 3 При 20°С до розчину 6г (0,018моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в суміші 10мл води та 50мл ацетону додавали 5г (0,022моль) 4-метилбензентіосульфонату калію. Витримували 18год. при 40°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Ви хід S-[2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етил]-4метилбензентіосульфонату 3,5г (48%). Т. топл. 160-161°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1136 gs , 1316 gas (S02); 1578, 1596, 1600 (Аr); 1616 (NH); 3376, 3464 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 2.2 с (3Н, NНСОСН3), 3.38 т (2Н, SCH2, J3 H- H 7.8 Гц), 3.62 т (2Н, CH2SO2, J3 H- H 7.8 Гц), 3.75 с (3Н, ОСН3), 6.52 у.с. (2Н, NH2), 7.0 д (1Н, Аr, J 3 H- H 8.9 Гц), 7.21 д (2Н, Аr, J3 H- H 10.2 Гц), 7.45 с (1Н, Аr), 7.82 д (1Н, Ar. J 3 H- H 9.0 Гц), 7.99 д (2Н, Ar, J3 H- H 10.2 Гц). Приклад 4 При 20°C до розчину 3,3г (0,01моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 40мл води додавали 3,6г (0,012моль) 3-ацетиламіно-4-метоксибензентіосульфонату калію. Витримували 1год. при 100°С, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали- водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етил]-3-ацетиламіно-4-метоксибензентіосульфонату 3,1г (66%). Т. топл. 197-199°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1124 gs , 1310 gas (SO2); 1576, 1592, 1606 (Ar); 1626 (NH); 1674 (C=O); 3380, 3452 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 2.04 с (3Н, CH3CONH), 3.18 т (2Н, SCH2, J3 H- H 6.9 Гц), 3.469 т (2Н, CH2SO2, J 3 H- H 6.8 Гц), 3.67 с (3Н, Ar), 3.75 с (3Н, Ar), 6.23 у.с. (2Н, NH2), 7.032 д (1Н, Ar, J3 H- H 8.38 Гц), 7.22 д (1Н, Ar, J3 H- H 8.9 Гц), 7.45 с (1Н, Ar), 7.89 д (1Н, Аг, J 3 H- H 8.42 Гц), 8.36 с (1Н, CH3CONH), 8.40 д (1Н, Ar, J3 H- H 9.0 Гц), 8.96 с (1Н, Ar). Приклад 5 При 20°C до розчину 13г (0,039моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 100мл води додавали 10г (0,047моль) бензентіосульфонату калію. Витримували 6год. при 80°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Ви хід 5-[2-(3аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етил] бензентіосульфонату 7,2г (48%). Т. топл. 280-282°С. 14 спектр ( n , см -1): 1140 gs , 1284 gas (SO2); 1568, 1576, 1594 (Аr); 1632 (NH); 3384, 3476 (NH2). Спектр 1Н ЯМР (5, м.д.): 2.8 т (2Н, SCH2, J3 H- H 9.3 Гц), 3.18 т (2Н, CH2SO2, J 3 H- H 9.3 Гц), 3.6 с (3Н, СН3О), 7.1 у.с (2Н, NH2), 8.6-7.5 м (8Н, Аr). Приклад 6 При 20°С до розчину 3,3г (0,01моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 40мл води додавали 3г (0,012моль) 4-хлоробензентіосульфонату калію. Витримували 3,5год. при 80°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід 8-[2(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етил]-4-хлоробензентіосульфонату 2,2г (56%). Т. топл. 128-130°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1128 gs , 1296 gas (SO2); 1576, 1584, 1598 (Аr); 1624 (NH); 3382, 3476 (NH2). Приклад 7 При 20°С до розчину 6,7г (0,02моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 45мл води додавали 3,6г (0,024моль) метантіосульфонату калію. Витримували 5 год при 80°С, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід 5-[2-(3-аміно-4метоксибензенсульфоніл)етил]метантіосульфонату 3,1г (48%). Т. топл. 118-119°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1134 gs , 1288 gas (SO2); 1588, 1596, 1600 (Аr); 1632 (NH); 3378, 3470;(NH2). Приклад 8 При 20°С до розчину 6,7г (0,02моль) 2-(3-аміно-4-метоксибензенсульфоніл)етилсульфату натрію в 35мл води додавали 3,9г (0,024моль) етантіосульфонату калію. Витримували 6год. при 100°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(3-аміно-4 метоксибензенсульфоніл)етил]етантіосульфонату 3г (44%). Т. топл.111-112°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1130 gs , 1288 gas (SO2); 1578, 1588, 1596 (Аr); 1626 (NH); 3372, 3456 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 1.45 т (3Н, СН3СН3, J3 H- H 7.2 Гц), 3.02 т (2Н, SCH 2, J3 H- H 8.7 Гц), 3.42 т (2Н, CH2 S02, J3 H- H 8.7 Гц), 3.72 KB (2H, СН2СН3, J3 H- H 7.2 Гц), 3.8 с (3Н, СН3О), 5.82 у.с. (2Н2NH2), 7.02 д (1Н, Аг, J 3 H- H 8.6Гц), 7.4 .с (1Н, Аг), 7.89 д (1Н, Аr, J 3 H- H 8.6Гц). Приклад 9 При 20°С до розчину 12,1г (0,04моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл) етилсульфату натрію в суміші 60мл води та 40мл етанолу додавали 10,9г (0,048моль) 4-амінобензентіосульфонату натрію. Витримували 24 год при 50°С, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(4-амінобензенсульфоніл)етил]-4-амінобензентіосульфонату 9г (61%). Т. топл. 181-183°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1140 gs , 1288 gas (SO2); 1572, 1596, 1610 (Аr);. 1632 (NH); 3384 3480 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 2.96 т (2Н, SCH2, J3 H- H 7.6 Гц), 3.32 т (2Н, CH2SO 2, J 3 H- H 7.6 Гц), 4.82 у. с (4Н, 2 xNH2), 6.7-7.0 м (4Н, Аr), 7.4-7.9 м (4Н, Аr) Приклад 10 При 20°С до розчину 9,4г (0,031моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл)етилсульфату натрію в 100мл етанолу додавали 9,4г (0,037моль)4-ацетиламінобензентіосульфонату калію. Витримували 8год. при температурі кипіння, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Ви хід S-[2-(4-амінобензенсульфоніл) етил]-4-ацетиламінобензентіосульфонату 11,2г (87%). Т. топл. 229-230°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1142 gs , 1322 gas (SO2); 1568, 1576, 1592 (Аr); 1630 (NH); 1692 (CO); 3384, 3476 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 1.96 с (3Н, CH3CONH), 2.82 т (2Н, SCH2, J3 H- H 7.3 Гц), 3.23 т (2Н, CH2SO2, J3 H- H 7.3 Гц), 4.2 у. с (2Н, NH2), 7.2 д (2Н, Ar, J3 H- H 9.7 Гц), 7.6 д (2Н, Ar, J3 H- H 10.2 Гц), 7.96 д (2Н, Ar, J3 H- H = 9.7 Гц), 8.4 д (2Н, Ar, J3 H- H 10.2 Гц), 11.0 с (1Н, NH). Приклад 11 При 20°С до розчину 6,1г (0,02моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 50мл води додавали 5г (0,024моль) 4-метилбензентіосульфонату калію. Витримували 8год. при 100°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(4амінобензенсульфоніл) етил]-4-метилбензентіосульфонату 5,3г (72%). Т. топл. 135°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1140 gs , 1286 gas (SO2); 1564, 1570, 1594 (Ar); 1634 (NH); 3380, 3472 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 2.5 с (3Н, СН3СONН), 2.9 т (2Н, SCH2, J 3 H- H 8.4 Гц), 3.5 т (2Н, CH2SO2 , J3 H- H 8.4 Гц), 4.32 у. с (2Н, NH2), 7.3-7.5 м (4Н,Аr),7.98.1м(4Н,Аr) Приклад 12 При 20°C до розчину 3г (0,01моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 40мл води додавали 3,4г (0,012моль) 3-ацетиламіно-4-метоксибензентіосульфонату калію. Витримували 1год. при 100°С, охолоджували до 20 °С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали- водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(4-амінобензенсульфоніл) етил]-3-ацетиламшо-4-метоксибензентіосульфонату 3,9г (87%). Т. топл. 196-198°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1128 gs , 1300 gas (SO2); 1574, 1590, 1600 (Ar); 1638 (NH); 1678 (C=O); 3378, 3470 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.); 2.04 с (3Н, NHCOCH 3), 2.83 т (2Н, SCH2, J3 H- H 8.2 Гц), 3.18т (2Н, CH2SO2, J3 H- H 8.2 Гц), 3.9 с (3Н, СН3 О), 4.8 у.с. (2Н, NH2), 7.04 д (2Н, Ar, J3 H- H 10.4 Гц), 7.32 д (1Н, Ar, J3 H- H 8.7 Гц), 7.6 д (2Н, Ar, J3 H- H 10.4 Гц), 8.5 д (1Н, Ar, J3 H- H 8.7 Гц), 8.9 с (1Н, Аr), 10.4c(1H, NH). Приклад 13 При 20°C до розчину 11,8г (0,039моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 100мл води додавали 9,2г (0,047моль) бензентіосульфонату натрію. Витримували 6год. при 80°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Ви хід S-[2-(4амінобензенсульфоніл) етил] бензентіосульфонату 7,5г (54%). Т. топл. 204-205°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1142 gs , 1296 gas (SO2); 1568, 1574, 1596 (Аr); 1636 (NH); 3388, 3480 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м. д.): 3.1т (2Н, SCH2 , J3 H- H 7.2 Гц), 3.52 т (2Н, СН2SO2 , J3 H- H 7.2 Гц), 4.56 у. с (2Н, NH2), 7.0 д. (2Н, Ar, J3 H- H 11.3 Гц), 7.7-8.2 м (7Н, Аr, С 6Н5). Приклад 14 При 20°C до розчину 5,5г (0,018моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 35мл води додавали 3,6г (0,022моль) етантіосульфонату калію. Витримували 6год. при 100°С, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(4амінобензенсульфоніл)етил]етантіосульфонату 3,3г (59%). Т. топл. 112-113°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1138 gs , 1282 gas (SO2); 1566, 1572,1592 (Ar); 1632 (NH); 3376, 3472 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 1.3 т (3Н, СН3CH-, J3 H- H 7.3 Гц), 2.9 т (2Н, -SCH2-, J3 H- H 6.2 Гц), 3.3 т (2Н, -CH2SO2-, J3 H- H 6.2 Гц), 3.7 KB (2Н, СН3СН2-, J3 H- H 7.3 Гц), 4.7-5.0 у. с (2Н, NH2), 6.99 д (2Н, Ar, J3 H- H 9.0 Гц), 7.524 д (2Н, Аr, J3 H- H 9.0Гц). Приклад 15 При 20°С до розчину 6,1г (0,02моль) 2-(4-амінобензенсульфоніл) етилсульфату натрію в 35мл води додавали 4,3г (0,024моль) 2-пропантіосульфонату калію. Витримували 10год. при 100°C, охолоджували до 20°С. Осад, що випав, відфільтровували, промивали водою, сушили, перекристалізовували з етанолу. Вихід S-[2-(4 амінобензенсульфоніл)етил]-2-пропантіосульфонату 3,9г (61%). Т. топл. >300°С. ІЧ спектр ( n , см -1): 1140 gs , 1284 gas (SO2); 1566, 1574,1594 (Аr); 1636 (NH); 3384, 3476 (NH2). Спектр 1Н ЯМР ( d , м.д.): 1.5 с (6Н, (СН3)2СН-), 3.00-3.55 м (5Н, -СН-; -СН2-СН2-), 4.7-5.1 у. с (2Н, NH2), 7.0 д (2Н, Аг, J3 H- H 9.2 Гц), 7.8 д (2Н, Аr, J3 H- H 9.2 Гц). За межами вказаних інтервалів температур 40-100 °С проведення процесу неефективне, оскільки при нижчих температурах алкілування відбувається з низькими швидкостями, а використання інших розчиників (ДМФА, ДМСО) неефективне внаслідок втрат на стадії виділення.