Спосіб одержання сульфону 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу

Реферат: UA 99189 U UA 99189 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі хімічних технологій, а точніше до органічної хімії, і може бути використана для одержання сульфонів похідних 2-меркаптобензімідазолу, які в свою чергу мають високу фізіологічну активність і використовуються для виготовлення лікарських препаратів, зокрема антимікробних та антиалергічних. Відомий метод окиснення сульфідів до сульфонів 30 % водневим розчином гідроген пероксиду в оцтовій кислоті або ацетоні при 20 °C поступово втрачає своє значення, так як в результаті реакції одержується суміш продуктів реакції сульфоксид, сульфон та незначна кількість сульфокислоти. Повне окиснення сульфідів до сульфонів здійснюється дією сильних окисників в жорстких умовах. Окиснення сульфідів в жорстких умовах при 55-80 °C надлишком гідроген пероксиду або тpeт-бутилгідропероксиду в оцтовій кислоті є найбільш поширеним методом одержання сульфонів. [Див. Одно- и двухатомные спирты, простые эфиры и их сернистые аналоги: Метод. пособ. по орг. химии / А.Л. Курц, Г.П. Брусова, В.М. Демьянович. - М: Моск. гос. унив. им. М.В. Ломоносова, 1999. - С. 65]. Проте проведення окиснення 2-алкенілтіобензімідазолу в таких умовах приводить до розриву алільного радикала й унеможливлює одержання сульфону 2алкенілтіобензімідазолу. Найбільш близьким за суттю до запропонованого способу є спосіб одержання сульфоксидів та сульфонів 2-алілтіобензімідазолу, оксазолу і тіазолу дією на ці сульфіди гідроген пероксиду в середовищі льодяної оцтової кислоти при постійному перемішуванні і охолодженні до 0 °C та подальшому перемішуванні при кімнатній температурі в продовж 16-18 годин. [Див. Рамазанова П.А., Вагабов М.В., Тараканова А.В., Ахмедов Н.Г., Анисимов А.В. Окислительные превращения 2-аллилтиобензимидазола, -оксазола и -тиазола. Вестник московского университета. Сер. 2. Химия. - 2000. - Т. 41, № 2. - С. 119]. Спосіб, описаний в даній статті, має суттєві недоліки: в результаті проведення реакції окиснення при таких умовах одержується суміш продуктів окиснення, а безпосередньо сульфон 2-алілтіобензімідазолу в чистому вигляді виділити не вдається, так як підібрані умови окиснення є досить жорсткими. Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, що заявляється, є підбір умов проведення реакції окиснення, для одержання сульфону 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу без домішок, шляхом зміни технологічного процесу. Поставлена задача вирішується таким чином: У відомому способі одержання сульфону 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу, що передбачає операцію окиснення вихідного продукту гідроген пероксидом із розрахунку сульфід: Н2О2=1:1 в льодяній оцтовій кислоті при постійному перемішуванні і охолодженні до 0 °C та подальшому перемішуванні при кімнатній температурі в продовж 16-18 годин, згідно з корисною моделлю, що заявляється, попередньо одержують спиртовий розчин 2-(3-метил-2бутеніл)тіобензімідазолу, охолоджений до 1-5 °C, у який додають гідроген пероксид у співвідношенні 1:10, здійснюють синтез при перемішуванні у присутності каталізатора, виділяють продукт реакції шляхом додавання 8-15 % водного розчину натрію бісульфіту після витримки у часі реакційної суміші та ідентифікують одержану речовину як сульфон 2-(3-метил-2бутеніл)тіобензімідазолу. Крім того, час витримки реакційної суміші складає 48-60 годин, при цьому як каталізатор використовують K2WO4·2Н2О (4:1). Заявлений спосіб можна проілюструвати на прикладах, проведених у лабораторних умовах: Приклад 1 До розчину 1,5 г (0,007 моль) 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу в 40 мл етанолу при кімнатній температурі та перемішуванні повільно додають 7,2 мл (0,07 моль) 30 % гідроген пероксиду. Реакційну суміш витримують при кімнатній температурі 52 год. По закінченні реакції (контроль за допомогою ТШХ, елюент: хлороформ-етанол-діетиламін 20:4:2) до розчину додають 20 мл 10 % водного розчину натрій бісульфіту, який використовують для розкладу надлишкових пероксидів. Осад, що утворився відфільтровують, промивають водою, кристалізують із суміші метанол-вода (1:2). Встановленням будови продукту реакції підтверджують одержання суміші, що містить вихідну сполуку та продукти окиснення. В результаті експерименту проведеного в таких умовах (параметри процесу: кімнатна температура, без використання каталізатора, розчинник - етанол) отримати сульфон 2-(3метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу неможливо. Приклад 2 До суміші 1,5 г (0,007 моль) 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу і 0.37 г (0,00175 моль) K2WO4·2Н2О в 30 мл оцтової кислоти повільно, при перемішуванні додають 7,2 мл (0,07 моль) 30 % гідроген пероксиду. Реакційну суміш гріють на водяній бані при температурі 60 °C. По закінченні реакції (контроль за допомогою ТШХ, елюент: хлороформ-етанол-діетиламін 20:4:2) до розчину додають 20 мл 10 % водного розчину натрію бісульфіту, який використовують для 1 UA 99189 U 5 10 15 20 25 30 розкладу надлишкових пероксидів. Осад, що утворився відфільтровують, промивають водою, кристалізують із етанолу. Встановленням будови продукту реакції підтверджують одержання 2сульфокислоти бензімідазолу (вихід 83 %). В результаті експерименту, проведеного в таких умовах (параметри процесу: температура проведення синтезу 60 °C, використання каталізатора K2WO4·2Н2О, розчинник - оцтова кислота) отримати сульфон 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу неможливо. Приклад 3. Розчин 2,7 г (0,01 моль) 1,5 г (0,007 моль) 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу і 0,37 г (0,00175 моль) K2WO4·2Н2О в 40 мл етанолу охолоджують до 3 °C, і повільно, при перемішуванні додають 7,2 мл (0.07 моль) 30 % гідроген пероксиду. Реакційну суміш витримують при кімнатній температурі 52 год. По закінченні реакції (контроль за допомогою ТШХ, елюент: хлороформ-етанол-діетиламін 20:4:2) до розчину додають 20 мл 10 % водного розчину натрію бісульфіту, який використовують для розкладу надлишкових пероксидів. Через 5-10 хв. випадає кристалічний продукт, який відфільтровують, промивають водою та діетиловим етером. Перекристалізацією із суміші метанол-вода (1:2) одержують 1,44 г, 82 % білого осаду з жовтуватим відтінком сульфону 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу. Тпл. - 158-159 °C (вода:етанол - 2:1). Елементний аналіз для C12H14N2O2S. Знайдено, %: 57,70; Н - 5,68; N-11,27; S-12,89. Вирахувано, %: С - 57,53; Н - 5,59; N-11,19; S-12,81. Н Спектр 1 -ЯМР в ДМСО-D6 (δ, м. ч., J, Гц): 1,56 (3Н, с, СН3); 1,70 (3Н, с, СН3); 4,26 (2Н, д, J=6,9, SCH2); 5,21 (1Н, м, СН=); 7,41…7,83 (4Н, м, Наром). -1 Спектр ІЧ в таблетках KBr (ν, см ): 1350, 1135 (відповідно асиметричне та симетричне валентні коливання групи SO2). Із наведених даних слідує, що запропонований спосіб (приклад 3) одержання сульфону 2-(3метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу є доцільним і якісним, так як в результаті його застосування одержується цільовий продукт окиснення. Отже, оптимальні умови проведення реакції окиснення, виділення цільового продукту реакції та доцільність використання каталізатора дають можливість одержувати сульфони похідних тіобензімідазолу. Корисна модель може бути використана для одержання сульфонів алкенілзаміщених та конденсованих похідних тіобензімідазолу чи продуктів окиснення інших алкенілзаміщених гетероциклічних сполук в заводських та науково-дослідних лабораторіях. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Спосіб одержання сульфону2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу, що передбачає операцію окиснення вихідного продукту гідроген пероксидом із розрахунку сульфід: Н 2О2=1:1 в льодяній оцтовій кислоті при постійному перемішуванні і охолодженні до 0 °C та подальшому перемішуванні при кімнатній температурі в продовж 16-18 годин, який відрізняється тим, що попередньо одержують спиртовий розчин 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу, охолоджений до 1-5 °C, у який додають гідроген пероксид у співвідношенні 1:10, здійснюють синтез при перемішуванні у присутності каталізатора, виділяють продукт реакції шляхом додавання 8-15 % водного розчину натрію бісульфіту після витримки у часі реакційної суміші та ідентифікують одержану речовину як сульфон 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу. 2. Спосіб одержання сульфону 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу за п. 1, який відрізняється тим, що час витримки реакційної суміші складає 40-60 годин. 3. Спосіб одержання сульфону 2-(3-метил-2-бутеніл)тіобензімідазолу за п. 1, який відрізняється тим, що як каталізатор використовують K2WO4·2Н2О (4:1). Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2