Спосіб одержання n-ацильованих аміно-9,10-атрацендіонів в системі карбонова кислота – амонію тіоціанат

Реферат: Спосіб одержання N-ацильованих аміно-9,10-антрацендіонів в системі карбонова кислота амонію тіоціанат включає взаємодію аміно-9,10-антрацендіонів з ацилюючою системою при кип'ятінні, з наступним охолодженням, розбавленням водою, відфільтровуванням, промиванням водою та сушінням осаду. Як ацилюючу систему використовують суміш карбонової кислоти і дво- або чотирикратного еквімольного надлишку амоній тіоціанату при кип'ятінні впродовж 1-6 год. UA 112838 U (12) UA 112838 U UA 112838 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до органічної хімії, зокрема амідів карбонових кислот карбоциклічних сполук, а саме способів одержання N-ацильованих аміно-9,10-антрацендіонів, котрі можуть бути використані у хімічній промисловості та як біологічно активні сполуки. Існує декілька широко відомих способів ацилювання амінів, такі як: ацилювання карбоновими кислотами, ангідридами та галогенангідридами карбонових кислот, а також, з використанням високотоксичних і недешевих каталізаторів. Так, відомий спосіб ацилювання карбоновими кислотами амінів при нагріванні і підвищеному тиску. Найчастіше, при цьому відбувається окислення амінів, що вимагає введення різних добавок, таких як натрій йодиду, що описано в патенті США №3409670 [Патент 3409670 США. Acylation of aromatic amines / Earl A. Nielsen, заявник і патентовласник Universal Oil Products Company - №530358; заявл. 28.02.1966; опубл. 5.11.1968. - 2 с]. Недоліками даного способу є проведення процесу в автоклаві при підвищеній температурі і необхідність очищення кінцевого продукту перекристалізацією. У разі ацилювання галогенангідриди карбонових кислот для більш повного протікання реакції в реакційне середовище вводять акцептори гідрогенгалогеніду, наприклад, триетиламін, піридин, триетаноламін, N, N-диметилпіридин-4-амін, водні розчини лугів або солей слабкої кислоти і сильної основи (метод Шоттена-Баумана). Зокрема, відомий спосіб ацилювання амінів хлорангідридами карбонових кислот у присутності літію гідриду [Патент 2442770 RU, МПК C07D 231/02, C07D 233/04, C07D 233/07. Способ ацилирования аминов /СП Алтухов, И. А. Нельга, заявник і власник Федеральное государственное учреждение "33 центральный научно-исследовательский испытательный институт министерства обороны Российской федерации" - 2010130965/04; заявл. 23.07.2010; опубл. 20.02.2012. - 6 с]. Недоліком даного способу є необхідність особливих умов проведення ацилювання, а також, виділяння водню, котрий є вибухо- та пожежонебезпечним. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб ацилювання 1,4-діаміно-9,10-антрацендіону [Патент 2090948 США. Aliphatic acylamino-amino anthraquinone derivatives / G. Reeves, H. C. Olpin, G. H. Ellis, заявник і патентовласник Celanese Corporation of America - № 36134; заявл. 14.08.1935; опубл. 24.08.1937. - 2 с.], за яким взаємодія 1,4-діаміно-9,10-антрацендіону з ацилюючою системою ведеться при кип'ятінні, з наступним охолодженням і розбавленням реакційної суміші води, відфільтровуванням утвореного осаду, промиванням його водою та сушінням. Як ацилюючу систему в патенті США № 2090948 використовують п'ятикратний еквімолярний надлишок суміші ацетатного ангідриду та ацетатної кислоти кип'ятінні впродовж 40-50 год. та восьмикратним розбавленням суміші водою. Отже, цей спосіб є довготривалим та з великою витратою ацетатного ангідриду. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб отримання N-ацильованих аміно-9,10-антрацендіонів, в якому за рахунок використання іншої ацилюючої системи забезпечується скорочення часу проведення реакції та збільшення виходів цільових продуктів при використанні доступних реагентів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання N-ацильованих аміно-9,10антрацендіонів, що включає взаємодію аміно-9,10-антрацендіонів з ацилюючою системою при кип'ятінні, з наступним охолодженням, розбавленням водою, відфільтровуванням, промиванням водою та сушінням осаду, згідно з корисною моделлю, як ацилюючу систему використовують суміш карбонової кислоти і дво- або чотирикратний еквімольний надлишок амоній тіоціанату при кип'ятінні впродовж 1-6 год. Завдяки використанню як ацилюючої системи, карбонова кислота-амоній тіоцінат, за рахунок утворення карбоксилату амонію з компонентів системи було забезпечено скорочення тривалості процесу ацилювання аміно-9,10-антрацендіонів та підвищення виходів продуктів, які не потребують додаткової очистки. Спосіб одержання N-ацильованих аміно-9,10-антрацендіонів включає взаємодію аміно-9,10антрацендіонів з сумішшю карбонової кислоти і дво- або чотирикратного еквімольного надлишку амонію тіоціанату при кип'ятінні впродовж 1-6 год. з наступним охолодженням, розбавленням водою, відфільтровуванням, промиванням водою та сушінням осаду. Дане перетворення можна зобразити наступним чином: AQ 55 NH2 RCOOH / NH4SCN Кипятіння ' O AQ R NH . Розшифровка замісників та приклади одержаних цим способом сполук з їх виходами 1 19 наведено у таблиці 1. Також, наведену вище схему реакції підтверджують дані Н та F ЯМР 1 UA 112838 U 1 5 10 15 спектроскопії та хромато-масс-спектрометрії (таблиця 2). Спектри H ЯМР синтезованих сполук отримані на спектрометрі Varian Mercury-400 (399.9601 МГц), у розчинах ДМСО-d6, внутрішній 19 стандарт ТМС. Спектри F ЯМР зареєстровані на спектрометрі Varian VXR-300 (188.143 МГц), внутрішній стандарт CFCl3. Хромато-мас-спектри одержані на приладі Agilent 1100/DAD/HSD/VLG 119562. Реагенти: 1-аміно-9,10-антрацендіон х.ч., 2-аміно-9,10-антрацендіон х.ч., 1-аміно-9,10антрацендіон-2-карбонова кислота х.ч., 2-аміно-3-хлоро-9,10-антрацендіон х.ч., 1,4-діаміно-9,10антрацендіон х.ч., 1,5-діаміно-9,10-антрацендіон х.ч., форміатна кислота х.ч., ацетатна кислота х.ч., меркаптоацетатна кислота х.ч., трифлуороацетатна кислота х.ч., амоній тіоціанат х.ч. Приклад. До 20 мл відповідної карбонової кислоти додавали 0.001 ммоль аміно-9,10антрацендіону та 0.152 г (0.002 ммоль) або 0.304 г (0.004 ммоль у випадку діаміно-9,10антрацендіонів) амоній тіоціанату і нагрівали при кип'ятінні впродовж 1-6 год. Реакційну суміш охолоджували, розбавляли 5-кратним надлишком води, утворений осад відфільтровували, промивали водою та сушили. Одержаний цільовий продукт є індивідуальним та не потребує перекристалізації. Таблиця 1 Продукти N-ацилювання аміно-9,10-антрацендіонів системою карбонова кислота - тіоціанат амонію Аміно-9,10антрацендіон (AQNH2) Ацилююча система (RCOOHNH4SCN) Час N-ацильований аміноНомер T , реакції, 9,10-антрацендіон (AQ- Вихід, % топл. сполуки °С год. NH-COR) O O O NH2 НСООНNH4SCN 6 HN H 1 91 210-212 95 182-183 92 287-289 O O O O F3CCOOH -NH4SCN 1 HN CF3 2 O O O NH2 O O OH F3CCOOHNH4SCN 1 3 CF3 O OH O O 2 HN UA 112838 U Продовження таблиці 1 Аміно-9,10антрацендіон (AQNH2) Ацилююча система (RCOOHNH4SCN) Час N-ацильований аміноНомер T , реакції, 9,10-антрацендіон (AQ- Вихід, % топл. сполуки °С год. NH-COR) O O НСООНNH4SCN O 6 HN H 4 84 81 >300 80 HN O 260-261 85 NH2 290-292 242-243 H O O O O NH2 F3CCOOHNH4SCN 1 HN CF3 5 HN O CF3 O O O O NH2 HCOOHNH4SCN 6 HN H 6 NH H O O O NH2 O O F3CCOOHNH4SCN 1 7 NH CF3 O 3 O HN CF3 UA 112838 U Продовження таблиці 1 Аміно-9,10антрацендіон (AQNH2) Ацилююча система (RCOOHNH4SCN) Час N-ацильований аміноНомер T , реакції, 9,10-антрацендіон (AQ- Вихід, % топл. сполуки °С год. NH-COR) O NH AcOHNH4SCN 3 8 Me 88 258-260 89 232-233 93 282-283 96 O 216-217 90 >300 O O HSCH2COOHNH4SCN O NH 6 9 NH2 SH O O O НСООНNH4SCN O NH 6 10 H O O O NH F3CCOOHNH4SCN 1 11 CF3 O O O O NH2 Cl NH F3CCOOHNH4SCN 1 12 Cl CF3 O O O Таблиця 2 Спектральні характеристики одержаних сполук Номер сполуки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 19 Н ЯМР, δ, м.ч. F ЯМР, δ, м.ч. 7.87-7.91 м (3Н, СНаr); 8.08-8.17 м (3Н, СНаг); 8.64 м (1Н, СНаг); 8.96 уш.с (1Н, СНО); 11.89 уш.с (1H, NH). 7.95-8.24 м (6Н, СНаr); 8.74 д (1Н, J=1.1 Гц, CHar); 13.17c -75.55 (CF3) (1H, NH). 7.77-7.87 м (2H, СНаr); 8.04-8.12 м (4Н, СНаr); 11.85c (1H, -75.40 (CF3) NH); 13.03 с (1Н, ОН) 7.86-8.12 м (5Н, СНаr); 8.57 м (1Н, СНаr); 8.87 уш.с (2Н, СНО); 12.01 уш.с (2Н, NH). 7.87 м (2Н, СНаr); 8.01 м (2Н, СНаr); 8.62 м (2Н, СНаг); -75.42 (2CF3) 13.10 уш.с (2Н, NH) 7.86-7.95 м (4Н, СНаr); 8.67 м (2Н, СНаr); 8.91 уш.с (2Н, СНО); 11.84 уш.с (2Н, NH) 7.67-7.86 м (4Н, СНаr); 8.62-8.64 м (2Н, СНаr); 12.25 уш.с -75.43 (2CF3) (2Н, NH) 2.12 с (3Н, СН3); 7.88 м (2Н, СНаr); 8.04-8.15 м (4Н, СНаr); 8.39 с (1Н, СНаr); 10.57 c (1H, NH) 3.02-3.06 с (1Н, SH); 3.81 м (2Н, СН2); 7.81-7.87 м (3Н, СНаr); 8.12 м (3Н, СНаr); 8.35 с (1Н, СНаr); 10.70 с (1Н, NH) 4 Мас-спектр, m/z 252 [M+H] 319 [M+H] 364 [M+H] 295 [M+H] 431 [M+H] 295 [M+H] 431 [M+H] 264 [M+H] 297 [M+H] UA 112838 U Продовження таблиці 2 Номер сполуки 10 11 12 5 1 19 Н ЯМР, δ, м.ч. F ЯМР, δ, м.ч. 7.84-7.87 м (2Н, СНаr); 7.96-7.99 м (1Н, СНаr); 8.08-8.11 м (3Н, СНаr); 8.36 с (1Н, СНО); 8.41 с (1Н, СНаr);10.79 с (1Н, NH) 8.13-8.36 м (4Н, СНаr); 8.75-7.81 м (3Н, СНаr); 13.01 c(1H, NH) 7.90-8.25 м (6Н, СНаr); 11.69 уш.с (1Н, NH) Мас-спектр, m/z 252 [М+Н] -75.61 (CF3) 319 [М+Н] -75.16 (CF3) 354 [М+Н] Запропонований спосіб є технічно простим та дозволяє одержати N-ацильовані аміно-9,10антрацендіони, використовуючи різні карбонові кислоти в запропонованій ацилюючій системі, карбонова кислота - амоній тіоцінат, у коротко тривалі межі з високими виходами, котрі не залежать від тривалості проведення процесу, що вигідно відрізняє його від відомого способу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб одержання N-ацильованих аміно-9,10-антрацендіонів в системі карбонова кислота амонію тіоціанат, що включає взаємодію аміно-9,10-антрацендіонів з ацилюючою системою при кип'ятінні, з наступним охолодженням, розбавленням водою, відфільтровуванням, промиванням водою та сушінням осаду, який відрізняється тим, що як ацилюючу систему використовують суміш карбонової кислоти і дво- або чотирикратного еквімольного надлишку амонію тіоціанату при кип'ятінні впродовж 1-6 год. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 5