Способ получения азиридинов

," ъ" ,. .: ".", ,1СЯ-И ЕРЕТЕНИПАТЕНТУ 92 СПИ аюз Советск Соаиалистическив РеспубликЗависимый от патентад 23/О 91275/1181829/ но 18.Ч 11,1966 ( Зая 65,63415/65, Авс Приоритет: 31.И 11,лия Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССР1,07(088,8 У 971. Бюллетеньописания 16 Х 1.197 ковано 21,1 Ч Оп Дата опубликовани вторызобретени Иностранцыжорн Баклиен и Дж(Англия) Заявител Иностранная фирма ал Кемикал Индастриз оф Австра Лимитедя энд Нью Зи ИРИДИНОВ СПОСОБ ПОЛУЧЕН- (2-окси-фе- подвергают взаимодействию сствием этиленКСН - СН инением Выход 48%. Предлагают способ получения азридиформулы СНСН е К - фени л, галоидфенил нил, три фторметил кил фен ил, нафтил,бензил, феноксимети нилтиометил, 5- или гетероциклический содержащий один и тероатома, каждый рых азот, сера или К и К" - водород или алкил,Способ заключается в том, что з тиленимин общей формулы СНК, нитрофефенил, алоксиметил,л или фе 6-чле нныйрадикал,ли два геиз котокислород; гд ещенныи НК" Известен способ полученинилэтил) -азиридина взаимодимина и окиси стиролаК - СН - СН где К, К, К" имеют вышеуказанные значения,Процесс ведут при температуре 50 в 1 С, преимущественно при 90 - 130 С, в среде полярного органического растворителя в присутствии катализатора, дающего в среде гидроксильные ионы, например гидроокись щелочного металла. Проведение, процесса при вышеуказанных условиях позволяет повысить выход целевого продукта и снизить образование нежелательных примесей и изомеров.П р и м е р 1. 1- (2-окси-фенилэтил) -азиридин или иначе 1-окси-фенил-этилениминоэтан.Это соединение получено по описанию А. Функа и Дж. Бено (Вц 1 Ып де 1 а Ьос 1 е 1 е СЫппцце де Ггапс 1 1953, 1021), из этиленими. на и окиси стирола.Сырой продукт, полученный этим способом, представляет собой вязкое масло, которое не затвердевает при комнатной температуре при длительном охлаждении при 0 С. Подроб ное изучение спектра ядерно-магнитного резо10 нанса (ЯМР) этого вещества показывает присутствие больших количеств постороннего вещества, Спектор ЯМР чистого соединения, полученного по примеру 8, показывает следующие свойства: протоны азиридина - две группы мультиплетов при 1,16 и 1,72 ч. на 1 млн.; протоны СН группы СНОН - СН - два комплекта квадруплетов при 2,16 и 2,65 ч/мин; протоны СН - квадруплет при 4,83 ч/мин; ароматические протоны - синглет при 7,31 ч/мин. Спектр ЯМР сырого продукта, полученного по вышеуказанному способу, показал дополнительные широкие полосы от 0,7 до 4,8 ч/мин. (Спектры ЯМР определялись на Вариачес тетраметилсиланом в качестве внутреннего эталона). Для определения,пригодности веществ, полученных по Фупку, этот опыт проделывается пять раз идентичным способом. Ни в одном из опытов полученный сырой продукт не удается очистить перекристаллизацией из эфира, циклогексана, хлороформа или бензола. При перегонке продуктов получены масла с выходами от 45 до 52% от теоретического. Ни в одном из опытов продукт не затвердевает при стоянии в течение 48 час; анализ спектра ЯМР показывает, что перегонные вещества, хотя и чище сырых, но все же содержат примеси порядка 20%. П р и м е р 2. 1-(2-окси-фенилэтил)-азиридин,Этиленимин (43 г), окись стирола (120 г),этиловый спирт (400 мл) и порошкообразныйедкий натрий (2 г) загружают в реактор,снабженный мешалкой. Реактор помещают вмасляную баню при 110 С, смесь перемешивают при этой температуре в течение 2 час.Затем смесь охлаждают и спирт отгоняют подвакуумом, Оставшееся вязкое масло перегоняют под вакуумом с получением 1-(2-окси 2-фенилэтил) -азиридина в виде бесцветногокристаллического вещества. Выход по этиленимину и окиси стирола составляет 75%, чистота более 80%. Кристаллизация небольшогоколичества из четыреххлористого углеродадает бесцветные кристаллы с т. пл. 77 С.П р и м е р 3. 1-(2-окси-фенилэтил) -азиридин,Этиленимин (86 г, 2 моль) нагревают в автоклаве до 100 С, при перемешивании добавляют в течение 20 мин 120 г окиси стирола,затем перемешивание продолжают при 100 Сеще в течение 10 мин. Непрореагировавшийэтиленимин сначала выделяют сливанием реактора, а затем перегонкой при 60 - 70 С/25 мм рт. ст. Выделено 41,2 г этиленимина(96%, 1 моль),Сырой продукт (165 г) затвердевает прикомнатной температуре. Анализ азиридинатиосульфонатным титрованием и ЯМР спектроскопией показывает содержание азиридинав 90 - 95%. Подробный анализ ЯМР спектраи хроматографии показывает, что не менее75% вещества, представляет собой нужное соединение. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4П р и м е р ы 4 - 7, Способом, описанным в примере 3, получены следующие 1-(2-окси -К-этил) -азиридины: К - м-хлорфенил; К-мбромфенил; К-и-фторфенил; К-тиазол.П р и мер 8. 1-(2-окси-фенилэтил)-азиридин.Этиленимин (107,5 г, 2,5 моль) нагревают с обратным холодильником, мешалкой, термометром и капельной воронкой. По каплям добавляют окись стирола (120 г, 1 моль) в течение 3 час при температуре от 55 до 65 С. По окончании добавления перемешивание продолжается еще 3 час при 60 - 65 С. Непрореагировавший этиленимин выделяют отгонкой при 60" С/10 мм рт. ст. Сырой продукт реакции (168 г) затвердевает при охлаждении. Анализ ЯМР и хроматография показывает чистоту 83%.Образец этого, продукта, перекристаллизованный из диэтилового эфира или циклогексана дает бесцветные кристаллы с т. пл. 78 - 79" С.П р и м е р ы 9 - 11. По способу, описанному в примере 8 получены следующие 1-(2-окси-К-этил) -азиридины: К - м-нитрофенил; К - 3- пиридил; К - м-трифторметилфенил.11 р и м е р 12. 1- (2-окси-фенилэтил) -2-метилазиридин.Это соединение получено из окиси стирола и пропиленимина по способу из примера 2.П р и м е р 13. 1-(2-окси-фенилэтил) -2-(нгексил)-азиридин.Это соединение получено из окиси стирола и 1,2-этиленимина по способу из примера 2.П р и м е р 14. 1-12-окси- (тионил) -этил 1 - азиридин,2-(Эпоксиэтил) -тиофен (25,2 г) по каплям добавляют в течение 1 час к этиленимину (25,8 г), Реакционную смесь перемешивают при 50" С во время реакции и в течение 30 мин по окончании добавления, а затем еще 1,5 час при 65 С. Избыток этиленимина отгоняют при 60" С/10 мм рт, ст,П р и м е р ы 15 - 18. Способом по примеру 14 получены следующие 1- (2-окси-К-этил) азиридины: К-фурил; К-нафтил; К-бензил; К-п-толил.П р и м е р 19. 1- 2-окси- (4"-пиридил)- этила-азиридин,4-(Эпоксиэтил)-пиридин (21,2 г) по каплям добавляют при перемешивании в течение 30 мин к этиленимину (17,2 г) при температуре 55 - 65 С. После добавления перемешивание продолжают при 65 С еще 2 час. Непрореагировавший этиленимин отгоняют при 60 С/10 мм рт. ст. Остаточное масло перегоняют в высоком вакууме и получают нужный продукт с т. пл, 103 - 106 С/0,01 мм рт. ст.Примеры 20 и 21, По примеру 19 получают следующие 1- (2-окси-К-этил) -азиридины; К - О-хлорфенил; К - 2-пиридил.П р и м е р 22, 1- 2-окси- (и-нитрофенил)- этил -азиридин.20,8 г окиси п-нитростирола, растворенной в теплом диоксане, по каплям при перемешива..НК с соединением формулы КСН - СНг ОЗаказ 153/18 Изд. Хо 660 Тираж 473 Подписное Ц 11 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Раушская наб д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 нии добавляют в течение 30 мин к 17,2 г этиленимина при температуре от 55 до 65 С. После добавления перемешивают еще 2 час при 65 С. Непрореагировавший этиленимин и диоксан отгоняют при 60 С/10 мм рт. ст, Остаточное масло перегоняют в высоком вакууме и получают нуукный продукт.П р и м е р ы 23 и 24. По способу примера 19 получены следующие 1- (2-окси-К-этил)- азиридины: К-о-нитрофенил; К,3,4-трихлорфенил.П р и м е р 25, 1-(2-окси-фенилтиопропил)-азиридин.Фенилглицидилсульфид (33,2 г) и этиленимин (17,2 г) нагревают 2 час в автоклаве при 50 - 60 С. Избыток этиленимина отгоняют при 55 С/12 мм рт. ст. Остаточное масло перегоняют в высоком вакууме и получают нужный продукт в виде масла, т. кип, 140 - 144 С/0,01 мм рт. ст., которое кристаллизуется в приемной колбе. Выход 26 г (62%). Строение этого соединения подтверждается инфракрасной и ЯМР спектроскопией. Инфракрасные полосы (КВ) 1478, 1433, 1258, 1105, 1089, 993, 735 и 689 см П р и м е р 26. 1- (2-окси-феноксипропил)- азиридин,Это соединение получено по способу примера 25. Выход 69/о, т. кип. 132 - 134 С/ 0,005 мм рт. ст.Пример 27, 1-(2-окси-фенилэтил)-2- метилазиридин.Это соединение получают по способу примера 3, Сырой продукт перекристаллизовывают из циклогексана и получают бесцветные кристаллы с т. пл. 106 - 108 С. Выход 63,5%П р и м е р 28. 1-(2-3-диоксипропил) -азиридин,Это соединение получают из этиленимина и2,3-эпоксипропанола по способу примера 8, заисключением того, что во время добавленияэпоксида держат температуру 20 С,5Предмет изобретения1, Способ получения азиридинов формулыСНККСНОНСН,Мдо СНК" где К обозначает фенил, галоидфенил, нитрофенил, трифторметилфенил, алкилфенил, нафтил, оксиметил, бензил, феноксиметил, или фенилтиометиловый радикал или 5- или 6- членный гетероциклическнй радикал, содержащий один или два гетероатома, каждый из которых азот, сера или кислород, а К и К", которые могут быть теми же самыми или различными, обозначают водород или алкильный радикал, взаимодействием замещенного этиленимнна общей формулыНХВ СНКзогде К, К и К" имеют вышеуказанные значегп я, отличаощийся тем, что, с целью повышения выхода, процесс ведут при темперагуре50 - 150 С, преимущественно 90 - 130 С, в сре 35 де полярного органического растворителя.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтопроцесс ,ведут в присутствии катализатора,дающего в среде гидроксильные ионы, например гидроокись щелочного металла,