Способ получения 2, 2-диалкил-2н-имидазол-1-оксидов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 703 РЕСПУБЛИК)5 С 07 О 233/64 ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Изобретение 1 ЕСКИМ СОЕДИНЕН способу получени имидазол-оксид Вз имеют следующ(71) Новосибирский институт органической химии СО АН СССР(57) Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности получения 2,2- диалкилН-имидазол-оксидов общейС 1=И- йй- )-Ж где В 1-з- см. ниже-, полупродуктов для синтеза стабильных нитроксильных радикалов имидазолина, например антиоксидантов, антидетонаторов,аналитических реагентов. Цель. - создание нового способа получения новых полупродуктов для указанного назначения, Синтез ведут реакцией при 56-100 С гидроксиминометилкетона с алифатическим. кетоном и ацетатом аммония в уксусной кис-: лоте с последующим выделением целевого продукта. Значения В 1, В 2, Вз; выход, фт.пл., С, брутто-ф-ла: а) СбН 5, СНз, СНз, 90, 108-109, С 11 Н 12 йгО; б) СбН 5, СНз, (СНг)7-СНз, 60, масло, С 1 вН 2 бй 20; в) С 6 Н 5, СНз, СН 2 С(0)ОС 2 Нь 40, 58-61, С 14 Н 16 йгОз; г) СбНь СНэ, СН 2 СНгС(0)ОСНз, 80, масло, С 14 Н 16 йгОэ; д) СбН 5, СНз, СН 2-СН 2-СООН, 60, 107-109, С 1 зН 14 йгОз; е) СоНь СН 2 СН 2 СНз, СН 2 СН 2 СНз, 67, 77-79, С 15 Н 20 й 20; ж) СНз, СНзСНз, 63, 27-29, СбН 1 ой 20; з) СН=йОН, СНэ, СНЗ, 60, 186-188, СбН 9 йэ 02; и) и-й 02- С 6 Н 4, СНэ, 56, 213-214, С 11 Н 11 йэОз, Получаемые новые соединения стабильны и более доступны за счет использования гидроксиминометилкетонов. апиййСбН 4, В 2=ВЗ=СНЗилН-имидазол-оксидыроения, содержащие альдоуппу в составе гетероцикла,ользованы в качестве проме ддинений для получения ста- Ятроксильных радикалов, акоторые могут применяться вбиторов полимеризации, ан, антиоксидантов, радиациилиааторов, аналитических,дикаторов движе 11 ия подзем-,вых меток и зондов,ретения - новый способ пол,2-диалкилН-имидазол-ок 1 е бы позволили получатьтроксильные радикалы, содери) В 1=п2,2-Диалк указанного ст нитронную гр могут быть исп жуточных сое бильных ни имидазолина, качестве инги тидетонаторов онных сенсиб реагентов, ин ных вод, спиноЦель изоб учения новых 2 сидов, которь стабильные ни10 15 20 25 35 40 45 50 55 жащие различные функциональные группы,на основе доступ н ых исходн ых и родуктов.Цель изобретения достигается конденсацией гидроксиминометилкетонов (2) салифатическими кетонами (3) и ацетатом аммония в уксусной кислоте при температуре56-100 С с последующим выделением целевого продуктаО2 3 3где Я В и Я 74 меют указанные значения,Нижеследующие примеры иллюстрируют синтез соединений по изобретению,П р и м е р 1. Получение 2,2-диметилфенилН-имидазол-оксида (а),Смесь 1 г гидроксиминометилфенилкетона, 5 мл ацетона, 5 мл уксусной кислоты и3 г ацетата аммония кипятят на водянойбане с обратным холодильником 2 ч, послечего реакционную массу разбавляют 50 млводы и экстрагируют хлороформом 5 раз по20 мл. Экстракт сушат МдЯО 4, хлороформупаривают, остаток хроматографируют наколонке с силикагелем, элюент - эфир -гексан 1:1. Полученный 2 Н-имидазол-оксид (а) перекристаллизовывают из смесиэтилацетат - гексан 1:1. Выход - 1,14 г190."е), т.пп, 108-109 С. И К-спектр 1 КВ г), Р,см: 3090 (И=С-Н), 1520, 1580 (С=И), Уфспектр (этанол), Л+, нм,(д я): 237 (4,30),280 (4,24). Спектр ПМР в (СОз)2 СО, д, м,д.;1,53 6 Н, с, (Гем. СНз), 7,60, ЗН, м, 8,10,2 Н,м, (СбНб), 8,10, 1 Н, с, (И=СН).Найдено, 70: С 70,1; Н 6,3; К 14,9.С 11 Н 12 ч 20Вычислено. %: С 70,2; Н 6,4; М 14,9.П р и м е р 2. Получение 2-метил-октил-фенилН-имидазол-оксида (б),Смесь 1 г гидроксиминометилфенилкетона, 5 мл деканона, 5 мл уксусной кислоты и3 г ацетата аммония нагревают на кипящейводяной бане 4 ч, после чего реакционнуюмассу разбавляют 50 мл воды и экстрагируютхлороформом 3 раза по 20 мл. Экстракт сушатМдЯО 4, хлороформ упаривают, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем,элюент - эфир - гексан 1;1, 2 Н-имидазолоксид (б) получают в виде слегка коричневатого масла, выход 1,2 г(60%), ИК спектр(СС 4),11, см: 3080 (И=С-Н), 1580, 1520 (С=И), Уфспектр (этанол), Ямакс, нм, (д е ): 237 (4,25),280 (4,17), Спектр ПМР в (СОз)2 СО, д, м.д.:1,60, ЗН, с, (2-СНз), 0,83, ЗН, м, 1,20, 12 Н, м,2,03, 2 Н, м, СН 2)7 СНз), 7,50, ЗН, м, 7,83, 2 Н,м, (СбН), 7,77, 1 Н, с, (И=СН).Найдено, %: С 75,5; Н 8,9; М 9,3,С 1 в Н 26 ч 2 0Вычислено, %; С 75,7; Н 9,2; й 9,8,П р и м е р 3. Получение 2-метил-фен ил-это ксикарбон ил метилН-имидаэол 1-оксида (в).Смесь 1 г гидроксиминометилфенилкетона, 3,5 мл ацетоуксусного эфира, 5 мл уксусной кислоты и 3 г ацетата аммониянагревают на кипящей водяной бане 4 ч,после чего реакционную массу разбавляют50 мл воды и экстрагируют этилацетатом 5раз по 20 мл. Экстракт сушат М 9304, этилацетат упаривают, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем, элюент - эфир,Полученный 2 Н-имидазол-оксид (в) перекристаллизовывают из смеси этилацетат -пентен 1,3, Выход - 0,7 г (40)0, т,пп, 8861 С. ИК спектр (КВг), ю, см: 3090 (И=.СН), 1730 (СО), 1570, 1510 (С=И). Уф спектр-1-оксида ( г),Смесь 1 г гидроксиминометилфенилкетона, 4 мл метилового эфира левулиновойкислоты, 5 мл уксусной кислоты и 3 г ацетатааммония нагревают на водяное бане 4 ч,после чего реакционную массу разбавляют50 мл воды и экстрагируют хлороформом 3раза по 20 мл. Экстракт сушат М 9304, хлороформ упаривают, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем, элюент -эфир. 2 Н-имидазол-оксид (г) получают ввиде желтоватого масла, Выход -1,4 г(80%),ИК спектр (СС 4), и, см: 3080 (ч=С-Н),1740 (СО), 1570, 1510 (С=К). Уф спектр (этанол), Ямакс, нм, (дЕ ): 237 (4,21), 282 (4,13).Спектр ПМР в СОСз, д м.д.: 1,62, ЗН, с,раз по 60 мл. Экстракт промывают насыщенным раствором Иа 2 СОз 3 раза по 50 мл, водные вытяжки обьединяют и нейтрализуют 20;ь серной кислотой. Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр и снова экстрагируют хлороформом 5 раз по 50 мл. Экстракт сушат МдЯОд, хлороформ упаривают, остаток растирают с сухим эфиром. Образовавшийсл осадок соединения (Д) перекристаллизовывают из смеси этилацетат - гексли 1,1. Выход - 3 г 160%, т,пл.107-109 С. ИК спектр (КВг), и, см: 3090 (И=С-Н), 1695 (СО), 1570, 1510, (С=И), УО СПЕКТР (ЭтаНОЛ), Ярдакс, НМ, (д Е ): 236 (4,22), 238 (4,15). Спектр ПМР в СОСз, д, м.д.: 1,63, ЗН, С, (СНЗ), 2,23, 4 Н, м, (СН 2 СН 2), 7,50, ЗН, м, 7,87, 2 Н, м, (С 5 Н 5), 7,87, 1 Н, с, (И=С-), 10,23, 1 Н. уш, (ОН),Найдено, : С 63,0; Н 5,7; М 11,2.С 1 зН иМ 20 зВычислено, О; С 63,4; Н 5,7; М 11,4.П р и м е р 6. Получение 2,2-дипропил-фенилН-имидазол-оксида (е).Смесь 1 г гидроксиминометилфенилкетона, 4 мл дипропилкетона, 5 мл уксусной кислоты и 3 г ацетата аммония нагревают на кипящей водяной бане 5 ч, после чего реакционную массу разбавляот 50 мл воды и экстрагируют хлороформом 3 раза па 20 мл. Экстракт сушат М 9501, хлороформ упаривают, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем, элюент - эфир - гексан 1:1, 2 Н-имидазол-оксид (е) пнрекристаллизовывают из гексана. Выход - 1,1 г(67 ф) т.пл, 77-79"С. ИК спектр (КВг), и, см 1;3080 (И=С-Н), 1570, 1510 (С=И). Уф спектр (этанол), Л 1 дакс, нм, (д Я ): 238 (4,18), 280 (4,11). Спектр ПМР в СС 4, д, м,д.: 0,87, 10 Н, м, 1,94, 4 Н, л 1, СН 2 СН 2 СНз)2), 7,50, ЗН, м, 7,93, 2 Н, м, (С 5 Н 5), 7,87, 1 Н, с, (И=СН).Найдено, В: С 74,0; Н 8,2; М 11,2, С 15 Н 20120Вычислено, : С 73,7, Н 8,3; И 11,5.П р и м е р 7, Получение 2,2,4-триметил Н-имидазол-оксида (ж).Смесь 2 г гидроксиминоацетона, 5 мл уксусной кислоты, 10 мл ацетона и 3 г ацетата аммония кипятят с обратным холодильником 1 ч, после чего реакционную массу выливают в 100 мл воды и экстрагируют хлороформом 5 раз по 20 мл. Экстракт сушат МдЯ 04, хлороформ упариваот, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем, элюент - хлороформ. Полученный 2 Н- имидазол-оксид (ж) возгоняют в сублиматоре при 2 мм рт.ст, и 100 С, Выход - 2,0 г(63), т.пл, 27-29 С. ИК спектр(СС 4),(3,91). Спектр ПМР в СС 1, д, л 1,д.: 1,46, 6 Н, с, (2-СНз), ",30, ЗН, с, (4-СНз), 7,23, 1 Н. с, (К-СН).Найдено,;: С 56.6; Н 8,4; И 22,2.Сб Н 10 т 20Вычислено, ,О,; С 57,1; Н 0,0; М 22,2.П р и м е р 8, Получение 4-гидроксиминометил,2-диметилН-имида зол-оксида (з).Смесь 2 г дигидроксиминоацетона, 10 мл ацетона, 1 мл уксусной кислоты и 3 г ацетата аммонил нагревают на кипящей водяной бане 1 ч, после чего реакционную массу Выливают н 100 мл насыщенного рас-твора МаС и экстрагиру 1 от этилнцетатом 10 раз по 30 мл, Экстракт сушат М 9804, этилаЦетат УпаРигза 1 от, к обРазонаншейсл массе приливают 50 мл гептаа и снова упаргинаат, Остаток растираот с 20 мл смеси этилацетат - гексан 1:1, осадок 2 Н-имидазол-оксида (з) Отфильтровывают и перекристаллизовынают из хлороформа, Вьиод - 1,5 г Г 60 од, т,пл, 186-188 С. ИК спектр (КВг), ю 1, см: 3090 (К=С-Н), 1610, 1590, 1530 (С=К). УсЬ спектр (Этанол), Л 61 акс нм (д Я ): 231 (4,50), 292 (4,04). Спектр ПМР в(СОз)2 ЯО, д, м.д.: 1,43, 6 Н, с, (Гем. СНз),7,73, 1 Н, с,(0 К=СН),7,97, 1 Н, с, (О-К=СН), 12,43, 1 Н, уш (ОН).Найдена, , С 46,5; Н 5 9 И 27,4, С 5 НФз 02Вычислено,о. С 46,5: Н 5,9; й 27,1.П р и м е р 9. Получение 2,2-диметил- (4-нитрофенил)-2+имидазол-оксида (и).Смесь 3 г и-нитроизонитрозоацетофенона, 25 мл ацетона, 9 г ацетата амлгюнил и 15 л 1 л уксусной кислоты киплтят с обратным холодильником 1 ч. Реакционную массу охлаждают до 20 С, выпавший осадок соединения (и) отфильтранынают и перекристаллизонываизт из Зтаипла. Выход - 2,5 г (56 лг, т,пл, 213-214 С. ИК спектр (КВг), 1, см; 3100 (К=С-Н), 1520, 1350, (М 02), УФ спектр (этанол), смаке, тм,(д Я ): 282 (4,41), Спектр ПМР в СОСз, д, м.д,: 1,67, 6 Н, с, (Гем. С 1-з),7,87, 1 Н, с, (М-.СН), 0,17, 0,43, АА В 83=9 Гц, (С 5 Н),Найдено,;ь; С 56,7; Н 4,8; М 18,1.С 11 Н 1 ЛзОзВычислено, О/о. С 56,6; Н 4,8; М 18,0.Таким образом, предложенный способ позволяет получать 2,2-диалкилН-имидазол-оксиды простым спссобом на основе доступных гидроксиминометилкетонов.Изобретение мажет бьгть использовано при синтезе, ценных нитроксильных радикалон.Формула изобротснилСпособ получения 2,2-диалкилН-имиДазол-ОксиДОн формулы1770321 О Составитель Г.Жукова Техред М.Моргентал Корректор В.Петращ Редактар Заказ 3711 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где а) 81-СоН 5, Йг-йз-СНз,б) 81-СоНо, 82"СНЗ, Йз"(СН 2)7 СН 31в) 81-.СоНо, 82-СНз, Вз-СН 2 СООСгНо,г) 81-СоН 5, 82-СНз, Йз-СН 2 СН 2 СООСНз,д) 81-СоНБ, Вг-СНз, Вз-СН 2 СН 2 СООН,е) 81-СоНо, Вг=йз-СНгСКгСНз.ж) 81=йг=йз-СНз,з) 81-СН=ИОН. Йг-йз-СНз,и) 81-пСоН 4, йг=йз-СНз,к) 81-СИ, Вг=йз-СНз,л) 81-СООСНз, Вг=йз-СНз,м) 81-СОИН 2, Яг=йз-СНз,н) 81-п-НгйСоН 4, 82 Йз-СНз,10 как промежуточные соединения дляполучения стабильных радикалов имидаэолина.