Способ получения -формилированных соединений

(45) Дата опубликования описания 12.11,79 11 677657 Союз Советских Социалистических Республик(51) М.Кл. С 07 О 239/ 0С 07 Р 233/20 С 07 Р 239/74 С О Р 211/32 Государственный комитет аа делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Иностранцы Пауль Шерберих и Вольф-Дитер ПфайферИзобретение относится к способу получения И-формилированных соединений общей формулы где К, и К, - одинаковые, кроме К 1=Й 2 - водород, или разные и означают водород, неразветвленный или разветвленный алиил, незамещенный или замещенный галоидом, окси-, меркапто-, алкокси-, алкилтио-, карбокси- или алкоксикарбоксильной группой, где алкил или алкенил содержит 1 - 6 атомов углерода, арилом, арилалкилом, алкиларилом, гетероарильной группой, мли Ки К, вместе с азотом образуют цикл из 3 - 18 атомов углерода или тиазолидиновый цикл, незамещенный или замещенный алкилом или алкенилом, где цепь содержит 1 - 6 атомов углерода, карбоксильной, циклоалкильной или циклоалкенильной группой с 5 - 12 атомами углерода, алкиларилом, где алкил содержит 1 - 3 атома углерода, или спиросоединенный с алкилили алкенилгруппами с 5 - 12 атомами углерода, которые могут найти применение в органическом синтезе и синтезе лекарственных веществ. Известен способ формилирования аминов муравьиной кислотой, взятой в избытке, в присутствии уксусного ангидрида 111.Известен способ получения К-формиб лированных соединений, согласно которомуна примере производных тиазолидина хлоргидрат аминотиазолидина обрабатывают смесью формиата натрия или аммония и избытка муравьиной кислоты с последую- О щим добавлением в реакционную смесь уксусного ангидрида. Процесс проводят при температуре ниже 20 С (21.Недостатком известного способа является необходимость использования избытка формилирующего реагента - муравьиной кислоты.Цель изобретения - упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигается описы ваемым способом получения И-формилированных соединений общей формулы 1, заключающимся в том, что соль соответствующего азотсодержащего основания подвергают взаимодействию с формиатом ще лочного металла,или аммония в присутствии уксусного ангидрида и органического растворителя, ограниченно смешивающегося с водой.Отличие предлагаемого способа состоит З 0 в том, что реакцию проводят с использованием формиата щелочного металла или аммония в среде органического растворителя, ограниченно смешивающегося с водой.Органические соединения азота, обладающие основными свойствами, используют в виде солей, преимущественно в виде солей с минеральными кислотами Органические соединения азота, обладающие основными свойствами, можно использовать, например, в виде солей серной кислоты, фосфорной кислоты и, предпочтительно, галогенводородных кислот, в особенности с хлористоводородной кислотой. Тиазолидин-карбоновые кислоты приме. няют, главным образом, в виде солей хлористоводородной кислоты.По предлагаемому способу в качестве формилирующего средства используют муравьиновокислый аммоний или муравьиновокислые соли щелочных металлов, преимущественным образом мур авьиновокислый натрий или муравьиновокислый калий. В большинстве случаев особенно благоприятноиспользовать муравьиновокислую соль и соединение азота в эквивалентных количе. ствах по отношению друг к другу. Это соотношение предпочтительно для формилирования тиазолидин-карбоновых кислот, Возможен выбор и других количественных соотношений, в частности, применение муравыиновокислой соли в избыточном количестве, однако в большинстве случаев целесообразно, чтобы избыток муравьиновокислой соли составлял не более 100%, в особенности не более 20%,Взаимодействие проводят в присутствии ангидрида уксусной кислоты. На эквивалент соединения азота в большинстве случаев используют примерно от 1 до 4 моль, предпочтительно - от 1,5 до 2,5 моль, в особенности 2,0 моль, ангидрида уксусной кислоты. Возможно применять и более 4 моль ангидрида уксусной кислоты.При осуществлении предлагаемого способа формилирование проводят в среде органического растворителя, который является инертным к компонентам реакции и способен ограниченно смешиваться с водой, Например, могут быть использованы такие алифатические углеводороды, как петролейный эфир, такие галогенированные алифатпческие углеводороды, как хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод, такие ароматические углеводороды, как бензол, толуол, ксилол, или такие простые эфиры, как диэтиловый эфир, диоксан, тетрагидрофуран. Также могут быть применены смеси указанных растворителя в каждом отдельном случае растворителей. Вопрос об использовании решается с учетом свойств веществ, подвергаемых взаимодействию. В большинстве случаев, главным образом в случае формилирования тиазолидин-карбоновых кис 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 лот, наиболее предпочтительно использо. вать ароматические углеводороды. От свойств вводимых во взаимодействие веществ в некоторых случаях также зависит количество используемого растворителя. Главным образом на 1 моль амина используют от 1 до 3 л растворителя.В большинстве случаев взаимодействие осуществляют при температуре 0 - 100 С, в особенности при температуре 20 - 60 С, а в случае формирования тиазолидин- карбоновых кислот температура составляет 20 - 50 С.П р и м е р 1. В смесь, состоящую из 13 г (0,1 моль) солянокислого анилина, 7,5 г (0,11 моль) безводного муравьиновокислого натрия и 150 мл петролейного эфира, прибавляют по каплям 22,5 г (0,22 моль) ангидрида уксусной кислоты. При этом температура реакционной смеси повышается до 20 - 40 С. Затем реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при 40 С, после чего смесь охлаждают до 20 С. Сразу же реакционную смесь два раза промывают водой, используя для каждой промывки по 30 мл воды. Затем производят отгонку петролейного эфира и полученный после отгонки остаток перекристаллизовывают из петролейного эфира.В результате получают 10,5 г (87%) с т. пл, 46 - 47 С.П р и м е р 2. Способ осуществляют по аналогии с описанным в примере 1, однако используют 12 г (0,1 моль) солянокислого пиперидина, а в качестве растворителя применяют 100 мл бензола.Выход К-формилпиперидина составляет 7,9 г (70%); т. иип, 100 - 104 С/16 бар.П р и м е р 3. Используют 16 г (0,10 моль) солянокислого пиперазина в 150 мл толуола, 15 г (0,22 моль) муравьиновокислого натрия и 45 г (0,44 моль) ангидрида уксусной кислоты Реакционную смесь выдерживают в течение 4 ч при 40 - 45 С, после чего реакционную смесь охлаждают до 20 С и два раза промывают водой, используя для каждой промывки до 50 мл воды.В результате получают 12 г, 1,4-диформилпиперазина (85%), т. пл, 125 - 127 С.П р и м е р 4. Смесь, состоящую из 22,5 г (0,10 моль) солянокислой 2,2,5,5-тетраметилтиазолидин-карбоновой кислоты, 7,5 г (0,11 моль) муравьиновокислого натрия, 22,5 г (0,22 моль) ангидрида уксусной кислоты и 150 мл толуола, выдерживают в течение 5 ч при 40 С.В результате реакции получают 18,5 г (85%) З-формил,2,5,5-тетраметилтиазолидин-карбоновой кислоты; т. пл. 139 - 141 С.П р и м е р 5, 27,5 г (0,2 моль) солянокислого 2-аминотиазола и 13,6 г (0,2 моль) муравьиновокислого натрия суспендируют в 100 мл бензола, При температуре 40 -45 С к приготовленной суспензии прибавляют по каплям 41 г (0,4 моль) ангидридауксусной кислоты, Реакционную смесь выдерживают в течение 2 ч при 40 - 45 С, затем охлаждают до 20 С. Непосредственнопосле этого реакционную смесь два разапромывают водой, используя для каждойпромывки по 50 мл воды, после чего упаривают в вакууме досуха,В результате получают 21 г (82%)2-формиламинотиазола; т, пл. 142 - 143 С.П р и м е р 6, К суспензии, приготовленной из 81,5 г (0,1 моль) солянокислого диметиламина, 68 г (0,1 моль) муравьиновокислого натрия и 500 мл бензола, прибавляют по каплям 204 г (2 моль) ангидрида уксусной кислоты. При этом температура повышается до 20 - 40 С. Непосредственно после этого реакционную смесьподвергают обработке по примеру 1.В результате последующей фракционной перегонки при атмосферном давленииполучают 62 г (85%) диметилформамида;т, кип. 154 - 155 С.П р и м е р 7. К суспензии, приготовленной из 24 г (0,1 моль) солянокислой соли2-изопропил,5-диметилтиазолидин- карбоновой кислоты, 6,8 г (0,1 моль) безводного натрия и 100 мл бензола, прибавляютпо каплям 20 г (0,2 моль) ангидрида уксусной кислоты, При этом происходит повышение температуры реакционной смесидо 20 - 40 С. Непосредственно после этогореакционную смесь выдерживают в течение 2 ч при температуре 40 С, Затем реакционную смесь промывают два раза водой,используя для каждой промывки по 50 млводы, после чего упаривают в вакууме досуха, Полученный остаток растворяют вэтилацетате, раствор фильтруют и смешивают с петролейным эфиром (температуракипения от 60 до 80 С) до появления мути.В осадок выпадает 17 г (73%) 3-формил 2-изопропил,5-диметилтиазолидин - 4-карбоновой кислоты; т. пл. 106 в 1 С,П р и мер 8. По примеру 7, используя25,2 г (0,2 моль) сульфата 2-изопропил,5 диметилтиазолидин-карбоновой кислотыи 8,5 г (0,1 моль) муравьиновокислого калия, получают 16,5 г (71%) 3-формилизопропил - 5,5-диметилтиазолидин-карбоновой кислоты; т. пл, 106 в 1 С.П р и м е р 9, По примеру 7, используя31 г (0,1 моль) солянокислой соли 2-(хлорфенил) -5,5-диметил пиазолидин - 4-карбоновой кислоты, 8,5 г (0,1 моль) муравьиновокислого калия и 100 мл толуола, получают18,5 г (62%) 3-формил- (4-хлорфенил)5-5-диметилтиазолидин - 4 - карбоновой кислоты; т. пл. 167 - 168 С.П ри м е р 10. По примеру 7, применяя32,5 г (0,1 моль) дигидрофосфата 2,2-пентамезилен,5-диметилтиазолидин - 4-карбоновой кислоты, 20 г (0,3 моль) муравьиновокислого натрия и 150 мл хлороформа, Способ получения И-формилированныхсоединений общей формулы где К и К - одинаковые, кроме К,=Вв водород, или разные и означают водород, неразветвленный или разветвленный алкил, незамещенный или замещенный галоидом, окси-, меркапто-, алкокси-, алкилтио-, карбокси- или алкоксикарбоксильной группой, где алкил или алкенил содержит 1 - 6 атомов углерода, арилом, арилалки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 перекристаллизацией остатка после упаривания из толуола получают 22 г (85 оо) 3 - формил,2-пентаметилентиазолидин 4- карбоновой кислоты; т. пл. 166 в 1 С.П р им ер 11. Смесь, состоящую из 29,6 г (0,1 моль) гидробромида 2,2-тетраметилен,5-диметилтиазолидин - 4 - карбоновой кислоты, 6,8 г (0,1 моль) муравьиновокислого натрия, 20 г (0,2 моль) ангидрида уксусной кислоты и 100 мл хлористого метилена, кипятят с обратным холодильником в течение 3 ч и затем упаривают досуха.Полученный остаток перекристаллизовывают из воды, получают 20 г (82%) З-формил,2-тетраметилен - 5,5-дяметилтиазолидин =4-карбоновой кислоты; т. пл.156 - 157 С.П р им е р 12. По примеру 7, используя 28 г (0,1 моль) солянокислой соли 2,2-дин-пропил,5-диметилтиазолидин - 4 - карбоновой кислоты, перекристаллизацией из толуола получают 19 г (70%) 3-формил,2-ди-н-пропил,5 - бисметилтиазолидин-карбоновой кислоты; т. пл 161 в 1 С.П р и м е р 13. Смесь 20 г (0,1 моль) солянокислой соли 2,2-диметилтиазолидин- карбоновой иислоты и 6,8 г (0,1 моль) муравьиновокислого натрия в 150 мл толуола смешивают при 45 С с 20 г (0,2 моль) ангидрида уксусной кислоты. Реакционную смесь выдерживают в течение 4 ч при температуре 45 С. Выделившийся осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из воды,В результате получают 15 г (79%) 3- формил,2-диметилтиазолидин - 4-карбоновой кислоты; т пл. 216 - 217 С.П р и м е р 14, По примеру 7, используя 26,5 г (0,1 моль) солянокислой соли 2,2- диметил,5-пентаметилентиазолидин-карбоновой кислоты, перекристаллизацией продукта реакции из воды получают 21 г (82% ) З-формил,2-диметил,5-пентаметилентиазолидин-карбоновой кислоты; т. пл. 201 - 202 С. Формула изобретения677657 Составитель А. ОрловРедактор Т, Никольская Техрсд А. Камышникова Корректор И. Симкина Заказ 853/1116 Изд.547 Тираж 521 Подписное1.1 ПОПоиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, 71(-35, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент лом, алкиларилом, гетероарильной группой, или К, и К, вместе с азотом составляют цикл из 3 - 18 атомов углерода или тиазолидиновый цикл, незамещенный или замещенный алкилом или алкенилом, где цепь содержит 1 - б атомов углерода, карбоксильной, циклоалкенильной или циклоалкильной группой с 5 - 12 атомами углерода, алкиларилом, где алкил содержит 1 - 3 атома углерода, или спиросоединенный с алкил- или алкенилгруппами с 5 - 12 атомами углерода, взаимодействием соли азотсодержащего соединения с формиатом щелочного металла или аммония в присутствии уксусного ангидрида, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, последний проводят в среде органического растворителя, ограниченно смешивающегося с водой.2. Способ по п. 1, о тл ич а ю щи йс я 5 тем, что процесс проводят при температуре20 - бО С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:10 1. НоцЬеп-ЪЧеу 1 Мейос 1 еп с 1 ег Огдап 1 зсйеп СЬепце ЯШдаг 1, 1958, Ьапс 1 112,27,2, Гринштейн Дж., Виниц М. Химия15 аминокислот и пептидов, М., Мир,19 б 5, с. 569 - прототип,