RU2401828C2 - N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method - Google Patents

N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method Download PDF

Info

Publication number
RU2401828C2
RU2401828C2 RU2008138015/04A RU2008138015A RU2401828C2 RU 2401828 C2 RU2401828 C2 RU 2401828C2 RU 2008138015/04 A RU2008138015/04 A RU 2008138015/04A RU 2008138015 A RU2008138015 A RU 2008138015A RU 2401828 C2 RU2401828 C2 RU 2401828C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adamantane
adamantyl
acetamide
reaction
yield
Prior art date
Application number
RU2008138015/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008138015A (en
Inventor
Усеин Меметович Джемилев (RU)
Усеин Меметович Джемилев
Равил Исмагилович Хуснутдинов (RU)
Равил Исмагилович Хуснутдинов
Нина Алексеевна Щаднева (RU)
Нина Алексеевна Щаднева
Лилия Фагимовна Мухаметшина (RU)
Лилия Фагимовна Мухаметшина
Original Assignee
Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран filed Critical Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран
Priority to RU2008138015/04A priority Critical patent/RU2401828C2/en
Publication of RU2008138015A publication Critical patent/RU2008138015A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2401828C2 publication Critical patent/RU2401828C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry, specifically to a novel method for synthesis of N-(1-adamantyl)acetamide, which can be used in synthesis of scarce adamantane derivatives. The method is realised by reacting adamantane with acetonitrile in bromotrichloromethane in the presence of water under the effect of Mo(CO)6 at 130-140°C for 2-3 hours, in molar ratio [adamantane] : [CH3CN] : [CBrCl3] : [Mo(CO)6] : [H2O] = 100 : 100-150 : 100-150 : 1-3 : 1000-2000.
EFFECT: novel N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method.
1 cl, 8 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения N-(1-адамантил)ацетамида (1).The invention relates to the field of organic chemistry, in particular to a method for producing N- (1-adamantyl) acetamide (1).

N-(1-Адамантил)ацетамид (1-ацетоамидоадамантан) (1) находит применение в синтезе ряда труднодоступных производных адамантана. Из N-(1-адамантил)ацетамида снятием ацетильной защиты получают 1-аминоадамантан - действующее вещество известного лекарственного препарата мидантана (1-аминоадамантана). Мидантан используется для лечения вирусных заболеваний и болезни Паркинсона (Е.Багрий. Адамантаны. М.: Наука, 1989, 264 с. [1]; K.Gerson, E.Krumkalns, R.Brindle, F.Marshall, M.Root. J. Med. Chem., V. 6, 760 (1963) [2]; В.Ю.Ковтун, В.М.Плахотник. Хим.-фарм. журн. №8, 931-940 (1987) [3]; М.Д.Машковский. Лекарственные средства. М.: Новая Волна, 2005, 1200 с. [4]; С.Д.Исаев, А.Г.Юрченко, С.С.Исаева «Физиол. актив. вещества» (Киев) №15, 3-15 (1983) [5]).N- (1-Adamantyl) acetamide (1-acetamidoadamantane) (1) is used in the synthesis of a number of hard-to-reach derivatives of adamantane. By removing acetyl protection from N- (1-adamantyl) acetamide, 1-aminoadamantane, the active substance of the known drug midantane (1-aminoadamantane), is obtained. Midantan is used to treat viral diseases and Parkinson's disease (E. Bagriy. Adamantany. M: Nauka, 1989, 264 p. [1]; K. Gerson, E. Krumkalns, R. Brindle, F. Marshall, M. Root. J. Med. Chem., V. 6, 760 (1963) [2]; V.Yu. Kovtun, V. M. Plahotnik. Chemical-pharmaceutical journal No. 8, 931-940 (1987) [3] ; M.D. Mashkovsky. Medicines. M: New Wave, 2005, 1200 pp. [4]; S. D. Isaev, A. G. Yurchenko, S. S. Isaev “Physiol. Active substance” ( Kiev) No. 15, 3-15 (1983) [5]).

Большинство методов получения ацетильного производного 1-аминоадамантана (1) основано на реакции галогенпроизводных адамантана с ацетонитрилом.Most methods for the preparation of the acetyl derivative of 1-aminoadamantane (1) are based on the reaction of halogen derivatives of adamantane with acetonitrile.

Так, электровосстановление 1,3-дибромадамантана на Hg-катоде в CH3CN приводит к 1,3-дегидроадамантану, который, реагируя с H2O и CH3CN, превращается в ацетамидоадамантан (1) с 70% выходмо (В.Н.Лейбзон, А.С.Мендкович, Т.А.Климова, М.М.Краюшкин. «Науч. конф. по химии орган. полиэдранов. Тез. докл.» Волгоград, 1981, 81 [6]).Thus, the electroreduction of 1,3-dibromadamantane on the Hg cathode in CH 3 CN leads to 1,3-dehydroadamantane, which, reacting with H 2 O and CH 3 CN, turns into acetamidoadamantane (1) with 70% yield (B.N. .Leibzon, A.S. Mendkovich, T.A. Klimova, M.M. Krajushkin. "Scientific conference on the chemistry of organ. Polyhedranes. Abstract. Volgograd, 1981, 81 [6]).

Figure 00000001
Figure 00000001

Электролиз адамантана или 1-бромадамантана в CH3CN на Pt-аноде приводит к ацетамидоадамантану (1) с выходом 75 и 89% соответственно (V.R.Koch, L.L.Miller. Tetrahedron Lett. N 9, 693-696 (1973) [7]).The electrolysis of adamantane or 1-bromo-adamantane in CH 3 CN at the Pt anode leads to acetamido adamantane (1) with a yield of 75 and 89%, respectively (VRKoch, LLMiller. Tetrahedron Lett. N 9, 693-696 (1973) [7]).

Figure 00000002
Figure 00000002

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Использование труднодоступных 1-бром- или 1,3-дибромадамантанов.1. The use of inaccessible 1-bromo- or 1,3-dibromadamantanes.

2. Использование дорогостоящих электродов (Pt).2. The use of expensive electrodes (Pt).

Описан синтез N-(1-адамантил)ацетамида (1) реакцией адамантилгалогенидов (AdX, X=Cl, Br, J, F) и адамантилметилового эфира с ацетонитрилом под действием нитронийтетрафторбората (NO2BF4) в токе N2 за 1-1,5 часа при ~20°С с последующей обработкой водой. Реакция экзотермична, ее проводят с контролем температуры 15 мин при °С и затем 1-6 ч при 20°С (R.D.Bach, J.W.Holubka, T.A.Taaffee. J. Org. Chem, т.44, N 10, 1739-1740 (1979) [8]; R.D.Bach, T.A.Taaffee. J. Org. Chem, т.45, N 1, 165-167 (1980) [9]).The synthesis of N- (1-adamantyl) acetamide (1) by the reaction of adamantyl halides (AdX, X = Cl, Br, J, F) and adamantyl methyl ether with acetonitrile under the influence of nitronium tetrafluoroborate (NO 2 BF 4 ) in a stream of N 2 for 1-1 is described , 5 hours at ~ 20 ° C followed by treatment with water. The reaction is exothermic, it is carried out with a temperature control of 15 minutes at ° C and then 1-6 hours at 20 ° C (RDBach, JW Holubka, TATaaffee. J. Org. Chem, t. 44, N 10, 1739-1740 (1979) [ 8]; RDBach, TATaaffee. J. Org. Chem, Vol. 45, No. 1, 165-167 (1980) [9]).

Figure 00000003
Figure 00000003

Аналогично проходит реакция 1-бромадамантана с ацетонитрилом в присутствии гексафторфосфата нитрозония (NOPF6) с последующим гидролизом (G.A.Olah, B.G.Gupta, S.C.Narang. Synthesis, N 4, 274-276 (1979) [10].Similarly, the reaction of 1-bromadamantane with acetonitrile in the presence of nitrosonium hexafluorophosphate (NOPF 6 ) followed by hydrolysis (GAOlah, BGGupta, SCNarang. Synthesis, N 4, 274-276 (1979) [10].

Figure 00000004
Figure 00000004

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Использование большого избытка высокореакционных, взрывоопасных NO2BF4 и NOPF6.1. The use of a large excess of highly reactive, explosive NO 2 BF 4 and NOPF 6 .

2. Труднодоступность исходных соединений: хлор-, бром- и фторпроизводных адамантана.2. The inaccessibility of the starting compounds: chloro, bromo and fluoro derivatives of adamantane.

3. Необходимость проведения реакции с охлаждением (0°С).3. The need for a reaction with cooling (0 ° C).

Ацетоамидоадамантан можно получить реакцией адамантанола-1 с избытком ацетонитрила в CH2Cl2 в присутствии ангидрида трифторметансульфокислоты (CF3CO2)2O с последующим гидролизом NaHCO3 (выход 98%) (M.A.Garcia, A.R.Martinez, V.E.Jeso, F.A.Garcia, M.Hanack, L.R.Subramanian. Tetrahedron Lett., т.30, N 5, 581-582 (1989) [11]. В условиях реакции Риттера адамантанол-1 и CH3CN в присутствии CF3COOH превращаются в N-адамантилацетамид с выходом 85%. В качестве источника адамантильного катиона наряду со спиртом (Ad-OH) может быть использован его трифторацетат, однако в этом случае реакция протекает значительно труднее. Так, при нагревании CH3CN с Ad-OCOCF3 в CF3CO2H в течение 15 ч (1) был выделен с выходом 38%. Обнаружено, что 1-бромадамантан (Ad-Br) в CF3CO2H с нитрилами в реакцию не вступает, однако добавление в реакционную массу эфирата трехфтористого бора (BF3·Et2O), который, как известно, ускоряет образование карбониевых ионов, инициируют процесс. При использовании в качестве катализатора BF3·Et2O выход (1) составляет 55%. (Пахотник, В.Ю.Ковтун, В.Г.Яшунский. Ж. Орган. химии, т.18, №5, 1001-1005 (1982) [12].Acetoamidoadamantane can be obtained by the reaction of adamantanol-1 with an excess of acetonitrile in CH 2 Cl 2 in the presence of trifluoromethanesulfonic anhydride (CF 3 CO 2 ) 2 O followed by hydrolysis of NaHCO 3 (yield 98%) (MAGarcia, ARMartinez, VEJeso, FAGarcia, M. Hanck LRSubramanian, Tetrahedron Lett., Vol. 30, No. 5, 581-582 (1989) [11]. Under the conditions of the Ritter reaction, adamantanol-1 and CH 3 CN in the presence of CF 3 COOH are converted to N-adamantylacetamide in 85% yield. Along with alcohol (Ad-OH), its trifluoroacetate can be used as a source of the adamantyl cation, but in this case the reaction proceeds much more difficult. When heated CH 3 CN with Ad-OCOCF 3 CF 3 CO 2 H for 15 hours (1) was isolated in a yield of 38%. It was found that 1-bromoadamantane (Ad-Br) in CF 3 CO 2 H with nitriles It does not enter the reaction, however, the addition of boron trifluoride (BF 3 · Et 2 O) to the reaction mass, which is known to accelerate the formation of carbonium ions, initiates the process. When using BF 3 · Et 2 O as a catalyst, yield (1) is 55%. (Plowman, V.Yu. Kovtun, V.G. Yashunsky. J. Organ. Chemistry, vol. 18, No. 5, 1001-1005 (1982) [12].

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Труднодоступность исходных соединений (Ad-OH, Ad-OCOCF3, Ad-Br).1. The inaccessibility of the starting compounds (Ad-OH, Ad-OCOCF 3 , Ad-Br).

2. Использование большого избытка CF3CO2H.2. Use of a large excess of CF 3 CO 2 H.

3. Низкий выход целевого продукта.3. Low yield of the target product.

Реакция адамантанола-1 с амидом уксусной кислоты CH3CONH2 в трифторуксусной кислоте при 90-100°С приводит к получению (1) с выходом 63-94% (E.Shokova, T.Mousoulou, Y.Luzikov, V.Kovalev. Synthesis (BRD), N 9, 1034-1040 (1997) [13]. В то же время получение (1) реакцией CH3CONH2 с 1-бром- или 1-хлорадамантанами не требует присутствия CF3CO2H и проходит при 170-220°С в течение 15 мин (J.Burkhard, J.Janku, L.Vodicka, J.Mostecky. A.c. ЧССР 197133, (1982) [14]).The reaction of adamantanol-1 with acetic acid amide CH 3 CONH 2 in trifluoroacetic acid at 90-100 ° С yields (1) with a yield of 63-94% (E. Shokova, T. Mousoulou, Y. Luzikov, V. Kovalev. Synthesis (BRD), N 9, 1034-1040 (1997) [13]. At the same time, the preparation of (1) by reaction of CH 3 CONH 2 with 1-bromo or 1-chloradamantanes does not require the presence of CF 3 CO 2 H and passes at 170-220 ° С for 15 min (J. Burkhard, J. Janku, L. Vodicka, J. Mostecky. Ac Czechoslovakia 197133, (1982) [14]).

Figure 00000008
Figure 00000008

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Труднодоступность исходных соединений (Ad-OH, Ad-Br, Ad-Cl).1. The inaccessibility of the starting compounds (Ad-OH, Ad-Br, Ad-Cl).

2. Использование большого избытка ацетамида.2. Use of a large excess of acetamide.

3. Высокая температура реакции.3. High reaction temperature.

Образование (1) из 1-бромадамантана с СНзСН катализирует также концентрированная серная кислота (H2SO4). К раствору 100 г 1-бромадамантана и 750 г CH3CN прибавляют по каплям за 2.5 часа 270 г концентрированной H2SO4, выливают смесь в 2.5 л воды и отделяют (1), выход которого составляет 90% (E.J. du Pont de Nemours, M.Paulshock, J.C.Watts. Ирл. пат.№27380 (1968) [15]; M.Paulshock, J.C.Watts.U.S. 3310469 (1966) [16]; E.J. du Pont de Nemours and Co. Neth. Appl. 6414720 (1964) [17]; T.Sasaki, S.Eguchi, T.Toru. Bull. Chem. Soc. Japan, т.41, N 1, 236-238 (1968) [18]:Education (1) of 1-bromoadamantane with CH z CH catalyzes also concentrated sulfuric acid (H 2 SO 4). To a solution of 100 g of 1-bromo-adamantane and 750 g of CH 3 CN are added dropwise in 2.5 hours 270 g of concentrated H 2 SO 4 , the mixture is poured into 2.5 l of water and separated (1), the yield of which is 90% (EJ du Pont de Nemours , M.Paulshock, JCWatts. Irl.pat.No. 27380 (1968) [15]; M.Paulshock, JCWatts.US 3310469 (1966) [16]; EJ du Pont de Nemours and Co. Neth. Appl. 6414720 (1964 ) [17]; T. Sasaki, S. Eguchi, T. Toru. Bull. Chem. Soc. Japan, Vol. 41, No. 1, 236-238 (1968) [18]:

Figure 00000009
Figure 00000009

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Труднодоступность 1-бромадамантана.1. The inaccessibility of 1-bromadamantane.

2. Использование большого избытка концентрированной серной кислоты.2. The use of a large excess of concentrated sulfuric acid.

3. Большое количество неорганических отходов, образующихся при нейтрализации избытка H2SO4.3. A large amount of inorganic waste generated during the neutralization of excess H 2 SO 4 .

4. Большое количество сточных вод, которые необходимо утилизировать.4. A large amount of wastewater that must be disposed of.

5. Большие трудозатраты.5. Large labor costs.

N-(1-Адамантил)ацетамид (1) получают также из 1-хлорадамантана и CH3CN в присутствии H2SO4 в среде хлористого метилена (CH2Cl2). К 243 г 80%-ного 1-хлорадамантана и 296 мл CH3CN при температуре ≤50-55°С добавляют за ~1 час 210 г 95%-ной H2SO4, перемешивают 1-2 ч (или 24 ч при 25°С), прибавляют 750 мл CH2Cl2, суспензию промывают при 18-20°С 1.2 л CH2Cl2 и 750 мл воды, отделяют раствор (1) в CH2Cl2. Полученный раствор обрабатывают 2%-ным раствором Na2CO3 до pH 5-5.5, отгоняют хлористый метилен и выделяют 250 г (1) (примеси -10% адамантана и ~10% 1,3-дихлорадамантана) (M.Lazarescu, E.Comilescu, M.Jonescu, J.C.Costea. Пат. CCP 88535, (1986) [19].N- (1-Adamantyl) acetamide (1) is also obtained from 1-chloroadamantane and CH 3 CN in the presence of H 2 SO 4 in methylene chloride (CH 2 Cl 2 ). To 243 g of 80% 1-chloradamantane and 296 ml of CH 3 CN at a temperature of ≤50-55 ° С, 210 g of 95% H 2 SO 4 are added in ~ 1 hour, stirred for 1-2 hours (or 24 hours at 25 ° C), 750 ml of CH 2 Cl 2 are added, the suspension is washed at 18-20 ° C with 1.2 L of CH 2 Cl 2 and 750 ml of water, the solution (1) in CH 2 Cl 2 is separated. The resulting solution was treated with a 2% Na 2 CO 3 solution to a pH of 5-5.5, methylene chloride was distilled off and 250 g of (1) was isolated (impurities -10% adamantane and ~ 10% 1,3-dichloradamantane) (M. Lazarescu, E .Comilescu, M. Jonescu, JCCostea, Pat. CCP 88535, (1986) [19].

Figure 00000010
Figure 00000010

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Использование большого избытка H2SO4.1. The use of a large excess of H 2 SO 4 .

2. Огромный расход токсичного хлористого метилена, относящегося к I классу опасности.2. A huge consumption of toxic methylene chloride, belonging to hazard class I.

3. Образование побочных продуктов, что создает сложности при выделении целевого продукта.3. The formation of by-products, which creates difficulties in the allocation of the target product.

N(1-Адамантил)ацетамид можно получить непосредственно из нитроэфира адамантанола. В качестве катализатора используется конц. H2SO4 в 10-40-кратном избытке по отношению к нитрату. Реакция нитрата адамантанола-1 проходит с промежуточным образованием алкиладамантильного катиона, генерируемого серной кислотой. К 0.37 моля H2SO4(d 1.84 г·см-3) при ~20°С прикапывали раствор 14 ммолей нитрата адамантанола-1 в ацетонитриле (0.5 моля) и выдерживали 3 ч. Затем реакционную массу выливали на лед, выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой, сушили. После перекристаллизации из гексана с выходом 76% получен (1) (И.К.Моисеев, Е.И.Багрий, Ю.Н.Климочкин, Т.Н.Долгополова, М.Н.Земцова, П.Л.Трахтенберг. Изв. АН СССР. Сер. хим. №9, 2144-2146 (1985) [20]:N (1-Adamantyl) acetamide can be prepared directly from the adamantanol nitro ester. As a catalyst used conc. H 2 SO 4 in a 10-40-fold excess with respect to nitrate. The reaction of adamantanol-1 nitrate proceeds with the intermediate formation of an alkyladamantyl cation generated by sulfuric acid. To 0.37 mol of H 2 SO 4 (d 1.84 g · cm -3 ) at ~ 20 ° C, a solution of 14 mmol of adamantanol-1 nitrate in acetonitrile (0.5 mol) was added dropwise and held for 3 hours. Then the reaction mass was poured onto ice, the precipitate was filtered off washed with water, dried. After recrystallization from hexane with a yield of 76%, (1) was obtained (I.K. Moiseev, E.I. Bagriy, Yu.N. Klimochkin, T.N. Dolgopolova, M.N. Zemtsova, P.L. Trakhtenberg. USSR Academy of Sciences, Ser.Chem. No. 9, 2144-2146 (1985) [20]:

Figure 00000011
Figure 00000011

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Труднодоступность исходного нитрата адамантанола-1.1. The inaccessibility of the original adamantanol-1 nitrate.

2. Использование большого избытка концентрированной серной кислоты и необходимость ее нейтрализации и утилизации неорганических отходов и сточных вод.2. The use of a large excess of concentrated sulfuric acid and the need for its neutralization and disposal of inorganic waste and wastewater.

N-(1-Адамантил)ацетамид (1) образуется при последовательном взаимодействии адамантана с азотной кислотой, затем с ацетамидом (6-кратный мольный избыток) при 120°С. К 20 мл (0.48 моля) азотной кислоты (d=1.5) при 25°С добавляли 6.5 г (0.048 моля) адамантана, выдерживали 15 мин и при температуре <30°С добавляли 17 г (0.288 моля) ацетамида, выдерживали 2 ч при 120°С и выливали на лед. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой, сушили и перекристаллизовывали из гексана. Выход (1) 6.7 г (73%) (Ю.Н.Климочкин, Е.И.Багрий, Т.Н.Долгополова, И.К.Моисеев. Изв. АН СССР. Сер. Хим. №4, 878-880 (1988) [21]):N- (1-Adamantyl) acetamide (1) is formed by the sequential interaction of adamantane with nitric acid, then with acetamide (6-fold molar excess) at 120 ° C. 6.5 g (0.048 mol) of adamantane was added to 20 ml (0.48 mol) of nitric acid (d = 1.5) at 25 ° С, held for 15 min, and 17 g (0.288 mol) of acetamide was added at a temperature of <30 ° С, kept for 2 h at 120 ° C and poured onto ice. The precipitate was filtered off, washed with water, dried and recrystallized from hexane. Yield (1) 6.7 g (73%) (Yu.N. Klimochkin, EI Bagriy, T.N. Dolgopolova, I.K. Moiseev. Izv. AN SSSR. Ser. Chem. No. 4, 878-880 (1988) [21]):

Figure 00000012
Figure 00000012

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Использование 10-кратного избытка концентрированной азотной кислоты и необходимость ее нейтрализации и утилизации неорганических отходов и сточных вод.1. The use of a 10-fold excess of concentrated nitric acid and the need for its neutralization and disposal of inorganic waste and wastewater.

Предложен способ получения N-(1-адамантил)ацетамида (1) с использованием смеси HNO3, H2SO4 и олеума. Смесь 5 мл 50%-ной HNO3, 15 мл 93-94%-ной H2SO4 и 15 мл 60%-ного олеума помещают в автоклав, охлаждают до -5°С, постепенно добавляют 5.06 г адамантана, перемешивают 30 мин, добавляют при температуре от -5° до 0°С за 30 мин 20 мл CH3CN и выдерживают 1 час при 0°. Смесь выливают на лед, раствор частично нейтрализуют 50%-ной щелочью, осадок отделяют, переосаждают из 30%-ной щелочи, сушат, перекристаллизовывают из 50%-ной AcOH и получают (1), выход 60% (Л.Н.Бутенко, А.П.Хардин. Авт.св. СССР №491616 (1976) [22]:A method for producing N- (1-adamantyl) acetamide (1) using a mixture of HNO 3 , H 2 SO 4 and oleum is proposed. A mixture of 5 ml of 50% HNO 3 , 15 ml of 93-94% H 2 SO 4 and 15 ml of 60% oleum is placed in an autoclave, cooled to -5 ° C, 5.06 g of adamantane are gradually added, stirred for 30 minutes , add at a temperature of from -5 ° to 0 ° C in 30 minutes 20 ml of CH 3 CN and incubated for 1 hour at 0 °. The mixture is poured onto ice, the solution is partially neutralized with 50% alkali, the precipitate is separated, reprecipitated from 30% alkali, dried, recrystallized from 50% AcOH and obtained (1), yield 60% (L.N. Butenko, A.P. Khardin.Aut. St. USSR No. 491616 (1976) [22]:

Figure 00000013
Figure 00000013

В 1991 году предложен способ получения (1) взаимодействием адамантана с CH3CN в среде серной и азотной кислот в присутствии CH2Cl2 при 15-40°С, мол. соотношение AdH:H2SO4:HNO3:MeCN:CH2Cl2=1:10.2-12:0.9-1.1:7-8.1:4-16. (В.В.Першин, Л.Н.Бутенко, И.А.Новаков. А.с. СССР 1643528 (1991) [23]. Выход целевого продукта 86%.In 1991, a method for producing (1) by the interaction of adamantane with CH 3 CN in a sulfuric and nitric acid medium in the presence of CH 2 Cl 2 at 15-40 ° C, mol. the ratio of AdH: H 2 SO 4 : HNO 3 : MeCN: CH 2 Cl 2 = 1: 10.2-12: 0.9-1.1: 7-8.1: 4-16. (V.V. Pershin, L.N. Butenko, I.A. Novakov. A.S. USSR 1643528 (1991) [23]. The yield of the target product is 86%.

При обработке адамантана Br2 в смеси CH3CN и конц. H2SO4 первоначально образующийся карбкатион реагирует с CH3CN, после гидролиза превращается в (1). К раствору 0.01 моля адамантана в смеси 30 мл CH3CN и 7.5 мл H2SO4 при 15-20°С прибавляют 0.05 моля Br3 ((10 мин), перемешивают ~16 час, выливают в ледяную воду, избыток Br3 разрушают 2%-ным раствором NaHSO4, осадок отфильтровывают и с выходом 92% получают (1) (M.Ohsugi, Y.Jnamoto, N.Takaishi, Y.Fujikura, K.Aigami. Synthesis, N 9, 632-633 (1977) [24]):When processing adamantane Br 2 in a mixture of CH 3 CN and conc. H 2 SO 4 the initially formed carbcation reacts with CH 3 CN, after hydrolysis it turns into (1). To a solution of 0.01 mol of adamantane in a mixture of 30 ml of CH 3 CN and 7.5 ml of H 2 SO 4 at 15-20 ° С add 0.05 mol of Br 3 ((10 min), mix for ~ 16 hours, pour into ice water, destroy the excess of Br 3 2% NaHSO 4 solution, the precipitate is filtered off and with a yield of 92% receive (1) (M.Ohsugi, Y. Jnamoto, N. Takaishi, Y. Fujikura, K. Aigami. Synthesis, N 9, 632-633 (1977 ) [24]):

Figure 00000014
Figure 00000014

Недостатки метода:The disadvantages of the method:

1. Использование большого избытка концентрированных неорганических кислот (H2SO4, HNO3).1. The use of a large excess of concentrated inorganic acids (H 2 SO 4 , HNO 3 ).

2. Применение избыточного количества ядовитого брома.2. The use of excess poisonous bromine.

3. Длительность процесса (8 дней).3. The duration of the process (8 days).

При смешивании раствора 1-бромадамантана в жидком броме, обладающем свойствами кислоты Льюиса, с ацетонитрилом после гидролиза с выходом 90% образуется (1). Реакция завершается за 3 мин, а в отсутствие брома совсем не идет или идет очень медленно (В.Ф.Баклан, А.Н.Хильчевский, В.П.Кухарь. Ж.орг.химии, т.20, №10, 2238-2239 (1984) [25]).When a solution of 1-bromadamantane in liquid bromine with the properties of a Lewis acid is mixed with acetonitrile, after hydrolysis in 90% yield (1) is formed. The reaction is completed in 3 minutes, and in the absence of bromine it does not go at all or goes very slowly (V.F.Baklan, A.N. Khilchevsky, V.P. Kuhar. Zh.org.chemistry, t.20, No. 10, 2238 2239 (1984) [25]).

Figure 00000015
Figure 00000015

В аналогичные превращения в жидком броме вступает и адамантан. Так, при взаимодействии адамантана с ацетонитрилом в жидком броме (растворитель) после гидролиза образуется 1-ацетамидоадамантан (1). Если для пробной реакции 1-бромадамантана требуется 3 мин, то для полного превращения адамантана необходимо от 0.5 до 2 ч. Функционализация адамантана ацетонитрилом проводится без связывания бромистого водорода, так как образующийся целевой N-(1-адамантил)ацетамид в этих условиях бромистым водородом не расщепляется (В.Ф.Баклан, А.Н.Хильчевский, В.П.Кухарь. Ж.орг.химии, т.23, №11, 2381-2384 (1987) [26]). Следует отметить, что для прохождения реакции с высоким выходом (1) необходимо присутствие окислителя - пероксисульфата натрия Na2S2O5.Adamantane also enters into similar transformations in liquid bromine. Thus, upon the interaction of adamantane with acetonitrile in liquid bromine (solvent), 1-acetamidoadamantane is formed after hydrolysis (1). If 3 minutes is required for the trial reaction of 1-bromadamantane, then complete conversion of adamantane takes from 0.5 to 2 hours. Adamantane is functionalized with acetonitrile without binding of hydrogen bromide, since the resulting target N- (1-adamantyl) acetamide under these conditions is not hydrogen bromide splits (V.F. Baklan, A.N. Khilchevsky, V.P. Kuhar. Zh. org.chemistry, t.23, No. 11, 2381-2384 (1987) [26]). It should be noted that for the reaction to occur in high yield (1), the presence of an oxidizing agent, sodium peroxysulfate Na 2 S 2 O 5, is necessary.

Figure 00000016
Figure 00000016

На основании сходства по трем признакам (исходные реагенты - адамантан, ацетонитрил, образование в результате реакции N-(1-адамантил)ацетамида) за прототип взят метод взаимодействия адамантана с ацетонитрилом в жидком броме [26].Based on the similarity in three characteristics (the initial reagents are adamantane, acetonitrile, the formation of N- (1-adamantyl) acetamide as a result of the reaction), the prototype is the method of interaction of adamantane with acetonitrile in liquid bromine [26].

Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:

1. Использование большого избытка ядовитого брома.1. The use of a large excess of toxic bromine.

2. Образование эквивалентного количества HBr и неорганических отходов (NaBr, Na2SO4), требующих утилизации.2. The formation of an equivalent amount of HBr and inorganic waste (NaBr, Na 2 SO 4 ) requiring disposal.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии получения N-(1-адамантил)ацетамида.The objective of the present invention is to simplify the technology for producing N- (1-adamantyl) acetamide.

Авторами предлагается способ получения N-(1-адамантил)ацетамида, не имеющий указанных недостатков, присущих прототипу.The authors propose a method for producing N- (1-adamantyl) acetamide that does not have these disadvantages inherent in the prototype.

Сущность способа заключается во взаимодействии адамантана с ацетонитрилом в бромтрихлорметане в присутствии воды под действием катализатора Мо(СО)6 при мольном соотношении [адамантан]:[CH3CN]:[CBrCl3]:[Mo(CO)6]:[H2O]=100:100÷150:100÷150:1÷3:1000÷2000, при температуре 130-140°С в течение 2-3 часов.The essence of the method consists in the interaction of adamantane with acetonitrile in bromotrichloromethane in the presence of water under the influence of a catalyst Mo (CO) 6 at a molar ratio of [adamantane]: [CH 3 CN]: [CBrCl 3 ]: [Mo (CO) 6 ]: [H 2 O] = 100: 100 ÷ 150: 100 ÷ 150: 1 ÷ 3: 1000 ÷ 2000, at a temperature of 130-140 ° C for 2-3 hours.

В оптимальных условиях единственным продуктом реакции является 1-ацетаминоадамантан (1), а конверсия адамантана составляет 90-95%.Under optimal conditions, the only reaction product is 1-acetaminoadamantane (1), and the conversion of adamantane is 90-95%.

Figure 00000017
Figure 00000017

Существенные отличия предлагаемого способа от прототипа.Significant differences of the proposed method from the prototype.

1. Для получения N-(1-адамантил)ацетамида (1) из адамантана используется система CBrCl3-H2O-Mo(CO)6.1. To obtain N- (1-adamantyl) acetamide (1) from adamantane, the CBrCl 3 -H 2 O-Mo (CO) 6 system is used .

Преимущества предлагаемого метода:Advantages of the proposed method:

1. Доступность исходных реагентов: адамантана, H2O и CBrCl3.1. Availability of starting reagents: adamantane, H 2 O and CBrCl 3 .

2. Отсутствие сильнотоксичных реагентов (Br2) и неорганических отходов.2. The absence of highly toxic reagents (Br 2 ) and inorganic waste.

3. Удешевление себестоимости и упрощение технологии в целом за счет уменьшения энерго- и трудозатрат.3. Cost reduction and simplification of the technology as a whole by reducing energy and labor costs.

Предлагаемый способ поясняется примерами.The proposed method is illustrated by examples.

Общая методикаGeneral methodology

В микроавтоклав из нержавеющей стали (V=17 мл) или стеклянную ампулу (V=20 мл) (результаты параллельных опытов практически не отличаются) помещали 0.1-0.3 ммоля Mo(CO)6, 10 ммолей адамантана, 10-15 ммолей CH3CN, 10-15 ммолей CBrCl3 и 100-200 ммолей воды (которая играет роль реагента и растворителя одновременно), автоклав герметично закрывали (ампулу запаивали) и нагревали при 130-140°С в течение 2-3 часов. После окончания реакции микроавтоклав (ампулу) охлаждали до ~20°С, вскрывали, реакционную массу экстрагировали хлористым метиленом (5 мл × 3p), растворитель отгоняли, остаток кристаллизовывали из гексана. Выход N-(1-адамантил)ацетамида 90-95%.0.1–0.3 mmol of Mo (CO) 6 , 10 mmol of adamantane, 10-15 mmol of CH 3 CN were placed in a stainless steel micro autoclave (V = 17 ml) or a glass ampoule (V = 20 ml) (the results of parallel experiments) , 10-15 mmol of CBrCl 3 and 100-200 mmol of water (which plays the role of a reagent and a solvent at the same time), the autoclave was sealed (the ampoule was sealed) and heated at 130-140 ° С for 2-3 hours. After the reaction, the microautoclave (ampoule) was cooled to ~ 20 ° C, opened, the reaction mass was extracted with methylene chloride (5 ml × 3p), the solvent was distilled off, the residue was crystallized from hexane. The yield of N- (1-adamantyl) acetamide is 90-95%.

ПРИМЕР 1. В микроавтоклав помещали 0.3 ммоля Mo(CO)6, 10 ммолей адамантана, 15 ммолей CH3CN, 15 ммолей CBrCl3 и 150 ммолей воды, автоклав герметично закрывали и нагревали при 130°С в течение 3 часов. После окончания реакции автоклав охлаждали до комнатной температуры, вскрывали, после обработки реакционной массы, как указано выше, был выделен 1-ацетаминоадамантан с выходом 95%.EXAMPLE 1. 0.3 mmol of Mo (CO) 6 , 10 mmol of adamantane, 15 mmol of CH 3 CN, 15 mmol of CBrCl 3 and 150 mmol of water were placed in a micro autoclave, the autoclave was sealed and heated at 130 ° C for 3 hours. After the reaction, the autoclave was cooled to room temperature, opened, after processing the reaction mass, as indicated above, 1-acetaminoadamantane was isolated in 95% yield.

Полученный N-(1-адамантил)ацетамид (1) имел т.пл. 147°С (гексан). ИК спектр (ν, см-1): 3220 (NH), 1645 (C=O), 1545 (NH). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.: 51.61 (C1), 41.50 (C2,C8,C9), 36.42 (C3,C5,C7), 36.42 (C4,C6,C10), 25.40 (CH3), 160.86 (C=O). Масс-спектр, m/z (Jотн., %): 193 [M]+ (43), 192 (9), 150 (7), 137 (8), 136 (100), 135 (24), 134 (25), 100 (8), 94 (45), 93 (18), 92 (16), 91 (17), 79 (15), 77 (14), 58 (8), 55 (7), 43 (31), 42 (12), 41 (21), 39 (14). Найдено, %: C 74.61; H 9.88; N 7.19. C12H19NO. Вычислено, %: C 74.56; H 9.91; N 7.25.The obtained N- (1-adamantyl) acetamide (1) had a melting point of 147 ° C (hexane). IR spectrum (ν, cm -1 ): 3220 (NH), 1645 (C = O), 1545 (NH). 13 C NMR spectrum (CDCl 3 ), δ, ppm: 51.61 (C 1 ), 41.50 (C 2 , C 8 , C 9 ), 36.42 (C 3 , C 5 , C 7 ), 36.42 (C 4 , C 6 , C 10 ), 25.40 (CH 3 ), 160.86 (C = O). Mass spectrum, m / z (J rel. ,%): 193 [M] + (43), 192 (9), 150 (7), 137 (8), 136 (100), 135 (24), 134 (25), 100 (8), 94 (45), 93 (18), 92 (16), 91 (17), 79 (15), 77 (14), 58 (8), 55 (7), 43 (31), 42 (12), 41 (21), 39 (14). Found,%: C 74.61; H 9.88; N 7.19. C 12 H 19 NO. Calculated,%: C 74.56; H 9.91; N, 7.25.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.Other examples confirming the method are given in table 1.

Таблица 1
Результаты опытов по синтезу N-(1-адамантил)ацетамида реакцией адамантана с системой CBrCl3-H2O-CH3CN под действием Mo(CO)6
Table 1
The results of experiments on the synthesis of N- (1-adamantyl) acetamide by the reaction of adamantane with the CBrCl 3 -H 2 O-CH 3 CN system under the influence of Mo (CO) 6
№ п/пNo. p / p Мольное соотношение [Mo]:[AdH]:[CH3CN]:[CBrCl3]:[H2O]The molar ratio [Mo]: [AdH]: [CH 3 CN]: [CBrCl 3 ]: [H 2 O] Температура, °СTemperature ° C Время реакции, чReaction time, h Выход N-(1-адаман-тил)ацетамида, %The yield of N- (1-adamantyl) acetamide,% 1one 22 33 4four 55 1.one. 1:100:100:100:10001: 100: 100: 100: 1000 130130 33 6161 2.2. 1:100:150:100:10001: 100: 150: 100: 1000 130130 33 6666 3.3. 1:100:150:150:10001: 100: 150: 150: 1000 130130 33 7373 4.four. 1:100:150:150:10001: 100: 150: 150: 1000 140140 22 7878 5.5. 2:100:150:150:10002: 100: 150: 150: 1000 130130 33 8989 6.6. 3:100:150:150:10003: 100: 150: 150: 1000 130130 33 9090 7.7. 3:100:150:150:15003: 100: 150: 150: 1500 130130 22 9595 8.8. 3:100:150:150:20003: 100: 150: 150: 2000 130130 33 9191

Claims (1)

Способ получения N-(1-адамантил)ацетамида формулы (1)
Figure 00000018

взаимодействием адамантана с ацетонитрилом, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии бромтрихлорметана, воды и катализатора Мо(СО)6 при мольном соотношении [адамантан]:[CH3CN]:[СВrСl3]:[Мо(СО)6]:[H2O]=100:100÷150:100÷150:1÷3:1000÷2000, при температуре 130-140°С в течение 2-3 ч.
The method of obtaining N- (1-adamantyl) acetamide of the formula (1)
Figure 00000018

the interaction of adamantane with acetonitrile, characterized in that the reaction is carried out in the presence of bromotrichloromethane, water and a catalyst Mo (CO) 6 with a molar ratio of [adamantane]: [CH 3 CN]: [CBrCl 3 ]: [Mo (CO) 6 ]: [ H 2 O] = 100: 100 ÷ 150: 100 ÷ 150: 1 ÷ 3: 1000 ÷ 2000, at a temperature of 130-140 ° C for 2-3 hours
RU2008138015/04A 2008-09-23 2008-09-23 N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method RU2401828C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138015/04A RU2401828C2 (en) 2008-09-23 2008-09-23 N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138015/04A RU2401828C2 (en) 2008-09-23 2008-09-23 N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008138015A RU2008138015A (en) 2010-03-27
RU2401828C2 true RU2401828C2 (en) 2010-10-20

Family

ID=42138093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138015/04A RU2401828C2 (en) 2008-09-23 2008-09-23 N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2401828C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464257C1 (en) * 2011-04-27 2012-10-20 Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран Method of producing 1-acetamido-3,5-dimethyladamantane
RU2576312C1 (en) * 2014-09-05 2016-02-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443680C2 (en) * 2010-06-02 2012-02-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
RU2455280C1 (en) * 2011-01-12 2012-07-10 Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Е.И.Багрий Адамантаны получение, свойства, применение. - М.: Наука, 1989, Морозов И.С. и др. Фармакология адамантанов. - Волгоград.: Волгоградская медицинская академия, 2001. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464257C1 (en) * 2011-04-27 2012-10-20 Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран Method of producing 1-acetamido-3,5-dimethyladamantane
RU2576312C1 (en) * 2014-09-05 2016-02-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008138015A (en) 2010-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2409342T3 (en) Process for the preparation of alpha-hydroxycarboxylic acids and their esters
RU2401828C2 (en) N-(1-adamantyl)acetamide synthesis method
ES2901475T3 (en) Preparation of 3-hydroxy-3,6-dimethylhexahydrobenzofuran-2-one and derivatives thereof
RU2455281C2 (en) Method of producing 1-formamido-3,5-dimethyladamantane
Nagy et al. C-3 epimers of sugar amino acids as foldameric building blocks: improved synthesis, useful derivatives, coupling strategies
Mawson et al. Application of radical cyclisation/iodine atom transfer to the chiral synthesis of (−)-methylenolactocin
Chatterjee et al. Metal and base free synthesis of primary amines via ipso amination of organoboronic acids mediated by [bis (trifluoroacetoxy) iodo] benzene (PIFA)
RU2448953C2 (en) Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
Nino et al. Efficient three-component synthesis of diversely substituted tetrahydro-1H-cyclopenta [c] quinolines
RU2679607C1 (en) Method for producing n-(adamantane-1-yl)amides
RU2443680C2 (en) Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
Liu et al. A novel, stereoselective and practical protocol for the synthesis of 4β-aminopodophyllotoxins
KR20130046213A (en) Improved process for preparing mitiglinide calcium salt
RU2246482C2 (en) Method for preparing 1-amino-3,5-dimethyladamantane hydrochloride
Niño et al. Feasibility and diastereoselectivity of acid-mediated three-component aza-Diels-Alder reactions: Preparation of diversely substituted hexahydro-2H-pyrano [3, 2-c] quinolines
RU2491270C2 (en) Method of producing 1-hydroxyadamantan-4-one
JPS63145296A (en) Production of 5-trifluoromethyl-2&#39;-deoxy-beta-uridines
RU2408571C2 (en) Method of producing 1-acetyladamantane
RU2428408C2 (en) 1-bromoadamantane synthesis method
Kakiuchi et al. Construction of the bicyclo [6.3. 0] undecane skeleton via ring opening of tricyclo [6.3. 0.01, 4] undecan-5-ones
Tutar et al. Synthesis of 8-substituted 4, 4-difluoro-4-bora-3a, 4a-diaza-s-indacene Dyes (BODIPY)
RU2478611C2 (en) Method of producing memantine and intermediate product
RU2455280C1 (en) Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
RU2576312C1 (en) Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
Ushakov et al. Renewed «Isoxazoline Route» for the Synthesis of Densely Functionalized Ketones

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100924