RU2529503C2 - Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов - Google Patents

Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов Download PDF

Info

Publication number
RU2529503C2
RU2529503C2 RU2012147376/04A RU2012147376A RU2529503C2 RU 2529503 C2 RU2529503 C2 RU 2529503C2 RU 2012147376/04 A RU2012147376/04 A RU 2012147376/04A RU 2012147376 A RU2012147376 A RU 2012147376A RU 2529503 C2 RU2529503 C2 RU 2529503C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methoxycarbonyl
dithiacycloalkanes
fecl
dimethyl ether
malonic acid
Prior art date
Application number
RU2012147376/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012147376A (ru
Inventor
Усеин Меметович Джемилев
Внира Рахимовна Ахметова
Наиль Салаватович Ахмадиев
Рушана Флоридовна Габдрахманова
Асхат Габдрахманович Ибрагимов
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки 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 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Нефтехимии И Катализа Ран filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Нефтехимии И Катализа Ран
Priority to RU2012147376/04A priority Critical patent/RU2529503C2/ru
Publication of RU2012147376A publication Critical patent/RU2012147376A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2529503C2 publication Critical patent/RU2529503C2/ru

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов общей формулы (I):
Figure 00000012
Х=(СН2)n, где n=1, 2,
заключающийся в том, что формальдегид (37%) подвергают взаимодействию с сероводородом или 1,2-этандитиолом и диметиловым эфиром малоновой кислоты в присутствии катализатора FeCl3 при мольном соотношении СН2О : сероводород : диметиловый эфир малоновой кислоты: FeCl3=3:2:1:(0.03-0.07) или СН2О : 1,2-этандитиол : диметиловый эфир малоновой кислоты: FeCl3=2:1:1:(0.03-0.07), при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в течение 6-9 ч в смеси растворителей хлороформ-этанол (объемн. 1:1). Технический результат: разработан способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов, которые могут найти широкое применение в качестве биологически активных веществ. 1 табл., 1 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов общей формулы (1):
Figure 00000001
X=(CH2)n где n=1,2
Подобные 0,8-содержащие гетероциклические соединения могут найти применение в качестве биологически активных веществ, обладающих фунгицидной активностью по отношению к патогенным грибам, а также селективных экстрагентов и комплексообразователей переходных металлов [J.Zabicky. The Chemistry of Metal Enolates (Chemistry of Functional Groups). 2009, Interscience, Part 1, 1249 p.; S.Schuiz, J.S.Dickschat, B.Kunze, I.Wagner-Dobler and other. Biological activity of volatiles from marine and terrestrial bacteria. Mar. Drugs, 2010, 8, p.2976-2987].
Известен четырехстадийный способ [Е.Juaristi, L.Valle, В.А.Valenzuela and M.A.Aguilar. S-C-P Anomeric Interactions. 4. Conformational Analysis of 2-(Diphenylphosphinoyl)-1,3-ditiane. J. Am. Chem. Soc., 1986, p.2000-2005] получения 5-метил-1,3-дитиана (2) взаимодействием диэтилового эфира 2-метилмалоновой кислоты с алюмогидридом лития в присутствии диэтилового эфира, затем с p-TsCl в пиридине с образованием тозилата 3-метилпропан-1,3-диола, который под действием калиевой соли ацетилмеркаптана в этаноле и этилендиамине превращается в 3-метилпропан-1,3-дитиол. На последней стадии под действием диметилацеталь формаля в присутствии эфирата трехфтористого бора образуется 5-метил-1,3-дитиан (2) с выходом 67% по схеме:
Figure 00000002
Известный способ не позволяет получать 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1).
Известен способ [B.B.F.Mirjalili, A.Bamoniri, A.Akbari. Nano-BFs/SiO2: A reusable and eco-friendly catalyst for thioacetalization and trans-thioacetalization reactions. Iranian Journal of catalysis, 2011, 1(2), p.87-92] получения производных 1,3-дитиолана и 1,3-дитиана (3) реакцией транстиоацетализации ацеталей в присутствии ВР3, нанесенного на наночастицы SiO2, в растворителях CH2Cl2 или СНСl2 при комнатной температуре с выходом 83-94%, по схеме:
Figure 00000003
n=1,2
R1=Ph; 4-NO26Н4; 4-Сl-С6Н4; 3-Вr-С6H4; 4-Вr-С6Н4; 2,6-di-Cl-С6Н3; 4-ОН-С6Н4; 4-Сl-С6Н4; 3,4-di-OH-C6H3
R2=Н; СН3
Известным способом не могут быть получены 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1).
Известен аналогичный вышеописанному хемоселективный способ [S.K.De. Yttrium triflate as an efficient and useful catalyst for chemoselective protection of carbonyl compounds. Tetrahedron Lett., 2004, 45, p.2339-3241] получения производных 1,3-дитиолана и 1,3-дитиана (4) реакцией ацеталей с дитиолом в присутствии каталитического количества иттрия трифталата в среде ацетонитрила, при комнатной температуре, в течение 25-390 мин с выходом 83-93% по схеме:
Figure 00000004
R1=4-NO26Н4; 4-МеО-С6Н4; С6Н11; C5H12; Ph; Ph-C2H2;
R2=H; СН3
Известный способ не позволяет получать 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1).
Известен способ [S.A.Pourmousavia, M.Hadavandkhani. Preparation of 1-benzyl-4-aza-l-azoniabicyclo[2.2.2]octane tribromide and its application as a mild and chemoselective catalyst for thioacetalization of carbonyl compounds. Journal of Sulfur Chemistry, 2009, vol.30, №1, p.37-45] получения бис-(2-метил-1,3-дитиолан-2-ил)метана (5) взаимодействием ацетилацетона с 1,2-этандитиолом в присутствии каталитического количества 1-бензил-4-аза-1-азониабицикло[2.2.2]-октана трибромида (БАБОТ) в среде этилацетата, в течение 4 ч, при комнатной температуре с выходом 90% по схеме:
Figure 00000005
Известным способом не могут быть получены 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1).
Известен способ [D.Seebach, E.J. Согеу, Generation and synthetic applications of 2-lithio-l,3-dithianes. J. Org. Chem., 1975, 40, p.231-237] получения метил-1,3-дитиан-2-ил-формиата (6) через промежуточное литий производное-1,3-дитиана, которое образуется при действии бутил лития на 1,3-дитиан в тетрагидрофуране при -30°С по схеме:
Figure 00000006
Известный способ не позволяет получать 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1).
Известен способ [R.B.Woodward, I.J.Pachter, M.L.Scheinbaum. Dithiotosylates as reagents in organic synthesis. J.Org. Chem. 1971, vol. 36, №8, p.1137-1139] получения 1,3-дитиолан-2,2-диметоксикарбонила и 1,3-дитиан-2,2-диметоксикарбонила (7) реакцией 1,3-ди(метоксикарбонил)ацетона с дитиотозилатами в присутствии ацетата калия в среде этанола в течение 8 ч с выходом 68-71% по схеме:
Figure 00000007
Известным способом не могут быть получены 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов общей формулы (1).
Предлагается новый способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов общей формулы (1).
Сущность способа заключается во взаимодействии формальдегида (37%) с сероводородом (H2S) или 1,2-этандитиолом
Figure 00000008
и диметиловым эфиром малоновой кислоты (ДМЭМК) в присутствии катализатора FeCl3, взятыми в мольном соотношении СН2О: сероводород: ДМЭМК: FеС13=3:2:1: (0.03-0.07), предпочтительно 3:2:1: 0.05 или СН2О: 1,2-этандитиол: ДМЭМК: FеСl3=2:1:1: (0.03-0.07), предпочтительно 2:1:1: 0.05, в растворителе СНСl3: С2Н5OН (объемн. 1:1), при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в течение 6-9 ч, предпочтительно 8 ч. Выход 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов общей формулы (1) составляет 63-83%. Реакция протекает по схеме:
Figure 00000009
3,3-Ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1) образуются только лишь с участием формальдегида, сероводорода (1,2-этандитиола) и диметилового эфира малоновой кислоты, взятыми в стехиометрическом соотношении 3(2):2(1):1. При другом соотношении исходных реагентов снижается селективность реакции. В присутствии других альдегидов (например, алкил-, арилзамещенные альдегиды), других 1,3-дикарбонильных соединений (например, ацетилацетон, ацетоуксусный эфир), а также в отсутствии катализатора, целевые продукты общей формулой (1) не образуются.
Проведение указанной реакции в присутствии катализатора FеСl3 больше 7 мол.% не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора FеСl3 менее 3 мол.% снижает выход (1). Реакции проводили при комнатной температуре (~20°С). При температуре выше 20°С (например, 70°С) увеличиваются энергозатраты, а при температуре ниже 20°С (например, 0°С) снижается скорость реакции. Опыты проводили в смеси растворителей хлороформ-этанол (1:1 объемн.), т.к. в указанной смеси хорошо растворяются исходные реагенты и целевые продукты (1).
Существенные отличия предлагаемого способа.
В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются диметиловый эфир малоновой кислоты, формальдегид, Н2S или 1,2-этандитиол, а в качестве катализатора - FеСl3. Способ позволяет получать однореакторным методом 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканы общей формулы (1). В известном способе синтеза 1,3-дитиациклоалканов в качестве исходных реагентов применяются 1,3-ди(метоксикарбонил)ацетон, дитиотозилаты, которые синтезируют в несколько стадий, а в качестве катализатора применяется ацетат калия.
Способ поясняется следующими примерами/
Пример 1: В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, снабженный газоподводящей трубкой при комнатной температуре (~20°С) помещают 2.21 мл (30 ммоль) формальдегида (37% водный раствор), насыщают сероводородом (20 ммоль) в течение 30 мин, добавляют 1.5 мл СНСl3 и 1.5 мл С2Н5OН, 1.32 г (10 ммоль) диметилового эфира малоновой кислоты и 0.0081 г (0.05 ммоль) FеСl3, перемешивают при ~20°С в течение 8 ч. Из реакционной массы выделяют 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклогексан с выходом 72%.
Пример 2: В сосуд Шленка, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона при комнатной температуре (~20°С) помещают 1.47 мл (20 ммоль) формальдегида (37% водный раствор), 0.94 г (10 ммоль) 1,2-этандитиола и перемешивают в течение 30 мин, добавляют 1.5 мл СНСl3 и 1.5 мл С2Н5OН, 1.32 г (10 ммоль) диметилового эфира малоновой кислоты и 0.0081 г (0.05 ммоль) FеСl3, перемешивают при -20°С в течение 8 ч. Из реакционной массы выделяют 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклогептан с выходом 77%.
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице:
№ п/п Исходный Н2S или 1,2-этандитиол Соотношение ДМЭМК: формальдегид: H2S или 1,2-этандитиол: FеСl3, ммоль Время реакции, ч Выход (1), %
1 H2S 1:3:2:0.05 8 72
2 1,2-этандитиол 1:2:1:0.05 8 77
3 1:2:1:0.03 8 63
4 1:2:1:0.07 8 83
5 1:2:1:0.05 6 68
6 1:2:1:0.05 9 80
Все опыты проводили в смеси растворителей хлороформ-этанол (1:1 объемн.) при комнатной температуре (~20°С).
Спектральные характеристики соединений (1а,б).
3,3-Ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклогексан (1а)
Figure 00000010
Масло желтого цвета. Rf=0.45
ИК-спектр (ν,cм-1): 714(C-S), 1025(C-O), 1419(CH2-), 1681(C=O), 3534 (O-Н).
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J, Гц): 3.56 (с, 4Н, CH2 (4,6)); 3.74 (с, 6Н, СН3 (9,12));4.11(с,2Н,СН2(2)).
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 29.69 (С-4,6); 38.48 (С-2); 53.70 (С-9,12); 64.66 (С-5); 169.20 (С-7,10).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 236 [М]+ (6); 205 [М-СН3О]+ (8); 192 [М-CH3OCH]+(27); 173 (10); 159 [M-SCHS]+ (27); 147 [М-СН2CH2СООСН3]+ (64); 131 [M-CH2SCP2SCH]+ (66); 114 [М-СH2SCH2SСНОН]+ (72); 101 [M-CH2SCH2 CH2COOHCH3+2H]+(33); 87 [М-СН3ОСОСН2CH2SCH2О]+ (69); 77 [СН3ОСО СНСН2СН2СООСН3]+ (8); 55 (100). Найдено (%): С, 40.10; Н, 5.07; S, 27.00. C8H12O4S2. Мтеор=236. Вычислено (%): С, 40.66; Н, 5.12; S, 27.14.
3,3-Ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклогептан (1б)
Figure 00000011
Масло желтого цвета. Rf=0.48
ИК-спектр (ν,см-1): 702(C-S), 1031(С-O), 1436(СН2-), 1734(С=O), 3465 (O-Н).
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J, Гц): 2.72 и 2.85 (м, 4Н, СН2 (2,3)); 3.05 и 3.19 (м, 4Н, СН2(5,7)); 3.61 (с, 6Н, СН3 (10,13)).
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 30.25 и 32.28 (С-5,7); 36.51 (С-2,3); 52.97 (С-10,13); 66.49 (С-6); 169.86 (С-8,11).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 251 [M+H]+(6); 238 [М-СН]+ (24); 204 [М-CH3S]+(48); 189 (28); 179 [М-CH2CH2SCH2C]+ (61); 159 [M-SCH2CH2S]+(44); 145 [M-SCH2CH2SСН2]+ (100); 132 [М-СН2СН2SСН2СООСН3]+ (33); 113 (72); 87 [СН3СООСН2СН2]+ (67); 73 [CH2CH2SCH2CH]+(69); 61 (54); 55 [М-СН3ОС=С] (57). Найдено (%): С, 42.15; Н, 6.11; S, 25.87. C9H14O4S2. Мтеор=250. Вычислено (%): С, 43.18; Н, 5.64; S, 25.62.

Claims (1)

  1. Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов общей формулы (I):
    Figure 00000001

    Х=(СН2)n, где n=1, 2,
    отличающийся тем, что формальдегид (37%) подвергают взаимодействию с сероводородом или 1,2-этандитиолом и диметиловым эфиром малоновой кислоты в присутствии катализатора FeCl3 при мольном соотношении СН2О : сероводород : диметиловый эфир малоновой кислоты : FeCl3=3:2:1:(0.03-0.07) или СН2О : 1,2-этандитиол : диметиловый эфир малоновой кислоты : FeCl3=2:1:1:(0.03-0.07), при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в течение 6-9 ч в смеси растворителей хлороформ-этанол (объемн. 1:1).
RU2012147376/04A 2012-11-07 2012-11-07 Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов RU2529503C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147376/04A RU2529503C2 (ru) 2012-11-07 2012-11-07 Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147376/04A RU2529503C2 (ru) 2012-11-07 2012-11-07 Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012147376A RU2012147376A (ru) 2014-05-20
RU2529503C2 true RU2529503C2 (ru) 2014-09-27

Family

ID=50695395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147376/04A RU2529503C2 (ru) 2012-11-07 2012-11-07 Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2529503C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551680C2 (ru) * 2013-10-15 2015-05-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Нефтехимии И Катализа Ран Способ получения дисульфанилтетрациклоалкенов

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3705908A (en) * 1971-06-28 1972-12-12 Minnesota Mining & Mfg Process for preparing 2-formyl-2-lower alkyl 1,3-dithiolanes and 1,3-dithianes
SU586174A1 (ru) * 1976-04-26 1977-12-30 Уфимский Нефтяной Институт Способ получени 1,3-дитиациклоалканов
RU2368607C2 (ru) * 2007-09-11 2009-09-27 Институт нефтехимии и катализа РАН Способ получения 1-(5-бензоил-1,3-дитиан-5-ил)-1-этанона

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3705908A (en) * 1971-06-28 1972-12-12 Minnesota Mining & Mfg Process for preparing 2-formyl-2-lower alkyl 1,3-dithiolanes and 1,3-dithianes
SU586174A1 (ru) * 1976-04-26 1977-12-30 Уфимский Нефтяной Институт Способ получени 1,3-дитиациклоалканов
RU2368607C2 (ru) * 2007-09-11 2009-09-27 Институт нефтехимии и катализа РАН Способ получения 1-(5-бензоил-1,3-дитиан-5-ил)-1-этанона

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551680C2 (ru) * 2013-10-15 2015-05-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Нефтехимии И Катализа Ран Способ получения дисульфанилтетрациклоалкенов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012147376A (ru) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bugarin et al. Efficient, direct α-methylenation of carbonyls mediated by diisopropylammonium trifluoroacetate
Terent'ev et al. Phosphomolybdic and phosphotungstic acids as efficient catalysts for the synthesis of bridged 1, 2, 4, 5-tetraoxanes from β-diketones and hydrogen peroxide
RU2529503C2 (ru) Способ получения 3,3-ди(метоксикарбонил)-1,5-дитиациклоалканов
RU2466999C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ α,ω-БИС-(1,5,3-ДИТИАЗЕПИНАН-3-ИЛ)АЛКАНОВ
RU2494102C1 (ru) Способ получения замещенных 2,3,5,6-тетраоксабицикло[2.2.1]гептанов
Nakai et al. Tri (hetero) substituted Carbonium Ions. I. Neighboring-Group Participation of the N, N-Dimethyldithiocarbamate Function Involving the Intermediacy of 2-Dimethylamino-1, 3-dithiolanylium Ion
RU2368607C2 (ru) Способ получения 1-(5-бензоил-1,3-дитиан-5-ил)-1-этанона
Narra et al. Lewis-acid catalyzed synthesis and characterization of novel castor fatty acid-based cyclic carbonates
Grisin et al. Diastereoselective construction of anti-4, 5-disubstituted-1, 3-dioxolanes via a bismuth-mediated two-component hemiacetal oxa-conjugate addition of γ-hydroxy-α, β-unsaturated ketones with paraformaldehyde
RU2467000C1 (ru) Способ получения 3-арил-тетрагидро-2н,6н-1,5,3-дитиазоцинов
RU2529512C2 (ru) Способ получения 1,8-{ бис[(пент-2,4-дион-3-ил)метилсульфанил]} -3,6-диоксаоктана и 4,4`-{ бис[(пент-2,4-дион-3-ил)метилсульфанил]} -дифенилоксида
RU2478606C1 (ru) Способ получения 1-(2-метил-4-феноксифенил)-бутан-1,3-диона
KR100625649B1 (ko) β-히드록시부틸산 알킬 에스테르의 제조방법
RU2559359C2 (ru) Способ получения (1,5,3-дитиазепан-3-ил)-алкандиолов
RU2551680C2 (ru) Способ получения дисульфанилтетрациклоалкенов
RU2541796C2 (ru) Способ получения бис-(3-метоксибензамидил)-тетратиадиазациклоалканов
RU2559367C2 (ru) Способ получения (1,5,3-дитиазепан-3-ил)-алкандиолов
RU2536205C2 (ru) Способ получения 5-метоксикарбонил-1,3-дитиана, обладающего фунгицидной активностью
RU2467001C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-(о-,м-,п-МЕТОКСИФЕНИЛ)-ТЕТРАГИДРО-2Н,6Н-1,5,3-ДИТИАЗОЦИНОВ
Makhmutov Photocatalytic Synthesis of 1, 3-Dioxacyclanes from Diols and Primary Alcohols Effected by a System FeCl3–NaNO2/O2 (Air)
RU2478627C2 (ru) Способ получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)фенолов
RU2523012C1 (ru) Способ получения n-замещенных 2,5-дитиоцианато-1н-пирролов
RU2350619C1 (ru) Способ получения 2,3-фуллеро[60]-7-фенил-7-фосфабицикло[2.2.1]гептана
Borisova et al. Synthesis and antimicrobial activity of functionally substituted 1, 3-dioxacycloalkanes
JP5134883B2 (ja) フッ素置換基を持つ不斉触媒と光学活性化合物の製造方法

Legal Events

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

Effective date: 20141108