RU2551683C1 - Method of producing 1-azidoadamantane - Google Patents

Method of producing 1-azidoadamantane Download PDF

Info

Publication number
RU2551683C1
RU2551683C1 RU2014116332/04A RU2014116332A RU2551683C1 RU 2551683 C1 RU2551683 C1 RU 2551683C1 RU 2014116332/04 A RU2014116332/04 A RU 2014116332/04A RU 2014116332 A RU2014116332 A RU 2014116332A RU 2551683 C1 RU2551683 C1 RU 2551683C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
azide
azidoadamantane
diethyl ether
dehydroadamantane
reaction
Prior art date
Application number
RU2014116332/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Михайлович Бутов
Владимир Михайлович Мохов
Владимир Владимирович Бурмистров
Дмитрий Андреевич Питушкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
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 образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2014116332/04A priority Critical patent/RU2551683C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2551683C1 publication Critical patent/RU2551683C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method includes reacting an adamantane derivative with an inorganic azide in a solvent. The adamantane derivative used is 1,3-dehydroadamantane and the inorganic azide is an anhydrous hydrogen azide solution in diethyl ether obtained in advance. The process takes place in diethyl ether at 20-40°C and molar ratio of 1,3-dehydroadamantane:hydrogen azide of 1:2-2.7, for 10-20 minutes.
EFFECT: method enables to obtain a 1-azidoadamantane in mild conditions with high output.
2 ex

Description

Изобретение относится к способу получения производных адамантана, в частности к новому способу получения 1-азидоадамантана формулыThe invention relates to a method for producing derivatives of adamantane, in particular to a new method for producing 1-azidoadamantane of the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

который находит применение в качестве полупродуктов в синтезе адамантилсодержащих аминов и гетероциклических соединений, применяется в металлокомплексном катализе.which is used as intermediates in the synthesis of adamantyl-containing amines and heterocyclic compounds, is used in metal complex catalysis.

Известен способ получения 1-азидоадамантана по реакции 1-галогеноадамантанов с триметилсилилазидом в присутствии кислот Льюиса [Sasaki, Т. Synthesis of Adamantane Derivatives. 56. Reaction of 1-Adamantyl Chloride with Trimethylsilyl Pseudohalide /Т. Sasaki, A. Nakanishi, M. Ohno // J. Org. Chem. - 1981. - V. 46, №26. -P. 5445-5447]. Недостатком этого способа является применение малодоступного триметилсилилазида, невысокий выход продукта реакции.A known method of producing 1-azidoadamantane by the reaction of 1-haloadamantanes with trimethylsilyl azide in the presence of Lewis acids [Sasaki, T. Synthesis of Adamantane Derivatives. 56. Reaction of 1-Adamantyl Chloride with Trimethylsilyl Pseudohalide / T. Sasaki, A. Nakanishi, M. Ohno // J. Org. Chem. - 1981. - V. 46, No. 26. -P. 5445-5447]. The disadvantage of this method is the use of inaccessible trimethylsilyl azide, a low yield of the reaction product.

Известен способ получения 1-азидоадамантана взаимодействием 1-галогеноадамантанов с азидами щелочных металлов [Preparation of Secondary and Tertiary Cyclic and Polycyclic Hydrocarbon Azides / G.K. Surya Prakash, M.A. Stephenson, J.G. Shih, G.A. Olah // J. Org. Chem. - 1986, V. 51, №16. - P. 3215-3217]. Недостатком этого способа является длительность реакции (до 12 часов) и невысокий выход продукта реакции.A known method of producing 1-azidoadamantane by the interaction of 1-haloadamantanes with alkali metal azides [Preparation of Secondary and Tertiary Cyclic and Polycyclic Hydrocarbon Azides / G.K. Surya Prakash, M.A. Stephenson, J.G. Shih, G.A. Olah // J. Org. Chem. - 1986, V. 51, No. 16. - P. 3215-3217]. The disadvantage of this method is the duration of the reaction (up to 12 hours) and a low yield of the reaction product.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ получения 1-азидоадамантана по реакции 1-адамантанола с азидом натрия в среде серной кислоты [Synthesis of Adamantane Derivatives, 37. A Convenient and Efficient Synthesis of 1-Azidoadamantane and Related Bridgehead Azides, and Some of Their Reactions / T. Sasaki, Sh. Eguchi, T. Katada, O. Hiroaki // J. Org. Chem. - 1977. - V. 41, №. 23. - P. 3741-3743]. Недостатком этого способа является применение кислоты строго определенной концентрации, процесс сопровождается образованием побочных продуктов и требует точного выдерживания времени синтеза.The closest analogue of the invention is a method for producing 1-azidoadamantane by the reaction of 1-adamantanol with sodium azide in sulfuric acid [Synthesis of Adamantane Derivatives, 37. A Convenient and Efficient Synthesis of 1-Azidoadamantane and Related Bridgehead Azides, and Some of Their Reactions / T. Sasaki, Sh. Eguchi, T. Katada, O. Hiroaki // J. Org. Chem. - 1977. - V. 41, No. 23. - P. 3741-3743]. The disadvantage of this method is the use of acids of a strictly defined concentration, the process is accompanied by the formation of by-products and requires accurate aging of the synthesis.

Задачей заявляемого способа является разработка технологичного способа синтеза 1-азидоадамантана в мягких условиях с высоким выходом.The objective of the proposed method is to develop a technologically advanced method for the synthesis of 1-azidoadamantane in mild conditions with a high yield.

Техническим результатом является упрощение способа получения 1-азидоадамантана.The technical result is to simplify the method of producing 1-azidoadamantane.

Поставленный результат достигается в способе получения 1-азидоадамантана, заключающемся во взаимодействии производного адамантана с неорганическим азидом в растворителе, при этом в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, в качестве неорганического азида - предварительно полученный раствор безводного азида водорода в диэтиловом эфире и процесс протекает в диэтиловом эфире при 20-40°C и мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан:азид водорода, равном 1:2-2.7, в течение 10-20 минут.The stated result is achieved in the method for producing 1-azidoadamantane, which consists in reacting an adamantane derivative with an inorganic azide in a solvent, using 1,3-dehydroadamantane as an adamantane derivative, and a previously prepared solution of anhydrous hydrogen azide in diethyl ether as an inorganic azide and the process proceeds in diethyl ether at 20-40 ° C and a molar ratio of 1,3-dehydroadamantane: hydrogen azide, equal to 1: 2-2.7, for 10-20 minutes.

Сущность изобретения заключается в получении 1-азидоадамантана по реакции алкилирования азида водорода 1,3-дегидроадамантаном. Необходимость использования безводного азида водорода обуславливается возможностью протекания побочной реакции 1,3-дегидроадамантана с водой с образованием 1-гидроксиадамантана. Безводный азид водорода получают в среде диэтилового эфира по реакции сухого азида натрия с концентрированной серной кислотой. Образующийся азид водорода сразу растворяется в диэтиловом эфире, чем достигается безопасность дальнейшего процесса синтеза, при этом диэтиловый эфир служит далее реакционной средой.The essence of the invention is to obtain 1-azidoadamantane by the alkylation reaction of hydrogen azide with 1,3-dehydroadamantane. The need to use anhydrous hydrogen azide is caused by the possibility of a side reaction of 1,3-dehydroadamantane with water with the formation of 1-hydroxyadamantane. Anhydrous hydrogen azide is obtained in diethyl ether by reaction of dry sodium azide with concentrated sulfuric acid. The resulting hydrogen azide is immediately dissolved in diethyl ether, which ensures the safety of the further synthesis process, while diethyl ether further serves as a reaction medium.

Figure 00000002
Figure 00000002

Способ осуществляется следующим образом. К смеси азида натрия и диэтилового эфира (соотношение 1:10-15) прикапывают при перемешивании или встряхивании необходимое количество концентрированной (96-98%) серной кислоты. Затем смеси дают отстояться и декантируют раствор азида водорода в диэтиловом эфире в реакционную колбу. Далее к нему прибавляют раствор 1,3-дегидроадамантана в диэтиловом эфире (соотношение 1,3-дегидроадамантан:расчетное количество азида водорода 1:1.5-2) со скоростью, не допускающей интенсивного кипения смеси. Реакционную массу выдерживают 10-20 минут при температуре 20-40°C, после чего растворитель и избыток азида водорода удаляют отгонкой в вакууме водоструйного насоса или избыток азида водорода удаляют встряхиванием реакционной смеси с водными растворами гидрокарбоната или гидроксида натрия, с последующим отделением органического слоя и отгонкой растворителя. Остаток перекристаллизовывают из 2-пропанола, получают 1-азидоадамантан с выходом 85-90%.The method is as follows. To a mixture of sodium azide and diethyl ether (ratio 1: 10-15), the required amount of concentrated (96-98%) sulfuric acid is added dropwise with stirring or shaking. Then the mixture was allowed to settle and the solution of hydrogen azide in diethyl ether was decanted into the reaction flask. Then, a solution of 1,3-dehydroadamantane in diethyl ether (ratio of 1,3-dehydroadamantane: calculated amount of hydrogen azide 1: 1.5-2) is added to it at a rate that does not allow intensive boiling of the mixture. The reaction mass is kept for 10-20 minutes at a temperature of 20-40 ° C, after which the solvent and excess hydrogen azide are removed by vacuum distillation of the water-jet pump or the excess hydrogen azide is removed by shaking the reaction mixture with aqueous solutions of sodium bicarbonate or sodium hydroxide, followed by separation of the organic layer and distillation of the solvent. The residue was recrystallized from 2-propanol to give 1-azidoadamantane in 85-90% yield.

Безводный концентрированный азид водорода взрывоопасен, и применение его раствора в органическом растворителе делает работу с ним удобной и безопасной. Таким образом, предлагаемый способ характеризуется простотой и безопасностью в проведении синтеза и выделении продуктов.Anhydrous concentrated hydrogen azide is explosive, and the use of its solution in an organic solvent makes working with it convenient and safe. Thus, the proposed method is characterized by simplicity and safety in the synthesis and isolation of products.

Наибольший выход продукта реакции достигается при ее проведении с небольшим избытком азида водорода по отношению к 1,3-дегидроадамантану. Оптимальным избытком азида водорода является 1:2-2.7, дальнейшее его увеличение не влияет на выход целевого продукта.The highest yield of the reaction product is achieved when it is carried out with a slight excess of hydrogen azide relative to 1,3-dehydroadamantane. The optimal excess of hydrogen azide is 1: 2-2.7, its further increase does not affect the yield of the target product.

Реакция протекает в температурном интервале 20-40°C без дополнительного нагревания. Начинается процесс при комнатной температуре (20-25°C), далее смесь разогревается за счет экзотермического эффекта (до 35-40°C), чего достаточно для быстрого и полного протекания синтеза за несколько минут. Найдено, что достаточным временем проведения реакции является 10-15 минут, полная конверсия 1,3-дегидроадамантана достигается за 20 минут, дальнейшее увеличение времени проведения синтеза не влияет на выход целевого продукта.This reaction takes place in the temperature range 20–40 ° C without additional heating. The process begins at room temperature (20-25 ° C), then the mixture is heated due to the exothermic effect (up to 35-40 ° C), which is enough for a quick and complete synthesis in a few minutes. It was found that a sufficient reaction time is 10-15 minutes, a complete conversion of 1,3-dehydroadamantane is achieved in 20 minutes, a further increase in the synthesis time does not affect the yield of the target product.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Figure 00000003
Figure 00000003
Пример 1
Figure 00000003
Figure 00000003
Example 1

1-Азидоадамантан1-azidoadamantane

К смеси 5.8 г (0.09 моль) азида натрия в 20 мл диэтилового эфира при перемешивании прибавляют по каплям 3.9 г (0.04 моль) конц. H2SO4. Реакционную массу выдерживают 10-15 минут, после чего раствор безводного азида водорода декантируют в колбу с обратным холодильником, прибавляют раствор 2 г (0.015 моль) 1,3-дегидроадамантана в 15 мл диэтилового эфира. Реакционную смесь выдерживают 10 минут, прибавляют водный раствор NaHCO3 до слабо щелочной реакции. От органического слоя отгоняют диэтиловый эфир, остаток перекристаллизовывают из пропан-2-ола, получают 2.3 г (0.013 моль, 86%) 1-азидоадамантана, т. пл. 81-82°C (лит. т.пл. 80-81°C). ИК спектр, см-1: 2115 N3.To a mixture of 5.8 g (0.09 mol) of sodium azide in 20 ml of diethyl ether, 3.9 g (0.04 mol) of conc. H 2 SO 4 . The reaction mixture was held for 10-15 minutes, after which the solution of anhydrous hydrogen azide was decanted into a flask under reflux, a solution of 2 g (0.015 mol) of 1,3-dehydroadamantane in 15 ml of diethyl ether was added. The reaction mixture was incubated for 10 minutes, an aqueous solution of NaHCO 3 was added until a slightly alkaline reaction. Diethyl ether was distilled off from the organic layer, the residue was recrystallized from propan-2-ol, 2.3 g (0.013 mol, 86%) of 1-azidoadamantane were obtained, so pl. 81-82 ° C (lit. mp. 80-81 ° C). IR spectrum, cm -1 : 2115 N 3 .

Figure 00000004
Figure 00000004
Пример 2
Figure 00000004
Figure 00000004
Example 2

1-Азидоадамантан1-azidoadamantane

К смеси 4.5 г (0.07 моль) азида натрия и 30 мл диэтилового эфира при встряхивании порциями прибавляют 2.9 г (0.03 моль) серной кислоты (концентрация 94-96%). Полученный раствор азида водорода отделяют декантацией и прибавляют к раствору 4 г (0.03 моль) 1,3-дегидроадамантана в 20 мл диэтилового эфира. Реакционную смесь выдерживают 20 минут, затем в вакууме водоструйного насоса отгоняют диэтиловый эфир, остаток перекристаллизовывают из пропан-2-ола, получают 2.4 г (0.0136 моль, 90%) 1-азидоадамантана, т. пл. 80-81°C (лит. т.пл. 80-81°C). ИК спектр, см-1: 2115 N3.To a mixture of 4.5 g (0.07 mol) of sodium azide and 30 ml of diethyl ether, 2.9 g (0.03 mol) of sulfuric acid (concentration 94-96%) are added in portions while shaking. The resulting hydrogen azide solution was separated by decantation and 4 g (0.03 mol) of 1,3-dehydroadamantane in 20 ml of diethyl ether were added to the solution. The reaction mixture was incubated for 20 minutes, then diethyl ether was distilled off in a vacuum of a water-jet pump, the residue was recrystallized from propan-2-ol, 2.4 g (0.0136 mol, 90%) of 1-azidoadamantane were obtained, so pl. 80-81 ° C (lit. mp. 80-81 ° C). IR spectrum, cm -1 : 2115 N 3 .

Таким образом, разработан технологичный способ синтеза 1-азидоадамантана, заключающийся в реакции 1,3-дегидроадамантана с безводным азидом водорода, протекающий в течение 10-20 минут, характеризующийся простотой в проведении синтеза и выделении продуктов.Thus, a technologically advanced method for the synthesis of 1-azidoadamantane has been developed, consisting in the reaction of 1,3-dehydroadamantane with anhydrous hydrogen azide, proceeding for 10-20 minutes, characterized by simplicity in the synthesis and isolation of products.

Claims (1)

Способ получения 1-азидоадамантана, заключающийся во взаимодействии производного адамантана с неорганическим азидом в растворителе, отличающийся тем, что в качестве производного адамантана используют 1,3-дегидроадамантан, в качестве неорганического азида - предварительно полученный раствор безводного азида водорода в диэтиловом эфире, и процесс протекает в диэтиловом эфире при 20-40°C и мольном соотношении 1,3-дегидроадамантан:азид водорода, равном 1:2-2.7, в течение 10-20 мин. The method of producing 1-azidoadamantane, which consists in reacting an adamantane derivative with an inorganic azide in a solvent, characterized in that 1,3-dehydroadamantane is used as an adamantane derivative, a previously prepared solution of anhydrous hydrogen azide in diethyl ether is used, and the process proceeds in diethyl ether at 20-40 ° C and a molar ratio of 1,3-dehydroadamantane: hydrogen azide, equal to 1: 2-2.7, for 10-20 minutes.
RU2014116332/04A 2014-04-22 2014-04-22 Method of producing 1-azidoadamantane RU2551683C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116332/04A RU2551683C1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Method of producing 1-azidoadamantane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116332/04A RU2551683C1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Method of producing 1-azidoadamantane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2551683C1 true RU2551683C1 (en) 2015-05-27

Family

ID=53294574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116332/04A RU2551683C1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Method of producing 1-azidoadamantane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551683C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11440873B1 (en) 2020-04-07 2022-09-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of electrochemical substitution of azides for hydrogen on tertiary carbons

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
T. SASAKI et al., Synthesis of Adamantane Derivatives. 37. A Convenient and Efficient Synthesis of 1-Azidoadamantane and Related Bridgehead Azides, and Some of Their Reactions, J. ORG. CHEM., 1977, Vol. 42, No. 23, pp. 3741-3743RU 2440971 C1, 27.01.2012 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11440873B1 (en) 2020-04-07 2022-09-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of electrochemical substitution of azides for hydrogen on tertiary carbons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA016914B1 (en) Method for preparing 2,6-diethyl-4-methylphenylacetic acid
AR072447A1 (en) PROCESS TO PREPARE 2- ALCOXIMETILEN-4,4-DIFLUORO-3-OXOBUTIRATOS DE ALQUILO
EA031458B1 (en) Process of making adamantanamides
PT2670751E (en) Methods of making hiv attachment inhibitor prodrug compound and intermediates
Kakaei et al. Synthesis of (2-alkylthiothiazolin-5-yl) methyl dodecanoates via tandem radical reaction
RU2551683C1 (en) Method of producing 1-azidoadamantane
Luk’yanov et al. 3-Amino-4-(α-nitroalkyl-ONN-azoxy) furazans and some of their derivatives
JP6683693B2 (en) Process for preparing halo-substituted benzene
US8729320B2 (en) Method for producing difluorocyclopropane compound
JP5168830B2 (en) Method for producing tetrahydropyran-4-one compound
US20140275624A1 (en) Preparation of 4-amino-2,4-dioxobutanoic acid
MX2018000198A (en) Process for the preparation of a furfural derivative comprising neutralizing an acid reaction mixture.
JP2009149595A (en) Method for producing cyanoethyl ether
EP3354645A1 (en) Process for preparing urolithins
JP5573904B2 (en) Method for producing tetrahydropyran-4-one compound
RU2507189C1 (en) Method of obtaining 1-alkynyl adamantanes
RU2454408C1 (en) Method of producing piperazinophenols
RU2601749C1 (en) Method of producing 4'-fluorospiro[cyclopropane-1,3'-indol]-2'(1'h)-one
JP6660393B2 (en) Method for preparing 4-cyanopiperidine hydrochloride
Badajoz et al. Synthesis of Benzyl Ketones through Indium-Mediated Solvent-Free Reaction of Acid Chlorides with Benzyltins under Ultrasound Irradiation
JP2016108332A (en) Method for producing amino compound
RU2549902C1 (en) Method of producing 4-(1-adamantyl)aniline
RU2529025C1 (en) Method of producing 2,2-adamantylene spirooxirane derivatives
SU433148A1 (en) METHOD OF OBTAINING BidHHflOBUX ESTERS INTO A NEXT OF 2-SUBSTITUTED BENZIMIDAZOLE
Kurkutov et al. Oxidation and halogenation of divinyl selenide. first synthesis of divinyl selenoxide

Legal Events

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

Effective date: 20160423