RU2620269C1 - Способ получения амидов из карбонильных соединений - Google Patents
Способ получения амидов из карбонильных соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620269C1 RU2620269C1 RU2016103167A RU2016103167A RU2620269C1 RU 2620269 C1 RU2620269 C1 RU 2620269C1 RU 2016103167 A RU2016103167 A RU 2016103167A RU 2016103167 A RU2016103167 A RU 2016103167A RU 2620269 C1 RU2620269 C1 RU 2620269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- amides
- carbonyl compounds
- carried out
- reductive amidation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 title claims abstract description 17
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000007112 amidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000009435 amidation Effects 0.000 claims abstract description 19
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 5
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims abstract description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- SVOOVMQUISJERI-UHFFFAOYSA-K rhodium(3+);triacetate Chemical compound [Rh+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O SVOOVMQUISJERI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- -1 amide carbonyl compound Chemical class 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- AQRLNPVMDITEJU-UHFFFAOYSA-N triethylsilane Chemical compound CC[SiH](CC)CC AQRLNPVMDITEJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003934 aromatic aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 238000000806 fluorine-19 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 2
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- DYIZHKNUQPHNJY-UHFFFAOYSA-N oxorhenium Chemical compound [Re]=O DYIZHKNUQPHNJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 229910003449 rhenium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 2
- UOQXIWFBQSVDPP-UHFFFAOYSA-N 4-fluorobenzaldehyde Chemical compound FC1=CC=C(C=O)C=C1 UOQXIWFBQSVDPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010002459 HIV Integrase Proteins 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004257 Potassium Channel Human genes 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229940054066 benzamide antipsychotics Drugs 0.000 description 1
- 150000003936 benzamides Chemical class 0.000 description 1
- JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K bismuth chloride Chemical compound Cl[Bi](Cl)Cl JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001638 boron Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- IHNHPSHMZGCDCL-UHFFFAOYSA-N n-[(4-fluorophenyl)methyl]acetamide Chemical compound CC(=O)NCC1=CC=C(F)C=C1 IHNHPSHMZGCDCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 108020001213 potassium channel Proteins 0.000 description 1
- 238000012746 preparative thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000003140 primary amides Chemical class 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003334 secondary amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 description 1
- PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N trimethylsilane Chemical compound C[SiH](C)C PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/08—Preparation of carboxylic acid amides from amides by reaction at nitrogen atoms of carboxamide groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B31/00—Reduction in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B43/00—Formation or introduction of functional groups containing nitrogen
- C07B43/06—Formation or introduction of functional groups containing nitrogen of amide groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/04—Preparation of carboxylic acid amides from ketenes by reaction with ammonia or amines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений под действием монооксида углерода. Способ получения амидов осуществляют восстановительным амидированием карбонильных соединений при повышенном давлении и нагревании в присутствии металлического катализатора в полярном растворителе, применяя в качестве восстановителя монооксид углерода. В качестве катализатора используют соли или карбонилы металла, выбранного из группы, включающей родий, рутений, иридий, кобальт, железо. Мольное соотношение амида, карбонильного соединения и катализатора составляет (0,5-1,5):1,0:(0,005-0,05), предпочтительно 1,5:1,0:0,01. В качестве растворителя используют тетрагидрофуран, ацетонитрил, этилацетат, хлористый метилен, спирты. Способ осуществляют при давлении 5-150 атм и при температуре 30-250°C. Технический результат – технологичный и экономичный способ получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений, пригодный для применения в промышленности. 5 з.п. ф-лы, 30 пр.
Description
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений под действием монооксида углерода. Амидная группа является важной составной частью многих биологически активных соединений, и поэтому разработка способов получения амидов представляется существенным для дальнейшего развития таких областей, как фармацевтическая химия и химия полипептидов и белков [Общая органическая химия. Т. 4. Карбоновые кислоты и их производные. Соединения фосфора / Пер. с англ. под ред. Н.К. Кочеткова, Э.Е. Нифантьева и М.А. Членова. М.: Химия, 1983]. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в химической и фармацевтической отраслях промышленности для получения лекарственных препаратов или их полупродуктов.
Одним из перспективных способов синтеза амидов является реакция восстановительного амидирования карбонильных соединений, позволяющая получать широкий круг замещенных по азоту амидов из доступных веществ.
Известен способ восстановительного амидирования, применяемый для синтеза моно- и дизамещенных мочевин, основанный на реакции мочевины с арилальдегидом в присутствии дегидратирующего агента с последующим восстановлением in situ полученного имида боргидридом натрия [Tetrahedron Letters, 1998, 39, 1107].
Схема 1
Указанный способ имеет ряд недостатков: использование дорогостоящего триметилхлорсилана в качестве дегидратирующего агента и гидридного восстановителя, что сопровождается образованием производных бора в качестве побочных продуктов реакции и затрудняет очистку целевых амидов, ограничение набора карбонильных субстратов ароматическими альдегидами.
Известен ряд вариантов восстановительного амидирования, основанных на использовании триэтилсилана в качестве восстановителя. Общим их недостатком является дороговизна триэтилсилана и необходимость добавления сореагентов и/или катализаторов, которые также недешевы и/или токсичны.
Схема 2
Впервые данный подход был реализован на примере восстановительного амидирования ароматических и алифатических альдегидов в 1999 году (схема 2). Для восстановления потребовалось использовать три эквивалента триэтилсилана и три эквивалента трифторуксусной кислоты в качестве дополнительного реагента [Tetrahedron Letters, 1999, 40, 2295]. Позже было показано, что CF3CO2H можно заменить каталитическим количеством кислоты Льюиса (10 мол. % хлорида висмута): в этих условиях карбаматы (X=EtO, PhO) восстановительно амидируют ароматические и алифатические альдегиды, а также циклогексанон с выходами 66-96%. Правда, система Et3SiH/BiCl3 оказалась малоэффективной при использовании ацет- и бензамидов (X=Me, Ph) [Tetrahedron Letters, 2014, 55 1829].
Количество триэтилсилана можно снизить до 1,2 экв. без уменьшения выхода продуктов, используя в качестве катализатора оксид рения (3 мол. %). Система Et3SiH/Re2O7 позволяет также провести восстановительное амидирование ароматических альдегидов малореакционно-способными N-монозамещенными амидами и карбаматами с выходами 60-65% [Chemical Communications, 2012, 48, 8276]. Для проведения восстановительного амидирования кетонов с выходами 54-86%, помимо оксида рения, потребовались добавки значительных количеств гексафторфосфата натрия NaPF6 (20 мол. %) [Organic & Biomolecular Chemistry, 2013,11, 4379].
Еще один подход к восстановительному амидированию карбонильных соединений основан на использовании водорода в качестве восстановителя в присутствии разнообразных катализаторов. Общий недостаток данного подхода - использование взрывоопасного водорода, а также дорогих и/или токсичных катализаторов.
Известен способ одностадийного восстановительного амидирования, применимый для получения несимметричных дизамещенных мочевин с выходами 60-98%, заключающийся в реакции между монозамещенной мочевиной и алифатическим или ароматическим альдегидом в атмосфере водорода (5 атм) при катализе палладием на угле (2,5 мол. %) [European Journal of Organic Chemistry, 2013, 5445].
Восстановительное амидирование как альдегидов, так и кетонов алифатическими и ароматическими первичными и вторичными амидами с выходами 81-97% было реализовано в присутствии водорода на палладии при использовании больших загрузок по катализатору (до 10 мол. %), избытка карбонильного соединения (4 экв.) и введении дегидратирующего агента в реакционную смесь (Na2SO4) [Tetrahedron Letters, 1984, 35, 3313; Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas, 1996, 115, 231]. Помимо вышеупомянутых проблем с дороговизной катализатора, в данной реакции образуется значительное количество отходов (избыток карбонильного соединения и дегидратирующий агент), требующих дополнительной утилизации.
Еще один вариант восстановительного амидирования под действием водорода описан в [Tetrahedron, 2012, 68, 2342] на примере ароматических альдегидов и кетонов и первичных амидов алифатических и ароматических кислот. В данном случае реакцию проводили под давлением 4,4 атм водорода при катализе карбонилом кобальта (3,5 мол. %) с добавкой триарилстибинового лиганда в качестве сокатализатора и получали целевые продукты с выходами 49-97%. Однако карбонил кобальта представляет собой нестабильное на воздухе токсичное соединение, а триарилстибин - редкий и дорогой лиганд, что является существенным недостатком указанного варианта.
Известен способ восстановительного амидирования карбонильных соединений, основанный на проведении реакции в атмосфере водорода в присутствии родиевого катализатора (схема 3) [Advanced Synthesis & Catalysis, 2013, 355, 717].
Схема 3
Данный способ представляется наиболее эффективным и по некоторым существенным признакам, в частности типу катализатора, наиболее близким к заявляемому способу, поэтому он был выбран в качестве прототипа.
К недостаткам прототипа относится образование значительного количества продукта восстановления альдегида, необходимость использования взрывоопасного водорода и дорогостоящих катализаторов. Кроме того, по способу-прототипу были восстановительно амидированы только альдегиды.
Задачей настоящего изобретения является разработка технологичного и экономичного способа получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений, пригодного для применения в промышленности.
Задача решается заявляемым способом получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений под действием монооксида углерода при повышенном давлении и нагревании в присутствии металлического катализатора в полярном растворителе, причем мольное соотношение амида, карбонильного соединения и катализатора составляет (0,5-1,5):1,0:(0,005-0,05), в качестве катализатора используют соли или карбонилы такого металла, как родий, рутений, иридий, кобальт, железо, а в качестве растворителя используют тетрагидрофуран, ацетонитрил, этилацетат, хлористый метилен, спирты. Способ осуществляют при давлении 5-150 атм и температуре 30-250°С (схема 4).
Схема 4
Заявляемый способ осуществляют в одну стадию: смесь карбонильного соединения, амида, катализатора, растворителя и монооксида углерода выдерживают при повышенных давлении и температуре в течение 6-24 ч. После удаления газообразных веществ и растворителей получают целевой продукт-сырец с выходом 10-95%. Его очистку проводят перекристаллизацией из различных растворителей, таких как ТГФ, ацетонитрил, спирты, вода, либо хроматографией на силикагеле с использованием элюента, представляющего собой смесь толуола, этилацетата и триэтиламина в соотношении (5-20):1:(0-0,5). Способ включает минимальное количество операций - загрузку реагентов в реактор, нагревание, извлечение целевого продукта и его очистку. Отметим, что продукт восстановления карбонильного соединения в реакционной смеси отсутствует, а газообразные продукты, легко удаляемые из нее известными приемами, можно подвергать очистке и регенерации или утилизации.
Заявляемый способ, в отличие от известных способов восстановительного амидирования, для получения продукта не требует внешнего источника водорода. В нем в качестве восстановителя используют монооксид углерода - крайне привлекательный для промышленного внедрения реагент вследствие низкой стоимости, доступности и разнообразия областей применения в промышленности [Chemical Reviews, 1996, 96, 2035]. Следует отметить, что СО значительно дешевле водорода, так как является основным компонентом конвертерного газа - газообразного побочного продукта при производстве стали.
Известно, что монооксид углерода является потенциальным восстановителем, но область его применения до сих пор ограничивалась в основном неорганической химией и связанными с ней областями промышленности, в частности металлургией. Примеров использования восстановительных свойств монооксида углерода в органической химии очень мало. Тем не менее отмечена селективность его действия: при каталитическом восстановлении нитроароматических соединений СО не затрагивает связи С=O, C≡N, С=С и С-Cl, что выгодно отличает его от водорода [Chemical Reviews, 1996, 96, 2035].
Авторами настоящего изобретения обнаружено, что монооксид углерода является эффективным восстановителем в реакции восстановительного амидирования карбонильных соединений.
Заявляемый способ позволяет получать амиды из коммерчески доступных реагентов в одну стадию с довольно высоким выходом. Удаляемый из реакционной смеси СО можно превращать в СО2 по известной технологии (на палладиевом катализаторе), а можно очищать и регенерировать.
Техническим результатом изобретения является новый, технологичный и экономичный способ получения N-замещенных амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений, применимый в промышленности.
Изобретение иллюстрируется конкретными примерами осуществления, приведенными ниже (примеры 1-30).
В примерах 16-30 показаны результаты, полученные при использовании различных растворителей и катализаторов в разных условиях. Из этих примеров следует, что восстановительное амидирование карбонильных соединений может быть реализовано при катализе различными солями и комплексами родия, рутения, иридия и кобальта в различных полярных растворителях, при разном давлении и температуре. Однако наилучшие результаты были получены при использовании ацетата родия в качестве катализатора и ТГФ в качестве растворителя при давлении 30-35 атм и температуре 135-145°С.
Заявляемый способ имеет следующие преимущества перед прототипом:
1. Монооксид углерода является более дешевым и доступным реагентом, чем водород.
2. Замена водорода монооксидом углерода позволяет снизить вероятность образования взрывоопасной газовоздушной смеси.
3. Использование меньшего количества катализатора и отсутствие сокатализаторов облегчают очистку продукта и удешевляют процесс.
4. Селективность восстановительного действия монооксида углерода по сравнению с водородом существенно выше.
Исходные вещества, растворители и реагенты, необходимые для осуществления заявляемого способа, коммерчески доступны.
Спектры 1Н, 19F и 13С ЯМР записаны на ЯМР-спектрометрах Bruker Avance-300 и Bruker Avance-400. Растворитель - CDCl3. В случае 1Н и 13С ЯМР-спектров в качестве внешнего стандарта использован триметилсилан (дополнительная калибровка проведена по соответствующему пику растворителя). В случае 19F ЯМР-спектра в качестве внутреннего стандарта использована трифторуксусная кислота.
Пример 1
Получение N-(4-фторбензил)ацетамида
В стальной автоклав объемом 10 мл помещают: родия (II) ацетат димер тетрагидрат (1 мг, 2 мкмоль), ацетамид (18 мг, 300 мкмоль), тетрагидрофуран (200 мкл) и 4-фторбензальдегид (25 мг, 200 мкмоль). Из автоклава удаляют воздух трехкратным набором СО (до 10 атм) и последующим сбросом. Затем набирают 30 атм СО. Автоклав помещают в масляную баню, заранее нагретую до 140°С, и выдерживают при этой температуре 22 ч, после чего охлаждают до комнатной температуры и сбрасывают давление. Реакционную массу переносят в стеклянную колбу объемом 10 мл. Автоклав промывают хлористым метиленом (1 мл ×2). Растворитель удаляют на роторном испарителе при пониженном давлении. Полученный с выходом 87% сырец подвергают препаративной тонкослойной хроматографии на силикагеле, используя в качестве элюента толуол/этилацетат/триэтиламин (20:1:0,1). Продукт (Rf=0,2) выделяют в виде бесцветных непрозрачных кристаллов, т.пл. 96-98°С, с выходом 82%.
1Н ЯМР-спектр (400 МГц), δ, м.д.: 7,24 (дд, J=8,1 и 5,6 Гц, 2Н); 7,01 (т, J=8,6 Гц, 2Н); 6,09 (уш. с, 1Н); 4,38 (д, J=5,7 Гц, 2Н); 2,01 (с, 3Н).
19F ЯМР-спектр (376 МГц), δ, м.д.: -37,36.
13С ЯМР-спектр (101 МГц), δ, м.д.: 170,1; 163,4; 160,9; 134,1 (д, J=3,1 Гц); 129,5 (д, J=8,1 Гц); 115,6; 115,4; 43,0; 23,2.
Примеры 2-30 осуществляют по методике, аналогичной описанной в примере 1. Результаты представлены в таблице. Характеристики полученных веществ приведены в литературе.
Полученные амиды могут быть исходными веществами в синтезе сложных природных соединений или лекарственных препаратов, некоторые из них обладают биологической активностью. В частности, амид, полученный в примере 8, проявляет биологическую активность как антагонист калиевых каналов [Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2008, 18, 2714], а амид из примера 5 - как ингибитор ВИЧ-интегразы [Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2007,17, 4886].
Claims (6)
1. Способ получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений при повышенном давлении и нагревании в присутствии металлического катализатора в полярном растворителе, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют монооксид углерода.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют соли или карбонилы металла, выбранного из группы, включающей родий, рутений, иридий, кобальт, железо, предпочтительно ацетат родия.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мольное соотношение амида, карбонильного соединения и катализатора составляет (0,5-1,5):1,0:(0,005-0,05), предпочтительно 1,5:1,0:0,01.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют тетрагидрофуран, ацетонитрил, этилацетат, хлористый метилен, спирты, предпочтительно тетрагидрофуран.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют при давлении 5-150 атм, предпочтительно 30-35 атм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют при температуре 30-250°C, предпочтительно 135-145°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016103167A RU2620269C1 (ru) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | Способ получения амидов из карбонильных соединений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016103167A RU2620269C1 (ru) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | Способ получения амидов из карбонильных соединений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2620269C1 true RU2620269C1 (ru) | 2017-05-24 |
Family
ID=58882629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016103167A RU2620269C1 (ru) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | Способ получения амидов из карбонильных соединений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620269C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717101C1 (ru) * | 2019-06-03 | 2020-03-18 | Андрей Александрович Иващенко | Анелированные 9-гидрокси-1,8-диоксо-1,3,4,8-тетрагидро-2Н-пиридо[1,2-a]пиразин-7-карбоксамиды - ингибиторы интегразы ВИЧ, способы их получения и применения |
| RU2807017C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Способ получения субераниловой кислоты - предшественника вориностата |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19629717C1 (de) * | 1996-07-25 | 1998-02-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur katalytischen Herstellung von N-Acylglycinderivaten |
| US6294681B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-09-25 | Degussa-Huels Ag | Process for the production of N-acylamino acids |
| RU2547141C1 (ru) * | 2014-02-28 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Способ получения n-(4-бромфенил)-n-(2-адамантил)амина (бромантана) |
-
2016
- 2016-02-02 RU RU2016103167A patent/RU2620269C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19629717C1 (de) * | 1996-07-25 | 1998-02-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur katalytischen Herstellung von N-Acylglycinderivaten |
| US6294681B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-09-25 | Degussa-Huels Ag | Process for the production of N-acylamino acids |
| RU2547141C1 (ru) * | 2014-02-28 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Способ получения n-(4-бромфенил)-n-(2-адамантил)амина (бромантана) |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КОЛЕСНИКОВ П.Н. Восстановительные системы на основе монооксида углерода. АВТО диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ им.А.Н.НЕСМЕЯНОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. Москва, сентябрь 2015, стр.18-23. * |
| КОЛЕСНИКОВ П.Н. Восстановительные системы на основе монооксида углерода. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ им.А.Н.НЕСМЕЯНОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. Москва, сентябрь 2015, стр.18-23. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717101C1 (ru) * | 2019-06-03 | 2020-03-18 | Андрей Александрович Иващенко | Анелированные 9-гидрокси-1,8-диоксо-1,3,4,8-тетрагидро-2Н-пиридо[1,2-a]пиразин-7-карбоксамиды - ингибиторы интегразы ВИЧ, способы их получения и применения |
| WO2020246910A1 (ru) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | Александл Васильевич ИВАЩЕНКО | АНЕЛИРОВАННЫЕ 9-ГИДРОКСИ- 1,8 - ДИОКСО- 1, 3,4, 8 -ТЕТРАГИДРО-2Н-ПИРИДО [1,2-α] ПИРАЗИН-7 - КАРБОКСАМИДЫ - ИНГИБИТОРЫ ИНТЕГРАЗЫ ВИЧ |
| CN113710675A (zh) * | 2019-06-03 | 2021-11-26 | 亚历山大·瓦西里耶维奇·伊瓦切恩科 | 作为HIV整合酶抑制剂的稠合的9-羟基-1,8-二氧代-1,3,4,8-四氢-2H-吡啶并[1,2-a]吡嗪-7-甲酰胺 |
| RU2807017C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Способ получения субераниловой кислоты - предшественника вориностата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6233211B2 (ru) | ||
| Bartelson et al. | Catalytic asymmetric [4+ 2] additions with aliphatic nitroalkenes | |
| Hull et al. | A simple Ru catalyst for the conversion of aldehydes or oximes to primary amides | |
| RU2620269C1 (ru) | Способ получения амидов из карбонильных соединений | |
| Diezel et al. | Tandem Regioselective Rhodium-Catalyzed Hydroformylation–Enantioselective Aminocatalytic anti-Mannich Reaction | |
| Sumino et al. | Synthesis of Carbamoylacetates from α-Iodoacetate, CO, and Amines under Pd/Light Combined Conditions | |
| CN112062769B (zh) | 催化氧化氨基烯烃胺羰基化制备五并七元高哌嗪酮衍生物的方法 | |
| Selvaraj et al. | A suitable modified high-rate cobalt immobilized on acid supported ionic liquid catalysed transfer hydrogenation of nitroarenes | |
| CN113200933A (zh) | 不对称加成反应合成光学活性苯并羧酸酯类化合物的方法 | |
| JP5670406B2 (ja) | イバブラジン及び薬学的に許容しうる酸とのその付加塩の新規合成方法 | |
| JP2008143832A (ja) | 脂環式アミン又は飽和複素環式アミンの製造方法 | |
| CN112479968B (zh) | 一种催化氢胺化反应制备2-甲基吡咯烷化合物的合成方法 | |
| CN110305025B (zh) | 一种由亚胺催化氢化合成苄胺类化合物的方法 | |
| JPS5923306B2 (ja) | インド−ルまたはインド−ル誘導体の製造方法 | |
| AU2010324138B2 (en) | Reduction of organic compounds with low amounts of hydrogen | |
| Cho et al. | An unprecedented ruthenium-catalyzed reductive amination of aldehydes with tertiary amines | |
| JPS63295528A (ja) | グリオキシル酸類の製造法 | |
| CN116924925B (zh) | 一种还原胺化合成丁卡因的方法 | |
| Jia et al. | A fast and simple method for the acylation of alcohols with acid chlorides promoted by metallic samarium | |
| RU2739376C1 (ru) | Способ получения фендилина | |
| JPS6033370B2 (ja) | ２−アリ−ルエタノ−ルの製造法 | |
| WO2011091427A1 (en) | Silver-catalyzed synthesis of amides from amines and aldehydes | |
| CN110483308B (zh) | 一种亚胺加氢还原制备仲胺类化合物的方法 | |
| Cheng et al. | Porous chitosan microspheres supported-palladium catalyst for the C–N cross-coupling of aryl halides with secondary amines | |
| Ji et al. | Highly regioselective aminobromination of α, β-unsaturated nitro compounds with benzyl carbamate/N-bromosuccinimide as nitrogen/bromine source |