RU2625449C1 - Method of obtaining salt 9-amino-10-methylacridinium - Google Patents
Method of obtaining salt 9-amino-10-methylacridinium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625449C1 RU2625449C1 RU2016133839A RU2016133839A RU2625449C1 RU 2625449 C1 RU2625449 C1 RU 2625449C1 RU 2016133839 A RU2016133839 A RU 2016133839A RU 2016133839 A RU2016133839 A RU 2016133839A RU 2625449 C1 RU2625449 C1 RU 2625449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methylacridinium
- amino
- solvent
- carried out
- connection
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D219/00—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems
- C07D219/04—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
- C07D219/08—Nitrogen atoms
- C07D219/10—Nitrogen atoms attached in position 9
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к новому способу получения солей 9-амино-10-метилакридиния общей формулы (I) - полезных коммерческих продуктов, которые также являются сырьем для синтеза разнообразных соединений.The invention relates to a new method for producing 9-amino-10-methylacridinium salts of the general formula (I), useful commercial products, which are also raw materials for the synthesis of various compounds.
Известен способ получения 9-аминоакридина (III) из 9-хлоракридина (II) и карбоната аммония или газообразного аммиака в растворе фенола [Albert and Ritchie. J. Soc. Chem. Industr., 60, 120 (1941)]. Последующее алкилирование йодистым метилом в кипящем метаноле приводит к 9-амино-10-метилакридинию йодиду (IV) (Схема 1) [Albert and Ritchie. J. Chem. Soc., 458-462 (1943)]. Первую стадию этого процесса проводят в течение 1 часа при температуре 120°С. Алкилирование ведут при 4-часовом кипячении в метаноле.A known method of producing 9-aminoacridine (III) from 9-chloroacridine (II) and ammonium carbonate or gaseous ammonia in a phenol solution [Albert and Ritchie. J. Soc. Chem. Industr., 60, 120 (1941)]. Subsequent alkylation with methyl iodide in boiling methanol leads to 9-amino-10-methylacridinium iodide (IV) (Scheme 1) [Albert and Ritchie. J. Chem. Soc., 458-462 (1943)]. The first stage of this process is carried out for 1 hour at a temperature of 120 ° C. Alkylation is carried out at 4-hour boiling in methanol.
Схема 1Scheme 1
Несмотря на хороший суммарный выход продукта (76%), способ имеет существенные недостатки, связанные, в первую очередь, с необходимостью дополнительного получения 9-хлоракридина (II). Кроме того, использование ядовитого фенола в качестве растворителя способно существенно увеличить техногенную нагрузку на окружающую среду.Despite the good total yield of the product (76%), the method has significant drawbacks, associated primarily with the need for additional production of 9-chloracridine (II). In addition, the use of poisonous phenol as a solvent can significantly increase the technogenic load on the environment.
Другой известный способ получения 9-аминоакридина (III) базируется на реакции акридина (V) с мочевиной (VI) в растворе диметилсульфоксида (ДМСО) (Схема 2) [I.V. Borovlev, О.P. Demidov, G.A. Amangasieva, Е.K. Avakyan. Tetrahedron Lett., 57, 3608 (2016)]. Реакцию проводят при комнатной температуре в присутствии гидрида натрия (NaH) в течение 24 часов.Another known method for producing 9-aminoacridine (III) is based on the reaction of acridine (V) with urea (VI) in a solution of dimethyl sulfoxide (DMSO) (Scheme 2) [I.V. Borovlev, O.P. Demidov, G.A. Amangasieva, E.K. Avakyan Tetrahedron Lett., 57, 3608 (2016)]. The reaction is carried out at room temperature in the presence of sodium hydride (NaH) for 24 hours.
Несмотря на хороший выход продукта, способ имеет существенные недостатки, связанные с необходимостью использования опасного гидрида натрия и малоприемлемой продолжительностью реакции. А выделение водорода в ходе реакции увеличивает огнеопасность процесса.Despite the good yield of the product, the method has significant disadvantages associated with the need to use hazardous sodium hydride and an unacceptable reaction time. And the evolution of hydrogen during the reaction increases the flammability of the process.
Схема 2Scheme 2
Известен способ получения перхлората 9-амино-10-метилакридиния нитрата (IX), в котором в качестве исходного соединения используют N-метилакридиний йодид (VIII), а в качестве аминирущего агента - амид калия [A.F. Pozharskii, , I.S. Kashparov, Z.I. Sokolov, M.M. Medvedeva, Chem. Heterocycl. Compd., 1976, 304-311] - прототип. Реакцию проводят в жидком аммиаке при - 70°С в присутствии эквивалентного количества нитрата железа в качестве окислителя.A known method for producing 9-amino-10-methylacridinium perchlorate nitrate (IX), in which N-methylacridinium iodide (VIII) is used as the starting compound, and potassium amide is used as an aminating agent [AF Pozharskii, , IS Kashparov, ZI Sokolov, MM Medvedeva, Chem. Heterocycl. Compd., 1976, 304-311] - prototype. The reaction is carried out in liquid ammonia at - 70 ° C in the presence of an equivalent amount of iron nitrate as an oxidizing agent.
Схема 3Scheme 3
Недостатками данного способа являются необходимость создания низкой температуры и невысокий выход продукта.The disadvantages of this method are the need to create a low temperature and low yield.
Задача изобретения - разработка простого, безопасного, доступного, экологичного и эффективного способа получения соли 9-амино-10-метилакридиния.The objective of the invention is the development of a simple, safe, affordable, environmentally friendly and effective method for producing salts of 9-amino-10-methylacridinium.
Поставленная задача решается использованием в качестве исходного сырья одной из солей N-метилакридиния (X), которая реагирует при комнатной температуре с одним из первичных аминов (III) в обезвоженном ацетонитриле с образованием бесцветного раствора. Последующее электрохимическое окисление приводит к образованию продукта (I) (Схема 4). Для проведения электролиза к полученному раствору добавляют фоновый электролит, который содержит в качестве растворителя ацетонитрил или метанол и соответствующую электроактивную соль (например, аммоний тетрафторборат, тетраэтиламмоний тетрафторборат, тетрабутиламмоний перхлорат или тетрабутиламмоний гексафторфосфат). Электролиз ведут на платиновом электроде в гальваностатическом режиме при плотности тока 3 мА/см2. По завершению электролиза растворитель отгоняют при пониженном давлении, а остаток перекристаллизовывают из воды и сушат на воздухе.The problem is solved by using one of the salts of N-methylacridinium (X) as a feedstock, which reacts at room temperature with one of the primary amines (III) in dehydrated acetonitrile to form a colorless solution. Subsequent electrochemical oxidation leads to the formation of product (I) (Scheme 4). For electrolysis, a background electrolyte is added to the resulting solution, which contains acetonitrile or methanol and the corresponding electroactive salt (for example, ammonium tetrafluoroborate, tetraethylammonium tetrafluoroborate, tetrabutylammonium perchlorate or tetrabutylammonium hexafluorophosphate) as a solvent. Electrolysis is carried out on a platinum electrode in galvanostatic mode at a current density of 3 mA / cm 2 . Upon completion of the electrolysis, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was recrystallized from water and dried in air.
Схема 4Scheme 4
Использование соли N-метилакридиния (X) и первичного амина (XI) позволяет избежать изнурительной предварительной подготовки реагентов и дополнительных стадий синтеза, а также провести реакцию при комнатной температуре и существенно сократить время синтеза соединения I. При этом выход целевых продуктов существенно повышается по сравнению с прототипом. Использование электролиза позволяет полностью контролировать процесс окисления и отказаться от использования химических окислителей. Это приводит к повышению эффективности процесса, предотвращению потерь, дает возможность избежать большого числа реагентов, вспомогательных материалов и, главное, побочных продуктов. Все это в совокупности позволяет снизить техногенную нагрузку на окружающую среду.The use of the salt of N-methylacridinium (X) and primary amine (XI) avoids the exhausting preliminary preparation of reagents and additional stages of synthesis, as well as the reaction at room temperature and significantly reduces the synthesis time of compound I. Moreover, the yield of the target products is significantly increased compared to prototype. The use of electrolysis allows you to fully control the oxidation process and abandon the use of chemical oxidizing agents. This leads to an increase in the efficiency of the process, the prevention of losses, makes it possible to avoid a large number of reagents, auxiliary materials and, most importantly, by-products. All this together allows to reduce the technogenic load on the environment.
Строение полученного соединения I определяют методом ЯМР-спектроскопии и данными элементного анализа с использованием спектрометра AVANCE-500 и анализатора Eurovektor ЕА 3000.The structure of the obtained compound I is determined by NMR spectroscopy and elemental analysis using an AVANCE-500 spectrometer and a Eurovektor EA 3000 analyzer.
Способ получения прост в осуществлении и иллюстрируется следующими примерами.The production method is simple to implement and is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
К перемешиваемому в анодном пространстве электрохимической ячейки раствору 1 г (3,56 ммоль) тетрафторбората N-метилакридиния (Хв) в 10 мл обезвоженного ацетонитрила при комнатной температуре прибавляют 1,06 мл (10,68 ммоль) н-бутиламина. После образования бесцветного раствора анодную и катодную области ячейки, разделенные мембраной из кальки, заполняют фоновым электролитом. Фоновый электролит готовят из 50 мл ацетонитрила и 3,86 г (17,8 ммоль) тетраэтиламмония тетрафторбората. Электролиз ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 3 мА/см2. После пропускания необходимого количества электричества (2,1 F/моль в расчете на двухэлектродный процесс) электролиз прекращают. Растворитель отгоняют, остаток перекристаллизовывают из воды и сушат на воздухе. Выход продукта (Iв, R=Бутил) 0,56 г (45%). ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., J/Гц): 0.91 (t, 3H, J=7.4), 1.34-1.41 (m, 2H), 1.83-1.89 (m, 2H), 4.02 (t, 2H, J=7.4), 4.12 (s, 3H), 7.60 (m, 2H), 8.03-8.10 (m, 4H), 8.47 (m, 2H), 10.05 (s, 1H). Найдено, %: С 61,45; H 6,18; N 7,79; F 21,68. Вычислено, %: С 61,38; Н 6,02; N 7,95; F 21,58.To a solution of 1 g (3.56 mmol) of N-methylacridinium tetrafluoroborate (XB) in 10 ml of anhydrous acetonitrile, stirred in the anode space of the electrochemical cell, 1.06 ml (10.68 mmol) of n-butylamine are added at room temperature. After the formation of a colorless solution, the anodic and cathodic regions of the cell, separated by a tracing membrane, are filled with background electrolyte. The background electrolyte is prepared from 50 ml of acetonitrile and 3.86 g (17.8 mmol) of tetraethylammonium tetrafluoroborate. The electrolysis is carried out in galvanostatic mode at a current density of 3 mA / cm 2 . After passing the required amount of electricity (2.1 F / mol based on the two-electrode process), electrolysis is stopped. The solvent is distilled off, the residue is recrystallized from water and dried in air. The product yield (Ib, R = Butyl) 0.56 g (45%). 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 0.91 (t, 3H, J = 7.4), 1.34-1.41 (m, 2H), 1.83-1.89 (m, 2H), 4.02 (t, 2H, J = 7.4), 4.12 (s, 3H), 7.60 (m, 2H), 8.03-8.10 (m, 4H), 8.47 (m, 2H), 10.05 (s, 1H). Found,%: C 61.45; H 6.18; N, 7.79; F 21.68. Calculated,%: C 61.38; H, 6.02; N, 7.95; F 21.58.
Пример 2Example 2
Через перемешиваемый в анодном пространстве электрохимической ячейки раствор 1 г (3,56 ммоль) тетрафторбората N-метилакридиния (Хв) в 10 мл обезвоженного ацетонитрила при комнатной температуре пропускают аммиак до полного обесцвечивания раствора. После этого анодную и катодную области ячейки, разделенные мембраной из кальки, заполняют фоновым электролитом. Фоновый электролит готовят из 50 мл ацетонитрила и 3,86 г (17,8 ммоль) тетраэтиламмония тетрафторбората. Электролиз ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 3 мА/см2. После пропускания необходимого количества электричества (2,1 F/моль в расчете на двухэлектродный процесс) электролиз прекращают. Растворитель отгоняют, остаток перекристаллизовывают из воды и сушат на воздухе. Выход продукта (Iв, R=H) 0,85 г (81%). ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., J/Гц): 4.22 (s, 3Н), 7.67 (m, 2Н), 8.10-8.14 (m, 2Н), 8.22 (m, 2Н), 8.67 (m, 2Н), 10.05 (s, 2Н). Найдено, %: С 56,67; Н 4,48; N 9,36; F 25,60. Вычислено, %: С 56,79; Н 4,43; N 9,46; F 25,67.Ammonia is passed through a solution of 1 g (3.56 mmol) of N-methylacridinium tetrafluoroborate (Hv) tetrafluoroborate (Hv) in 10 ml of dehydrated acetonitrile at room temperature until the solution becomes completely discolored. After that, the anodic and cathodic regions of the cell, separated by a tracing membrane, are filled with background electrolyte. The background electrolyte is prepared from 50 ml of acetonitrile and 3.86 g (17.8 mmol) of tetraethylammonium tetrafluoroborate. The electrolysis is carried out in galvanostatic mode at a current density of 3 mA / cm 2 . After passing the required amount of electricity (2.1 F / mol based on the two-electrode process), electrolysis is stopped. The solvent is distilled off, the residue is recrystallized from water and dried in air. The product yield (Ib, R = H) 0.85 g (81%). 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 4.22 (s, 3H), 7.67 (m, 2H), 8.10-8.14 (m, 2H), 8.22 (m, 2H) 8.67 (m, 2H); 10.05 (s, 2H). Found,%: C 56.67; H 4.48; N, 9.36; F 25.60. Calculated,%: C 56.79; H 4.43; N, 9.46; F 25.67.
Пример 3Example 3
Через перемешиваемый в анодном пространстве электрохимической ячейки раствор 1 г (2,95 ммоль) гексафторфосфата N-метилакридиния (Ха) в 10 мл обезвоженного ацетонитрила при комнатной температуре пропускают метиламин до полного обесцвечивания раствора. После этого анодную и катодную области ячейки, разделенные мембраной из кальки, заполняют фоновым электролитом. Фоновый электролит готовят из 50 мл ацетонитрила и 4,66 г (12,05 ммоль) тетрабутиламмония гексафторфосфата. Электролиз ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 3 мА/см2. После пропускания необходимого количества электричества (2,1 F/моль в расчете на двухэлектродный процесс) электролиз прекращают. Растворитель отгоняют, остаток перекристаллизовывают из воды и сушат на воздухе. Выход продукта (Iа, R=Метил) 0,70 г (65%). ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., J/Гц): 3.64 (s, 3Н), 4.11 (s, 3Н), 7.59 (m, 2Н), 8.04-8.09 (m, 4Н), 8.49 (м, 2Н), 10.46 (s, 1H). Найдено, %: С 48,85; Н 4,21; N 7,69; F 30,79. Вычислено, %: С 48,92; Н 4,11; N 7,61; F 30,96.Methylamine is passed through a solution of 1 g (2.95 mmol) of N-methylacridinium (Xa) hexafluorophosphate in 10 ml of dehydrated acetonitrile at room temperature through a solution stirred in the anode space of the electrochemical cell at room temperature until the solution becomes completely discolored. After that, the anode and cathode regions of the cell, separated by a tracing membrane, are filled with background electrolyte. The background electrolyte is prepared from 50 ml of acetonitrile and 4.66 g (12.05 mmol) of tetrabutylammonium hexafluorophosphate. The electrolysis is carried out in galvanostatic mode at a current density of 3 mA / cm 2 . After passing the required amount of electricity (2.1 F / mol based on the two-electrode process), electrolysis is stopped. The solvent is distilled off, the residue is recrystallized from water and dried in air. Yield (Ia, R = Methyl) 0.70 g (65%). 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 3.64 (s, 3H), 4.11 (s, 3H), 7.59 (m, 2H), 8.04-8.09 (m, 4H) 8.49 (m, 2H); 10.46 (s, 1H). Found,%: C 48.85; H, 4.21; N, 7.69; F 30.79. Calculated,%: C 48.92; H 4.11; N, 7.61; F 30.96.
Использование солей N-метилакридиния (X), первичных аминов и ацетонитрила в качестве растворителя позволяет провести синтез в мягких условиях при комнатной температуре и существенно сократить время его протекания. Электролиз является полностью контролируемым процессом, что приводит к повышению эффективности синтеза и, следовательно, к сокращению используемых реагентов и растворителей. Способ позволяет отказаться от применения токсичных и агрессивных веществ, что способствует снижению техногенной нагрузки на окружающую среду.The use of salts of N-methylacridinium (X), primary amines and acetonitrile as a solvent allows the synthesis to be carried out under mild conditions at room temperature and to significantly reduce its time. Electrolysis is a fully controlled process, which leads to an increase in the efficiency of synthesis and, consequently, to a reduction in the reagents and solvents used. The method allows to abandon the use of toxic and aggressive substances, which helps to reduce anthropogenic pressure on the environment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133839A RU2625449C1 (en) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | Method of obtaining salt 9-amino-10-methylacridinium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133839A RU2625449C1 (en) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | Method of obtaining salt 9-amino-10-methylacridinium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625449C1 true RU2625449C1 (en) | 2017-07-14 |
Family
ID=59495248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133839A RU2625449C1 (en) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | Method of obtaining salt 9-amino-10-methylacridinium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625449C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582126C1 (en) * | 2015-05-26 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук (ИОС УрО РАН) | Method of producing 9-mesityl-10-methyl acridinium salt |
-
2016
- 2016-08-17 RU RU2016133839A patent/RU2625449C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582126C1 (en) * | 2015-05-26 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук (ИОС УрО РАН) | Method of producing 9-mesityl-10-methyl acridinium salt |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Stefano Basili и др. "An acridinium-based sensor as a fluorescent photoinduced electron transfer probe for proton detection modulated by anionic micelles", Organic & Biomolecular Chemistry, 12(34), стр.6677-6683. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Electrochemical activation of CO 2 in ionic liquid (BMIMBF 4): synthesis of organic carbonates under mild conditions | |
Sheremetev et al. | A practical anodic oxidation of aminofurazans to azofurazans: an environmentally friendly route | |
TWI401246B (en) | Ionic liquids | |
US8617376B2 (en) | Process for the electrochemical preparation of gamma-hydroxycarboxylic esters and gamma-lactones | |
Dubey et al. | A convenient electro-catalyzed multicomponent synthesis of 4 H-thiopyran derivatives | |
Ogawa et al. | Electrochemical characterization of azolium salts | |
RU2582126C1 (en) | Method of producing 9-mesityl-10-methyl acridinium salt | |
RU2625449C1 (en) | Method of obtaining salt 9-amino-10-methylacridinium | |
Morizur et al. | Novel lithium and sodium salts of sulfonamides and bis (sulfonyl) imides: synthesis and electrical conductivity | |
Nematollahi et al. | Comproportionation and Michael addition reactions of electrochemically generated N, N, N’, N’-tetramethyl-1, 4-phenylenediamine dication. Synthesis of new unsymmetrical aryl sulfones containing N, N, N’, N’-tetramethyl-1, 4-phenylenediamine moiety | |
Titenkova et al. | Empowering strategies of electrochemical N–N bond forming reactions: direct access to previously neglected 1, 2, 3-triazole 1-oxides | |
JP4303215B2 (en) | Electrolytic method for producing borohydride | |
Du et al. | Reduction of 1-(2-Chloroethyl)-2-nitrobenzene and 1-(2-Bromoethyl)-2-nitrobenzene at Carbon Cathodes: Electrosynthetic Routes to 1-Nitro-2-vinylbenzene and 1H-Indole | |
Liu et al. | Anodic cyanation of 1-arylpyrrolidines | |
RU2344126C1 (en) | Method of methanesulfonic acid production | |
KR20220160642A (en) | Solutions of TEMPO-derivatives for use as electrolytes in redox-flow batteries | |
RU2412164C1 (en) | Method of producing methanesulphonic acid | |
RU2556001C1 (en) | DIAPHRAGM-FREE ELECTROSYNTHESIS OF SUBSTITUTED PYRIDO[1,2-a]BENZIMIDAZOLES | |
CN111809195A (en) | Electrochemical catalytic oxidation coupling synthesis method of alpha-disulfide dicarboxylic acid compound | |
RU2302410C1 (en) | Electrochemical method for preparing 2,2,6,6-tetramethylpyperidine-1-oxyl | |
CN111886218A (en) | Method for producing primary diamines by means of a Kolbe electrolytic coupling reaction | |
US4304642A (en) | Electrochemical additions to alkenes | |
Kashparova et al. | Electrochemical modeling of the reaction of 1-Chloro-and 1-Bromo-2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine photolysis | |
JP2018162218A (en) | Novel cyclic urea derivative-hydrotribromide | |
Lunghi | Synthesis of Substituted Tetralins via Novel Electrochemical Decarboxylative Cycloalkylation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190818 |