RU2733717C1 - Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина - Google Patents

Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина Download PDF

Info

Publication number
RU2733717C1
RU2733717C1 RU2020112173A RU2020112173A RU2733717C1 RU 2733717 C1 RU2733717 C1 RU 2733717C1 RU 2020112173 A RU2020112173 A RU 2020112173A RU 2020112173 A RU2020112173 A RU 2020112173A RU 2733717 C1 RU2733717 C1 RU 2733717C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethyl acetate
amount
dimethylaminopyridine
separated
microwave irradiation
Prior art date
Application number
RU2020112173A
Other languages
English (en)
Inventor
Алдар Николаевич Санжиев
Марина Игоревна Чубарова
Елена Александровна Краснокутская
Виктор Дмитриевич Филимонов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
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 автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Priority to RU2020112173A priority Critical patent/RU2733717C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2733717C1 publication Critical patent/RU2733717C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom 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 ring carbon atoms
    • C07D213/72—Nitrogen atoms
    • C07D213/74—Amino or imino radicals substituted by hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения 4-N,N-диметиламинопиридина, используемого в качестве катализатора в реакциях органического синтеза. Способ включает нагрев 4-пиридилтрифторметансульфоната в присутствии диметилформамида микроволновым облучением в течение 50 мин. 4-Пиридилтрифторметансульфонат и диметиламиноформамид используют при массовом соотношении 1:2. Микроволновое облучение ведут при постоянном перемешивании с частотой излучения 2455 МГц при температуре 145–160°С. Затем реакционную массу выливают в тридцатикратный избыток воды, полученный раствор доводят до рН=7–10 25%-ным водным раствором Na2CO3 и экстрагируют три раза этилацетатом, количество которого эквивалентно количеству добавленной воды, органический слой этилацетата отделяют и промывают холодной водой в количестве 1/3 от объема этилацетата, полученный этилацетат сушат, добавляя безводный Na2SO4, от которого отделяют фильтрацией и отгоняют. Полученный продукт очищают колоночной хроматографией, используя в качестве элюента хлористый метилен. Предложенный способ позволяет повысить выход целевого продукта. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области органической химии, а именно к синтезу шестичленных гетероциклических соединений для получения 4-N,N-диметиламинопиридина, используемого в качестве катализатора в реакциях органического синтеза.
Известен способ получения 4-N,N-диметиламинопиридина [Goyal V. et al. Commercial Pd/C-Catalyzed N-Methylation of Nitroarenes and Amines Using Methanol as Both C1 and H2 Source // J. Org. Chem. American Chemical Society, 2019. Vol. 84, № 23. P. 15389–15398.], включающий использование 4-нитропиридина в качестве основного реагента. В   предварительно высушенную пробирку высокого давления объемом 15 мл, снабженную мешалкой, загружают 10% Pd/C (25 мг), t-BuOK (2 ммоль, 4 эквив.) и 4-нитропиридин (0,5 ммоль), а затем к смеси медленно добавляют метанол (2 мл). Пробирку продувают азотом, герметично закрывают навинчивающейся крышкой и нагревают до 150°С в масляной бане в течение 36 часов. После завершения реакции напорную трубку охлаждают до комнатной температуры, затем давление сбрасывают путем осторожного открывания крышки в вытяжном шкафу. Pd/C отделяют от смеси фильтрованием через фильтровальную бумагу и промывают этилацетатом. После выпаривания растворителя полученный неочищенный продукт очищают колоночной хроматографией (гексан/EtOAc) для получения чистого продукта.
Однако исходный субстрат 4-нитропиридин является труднодоступным и дорогостоящим компонентом. Для осуществления способа необходимо сложное аппаратурное обеспечение и использование дорогостоящего палладиевого катализатора.
Известен способ получения 4-N,N-диметиламинопиридина [CN 103396358 А, МПК  C07D 213/74, опубл. 20.11.2013], заключающийся в том, что смесь 4-хлорпиридина и комплекса хлорида цинка с органическим амином вносят в реакционный сосуд и  добавляют растворитель диметилформамид. Затем к реакционной массе добавляют основание K2CO3. и нагревают при перемешивании. За ходом реакции следят с помощью тонкослойной хроматографии. Далее реакционную смесь охлаждают и смешивают с  водой. Полученную систему экстрагируют этилацетатом 2–5 раз, органические фазы объединяют, сушат и отгоняют с образованием чистого 4-N,N-диметиламинопиридина.
Для осуществления этого способа необходим сложный комплекс хлорида цинка, получаемый из безводных растворов диметиламина и дорогостоящего безводного хлорида цинка [Kinens A., Balkaitis S., Suna E. Preparative-Scale Synthesis of Vedejs Chiral DMAP Catalysts // J. Org. Chem. American Chemical Society, 2018. Vol. 83, № 20. P. 12449–12459].
Известен способ получения 4-N,N-диметиламинопиридина [Kodimuthali A. et al. A  simple synthesis of aminopyridines: Use of amides as amine source // J. Braz. Chem. Soc. Sociedade Brasileira de Quimica, 2010. Vol. 21, № 8. P. 1439–1445], заключающийся в том, что 4-хлорпиридин нагревают в диметилформамиде при 153 °C в течение 34 часов. Затем диметилформамид отгоняют под вакуумом, полученную массу обрабатывают водой и  дважды экстрагируют этилацетатом по 50 мл. Слой этилацетата отделяют на делительной воронке, сушат безводным сульфатом натрия и фильтруют. Фильтрат концентрируют под вакуумом и чистят методом колоночной хроматографии.
Для получения 4-N,N-диметиламинопиридина с выходом 69% требуется использование в качестве исходного субстрата труднодоступного 4-хлорпиридина и длительное нагревание реакционной массы при высокой температуре.
Известен способ получения 4-N,N-диметиламинопиридина [М.И. Потапова. Синтез N,N-диметилпроизводных аминопиридинов, Материалы XIX Международной научно-практической конференции имени профессора Л. П. Кулёва студентов и молодых ученых. (г. Томск, 21–24 мая 2018 г.) / Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – C. 221-222.], выбранный в качестве прототипа, который заключается в том, что 4-пиридилтрифторметансульфонат и  диметилформамид нагревают микроволновым облучением при 160ºС, давлении 3 бар и мощности 50W в течение 50 минут.
Выход 4-N,N-диметиламинопиридина составляет 56–90%
Техническим результатом предложенного способа получения 4-N,N-диметиламинопиридина является повышение выхода продукта.
Предложенный способ получения 4-N,N-диметиламинопиридина включает нагрев 4-пиридилтрифторметансульфоната в присутствии диметилформамида в соотношении 1:2 микроволновым облучением. Микроволновое облучение ведут при постоянном перемешивании и частотой излучения 2455 МГц при температуре 145 °С–160 °С в течение 50 минут. Затем реакционную массу выливают в тридцатикратный избыток воды. Полученный раствор доводят до рН=7–10 25%-ным водным раствором Na2CO3 и экстрагируют три раза этилацетатом, количество которого эквивалентно количеству добавленной воды. Органический слой этилацетата отделяют и промывают холодной водой в количестве 1/3 от объема этилацетата. Полученный этилацетат сушат, добавляя безводный Na2SO4, от которого отделяют фильтрацией и отгоняют. Полученный продукт очищают колоночной хроматографией, используя в качестве элюента хлористый метилен CH2Cl2.
Таким образом, трифторметансульфонатная функциональная группа, как легко уходящая, вступает во взаимодействие с диметилформамидом и происходит образование 4-N,N-диметиламинопиридина.
Выход 4-N,N-диметиламинопиридина составляет 70–92%.
В таблице 1 представлены примеры получения 4-N,N-диметиламинопиридина.
В пробирку для микроволнового облучения внесли 0,454  г 4-пиридилтрифторметансульфоната и 0,908 г диметиламиноформамида в массовом соотношении 1:2, поместили в реактор СЕМ на базе модуля Discover labmate (реакционный модуль с круглым самонастраивающимся СВЧ-резонатором) и выдержали в нем при постоянном перемешивании в условиях микроволнового облучения с частотой излучения 2455 МГц при температуре 160 °С в течение 50 минут, после чего пробирку с реакционной массой вынули из реактора.
Контроль за ходом реакции вели методом ТСХ (элюент этилацетат: гексан 1:3, Rf=0,2–0,3) и газовой хроматографии с масс-селективным детектором.
Далее реакционную массу вылили в 40 мл воды. Полученный раствор довели до рН=9 водным раствором Na2CO3 (25%, 4 мл), экстрагировали 40 мл этилацетата 3 раза и разделили на делительной воронке. К органическому слою этилацетата добавили 40 мл холодной воды, перемешали, отделили на делительной воронке, перенесли в колбу и добавили безводный Na2SO4. Этилацетат отделили от Na2SO4 фильтрацией и отогнали на роторном испарителе. Очистку провели колоночной хроматографией, используя в качестве элюента хлористый метилен CH2Cl2.
Figure 00000001
В результате был получен белый кристаллический порошок с температурой плавления 108–110°С (температура плавления 4-N,N-диметиламинопиридина составляет 109-111°C [Kodimuthali, A.; Mungara, A.; Prasunamba, P-L.; Pal M. A Simple Synthesis of Aminopyridines: Use of Amides as Amine Source // J. Braz. Chem. Soc., 2010. Vol. 21, № 8, P. 1439 – 1445]).
Структура полученного соединения были подтверждена спектрами масс-спектрометрии и ядерного магнитного резонанса на ядрах 1Н и 13C
МС (ЭУ): m/z (%) = 122 (76, [M]+), 121 (100), 107 (18), 94 (10), 78 (16), 66 (6), 51 (20), 42 (12).
1Н ЯМР (400 МГц, DMSOd) δ м.д.: 2.89 (с., 6H), 6.97 (д., J=8 Гц, 2Н), 8.20 (д., J=8 Гц, 2Н).
13C ЯМР (400 МГц, CDCl3) δ м.д.: 36.56, 107.01, 139.27, 162.65.
Выход 4-N,N-диметиламинопиридина составил 0,224 г, что соответствует 92% выхода от теоретического.
Другие примеры получения 4-N,N-диметиламинопиридина представлены в таблице 1.

Claims (1)

  1. Способ получения 4-N,N-диметиламинопиридина, включающий нагрев 4-пиридилтрифторметансульфоната в присутствии диметилформамида микроволновым облучением в течение 50 мин, отличающийся тем, что 4-пиридилтрифторметансульфонат и диметиламиноформамид используют при массовом соотношении 1:2, микроволновое облучение ведут при постоянном перемешивании с частотой излучения 2455 МГц при температуре 145-160°С, затем реакционную массу выливают в тридцатикратный избыток воды, полученный раствор доводят до рН=7-10 25%-ным водным раствором Na2CO3 и экстрагируют три раза этилацетатом, количество которого эквивалентно количеству добавленной воды, органический слой этилацетата отделяют и промывают холодной водой в количестве 1/3 от объема этилацетата, полученный этилацетат сушат, добавляя безводный Na2SO4, от которого отделяют фильтрацией и отгоняют, полученный продукт очищают колоночной хроматографией, используя в качестве элюента хлористый метилен.
RU2020112173A 2020-03-25 2020-03-25 Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина RU2733717C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112173A RU2733717C1 (ru) 2020-03-25 2020-03-25 Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112173A RU2733717C1 (ru) 2020-03-25 2020-03-25 Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733717C1 true RU2733717C1 (ru) 2020-10-06

Family

ID=72926754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112173A RU2733717C1 (ru) 2020-03-25 2020-03-25 Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733717C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1202083C (zh) * 2003-04-03 2005-05-18 四川科伦大药厂有限责任公司 制备4－二甲氨基吡啶的方法
US6939972B2 (en) * 2002-11-28 2005-09-06 M/S. Jubilant Organosys Limited Process for producing 4-dimethyl amino pyridine (4-DMAP)
CN103396358A (zh) * 2013-07-02 2013-11-20 北京理工大学 一种合成4-二甲氨基吡啶及其类似物的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6939972B2 (en) * 2002-11-28 2005-09-06 M/S. Jubilant Organosys Limited Process for producing 4-dimethyl amino pyridine (4-DMAP)
CN1202083C (zh) * 2003-04-03 2005-05-18 四川科伦大药厂有限责任公司 制备4－二甲氨基吡啶的方法
CN103396358A (zh) * 2013-07-02 2013-11-20 北京理工大学 一种合成4-二甲氨基吡啶及其类似物的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KODIMUTHALI A. et al. A simple synthesis of aminopyridines: use of amides as amine source, Journal of the Brazilian Chemical Society, 2010, v. 21, no. 8, p. 1439-1445. *
ПОТАПОВА М.И., Синтез N,N-диметилпроизводных аминопиридинов, Материалы XIX Международной научно-практической конференции имени профессора Л.П. Кулёва студентов и молодых ученых, Изд-во Томского политехнического университета, 2018, с. 221-222. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110590485B (zh) Fso2n3在制备叠氮化合物中的应用
CA3158165A1 (en) Process for the preparation of (2-cyanoethyl (4s)-4-(4-cyano-2-methoxy-phenyl)-5-hydroxy-2,8-dimethyl-1,4-dihydro-1,6-naphthyridin-3-carboxylate by racemate separation by means of diastereomeric tartaric acid esters
CN112812122B (zh) 一种选择性合成β-吲哚-α,β-不饱和羰基化合物和吡喃并[2,3-b]吲哚的方法
CA3158167A1 (en) Photochemical process for producing (4r,4s)-4-(4-cyano-2-methoxyphenyl)-5-ethoxy-2,8-dimethyl-1,4-dihydro-1,6-naphthyridin-3-carboxamide
RU2733717C1 (ru) Способ получения 4-n,n-диметиламинопиридина
CN110105285B (zh) 三取代吡唑类衍生物及其制备方法
EA031384B1 (ru) Улучшенные способы получения перампанеля
CN111349121A (zh) 羰基合钴配合物及其制备方法
CN116023359A (zh) 一种氨基噻吩类化合物的合成方法及氨基噻吩类化合物
CN111393437B (zh) 三取代吲嗪类化合物及其制备方法
JP7370195B2 (ja) ヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩を用いたゼオライトの製造方法及び新規なヘキサヒドロベンゾジピロリウム塩
JP2023548914A (ja) ピロリノン系化合物及びその合成方法
CN107474041B (zh) 5-(苯并呋喃-2-羰基)-6-甲酰胺-5，6-二氢菲啶衍生物及合成和应用
CN116813525B (zh) 一种多乙酰基取代的氧化吲哚类化合物的合成方法
CN109232254A (zh) 一种化合物的合成方法及应用
RU2800861C1 (ru) Способ получения 3-фенилдиазенил-1Н,1'Н-[2,3']бииндолов
KR101525296B1 (ko) 라미부딘 옥살레이트 및 이의 제조방법
CN114478516B (zh) 3,4-二氢-2h-喹嗪-2-酮类化合物及其制备方法
CN110041285B (zh) 一种2，4，5-三取代噁唑类化合物的制备方法
CN113968883A (zh) 光学色酮衍生物及其制备方法
KR20240024087A (ko) (s)-2-(2,6-디옥소피페리딘-3-일)-4-((2-플루오로-4-((3-모르폴리노아제티딘-1-일)메틸)벤질)아미노)이소인돌린-1,3-디온의제조 프로세스
CN111196778B (zh) 一种3-乙胺基吡咯类化合物的合成方法
JP7220466B2 (ja) 光学活性ベンズアザボロール誘導体およびその製造方法
CN117304132A (zh) 一种可见光促进硒基噻唑啉化合物的合成方法
CN115286599A (zh) 一种含苯并二氢呋喃结构的磺酰胺类化合物的合成方法