RU2786403C2 - Catalytic method for production of 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil - Google Patents

Catalytic method for production of 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil Download PDF

Info

Publication number
RU2786403C2
RU2786403C2 RU2021111152A RU2021111152A RU2786403C2 RU 2786403 C2 RU2786403 C2 RU 2786403C2 RU 2021111152 A RU2021111152 A RU 2021111152A RU 2021111152 A RU2021111152 A RU 2021111152A RU 2786403 C2 RU2786403 C2 RU 2786403C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methyluracil
hydroxy
trimethyluracil
carried out
ammonium sulfate
Prior art date
Application number
RU2021111152A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021111152A (en
Inventor
Альфия Раисовна Гимадиева
Юлия Зулькифовна Хазимуллина
Ильдус Бариевич Абдрахманов
Ахат Газизьянович Мустафин
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Уфимский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук (Уфиц Ран)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Уфимский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук (Уфиц Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Уфимский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук (Уфиц Ран)
Publication of RU2021111152A publication Critical patent/RU2021111152A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2786403C2 publication Critical patent/RU2786403C2/en

Links

Abstract

FIELD: organic chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry, namely to synthesis of 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil – an immune stimulator with a wide range of pharmacological activity. The method is carried out by oxidation of 6-methyluracil with ammonium persulfate in an alkaline medium at 40-70°C with subsequent cooling of a reaction mixture to a room temperature, processing of the resulting 6-methyuracil-5-ammonium sulfate with dimethyl sulfate in the alkaline medium at 85-95°C. Synthesis is carried out in one reactor without isolation of intermediate 6-methyuracil-5-ammonium sulfate. Oxidation of 6-methyluracil is carried out in the presence of 0.001-0.05 wt.% of a phthalocyanine oxidation catalyst selected from phthalocyanine of cobalt, iron (II), iron (III), manganese, nickel, zinc. Processing of intermediate 6-methyluracil-5-ammonium sulfate with dimethyl sulfate is carried out with pH of the medium of 9-10.
EFFECT: increase in the yield of a target product.
2 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к органической химии, конкретно к синтезу 5-гидрокси-1,3,6-триметалурацила.The invention relates to organic chemistry, specifically to the synthesis of 5-hydroxy-1,3,6-trimetaluracil.

5-Гидрокси-1,3,6-триметилурацил - N-метилированное производное 5-гидрокси-6-метилурацила (Оксиметилурацил, Иммурег) - известного отечественного иммуностимулятора с широким спектром фармакологической активности [Мышкин В.А., Бакиров А.Б. Оксиметилурацил (очерки экспериментальной фармакологии). - Уфа, 2001. - 218 с.]. Оксиметилурацил решением Фармкомитета разрешен к применению в медицинской практике [ФСП 42-0415-2777-02], однако возможности его применения ограничены низкой растворимостью в воде. 5-Гидрокси-1,3,6-триметилурацил в сравнении с 5-гидрокси-6-метилурацилом проявляет более высокую антиоксидантную активность и отличается лучшей биодоступностью (растворимостью в воде и органических растворителях) [Мышкин В.А., Еникеев Д.А., Срубилин Д.В., Гимадиева А.Р. Экспериментальная оценка производных пиримидина на моделях токсического поражения печени: обзор // Научное обозрение. Медицинские науки. - 2016. - №3. - С. 88-98]. Кроме того, 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацил входит в состав комплексного соединения с янтарной кислотой, проявляющего антидотную активность [RU 2634731, 11.03.2017], а также способствующего коррекции морфофункциональных нарушений печени при отравлении тетрахлорметаном [Мышкин В.А., Еникеев Д.А., Габдрахманова И.Д., Срубилин Д.В., Репина Э.Ф., Гимадиева А.Р. Влияние комплексных соединений метилпроизводных 5-гидроксиурацила с янтарной кислотой на антиоксидантную систему и морфофункциональное состояние печени старых крыс при воздействии тетрахлорметана // Патогенез, 2017, 15(2), 52-56].5-Hydroxy-1,3,6-trimethyluracil - N-methylated derivative of 5-hydroxy-6-methyluracil (Oxymethyluracil, Immureg) - a well-known domestic immunostimulant with a wide range of pharmacological activity [Myshkin V.A., Bakirov A.B. Oxymethyluracil (Essays on Experimental Pharmacology). - Ufa, 2001. - 218 p.]. Oxymethyluracil by the decision of the Pharmaceutical Committee is approved for use in medical practice [FSP 42-0415-2777-02], however, the possibilities of its use are limited by low solubility in water. 5-Hydroxy-1,3,6-trimethyluracil in comparison with 5-hydroxy-6-methyluracil exhibits higher antioxidant activity and better bioavailability (solubility in water and organic solvents) [Myshkin V.A., Enikeev D.A. , Srubilin D.V., Gimadieva A.R. Experimental evaluation of pyrimidine derivatives in models of toxic liver damage: a review // Scientific Review. Medical Sciences. - 2016. - No. 3. - S. 88-98]. In addition, 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil is part of a complex compound with succinic acid, which exhibits antidote activity [RU 2634731, 11.03.2017], and also contributes to the correction of morphological and functional disorders of the liver in carbon tetrachloride poisoning [Myshkin V.A. ., Enikeev D.A., Gabdrakhmanova I.D., Srubilin D.V., Repina E.F., Gimadieva A.R. Influence of complex compounds of methyl derivatives of 5-hydroxyuracil with succinic acid on the antioxidant system and morphofunctional state of the liver of old rats under the influence of carbon tetrachloride // Pathogenesis, 2017, 15(2), 52-56].

Наиболее близкий прототип способа получения 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила включает окисление 6-метилурацила (6-МУ) персульфатом аммония (ПСА) в щелочной среде при температуре 40-70°С, с последующим охлаждением реакционной смеси до комнатной температуры, подкислением ее концентрированной серной кислотой до рН 6-7, выделением промежуточного 6-метилурацил-5-аммонийсульфата фильтрацией и обработкой последнего диметилсульфатом в щелочной среде при 85-95°С [RU 2000298, 07.09.1993] (Схема). Недостатком способа является низкий выход целевого продукта - 23-28% в пересчете на 6-метилурацил.The closest prototype of the method for obtaining 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil includes the oxidation of 6-methyluracil (6-MU) with ammonium persulfate (PSA) in an alkaline medium at a temperature of 40-70°C, followed by cooling the reaction mixture to room temperature , acidifying it with concentrated sulfuric acid to pH 6-7, isolating the intermediate 6-methyluracil-5-ammonium sulfate by filtration and treating the latter with dimethyl sulfate in an alkaline medium at 85-95°C [RU 2000298, 07.09.1993] (Scheme). The disadvantage of this method is the low yield of the target product - 23-28% in terms of 6-methyluracil.

Figure 00000001
Figure 00000001

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в увеличении выхода целевого соединения - 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила.The problem to be solved by the present invention is to increase the yield of the target compound - 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil.

Поставленная задача решается предлагаемым однореакторным способом получения 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила: 6-метилурацил окисляют персульфатом аммония в присутствии 0,001-0,05 вес. % фталоцианинового катализатора окисления, выбранного из фталоцианина кобальта, железа(II), железа(III), марганца, никеля, цинка, в щелочной среде в условиях известного способа [RU 2700422, 17.09.2019] при температуре 60-70°С. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, не выделяя промежуточный 6-метилурацил-5-аммонийсульфат доводят рН среды до 9-10, обрабатывают диметилсульфатом при температуре 85-95°С в известных условиях [RU 2000298, 07.09.1993] и получают целевой 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацил с выходом 85% в пересчете на 6-метилурацил.The problem is solved by the proposed one-pot method for obtaining 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil: 6-methyluracil is oxidized with ammonium persulfate in the presence of 0.001-0.05 wt. % phthalocyanine oxidation catalyst selected from phthalocyanine of cobalt, iron(II), iron(III), manganese, nickel, zinc, in an alkaline medium under the conditions of a known method [RU 2700422, 09/17/2019] at a temperature of 60-70°C. Then the reaction mass is cooled to room temperature without isolating the intermediate 6-methyluracil-5-ammonium sulfate, the pH of the medium is adjusted to 9-10, treated with dimethyl sulfate at a temperature of 85-95°C under known conditions [RU 2000298, 07.09.1993] and the target 5 -hydroxy-1,3,6-trimethyluracil with a yield of 85% in terms of 6-methyluracil.

Сущность заявленного технического решения подтверждается примером конкретного выполнения.The essence of the claimed technical solution is confirmed by an example of a specific implementation.

Пример. Получение 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила.Example. Obtaining 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и обратным холодильником наливают 10 мл дистиллированной воды, присыпают 2,9 г (0,023 моль) 6-метилурацила, к полученной суспензии приливают 11 мл предварительно приготовленного 24%-ного раствора NaOH. К полученной густой массе 2,4-динатриевой соли 6-метилурацила при перемешивании порциями прибавляют 7,65 г (0,034 моль) персульфата аммония. После полного прибавления персульфата аммония добавляют 0,00029 г (0,01 вес %) фталоцианина кобальта. Реакционную смесь перемешивают при 60°С в течение 4 ч.10 ml of distilled water is poured into a three-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer and a reflux condenser, 2.9 g (0.023 mol) of 6-methyluracil is sprinkled, 11 ml of a previously prepared 24% NaOH solution is added to the resulting suspension. 7.65 g (0.034 mol) of ammonium persulfate are added in portions to the resulting thick mass of 2,4-disodium salt of 6-methyluracil with stirring. After complete addition of ammonium persulfate, 0.00029 g (0.01 wt %) of cobalt phthalocyanine are added. The reaction mixture was stirred at 60°C for 4 hours.

Затем в охлажденную реакционную массу приливают раствор едкого натра (8 г NaOH в 20 мл дистиллированной воды). После полного растворения реакционной массы прикапывают в течение 0,5 ч 25,3 г (19 мл) диметилсульфата. Реакционную смесь перемешивают на кипящей водяной бане 2 ч, охлаждают до комнатной температуры. Экстрагируют хлороформом (5×20 мл), хлороформ отгоняют и получают 3,3 г (85%) целевого 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила в пересчете на 6-метилурацил.Then a sodium hydroxide solution (8 g of NaOH in 20 ml of distilled water) is poured into the cooled reaction mass. After complete dissolution of the reaction mass, 25.3 g (19 ml) of dimethyl sulfate are added dropwise over 0.5 h. The reaction mixture was stirred on a boiling water bath for 2 h, cooled to room temperature. Extracted with chloroform (5×20 ml), the chloroform is distilled off and get 3.3 g (85%) of the target 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil in terms of 6-methyluracil.

5-Гидрокси-1,3,6-триметилурацил. белый порошок, т. пл 185°С. Хорошо растворим в воде, хлороформе, спирте, ацетоне. Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, D2O), δ, м.д.: 2.22 (3Н, с, СН36), 3.23 (3Н, с, N3-CH3), 3.32 (N1-СН3). Спектр ЯМР, 3С (500 МГц, D2O), δ, м.д.: 12.36 (СН36), 27.4 (N3-CH3), 31.194 (N1-CH3), 127.41 (С5), 136.46 (С6), 150.76 (С2), 160.20 (С4). Спектр ЯМР 15N (D2O), 125.38 (N1), 153.40 (N3). Найдено, %: С 49.22; H 5.94; N 16.53. C7H10N2O3. Вычислено, %: С 49.40; Н 5.92; N 16.46; О 28.24.5-Hydroxy-1,3,6-trimethyluracil. white powder, mp 185°C. Let's well dissolve in water, chloroform, alcohol, acetone. 1Н NMR spectrum (500 MHz, D 2 O ), δ, ppm: 2.22 (3Н, s, CH 36 ), 3.23 (3Н, s, N 3 -CH 3 ), 3.32 (N 1 -CH 3 ). NMR spectrum, 3 C (500 MHz, D 2 O), δ, ppm: 12.36 (CH 3 -C 6 ), 27.4 (N 3 -CH 3 ), 31.194 (N 1 -CH 3 ), 127.41 ( С5), 136.46 (С6), 150.76 ( С2 ), 160.20 ( С4 ). 15 N NMR spectrum (D 2 O), 125.38 (N 1 ), 153.40 (N 3 ). Found, %: С 49.22; H 5.94; N 16.53. C 7 H 10 N 2 O 3 . Calculated, %: С 49.40; H 5.92; N 16.46; About 28.24.

Таким образом, предлагается эффективный однореакторный способ получения 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила, который значительно увеличивает выход целевого соединения - до 85% в пересчете на 6-метилурацил.Thus, an effective one-pot method for the preparation of 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil is proposed, which significantly increases the yield of the target compound - up to 85% in terms of 6-methyluracil.

Claims (2)

1. Каталитический способ получения 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила путем окисления 6-метилурацила персульфатом аммония в щелочной среде при 40-70°С, с последующим охлаждением реакционной смеси до комнатной температуры, обработкой образовавшегося 6-метилурацил-5-аммонийсульфата диметилсульфатом в щелочной среде при 85-95°С, отличающийся тем, что синтез целевого 5-гидрокси-1,3,6-триметилурацила проводят в одном реакторе без выделения промежуточного 6-метилурацил-5-аммонийсульфата, а 6-метилурацил окисляют в присутствии 0,001-0,05 вес.% фталоцианинового катализатора окисления, выбранного из фталоцианина кобальта, железа (II), железа (III), марганца, никеля или цинка.1. Catalytic method for obtaining 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil by oxidizing 6-methyluracil with ammonium persulfate in an alkaline medium at 40-70 ° C, followed by cooling the reaction mixture to room temperature, processing the resulting 6-methyluracil-5- ammonium sulfate with dimethyl sulfate in an alkaline medium at 85-95 ° C, characterized in that the synthesis of the target 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil is carried out in one reactor without isolation of the intermediate 6-methyluracil-5-ammonium sulfate, and 6-methyluracil is oxidized in the presence of 0.001-0.05% by weight of a phthalocyanine oxidation catalyst selected from cobalt, iron(II), iron(III), manganese, nickel or zinc phthalocyanine. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку промежуточно образующегося 6-метилурацил-5-аммонийсульфата диметилсульфатом проводят при рН 9-10.2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment of the intermediately formed 6-methyluracil-5-ammonium sulfate with dimethyl sulfate is carried out at pH 9-10.
RU2021111152A 2021-04-19 Catalytic method for production of 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil RU2786403C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021111152A RU2021111152A (en) 2022-10-19
RU2786403C2 true RU2786403C2 (en) 2022-12-20

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2000298C1 (en) * 1991-03-11 1993-09-07 Институт органической химии уральского отделени РАН 6-methyluracil-5-ammonium sulfate as initial compound for synthesis of 6-methyluracil hydroxyderivatives
RU2126391C1 (en) * 1998-06-16 1999-02-20 Кривоногов Виктор Петрович 5-hydroxy-6-methyluracil synthesis method
RU2700422C1 (en) * 2018-11-29 2019-09-17 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Уфимский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук (Уфиц Ран) Catalytic method of producing 6-methyluracil-5-ammonium sulphate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2000298C1 (en) * 1991-03-11 1993-09-07 Институт органической химии уральского отделени РАН 6-methyluracil-5-ammonium sulfate as initial compound for synthesis of 6-methyluracil hydroxyderivatives
RU2126391C1 (en) * 1998-06-16 1999-02-20 Кривоногов Виктор Петрович 5-hydroxy-6-methyluracil synthesis method
RU2700422C1 (en) * 2018-11-29 2019-09-17 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Уфимский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук (Уфиц Ран) Catalytic method of producing 6-methyluracil-5-ammonium sulphate

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Grabovskiy, S. A et al., A new synthesis of 5-hydroxy-6-methyluracil. Tetrahedron Letters, 2012, 53 (45), р. 6025-6028. *
Бочкарев В.В. Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Издательство Томского политехнического университета. 2010, 185 с.. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012103279A2 (en) Methods and compositions for the synthesis of multimerizing agents
EP2379501B1 (en) Method for preparing activated esters
JP5006311B2 (en) Substituted tetrafluorobenzylaniline compound and method for producing pharmaceutically acceptable salt thereof
DE3209472A1 (en) METHOD FOR PRODUCING 3-OXONITRILES
JP2019502729A (en) Process for producing 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acid
RU2786403C2 (en) Catalytic method for production of 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil
JPH08134055A (en) Production of 3-o-substituted-ascorbic acid
RU2768144C1 (en) Method of producing 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil
EP0965588B1 (en) Process for the preparation of 4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine derivatives and intermediates used in this process
RU2744834C2 (en) Method for producing 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids
JPH0258272B2 (en)
FR2803846A1 (en) 3- (1-HYDROXY-PENTYLIDENE) -5-NITRO-3H-BENZOFURAN-2-ONE, PROCESS FOR PREPARING THE SAME AND USE THEREOF
RU2458050C2 (en) Method for preparing methylulphate neostigmine and iodide neostigmine
EP2241543A1 (en) Process for the preparation of 2,4,6-octatriene-1-oic acid and 2,4,6-octatriene-1-ol
HU182436B (en) Process for producing 2,3,4,5-tetrahydro-1-benzoxepine-3,5-dion derivatives
AU2018374838B2 (en) Process for preparing acylated amphetamine derivatives
JP4800532B2 (en) Method for producing acylated 1,3-dicarbonyl compounds
RU2571417C2 (en) Method of producing n-substituted 2-amino-4-(hydroxymethylphosphenyl)-2-butenoic acid
EP2307373A1 (en) A process for preparing atovaquone and associate intermediates
JP2555388B2 (en) N-substituted acrylamide containing ester groups
SU558639A3 (en) Method for preparing aminooxyhydroxamic acid derivatives or their salts
CA2058144C (en) Process for the production of threo-4-alkoxy-5-(arylhydroxymethyl)-2(5h)-furanones
SU523090A1 (en) The method of obtaining quinazoline derivatives
JP2861157B2 (en) Nicotinic acid derivative having substituent and method for producing the same
SU687075A1 (en) Method of obtaining 2,3-disubstituted 6-azaindole