RU2808560C1 - Способ получения 3-метил-2-этил-n-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина - Google Patents

Способ получения 3-метил-2-этил-n-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина Download PDF

Info

Publication number
RU2808560C1
RU2808560C1 RU2023112114A RU2023112114A RU2808560C1 RU 2808560 C1 RU2808560 C1 RU 2808560C1 RU 2023112114 A RU2023112114 A RU 2023112114A RU 2023112114 A RU2023112114 A RU 2023112114A RU 2808560 C1 RU2808560 C1 RU 2808560C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aniline
methyl
amine
phenyl
ethyl
Prior art date
Application number
RU2023112114A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Иванович Кутепов
Нелля Геннадьевна Григорьева
Анна Сергеевна Артемьева
Сергей Владимирович Бубеннов
Надежда Александровна Филиппова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2808560C1 publication Critical patent/RU2808560C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области N-гетероциклических соединений, к производным тетрагидрохинолинов, обладающих широким спектром биологической активности, конкретно к методу синтеза 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина. Способ получения целевого продукта осуществляется путем каталитической гетероциклизации анилина и 1,2-пропандиола в присутствии гранулированного иерархического цеолита ZSM-5-h в Н-форме. Реакцию проводят в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора при 300–350°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья (w) 0,7–2,0 ч-1, мольном соотношении анилин:1,2-пропандиол равном 1:(2 – 4), в атмосфере азота. Техническим результатом изобретения является предоставление селективного способа синтеза 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина из доступного и стабильного при хранении сырья. 1 табл., 6 пр.

Description

Данное изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина.
Производные тетрагидрохинолинов (ТГХ) относятся к классу N-гетероциклических соединений, обладающих широким спектром биологической активности. Они нашли применение в качестве антибиотиков [Omura, S.; Nakagawa, A. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 2199-2202. Francis, С.L.; Ward, A.D. Aust. J. Chem 1994, 47, 2109-2117. Williamson, N.M.; March, D.R.; Ward, A.D. Tetrahedron Lrtt. 1995, 36, 7721-7724], антидепрессантов [Buzas, A.; Ollivier, R.; El Ahmad, Y.; Laurent, E. // PCT Int. Appl. WO 9316,057, 1993; Chem. Abstr. 1994, 120, 134523c], антигистаминных [Biller, S.A.; Misra, R.N. // U.S. Pat. US 4,843,082, 1989; Chem Abstr. 1989, 111, 232600j.], сердечнососудистых [Atwal, K. // Eur. Pat. EP 488, 616, 1992; Chem. Abstr. 1992, 117, 89978e], противоопухолевых [Lukevics, E.; Lapina, Т.; Segals, I.; Augustane, I.; Verovskii, V.N. // Khim.-Farm. Zh. 1988, 22, 947-951; Chem. Abstr. 1988, 109, 222016t.], противоязвенных [Uchida, M; Chihiro, M.; Morita, S.; Yamashita, H.; Yamasaki, K.; Kanbe, Т.; Yabuuchi. Y.; Nakagawa, K. // Chem. Pharrm. Bull. 1990, 38, 1575-1586. Uchida, M; Morita, S.; Chihiro, M. // Eur. Pat. EP 239,129, 1987; Chem. Abstr. 1988, 108, 186740t] и других агентов. Помимо фармацевтической области применения, производные тетрагидрохинолина используются, как пестициды [Walter, Н. // Eur. Pat. 555, 183, 1993; Chem. Abstr. 1994, 120, 54551v. Ohsumi, Т.; Mito, N.; Oshio, H.; Itaya, N. // Nippon Noyaku Gokkuishi 1988, 13, 71-75; Chem. Abstr. 1988, 109, 88070a. Shmyreva, Zh. V.; Shikhaliev, Kh. S.; Shpanig, E. B. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved, KJiim. Khim. Tekhnol. 1988, 31, 45-48; Chem. Abstr. 1989, 111, 23363v. Tsushima, K.; Osumi, Т.; Matsuo, N.; Itaya, N. // Agric. Biol. Chem. 1989, 53, 2529-2530. Kurahashi, Y.; Shiokawa, K.; Goto, Т.; Kagabu, S.; Kamochi, A.; Moriya, K.; Hayakawa, H. // Eur. Pat. EP 198, 264, 1986; Chem. Abstr. 1987, 106, 98115w], антиоксиданты [Luzhkov, V.В.; Fentsov, D.V.; Kasaikina, О.T. Zh. Strukt. Khim. 1988, 29, 37-41. Chem. Abstr. 1989, 111, 22774t. Meier, H.R.; Evans, S. // Eur. Pat EP 273,868, 1988; Chem Abstr. 1989, 110, 98598р. Fentsov, D.V.; Lobanova, Т.V.; Kassaikina, О.T. // Neftekhimiya 1990, 30, 103-108; Chem. Abstr. 1990, 112, 234619s. Evans, S. // Eur. Pat. EP 497,735, 1992; Chem. Abstr. 1992, 117, 233868p], ингибиторы коррозии [Shikhaliev, Kh.S.; Shmyreva, Zh.V.; Gurova, E.M. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved, Khim. Khim. Tekhnol. 1989, 32, 85-89; Chem. Abstr. 1990, 112, 216659a].
Разработан метод синтеза ТГХ (1) из N-аллиланилина в присутствии Rh(I) катализаторов [M. Aresta, E. Quaranta, S Treglia, J.A. Ibers. Organometallics, 1988, V7, №3, 577-583]:
Реакцию проводили при мольном соотношении амин : катализатор = 500:1 в растворе толуола/ тетрагидрофурана в инертной атмосфере в течение 2-72 ч. Выход ТГХ (1) не превышал 19%.
К недостаткам данного метода можно отнести низкий выход ТГХ (1) и использование сложных в изготовлении и дорогостоящих катализаторов, содержащих металлокомплексное соединение. Подобные каталитические системы требуют создания специальных условий использования, поскольку термически и гидролитически нестабильны.
Авторами [T. Shao, Y. Yin, R. Lee, X. Zhao, G. Chai and Z. Jiang, Adv. Synth. Catal., 2018, 360, 1754. Z. Jiang, T. Shao, X. Zhao, Y. Liu, B. Qiao. Patent CN 108017580. Method for synthesis of 1,2,3,4-tetrahydroquinoline, 2018] разработан метод синтеза 2,3-диалкил- N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов путем фотоиндуцируемого каскадного аэробного декарбоксилирования и окислительного дегидрирования N-ариламинокислоты. Реакцию осуществляли при облучении 2 х 1 W синего света, в присутствии молекулярных сит 4Ǻ при 25°С в растворе хлороформа в течение 5-15 ч. В качестве хромофора используют дицианопиразиновое производное (0.4 % мольных). Выход ТГХ (1) составляет 78%.
К недостаткам данного метода можно отнести использование специального оборудования для УФ-облучения, сложных в изготовлении и дорогостоящих N-ариламинокислот и хромофора, а также длительное время реакции.
Известен метод синтеза ТГХ (1) взаимодействием анилина с пропионовым альдегидом [A.I.M. Ramos, J.S. Mecom, T.J. Kiesow, T.L. Graybill, G.D. Brown, N.V.Aiyar, E.A.Davenport, L.A. Kallal, B.A.K. Reed, P. Li, A.T. Londregan, D.M. Morrow, S. Senadhi, R.K. Thalji, S. Zhao, C.L.B. Kurtis, J.P. Marino. Bioorg. Med. Chem. Lett., 18 (2008), pp. 6222-6226]:
Реакция протекает без участия катализатора в этиловом спирте при 0°С с последующим увеличением температуры до комнатной в течение 14 ч, мольное соотношение анилин : альдегид = 1:1. Выход целевого продукта (1) составил 35%.
Авторами [V.I. Minkin, L.E. Nivorozhkin, A.V. Knyazevhttps://link.springer.com/content/pdf/10.1007/BF00742373.pdf, Chem. Heterocycl. Comp, Vol. 2, No. 3, pp. 409-418, 1966] предложен аналогичный метод синтеза ТГХ (1), заключающийся в кислотно-катализируемой (ледяная уксусная кислота) конденсации ариламинов и пропионового альдегида, взятых в эквимольных количествах. Выход продукта (1) составляет 42 %. Реакция протекает в метанольном растворе при комнатной температуре в течение 2-4 дней.
Недостатками данных методов является длительное время реакции, низкий выход ТГХ (1), а использование уксусной кислоты приводит к появлению дополнительных стадий нейтрализации и очистки реакционной массы, а также большого количества сточных вод.
В работе [N. G. Grigor’eva, S. A. Kostyleva, A. R. Gataulin, A. N. Khazipova, N. Narender, B. I. Kutepov, Pet. Chem., Vol. 59, No. 7, pp. 719-725, 2019] ТГХ (1) получали на цеолитах в ходе синтеза 3-метил-2-этилхинолина по аналогичной реакции. Синтез проводили в присутствии микропористых цеолитов Y, Beta, MOR, ZSM-5, иерархического Yh в H-форме и мезопористого алюмосиликата ASM в автоклаве, при мольном соотношении анилин:пропаналь = 1:1-3, 10-50 % катализатора, 20 - 180°С, в хлорбензоле в течение 6 ч. Максимальный выход ТГХ (1) составил 34 % в присутствии цеолита H-MOR.
Известен способ получения ТГХ (1) той же реакцией на проточной установке в присутствии алюмосиликатных катализаторов: микропористого цеолита H-Y [Патент РФ 2702354], микро-мезо-макропористого цеолита H-Yh [Патент РФ 2697876] и мезопористого аморфного алюмосиликата ASM [Патент РФ 2697875], [N.G. Grigor'eva, S.A. Kostyleva, A.S. Artem'eva, S.V. Bubennov, B.I. Kutepov, Pet. Chem., Vol. 60, No. 4, pp. 525-531, 2020]. Реакцию проводили в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора при 250-350°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья 2-10 ч-1, при мольном соотношении анилин : пропионовый альдегид = 1:2. Выход ТГХ (1) достигал 67 %.
Недостатком данного способа является использование нестабильных альдегидов, что приводит к образованию продуктов их конденсации, смол, «тяжелых» соединений. Кроме того, альдегиды нестабильны, и это создает ряд сложностей при их хранении и использовании. Решение данной проблемы достигается путем замены карбонильных соединений на доступные, дешевые и стабильные спирты, например, диолы.
В литературе и патентах отсутствует информация о получении производных ТГХ (1) взаимодействием анилина с 1,2-пропандиолом.
Задачей настоящего изобретения является разработка селективного гетерогенно-каталитического способа синтеза 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина.
Решение этой задачи достигается тем, что синтез ТГХ (1) осуществляют взаимодействием анилина с 1,2-пропандиолом в присутствии гранулированного цеолита ZSM-5h в H-форме высокой степени кристалличности, имеющего микро-мезо-макропористую структуру (H-ZSM-5h). Реакцию проводят в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора H-ZSM-5h (1 г) при 300 - 350°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья (w) 0,7-2,0 ч-1, мольном соотношении анилин : 1,2-пропандиол = 1 : 2 - 4, в атмосфере азота.
Основным продуктом реакции анилина с 1,2-пропандиолом в присутствии цеолитного катализатора H-ZSM-5h является 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амин:
Цеолит Na-ZSM-5h синтезировали в виде гранул без связующих веществ [Патент РФ 2739350. Гранулированный цеолит H-ZSM-5 без связующего и способ его получения/ Травкина О.С., Куватова Р. З., Кутепов Б. И., и др. // 2020]; его гранулы представляют собой единые сростки цеолитных кристаллов и обладают степенью кристалличности, близкой к 100%. Пористая структура гранул состоит из микропористой структуры самого цеолита ZSM-5 и мезо- и макропористой структуры, сформировавшейся между сростками кристаллов. Цеолит Na-ZSM-5h переводили в Н-форму ионным обменом в растворе NH4NO3 с последующей прокалкой.
Комбинированная микро-мезо-макропористая кристаллическая структура цеолита H-ZSM-5h высокостабильна и не разрушается в процессе ионного обмена катионов Na+ на H+.
Использование предлагаемого способа имеет следующие преимущества перед известными:
1) В известных способах синтеза в качестве реагентов используются нестабильные альдегиды, окислители, дорогие токсичные растворители. В предлагаемом способе в качестве реагента используется стабильный 1,2-пропандиол, не используются окислители и растворители. В литературе и патентах отсутствует информация о получении производных ТГХ (1) взаимодействием анилина с 1,2-пропандиолом.
2) В известных способах реакцией анилина с пропаналем в присутствии цеолитных катализаторов и мезопористого алюмосиликата ASM ТГХ (1) получен с селективностью 70 %. Цеолит H-ZSM-5h позволяет эффективно, с высокой конверсией анилина синтезировать 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амин с селективностью 85 % .
Гранулированный цеолитный катализатор H-ZSM-5h синтезируют следующим образом. Смешивают порошкообразный цеолит ZSM-5 и предварительно полученный аморфный алюмосиликат с мольным соотношением SiO2/Al2O3 = 30, увлажняют полученную смесь водой, формуют гранулы, затем их сушат и прокаливают в атмосфере воздуха. Полученные гранулы помещают в автоклав, в котором осуществляют гидротермальную кристаллизацию из реакционных смесей состава (3,0-4,0)Na2O⋅(0,5-2,3)R⋅Al2O3⋅(60-90)SiO2⋅(450-900)H2O, где R - органический темплат, при 115±5°С в течение 48-72 часов.
Полученные в результате гидротермальной кристаллизации цеолитные гранулы Na-ZSM-5h дважды промывают водой, сушат и прокаливают при 550-600°С в течение 3-4 часов. Затем гранулы подвергают ионному обмену и последующему прокаливанию с использованием стандартных методик.
Реакцию анилина с 1,2-пропандиолом осуществляют в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора H-ZSM-5h при 300 - 350°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья (w) 0,7-2,0 ч-1, мольном соотношении анилин : 1,2-пропандиол = 1 : 2 - 4, в атмосфере азота.
Продукты реакции, собранные в охлаждаемый льдом приемник, экстрагируют хлористым метиленом и анализируют с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе HP-1090 («Hewlett Packard», США) с ультрафиолетовым детектором. Условия съемки: прибор-SHIMADZU LC-20AT, колонка - Agilent C18 (4,6⋅250 мм), элюент-CH3CN/H2O - 80/20, скорость подачи элюента-1 мл/мин.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
ПРИМЕР 1. Сырье - смесь анилина и 1,2-пропандиола в мольном соотношении анилин:1,2-пропандиол = 1:3 - подают в проточный реактор с неподвижным слоем цеолитного катализатора H-ZSM-5h (1 г) с помощью шприцевого микро-насоса при 350°C, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья 1 ч-1, в токе азота. Продукты собирают в охлаждаемый льдом приемник, расположенный в нижней части установки. По окончании синтеза реактор продувают азотом в течение 30 минут. Из реакционной массы, состоящей из водного и органического слоев, продукты экстрагируют хлористым метиленом. Органический слой сушат и анализируют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Конверсия анилина составляет 81 %. Селективность образования ТГХ () составляет 85 %.
ПРИМЕРЫ 2-6. Аналогично примеру 1. Условия и результаты примеров представлены в таблице.
Таблица
Синтез 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина в присутствии гранулированного иерархического цеолита H-ZSM-5h
Условия синтеза: TOS = 3 ч
Т,
ºС
Мольное соотношение анилин : 1,2-пропандиол Объемная скорость подачи сырья, ч-1 Конверсия анилина,
%
Селективность, %
ТГХ (1) 3-метил-2-этилхинолин Другие
1 350 1:3 1 81 85 1 14
2 350 1:4 1 95 78 4 18
3 350 1:2 1 73 58 6 36
4 350 1:3 0,7 85 67 6 27
5 350 1:3 2 63 60 0 40
6 300 1:3 1 59 65 0 35

Claims (1)

  1. Способ получения 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина, характеризующийся тем, что 3-метил-2-этил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амин получают взаимодействием анилина с 1,2-пропандиолом в присутствии гранулированного цеолита ZSM-5-h в Н-форме с иерархической пористой структурой, в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора при 300–350°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья (w) 0,7–2,0 ч-1, мольном соотношении анилин:1,2-пропандиол равном 1:2–4, в атмосфере азота.
RU2023112114A 2023-05-11 Способ получения 3-метил-2-этил-n-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина RU2808560C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808560C1 true RU2808560C1 (ru) 2023-11-29

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697875C1 (ru) * 2018-12-12 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
RU2697876C1 (ru) * 2018-12-14 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
RU2702354C1 (ru) * 2018-12-14 2019-10-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697875C1 (ru) * 2018-12-12 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
RU2697876C1 (ru) * 2018-12-14 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
RU2702354C1 (ru) * 2018-12-14 2019-10-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Н.Г. Григорьева АЛЮМОСИЛИКАТЫ С РАЗЛИЧНОЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРОЙ В СИНТЕЗЕ 2-ЭТИЛ-3-МЕТИЛХИНОЛИНА Нефтехимия, том 59, 4, 2019, с.437-444. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201113250A (en) Process for the production of acetic acid and dimethyl ether
MXPA02007828A (es) Procedimiento para la fabricacion de diaminodifenilmetanos.
Hayashi et al. Formation of three-carbon sugar fragment at an early stage of the browning reaction of sugar with amines or amino acids
RU2808560C1 (ru) Способ получения 3-метил-2-этил-n-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-амина
JP2001149793A (ja) 触媒成型体
Bonrath et al. Aldol condensations catalyzed by basic anion‐exchange resins
TW466224B (en) Pyridine/picoline production process
Brosius et al. Vapour-phase synthesis of 2-methyl-and 4-methylquinoline over BEA* zeolites
KR960016524B1 (ko) 피리딘 및 알킬피리딘의 합성방법
RU2697876C1 (ru) Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
US5166432A (en) Process for the production of cyanamide
RU2702354C1 (ru) Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
RU2697875C1 (ru) Способ получения 2,3-диалкил-N-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-аминов
Doyle et al. Identification of two new β-unsaturated amino acids in the mushroom, Bankera fuligineoalba
RU2786740C1 (ru) Способ получения хинолинов
RU2789409C1 (ru) Способ получения хинолинов в присутствии иерархического цеолита H-ZSM-5mmm
RU2666726C1 (ru) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ 2',5'-НЕЗАМЕЩЕННЫХ 1'-БЕНЗИЛПИРРОЛИДИНО[3',4':1,9](C60-Ih)[5,6]ФУЛЛЕРЕНОВ
RU2644164C2 (ru) Способ получения 2-этил-3,5-диметилпиридина
RU2789408C1 (ru) Способ получения хинолинов в присутствии иерархического цеолита H-Ymmm
RU2740912C1 (ru) Способ получения хинолина реакцией Скраупа в присутствии иерархического цеолита H-ZSM-5mmm
US4960954A (en) Preparation of enol ethers
US6897320B2 (en) Process for preparing 2,6-divinylpyridine and 2-methyl-6-vinylpyridine from 2,6-lutidine over modified zeolites
RU2319687C2 (ru) Способ получения 4,4'-диизопропилбифенила
RU2690535C1 (ru) Способ получения 2,3-диалкилхинолинов
RU2687974C1 (ru) Способ получения 2,3-диалкилхинолинов