Способ получения норборнил-пиридинов

Способ получения норборнил-пиридинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности относится к способу получения 2-норборнил-пиридина, 2-метил-5-карбонил-пиридина, 4-норборнил-пиридина, 2-(7,7 -диметокси-2 ,3,4,5 -тетрахлор) норборнил-пиридина, 2-метил- 5-(7,7 -диметокси-2у,3,4,5 -тетрахлор)норборнил-пиридина и 4-(7,7-диметокси-2 З Ж 5 -тетрахлорнорборнил)пиридина, что может быть использовано в фармакологии. Цель - повышение выхода и расширение ассортимента целевых продуктов. Синтез ведут димеризацией винилпиридина с замещенными циклопентадиенами при 80- 120°С в присутствии катализатора, содержащего 0,9-1,2 моль ацетилацетоната никеля, 2-6 моль фосфина РРз, где C4Hg; CsHu; СеНб, 3-8 моль алкилалюмогидрида HAI(C4Hg)2 AIRS, где R C2Hs; СзНд; CsHia с последующей отгонкой целевых продуктов. Выход, %: т.кип., °С/мм рт.ст.; Б.Ф.:а)80; 128-131/5; Ci2Hi3N; 6)89, 103-105/1; CisHisN; в) 60, 140-142/10, C12H13N; в) 92, 58, CwHiaCUNCte; г) 93, 105, CuHwCUNCte, д)90, 102-103, Ci4Hi3Cl4N02. Способ позволяет получать новые вещества с высокими выходами. 1 табл. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

jgj $ () (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850872/04 (22) 15.05.90 (46) 23.05.92, Бюл. N 19 (71) Институт химии Башкирского научного центра Уральского отделения АН СССР (72) У.М,Джемилев, Ф.А.Селимов и

О.А.Пташка (53) 547.822.7(088.8) (56) Патент США

N 4539143, 1985, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОРБОРНИЛПИРИДИНОВ (57) Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности относится к способу получения 2-норборнил-пиридина, 2-метил-5-карбонил-пиридина, 4-норборнил-пиридина, 2-(7,7 -диметокси-2,3,4,5

-тетрахлор) норборнил-пиридина, 2-метил5-(7,7 -димето кси-2,3,4,5 -тетрахлор) норборнил-пиридина и 4-(7,7 -диметокси-2,3,4, Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к способу получения производных норборнил.-пиридинов, которые могут найти широкое применение в различных областях народного хозяйства, а именно в полимерной промышленности, фармацевтической, в синтезе пестицидных препаратов, Известен способ получения 2-норборнил-пиридинов путем димеризации 2-винилпиридина с дициклопентадиеном при

147 — 158 С в течение 8 ч, выход продукта составляет не более 40%

Известен также аналогичный способ, но при более высокой температуре 160 — 170 С, где выход целевого продукта составляет 50%.

„„ЯЛ„„1735286 А1

5 -тетрахлорнорборнил)пиридина, что может быть использовано в фармакологии, Цель — повышение выхода и расширение ассортимента целевых продуктов. Синтез ведут димеризацией винилпиридина с замещенными циклопентадиенами при 80—

120 С в присутствии катализатора, содержащего 0,9 — 1,2 моль ацетилацетоната никеля, 2 — 6 моль фосфина Рйз, где Я=СзНт;

C4Hg; С5Н11; СвНБ, 3-8 моль алкилалюмогидрида НА!(С4Н9)2 Ale, где R =СгНБ; СЗНт;

С4Нд; СВН з с последующей отгонкой целевых продуктов. Выход, %; т,к п., С/мм рт.ст.; Б.Ф.: а) 80; 128-131/5; Са Н1зй; б) 89, 103 — 105/1; C)3HisN; в) 60, 140 — 142/10, С12Н1зМ; в) 92, 58, С14Н1зС!4й02; г) 93, 105, C<4H13CI4N021д) 90, 102 — 103, С14Н1зС!4МО2.

Способ позволяет получать новые вещества с высокими выходами. 1 табл.

Недостатками данного способа являются низкий выход целевого продукта (40—

50%), высокая температура процесса, что вызывает образование продуктов осмоления (полимеризация 2-винилпиридина), продолжительность процесса (реакция протекает 8-20 ч) и большие энергозатраты, связанные с высокой температурой и продолжительностью реакции.

Целью изобретения является повышение выхода и расширение ассортимента целевых продуктов.

Поставленная цель достигается путем проведения реакции 2-, 3-, 4-винилпиридина с циклопентадиеном и его производными в присутствии катализатора Ю(асас)2: РКЗ:

AIR) при температуре 80 — 120 С и времени

1735286

4 — 6 ч, соотношение -винилпиридина и циклопентадиена составляет 1:1. Реакция протекает в ароматическом растворителе, в качестве которого могут быть использованы бензол, толуол, ксилол.

В состав катализатора включается: ацетилацетонат никеля, фосфорорганическое соединение формулы Р(Я)з, где R — СзН7, C4Hg, С5Н11, С6Н5 и алюминийорганическое соединение формулы HAI(C4Hg)2 и А1(В)з, где

R — C2H5, С3Н7, СзН)з, C4Hg. Мольное соотношение компонентов катализатора

Ni(acac)z: Р(К)з:А1(й)з составляет 0,9-1,2:2—

6:3 — 8. Предпочтительно проведение процесса при мольном соотношении 1:3:4, температуре 100 С и времени 5 ч. При димеризации в указанных условиях циклопента15 диена и 2-винилпиридина выход

2-норборнил-пиридина составляет 80% при селективности 95%.

В данных условиях на указанном катализаторе с высоким выходом были получены продукты димеризации циклопентадиена и его производных (гексахлорциклопентадие20

25 на, диметокситетрахлороциклопентадиена с

3- и 4-винилпиридинами с выходом 80 — 90%.

Пример 1. Приготовление катализатора, К раствору 0,1 г (0,3 ммоль) Ni(acac)z и

0,3 r (1 ммоль) РРЬз в 1 мл толуола при 0 С 30 в токе аргона приливают 0,4 мл А!(С2Н5)з и перемешивают 10 мин.

Проведение димеризации циклопента.диена с 2-винилпиридином.

Полученный раствор катализатора пе- 35 реносят в стальной автоклав (ч = 17 смз), куда предварительно загружают 5,5 мл (50 ммоль) 2-винилпиридина и 4,1 мл (50 ммоль) циклопентадиена. Автоклав нагревают 5 ч при 100 С и постоянном перемешивании, 40 затем охлаждают, Реакционную массу

55 гичных примеру 1. Для синтеза берется 5,7 мл (50 ммоль) 2-метил-5-винилпиридина и

4,1 мл (50 ммоль) циклопентадиена. Получено 8,8 мл (8,3 г) (89% от теоретического). фракционируют в вакууме, Получено 7,8 мл (6,93 r) (80% от теоретического).

2-Норборнил-пиридин (1). T«> = 128—

131 С/5мм рт.ст., np =1,5443. Найдено,%: 45

N 6,79, Вычислено,%: N 6,63, ИК-спектр (v);

710, 755, 995, 1455, 2880, 2940. ПМР (м.д. д ):

1,4 — 2,15м (2Н, -СН2-); 1,48-1,49g. (2Н, -СН2-);

2,94 м (Н, -СН-); 3,57g.g,(H, -CH-); 5,72g.(H, .

=CH-); 6,189 (Н, -СН=); 7,04 — 8,47g,g. (4Н, 50

CgH4N (Ру)), M+ 171..

Пример 2. Проведение димеризации циклопентадиена с 2-метил-5-винилпиридином осуществляется в условиях, анало2-Метил-5-норборнил-пиридин (II). Ткип

103 — 105ОС/1 мм рт.ст. пр =1,5498. Найдено,%: N 6,33. Вычислено,%: N 6,36. ИКспектр (u): 760, 856, 1012, 1380, 2975. ПМР (м.д. д ): 1,26 — 2,2 т.д. (2Н, -СН2); 1,48 — 1,52 (2Н, -CH2-); 2,43 м (ЗН, -СНз); 2,98 (Н, -СН-);

3,05 (Н, -СН); 3,34 (Н, -СН-); 5,77 (Н, -СН=);

6,38 (Н, =СН-); 6,99-8,26 (С5Нзй). М+ 185.

Пример 3. Димеризация циклопентадиена с 4-винилпиридином проводится в условиях, описанных в примере 1 (5,5 мл (50 ммоль) 4-винилпиридина и 4,1 мл (50 ммоль) циклопентадиена). Получено 5,8 мл (5,18 r (60% от теоретического) продукта.

4-Норборнил-пиридин (I II). Т«д. = 140—

142 С/1 мм рт.ст. по =1,5544. Найдено,%:

N 7,24. Вычислено,%: N 7,39. ИК-спектр (м):

720, 810, 998, 1445, 2850, 2975. ПMP (м.д. д ):

1,29 т.д, — 2,17 т,д. (2Н, -СH2-); 1,47 — 1,50 д (Н, -СН-); 5,72 д.д. (Н, -СН=); 6,23 д.д (Н, =СН-);

7,01д — 8,4д(4Н, CgH4N(Py)). М 171.

Пример 4. Полученный описанным способом раствор катализатора переносят в стальной автоклав (ч = 17 смз), куда предварительно загружают 3,3 мл 2-винилпиридина (30 ммоль) и 5 мл диметокситетрахлорциклопентадиена (30 ммоль) в токе аргона. Автоклав нагревают 4 ч при 100 С и постоянном перемешивании, затем охлаждают. Реакционную массу фракционируют в вакууме, остаток растворяют в эфире и смывают на окиси алюминия (А120з) смесью эфир-гексан

1:10. Получено 10,25 г(92% от теоретического) целевого продукта.

2-(7,7 -Диметокси-2,3,4 5 тетрахлоро(-норборнил-пиридин (1 ч). Т,пл. 58 С. Найдено,%: N 2,83. Вычислено,%: N 2,76.

ИК-спектр (м); 825, 1005, 1450, 2960, 2855, П MP (м.д. д ): 2,88 д.д.— 2,59 д.д (2Н, -СН2-);

3;58 с (ЗН, -СНз); 3,69 с (ЗН, -СНз); 3,91 д.д, (Н, -СН-); 7,18 — 8,52 (CsH4N (Ру)). M 367.

Пример 5, Проведение димеризации

2-метил-5-винилпиридина с диметокситетрахлорциклопентадиеном осуществляется в условиях, указанных в примере 4. Для синтеза берется 3,5 мл (30 ммоль) 2-метил-5-винилпиридина и 5 мл (30 ммоль) диметокситетрахлороциклопентадиена.

Получено 10,5 г (93% от теоретического).

2-Метил-5-(7,7 -диметокси 2;3,4,5 -тет- . рахлоро)-норборнил-пиридин (Ч). Т.„ .

=105 С. Найдено...:,%: N 2,48. Вычислено,%: N 2,84. ИК-спектр (и ): 812, 845, 1005, 1380, 2940. ПМ Р (м,д. д ): 2,16 д.д. — 2,77 д.д. (2Н, -СН2-), 2,54 с (ЗН, СНз); 3,58 с (ЗН, СНз);

3,69 с (3 Н, С Нз); 3,8 дд (Н, -С Н-); 7,05 д — 8,28 д(CgHgN (Ру)). М 381.

Пример 6. Димеризация 4-винилпиридина с диметокситетрахлороциклопента1735286

C e

1 2-Виниллиридин,и циклопен- И((асас):PPh:А1(СтПв)31:3:4

f Время, Виход целе- Селектнвч ) вого про- ность, 2

) дукта, 2 о

Состав катализаторов вмолярнгм 1, С соотновении

Исходние соединения.f

100

2 То we

1

4 4-Виниллиридин н ЦПД

5 То we

74 96

76 96

79 (III) 95

70 94

80 (II) 95

0,9:4:3

1:2:6

1:6:8 . 1:3:4

1:3:4

120

6 2-кетил-5-винил-пирндин и

ЦПД

130

7 2-Винилпиридин диметокситетрахлор (ЦПД)

8 То we

1:3:4 1(СЗИг)3

1:3:4AI(CSH,3)3

80 (Iv) 95

100

79 96

100

4-Винилпиридин и диметокси.татрахлор (ЦПД) 1:3:4ИА1(СаНт)2

1:3:401(Саке)3

3:P(C37)3..4

79 (vI) 95

78 95

78 (v) 97

100 ил-5-винилпиридин и диметокситетрахлор (ЦПД)

2-Метил-5-винилпиридин и диметокситетоахлор (ЦПД) 10 То ке с

11 2-г1ет

100 .

100

1 - 3 р (Ст Ив ) 3 . 4

1:3Р(С,Н«)3:4

1: 3 р (сант) 3. 4

78

77

100

95. 100

13 То ке

14

100

П р и м е ч а н и е. Соотноиение винилпнридина:ЦПД 1:1, раствормтель - толуол в примерах 1-3, бенаал - в примерах 4-8, ксилол - в примерах 9,10-14.

Составитель У.Джемилев

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1789 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 диеном проводится в условиях, указанных в примере 4. Для синтеза берется 3,3 мл 4-винилпиридина и 5 мл диметокситетрахлороциклопентадиена. Получено 10 г (90% от теоретического) целевого продукта.

4-(7;7 -Димето кси-2;3,4,5 -тетрахлоро)норборнил-пиридин (Vl). Т.()п, = 102 — 103 С.

Найдено,%: N 3,00. Вычислено,%: N 3,12.

ИК-спектр (v): 830, 925, 1005, 1385, 1475, 2940. ПМР (м.д, д ): 2,2 д.д. -2,8 д.в (2Н, -СН2); 3,58 с(ЗН,-СНз); 3,69 с(ЗН, -СНз); 3,8 д,д (Н, -С Н-); 7,0 д — 8,5 д (СЕН41ч(Ру)). М 367.

Примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения норборнил-пиридинов общей формулы Т) где R-Н, СНз;

R3 — Н, Cl, Rz — H, Cl, ОСНз, димеризацией винилпиридина с циклопен5 тадиеном при повышенной температуре, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода и расширения ассортимента целевых продуктов, процесс ведут в присутствии катализатора, содержащего

10 ацетилацетенатникеля, фосфорорганическое соединение формулы Р(г()з, где R—

СзН7, СдНд, СеН33, СеНь, и алюмонийорганическое соединение формулы HAI (C4Hg)z, А!(В)з, где R1 — С2Нв, СзНТ, С/(Н9, СвН3з. при

15 молярном соотнаошении компонентов Ni (асас)2: Р(г()з; А!(йз) = 0,9 — 1,2:2-6:3-8 и температуре 80 — 120 С, в качестве исходных продуктов берут 2-, 5-, 4-винилпиридины и производные циклопентадиена — гексахлор20 циклопентадиен, диметокситетрахлорциклопентадиен.