Способ получения 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана

Способ получения 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно к способу синтеза 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана формулы (I):

Представленное соединение может найти применение в качестве модифицированного селективного сорбента и экстрагента благородных и драгоценных металлов (Муринов Ю.И., Майстренко В.Н., Афзалетдинова Н.Г. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. М.: Наука. 1993, с.192), как фармакологически активное соединение (Z.Brzozowski, F.Saczewski and М.Gdaniec. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2003, №11, p.3673-3681), а также как противомикробный и фунгицидный препарат (Chem. Abstr. 1964. - V.60. - №5. - Р.398).

Синтез 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана в литературе не описан. Из литературных ссылок известно [Collins D., Gray-more J.J.Chem. Soc. - 1958. - P.2893], что N-метилиденциклогексиламин с H₂S и CH₂O в присутствии бензальдегида образует N-циклогексил-1,3,5-дитиазинан (II).

Авторы свидетельствуют, что использование оснований Шиффа, в том числе бензилиденциклогексиламина в конденсации с H₂S и CH₂O, приводит к целевым III.

Авторами (Хафизова С.Р., Ахметова В.Р., Кулакова Р.В., Джемилев У.М. Изв. АН., Сер. хим., 2003, №8, с.1722-1726) разработаны эффективные методы синтеза N-арилзамещенных 1,3-тиазетидинов, 1,3,5-дитиазинанов и 1,3,5-тиадиазинанов исходя из доступных реагентов - H₂S и CH₂O при тиометилировании анилина (IVa), м-(IVб)- и n-(IVв)-толуидинов, м-(IVг)-, n-(IVд)-, о-(IVе)-анизидинов, о-фенетидина (IVж) и п-ксилидина (IVз). Направление реакции зависит не только от природы амина, но и от соотношения исходных реагентов, температуры реакции и длительности процесса.

Перечисленными выше способами не может быть получен 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинан.

Задачей изобретения является получение 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана однореакторной конденсацией n-анилинсульфамида (стрептоцида) с формальдегидом и сероводородом.

Предлагается синтез 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана взаимодействием водного раствора n-анилинсульфамида (стрептоцида) с смесью сероводород - формалин (37%) в присутствии HCl при мольном соотношении стрептоцид:формальдегид:сероводород:HCl=1:6:4:4, температуре 40°С и постоянном перемешивании в течение 2 часов. В результате с выходом 93% образуется 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинан (I), представляющий собой кристаллический продукт с т.пл. 148-150°С. Реакция протекает по схеме:

Преимущества предлагаемого способа

На основании предложенного способа можно селективно получать 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинан, синтез которого в литературе ранее не описан. Предлагаемый способ технологически прост, в качестве растворителя используется вода, процесс не требует энергозатрат и не образуются токсичные отходы.

Способ поясняется примером

ПРИМЕР

В стеклянный реактор, снабженный магнитной мешалкой, обратным холодильником, газопроводящей трубкой и капельной воронкой, при температуре 40°С помещают 6 молей формальдегида (2.5 мл. 37%-ного водного раствора), барботированием насыщают раствор формальдегида 4 молями сероводорода в течение 1 часа. Затем приготовленный водный раствор n-анилинсульфамида (1 г (1 моль)), предварительно смешанного с 4 молями HCl (5.9 мл 15%-ной разбавленной кислотой), прикапывают в реактор с насыщенным сероводородом формалином и перемешивают 2 часа, поддерживая необходимую температуру (40°С). Затем нейтрализуют полученную смесь раствором NaOH (9.3 мл 10%-ного раствора щелочи) и после фильтрования выделяют кристаллический 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинан с выходом 93%.

Спектральные характеристики

5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана

Выход 2.05 г (93%). т.пл. 148-150°С. ИК-спектр, ν/см^-1: 550, 645, 695, 810, 1005, 1090, 1140, 1300, 1395, 1445, 1595, 2900. Спектр ЯМР ¹Н (δ. м.д.): 3.93 (с, 2Н, Н₂С (2)); 4,26 (с, 2Н, СН₂ (17)), 4.72 (с, 4Н, СН₂ (4, 6)), 5.14 (с, 4Н, СН₂ (15, 19)), 6.73-8.02 (м, 4Н, Ph). Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д.): 31.48 (т, С(2)), 33.10 (т, С(17)), 56.05 (т, С(4,6)), 63.40 (т, С(15, 19)), 113.90 (д, С (8,12)), 127.03 (д, С (9, 11)), 127.97 (д, С(10)), 146.59 (д, С(7)). Вычислено (%): С, 37.87; Н, 4.24; N, 7.36; S, 42.13. C₁₂H₁₆N₂S₅O₂. Найдено (%): С, 37.71; Н, 4.53; N, 8.18; S, 43.91.

* - Спектры ЯМР ¹Н, ¹³С зарегистрированы на спектрометре "Jeol FX 90Q" (89.55 и 22.50 МГц), внутренний стандарт ТМС, растворитель ДМСО-d₆. ИК-спектры снимали на спектрометре "Specord 75 IR" в суспензии в вазелиновом масле. Элементный анализ образцов определяли на элементном анализаторе фирмы Karlo Erba, модель №1106. Максимальная погрешность определения 2.0% отн. Для полученного соединения приведена температура плавления, определенная на приборе РНМК 80/2617.

Способ получения 5-[4-(1,3,5-дитиазинан-5-сульфонил)-фенил]-1,3,5-дитиазинана формулы

заключающийся в том, что насыщенный сероводородом водный раствор формальдегида подвергают взаимодействию с водным раствором n-анилинсульфамида (стрептоцида) в присутствии HCl при мольном соотношении стрептоцид:формальдегид:сероводород:HCl=1.6:4:4, температуре 40°С, постоянном перемешивании в течение 2 ч.