Способ получения 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-алкин-1-олов

Способ получения 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-алкин-1-олов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олов общей формулы (1):

где R=C₂H₅, C₄H₉, C₆H₁₃

Замещенные аминобутинолы общей формулы (1) представляют интерес как вещества, обладающие физиологической активностью, в частности холинолитическими свойствами.

Известен способ (Э.О.Чухаджян, А.Р.Геворкян, Эл.О.Чухаджян, К.Г.Шахатуни. Синтез диалкил(4-гидрокси-2-бутинил)аминов. ЖОрХ, 2000, т.36, вып.9, с.1304-1305) получения аминометилированных пропинолов, в частности диалкил(4-гидрокси-2-бутинил)аминов общей формулы (2) взаимодействием пропинола с дипропил-, дибутиламинами, морфолином и формальдегидом в среде диоксана в присутствии хлорного железа и ацетата меди при нагревании (90-92°С) в течение 60 ч по схеме:

Известным способом не могут быть получены 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олы общей формулы (1).

Известен способ (Н.М.Либман, С.Г.Кузнецов. Аминоспирты ацетиленового ряда. ЖОрХ, 2006, т.30, вып.4, с.1197) получения замещенных аминобутинолов (3) взаимодействием ацетиленового спирта с водным раствором формальдегида (формалином) и солью соответствующего вторичного амина, в качестве которых выбраны: диметиламин, диэтиламин, пиперидин в присутствии ацетиленида или однохлористой меди в диоксане при температуре 80-90°С в течение 1-4 ч по схеме:

Известный способ не позволяет синтезировать 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олы общей формулы (1).

Предлагается новый способ получения 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олов общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии 3-алкил-3-метил-1-пропин-3-олов с N,N,N¹,N¹-тетраметилметандиамином (бисамин) в присутствии катализатора однохлористой меди CuCl, взятыми в соотношении 3-алкил-3-метил-1-пропин-3-ол: N,N,N¹,N¹-тетраметилметандиамин: CuCl=10:(10-12):(0.4-0.6), предпочтительно 10:11:0.5 ммолей, в атмосфере аргона при температуре 50-90°С, предпочтительно при 80°С и атмосферном давлении в течение 3-5 ч. Выход 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олов (1) составляет 78-96%. Реакция протекает по схеме:

где R=C₂H₅, C₄H₉, C₆H₁₃.

4-(Диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олы (1) образуются только лишь с участием 3-алкил-3-метил-1-пропин-3-олов и бисамина. В присутствии дизамещенных ацетиленов или других диаминов целевые продукты (1) не образуются.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора CuCl больше 0.6 ммолей не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование катализатора CuCl менее 0.4 ммолей снижает выход 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олов (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при температуре 80°С. При более высокой температуре (например, 90°С) снижается селективность реакции, а при меньшей температуре (например, 50°С) значительно снижается скорость реакции.

Изменение соотношения исходного бисамина в сторону увеличения его содержания по отношению к исходному ацетилену не приводит к существенному повышению выхода целевых продуктов (1).

Существенные отличия предлагаемого способа:

В известном способе используются в качестве исходных реагентов параформальдегид, соли вторичных аминов и 3,3-диалкил-1-пропин-3-олы. Реакция идет в среде диоксана. С участием указанных реагентов 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олы (1) не могут быть получены.

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются выпускаемый промышленностью бисамин и доступные 3-алкил-3-метил-1-пропин-3-олы. Реакция идет без растворителя с образованием 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-бутин-1-олов (1) с выходами 84-96%.

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 10 ммолей 3-метил-1-пентин-3-ола, 11 ммолей бисамина, 0.5 ммолей катализатора CuCl, перемешивают 4 ч при температуре 80°С. Из реакционной массы выделяют 6-(диметиламино)-3-метил-4-гексин-3-ол с выходом 90%.

Спектральные характеристики 6-(диметиламино)-3-метил-4-алкин-3-олов (1).

где R=C₂H₅, C₄H₉, C₆H₁₃

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ, м.д.) 6-(диметиламино)-3-метил-4-гексин-3-ола (1): 9.19, 29.50, 36.71, 43.89, 47.79, 68.03, 78.32, 89.74.

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ, м.д.) 6-(диметиламино)-3-метил-4-октин-3-ола (1): 14.72, 24.14, 25.75, 29.47, 43.92, 44.91, 47.80, 66.11, 78.28, 89.76.

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ, м.д.) 6-(диметиламино)-3-метил-4-децин-3-ола (1): 13.69, 22.28, 24.48, 29.23, 30.21, 31.64, 43.72, 43.81, 48.63, 64.71, 78.21, 89.68.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

№ п/п	Исходный 3-алкил-3-метил-1-пропин-3-ол	Соотношение 3-алкил-3-метил-1-пропин-3-ол:бисамин:CuCl, ммоль	Время реакции, час	t°С	Выход (1), %
1	3-метил-1-пентин-3-ол	10:11:0.5	4	80	90
2	«-«	10:12:0.5	4	80	93
3	«-«	10:10:0.5	4	80	86
4	«-«	10:11:0.6	4	80	96
5	«-«	10:11:0.4	4	80	84
6	«-«	10:11:0.5	5	80	92
7	«-«	10:11:0.5	3	80	85
8	«-«	10:11:0.5	5	70	84
9	«-«	10:11:0.5	3	90	85
10	«-«	10:11:0.5	4	50	21
11	3-метил-1-гептин-3-ол	10:11:0.5	4	80	89
12	3-метил-1-нонин-3-ол	10:11:0.5	4	80	87

Способ получения 4-(диметиламино)-1-алкил-1-метил-2-алкин-1-олов общей формулы (1): ,где R=C₂H₅, C₄H₉, C₆H₁₃, отличающийся тем, что соответствующий 3-алкил-3-метил-1-алкин-3-ол общей формулы R(СН₃)С(ОН)С≡СН, где R такое же, как определено выше, подвергают взаимодействию с N,N,N¹,N¹-тетраметилметандиамином в присутствии однохлористой меди в качестве катализатора, при мольном соотношении 3-алкил-3-метил-1-алкин-3-ол: N,N,N¹,N¹-тетраметилметандиамин: CuCl=10:(10-12):(0,4-0,6) в атмосфере аргона при температуре 50-90°С и атмосферном давлении, преимущественно, при 80°С, в течение 3-5 ч.