Способ получения 4,5,6,7-тетрагидробензотриазолов

Способ получения 4,5,6,7-тетрагидробензотриазолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 374827

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. С 070 55 04

Заявлено 23.1Х.1970 (№ 1485772/33-4)

Приоритет 26.IХ.1969, № P 1948794.6, ФРГ

Опубликовано 20.lll.1973. Бюллетень № 15

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 547.79il.9(088,8) Дата опубликования описания 7.Ч.1973

Автор изобретения

Иностранец

Иван Бутула (Социалистическая Федеративная Республика Югославия) Иностранная фирма

«Плива Фармацойтише Унд Хемише Фабрик» (Социалистическая Федеративная Республика Югославия) Заявитель

СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ 4,5,6,7-ТЕТРАГИДРОБЕНЗОТРИАЗОЛО В

Изобретение относится к новому опосо бу получения таких соединений и их солей, которые могут применяться как коррозионные ингибиторы, промежуточные продукты для синтеза лекарственных препаратов, красители и т оверх ностно-активные средства.

Известно, что при гидрировании производных бензтриазолов с помощью никеля Ренея или палладия на угле, выполняющих роль катализатора, триазольное кольцо расщепляется в |бензтриазоле и образуются фенилендиаминовые производные, По предлагаемому опособу происходит ядерное гидрирование бензольного ядра в бензтриазоле при полном отсутствии эффектов замещения, что дает неожиданный результат— при определенных условиях можно с помощью палладиевого, стлатинового или родиевого катализатора гидрировать бензотриазол и его ,производные, получая при этом соответствующие 4 5,6,7-тетра гидробензотриазолы.

С целью упрощения способа и получения новых бензотриазолов, лредлагается способ получения 4,5,6,7-тетрагидробензотриазолов обгцих формул la и 1Ь

-с л Ц. г

23

Ы N 81 .1,, l (11) (1) и их солей,я, где R — атом водорода, алкил с 1 — 8 атомами углерода; 5- или 6-членный циклоалкил-, алкилциклоалкил, циклоалкилалкиловый остаток с 1 — 18 атомами углерода, глюкозильный, 5 арабинозильный, ксилозильный, рибозильный или производный из гексоз, пентоз или тетроз сахарный остаток; остаток A — Z (где А — алкиленовый остаток с 1 — 4 атомами углерода, Z-амино-, низшая моноалкиламино-, низшая

10 диалкиламиногруппа), морфолино-, N-пирролидино-, N-пиперидино-, N- пиперазино-, N низший алкил-N-пиперазино-, N - (окси-низший алкил) -N- пи перазиногруппа, оксиалкил- или карбоксиал кил прутхпа с 1 — 4 атомами углеро15 .да, диалкиламиноэтиламинокарбонилалкилили диалкиламиноэтоксикарбонилалкилгру пла с 1 — 4 атомами углерода; карбоксициклогексил, фенил, ал килфенил или алкоксифенил с 1 — 2 атомами углерода, фтор, трифторметил, 20 карбо ксифенил, фенилалкил с 1 — 4 атомами углерода в алкильном остатке, фторфенилал.кил, карбоксифенилалкил или а циламинофенилалкил с 1 — 8 атомами углерода в ацильном остатке, имидазолилалкил, триазолилалкил, тетразолилалкил с 1 — 4 атомами углерода;

Rg — атом водорода, анкил с 1 — 18 атомами углерода, циклогексил, фенил, карбок сильная группа, алкоксикарбонил с 1 — 4 атомами углерода в алкоксиостатке;

374827

Ra — атом водорода, алкил с 1 — 4 атомами углерода, заключающийся в том, что бензотриазол общих формул IIa u IIb 2 3 з, с (8<)

Bl где Rl, Кг, Йз имеют вьншеу казанные значения, или его гидрир уемые ненасьпщенные предшественники в виде соли или свободного основания в присутствии одного эквивалента кислоты на основную группу гидрируют над родиевым, палладиевым или платиновым катализатором в среде растворителя или разбавителя с последующим выделением целевого продукта в виде свободного основания или соли.

В качестве катализатора по предлагаемому способу можно применять обычные палладиевые, платиновые или родиевые катализаторы на различных |носителях: кремневая кислота, диатомовая земля, окись алюминия, пемза, а обест, уголь, двуокись титана, сулыфат бария, вермякулит и силикагель. Из них пред почтение отдают активному утлю, сульфату бария, двуокиси титана, окиси алюминия и силикагелю. На описываемые катализаторы наносят

2 — 10% платиновых металлов. Катализаторы мо ННо иапользовать по несколько раз при тщательном промывании, например, водой, метанолом или ледяной уксусной кислотой.

Предлагаемыл способ осуществляют в растворителе или разбавителе, в котором .используемый бензотриазол частично растворим.

В качестве растворителя применяют воду, уксусную клслоту, пропионовую кислоту, низшие алифатические спирты, гликолевые и диэтиловые эфиры, тетратидрофуран или их смеси.

B основном гидрирование ведут с до бавлением сильных кислот или кислотно-аддитивной соли.

Синтез осуществляют в сравнительно широком температурном диапазоне при нормальном или повы шенном давлении. Так, при нормальном давлении этот диапазон составляет от 0 С до точки кипения,выверенного .растворителя или разбавителя. При этих условиях преимущественно используют палладиевый катализатор, а при, повышенном давлении — палладиевый или родиевый. ,При необходимости ароматические заместители гидрируют родиевым, палладиевым или плати новым катализатором .в зависимости от соединения. Гидрирование осуществляется при давлениях от нормального до 120 кг/см . Оно возможно и,при более высоких давлении и температуре, если это допускают или требуют|подлежащие гидрированию соединения или еа о продукты.

По описываемому способу образуются .соли тетрагидробензотриазолов. Для получения сво5

65 бодпых оснований применяют следующие методы гидрирования. Методами А — В получают такие тетрагидробензотриазолы, которые с основаниями не образуют солей. Тетрагидробензотриазолы, о бразующие с QIcHoâàHHHMH соли, перерабатывают методом Г.

М е т од A. 1 ч. подлежащего гидрированию соединения гидрируют с 0,01 — 1 ч. 5%-ного нанесенного на носитель,палладие вого, платинового или родиевого катализатора в 10 — 20ч. растворителя при нормальном давлении в оснащенной магнитной мешалкой кол бе, при повышенном — в автоклаве. После поглощения вычисленного количества водорода катализатор отфильтровывают, а фильтрат ко и центрируют.

Остаток растворяют в воде, доводят едким натром до щелочной реак1ции и в слу|чае необходимо сти экстрагируют растворителем, Сырой,продукт перекристаллизовывают из соответствую щего растворителя.

Метод Б. Гидрирование проводится методом А. Катализатор отфильтровывают, фильтрат концентрируют. Остаток растворяют в воде, раствор доводят до щелочной реакции,,продукт гидрирования экстрагируют хлороформом, трихлорэтиленом, бензолом или другими не смешивающимися с водой растворителями. Экстракт высушивают .над ау шителем, растворитель отгоняют, жидкий продукт перегоняют в глубоком вакууме или же переводят в,гидр охл о рид.

Метод В. Гидрирование проводиться методом А. После отфильтрования катализатора и концентрирования растворителя остаток разбавляют водой и добавляют щслочь в количестве, эквивалентном количеству кислоты при гидрировании. По|сле охлаждения выделившийся продукт гидрирования отфильтро вывают.

Метод Г. После отфильтрования катализатора фильтрат KQIHIIJентрируют, добавляют эквивалентное неорганической кислоте .количество .щелочи, а раствор выпаривают досуха.

Остаток экстрагируют метанолом или а цетоном, экстракт концентрируют и, если продукт гидрирования не кристаллизуется, осаждают простым эфиром или другим соответствующим растворителем.

Методы:получения четвертичных аммониевых солей;

1) для тетрагидробензотриазолов общих структурных формул а и b, где Rl отличается от водорода: 1 моль тетра гидросоедине ния растворяют в малом количестве метанола, в ра створ добавляют 1 моль алкил-, ци клоал,кил или арилалкилгало генида, после чего дают прореагировать либо длительное время при комнатной тем пературе, либо короткое —,при нагревании. После отгонки растворителя четвертичная аммониевая соль остается почти в чи стом виде;

2) для тетрагидробензотриазолов общей структурной, формулы а, где Rl представляет собой водород: тетрагидробензотриазол снача374827

Получение тетрагидробензотриазолов

Исходное соединение (Па. Пв) Условия гидрирования

Конечный продукт (la, 1в) катали- раствори1етод

R, R3

Соединение затор тель

Pd/ Н20+Н2304

BaSO

86

1-Этил

Б Pd/ТО АсОН

93 Жидкое

2-Этил

Б Pt/óãoëü АсОН

92 Жидкое

1-Гексаденил

А Rd/óãîëü H,О/HCl

60

51

1-Карбоксиэтил

В Rh/óãîëü АсОН

120

90 156

Б йп/уголь АсОН

120

96 Жидкое

1-Карбоксипропил-(2) Платина/ уголь

88 178

1-Фенил

94 119

1-Фенил

Родий/ уголь

АсОН+ перхлорная кислота

120

90 103

1-Бензил

Родий/ уголь

АсОН

120

А

93

1-4-А цет амино-бензил

АсОН+ серная кислота

120

195

5-Метил

Ас ОН-+перхлорная кислота

120

57

5-Карбокси

Палла- АсОН+дий/ перхлорная уголь кислота

120

85 182

4-Метил

6-Метил

120

83

1-Н

5-Метил

6-Метил

АсОН

93 Жидкое

1-Гексадецил

Палладий/ двуокись титана

АсОН

72

1-Метоксикарбонилэтил

5-Метоксикарбонил

Палладий/ двуокись титана

Палладий/ сульфат бария

Палладий/ двуокись титана

Платина/ сульфат бария

Двуокись платины. Вода+ серная кислота

АсОН+ серная кислота

Вода-+ серная кислота температура, С давление, amu

4,5,6,7-Тетрагидробензотриазол

1-Этил-4,5,6,7-терагидробензотриазол

2-Этил-4,5,6,7-тетрагидробензотриазол

1-Гексадепил-4,5,6,7тетрагидробензотриазол

1-К а р бок с иэтил-4,5, 6,7-тетрагидробензотриазол

1-Метоксикарбонилэтил-4,5,6,7-тетрагидробензотриазол

1- К ар бокс и-прон ил(2)-4,5,6,7-тетрагидробензотриазол

1-Фенил-4,5,6,7-тетра гидробензотриазол

1-Циклогексил-4,5,6, 7-тетрагидробензотриазол

1-Циклогексилметил4,5,6,7-тетрагидробензотриазол

1-4-Ацетаминобензил-4,5,6,7-тетрагидробензотриазол

5-Метил-4,5,6,7-тетра гидробензотриазол

5-Карбокси-4,5,6,7тетрагидробензотриазол

4,6-Диметил-4,5,6,7тетрагидробензотриазол

5,6-Диметил-4,5,6,7тетрагидробензотризол

1-гексадецил-5-метокснкарбонил-4,5, 6,7-тетрагидробензотриазол

Быход, %

Температура плавления С

374827

20! 1

25,М-31 (дь) Составитель T. Архипова

Редактор Н, Джарагетти Техред T. Ускова

Корректор Е. Сапунова

Заказ 1150/14 Изд. № 371 Тираж 523 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ла переводят общеизвестными методами с помощью алкил-, циклоалкил- или арилалкилгалоге нида или сульфата в соответствующее 1или 2-замещенное соединение.

Образующиеся смеси 1- и 2-изомеров можно разделить и первым методом превратить

B:ñooòBåòñãBóþù11å четвертичные соли.

Иногда высокие выходы можно получить следующим образом: 1 моль тетрагидросоединония вводят в реакцию первым методом с 1 моль алкил-, циклоалкил- или арилалкилгалогенида. Затем добавляют 1,1 моль гидроокиси натрия, а реакционную смесь в течение часа нагревают с обрапным холодильником.

После дальнейшего, добавления 1 моль алкил-, циклоалкил- или арилалкилгалогенида смесь еще в течение часа ки пятят с обратным холодильником, после чего осевшую натриевую соль отфильтровывают, а растворитель отгоняют. Остается четвертичная аммониевая соль.

Примеры получения по;предлагаемому способу тетраги дробензотриазолов приведены в та блице. Тетра гидробензотриазолы я сно характеризова ны инфракрасным спектром. Характерные для негидрированных бензотриазолов ароматические колебания бензольного ядра (в зависимости от вида замещения от

670 до 900 см- ) у гидрированных соединений отсутствуют. Характерная для триазолового ядра ассоциированная абсо|рбция (2400—

3500 см — ) у,незамещенных в положении соединений не исчезает.

Предмет изобретения

1. С пособ получения 4 5,6,7-тетрагидробензотриазолов общих формул Iа и Ib г N

ЦВ)

1 или их солей, где Кт — атом водорода, алкил с 1 — 18 атомами углерода; 5- или 6-чланный цисклоалкил, алкилциклоалкил, циклоалкилалкиловый остаток с 1 — 18 атомами углерода, глюкозильный, ара бипозильный, ксилозильный, рибозильный или производный из гек соз, пентоз или тетроз сахарный остаток; остаток A — Z, где А — ал киленсвый о статок с 1 — 4 атомами углерода, Z-ами но-, низшая моноалкиламино-, низшая диалкиламиногруппа, морфолино-К пирроли. дино-, И- пиперидино-, N- пиперазино-, N -низший алкил-N-пиперазино-, N - (окси-низаий алкил) -N- пиперазиногруппа; оксиалкил- или карбоксиалкилгруппа с 1 — 4 атомами утлеро30

55 да, диалкиламиноэтиламинокарбонилалкилили диалкиламиноэтоксикарбонилалкилгруппа с 1 — 4 атомами углерода, карбоксициклогексил; фенил, алкилфенил или алкоксифенил с 1 — 2 атомами углерода, фтор, трифторметил, карбоксифенил, фенилалкил с 1 — 4 атомами углерода в алкильном остатке, фторфенилалкил, карбоксифенилалкил или ациламинофенилалкил с 1 — 8 атомами углерода в ацильном остатке, имидазолилалкил, триазолилалкил, тетразолилалкил с 1 — 4 атомами углерода;

R — атом водорода, алкил - 1 — 18 атомами углерода, циклогексил, фенил, карбоксильная группа, алкокси карбонил с 1 — 4 атомами углерода в алкоксиостатке;

Кз — атом водорода, алкил с 1 — 4 атомами углерода, отличающийся тем, что,;с целью упрощения процесса и расширения ассортимента целевого продукта, бензотриазол общих формул 11а и Ilb

К Ж и Ч- 3

B R 1г

1 (Il e)

R< Яа1 где R<, R>, R3 имеют вышеуказанные з начения, или их гидрируемые ненасьвщенные предшестве нники в виде соли или овободного основания в присутствии одного эквивалента кислоты на основную группу тидрируют над родиевым, палла диевым или платиновым катализатором в среде растворителя или разбавителя .с последующим выделением целевого продукта в виде свободного основания или соли, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрирование mpoaoдят в присутствии палладиевого, родиевого, платинового катализатора на |носителе .как уголь, сульфат бария, двуокись титана, окись алюминия или кремневая кислота.

3. С пособ iso п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворителя или разбавителя используют воду, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, низший алифатический спирт, гликолевый эфир, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран или их смеси, 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ги дрирование проводят при температуре 20—

150 С и давлении 1 — 120 кг/смг.

5. С пособ по п. 1, отличающийся тем, что гидрирование проводят в присутствии сильной минеральной кислоты, например, серной, аерхлор ной.