Способ получения производных 3-амино- -пиразолина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

р 4649 98

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЫЕт ЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 06.08.70 (21) 1476719/1700743/

23-4 (51) М. Кл. С Oid 49/10 (32) Приоритет 07.08.69 (31) С1-913 (33) BHP

Опубликовано 25.03.75. Бюллетень № 11

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.233.07 (088.8) Дата опубликования описания 16.01.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Дешо Корбоните, Кальман Харсани, Эржебет Мольнар, Кальман Такаш, Гергели Хея, Янош Боднар, Иштван Бодроги и Юдит Эроди (BHP) Иностранное предприятие

«Хиноин Гиогишер Еш Вегешети Термекек Дьяра» (BHP) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 3-АМИНОЛ -П ИРАЗОЛ И НА

К вЂ” X Б

I ил N 8 2,(I) 8 — Х Е

2

R — У Et

R> X R2 спи

ll

Изобретение касается нового способа получения производных 3-амино-Л -пиразолина, которые находят применение в фотографической и фармацевтической промышленности.

Известные способы получения указанных соединений основаны на методах внутримолекулярного замыкания кольца Р-цианоэтилгидразинов. Перед последней стадией образуется связь N — N пиразолинового кольца.

Процесс, однако, является не однозначным. В случае таких реакций, когда используются арилгидразины и акрилонил или их производные, оба атома азота гидразиновой группы являются,реакционноспособными и, следовательно, могут осуществляться одновременно две реакции. Таким образом, целевые 1-арилгде R — алкильная, циклоалкильная, аралкильная или арильная группа, которые могут быть при определенных условиях замещены;

R> и R> — атом водорода или при опреде3-амино-Л-пиразолиновые соединения могут быть загрязнены 1-арил-5-амино-пиразолинами. На соотношение двух изомеров может оказывать влияние величина рН. Для исклю5 чения возможности двойственной реакции в нескольких случаях образовывалась гидразиновая группа путем нитрозирования и восстановления арил- (2-циано-этил) -амина, приготавливаемого взаимодействия ароматического

10 амина и акрилонитрила.

Согласно данному изобретению, предлагается способ получения производных 3-аминоЛ -пиразолина общей формулы 1, которые мо15 гут находиться в нескольких таутомерных формах: ленных условиях замещенная алкильная или арильная группа;

R3 — атом водорода или ацильный радикал органической карбоновой кислоты, 464908

15

65 и их солей, заключающийся в том, что соединение общей формулы где,R, R> и К2 имеют приведенные значенйя, а К4 — водород или ацильный радикал, или его соль подвергают взаимодействию с ацилирующим средством и в том случае, если это желательно, соединение формулы 1 (где

Кз — атом водорода) подвергают ацилированию или же, если желательно, соединение формулы 1 (где Кз — ацильный радикал) переводят посредством дезацилирования в соответствующее соединение той же формулы (где

R — водород), при желании полученное целевое соединение переводят в соль или высвобождают его из соли.

В качестве характерных значений для

R — Ra и когда они обозначают алкильную группу, могут быть упомянуты прямые и разветвленные алкильные группы, имеющие предпочтительно 1 — 7 углеродных атомов (например, метил, этил, пропил, изопропил, изобутил). Алкильные группы могут иметь один или более заместителей, выбранных из группы, состоящей из атомов галогена (например, хлор или бром), амино, алкиламино, диалкиламино, нитро, окси и арильной (например, фенильной) групп. Особенно подходящими замещенными алкильными группами R являются дифенилалкильные группы.

Арильная группа — моноцикл ический или полициклический ароматический радикал (фенил или нафтил). Арильное кольцо может иметь один или более заместителей, выбранных из группы, включающей галоген (например, хлор или бром), нитро, алкил (например, метил или этил), алкокси (например, метокси или этокси), амино, алкиламино и диалкиламино. 3ra группа включает также гетероарильные радикалы, например пиридил, Циклоалкильная группа — группы, содержащие предпочтительно 3 —,б углеродных атомов, такие как,циклопентил или циклогексил.

Аралкильная группа — алкильные группы, имеющие 1 — 5 углеродных атомов, замещенные ароматическим кольцом (например, бензил или р-фснилэтил). Арильная часть аралкильной группы может иметь один или более заместителей, указанных при определении арильных групп.

Особенно полезными соединениями формулы 1 являются те производные, у которых R— алкильная группа, имеющая 1 — 4 углеродных атома, циклоалкильная группа, имеющая 5— б углеродных атомов, нитрофенил, метилфенил, бензил или диметоксифенэтил или фенильная группа; R< и Кг — водород; R — аце4 тил, пропионил, оксио нзоил или (-пиперидинопропионильная группа. ь качестве подходящего значения Кз, когда он обозначает ацильный радикал органической карооновой кислоты, могут оыть упомянуты ацильные радикалы, происходящие из алифатических карооновых кислот, имеющих Ь—

iU углеродных атомов, и замещенные производные их (например, ацетил, пропионил, оксиоензоил, оензоил или Р-пиперидино-пропионильные группы). бацильные радикалы могут также происходить из гетероциклических кислот, таких как никотиновая или изоникотиновая кислота. олями соединений формулы 1 могут быть аддитивные соли кислот, ооразуемые неорганическими кислотами (например, солянои, оромистоводородной, серной, азотной кислотои и проч.) или органическими кислотами

1например, уксуснои, молочной, виннокаменной, малеиновой, фумаровой, никотиновой кислотами и проч.).

Соединениями формулы 1 являются следующие производные: 1- (п-нитро-фенил) -3-амино л -пиразолин; 1-(n-толил)-3-амино-Ь4-пиразолин; 1-(3,3-дифенил-пропил)-3-амино-Л -пиразолин; 1-бензил-3-амино-.Л -пиразолин; 1-j2(3,4-диметоксифенил) - этил) -3 - амино-Ь -пиразолин; 1-циклогексил-3-амино-Ë4-пиразолин;

1-н-бутил-3-амино - Л -пиразолин; ацетильные производные 1- (3,3-дифенил-пропил) -3-аминоЛ -пиразолина; р-пиперидино- пропионильные произвольные 1- (3,3-дифенил-пропил) -3-амино-Л -пиразолина; производное салициловой кислоты и 1- (3,3-дифенил) -пропил-3-амина-Ы пиразолина; ацетильное производное 1-бензил-3-амино-Ь -пиразолина; ацетильное производное 1-(2-(3,4-диметокси — фенил)-этил)-3амино-Л -пиразолина, 1-циклогексил-3-аминоЛ4-2-пиразолин-ацетильное производное 1-ибутил-3-амино-Л -пиразолина и их соли. ,Соединения формулы 1, полученные таким образом, у которых R3 — водород, могут превращаться в соответствующие ацильные производные, N-ацилирование может осуществляться с помощью известных методов ацилирования, предпочтительно при использовании галоидангидридов кислоты, особенно хлорангидридов или ангидридов кислот.

Соединения формулы 1, у которых R3— ацил, могут превращаться в соответствующие соединения той же формулы, у которых Ra— водород. Реакция может проводиться посредством известных методов дезацилирования.

Она может протекать предпочтительно при обработке ацильного производного основанием. Для этой цели предпочтительно могут применяться гидроокиси щелочных металлов, такие как гидроокись натрия. Реакция может выполняться предпочтительно в присутствии органического растворителя. Подходящими органическими растворителями являются алифатические спирты, например этанол.

464998

Таблица 1

Т. пл., С

Амидоксим формулы II

Нитрил формулы III

Пример

130 — 135 (из воды) Амидоксим 3-(n-иитроаиилиио)-пропиоиовой кислоты

3-(п-Нитро-анилиио-)пропиоиитрил

100 (Из этилацетлта) Амидокс м 3-(и-метилаиилиио)-проиtloHoBQH кислоты

3-(n-Метил- аиилино)пропионитр .1л

С 61, 5; Н 6,50;

Амидоксимные исходные вещества формулы II можно получить с хорошими выходами взаимодействием нитрила формулы Ш г1е R — R имеют указанные значения, с гидро <силамином. Нитрилы формулы III получают неизвестными способами, например взаимодействием соответствующего амина с акрилонитрилом или Р-галоиднитрила с амином.

Соединения формулы I, полученные таким образом, при которых Кз — водород, могут подвергаться N-ацилированию. Реакция осуществляется по известным методам, предпочтительно при использовании галоидангидридов кислот. Таким образом получают соединения формулы I, в которой R> — ацильный радикал органической карбоновой кислоты.

Соединения формулы I, полученные таким образом, могут превращаться в их соли, образуемые неорганическими или органическими кислотами. Образование солей может осушествляться по известным методам, предпочтительно взаимодействием соединения формулы 1 в присутствии органического растворителя с эквивалентным количеством соответствующей кислоты.

Пример 1. 1,79 г (0,01 моля) аминоксима р-фенил-амино-пропионовой кислоты растП.р и м е р 5. Смесь 1,99 г (0,0062 моля)

l-(3,3-дифенил-пропил) - 3-амино - Л -пиразолин-ацетильпогo производного, 20 млн н. водного раствора гидроокиси натрия и 20 мл

96%-ного этанола нагревают до кипения в течение 3 час. Чистый желтый раствор охлаждают, после чего выпавшие в осадок иглообразные кристаллы фильтруют отсасыванием, промывают водой и сушат под ИК-лампой.

Таким образом получают 1,61 г 1-(3,3-дифенил-пропил)-3-амино - Л -паразолина. Выход

92%, т. пл. 159 — 161 С. После перекристаллизации точка плавления поднимается до 163—

1656 С.

30 воряют в 10 мл пиридина, после чего при перемешивании и охлаждении добавляют 2,1 r хлорангидрида п-толуолсульфокислоты, так, чтобы температура не превышала 20 С. Реакционную смесь нагревают на водяной бане в течение 3 час, после чего в вакууме испаряют пиридин. Остаток смешивают с 4 мл водного раствора гидроокиси натрия и 5 мл 96%-ного этанола. Выпавший в осадок кристаллический продукт фильтруют отсасыванием и промывают до нейтральной реакции водой. После перекристаллизации из этанола получают 1,06 r

1-фенил-3-амино-Л -пиразолина. Выход 66%, т. пл. 168 — 169 С.

Пример 2. 26,5 г (0,182 моля) Р-фениламино-пропионитрила растворяют в 150 мл этаяола, после чего добавляют раствор 28,6 г хлоргидрата гидроксиламина, 30,4 r кислого карбоната натрия и 50 мл воды. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником в течение 8 час, после чего спирт отгоняют и к остатку добавляют 200 мл воды. При легком помешивании образуется маслянистый продукт, который становится вскоре кристаллическим. Таким образом, получают 26,2 г амидоксима 6-фениламино-пропановой кислоты. Выход 90%, т. пл. 88 — 92 С, которая не изменяется после перекристаллизации из смеси (1:1) этилацетатам и патролейного эфира.

Вычислено, %: С 60,3; Н 7,32; N 23,45.

С.Н|з1 1зО

Найдено, %: С 60,6; Н 7,43; N 23,7.

Пример ы 3 — 4. Соединения, полученные аналогично примеру 2, приведены в табл. 1.

Вычислено, %: С 7,37; Н 7 50; N 15,13.

С1з Н ы1Хз.

Найдено, %: С 77,17; Н 7,42; N 15,34.

Основание переводят в дигидрохлорид с помошью этанола, содержашего соляную кислоту. Т. пл. 160 С, которая остается без изменения после перекристаллизации из этанола, содержащего соляную кислоту.

Вычислено, %: Сl 20,1; С 61,40; Н 6,58;

N 11,92.

С1зНзз1 зС1 .

Найдено, %: Сl 20,33;

М 11,86.

Пример ы 6 — 10. Соединения, полученные

«налогично примеру 5, приведены в табл. 2, 464998

Таблица 2

Амино-производное формулы 1

Т. пл., С

1-(З,З-Дифенил-пропил)-3-амиио-ЛЗпиразолин

163 — 165 (из 96%-ного этанэла) 1-Бензил-3-амиио-А -пиразолин

73 — 80 (из циклогексана), гидрохлорид 238 (из безводного этаиэла) 1-(2-(3,4-диметокси фени л)-эти л)-3амино-Ь -пиразолин

158 — 160 (из этилацетат хлоргидрат 182 — 185 (из

96%-ного этанэла) 1-Циклогексил-3-амино-Л -пиразолин

86 — 88 (из циклогексана), гидрохлорид 233 (из безводного этанола) 1-и. Бутил-3-амино-Ь -пиразолин

65 — 70 (из петролейного э ф ира), г идрохлор ид 147 (из безводного этанола) Приме р 11. 26,44 г (0,1 моля) Р-(3,3-дифенил - пропиламино)-пропионитрила растворяют в 100 мл этанола, после чего добавляют раствор 14 г хлоргидрата гидроксиламина, 16,8 г кислого карбоната натрия и 50 мл воды. Реакционную смесь кипятят на водяной бане в течение 4 час. Затем спирт отгоняют в вакууме, водный остаток смешивают с

200 мл воды, выпавший в осадок продукт фильтруют, промывают водой и сушат, Получают 29г неочищенного а|мидоксима р-(3,3-дифенил - пропиламино) - пропионовой кислоты.

Выход 97%; т. пл. 155 — 158 С. Сырой продукт может использоваться для дальнейшей реакции без очистки. После перекристаллизации

Таблица 3

Пример

Исходный нитрил формулы П1

Полученный амидоксим формулы II

Т. пл, С

Амидоксим 3-(2-(3,4-диметоксифенил)-этил)-аминопропионовой кислоты

108 — 110 (из этилацетата) 3-Бензиламинопропионитрил

Амидоксим 3-бензиламинопропионовой кислоты

Хлоргидрат 167 (из 96%ного этанола) 14

Амидоксим 3-циклогексиламинопропионовой кислоты

119 (из воды) 3-и-Бутиламинопропионитрил

Амидоксим 3-н-бутиламинопропио- 82 — 85 (из этилацетата и новой кислоты петролейного эф ра) Пример 16. К 211,3 r ((1),0 моль) 3,3-дифенил-пропиламина добавляют 53,1 г (1,0 моль) акрилонитрила при перемешивании и охлаждении водой на протяжении примерно часа. Раствор нагревают на водяной бане в течение около 8 час. Полученный густой раствор (264 r) охлаждают, При легком помешивании получают с хорошим выходом р-(3,3-дифенил - пропиламино)-пропилнитрил; т. пл. 54 С; т. кип. 195 — 197 . Сырой нитрил

Пример Ацильное производное формулы 1! -Пиперидино-пропионильное производное 1-(3,3-дифенил-пропил)3-амино-Л -пиразолииа

Ацетильное производное 1-бензил3-амино-Л -пиразолина

Ацетильное производное 2-(2-(3,4диметоксифенил)-этил)-3-Ь пиразолина

Ацетильное производное 1-циклогек си л-3-амико-Л -пир а зол и на

Ацетил-производное 1-н. бутил-3амино-Л -пиразолина

3-(2-(3,4-Диметоксифенил-) этил)аминопропионитрил

3-Ци кло ге к с ил аминопроп ион итр ил из этанола точка плавления поднимается до

158 — 160 С.

Вычислено N 14,13%.

С1зНзсИзО

Найдено N 13,97%.

Основание может превращаться в дигидрохлорид с помощью этанола, содержащего соляную кислоту, т. пл. 209 — 211 С.

Вычислено, %: С 58,40; Н 6,81; K 11,35;

С1 19,15.

С а НжС1зКзО.

Найдено, %: С 58,42; Н 7,00; N 11,17;

С1 19,02.

Пример ы 12 — 15. Соединения, получае15 мые по примеру 11, приведены в табл. 3.. может применяться для дальнейшей реакции без очистки, |Вычислено, %: С 82,10; Н 7,67; N 10,64.

С аН„) (,.

20 Найдено, %: С 81,96; Н 7,44; N 10,56.

Пример 17. 2,79 г (0,01 моля) амидоксима ф- (3,3-дифенил-пропиламино) -пропионовой кислоты растворяют в 15 мл безводного пиридина, после чего добавляют 2,1 r ((00,011 моля)

25 хлорангидрида и-толуол-сульфокислоты пр и 464998 .9 комнатной температуре при перемешивании и охлаждении (по каплям). После добавления реакционную смесь нагревают на водяной ба= не в течение 3 час и пиридин отгоняют. в вакууме. Остаток смешивают со смесью из

10 мл н. раствора гидроокиси натрия и 5 мл

96 /О-ного этанола. Выпавшие в осадок кристаллы фильтруют, промывают водой и сушат. Получают 2,0 г 1-(З,З-дифенил-пропил)3-амино-Л -пиразолина. Выход 72 /О, т. пл.

159 — 161 С.

Пример 18. Из 3- (пара-хлоранилин)-пропионитрила получают амидоксим 3- (парахлоранилин) -пропионовой кислоты получают амидоксим 3- (пара-хлоранилин) -пропионовой кислоты способом, описанным в примере 2.

Пример 19. Раствор 20 8 г хлоргидрата гидроксиламина и 25,2 г бикарбоната натрия в 60 мл воды добавляют к раствору 34,3 г (0,144 моля) и-додациламинопропионитрила в

120 мл 96%-ного этанола. Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 6 час.

Выпавшие в осадок при охлаждении кристал- лы отфильтровывают в вакууме, промывают водой и сушат. Получают 28 г (0,103 моля) амидоксима 3- (и-додециламин) - пропионовой кислоты, т. пл. 85 — 88 С.

Пример 20. 86,7 (0,45 моля) 3-(р-нафтиламин)-пропионитрила растворяют в 400 мл

96 /О-ного этанола и к раствору добавляют раствор 65 г хлоргидрата, гидроксиламина и 80 г бикарбоната натрия в 200 мл воды. Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 8 час. Выпавшие в осадок при охлаждении кристаллы отфильтровывают в вакууме и промывают водой. После перекристаллизации получают 94,2 r (0,41 моля) амидоксима

3-(P-нафтиламин)-пропионовой кислоты. Бесцветный продукт имеет т. пл. 148 — 150 С; выход 92о/О

Пример 21. Раствор 4,6 г (0,02 моля) амидоксима-3- (P - нафтиламин) - пропионовой кислоты и 5,03 г (0,06 моля) этилацетата в

40 мл безводного этанола добавляют к раствору 0,46 г натрия в 15 мл безводного этанола. Смесь кипятят в течение 8 час, после чего растворитель отгоняют в вакууме, к остатку добавляют 50 мл воды и образовавшиея кристаллы отфильтровывают, промывают водой и сушат. Получают 3,25 г (0,0128 моля) бесцветных кристаллов. Т. пл. 108 — 112 С; выход 64 /О. После перекристаллизации из

960/О-ного этанола получают 3- (2-(P-нафтиламин)-этил1-5-метил-1,2,4-оксадиазол с т. пл. . 10 — 112 С.

Пример 22. 2,54 г (0,01 моля) 3- (2- (р-нафтиламин)-этил)-5- метил - 1,2,4-оксадиазола кипятят в течение 6 час в 20 мл 200/0-.ного..вод-. ного раствора гидроокиси натрия. Твердый продукт растворяют, отфильтровывают в вакууме, промывают водой до нейтральной реакции и сушат.

Получают 1,8 r (0,0075 моля) окрашенных. кписталлов 1-(6- нафт;:.л)-3-амина-4 - пиМзо лина. Выход 85 /О, т. пл. 185 — 190 С:.- После:

10 перекристаллизации из метанола температура плавления снижается до 173 С. Пример 23. - Из 3-(пара-хлор-анилинэтил)-5- метил - 1,2,4 - оксадиазола способом, описанным в примере 1, получают 1-(парахлорфенил) - 3 - амино-Л - пиразолин. Т. пл.

144 — 146 С; выход 73 /О.

Пример 24. 2,79 г (0,01 моля) амидоксима р- (3,3-дифенилпропиламино) -пропионовой кислоты растворяют в 15 мл безводного пиридина и добавляют при охлаждении водой до комнатной температуры 1,55 г хлористого бевзоила (0,011 моля). Затем реакционную смесь нагревают на водяной бане в течение

2 час и в вакууме отгоняют пиридин. Остаток после добавлейия 10 мл 2 н. раствора гидроокиси натрия нагревают с обратным холодильником в течение 20 час, а затем в вакууме отфильтровывают кристаллы. После промывки и сушки получают 1,5 r (0,054 моля)

1- (З,З-дифенилпропил) - 3-амино-Л -пиразолина. Т. пл: 157 — 160 С; выход 54 /О.

Пример 25. 2,79 г (0,01 моля) амидоксима р- (3,3-дифенилпропиламино) -пропионовой кислоты растворяют в 15 мл безводного пиридина и к раствору при охлаждении водой до комнатной температуры добавляют 1,19 г (0,011 моля) эфира хлоругольной кислоты.

Реакционн ю смесь выдерживают в течение

24 час, а затем в вакууме отгоняют пиридин.

К остатку добавляют 10 мл 2 н. водного раствора гидроокиси натрия и кипятят в течение

8 час. Полученные кристаллы отфильтровывают в вакууме, промывают и сушат. Получают

1,7 г (0,068 моля) 1-(33-дифенилпропил)-3а мино-Л -пир азолина. Т. пл. 158 — 160 С; выхоч 680/О.

|П.р и м е р 26. 2,95 r (0,01 моля) ацетилпроизводного 1-н. додецил-3-амино-Л -пиразо40 лина кипятят в течение 3 час со смесью 20 мл н. раствора гидроокиси натрия и 20 мл

96 /О-ного этанола. После отгонки этанола образовавшиеся кристаллы отфильтровывают в вакууме, промывают небольшим количеством

45 воды и сушат. Получают 2,00 г (0,007 моля)

1-н. додецил-3-амино-Л -пиразолина. Т. пл.

74 — 78 С; выхо|д 700/О.

Пример 27. 0,5 г (0,002 моля) 1-(2-(3,4диметоксифенил)-этил) -3 -амино-Л2-пиразолина растворяют в 20 мл бензола и к раствору добавляют 0,24 г (0,002 моля) уксусного ангидрида. Смесь нагревают на водяной бане в течение 30 мин, а затем отгоняют бензол.

После перекристаллизации из этилацетата получают 0,4 г (0,00137 моля) ацетилпроизводного 1- (2-(3,4-диметоксифенил) - этил)-3-амино-Л -; выход 680/О.

Предмет изобретения

" -1; Способ -получения производных 3-аминоЛ2-пиразоли а б1пей формулы 1, которые могут,нахо,"и-ьгя в псскольких таутомерных

65 формах, 464998

Я Э

R2 (1!

R — X

l или N

 — _#_ E1

1 3 1 Е2

ll 1Н Rç

Составитель Ф. Михайлицын

Редактор Н. Джарагетти Техред М. Семенов Корректор А. Галахова

Заказ 3155/11 Изд. № 749 Тираж 529 Подписное

ЦНИИХ?И Гоеударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытнй

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5 кв прафия,. пв. Сапунова, 2 где R — глкильная, циклоалкильная, аралкильная или арильная группа, которые могут быть лри определенных условиях замещены;

R> и R2 — атом водорода или при определенных условиях замещенная алкильная или арильная группа, Кз — атом водорода или ацильный радикал органической карбоновой кислоты, или их солей, отличающийся тем, что соединение общей формулы где R, Ri и R имеют указанные значения;

R< — водород или ацильный радикал, или его соли подвергают взаимодействию с ацилирующим средством и, если желательно, соединение формулы 1 (где R3 — атом водорода) подвергают ацилированию или, если язв ацильный радикал, переводят посредством дезацилирования в соответствующее соединение той же формулы (где R4 — водород) и при желании полученное соединение формулы 1 переводят в соль известным способом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение формулы II подвергают реакции с ацилирующим агентом, предпочтительно в присутствии органического растворителя.

3. Способ по п. 2, отлич а ющи йся тем, что соединение формулы II подвергают реакциям с ангидридом кислоты или ацилгалогенидом при нагревании.

4. Способ по п. 3, о тл и ч а ю шийся тем, что соединение формулы 11 подвергают реакции с уксусным ангидридом, бензоилхлоридом, этилхлорформатом или хлорангидридом п-толуол-сульфокислоты.