Способ получения производных спирохроменов акридинового ряда

Способ получения производных спирохроменов акридинового ряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е п1) 526621

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресоубсии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.04.75 (21) 2124939/04

Государственный комитет (, .!) Л1. Кл.- "С07D498/10, Т 03 Т ГГ" " с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 14.12.76

Совета Министров СССР

rio денем изобретений и открытий (53) УДК 547.816(088.8) (72) Авторы изобретения

Э. Р. Захс, А. В. Ельцов и H. Г. Лешенюк ) г,-:; ;;

Ленинградский ордена Трудового Красного Знаментт технологический институт им. Ленсовета . ; .=» %

:4м. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ

СПИРОХРОМЕНОВ АКРИДИНОВОГО РЯДА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения производных спирохроменов акридинового ряда формулы 1 где R и R — атом водорода или галогена, метил, метокси- или нитрогруппа, R" — атом водорода или R и R" вместе с атомами углерода, с которыми они связаны, образуют бензольное кольцо.

Эти соединения обладают термо- и фотохромнымп свойствами.

Известен способ получения спирохроменов на основе пятичленных и некоторых шестичленных азотистых гетероцпклов (индолина, фепантридина, диазапирена, изохннолина) конденсацией замещенных ароматических о-оксиальдегидов с соответствующими метиленовыми основаниями или четвертичнымп солями, содержащими активную метильную группу в присутствии оснований (1.)

К соединениям акридина этот метод неприменим, так как в этом случае единственным продуктом реакции являются продукты взаимодействия двух молекул метилсульфата 9,10диметилакридиния с одной молекулой альдегида (2).

5 Известен способ получения производных спирохроменов акридинового ряда конденсацией метилсульфата 9,10-диметнлакридинпя с ароматическими о-оксиальдегидамн в присутствии ледяной уксусной кислоты при кипяче10 нии, с последующим добавлением хлорной кислоты и переводом полученных перхлоратов

10 - метил - 9 - (о-оксистирил) акридиния действием аммиака в целевые продукты (3).

Недостатком данного способа является ннз15 кий выход целевых продуктов: перхлоратов производных 10 — метил — 9 - (о - оксистирил) акридиния — 45 — 50% и производных спирохроменов акрпдинового ряда из этплперхлоратов — 1 — 5% . 50 — 60% исходного 9,10 - дн20 метилакридиния остаются непрореагнровавшими и выделяются в виде перхлората. Основнымн же продуктами реакции являются перхлораты 1,3 - бис(10 - метил — 9 - акриднний) -2 - (о-оксифеннл) пропана, т. е. дву25 хлорнокислые соли 10 — метил — 4 - (10 - метилакридан — 9-илиденметил) спнро (акрндан9,2 -хромана).

Целью изобретения является упрощение процесса и увеличение выхода целевого про30 дукта.

526621

С0Н

R II

R (и), Н0

Т аблнца

Выход,

Т. пл, спнрохроменов, С соли спироспирохроменов хромены

73

185 †1

180 †1

207 †2

183

170 †1

205 †2

186 †1

192 †1

190 †1

Н

Н

ОСН3

Br

Вг

Br

Cl

NO2

ОСНз

6 -бензо

Н

Вг осн, осн, Н

73

62

76

4

1,5

4

3

1,5

Эта цель достигается тем, что процесс проводят в среде алифатического спирта прп соотношении соли 9,10 - диметилакридпния к ароматическому альдегиду, равном 1: 2 — 6 и температуре 120 †1 С, и в качестве кислоты используют соляную кислоту.

Предлагаемый способ заключается в том, что соль 9,10 — диметилакридиния подвергают взаимодействию с органическим о-оксиальдегидом формулы II где R, R и R" имеют вышеуказанные значения, в среде алифатического спирта в присутствии соляной кислоты при температуре

120 — 140 С и соотношении соли 9,10 - диметилакридиния и о - оксальдегида, равном

1: 2 — 6.

В качестве алифатического спирта используют преимущественно бутиловый или ампловый спирт.

Предпочтительно используют 360/0-ную соляную кислоту в количестве 0,5 — 1,5 моля «а

1 моль соли 9,10 — диметилакридиния.

Применение соляной кислоты позволяет уменьшить степень превращения исходной соли в сопряженное метнленовое основание и тем самым резко снизить образование побочных продуктов. Хотя уменьшение концентрации метиленового основания одновременно уменьшает скорость конденсации, однако это влияние компенсируется использованием избытка альдегида и повышенной температуры, Пример 1. Смесь 1 г (3 ммол) йодида

9,10-диметилакрндипия, 0,26 (3 ммол) концентрированной соляной кислоты и 2 мл (19,2 ммол) салпцилового альдегпда в 30 мл бутплового спирта кипятят прп перемешиванпп в атмосфере аргопа 4 час. Выделившиеся фиолетовые кристаллы йодида 10 - метил - 9(о - оксистирил) акридиния (0,96 г, 73 /0) отфильтровывают, промывают эфиром, растворяют при нагревании в 165 мл этанола, филь10

35 а также активацией альдегида в присутствии соляной кислоты.

Выделяют соли 10 - метил - 9 - (о - оксистирил) акридиния, которые последующей обработкой основаниями, например водным аммиаком, переводят в спирохромены и очищают нх обычными способами. Выход спирохроменов в расчете на исходную четвертичную соль составляет 50 — 80 /0. Строение полученных соединений подтверждено УФ, ИК и ПМРспектрами, а также согласуется с определением молекулярного веса и элементарного состава. В ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения при 930 — 950 и 1650 — 1660 см ; а в УФ вЂ” при 265 — 280 и 310 — 330 нм, характерные для спирохроменов, В спектрах ПМР (растворы с СНС1> или СС14) наблюдается трехпротонный синглетный сигнал N-метильной группы в области 3,45 — 3,55 м. д., однопротонные дублеты в области 5,65 — 5,75 и

6,5 — 6,7 м. д. протонов двойной связи хроменового кольца. Отсутствие каких-либо сигналов в области сильных полей и данные тонкослойной хроматографии свидетельствуют об индивидуальности выделенных соединений.

Преимуществом данного способа является повышение выхода целевого продукта, упрощение процесса за счет исключения стадии перевода солей производных 10 - метил - 9 — (ооксистирил)акридиния в перхлораты. Соединения формулы I, где R и à — атом галогена, метил или нитрогруппа, получены впервые.

Предлагаемый способ получения спирохроменов обеспечивает получение в чистом виде как ранее описанных, так и новых спирохроменов акридинового ряда с сокращением времени конденсации и выходами 50 — 800/0 и с содержанием примеси не более 1o, труют и добавляют при охлаждении 0,45 мл

250/, водного аммиака. Через 30 мин отфильтровывают блестящие, почти бесцветные кристаллы 10 - метилспиро - (акридан — 9,2 -.хромена) промывают 5 мл этанола. Выход 60 /0, т. пл. 186 — 187 С (из гексана).

Найдено, /0. С 84,6; Н 5,8; N 4,4. М. в. 313.

С дН t>N О.

Вычислено, /о. С 84,9; Н 5,5; N 4,5. М. в.

311,44.

526621

УФ-спектр в гексане Х„„», нм (1де) 267 (4,2), 282 (4,21), 315 (плечо, 3,94), Спектр

ПМР с СС14 (2% р — р) б, м.д.: 3,48 (10 — CH>, с), 5,73 (3 — Н, дублет, 1 9,7), 6,59 (4 — Н— дублет, 1 — 9,7 гц) .

П р и м с р 2. Смесь 0,5 г (1,5 ммол) йодида 9,10-диметплакридиния, 0,9 г (4,5 ммол)

5-бромсалпци7ового альдегида и 0,12 мл концентрировашюй соляной кислоты в 30 мл бутилового спирта кипятят 4 час, охлаждают, через 30 мпп отфильтровывают 0,65 г фиолетовых кристаллов йодпда 10-метил-9- (2окси - 5 - бромстприл) акридиния, промывают эфиром. Иодид растворяют при нагревании в

200 мл этилового спирта, добавляют 1,7 мл

25%-ного водного аммиака и 150 мл воды, охлаждают, через 1 час отфильтровывают из

150 мл гексана. Получают 0,3 r (52% )

6 — бром-10-метилспиро(акридан - 9,2 - хромена) в виде бесцветных блестящих кристаллов с т. пл. 173 — 174 С.

Найдено, %: Вг 20,0; N 35. М. в. 395.

CggH1gBrNO.

Вычислено, %: Вг 20,5; N 3,6. М. в. 390,3.

УФ-спектр в гептане, Х„,» (1 в): 225 (4,63), 237 (4,6), 270 (4,26), 308 — 312 (площадка, 3,86), 325 (3,93) .

Пример 3. Конденсацию йодида 9,10-диметилакридиния с 5 - метоксисалициловым альдегидом проводят аналогично предыдущим примерам в течение 3 час и аналогичными же приемами выделяют с выходом 73% б — метокси - 10 - метилспиро(акридан - 9,2 хромен). Т. пл. 183 С (из гексана).

Найдено, %: С 80,8; Н 5,7. М. в. 347.

С2зНвХО .

Вычислено, %: С 80,9; Н 5,6. М. в. 341,4.

Строение доказано данными УФ- и ПМРспектрами.

Пример 4. Конденсацию метилсульфата

9,10 - диметилакридиния с о-ванилином проводят аналогично в течение 4 час. Выделяют

65% 8 -метокси - 10 — метплспиро(акридан - 9, 2 - хромен). Т. пл. 180 — 182 С (бензол, водный пиридин) .

Найдено, %: С 80,9; Н 5,9; N 4,4. М. в. 344.

С зНвИО .

Вычислено, %: С 80,9; Н 5 6; N 4,1. М. в.

341,4.

Строение доказано данными УФ- и ПМРспектрами.

Пример 5. Конденсацию метплсульфата

9,10 - диметилакридиния с 3 - метокси - 5хлорсалициловым альдегидом проводят аналогично в течение 3 час. Получают 76% 10-метил-б — хлор — 8 - метоксиспиро(акридан - 9, 2 — (2Н) хромсна). Т. пл. 192 — 193 С (бензол).

Найдено, %: С 73,5; Н 4,9; N 3,7; С1 9,3.

С2зН18ИО2С1.

Строение доказано данными УФ- и ПМРспектрами.

П р имер 6. Аналогично в тече1гпе 3 час получают 10 - метил - 6 - бром — 8 - метокспсппро (акридан - 9,2 - (2Н) хромен) с выходом 80%. Т. пл. 189 — 190 С (бензол).

Ь

Найдено, %: С 65,6; Н 4,4; N 3,3; Br 19,03, М. в, 411.

CQ3H1qB r NOq.

Вычислено, %: С 65,7; Н 4,3; N 3,3; Br

5 19,01.

Строение доказано данными УФ- и ПМРспектрами.

Пример 7. Аналогично проводят конденсацию с о-оксинафтальдегпдом в и. амиловом

10 спирте в теченце 1,5 час, получают 65% 10-метил — 5,6 - бензоспиро (акридан-9,2 - (2Н) хромен), т. пл. 207 †2 С (ксилол, бензол).

Найдено, %: С 86,4; Н 5,3; N 3,9. М, в. 365.

С„Н19ХО.

15 Вычислено, %: С 86,4; Н 5,29; N 3,87. М. в.

361,4.

Строение доказано УФ- и ПМР-спектрами.

Пример 8. За 2 час в амиловом спирте получают 10 - метил - 6,8 — дпбромспиро(ак20 рпдан - 9,2 — (2Н) хромен) с выходом 62%.

Т. пл. 205 — 207 С (бензол).

Найдено, %: С 56,3; Н 3,3; N 2,9; Вг 34,4.

М. в. 471.

С Н1 NOВr>. 5 Вычислено, %: С 56,3; Н 3,2; N 2,98; Вг

34,06. М. в. 469.

Строение доказано УФ- и ПМР-спектрами.

Формула изобретения

1. Способ получения производных спирохроменов акридпнового ряда формулы I

Н;1

40 где R и R — атом водорода илп галогена, метил, метокси- или нптрогруппа, R" — атом водорода илп R и R" вместе с атомами углерода, с которыми они связаны, дополняют бензольное кольцо, взаимодействием солей 9,10 — диметплакридпния с ароматическим о - окспальдегидом при нагревании в присутствии кислоты, с последующей обра50 боткой солей 10 - метил - 9 - (о - оксистпрпл) акрпдпния аммиаком, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целево55 го продукта, процесс проводят в среде алифатического спирта и прп соотношении соли

9,10 - диметплакрпдпнпя к ароматическому о-окспальдегиду формулы II

СОН

526621

Составитель И. Дьяченко

Техрсд 3. Тараненко

Корректор Л. Брахннна

Редактор Е. Шепелева

Заказ 2483/4 Изд. Kв 1784 Тираж 575 Подпнсно.

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )К-35, Рй шскйя наб.. I, йго

Типография, пр. Сапунова, 2 где R, R и R" имеют вышеуказанные значения, равном 1:2 — б и температуре 120—

140 С и в качестве кислоты используют соляную кислоту.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве алифатического спирта используют бутнловый или амиловый спирт.

Источники информации, принятые во внимание в процессе экспертизы:

1. В. П..Мартынова и др. «Спиропираны на основе азотистых гетероциклов. Производные хинолина и фенантридины», ХГС, 1971, 167.

2. 3. P. Закс, Н. Г. Лешенюк, Л. С. Эфрос

5 «Строение продуктов взаимодействия 9,10-диметилакридиния с ароматическим о-оксиальдегидами», ХГС, 1973, 539.

3. R. Wizinger, Н. Wenning «aber intramoleku1are Ionisation», He1v. Chim. Acta, 23, 247, 10 1940 (прототип) .