PL243431B1 - Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents
Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania Download PDFInfo
- Publication number
- PL243431B1 PL243431B1 PL435020A PL43502020A PL243431B1 PL 243431 B1 PL243431 B1 PL 243431B1 PL 435020 A PL435020 A PL 435020A PL 43502020 A PL43502020 A PL 43502020A PL 243431 B1 PL243431 B1 PL 243431B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phenanthroline
- water
- reaction
- formula
- dimethyl
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- SWLPAJQFUUUEPP-UHFFFAOYSA-N 9-methyl-1,10-phenanthroline-2-carboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)N=C2C3=NC(C)=CC=C3C=CC2=C1 SWLPAJQFUUUEPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- IYRGXJIJGHOCFS-UHFFFAOYSA-N neocuproine Chemical compound C1=C(C)N=C2C3=NC(C)=CC=C3C=CC2=C1 IYRGXJIJGHOCFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 claims abstract description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 7
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 5
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- MTAHTDBOMUECCQ-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline-2-carboxylic acid Chemical compound C1=CN=C2C3=NC(C(=O)O)=CC=C3C=CC2=C1 MTAHTDBOMUECCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- FXSVCROWUPWXBP-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)N=C2C3=NC(C(=O)O)=CC=C3C=CC2=C1 FXSVCROWUPWXBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCJSMIWAXWPDOJ-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline-5-carboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)O)=CC3=CC=CN=C3C2=N1 UCJSMIWAXWPDOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000005045 1,10-phenanthrolines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004009 13C{1H}-NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- LSMQCFPLQFCYAW-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline-2-carbonitrile Chemical compound C1=CN=C2C3=NC(C#N)=CC=C3C=CC2=C1 LSMQCFPLQFCYAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKHBKOXMXKWMDZ-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline-2-sulfonic acid Chemical class C1=CN=C2C3=NC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C=CC2=C1 BKHBKOXMXKWMDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYVVBWVHLKJJTE-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline-5-carbonitrile Chemical compound C1=CC=C2C(C#N)=CC3=CC=CN=C3C2=N1 WYVVBWVHLKJJTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 3-(trimethylsilyl)propane-1-sulfonic acid Chemical compound C[Si](C)(C)CCCS(O)(=O)=O TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTTXOJBNIMHBIN-UHFFFAOYSA-N 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline-2-sulfonic acid Chemical class C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=CN=C3C2=NC(S(=O)(=O)O)=CC=1C1=CC=CC=C1 MTTXOJBNIMHBIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018162 SeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- STWJKLMRMTWJEY-UHFFFAOYSA-N diphenyl 1,10-phenanthroline-4,7-disulfonate Chemical class C=1C=NC(C2=NC=CC(=C2C=C2)S(=O)(=O)OC=3C=CC=CC=3)=C2C=1S(=O)(=O)OC1=CC=CC=C1 STWJKLMRMTWJEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N selenium dioxide Chemical compound O=[Se]=O JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011708 vitamin B3 Substances 0.000 description 1
- 235000019160 vitamin B3 Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy o budowie chemicznej przedstawionej wzorem 2 oraz sposób jego otrzymywania polegający na tym, że do reaktora wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1, chloryn sodu (NaClO2) w nadmiarze molowym, oraz wodę jako środowisko reakcji w ilości niezbędnej do rozpuszczenia chlorynu sodu, w dowolnej kolejności dodawania reagentów, po czym otrzymaną mieszaninę ogrzewa się w temperaturze nie niższej niż 90°C, korzystnie w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, do momentu zaniku widocznej w mieszaninie 2,9-dimetylo-1,10-fenantroliny, to jest do momentu zaniku osadu lub zawiesiny, po czym mieszaninę reakcyjną ochładza się do temperatury pokojowej, a otrzymany klarowny roztwór zakwasza się do pH lekko kwaśnego, korzystnie do pH od 2,8 do 3,4 poprzez dodanie wodnego roztworu kwasu, korzystnie HCl, przy czym korzystnie początkowo reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej i stopniowo podwyższa się ją do ostatecznej temperatury ogrzewania mieszaniny reagentów.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania.
W literaturze chemicznej opisane są procedury syntezy rozpuszczalnych w wodzie pochodnych 1,10-fenantroliny do otrzymywania kompleksów zezwalających na katalizę w wodzie. Można je podzielić na trzy klasy w zależności od zastosowanej hydrofitowej grupy funkcyjnej.
Kwasy fosfonowe pochodne 1,10-fenantroliny i związki analogiczne są znane jedynie z opisu patentowego US2016146826. Jednak autorzy tego wynalazku nie scharakteryzowali wymienionych molekuł ani nie podali procedury ich syntezy.
Pochodne kwasów sulfonowych - do chwili obecnej opisanych jest wiele przykładów otrzymywania pochodnych kwasów 4,7-difenylo-1,10-fenantrolino-sulfonowych. Prezentowane transformacje są wieloetapowe i oparte o zastosowanie toksycznej mieszaniny złożonej z kwasu orto-borowego, stężonego kwasu siarkowego oraz oleum (G.-J. ten Brink, I.W.C.E. Arends, M. Hoogenraad, G. Verspui, R.A. Sheldon, Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 1341-1352). Sole kwasu 4,7-difenylo-1,10-fenantrolino-disulfonowego są dostępne komercyjnie (TCI America, Alichem). Znane z literatury są również pochodne kwasu 1,10-fenantrolino sulfonowego posiadające grupę sulfonową w położeniu C5 i/albo C6, jednak autorzy nie podali ich charakterystyki spektroskopowej, ani procedury syntezy (R.K. Steinhaus, D.W. Margerum, J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 441-445).
Pochodne kwasów karboksylowych - najczęściej prezentowane transformacje są wieloetapowe i oparte o zastosowanie toksycznego SeO2 lub/oraz HNO3 (G. Ulrich, S. Bedel, C. Picard, P. Tisnes, Tetrahedron Lett. 2001,42, 6113-6115. R. M. Painter, D. M. Pearson, R. M. Waymouth, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9456-9459. L.-L. Fan, C.-J. Li, Z.-S. Meng, M.-L. Tong, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 3905-3909. C. Dey, R. Das, B. K. Saha, P. Poddar, R. Banerjee, Chem. Commun., 2011,47, 11008-11010. C. Dey, R. Banerjee, ChemPhysChem 2013, 14, 1009-1015. C.J. Chandler, L.W. Deady, J.A. Reiss, J. Heterocyclic Chem., 1981,18, 599-601. A. De Cian, E. DeLemos, J.-L. Mergny, M.-P. Teulade-Fichou, D. Monchaud J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1856-1857. X. Li, A. K. Tjiptoputro, J. Ding, J.M. Xue, Y. Zhu, Catalysis Today 2017, 279, 77-83). Dodatkowym problemem związanym z zastosowaniem SeO2 jest możliwość zanieczyszczenia produktu selenem lub związkami selenu.
Alternatywna metoda syntezy kwasów karboksylowych pochodnych 1,10-fenantroliny polega na utlenianiu handlowo dostępnej 2,9-dimetylo-1,10-fenantroliny za pomocą toksycznego CrO3 lub KMnO4. Otrzymywany w reakcji kwas 1,10-fenantrolino-2,9-dikarboksylowy może być zanieczyszczony przez produkt uboczny, to jest kwas 5,6-dihydro-5,6-diokso-1,10-fenantrolino-2,9-dikarboksylowy, co zdecydowanie ogranicza wydajność syntezy i utrudnia izolację oczekiwanego związku (M. Albrecht, Chem. Eur J. 2000, 6, 3485. H. Qi, J.J. Teesdale, R.C. Pupillo, J. Rosenthal, A.J. Bard,‘J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13558. L. Jun, M. Zheng, W. Li, H. Wang, H. Zhang, H. Wu, Z. Jia, L. Zheng, J. Tian, J. CN 102040608, 2011. D. Qi, X. Wang, CN 105884683, 2014). Dodatkowym problemem związanym z zastosowaniem CrO3 lub KMnO4 jest możliwość zanieczyszczenia produktu toksycznymi metalami przejściowymi takimi jak Cr lub Mn. Oba metale ze względu na swoje własności paramagnetyczne mogą utrudniać bądź uniemożliwiać wykorzystanie tak otrzymanego kwasu 1,10-fenantrolino-karboksylowego.
W literaturze opisana jest też synteza kwasu 1,10-fenantrolino-2,9-dikarboksylowego w oparciu o utlenianie dostępnej handlowo 2,9-dimetylo-1,10-fenantroliny (neokupreina) za pomocą stężonego kwasu siarkowego (C. E. Miron, A. Petitjean, Synlett 2018, 29, A-E). Możemy również odnaleźć syntezę kwasu 1,10-fenantrolino-2-karboksylowego na drodze hydrolizy 2-cyjano-1,10-fenantroliny (G.-J. ten Brink, I.W.C.E. Arends, M. Hoogenraad, G. Verspui, R.A. Sheldon, Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 13411352) oraz kwasu 1,10-fenantrolino-5-karboksylowego na drodze hydrolizy 5-cyjano-1,10-fenantroliny (Y. Thathong, K. Wongkhan, R. Jitchati, Adv. Mat. Res. 2013, 651, 115-119). Opisane w tych procedurach kwasy 1,10-fenantrolino-2,9-dikarboksylowy, 1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz 1,10-fenantrolino-5-karboksylowy trudno jest poddać dalszej transformacji chemicznej.
Natomiast kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy nie jest do tej pory scharakteryzowany, a jedynie jego synteza jest wzmiankowana, jako produkt przejściowy, niewyodrębniony (G. Ulrich, S. Bedel, C. Picard, P. Tisnes, Tetrahedron Lett. 2001,42, 6113-6115. R. M. Painter, D. M. Pearson, R. M. Waymouth, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9456-9459. L.-L. Fan, C.-J. Li, Z.-S. Meng, M.-L. Tong, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 3905-3909. C. Dey, R. Das, B. K. Saha, P. Poddar,
R. Banerjee, Chem. Commun., 2011, 47, 11008-11010. C. Dey, R. Banerjee, ChemPhysChem
2013, 14, 1009-1015). Do tej pory nie opracowano dogodnej i taniej metody syntezy kwasu 9-metyloPL 243431 B1
-1,10-fe nantrolino-2-karboksylowego, zwłaszcza w oparciu o tanie, komercyjnie dostępne i o niewielkiej uciążliwości środowiskowej reagenty oraz rozpuszczalniki.
Opisane dotychczas metody syntezy rozpuszczalnych w wodzie pochodnych 1,10-fenantroliny są czasochłonne, często wieloetapowe, a ponadto ich proces oczyszczania jest żmudny i kosztowny, co ze względów technologicznych uniemożliwia ich zastosowanie w przemyśle. Nierzadko zaprezentowane metody wykorzystują toksyczne czy uciążliwe środowiskowo reagenty. Należy jednak wspomnieć, że znane są metody proste i oparte o tanie, i mało toksyczne reagenty, jednak otrzymywane produkty ze względu na brak dodatkowych grup funkcyjnych nie zezwalają na dalszą ich transformację chemiczną.
Opisywane związki stanowią intrygujący temat badań, a dotychczasowe wyniki pozwalają przypuszczać, że możliwe jest znalezienie ich kolejnych pochodnych o bardziej interesujących właściwościach ze względu na obecność grupy metylowej w położeniu C9. W tym położeniu stosunkowo prosto można przekształcić grupę metylową na inne podstawniki, na przykład na drodze kondensacji Perkina. Synteza wymienionych związków może być interesująca ze względu na ich zastosowanie. Opisany kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy jest związkiem bifunkcyjnym naśladującym aminokwasy czy naturalnie występujący kwas nikotynowy (prekursor witaminy PP). Oznacza to, że on bądź jego pochodne mogą zyskać zastosowania w medycynie czy przemyśle farmaceutycznym. Niektóre z grupy 1,10-fenantrolin mają zastosowania w chemii supramolekularnej, luminescencji, sensorach, oraz w ogniwach słonecznych [J.-C. Chambron, J.-P. Collin, V. Heitz, D. Jouvenot, J.-M. Kern, P. Mobian, D. Pomeranc, J.-P. Sauvage Eur. J. Org. Chem. 2004, 1627-1638. C. Hamann, J.-M. Kern, J.-P. Sauvage, Inorg. Chem. 2003, 42, 1877-1883. A. Bencini, V. Lippolis, Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2096-2180. G. Accorsi, A. Listorti, K. Yoosaf, N. Armaroli, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1690-1700. K. Hara, H. Sugihara, Y. Tachibana, A. Islam, M. Yanagida, K. Sayama, H. Arakawa, G. Fujihashi, T. Horiguchi, T. Kinoshita, Langmuir 2001, 17, 5992-5999. Y. Bai, Q.J. Yu, N. Cai, Y.H. Wang, M. Zhang, P. Wang, Chem. Commun. 2011,47, 4376-4378. Z.-Q. Hu, H.-Y. Hu, C.-F. Chen, J. Org. Chem. 2006, 71, 1131-1138. N.J. Williams, N.E. Dean, D.G. Van Derveer, R.C. Luckay, R.D. Hancock, Inorg. Chem. 2009, 48, 7853-7863. J. Shao, Y.-H. Qiao, H. Lin, H.-K. Lin, J. Lumin. 2008, 128, 1985-1988. C.-H. Huang, A. Parish, F. Samain, F. Garo, R. Haner, J. R. Morrow, Bioconjugate Chem. 2010, 21, 476-482. L. Gude, M.J. Fernandez, K.B. Grant, A. Lorente, Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 1856-1862]. Pochodne 1,10-fenantroliny zyskały zastosowania medyczne, a niektóre są w trakcie badań, jako potencjalne leki antynowotworowe [T.-M. Ou, Y.-J. Lu, J.-H. Tan, Z.-S. Huang, K.-Y. Wong, L.-Q. Gu, ChemMedChem 2008, 3, 690-713. A. De Cian, E. DeLemos, J.L. Mergny, M.P. Teulade-Fichou, D. Monchaud, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1856-1857. R.-R. Ye, C.-P. Tan, Y.-N. Lin, L.-N. Ji, Z.-W. Mao, Chem. Commun. 2015, 51,8353-8356. L. Wang, Y. Wen, J. Liu, J. Zhou, C. Li, C. Wei, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 2648-2653. J.E. Reed, S. Neidle, R. Vilar, Chem. Commun. 2007, 4366-4368. M.C. Nielsen, J. Borch, T. Ulven, Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 8241-8246. D. Monchaud, M.P. Teulade-Fichou, Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 627-636].
Dotychczas jednak nie zostały opisane proste i ogólne metody umożliwiające otrzymanie kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego lub jego pochodnych, zwłaszcza w skali wielogramowej.
Celem twórców niniejszego wynalazku było opracowanie nowego związku w postaci rozpuszczalnego w wodzie kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego oraz szybkiego i wydajnego sposobu jego otrzymywania.
Istotę wynalazku stanowi rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy o budowie chemicznej przedstawionej wzorem 2.
Istotę wynalazku stanowi również sposób otrzymywania rozpuszczalnego w wodzie kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego o budowie chemicznej przedstawionej wzorem 2, polegający na tym, że do reaktora wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1 (na przykład handlowo dostępny związek znany pod nazwą neokupreina), chloryn sodu (NaClO2) w nadmiarze molowym, oraz wodę jako środowisko reakcji w ilości niezbędnej do rozpuszczenia chlorynu sodu, w dowolnej kolejności dodawania reagentów, po czym otrzymaną mieszaninę ogrzewa się w temperaturze nie niższej niż 90°C, korzystnie w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, do momentu zaniku widocznej w mieszaninie 2,9-dimetylo-1,10-fenantroliny, to jest do momentu zaniku osadu lub zawiesiny, po czym mieszaninę reakcyjną ochładza się do temperatury pokojowej, a otrzymany klarowny roztwór zakwasza się do pH lekko kwaśnego, korzystnie do pH od 2,8 do 3,4 poprzez dodanie wodnego roztworu kwasu, korzystnie HCl, przy czym korzystnie początkowo reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej i stopniowo podwyższa się ją do ostatecznej temperatury ogrzewania mieszaniny reagentów.
Korzystnie, kolejność wprowadzania reagentów do reaktora jest taka, że najpierw wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1 oraz wodę, a następnie do tak uzyskanej zawiesiny dodaje się chloryn sodu (NaClO2).
Opcjonalnie, kolejność wprowadzania reagentów do reaktora jest taka, że najpierw wprowadza się chloryn sodu (NaClO2) oraz wodę, a następnie do tak uzyskanego roztworu wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1.
Korzystnie, reakcję prowadzi się ciągle mieszając reagenty.
Korzystnie, po etapie zakwaszania otrzymanego roztworu do pH lekko kwaśnego, całość odparowuje się do sucha i oczyszcza poprzez ekstrakcję i korzystnie również krystalizację.
Korzystnie, etap oczyszczania surowego produktu realizuje się za pomocą ekstrakcji w aparacie Soxhleta za pomocą alkoholu, korzystnie MeOH lub EtOH, a po zatężeniu alkoholu otrzymany surowy produkt odsącza się i odmywa za pomocą chloroformu lub korzystnie dichlorometanu (CH2Cl2).
Korzystnie, po etapie oczyszczania otrzymany produkt finalnie osusza się znad P4O10 usuwając z produktu wodę.
Do podstawowych zalet sposobu otrzymywania kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego według wynalazku należą jego wydajność, prostota i jednoetapowość. Ponadto odczynniki i substraty niezbędne do przeprowadzenia syntezy są łatwo dostępne w handlu, a proces oczyszczania związku otrzymanego według wynalazku jest prosty i tani. Opisywany związek jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, dzięki czemu może zyskać zastosowanie w katalizie homogenicznej realizowanej w wodzie, jako środowisku reakcji. To wpisuje się w obecnie modną koncepcję „zielonej chemii”. Kwas będący przedmiotem wynalazku, jako związek bifunkcyjny naśladuje aminokwasy oraz naturalnie występujący kwas nikotynowy, co oznacza, że może zyskać zastosowania biologiczne, w medycynie czy farmacji.
Zalety te powodują, że wynalazek nadaje się do łatwego i efektywnego zastosowania w przemyśle. Rozwiązanie według wynalazku zostanie bliżej objaśnione na podstawie poniższych przykładów.
Przykład 1.
Sposób otrzymywania kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego.
Do reaktora wprowadzono chloryn sodu (NaClO2) (5,00 g, 55,28 mmol) oraz 50 mL wody, a do tak uzyskanego roztworu dodano 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę (1,00 g, 4,80 mmol), w temperaturze pokojowej. Następnie temperaturę podwyższono do 90°C i przez 6 godzin prowadzono reakcję w tej temperaturze. Następnie otrzymany roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i bardzo powoli zakwaszono do pH 2,8 poprzez dodanie roztworu HCl (10%). Następnie odparowano wodę pod zmniejszonym ciśnieniem i surowy kwas wyekstrahowano w aparacie Soxhleta za pomocą MeOH, a po zatężeniu MeOH otrzymany surowy produkt odsączono i odmyto za pomocą dichlorometanu (CH2O2), a na koniec usunięto wodę poprzez osuszanie znad P4O10, otrzymując:
kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy o wzorze 2 w ilości 0,66 g (2,78 mmol, 58%); t.t. > 300°C (rozkład); 1H NMR (D2O/KOD; 400,2 MHz) δ = 2,46 (s, 3H, CH3), 6,99 (bs, 2H, aromat), 7,02 (d, J = 8,2 Hz, 1H, aromat), 7,50 (d, J = 8,2 Hz, 1H, aromat), 7,68-7,76 (m, 2H, aromat), 8,41 (bs, 1H, OH); 13C1{H} NMR (D2O; 100,5 MHz) δ = 23.3, 122.2, 123.7, 124.6, 125.9, 126.8, 128.5, 136.8, 137.0, 142.0, 142,6, 151.2, 158.2, 172.4; HRMS (ESI TOF): m/z obliczono dla C14H11N2O2 (M - H)- = 237.0664, znaleziono 237.0662; UV-Vis (metanol; λ [nm] (logε)): 314 (3,06), 275 (3,95), 230 (4,10); IR (KBr): 1628, 1393, 1007, 972, 835.
P r z y k ł a d 2.
Sposób otrzymywania kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego.
Do reaktora wprowadzono 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę (2,00 g, 9,60 mmol) oraz 100 mL wody, w temperaturze pokojowej tworząc zawiesinę. Następnie dodano powoli chloryn sodu (NaClO2) (10,05 g, 135,00 mmol). Reakcję początkowo prowadzono w temperaturze pokojowej, a następnie mieszaninę reakcyjną ogrzano do temperatury wrzenia całość intensywnie mieszając. Po 6 godzinach prowadzenia reakcji w tej temperaturze, otrzymany roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i bardzo powoli zakwaszono do pH 3,4 poprzez dodanie roztworu HCl (5%). Następnie odparowano rozpuszczalniki pod zmniejszonym ciśnieniem i surowy kwas oczyszczono za pomocą ekstrakcji w aparacie Soxhleta (EtOH). Po zatężeniu EtOH otrzymany surowy produkt odsączono i odmyto za pomocą chloroformu (CHCl3), a na koniec usunięto wodę poprzez osuszanie znad P4O10, otrzymując:
kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy o wzorze 2, w ilości 1,32 g (5,54 mmol, 58%); t.t. > 300°C (rozkład); 1H NMR (D2O/KOD; 400,2 MHz) δ = 2,46 (s, 3H, CH3), 6,99 (bs, 2H, aromat), 7,02 (d, J = 8,2 Hz, 1H, aromat), 7,50 (d, J = 8,2 Hz, 1H, aromat), 7,68-7,76 (m, 2H, aromat), 8,41 (bs, 1H,
OH); 13C{1H} NMR (D2O; 100,5 MHz) δ = 23.3, 122.2, 123.7, 124.6, 125.9, 126.8, 128.5, 136.8, 137.0, 142.0, 142,6, 151.2, 158.2, 172.4; HRMS (ESI TOF): m/z obliczono dla C14H11N2O2 (M - H)- = 237.0664, znaleziono 237.0662; UV-Vis (metanol; λ [nm] (loge)): 314 (3,06), 275 (3,95), 230 (4,10); IR (KBr): 1628, 1393, 1007, 972, 835.
Przykład 3.
Sposób otrzymywania kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego.
Do reaktora wprowadzono 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę (1,56 g, 7,50 mmol) oraz 100 mL wody, w temperaturze pokojowej tworząc zawiesinę. Następnie dodano powoli chloryn sodu (NaClO2) (10,05 g, 135,00 mmol). Reakcję początkowo prowadzono w temperaturze pokojowej, a następnie mieszaninę reakcyjną ogrzano do temperatury wrzenia całość intensywnie mieszając. Po 6 godzinach prowadzenia reakcji w tej temperaturze, otrzymany roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i bardzo powoli zakwaszono do pH 3,4 poprzez dodanie roztworu HCl (5%). Następnie odparowano rozpuszczalniki pod zmniejszonym ciśnieniem i surowy kwas oczyszczono za pomocą ekstrakcji w aparacie Soxhleta (EtOH). Po zatężeniu EtOH otrzymany surowy produkt odsączono i odmyto za pomocą chloroformu (CHCh), a na koniec usunięto wodę poprzez osuszanie znad P4O10, otrzymując:
kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy o wzorze 2, w ilości 1,03 g (4,33 mmol, 58%); t.t. > 300°C (rozkład); 1H NMR (D2O/KOD; 400,2 MHz) δ = 2,46 (s, 3H, CH3), 6,99 (bs, 2H, aromat), 7,02 (d, J = 8,2 Hz, 1H, aromat), 7,50 (d, J = 8,2 Hz, 1H, aromat), 7,68-7,76 (m, 2H, aromat), 8,41 (bs, 1H, OH); 13C{1H} NMR (D2O; 100,5 MHz) δ = 23.3, 122.2, 123.7, 124.6, 125.9, 126.8, 128.5, 136.8, 137.0, 142.0, 142,6, 151.2, 158.2, 172.4; HRMS (ESI TOF): m/z obliczono dla C14H11N2O2 (M - H)- = 237.0664, znaleziono 237.0662; UV-Vis (metanol; λ [nm] (logε)): 314 (3,06), 275 (3,95), 230 (4,10); IR (KBr): 1628, 1393, 1007, 972, 835.
Struktura opisanych związków została potwierdzona za pomocą technik NMR na spektrometrach: Bruker Avance 500 oraz 400 pracujących przy częstotliwościach 500,18 lub 400,13 MHz (1H), 125,78 lub 100,5 MHz (13C); wartości przesunięć zostały podane w odniesieniu do zewnętrznych wzorców: DSS (1H, 13C). Stałe sprzężenia podane zostały w Hz. Analizy MS zostały wykonane na spektrometrach Varian 500 MS (ESI) oraz Shimadzu CI. Badania analizy elementarnej przeprowadzono z użyciem analizatora elementarnego Vario MACRO CHN firmy ELEMENTAR Analysensysteme GmbH. Pomiary temperatury topnienia wykonano na aparacie MPA100 OptiMelt i nie były korygowane.
Claims (8)
- Zastrzeżenia patentowe1. Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy o budowie chemicznej przedstawionej wzorem 2.
- 2. Sposób otrzymywania rozpuszczalnego w wodzie kwasu 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowego o budowie chemicznej przedstawionej wzorem 2, znamienny tym, że do reaktora wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1, chloryn sodu (NaClO2) w nadmiarze molowym, oraz wodę jako środowisko reakcji w ilości niezbędnej do rozpuszczenia chlorynu sodu, w dowolnej kolejności dodawania reagentów, po czym otrzymaną mieszaninę ogrzewa się w temperaturze nie niższej niż 90°C, korzystnie w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, do momentu zaniku widocznej w mieszaninie 2,9-dimetylo-1,10-fenantroliny, to jest do momentu zaniku osadu lub zawiesiny, po czym mieszaninę reakcyjną ochładza się do temperatury pokojowej, a otrzymany klarowny roztwór zakwasza się do pH lekko kwaśnego, korzystnie do pH od 2,8 do 3,4 poprzez dodanie wodnego roztworu kwasu, korzystnie HCl, przy czym korzystnie początkowo reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej i stopniowo podwyższa się ją do ostatecznej temperatury ogrzewania mieszaniny reagentów.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kolejność wprowadzania reagentów do reaktora jest taka, że najpierw wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1 oraz wodę, a następnie do tak uzyskanej zawiesiny dodaje się chloryn sodu (NaClO2).
- 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kolejność wprowadzania reagentów do reaktora jest taka, że najpierw wprowadza się chloryn sodu (NaClO2) oraz wodę, a następnie do tak uzyskanego roztworu wprowadza się 2,9-dimetylo-1,10-fenantrolinę o wzorze 1.
- 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się ciągle mieszając reagenty.PL 243431 Β1
- 6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że po etapie zakwaszania otrzymanego roztworu do pH lekko kwaśnego, całość odparowuje się do sucha i oczyszcza poprzez ekstrakcję i korzystnie również krystalizację.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że otrzymany w wyniku reakcji surowy produkt oczyszcza się za pomocą ekstrakcji w aparacie Soxhleta za pomocą alkoholu, korzystnie MeOH lub EtOH, a po zatężeniu alkoholu otrzymany surowy produkt odsącza się i odmywa za pomocą chloroformu lub korzystnie dichlorometanu (CH2CI2).
- 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że otrzymany produkt finalnie osusza się znad P4O10 usuwając z produktu wodę.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL435020A PL243431B1 (pl) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL435020A PL243431B1 (pl) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL435020A1 PL435020A1 (pl) | 2022-02-21 |
| PL243431B1 true PL243431B1 (pl) | 2023-08-28 |
Family
ID=80492577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL435020A PL243431B1 (pl) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243431B1 (pl) |
-
2020
- 2020-08-19 PL PL435020A patent/PL243431B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL435020A1 (pl) | 2022-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ma et al. | Copper (II) arylhydrazone complexes as catalysts for CH activation in the Henry reaction in water | |
| CN101426776B (zh) | 制备二磺酸亚甲酯化合物的方法 | |
| Alkabli et al. | Ionic chitosan Schiff bases supported Pd (II) and Ru (II) complexes; production, characterization, and catalytic performance in Suzuki cross-coupling reactions | |
| Yakkala et al. | Regioselective C–H alkylation and alkenylation at the C5 position of 2-amino-1, 4-naphthoquinones with maleimides under Rh (III) catalysis | |
| Steeples et al. | Amino acid-derived N-heterocyclic carbene palladium complexes for aqueous phase Suzuki–Miyaura couplings | |
| JP2014040376A (ja) | ビスフェノール化合物の製造方法 | |
| Li et al. | Visible-light-promoted organic dye-catalyzed sulfidation and phosphorylation of arylhydrazines toward aromatic sulfides and diarylphosphoryl hydrazides | |
| Iniyavan et al. | CuO nanoparticles: synthesis and application as an efficient reusable catalyst for the preparation of xanthene substituted 1, 2, 3-triazoles via click chemistry | |
| Rodríguez et al. | Directed ortho-lithiation of unprotected diphenylphosphinic acids | |
| Wang et al. | Annulation of metallabenzenes: From osmabenzene to osmabenzothiazole to osmabenzoxazole | |
| Zarei et al. | Synthesis of phenols by using aryldiazonium silica sulfate nanocomposites | |
| Srivastava et al. | Green and efficient synthesis, characterization and antibacterial activity of Copper (II) complexes with unsymmetrical bidentate Schiff base ligands | |
| Kargar et al. | Synthesis and characterization of a dioxomolybdenum (VI) aminohydrazone complex and its performance as an efficient homogeneous catalyst in the selective oxidation of benzylic alcohols | |
| CN111995638A (zh) | 一类3-硫-1-烯糖类化合物的合成方法 | |
| Abd El-Lateef et al. | Zn [L-proline] 2 as an efficient catalyst for the synthesis of dihydro pyrano thiazole derivatives via cycloaddition reaction in aqueous medium | |
| PL243431B1 (pl) | Rozpuszczalny w wodzie kwas 9-metylo-1,10-fenantrolino-2-karboksylowy oraz sposób jego otrzymywania | |
| Rajan et al. | DABCO-catalyzed esterification of N-pivaloyl-activated amides | |
| CN105566384A (zh) | 一种(E)-2-芳基-α,β-不饱和羰基膦酸酯衍生物的制备方法 | |
| Debdab et al. | An efficient method for the preparation of new analogs of leucettamine B under solvent-free microwave irradiation | |
| Charmier et al. | Microwave-assisted [2+ 3] cycloaddition of nitrones to platinum-(II) and-(IV) bound organonitriles | |
| CN112679431B (zh) | 一种制备异喹啉酮类化合物的方法 | |
| Strauch et al. | A simple approach to a new T 8-POSS based MRI contrast agent | |
| Baul et al. | Solvent and intermolecular nitrogen coordination dictated formation of self-assembled organostannane-macrocycles based on monomers and coordination polymers with unsymmetrical 5-[(E)-2-(4-pyridyl)-1-diazenyl]-2-hydroxybenzoate ligand: Structural topologies and dimensionality | |
| Lemecha et al. | Synthesis and structural studies on zinc (II) macrocyclic and hetrocyclic complexes derived from schiff base and mixed ligands of 1, 4-dihydroquinoxaline-2, 3-dione, orthophenylene diamine and hydroquinone | |
| Hassan et al. | Synthesis and characterization of benzohydroxamic acid metal complexes and their cytotoxicity study |