SU439971A1 - Способ получени органических нитросоединений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к новому способу получени  не описанных в литературе нитросоединеннй , которые могут найти применение в качестве пнсектинидов. Известен сиособ иолучени  1,1-бис-(алкоксиарил )-2-нитроалканов, заключающийс  в том, что ароматический альдегид подвергают взаимодействию с солью ннтропарафина, полученную нрн этом соль нитроспирта перевод т в соответствующий сиирт, который затем конденсируют с ароматическим соединением в прнсутствнн конденсирующего агента кислого характера. Однако не известен способ получени  нитросоедннений формулы I К-С-| 05 где R - метоксн-, этокси-, проноксигруппа, тио.метнл-, тиоэтил нли тиопроннлрадикал; R2 - атом водорода нли R и R вместе образуют метилендиоксильную группу; W - метоксн-, ЭТОКСИ-, пропоксигруппа или тиометил-, тиоэтнл- или тионропилрадикал, при условии, что R и R3 не  вл ютс  одинаковыми алкоксильиымн группами п что одна из групп R или R представл ет собой атом водорода, а друга  из этих групп представл ет собой атом водорода или метил. Полученные соединени  обладают большей биологической активностью, чем известные. Согласно предлагаемому способу бензальдегид формулы И где R имеет указанные значени ; R2-атом водорода или R и R вместе образуют метилендиоксильную группу или в случае , когда R - атом водорода, то R R и имеет вышеуказанные значени , подвергают конденсации с нитроалканом формулы П1 К-СН2-СН- Ог где R и R имеют значени , указанные выше , в органическом растворителе и в присутствии основного катализатора, в качестве которого примен ют водные растворы оснований , такие как гидроокиси щелочных металлов , сильные основани , такие как нннеридин, а также вторичные нли третичные циклические или ациклические амины в протонных или аиротоиных растворител х, алкогол т щелочного металла в сииртовых растворах пли в других аиротонных или нол рных растворител х . Желательно использовать в качестве катализатора 1,5-диазобицикло-(4,3,0)-нон-5-ен или К5-диазобищ1кло-(5,4,0)-удек-5-ен. Полученный ирн этом питрокарбинол обрабатывают замещенным бензолом формулы IV где R и R2 имеют указанные значени , а в случае, когда R - атом водорода, R R -MeТОКСИ- , ЭТОКСИ-, проиоксигруппа или тиомеТИЛ- , тиоэтил- или тиоиропилраднкал, в прнсутствии кислого катализатора. Согласно предлагаемому способу растворители примен ют со средними показател ми диэлектрических свойств и со слабыми нуклеофпльными свойствами, желательно брать днметилсульфоксид . Предночтительна  темиература процесса конденсации 15-25°С. С целью повыщени  выхода конечных продуктов, а также улучшени  их качества карбинол, полученный в результате конденсации, подвергают очистке от остаточного альдегида. Предночтптельно обрабатывать карбинол известным количеством бисульфита щелочпого металла или гидратом гидразина как в растворителе , так и без него. Бисульфнт натри  берут в количестве дес ти молей на каждый моль альдегида. Полученное при этом альдегидобисульфитное соединение, нерастворимое в карбиноле, удал ют вместе с пепрореагировавщим бисульфитом или с избытком бисульфита путем фильтрации, декаитации или центрифугировани . В случае использовани  с целью очисткн гидразингидрата полученный азин удал ют аналогичным приемом. Если же очистку карбинола ведут в растворителе, то или берут полностью реакционную смесь после процесса конденсации или же отдел ют карбинол от реакционной смеси и раствор ют в дпметплсульфоксиде . В иоследнем случае можно брать только до двух молей бисульфита на каждый моль альдегида. Согласно изобретению, использу  известные реакции, получают симметричные соединени  формулы I, когда R и R представл ют тиоалкильные группы. Дл  этого бис-(/г-оксифепильное) соединение формулы V где Y - оксигруппа, R, R имеют указанные значени , подвергают взаимодействию с N,Nдиалкилзамещенным тиокарбамилхлоридом, например Ы,М-диметилтиокарбамилхлоридом, полученный при этом сложный эфир тионкарбамата подвергают изомеризации при нагревании , гидролизу в щелочной среде, полученные тиофенолы алкилируют, например, обработкой диалкилсульфатом или галоидалкилом. Соединени  формулы I, полученные предлагаемым способом, более активны, чем известные аналоги но структуре соединени . Пример 1. Получение промежуточных иптрокарбинолов. 1 - (3,4-Метилендиоксифенил) - 2-нитроиропанол . 90 г пииеронала добавл ют к 90 г нитроэтана в 180 мл сухого диметилсульфоксида. Далее к этой смеси добавл ют 0,5 г 1,5-диазабицикло- (4,3,0)-нон-5-ена. Эта смесь реагирует в течение 16 ч, а затем к ней добавл ют 110 г бисульфита натри  в 150 мл воды и перемешивают в течение I ч. Смесь быстро охлаждают, влива  в нее 2 л воды, и образующийс  слой органического раствора отдел ют и промывают водой. После высушивани  безводным сульфатом натри  остаточный нитропропан и днметилсульфокснд удал ют при пониженном давле1ии1, в результате чего получают 117 г желтого масл нистого продукта. Найдено, %: С 51,6; П 4,8; N 6,4. CioHnNOo. Вычпслено, %: С 53,5; Н 4,9; N 6,2. Аналогичным образом получают следующие соединени : 1-(3,4-Метилепдиоксифенпл)- 2- питробутапол; из 90 г пииеронала и 107 г 1-нитропроиана , выход 115 г, т. пл. 98-99°С. Найдено, %: С 54,8; Н 5,5; N 5,5. CuHigNOs. Вычислеио, %; С 55,2; Н 5,5; N 5,9. 1-(4-Этоксифенил)-2-питропропанол; из 90 г 4-этоксибензальдегида и 90 г иитроэтана; выход 112 г, т. нл. 69-71°С. Найдено, %: С 58,8; Н 6,7; N 6,1. C,,Hi5N04. Вычислено, %: С 58,7; Н 6,7; N 6,2. 1-(4-Этоксифеннл)-2-нитробутапол; из 90 г 4-этоксибеизальдегпда и 107 г 1-иитропропана; выход 106 г, т. пл. 78-80°С. Найдено, %: С 60,1; Н 7,1; N 5,9. C,2H,7N04. Вычислено, %: С 60,2; Н 7,2; N 5,9. П р и м ер 2. 1-(4-Этоксифенил)-1-(4-этилтиофенил ) -2-питропап. 11,3 г 1-(4-этоксифепил)-2-нитропропанола добавл ют в течение 1,5 ч к 13,8 г этилфенилсульфнда в 50 г 85%-пой (вес/вес) серной

кислоты, лоддерживаемой при темиературе 5°С. Далее эта смесь реагирует в течение 1,5 и 11 затем ее резко охлаждают в 500 мл лед ной воды. Слой органической жидкости отдел ют и иромывают раствором бикарбоиата натри  и водой. После сушки с помощью безводного сульфата натри  избыток этиленилсульфида удал ют ири пониженном давлении. Осадок выкристаллизовывают из этанола. Получают указанный продукт, выход которого составл ет 14,7 г, т. ил. 72-73°С.

Найдено, %: С 65,7; Н 6,7; N 4,0; S 9.1.

CigHasNOsS.

Вычислено, %: С 66,1; Н 6,7; N 4,1; S 9,3.

При м е р 3. 1-(4-Этоксифеинл)-1-(4-этилтиофенил )-2-интробутан.

12 г 1-(4-этоксифепил)-2-иитробутанола добавл ют в течение 1,5 ( к 13,8 г этилфенилсульфида в 50 г 85%-ной (eecjeec) серной кислоты , поддерживаемой при температуре 5°С. Далее эта смесь реагирует в течение еще 45 мин, а затем ее резко охлаждают в 500 мл лед ной воды. Слой органической жидкости отдел ют Н иромывают раствором бикарбоиата натри  Н водой. После сушки безводным сульфатом натри  избыточное количество этилфеиплсульфида удал ют при пониженном давлении. Осадок выкристаллизовывают из этанола, в результате чего получают желаемое соединение, выход 15,7 г, т. ил. 84,5°С.

Найдено, %: С 66,6; Н 7,0; N 3,6; S 8,8. CaoHssNOsS.

Вычислено, %: С 66,8; Н 7,0; N 3,9; S 8,9.

Пример 4. 1-(Этоксифеиил)-1-(3,4-метилендиоксифенил ) -2-нитропропан.

Раствор 11,3 г 1-(3,4-метилендиоксифенил)-2-иитроиропанола в 20 мл дихлорметапа добавл ют в течение 1 ч к 12,2 г фенетола в 85%-ной (вес/вес) серной кислоте, поддерживаемой ири темиературе 0°С. Далее смесь peaгирует еще в течение 30 мин, а затем ее резко охлаждают в 500 лгл лед ной воды.

Слой органической жидкости отдел ют и промывают раствором бикарбоната иатрп  и водой. После сушки безводным сульфатом натри  избыток фенетола удал ют ири пониженном давлении. Осадок выкристаллизовывают из этанола, в результате чего получают желаемое соединение, выход 12,6 г, т. пл. 114,5°С.

Найдено, %: С 65,7; Н 5,8; N 4,0.

CieHiaNOs.

Вычислено, %; С 65,6; П 5,8; N 4,3.

Пример 5. 1-(4-Этоксифенил)-1-(3,4-метилендиоксифенил ) -2-иитробутан.

Раствор 12 г 1-(3,4-метилеидиоксифен11л)-2-нитробутаиола в 20 мл дихлорметаиа добавл ют в течение 10 мин в 12,2 г фенетола в 85%:-ной (вес/вес) серной кислоте, поддерживаемой ири температуре -10°С. Далее эта смесь реагирует еще в течеиие 50 мин и затем ее резко охлаждают в 500 мл лед ной воды. Слой органической жидкости отдел ют и промывают раствором бикарбоната натри  и водой . После сушки безводным сульфатом натри  избыточное количество удал ют при пониженном давлении. Осадок выкристаллизовывают из этанола, получа  при этом желаемый продукт, выход 13,4 г, т. пл. 100-10 PC. Найдено, %,: С 66,2; Н 6,2; N 3,8CigHsiNOs .

Вычислено, %: С 66,5; Н 6,2; N 4,1.

Пример 6. 1-(4-Этоксифенил)-1-(4-метоксифенил )-2-нитробутан.

3,6 г 1-(4-этоксифенил)-2-нитробутанола добавл ют в течеиие 30 мин к 3,24 г анизола в 7,5 мл 85%-ной серной кислоты, поддерживаемой при температуре 0,5°С, при тщательном иеремешиванни. Далее эта смесь реапфует еще в течеиие 30 мин и затем ее резко охлаждают в 80 мл лед ной воды. Слой органической жидкости отдел ют, промывают раствором бикарбоната натри  и водой и высушивают безводным сульфатом натри . Этот раствор выиаривают досуха, в результате чего при кристаллизации из этанола получают желаемый продукт с т. пл. 93°С.

Пример 7. 1-п-Этилтиофенил-1-(3,4-метилендиоксифенил )-2-нитропропан.

11,3 г 1-(3,4-метилендиоксифенил)-2-нитроироиаиола раствор ют в 20 г этилтиобензола и этот раствор в течение 1 ч добавл ют к 50 г 85%-ной серной кислоты, охлажденной в лед ной бане. Эту смесь перемешивают еще в течение 2,5 / и затем ее резко охлаждают, ввод  в 500 мл лед ной воды. Слой органической жидкости отдел ют и промывают раствором бикарбоната натри  и водой. Остаточный масл нистый продукт высушивают над сульфатом натрп , а затем в вакууме и далее подвергают хроматографическому разделеиию в бензоле над силикагелем. В результате кристаллизации из системы бензолпетролейный эфир с т. кии. 50-80°С получают 4,9 г 1-гг-этилтиофенил-1- (3,4-метиленд1юксифенил)- 2-нитропропана с т. пл. 62-65°С.

Пример 8. 1-п-Этилт11офенил-1-(3,4-метилендиоксифенил ) -2-нитробутан.

12 г 1-(3,4-метилендиоксифенил)-2-нитробутанола раствор ют в 20,0 г нагретого этилтиобензола и добавл ют в течение 1 ч к 50 г 85%.-ной серной кислоты, поддерлшваемой при темиературе 0°С. Эту смесь перемешивают еще в течеиие 2 ч н затем резко охлаждают в 500 мл лед ной воды. Полученный иродукт обрабатывают так же, как и в примере 7, в результате чего получают целевое соединение в виде кристаллов с т. пл.60°С.

Во всех описанных выше примерах спектры  дерного магнитного резонанса и инфракрасные спектры подтверждают получение указанных соединений.

П р и м е р 9.

А. Получение 1-«-этоксифенил-2-нитробутан-1-ола . 450 г «-этоксибензальдегида и 535 г 1-нитронропана раствор ют в 900 мл диметилсульфоксида , содержащего 2,5 г 1,5-диазабицикло- (4,3,0)-иои-5-ена, и эту смесь перемешивают при комнатной темиературе в течение 15 ч. Затем эту смесь добавл ют ко льду и после экстракции эфира получают масл ниcTbiii Продукт, содержащий 1-п-этоксифен1 л-2-нитробутан-1-ол , 15 вес.% исходного альдегида . Б. Очистка карбинола. Неочищенный продукт , получаемый согласно оппсанному выше способу, смешивают с 450 г метабисульфита натри , к которому добавл ют 43 мл воды. Твердый продукт отдел ют и жидкую фазу декантируют и аналогичным образом обрабатывают дополнительно двукратно (количествамп по 450 г) метабпсульфитом натри  (плюс вода). Общее врем  обработки составл ет прнмерпо 3 ч. Затем жидкий продукт фильтруют пли декантируют. Спектр инфракрасных лучей показывает отсутствие линий поглощени , соответствующих карбонилу, при IGSOcji , и этот иродукт не содержит альдег )да. В результате крнсталл-нзацни из нетролейного эфира получают крпсталлы карбинола с т. пл. 62°С. Спектры инфракрасных лучей и  дериого магнитного резонанса иодтверждают, что структура этого соединени  соответствует 1-л-этокспфепил-2-нитробутаи-1-олу. Выход этого продукта составл ет 493 г (68,6% от теории). В. Получение 1,1-бис-(п-этоксифенил)-2-нитро-н-бутапа . Чистый карбпиол, полученный в соответствни с оннсанным способом, добавл ют в течепие 1,5 t к реакционной смеси, состо щей из 488 г фенегола, растворенного в 950 мл 85%-ной серной кислоты, при 0,5°С. Спуст  еще 2 ч смесь резко охлаждают во льду п экстрагпруют эфиром. В результате выпарпвани  эфирного экстракта получают осадок, который выкристаллизовывают пз этапола , получа  при этом 1,1-бис-(п-этоксифенпл )-2-нптро-и-бутан в впде стойких кристаллов с т. ил. 82°С. Получение продукта с даниой молекул рной структурой подтверждаетс  путе.м определени  молекул рного веса, изучени  спектра пифракрасных лучей п спектра  дерного магнитного резонанса. Выход этого продукта составл ет 75,5%, от теоретического. Пример 10. Получение 1,1-бис-(«-этоксифенил )-2-нитробутана из неочищениого карбииола . 1-л-Этоксифенил-2-ннтробутан-1-ол получают в соответствии с приведенным выше описапием . 510 г этого продукта, который определ ют по спектру инфракрасных лучей, со степенью чистоты 70-75%, добавл ют в течение 2 ч к раствору 366 г фенетола в 1200 мл 85%,-ной серной кислоты, поддержива  температуру в пределах от 5 До 10°С. После перемешиваип  в течение еще 1 ( эту смесь резко охлаждают и получеиный продукт отдел ют. Этот продукт (852 г) представл ет собой главны.м образом иолимер, как было подтверждено исследованием снектра  дерного магнитного резонанса, причем ои пе обладает биологической активностью. П р п м е р 11. Согласно снособу, описанно jy в примере 9, 1-п-этокспфенил-2-пптропроиан-1-ол получают из п-этоксибензальдегида и нитроэтана и затем его очищают, после чего подвергают взапмодействпю с фенетолом, в результате чего получают 1,1-бпс-(/г-этокс)гфенил )-2-иптропропан. Этот продукт представл ет собой стойкое масл нистое вещество с т. кип. 150°С при давленш мм рт. ст., что подтверждалось определением его молекул рного веса п исследованием спектра пнфракрасиых лучеп и спектра  дерного магнитного резонанса. Пример 12. Получение 1,1-бис-(/г-этоксН фенил)-2-нитропропана без очпсткп промежуточного карбинола. 450 г /г-Этоксибензальдегида п 450 г интроэтана добавл ют к 800 мл дпметплсульфоксида , содержащего 1,5 г 1,5-диазабпппкло{4 ,3,0-нон-5-ена), и перемешивают в течение ночи. Эту смесь затем резко о.хлаждают, ввод  ее в 1 л воды, раздел ют дихлоридом метилена и после промывки водой извлекают 671 г карбинола в виде масл нистого проДукта путем испарени . Смесь 732 г феиетола в 2400 мл 85%-ной серной кислоты охлаждают до температуры -10°С и к этой смеси добавл ют в течение 2 ч 670 г иеочпщеиного карбинола . Затем смесь перемешивают еще в течение 2 ч и резко охлалсдают в лед пой воде. Получают твердый продукт с выходом примерно 80%,. Однако исследование спектра  дерного магнитного резонанса показало, что этот продукт содержпт не менее 70% полимерного материала, п испытанпе этого продукта на ннсект)щпдну о активность показало, что он абсолютно не обладает биологической активностью . Пример 13. Повтор ют пропесс таким же образом, как оиисано в примере 9, с тем исключением, что очистку карбинола осуществл ют путем смешивани  с гидратом гидразина в количестве, эквивалентном количеству ирисутствующего альдегида (найденного при изученпп спектра инфракрасного излучени ). После фильтрации образующегос  твердого азина осуществл ют реакцию очищенного карбпнола с феиетолом. Получают снова стойкий кристаллический продукт. Выход этого продукта соответствует выходу продукта, описаииого в примере 9. Пример 14. 1-(4-Этилтиофе11Ил)-1-(4-метоксифеннл )-2-нитробутан. Карбинол-1-(4-метоксифенил)- 2- нитробутанол получают в соответствии со способом, описанным в примере 1, из 81 г 4-метоксибензальдегида -и 107 г нитротропана. Этот продукт получают в виде кристаллов с т. пл. 68-69°С; выход 86%. 11,25 г карбинола раствор ют в смеси 13,8 г этилфенилсульфида и 10 мл дихлорметана и эту смесь добавл ют в течение 1 ч к тщательно перемещанной смеси 45 г серной кислоты и 5 г воды в v eд нoй бане. После 2 ч дополнительного перемещивани  смесь добавл ют к 500 мл лед ной воды и масл нистую фазу отдел ют . Водпую фазу экстрагируют дихлор

метаном (двукратным объемом по 25 мл ), экстракты соедин ют с масл нистой фазой и промывают раствором бикарбоната натри  (100 мл). Этот экстракт высушивают над безводным сульфатом натри  и растворитель и избыток тиоэфира удал ют нри нагревании ири температуре 60°С нри давлении 0,1 мм рт. ст. в течение 1 ;. Полученный осадок выкристаллизовывают из 96%,-ного этано .,ла, в результате чего нолучают кристаллический продукт; т. пл. 78-79°С, выход 84%.

Предмет изобретени 

1. Способ получени  органических нитросоединений общей формулы

разуют метнлендиоксильную группу, в случае, если R2 - атом водорода, то имеет указанные значени , подвергают конденсации с нитроалканом формулы

R B-CHj-CH-NOi,

где R и R имеют указанные значени , в органическом растворителе в присутствии основного катализатора, полученный при этом нитроалканол подвергают взаимодействпю с замещенным бензолом формулы где R - метокси-, этоксн-, нроноксигрунна, тиометил-, ТИОЭТИЛ-, пли тионропилрадикал; - атом водорода или R и R вместе образуют метилендиоксильную группу; R - метокси-, ЭТОКСИ-, пропоксигруппа или тиометил-, тиоэтил- или тиопропилрадикал, при условии, что R п W не  вл ютс  одинаковыми алкоксильными группами и что одна из групп R или R представл ет собой атом водорода, а друга  из этих групп представл ет собой атом водорода или метил, отличающий .с  тем, что бензальдегид формулы где R имеет указанные значени ; W - атом водорода или R и R вместе обгде R и R2 имеют указанные значени , а в случае, когда R - атом водорода, R R - метоксн-, ЭТОКСИ-, пропокспгруппа или тиометил , тпоэтил или тиопропилрадикал, в присутствии кислого катализатора с последующим выделенне.м целевого продукта известными приемами. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что перед обработкой замещенным бензолом нитроалканол нодвергают очистке от остаточных альдегидов. Приоритет по признакам: 05.02.71 нри R1, R2-тиоалкнл, R и R2 образуют друг с другом метилендиоксильиую группу; 12.02.71 при R - метокси-, этокси-, пропоксигруппа , R2 - атом водорода, R - метокси-, ЭТОКСИ-, пропоксигруппа при условпи, что R и R3 не  вл ютс  одинаковыми алкоксильными группами и что одна из групп R или R представл ет собой атом водорода, а друга  представл ет собой атом водорода пли метил; 31.08.70 по признакам п. 2.