SU582765A3 - Способ получени азотосодержащих полициклических соединений или их солей - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЛИ ИХ ОСНОВАНИЙ

а Rg - сложноэфирна  группа или цианогруппа,

В соединени х Общей формулы I алкильна  группа RJ может быть пр мой или разветвленной алкильной группой , предпочтительно R - низша  алкильна  группа, содержаща  1-6-атомов углерода, например метил, этилN -пропил, изопропил, tt -бутил, изобутил , трет-бутил, амил-, изоамилили гексильна  группа, однако предпочтительнее этильна  группа.

В качестве сложноэфирной группы R могут рассматриватьс , например,- алкоксикарбонильные группы, содержаЕцие предпочтительно 1-6 атомов углерода в пр мой или разветвленной цепи алкоксильной ее части, такие как метоксикарбонил , этоксикарбонил, н -пропоксикарбонил , -( -бутоксикарбонил, изобутоксикарбонил, трет-бутоксикарбонил , амилоксикарбонил, иэоамилоксикарбонил , -гексилоксикарбонил и изогексилоксикарбонильна  группа, а также арилалкоксикарбонильные группы содержаише 7-20 атомов углерода, ариалкоксигруппа , часть которых состоит из одного или нескольких  дер, например бензилоксикарбонил, феноксикарбонил , фенилпропоксикарбонил, фенилбутоксикарбонил , нафтилметилоксикарбонил , нафтилэтилоксикарбонил, нафтилбутилоксикарбонильна  группа.

Анионный остаток X может быть анионом любой неорганической или органической кислоты, например анионом галоида, фторид, хлорид, бромид или иодид-анионом, сульфо-анионом, фосфаанионом , а также анионом галоидной надкислоты, например перхлорат или пербромат-аниоиом, ацетат, пропионат оксалат, цитрат, бензоат, нафтоат, малеинат, сукцинат, сгшицилат, /п -толуолсульфонат-ионом и т.д.

Предпочтительными из соединений общей формулы -1  вл ютс  такие, у которых Rj -низша  алкильна  группа , алкоксикарбонильна  группа с низшей алкоксигруппой или цианогруппа , Х - остаток кислоты. Особенно предпочтительными  вл ютс  соединени  общей формулы Ж , где 8 - этил или А1 -бутильна  группа, Д -метоксикарбонил , этоксикарбонил или цианогруппа , Х перхлорат-анион.

Исходные соединени  общей формулы |Г могут быть получены, например, путем ги олиза кип чением с бромистым водородом диэтилового эфира этил- Т -бромпропилмалоновой кислоты, легко синтезируемого из малонового эфира, с последующим декарбоксилированием и затем конденсацией метилового эфира 2-этил-5-бромвалериановой кислоты (образующейс  при этерификации вышеуказанного диэтилового эфира этил- Г -бромпропилмалоновой кислоты

с триптамином. Получаемый таким образом 1-(3-индолил-этил)-3-этилпиперидин-2-он далее обрабатывают хлороокисью фосфора.

Исходные соединени  формулы II могут быть также получены путем взаимодействи  4 -алкил- о -гидроксипентаноилтриптамида с хлороокисью фосфора .

Исходные соединени  общей форму0 лы III , т.е. производные акриловой кислоты, замещенные галоидом в Л-положении , известны.

В формулах Пи 1П 8 и R имеют те же значени , что и эти группы в

5 формуле I . В соединени х общей формулы Ilf У может быть атомом любого галоида, например атомом фтора, хлора, брома или иода, предпочтительнее У атом хлора.

0

По способу, предлагаемому изобре-тением , соединение |Общей формулы tf примен ютс  в формеих солей.

Чаще примен ем1лми представител ми солей  вл ютс , например, соли, об5 разуемые галоидными надкислотами типа перхлоратов или перброматов.

Соединени  общей формулы J.I, примен емые в форме солей, перед взаимодействием с соединени ми общей формулы Ш целесообразно выделить не0 посредственно из реакционной смеси их солей при помощи основани  и затем уже в форме свободного основани  вводить в реакцию с соединением обцей формулы ГО .

5

Дл  выделени  в свободной форме соединений общей формулы Л целесообразно примен ть разбавленные водные растворы неорганических оснований. Наиболее пригодны дл  этой цели, например , гидроокиси щелочных металлов, такие как гидроокись натри  или кали  и др.; количество основани  может превышать примерно на 20-40% эквимол рное количество.

Выделение в свободной форме оснований обшей форму ты iJT из их солей целесообразно осуществл ть в среде инертного органического растворител , не смешивающегос  с водой. В качестве таких растворителей, например примен ют галогенуглеводороды, такие как хлороформ,тетрахлоруглерод, дихлорметан , 1,2-дихлорэтан, трихлорэтилен и др. Также предпочтительнее выделение свободных оснований проводить в атмосфере инертного газа, например азота или аргона.

Поскольку i реакционна  смесь двухфазна , то нецелесообразно посто нно перемешивать. Основание выдел етс  в свободной форме через короткий промежуток времени, после 5-2О-минутного перемешивани .

Температура при этом процессе варируетс  в широком интервале, целесообразнее все же работать при комнатной температуре. Затем отдел ют и вы шивают органическую фазу. К высушенному раствору в органическом растворителе прибавл ют соединение общей формулы П1, которое предпочтительне брать в избытке. Па 1 моль соединени общей формулы 11 примен ют обычно 2-8, чащ. 4-5 моль соединени  общей формулы III .

Врем  и температура реакции не имеют решающего значени , однако все же предпочтительнее работать при комнатной температуре и оставить реакционную смесь при этой температуре на 1-4 дн .

Реакционную смесь обрабатывают обычными способами. Например, если в результате реакции образуетс  раствор , то его выпаривают предпочтитель нее в разр женной атмосфере.

При взаимодействии соединений общей формулы II с соединени ми общей формулы IE получают соединени  общей форм-улы I , где X - иодид. Эти соединени  по желанию могут быть обработаны другой кислотой. Реакцию целесообразно проводить таким образом, что соль, образующа с  при взаимодействии соединени  формулы 11 с соединением формулы Ш, раствор ют в инертном растворителе, предпочтительнее в алифатическом спирте, например этаноле или метаноле, при нагревании или на холоде (в зависимости от растворимости этой соли) и затем к этому раствору прибавл ют соответствующую кислоту.

Из соединений оОщей формулы J можно при помощи основани  выделить соответствующее основание простым способом . В качестве основани  целесообразно примен ть водный раствор неорганического основани , например водный раствор гидззоокиси щелочного металла, типа гидроокиси натри .

Чаще всего соль общей формулы I суспендируют в воде, затем к суспензии прибавл ют инертный органический растворитель, например, галогенированный углеводород типа дихлорметана и к смеси прибавл ют основание при перемещении, охлаждении и в атмосфе-ч ре инертного газа.

Такого рода соединение общей формулы 1 , где а и х имеют вышеуказанные значени , а R - цианогруппа или сложноэфирна  группировка, если нужно, могут быть омылены, причем образуютс  соединени  общей формулы и , где Д и X имеют те же вышеуказанные значени , а Sg -карбоксигруппа .

Если при О1 1лении примен ют сво (5рдные.основани  соединений формулы i , то получают соответствующие

-вoбoдныe основани , у которых 9-. карбоксильна  группа.

Омыление провод т в инертно..,, предпочтительнее протонном органическом астворителе, чаще всего в алифатическом спирте, например этаноле действием основани , предпочтите ьлзе неорганического. В качестве неорганического основани  можно использовать гидроокись щелочного металла. например (едкий натр.

Обработку реакционной смаси прозвод т известным способогу, вьтоор того способа зависит от исходных продуктов, целевых продуктов, используемого растворител  и т ,д„ Если например, продукт реакции высаживатс  в результате реакции, то отдепение провод т путем фильтрациг, если он остаетс  в растворе, то раствор досуха выпариваете, чаще всего под разр жением. При обработке реакционной смеси, образующейс  на отдельных стади х реакции, получают чаще всего продукт в кристаллической форме. В тех случа х, когда в осадке образуетс  масло, то его можно легко перевести в форму аморфного порошка при помощи непол рных растворителей, обычно примен емых с этой целью в органической химии, например петролейный эфир.

Соединени  общей формулы J , получаемые согласно изобретению, могут быть подвергнуты, если это нужно дальнейшей очистке, например путем перекристаллизации. Дл  перекристализации в качестве растворител  могут примен тьс , например, алифатические спирты, типа метанола и этанола , кетоны, например алифатические спирты, типа метанола и этанола, кетоны , например ацетон, а также алифатические сложные эфиры, в частности алкиловые эфиры алканкарбоновых кисот , например этилацетат, кроме того пригодны нитрилы, например ацетонитрил . Согласно предлагаемому способу получают соединени  формулы J. с высокими выходами и в форме хорошо идентифицируемых веществ. Результата элементарного анализа хорошо совпадают cipaccчиVaнными величинами, расположение полос инфракрасного спектра характерных групп  вл етс  однозначным доказательством соответ- стви  получаемых соединений со структурной формулой соединений.,

Нижеприведенные примеры по сн ют изобретение, не ограничива  его.

Пример. 1,4-Метоксикарбонил-3 ,4-дегидро-14,15-дигидроэбурнаменинперхлорат .

4,0 г (11,4 ммоль) 1-этил-1,2,3, ,4,6, 7-гексагидро-12Н-индоло Д2,3-а)хинолизинийперхлората суспендируют в 40 мл дихлорметана и к суспензии

прибавл ют (при посто нном перемешивании в атмосфере азота) 30 мл диет, воды и 8 мл 2 н. едкого натра Реакционную смесь перемешиваиот Юми органический слой отдел ют и высушивгиот над безводным карбонатом кали .

После отделени  осушител  прибав л ют к раствору струйкой 4 мл свежеперегнанного метилового эфира а -бромакриловой кислоты. После продувки аргоном реакционную смесь оставл ют сто ть при комнатной температуре . Температура смеси сразу же возрастает, и цвет раствора становитс  светлее. После сто ни  на воздухе в течение двух дней при комнатной температуре раствор выпарив ют под разр жением и оставшийс  маслообразный остаток несколько раз извлекают петролейным эфиром.

Продуктр застывший в твердую сол раствор ют в 10 мл метанола и oQpaбатывают 2,0 мл 70%-ной надхлорной кислоты. После потирани  стекл нной палочкой о стенку колбы начинаетс  кристаллизгщи , котора  полиостью завершаетс  при помещении колбы с продуктом в холодильник.

К1 исталлы отдел ют фильтрованием под разр жением и промывают холодны метанолом. Получают 4,65 г желтого неочищенного продукта, перекристаллизуемого из восьмикратного количесва метанола. Получают 4,20 г (84,6% 14-метоксикарбонил-3,4-дегидро-14,1-дигндрозбурнгикенинперхлората в Форме желтых, кристаллов. Продукт плавитс  при 188-190 С.

Вычислено,%1 С 57,73;. Н 5,,

Найдеио, %t С 57,93; Н 5,65; W 6,50.

Характерные полосы ИК-спектра (в КВт):

1748 см ( .ОМ) )

1642 смЧ( ). П р и м в р 2. 14-ёигокснкарбонил-3 ,4-двгидро-14,15-дигидроэбурнамеиинперхлорат .

4,0 г (11,4 миоль) 1-9тнл-1,2,3. ,4,6,7-гексагидро-12Н-ИНДОЛО 2,3-aJ х нолизииийперхлората суспендируют в 40 мл двхлориетана м к суспензии при перемшшваиии в атмосфере аргои прибавл ют 30 МП днст. воды и 8 мп 2 R. едкого-натра. Реакционную смес переманивеиот 10 кин, органический слой отдел ют н высуишвгиот над безводньвч карбонатом кали .

. После отфильтровывани  осушител  прибавл ют 4 мл свежеперегИаиного метилового эфира vёf -бромакрнловой кислоты. Смесь продувают аргоном а затем оставл ют сто ть при комнатной температуре. После прибавлени  -этого сложного эфира сразу же n|f)oмсходит разогревание реакционной

смеси и цвет раствора становитс  более светлым.

После сто ни  на воздухе в течение двух часов при комнатной температуре раствор выпаривают под разр жением и оставшеес  масло многократно извлекают петролейным эфиром. Продукт в форме порошка раствор ют в этаноле при кип чении, к раствору прибавл ют при нагревании 2,0 мп

0 70%-ной надхлорной кислоты. Кристаллизаци  начинаетс  сразу же и полностью завершаетс  после помещени  про дукта в холодильник.

Желтые кристаллы отдел ют фильт5 рацией под разр жением и промывают холодным этанолом. Получают 4,35 г неочищенного продукта. Продукт дважды перекристаллизовывают из этанола. Получают 3,0 г (58,6%) 14-этоксикар0 «5онил-1,3,4-дегидро-14,15-дигндроэбурнамининперхлората . -Продукт плавитс  при 191-193 С.

Вычислено,% С 58,59; Н 6,03; N. 6,21,

5

Найдено, %: С 58,80; Н 5,72; Кб,20 Характерные полосы ИК-спектра (в Кбг) :,

1736 см( С-0J 1643 см- ( Ы- : ).

0 Примерз. 14-Циано-3,4-дегидро-14 ,15-дигидроэбурнаменинперхлорат .

2,0 г (5,67 ммоль) 1-этил-1,2,3, ,4,6,7-гексагидро-12Н-индоло(2, хинолизинийперхлората суспендируют в 20 МП дихлорметана и к суспензии при посто нном перемешивании в атмосфере аргона прибавл ют 15 мл дистиллированной воды и 4 мл 2 н.

0 едкого натра. Смесь перемешивают 10 мин, затем отдел ют органический слой и высушивают над безводным кар бонатом кали . После отделени  филь, рованием осушающего средства к раствору прибавл ют струйкой 2,0 мп (25,2 ммоль) 1 -хлоракрилонитрила, продувают смесь аргоном и оставл ют ее на воздухе при комнатной температуре . Сразу же после прибавлени  нитрила начинаетс  зкзотеркическа  реакци  и цвет аствора становитс  бо- лее светлым.

После сто ни  на воздухе при комг ватной температуре в течение 2-3 дней реакционную смесь выпаривают под разр жением, твердый остаток раствор ют в б МП. кип щего метанола и раствор обрабатывают 70%-ной нгщхлориой кислотой. Сразу же выпадают светложелтые кристаллы, кристаллизаци  полностью завершаетс  при помещении продукта в холодильник. Кристгшлы отфильтровывают под разр жением . Получают 2,25 г неочищенного продукта, перекристаллизуемогр из трехкратного количества метанола.

Получают 2,0 г (87,8%) 14-циано-3 , 4-дегидро-14, 15-дигидроэбурнаменинперхлората . Продукт кристаллический , светло-желтого цвета, плавитс с разложением при 240-241 С.

Вычислено,%: С 59,47;Н 5,49;

N 10,44, Найдено, %: С 59,54; Н 5,51;

N 10,23.

Характерные полосы ИК-спектра (в КВг):

2320 см ( -СМ ) 1641 см {-С-Ы .). П р и м е р 4. 14-Метоксикарбонил-21-этил-З ,4-дегидро-14,15-дигидроэбурнаменинперхлорат . ,

5,0 г (13,3 ммоль) 1-н- бутил-1 ,2,3,4,6,7,-гексагидро-12Н-индоло (2,3-а1 хинолизинийперхлората суспендируют в 50 мл дихлорметана и к суспензии при пЬстонниом перемешивании в атмосфере аргона прибавл ют по капл м 40 мл диет, воды и 10 мл 2 н. едкого натра. После перемешивани  в течение 10 мин реакционную смесь раздел ют и органический слой высушивают над безводным карбонатом кали . После отфильтровывани  осушающего средства- к раствору прибавл ют струйкой 5,0 мл свежеперегнанного метилового эфира о4-бромакрчловой кислоты, продувааот аргоном и раствор оставл ют на воздухе при конатной температуре Через три часа реакционную смесь выпаривают под рар жением . Оставшеес  масло красного цвета раствор ют 10 мл гор чего метанола. Раствор отфильтровывают, прибавл ют к нему по капл м 2,30 мл 70%-ной надхлорной кислоты. При охлаждении из раствора высаждаетс  желтый кристаллический продукт, который отфильтровывают под разр жением и npoMbiBcUOT небольшим количест вом метанола. Получают 4,75.г неочищенного продукта, его перекристализовывают из 15-кратного количеств метанола. Получают 4,20 г (68,0%) 14-метоксикарбонил-21-этил-З,4-дегидро-14 ,15-дигидроэбурНс1менинперхлората в форме кристаллов, плав щихс  при 147-148 G.

Вычислено,%; С 59,41; Н 6,28;

N 6,02, Найдено,%: С 59,30; Н 6,20;

К 6,20.

Характерные полоси ИК-спектра (в КВг):

1752 см (С-а ) , 1648 см(::гС-11 С). Пример 5. 14-циано-21-этил-3 ,4-дегидро-14,15-дигидроэбурнаменинперхлорат .

5,0 г (13,3 ммоль) 1-бутил-1 ,2,3,4,6,7-гексагидро-12Н-индол 2 ,3-aj хинолизинийперхлората суспецируют в 50 мл дихлорметана и к супензии прибавл ют при посто нном перемешивании в атмосфере аргона 40 мл диет, йоды и 10 МП 2 н. едкого натра. Реакционную смесь перемешивают в течение нескольких минут и затем раздел ют Г Органический слой высушивают над безводным углекислым калием. Отфильтровав; осушительное средство к раствору прибавл ют 5,0 мл (63 ммоль) « -хлоракрилонитрила. Через раствор пропускают ток аргона и затем раствор оставл ют на воздухе прикомнатной температуре (сразу же после прибавлени  нитрила начинаетс  экзотермическа  реакци  и окраска раствора светлеет).

После сто ни  на воздухе в течение трех дней раствор выпаривают под разр жением. Оставшуюс  в осадке соль раствор ют при кип чении в 15 мл метанола и раствор обрабатывают 2,20мЯ 70%-ной надхлорной кислоты. После охлаждени  раствора начинают-выпадать желтые кристаллы. Кристаллизаци  полностью завершаетс  при охлаждений. Кристаллы отфильтровывают под вакуумом и получают 3,50 г (61,0%) 14-циано-21-этил-З ,4-дегидро-14,15-дигидроэбурнаменинперхлората , который плавитс  с разложением при 259-260 С

Вычислено,%: С 61,17; Н 6,15; N 9,69Найдено , %: С 61,34; Н 6,15; N 9,69

Характерные полосы ИК-спектра (в КВг):

2360 CMM-C:N )

Claims (4)

1. Способ получени азотсодержащих полициклических соединений общей .формулы 1

гН

д yvs.xTvX

I

где R - алкил;

Rj - карбоксильна  группа или ее функциональное производное, например сложноэфирна  группа, или группа, легко превращаема  в карбоксильную группу, или ее функциональные производные , например цианогруппа;

Х - анион кислоты,

или их оснований, о т л и ч а ю|щ и и с   тем, что соединение общей формулы П

К

где 1Ц имеет Указанные значени  или его соль, подвергают взаимоде5ствию с соединением общей формулы щ

,

где KI имеет указанные значени , а У- ггшоид,

и полученные соединени  формулы 1, где R и имеют указанные значени  и Х - ион 1ггшоида, обрабатывают кислотой и (или) соединение формулы j 1 где X - кислотный остаток, обрабатывают основанием, и(или) гидролизуют . соединение формулы I , где Д н Х имеют вышеприведенные значени , а R - сложноэфирна  группа или цианогруппа.

2. Способ по n.i, отличающийс  тем, что процесс осуществл ют в среде инертного, не смеитвающегос  с водой органического vacxворител , предпочтительно в среде галоидирированного углеводорода типа дихлорметана.

3.Способ попп. 1и2, отличающийс  тем, что соединение общей формулы Ш примен ют в избытке .

4.СпособПО п. 1, отличающийс  тем, что гидролиз провод т при помощи неорганического основани , предпочтительно гидроокиси щелочного металла, в среде инертного, предпочтительно протонного органического растворител , например этано5 ла.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе;

1. M.F.Ba.reett, R. Sktar A-F-Smith., W. F. Toy tor , Th e AUaeo i ds of Hun fce i4a tburnea PLcKon. Ш. Th.e TertCory Ba5et,3af«j.ehem. 28, 2193-2199- 1963.