RU2420515C2 - Method of producing 3,4,5-trifluoroaniline - Google Patents
Method of producing 3,4,5-trifluoroaniline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2420515C2 RU2420515C2 RU2009132566/04A RU2009132566A RU2420515C2 RU 2420515 C2 RU2420515 C2 RU 2420515C2 RU 2009132566/04 A RU2009132566/04 A RU 2009132566/04A RU 2009132566 A RU2009132566 A RU 2009132566A RU 2420515 C2 RU2420515 C2 RU 2420515C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrodefluorination
- mmol
- catalyst
- hundred
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения частично фторированных ароматических аминов, содержащих хотя бы один атом водорода в орто-положении к аминогруппе, общей формулы 1:The invention relates to methods for producing partially fluorinated aromatic amines containing at least one hydrogen atom in the ortho position to the amino group, of the general formula 1:
где Х=F (1а) или Н (1b), которые могут использоваться в качестве исходных веществ в синтезе фторированных гетероциклических соединений, проявляющих широкий спектр биологической активности (L. A. Mitscher, Chem. Rev. 2005, vol.105, pp.559-592). Использование не полностью фторированных ароматических аминов позволяет уменьшить количество стадий в процессе получения препаратов фторхинолонового ряда (см., например, A. Jackson, О. Meth-Cohn. J. Chem. Soc. - Chem. Commun. 1995, vol.13, p.1319) по сравнению с другими методами получения аналогичных соединений (L.A. Mitscher, Chem. Rev. 2005, vol.105, №2, pp.559-592).where X = F (1a) or H (1b), which can be used as starting materials in the synthesis of fluorinated heterocyclic compounds exhibiting a wide range of biological activity (LA Mitscher, Chem. Rev. 2005, vol. 105, pp.559-592 ) The use of incompletely fluorinated aromatic amines can reduce the number of stages in the preparation of fluoroquinolone series preparations (see, for example, A. Jackson, O. Meth-Cohn. J. Chem. Soc. - Chem. Commun. 1995, vol.13, p .1319) compared with other methods for the preparation of similar compounds (LA Mitscher, Chem. Rev. 2005, vol. 105, No. 2, pp.559-592).
Известен способ получения полифторированных анилинов общей формулы FnC6H(5-n)NH2, где n = от 1 до 4, восстановлением соединений типа XmFnC6H(5-m-n)NO2, где Х - атом хлора или брома, m = от 1 до 4, под действием водорода в присутствии палладиевого катализатора, амина, нерастворимого в воде и не образующего водорастворимых солей с галогеноводородными кислотами, и, если необходимо, инертного растворителя (US 5498794, C07D 213/73, 12.03.1999).A known method of producing polyfluorinated anilines of the general formula F n C 6 H (5-n) NH 2 , where n = 1 to 4, by reducing compounds of the type X m F n C 6 H (5-mn) NO 2 , where X is an atom chlorine or bromine, m = 1 to 4, under the influence of hydrogen in the presence of a palladium catalyst, an amine insoluble in water and not forming water-soluble salts with hydrohalic acids, and, if necessary, an inert solvent (US 5498794, C07D 213/73, 12.03 .1999).
Также описан метод восстановления аналогичных соединений водородом в растворе, содержащем палладиевый, никелевый или платиновый катализатор (US 5856577, С07В 61/00, С07С 209/36, 05.01.1999).Also described is a method for the reduction of similar compounds with hydrogen in a solution containing a palladium, nickel or platinum catalyst (US 5856577, C07B 61/00, C07C 209/36, 01/05/1999).
Недостатком обоих описанных методов является низкая доступность исходных соединений XmFnC6H(5-m-n)NO2.The disadvantage of both of the described methods is the low availability of the starting compounds X m F n C 6 H (5-mn) NO 2 .
Известен метод некаталитического гидродефторирования пентафторацетанилида (S.S. Laev, L.Yu. Gurskaya, G.A. Selivanova, I.V. Beregovaya, L.N. Shchegoleva, N.V. Vasil'eva, M.M. Shakirov, V.D. Shteingarts; Eur. J. Org. Chem., 2007, vol.2, pp.306-316). Реакция осуществляется под действием цинка в водном аммиаке в присутствии стехиометрических количеств солей Zn (II) или Cu (II). Основным недостатком данного способа является то, что авторам не удалось достичь гидродефторирования субстрата исключительно по орто-положениям к ацетанилидной группе. Кроме того, не было зафиксировано образование 3,4,5-трифторацетанилида - предшественника соединения 1b.The known method of non-catalytic hydrodefluorination of pentafluoroacetanilide (SS Laev, L. Yu. Gurskaya, GA Selivanova, IV Beregovaya, LN Shchegoleva, NV Vasil'eva, MM Shakirov, VD Shteingarts; Eur. J. Org. Chem., 2007, vol. 2, pp.306-316). The reaction is carried out under the influence of zinc in aqueous ammonia in the presence of stoichiometric amounts of salts of Zn (II) or Cu (II). The main disadvantage of this method is that the authors were unable to achieve hydrodefluorination of the substrate solely at the ortho positions to the acetanilide group. In addition, the formation of 3,4,5-trifluoroacetanilide, the precursor of compound 1b, was not detected.
Также описан способ получения 3,4,5-трифторанилина 1b взаимодействием 1,3,4,5-тетрафторбензола с амидом натрия в жидком аммиаке при температуре не выше - 33°С (А.А. Штарк, Т.В. Чуйкова, Г.А. Селиванова, В.Д. Штейнгарц, Журн. орган. химии, 1987, т.23, стр.2574-2577). Недостатками данного способа являются низкая доступность исходного соединения, необходимость проведения реакции при низких температурах, а также необходимость утилизации жидкого аммиака после проведения реакции.Also described is a method for producing 3,4,5-trifluoroaniline 1b by the interaction of 1,3,4,5-tetrafluorobenzene with sodium amide in liquid ammonia at a temperature not higher than -33 ° C (A.A. Shtark, T.V. Chuykova, G .A. Selivanova, V.D. Shteingarts, Journal of Organ.Chemistry, 1987, v.23, p. 2574-2577). The disadvantages of this method are the low availability of the starting compound, the need for the reaction at low temperatures, and the need for disposal of liquid ammonia after the reaction.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу получения 3,4,5-трифторанилина 1b по достигаемому результату является способ, описанный в работе S.A. Prikhod'ko, N.Yu. Adonin, D.E. Babushkin and V.N. Parmon, Mendeleev Communications, 2008, v.18, no. 4, pp.211-212. В данной работе описано получение 2,3,4,5-тетрафторанилина и 3,4,5-трифторанилина путем селективного гидродефторирования пентафторацетанилида под действием цинка в присутствии каталитических количеств комплексных соединений никеля, с последующим гидролизом образующихся продуктов. Реакция гидродефторирования проводится в смеси воды и апротонного диполярного растворителя (ДМФА).The closest analogue to the proposed method for producing 3,4,5-trifluoroaniline 1b according to the achieved result is the method described in S.A. Prikhod'ko, N.Yu. Adonin, D.E. Babushkin and V.N. Parmon, Mendeleev Communications, 2008, v. 18, no. 4, pp. 211-212. This work describes the preparation of 2,3,4,5-tetrafluoroaniline and 3,4,5-trifluoroaniline by selective hydrodefluorination of pentafluoroacetanilide under the action of zinc in the presence of catalytic amounts of nickel complex compounds, followed by hydrolysis of the resulting products. The hydrodefluorination reaction is carried out in a mixture of water and an aprotic dipolar solvent (DMF).
Предлагаемый способ получения соединения 1b отличается от известного тем, что в качестве среды для проведения реакции каталитического гидродефторирования производных пентафторанилина используются ионные жидкости, такие как соли 1,3-диалкилимидазолия, что позволяет существенно повысить каталитическую активность системы и тем самым уменьшить время реакции. Кроме того, возможно многократное использование ионных жидкостей для проведения реакции гидродефторирования.The proposed method for producing compound 1b differs from the known one in that ionic liquids, such as 1,3-dialkylimidazolium salts, are used as a medium for the catalytic hydrodefluorination of pentafluoroaniline derivatives, which can significantly increase the catalytic activity of the system and thereby reduce the reaction time. In addition, it is possible to reuse ionic liquids to carry out the hydrodefluorination reaction.
В предлагаемом способе 3,4,5-трифторанилин 1b получается в результате трехстадийного процесса, включающего функционализацию пентафторанилина по аминогруппе, восстановительное гидродефторирование производных пентафторанилина (селективный каталитический гидрогенолиз C-F связей в орто-положениях к аминогруппе) под действием металла-восстановителя (цинка или магния) в присутствии металлокомплексного катализатора, такого как соединения никеля и/или кобальта с гетероциклическими азот- или фосфорсодержащими лигандами, такими как 2,2'-бипиридил, 1,10-фенантролин, алкил- или арилфосфины в среде ионных жидкостей, таких как соли 1,3-диалкилимидазолия, при температуре 20-150°С, предпочтительно 35-85°С, в присутствии источников протонов, таких как вода, при соотношении катализатор-субстрат от 0.001 до 1 и восстановитель-субстрат от 1 до 15 с последующим щелочным или кислотным гидролизом реакционной смеси с образованием соответствующего амина (схема 1). При этом на стадии гидродефторирования производного пентафторанилина возможно многократное использование ионных жидкостей.In the proposed method, 3,4,5-trifluoroaniline 1b is obtained as a result of a three-stage process, including functionalization of pentafluoroaniline in the amino group, reductive hydrodefluorination of pentafluoroaniline derivatives (selective catalytic hydrogenolysis of CF bonds in the ortho-positions to the amino group) under the action of a reducing metal (zinc or magnesium) in the presence of a metal complex catalyst, such as nickel and / or cobalt compounds with heterocyclic nitrogen or phosphorus-containing ligands, such as 2,2'-bipyrid silt, 1,10-phenanthroline, alkyl or arylphosphines in ionic liquids such as 1,3-dialkylimidazolium salts, at a temperature of 20-150 ° C, preferably 35-85 ° C, in the presence of proton sources such as water, with a catalyst-substrate ratio of from 0.001 to 1 and a reducing agent-substrate of 1 to 15, followed by alkaline or acid hydrolysis of the reaction mixture to form the corresponding amine (Scheme 1). Moreover, at the stage of hydrodefluorination of the pentafluoroaniline derivative, multiple use of ionic liquids is possible.
Функционализация пентафторанилина осуществляется известными способами, а именно взаимодействием с соответствующими ангидридами, хлорангидридами или карбоновыми кислотами. Селективный каталитический гидрогенолиз ароматических C-F связей протекает под действием металла-восстановителя, в роли которого выступает цинк или магний, в присутствии каталитических количеств комплексных соединений никеля или кобальта, в среде ионных жидкостей, в присутствии источников протонов. Реакция может проводиться при температуре от 20 до 150°С. Нижний предел температуры определяется тем, что при температуре ниже 20°С сильно возрастает время, необходимое для протекания реакции. Верхний предел определяется стабильностью никелевого комплекса. Оптимальная температура для проведения реакции находится в промежутке между 35 и 85°С.The functionalization of pentafluoroaniline is carried out by known methods, namely by reaction with the corresponding anhydrides, acid chlorides or carboxylic acids. Selective catalytic hydrogenolysis of aromatic C-F bonds occurs under the influence of a reducing metal, which is zinc or magnesium, in the presence of catalytic amounts of complex compounds of nickel or cobalt, in the medium of ionic liquids, in the presence of proton sources. The reaction can be carried out at a temperature of from 20 to 150 ° C. The lower temperature limit is determined by the fact that at temperatures below 20 ° C the time required for the reaction to increase significantly. The upper limit is determined by the stability of the nickel complex. The optimum temperature for the reaction is between 35 and 85 ° C.
В качестве заместителей R1 и R2 могут выступать:The substituents R 1 and R 2 may be:
1. Нециклические ацильные заместители: R1=H, R2=-OC(O)R3, где R3 - алкильная группа от С1 до С10, которая может содержать различные заместители или ненасыщенные фрагменты, такие как двойные или тройные С-С-связи, или арильная группа; R1=-OC(O)R3, R2=-OC(O)R3, где R3 - заместитель, описанный ранее.1. Non-cyclic acyl substituents: R 1 = H, R 2 = —OC (O) R 3 , where R 3 is an alkyl group from C 1 to C 10 that may contain various substituents or unsaturated fragments, such as double or triple C -C bonds, or an aryl group; R 1 = —OC (O) R 3 , R 2 = —OC (O) R 3 , where R 3 is the substituent described previously.
2. Циклические ацильные заместители: (R1R2)=(-С(О)-(СН2)n-С(О)-), где n= от 1 до 10; (R1R2)=(-C(O)-CH=CH-C(O)-); (R1R2)=(-C(O)-(o-Ar)-C(O)-), где o-Ar - о-фениленовая, 1,2-нафтилиденовая или 2,3-нафтилиденовая группа, которая может содержать различные заместители в других положениях ароматического кольца.2. Cyclic acyl substituents: (R 1 R 2 ) = (- C (O) - (CH 2 ) n -C (O) -), where n = from 1 to 10; (R 1 R 2 ) = (- C (O) -CH = CH-C (O) -); (R 1 R 2 ) = (- C (O) - (o-Ar) -C (O) -), where o-Ar is an o-phenylene, 1,2-naphthylidene or 2,3-naphthylidene group, which may contain various substituents at other positions of the aromatic ring.
MLn - комплексные соединения никеля (II) или кобальта (II), используемые в виде готовых соединений или приготовляемые in situ. В качестве лигандов L могут использоваться азотсодержащие соединения, такие как 2,2'-бипиридил (Вру) или 1,10-фенантролин (Phen), алкил- или арилфосфины, бидентатные фосфорсодержащие лиганды Ph2P(CH2)nPPh2, где n = от 1 до 4, или смешанные бидентатные лиганды, содержащие фосфор и азот. Также возможно использование комплексов, включающих в качестве лигандов и азот- и фосфорсодержащие соединения.ML n - complex compounds of Nickel (II) or cobalt (II), used in the form of finished compounds or prepared in situ. As L ligands, nitrogen-containing compounds can be used, such as 2,2'-bipyridyl (Вру) or 1,10-phenanthroline (Phen), alkyl- or arylphosphines, bidentate phosphorus-containing ligands Ph 2 P (CH 2 ) n PPh 2 , where n = 1 to 4, or mixed bidentate ligands containing phosphorus and nitrogen. It is also possible to use complexes including nitrogen and phosphorus compounds as ligands.
Каталитические комплексы можно получать in situ из солей никеля или кобальта и соответствующего лиганда или использовать готовые комплексные соединения. Количество каталитического комплекса по отношению к субстрату может составлять от 0.1 до 100% (по молям). Оптимальное количество катализатора составляет от 1 до 5 % (по молям). При использовании меньшего количества катализатора требуется неоправданно большое время для протекания реакции, а верхний предел загрузки определяется из соображений рациональности расхода катализатора.Catalytic complexes can be obtained in situ from salts of nickel or cobalt and the corresponding ligand, or ready-made complex compounds can be used. The amount of the catalytic complex with respect to the substrate can be from 0.1 to 100% (in moles). The optimal amount of catalyst is from 1 to 5% (in moles). When using a smaller amount of catalyst, an unreasonably long time is required for the reaction to take place, and the upper limit of the load is determined for reasons of rational consumption of the catalyst.
В качестве восстановителя используют цинк или магний в количестве от 1 до 15 эквивалентов по отношению к субстрату. Наиболее приемлемым является использование восстановителя в количестве от 3 до 10 эквивалентов по отношению к субстрату, поскольку использование меньшего количества резко снижает конверсию субстрата 2 в дефторированные продукты 3, а использование большего количества восстановителя ведет к излишнему расходу реагента.As a reducing agent, zinc or magnesium is used in an amount of from 1 to 15 equivalents with respect to the substrate. The most acceptable is the use of a reducing agent in an amount of from 3 to 10 equivalents with respect to the substrate, since the use of a smaller amount sharply reduces the conversion of the substrate 2 to defluorinated products 3, and the use of a larger amount of reducing agent leads to an excessive consumption of reagent.
Реакция протекает в среде ионных жидкостей с температурой плавления не выше температуры проведения реакции, таких как соли 1,3-диалкилимидазолия с неорганическими или органическими анионами, общей формулы 4:The reaction proceeds in an ionic liquid medium with a melting point not higher than the reaction temperature, such as salts of 1,3-dialkylimidazolium with inorganic or organic anions, of the general formula 4:
где R1 и R2 - алкильные группы от C1 до С10, которые могут содержать различные заместители, Х- - неорганический или органический анион, такой как Cl-, Br-, BF4 -, ОАс- и др.where R 1 and R 2 are alkyl groups from C 1 to C 10 that may contain various substituents, X - an inorganic or organic anion, such as Cl - , Br - , BF 4 - , OAc - and others.
Оптимальная температура проведения реакции составляет от 35 до 85°С и определяется тем, что при более низкой температуре возрастает время, необходимое для протекания реакции, а при температуре выше 85°С неоправданно возрастает энергоемкость процесса.The optimum reaction temperature is from 35 to 85 ° C and is determined by the fact that at a lower temperature the time required for the reaction to increase, and at a temperature above 85 ° C the energy intensity of the process unreasonably increases.
В качестве источников протонов могут использоваться вода, спирт, а также некоторые органические и неорганические кислоты.As sources of protons, water, alcohol, and also some organic and inorganic acids can be used.
Гидролиз производных 3, а также выделение и очистка целевого продукта 1b осуществляются известными способами.The hydrolysis of derivatives 3, as well as the isolation and purification of the target product 1b are carried out by known methods.
Неочевидность предлагаемого решения поставленной задачи иллюстрируется тем, что апротонные диполярные растворители представляют собой класс соединений, характеризуемых высокой растворимостью как органических, так и неорганических субстратов, а также явлениями специфической сольватации реагентов, оказывающими существенное влияние на их химические, в том числе и каталитические, свойства. Эффект замены апротонных растворителей расплавами ионных соединений, которыми по сути являются ионные жидкости, на восстановительные и каталитические свойства системы Zn (Mg) - комплекс металла - источник H+ априорно не был известен.The non-obviousness of the proposed solution to the problem is illustrated by the fact that aprotic dipolar solvents are a class of compounds characterized by high solubility of both organic and inorganic substrates, as well as the phenomena of specific solvation of reagents that have a significant effect on their chemical, including catalytic, properties. The effect of replacing aprotic solvents with melts of ionic compounds, which are essentially ionic liquids, on the reduction and catalytic properties of the Zn (Mg) system — the metal complex — the H + source was not known a priori.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 0. Функционализация пентафторанилина по аминогруппеExample 0. The functionalization of pentafluoroaniline at the amino group
В колбу, снабженную обратным холодильником, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 5 г (27 ммоль) пентафторанилина и 21.6 г (20 мл, 212 ммоль) уксусного ангидрида. Полученную смесь кипятят при перемешивании с обратным холодильником в течение 5 ч. После этого реакционную смесь разбавляют 50 мл воды, продукт отфильтровывают, промывают 2 раза по 10 мл холодной воды и сушат в вакуум-эксикаторе над гидроксидом калия. Получают 6.1 г (90%) пентафторацетанилида.5 g (27 mmol) of pentafluoroaniline and 21.6 g (20 ml, 212 mmol) of acetic anhydride are placed in a flask equipped with a reflux condenser, a magnetic stirrer and an oil bath with a temperature regulator. The resulting mixture was boiled under stirring under reflux for 5 hours. After this, the reaction mixture was diluted with 50 ml of water, the product was filtered off, washed with 2 times 10 ml of cold water and dried in a vacuum desiccator over potassium hydroxide. 6.1 g (90%) of pentafluoroacetanilide are obtained.
Пример 1. Получение 3,4,5-трифторанилинаExample 1. Obtaining 3,4,5-trifluoroaniline
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 300 мг (0.6 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 8.01 г (122.4 ммоль) цинковой пыли, 13 мл расплава 1-бутил,3-метилимидазолий бромида (BMIMBr) и 2.5 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 10 мин и прибавляют 2.76 г (12.3 ммоль) пентафторацетанилида. Полученную смесь перемешивают в течение 2 ч при температуре 70°С, затем выливают в 50 мл воды, твердую часть отфильтровывают, промывают еще 50 мл воды. Продукт вымывают из твердой фазы 50 мл ацетонитрила. Растворитель упаривают, к остатку добавляют 50 мл воды и гидроксид натрия до рН 13-14, полученную смесь перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. Продукт отгоняют с водяным паром, экстрагируют серным эфиром, экстракт сушат сульфатом магния, эфир отгоняют в вакууме.300 mg (0.6 mmol) of Ni (Phen) 2 Cl 2 , 8.01 g (122.4 mmol) of zinc dust, 13 ml of 1-butyl melt, 3- are placed in a flask equipped with a thermometer, gas tube, magnetic stirrer and an oil bath with a temperature regulator. methylimidazolium bromide (BMIMBr) and 2.5 ml of water. The reaction mixture was stirred at 70 ° C. for 10 minutes and 2.76 g (12.3 mmol) of pentafluoroacetanilide were added. The resulting mixture was stirred for 2 hours at 70 ° C, then poured into 50 ml of water, the solid was filtered off, washed with another 50 ml of water. The product is washed from the solid phase with 50 ml of acetonitrile. The solvent was evaporated, 50 ml of water and sodium hydroxide were added to the residue to pH 13-14, the resulting mixture was stirred for 1 h at room temperature. The product is distilled off with steam, extracted with sulfuric ether, the extract is dried with magnesium sulfate, the ether is distilled off in vacuo.
Получают 1.25 г вещества, содержание 3,4,5-тетрафторанилина составляет 90%.Obtain 1.25 g of the substance, the content of 3,4,5-tetrafluoroaniline is 90%.
Примеры 2-17. Получение 3,4,5-трифторанилинаExamples 2-17. Preparation of 3,4,5-trifluoroaniline
Варьируют состав каталитического комплекса и природу ионной жидкости. В качестве среды для проведения реакции использовались 1-бутил,3-метилимидазолий бромид (BMIMBr), 1-бутил,3-метилимидазолий хлорид (BMIMCl), 1-бутил,3-метилимидазолий тетрафторборат (BMIMBF4), 1-бутил,3-метилимидазолий ацетат (BMIMOAc), 1-метил,3-этилимидазолий бромид (EMIMBr), 1-метил,3-этилимидазолий тетрафторборат (EMIMBF4).The composition of the catalytic complex and the nature of the ionic liquid vary. The reaction medium used was 1-butyl, 3-methylimidazolium bromide (BMIMBr), 1-butyl, 3-methylimidazolium chloride (BMIMCl), 1-butyl, 3-methylimidazolium tetrafluoroborate (BMIMBF 4 ), 1-butyl, 3- methylimidazolium acetate (BMIMOAc), 1-methyl, 3-ethylimidazolium bromide (EMIMBr), 1-methyl, 3-ethylimidazolium tetrafluoroborate (EMIMBF 4 ).
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 30 мг (0.125 ммоль) NiCl2·6H2O (примеры 2-16) или 30 мг (0.125 ммоль) CoCl2·6Н2О (пример 17), необходимое количество (1, 2 или 3 эквивалента по отношению к соли никеля или кобальта) Вру или Phen·H2O, 2.5 мл расплава соответствующей ионной жидкости и 0.5 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 1 ч, затем добавляют 1.64 г (25 ммоль) цинковой пыли, перемешивают еще 10 мин и прибавляют 563 мг (2.5 ммоля) пентафторацетанилида. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С. Обработка реакционной смеси, гидролиз 3,4,5-тетрафторацетанилида и выделение продукта производятся аналогично методике, описанной в примере 1.30 mg (0.125 mmol) of NiCl 2 · 6H 2 O (examples 2-16) or 30 mg (0.125 mmol) of CoCl 2 · 6Н 2 О (placed in a flask equipped with a thermometer, gas tube, magnetic stirrer and oil bath with a temperature controller) Example 17), the required amount (1, 2 or 3 equivalents with respect to the nickel or cobalt salt) of Vru or Phen · H 2 O, 2.5 ml of the melt of the corresponding ionic liquid and 0.5 ml of water. The reaction mixture was stirred at 70 ° C for 1 h, then 1.64 g (25 mmol) of zinc dust was added, stirred for another 10 minutes and 563 mg (2.5 mmol) of pentafluoroacetanilide was added. The reaction mixture is stirred at a temperature of 70 ° C. Processing of the reaction mixture, hydrolysis of 3,4,5-tetrafluoroacetanilide and isolation of the product are carried out analogously to the procedure described in example 1.
Результаты приведены в таблице 1.The results are shown in table 1.
Примеры 18-20. Получение 3,4,5-трифторанилинаExamples 18-20. Preparation of 3,4,5-trifluoroaniline
Варьируют состав каталитического комплекса и природу растворителя.The composition of the catalytic complex and the nature of the solvent vary.
В колбу помещают 82 мг (0.125 ммоль) Ni(PPh3)2Cl2, 20 мг (0.125 ммоль) Вру или 25 мг (0.125 ммоль) Phen·Н2О, 1635 мг (25 ммоль) цинковой пыли и 563 мг (2.5 ммоль) пентафторацетанилида и 2.5 мл расплава соответствующей ионной жидкости. Колбу вакуумируют, затем заполняют аргоном. С помощью шприца добавляют 0.5 мл воды. Реакционную массу перемешивают при 70°С в течение 7 ч. Обработка реакционной смеси, гидролиз и выделение продуктов производятся аналогично методике, описанной в примере 1.82 mg (0.125 mmol) of Ni (PPh 3 ) 2 Cl 2 , 20 mg (0.125 mmol) of Vru or 25 mg (0.125 mmol) of Phen · Н 2 О, 1635 mg (25 mmol) of zinc dust and 563 mg ( 2.5 mmol) of pentafluoroacetanilide and 2.5 ml of the melt of the corresponding ionic liquid. The flask is evacuated, then filled with argon. Using a syringe, add 0.5 ml of water. The reaction mass is stirred at 70 ° C for 7 hours. Processing of the reaction mixture, hydrolysis and isolation of products are carried out similarly to the procedure described in example 1.
Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.
Примеры 21-24. Получение 3,4,5-трифторанилинаExamples 21-24. Preparation of 3,4,5-trifluoroaniline
Варьируют температуру проведения реакции.The temperature of the reaction is varied.
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 61 мг (0.125 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 2.5 мл BMIMBF4, 0.5 мл воды и 1635 мг (25 ммоль) цинковой пыли. Смесь перемешивают 10 мин и прибавляют 563 мг (2.5 ммоль) пентафторацетанилида. Реакционную смесь перемешивают при соответствующей температуре в течение 6 ч. Обработка реакционной смеси, гидролиз 3,4,5-трифторацетанилида и выделение продукта производятся аналогично методике, описанной в примере 1.61 mg (0.125 mmol) Ni (Phen) 2 Cl 2 , 2.5 ml BMIMBF 4 , 0.5 ml water and 1635 mg (25 mmol) zinc dust are placed in a flask equipped with a thermometer, gas tube, magnetic stirrer and an oil bath with a temperature controller. The mixture is stirred for 10 minutes and 563 mg (2.5 mmol) of pentafluoroacetanilide are added. The reaction mixture is stirred at the appropriate temperature for 6 hours. Processing of the reaction mixture, hydrolysis of 3,4,5-trifluoroacetanilide and isolation of the product are carried out analogously to the procedure described in example 1.
Результаты приведены в таблице 3.The results are shown in table 3.
Примеры 25-33. Получение 3,4,5-трифторанилинаExamples 25-33. Preparation of 3,4,5-trifluoroaniline
Варьируют время реакции и соотношение восстановитель/субстрат.The reaction time and the reductant / substrate ratio are varied.
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 61 мг (0.125 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 2.5 мл BMIMBr и 0.5 мл воды, соответствующее количество цинковой пыли. Смесь перемешивают 10 мин и прибавляют 563 мг (2.5 ммоль) пентафторацетанилида. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение требуемого времени. Обработка реакционной смеси, гидролиз 3,4,5-трифторацетанилида и выделение продукта производятся аналогично методике, описанной в примере 1. 61 mg (0.125 mmol) Ni (Phen) 2 Cl 2 , 2.5 ml BMIMBr and 0.5 ml water, corresponding to the amount of zinc dust, are placed in a flask equipped with a thermometer, gas tube, magnetic stirrer and an oil bath with a temperature regulator. The mixture is stirred for 10 minutes and 563 mg (2.5 mmol) of pentafluoroacetanilide are added. The reaction mixture is stirred at a temperature of 70 ° C for the required time. Processing of the reaction mixture, hydrolysis of 3,4,5-trifluoroacetanilide and isolation of the product are carried out analogously to the procedure described in example 1.
Результаты приведены в таблице 4.The results are shown in table 4.
Примеры 34-36. Гидродефторирование различных производных пентафторанилина. В качестве ацилирующих агентов для получения производных пентафторанилина использовались ангидрид бензойной кислоты (пример 34), ангидрид янтарной кислоты (пример 35), фталевый ангидрид (пример 36). Ацилирование проводилось по аналогии с известными методами.Examples 34-36. Hydrodefluorination of various pentafluoroaniline derivatives. As acylating agents for the preparation of pentafluoroaniline derivatives, benzoic acid anhydride (Example 34), succinic acid anhydride (Example 35), and phthalic anhydride (Example 36) were used. Acylation was carried out by analogy with known methods.
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 30 мг (0.125 ммоль) NiCl2·6Н2О, 50 мг (0.250 ммоль) Phen·H2O, 2.5 мл расплава BMIMBr и 0.5 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 1 ч, затем добавляют 1635 мг (25 ммоль) цинковой пыли, перемешивают еще 10 мин и прибавляют 2.5 ммоль соответствующего субстрата. Реакционную смесь перемешивают в течение 6 ч при температуре 70°С. Обработка реакционной массы, гидролиз смеси N-ацилполифторанилинов и выделение продукта производятся аналогично методике, описанной в примере 1.30 mg (0.125 mmol) of NiCl 2 · 6Н 2 О, 50 mg (0.250 mmol) of Phen · H 2 O, 2.5 ml of BMIMBr melt and 0.5 ml are placed in a flask equipped with a thermometer, gas tube, magnetic stirrer and an oil bath with a temperature regulator. water. The reaction mixture was stirred at 70 ° C for 1 h, then 1635 mg (25 mmol) of zinc dust was added, stirred for another 10 minutes and 2.5 mmol of the corresponding substrate was added. The reaction mixture was stirred for 6 hours at a temperature of 70 ° C. Processing of the reaction mass, hydrolysis of a mixture of N-acylpolyfluoroanilines and isolation of the product are carried out similarly to the procedure described in example 1.
Результаты приведены в таблице 5.The results are shown in table 5.
Пример 37. Использование магния в качестве металла-восстановителя для получения 3,4,5-трифторанилина, кислотный гидролизExample 37. The use of magnesium as a metal reducing agent to obtain 3,4,5-trifluoroaniline, acid hydrolysis
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 300 мг (0.6 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 2.98 г (122.4 ммоль) магниевой стружки, 13 мл расплава BMIMBr и 2.5 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 10 мин и прибавляют 2.76 г (12.3 ммоль) пентафторацетанилида. Полученную смесь перемешивают в течение 2 ч при температуре 70°С, затем выливают в 50 мл воды, твердую часть отфильтровывают, промывают еще 50 мл воды. Продукт вымывают из твердой фазы 50 мл ацетонитрила. Растворитель упаривают, к остатку добавляют 50 мл воды и концентрированную соляную кислоту до рН 2-3, полученную смесь перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. Продукт отгоняют с водяным паром, экстрагируют серным эфиром, экстракт сушат сульфатом магния, эфир отгоняют в вакууме.300 mg (0.6 mmol) of Ni (Phen) 2 Cl 2 , 2.98 g (122.4 mmol) of magnesium chips, 13 ml of BMIMBr melt and 2.5 ml of water are placed in a flask equipped with a thermometer, a gas tube, a magnetic stirrer and an oil bath with a temperature regulator. The reaction mixture was stirred at 70 ° C. for 10 minutes and 2.76 g (12.3 mmol) of pentafluoroacetanilide were added. The resulting mixture was stirred for 2 hours at 70 ° C, then poured into 50 ml of water, the solid was filtered off, washed with another 50 ml of water. The product is washed from the solid phase with 50 ml of acetonitrile. The solvent was evaporated, 50 ml of water and concentrated hydrochloric acid were added to the residue to pH 2-3, the resulting mixture was stirred for 1 h at room temperature. The product is distilled off with steam, extracted with sulfuric ether, the extract is dried with magnesium sulfate, the ether is distilled off in vacuo.
Получают 1.01 г вещества, содержание 3,4,5-тетрафторанилина составляет 62%.Obtain 1.01 g of substance, the content of 3,4,5-tetrafluoroaniline is 62%.
Пример 38. Многократное использование ионной жидкости для получения 3,4,5-трифторанилинаExample 38. Reuse of ionic liquid to obtain 3,4,5-trifluoroaniline
В колбу, снабженную термометром, газоотводной трубкой, магнитной мешалкой и масляной баней с терморегулятором, помещают 300 мг (0.6 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 8.01 г (122.4 ммоль) цинковой пыли, 13 мл расплава BMIMBr и 2.5 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 10 мин и прибавляют 2.76 г (12.3 ммоль) пентафторацетанилида. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при температуре 70°С, затем разбавляют 10 мл ацетонитрила, твердую часть отфильтровывают, промывают еще 10 мл ацетонитрила. Ацетонитрил упаривают в вакууме ротационного испарителя. Продукт экстрагируют из реакционной массы 5 раз по 10 мл горячего этилацетата. Этилацетат упаривают. Гидролиз и выделение продукта проводят аналогично методике, описанной в примере 1. Получают 1.2 г вещества, содержание 3,4,5-тетрафторанилина составляет 87%. Ионную жидкость, оставшуюся после экстракции продукта, сушат в высоком вакууме и используют во втором цикле реакции.300 mg (0.6 mmol) Ni (Phen) 2 Cl 2 , 8.01 g (122.4 mmol) of zinc dust, 13 ml of BMIMBr melt and 2.5 ml of water are placed in a flask equipped with a thermometer, a gas tube, a magnetic stirrer and an oil bath with a temperature regulator. The reaction mixture was stirred at 70 ° C. for 10 minutes and 2.76 g (12.3 mmol) of pentafluoroacetanilide were added. The reaction mixture was stirred for 2 hours at 70 ° C, then diluted with 10 ml of acetonitrile, the solid was filtered off, washed with another 10 ml of acetonitrile. Acetonitrile is evaporated in a vacuum of a rotary evaporator. The product is extracted from the reaction mass 5 times in 10 ml of hot ethyl acetate. Ethyl acetate was evaporated. Hydrolysis and isolation of the product is carried out similarly to the procedure described in example 1. Obtain 1.2 g of substance, the content of 3,4,5-tetrafluoroaniline is 87%. The ionic liquid remaining after extraction of the product is dried in high vacuum and used in the second reaction cycle.
Второй цикл (условия проведения реакции, выделения продукта и подготовки ионной жидкости к следующему циклу аналогичны методике, описанной для первого цикла реакции): загрузки реагентов и катализатора: 300 мг (0.6 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 8.01 г (122.4 ммоль) цинковой пыли, 2.5 мл воды, 2.76 г (12.3 ммоль) пентафторацетанилида. Получают 1.2 г вещества, содержание 3,4,5-трифторанилина 75%.The second cycle (the conditions of the reaction, isolation of the product and preparation of the ionic liquid for the next cycle are similar to the procedure described for the first reaction cycle): reagent and catalyst loading: 300 mg (0.6 mmol) Ni (Phen) 2 Cl 2 , 8.01 g (122.4 mmol ) zinc dust, 2.5 ml of water, 2.76 g (12.3 mmol) of pentafluoroacetanilide. Obtain 1.2 g of the substance, the content of 3,4,5-trifluoroaniline 75%.
Третий цикл (условия проведения реакции и выделения продукта аналогичны методике, описанной для первого цикла): загрузки реагентов и катализатора: 300 мг (0.6 ммоль) Ni(Phen)2Cl2, 8.01 г (122.4 ммоль) цинковой пыли, 2.5 мл воды, 2.76 г (12.3 ммоль) пентафторацетанилида. Получают 1.1 г вещества, содержание 3,4,5-трифторанилина 73%.Third cycle (reaction conditions and product isolation are similar to those described for the first cycle): reagent and catalyst loading: 300 mg (0.6 mmol) Ni (Phen) 2 Cl 2 , 8.01 g (122.4 mmol) zinc dust, 2.5 ml of water, 2.76 g (12.3 mmol) of pentafluoroacetanilide. 1.1 g of substance are obtained, the content of 3,4,5-trifluoroaniline is 73%.
Таким образом, вышеописанный способ позволяет получать 3,4,5-трифторанилин с высокими выходами в мягких условиях, используя доступные реагенты.Thus, the above method allows to obtain 3,4,5-trifluoroaniline in high yields under mild conditions using available reagents.
Claims (5)
в результате трехстадийного процесса, включающего ацилирование пентафторанилина по аминогруппе, восстановительное гидродефторирование производных пентафторанилина под действием металла-восстановителя в присутствии источников протонов, в среде растворителя, при нагревании с последующим щелочным или кислотным гидролизом реакционной смеси с образованием соответствующего амина, отличающийся тем, что в качестве ацилирующего агента используют производное моно- или ди- низшей алифатической или бензолкарбоновой кислоты, стадию восстановительного гидродефторирования полученного ацилпентафторанилина осуществляют в присутствие катализатора - комплексного соединения никеля и/или кобальта с гетероциклическими азотсодержащими соединениями или фосфорсодержащими лигандами, такими как, 2,2'-бипиридил, 1,10-фенантролин, алкил- или арилфосфины, с использованием в качестве растворителей ионных жидкостей, выбранных из соли 1,3-диалкилимидазолия общей формулы:
где R1 и R2 - алкильные группы от C1 до С10, которые могут содержать различные заместители, Х - неорганический или органический анион, такой как Cl-, Br-, BF4 -, ОАс-, при температуре 20-150°С.1. The method of obtaining 3,4,5-trifluoroaniline of the formula:
as a result of a three-stage process, including acylation of pentafluoroaniline at the amino group, reductive hydrodefluorination of pentafluoroaniline derivatives under the influence of a reducing metal in the presence of proton sources in a solvent medium, when heated with subsequent alkaline or acid hydrolysis of the reaction mixture with the formation of the corresponding amine, characterized in that as the acylating agent uses a derivative of mono- or di-lower aliphatic or benzene carboxylic acid, the stage of recovery A substantial hydrodefluorination of the obtained acylpentafluoroaniline is carried out in the presence of a catalyst - a complex compound of nickel and / or cobalt with heterocyclic nitrogen-containing compounds or phosphorus-containing ligands, such as 2,2'-bipyridyl, 1,10-phenanthroline, alkyl- or arylphosphines, using as solvents ionic liquids selected from a 1,3-dialkylimidazolium salt of the general formula:
where R 1 and R 2 are alkyl groups from C 1 to C 10 that may contain various substituents, X is an inorganic or organic anion, such as Cl - , Br - , BF 4 - , OAc - , at a temperature of 20-150 ° FROM.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009132566/04A RU2420515C2 (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Method of producing 3,4,5-trifluoroaniline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009132566/04A RU2420515C2 (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Method of producing 3,4,5-trifluoroaniline |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009132566A RU2009132566A (en) | 2011-03-10 |
| RU2420515C2 true RU2420515C2 (en) | 2011-06-10 |
Family
ID=44736846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009132566/04A RU2420515C2 (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Method of producing 3,4,5-trifluoroaniline |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2420515C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109134201A (en) * | 2018-09-11 | 2019-01-04 | 鲁东大学 | The heterogeneous catalytic hydrogenation defluorination processing method of efficient degradation fluorobenzene phenolic compound |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116786160B (en) * | 2023-05-25 | 2025-05-23 | 浙江理工大学嵊州创新研究院有限公司 | Preparation of fluorine-containing ionic liquid catalyst and high-efficiency CO thereof2Application in transformation |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2188250C2 (en) * | 1996-07-23 | 2002-08-27 | Роллс-Ройс плс | Method of aluminizing of high-temperature alloy with high content of rhenium (versions) |
-
2009
- 2009-08-28 RU RU2009132566/04A patent/RU2420515C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2188250C2 (en) * | 1996-07-23 | 2002-08-27 | Роллс-Ройс плс | Method of aluminizing of high-temperature alloy with high content of rhenium (versions) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PRIKHD'KO SERGEY et al."Highly regioselective nickel - catalyzed hydrodefluorination of pentafluoroacetanilide", Mendeleev Commumcations, 2008, 18(4), 211-212. SERGEY S.LAEV et al. "N-Acetylation as a Means to activate polyfluoroarylamines for selective ortho -hydrodefluorination by Zinc in Aqueous Ammonia: A Concise Route to polyfluorobenzo Azaheterocycle", European Journal of organic Chemistry, v.2007, issue 2, р.036-316. SAFINA LARISA YU. et al. "Synthesis of polyfluorinated 4-phenyl-3,4-dihydroquinolin2-ones and quinolin2-ones via superacidic activation of N-(polyfluorophenyl)cynnamamides", Tetrahedron Letters, 2009, 50(37), 5245-5247. А.А.ШТАРК и др. Взаимодействие ароматических соединений с нуклеофильными реагентами в среде жидкого аммиака. - ЖОрХ, XXIII, №12, 2574-2580. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109134201A (en) * | 2018-09-11 | 2019-01-04 | 鲁东大学 | The heterogeneous catalytic hydrogenation defluorination processing method of efficient degradation fluorobenzene phenolic compound |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009132566A (en) | 2011-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6985367B2 (en) | New compounds and methods | |
| KR102586087B1 (en) | Processes for the preparation of a diarylthiohydantoin compound | |
| JP2020158516A (en) | Process of making cenicriviroc and related analogs | |
| CN106749282A (en) | A kind of preparation method for treating ovarian cancer Rucaparib intermediates | |
| CN105801575A (en) | Synthetic method of imidazo[1,2-a]pyridine | |
| JP2024505911A (en) | Novel synthesis of sarkaprosic acid by amide formation | |
| KR102708701B1 (en) | Method for Preparation of Benzimidazole Derivatives | |
| RU2420515C2 (en) | Method of producing 3,4,5-trifluoroaniline | |
| CN102863399A (en) | Synthetic method for isatoic anhydride derivative | |
| EP3307717B1 (en) | A novel process for preparing enzalutamide | |
| CN109096146B (en) | Synthesis method of anastrozole key intermediate | |
| CN106117115A (en) | A kind of synthetic method of N substituted carbazole | |
| CN113441184B (en) | Catalyst for carbodiimide amination synthesis, synthesis method and obtained guanidine compound | |
| RU2400470C1 (en) | Method of producing partially fluorinated aromatic amines | |
| CN111704579B (en) | A kind of synthetic method of benzimidazole compounds based on iron-catalyzed redox coupling reaction | |
| CN112679431B (en) | Method for preparing isoquinolinones compound | |
| CN112679430B (en) | Method for preparing isoquinolinones compound | |
| CN114507180A (en) | Method for self-dehydroalkenylation of methyl-substituted nitrogen heterocyclic compounds C(sp3)-H bond | |
| EP1179532B1 (en) | Process for the production of indole derivatives and intermediates therefor | |
| JPH0258253B2 (en) | ||
| CN110003121A (en) | A kind of 3,4- dihydroquinazoline derivatives and preparation method thereof, application | |
| CN104672221A (en) | Synthetic method of fluorobenzoheterocycle-heteroaromatic ring structure | |
| Tjosaas et al. | Syntheses of oxazolo [4, 5‐c] pyridine and 6‐azaindole | |
| Okada et al. | FLUORINE-CONTAINING BENZO [b][l, lO] PHENANTHROLINES | |
| JPH0240672B2 (en) | 55FUENIRUAMINOO11FUENIRUU1HHPIRAZORO * 3 * 44B * PIRAJINJUDOTAI |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200829 |