SU667547A1 - Способ получени -алкилированных органических соединений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  N -алкилированных органических соединений общей формулы Т . A-NR-, где А - незамещенный или замешенный ароматический радикал, св занна  с алифатическим , ароматическим или гетероцик лическим остатком карбонил- или сульфбнилгруппа . В водород, алкил, циклоалкил, арал кил или А и В вместе с атомом азота. об разуют лакгамное кольцо или незамешенное или замешеннре гетероциклическое, соединение с одним или двум  гетероа томами , I алкил, аралкил, циклоалкил или алпилгруппа, например К -алкилиндолов, N -алкилкарбазолов, N -алкиламидов и других, которые наход т широкое применение в качестве промежуточных продуктов в синтезе красителей, лекарственных препаратов, также в качестве растворите- лей или экстрагентов. при разделении р да элементов. Широко известен способ получени м -алкилированных органических соединений общей формулы I, осушествл емый по двухсгадийной схеме:сначала слабооснов- нов соейиненйё о(бшей формулы П Л-NH-B, где А и В имеют указанные значени , подвергают взаимодействию со щелочными металлами или их производными, такими как амид кали  или натри , гидрид натри , алкил- или ариллитий, в среде жидкого аммиака или инертного органического растворител ; полученное К -металлрпроизвЬдное , которое обычно выдел ют из реакционной массы, подвергают взаимодействию с алкилируюшим агентом либо при нагревании.в среде растворител , либо в среде самого алкилируюшего агента. Например, N -метилиндол получают елецуюшйм образом: сначала индол подвергают взаимодействию с натрием в жидком аммиаке, полученное N -лагрийпроизводное подвергают взаимодействию с йодистым метилом, иелепой продукт выдел ют известными приемами l. Аналогично получают и другие соединени  обшей формулы I через N -натриевые производные с последующим их алкилированием, например метилдифениламин 2, К -метилфенотиазии , N -мети карбазол, N -эгилацетанилид , N -этилдифениламин и другие Однако этот способ имеет р д сущест венных недостатков: технологическа  слож ность процесса, необходимость применени строго безводной среды, использование только наиболее активных алкилируюших агентов, значительна  длитeльнocfть процесса и другие. Наиболее перспективным в насто щее врем   вл етс  способ пр мого N -алкилировани  некоторых слабоосновных соеди нений формулы U . Например, N-метилг индол получают длительным кип чением ( ч) при смеси ииао а, мети лового эфира п -толуолсульфокислрты и безводного карбоната натри  в ксилоле; с выходом около 70% получают N -мегип индол, загр зненный различными количест вами нёпрореагнровавшего индола, больша  Mactb которого удал етс  при очистке перегонкой, но при этом тер етс  10- 2О% целевого продукта 4. Однако и этот способ имеет существенные недос -ат КИ, ОСНОВНЬ1МИ из которых  вл ютс  ДЛИ цельность процесса, необходимость исполь зовани  caMitix активных алкилируюших агентов метилового или этилового эфира п-толуолсульфйк слоты, диметил- или диэтйлсульфата , ввод щих лишь низшие алKjwibHbie группы (метил или этил), невозMokHixiTb использовани  дл  подавл ющег бсшьшинства елабооснрвных, соединений, низкий выход целев6 ро продукта. Цель изо1бретени  заключаетс  в упро щении процесса, повышении выхода и качества целевого продукта. Предлагаетс  способ получени  сюединений общей форму лы A-NR-br. где А - ацил,/ ароил, или арилгруппа} В - водород, алкил, ацил, ароил или арилгруппа или А и В вместе с атомом азота образу . ют гетероциклическое соединение; R - незамещенный или замешенный алкил с 1-12 атомами углерода, аралкил ИЛИ ненасыщенный алкил, заключающийс  в том, что соединение общей формулы II A-NH-B, гае А и В имеют указанные значени , подвергают взаимодействию с алкилирующим агентом общей формулы III где R имеет указанные значени , а 2 - атом галоида, или остаток сильной кислоты , такой как серна  или арилсульфокис- лота, в среде апротонного бипол рного растворител , такого как N -метилпирролидон-2 , диметилформамид, пррпиленкарбонат, метилэтилкетон и другие, в присутствии щелочных агентов, предпочтительно водных растворов щелочей, с последующим выделением целевых продуктов известными приемами. Установлено, что присутствие воды в реакционной смеси способствует благопри тному протеканию реакции. Наиболее универсальным и удобным растворителем  вл етс . N -метилпирро лидон-2, обладающий высокой раствор ющей способностью различных исходных соединений формулы 1 , алкилирующих аген- тов и целевых 11родуктов. В этом раство рйтеле реакции протек;ают с более высокой скоростью, целевые продукты получают чище и с более высоким выходом. Способ согласно изобретению отличаетс  простотой и универсальностью, так как быть использовац дл  N -алкилировани  большого числа сл боосновных соединений фор 1ульг IJ с р1,;-(+)1-(-)4, позвол ет использовать широкий набор алкилируюШих агенте, в гом числе бромис tbie и Хлористые алкильг с длинной углеродной цепью, позвол ег получать целевые проду;кты с высоким выходом и хорошегхэ качества. П р и мер 1. К раствору 0,99 г бензанилида в 10 мл N -мегилпирролидона-2 приливают 0,7 мл 51%-ного водного pacTBojsa вдкогхэ кали, а зачтем 1,2.мл1 хлористого бензила; Массу нагревают при 2. ч, дополнительно внос т вышеуказанное количество едкого кали и хло- ристого бензила, размешиваю-т при 5ч, охлаждаки, Jзыaивaют в 50 мл воды, отфильтровывают осадок, промывают его водой, петролейным эфиром и высушивают. Получают i;27 г (89%) N ензилбензанилида , т,Ш1, 98-10 . После перекриоталлизации из спирта т.пл. 105,6-1О6 С. П ри м е р 2. К раствору 2,7 г ацетанилида в 12 мл диметилфррмамида риливают 2,9 мл 39%-ного водного расгBopa едкого натра и 3,5 мл бромистого аллнла. Нагревают массу по 7.)С, ра шивают 5 ч, охлаждают, смыливают воды и выпавшее масло экстрагируют эфи ром (3x40 мл). Экстракт промывают насыщенным раствором хлористого натрий, высушивают едким кали и отгон ют эфир. Получают 2,61 г (75%) К -аллилацет- анилида - бесиветное масло с т.кип, 126 .129 С/14мм рг.ст. В ИК-спектре продукта имеютс  лишь следы полосы V „ г, ,-4,-, -1N Н 3300 см . Найдено, %: К 8,00, С, Н. N0. Вычислено, %: hrs.OO. П р и м е р 3. К раствору 3,37 г. ацетанилида в 25 мл N -метилпирролидона-2 приливают 3,6 мл 51%-иого водного раствора едкого кали и 5,8 мл хлорисго- го бензила. Массу нагревают до , размешивают 2 ч, отгон ют избыток хлорисгого бензила с вод ным паром, охлаждают и выпавшее масло эксграгируюу эфиром . Эксгракг промьгоают насыщенным pacraojpoM хлористого ;нагри , сушаг едким кали и отгон ют эфир. Полу чают 5,4 9 ( 97%) N -бензилацетанилида. Найдено, %: М 6,39. S5 l5 °Вычислено , %: N 6,22. Пример 4. К раствору 0,6 бензамида в 9 мл . К -мегилпирролидрна-2 приливают 1,1 мл 39%-ного водного раствора едкого натра и 1,7 мл хлор1астог6 бензила. Массу нагревают до , размешивают 1 ч, охлаждают и выливают в 150 мл воды.. Выпавшее масло при сто -. НИИ криста лизуегб . Осадок отфильгр жывают , промывают водой, пегролейным эфиром и высушивают. Получают0,74г (71%) N -бензилбензамида, т.пл. 1О5-106, {водный этанол, 1:1). Пример 5. К раствору 5,9 г йн дола с 4О мл N -метилпирролидона-2 приливают 7,3 мл 51%-ногЬ водного раствора едкого кали и при в течение 2О мин прикапывают 9,5 мл диметилсульфата . Массу размешивают при 65-7О С 1, чI охлаждак)т, выливают в 15О мл воды . Продукт выпадает в ввде масла В массу внос т 10 г хлористого натри , экстрагируют продукт серным эфиром (Зх х40 мл), эфирный экстракт 2 раза-промывают насыщенным раствором хлористо-г го натри , высушивают едким кали, в поо ле отгонки эфира получают 6,18 г (94%) N-метилиндола в виде бесцветного масла . Продукт хроматографически чист, г.кип. 110-lllV/i7 мм рт.ст. В 11 -спектре продукта имеютс  л-ишь следы полосы -f.,.. 3400 см . Найдено, %: N 1О.36. CgHgN Вычислено, %: N10,67. . П ри м е р 6. К раствору 2,34 г; индола в ЙО мл М-метилпирролилона-2 приливают 2,9 мл 51%-ного водного вора едкого кали и 4,4 мл бромистого бутила. Нагревают до и размешивают 40 мин. охлаждают, выливают в 100 мл воды, насыщают хлористым натрием и экстрагируют продукт серным эфиром (3x40 мл). Экстракт промывают раствором хлористого натри , высушивают едким кали и отгон ют эфир. Получают 3,4 г (98%) М -бутилшшола, т.кип. 135 136°С/15 мм рт.ст. Найдено, %: М 8,23; SzHis Вычислено, %: М 8,09. Пример 7. К раствору 1,17 г ицдола в 10 мл N -члетилпирролидоиа-2 приливают 1,5 мл 51%-ного водного раствора едкого кали и 2,3 мл хлористого бензила. Массу нагревают до и размешивают 20 мин, отгон ют избыток хлористого бензиЛа с вод ным паром. При охлаждении до -5 С масл нистый продукт кристаллизуетс . Его отфильтровывают, промывают водой и высушивают. Получают 1,85 г (89%) N -бензилиндола, В ИКспектре продукта полоса (4 34ОО см отсутствует, т.пл. 40,3-41,. При мер 8. К раствору 1,67 г карбазода в 14 мл Я -метилпирролидона-2 приливают 1,4 мл 39%-ного водного раствора едкого натра и 5,2 мл йодиЬ того додецила. Массу подогревают до &Q°C, размешивают 4 ч, охлаждают, выливают в воду. Выпавший продукт экстрагируют серным эфиром, экстракт сушат ед- КИМ кали и отгон ю эфир. Оставшеес  масло раствор ют вбензоле и ропускают через слой окиси алюмини  в 5 см (элюент - бензол). После отгонки астворител  получено 3,03 г 91%) Я « .додецилкарбазола. Найдено, %:. N 3,90, . , Вычислено, %: Я 4,17. В ИК-спект|эе продукта полоса 3425 см отсутствует. П р и мер 9. К раствору 1,67 г арбазола в Ю мл N -метилпирролидОна- приливают 1,4 мл 39%-ного водного раствора едкого натра и 2,3 мл хлорисого бензила. Массу нагревают до ,