Synthesis of 1,3–disubstituted ureas
Authors: Синицына А.А. , Ермошина В.А. , Ильясов С.Г. 
Published: October 2024

В статье представлены результаты исследований синтеза 1,3-диалкилмочевин, а так же данные физико-химических методов анализа и температур плавления полученных соединений. В работе сообщается о получении как симметричных, так и несимметричных 1,3-дизамещенных алкилмочевин путем взаимодействия N,N’-динитромочевины (ДНМ) с аминами. Все реакции проводили в воде. Симметричные диалкилмочевины, кроме ди-трет-бутилмочевины, получали непосредственно через ДНМ при температуре реакции 90 ºС, при мольном соотношении ДНМ:амин = 1:4. Было установлено, что при взаимодействии ДНМ с бензиламином реакция протекает с выпадением промежуточных продуктов – моно- и дибензиламмониевых солей ДНМ. Дальнейшее нагревание реакционной массы приводит к образованию 1,3-дибензилмочевины. Взаимодействие N,N'-динитромочевины с такими аминами как: фурфурил–, изопропил–, бутил–, изобутил– и аллиламинами приводит к образованию гигроскопичных солей ДНМ, которые в процессе реакции не выпадают в осадок. Однако при взаимодействии ДНМ с трет-бутиламином получается только дитрет-бутиламмониевая соль ДНМ. При длительном кипячении соль разлагается без образования 1,3-дитрет-бутилмочевины и введение в реакцию большего количества амина не влияет на ход реакции. Поэтому для синтеза 1,3–дитрет-бутилмочевины в качестве исходного соединения выступала мочевина и трет-бутиламин. Реакцию проводили в автоклаве при давлении 8 атм в течение 1 ч. После времени выдержки полученный осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из воды. В качестве побочного продукта выделена трет-бутилмочевина. Несимметричную 1-метил-3-трет-бутилмочевину получали в два этапа: на первой стадии получали промежуточное соединение – метилнитромочевину путем взаимодействия ДНМ с метиламином, затем уже к полученному и выделенному соединению добавляли трет-бутиламин.

The present paper reports the study results on the synthesis of 1,3-dialkylureas as well as physicochemical analysis data and melting points of the resultant compounds. This study describes the preparation of both symmetric and asymmetric 1,3-disubstituted alkylureas by reacting N,N’-dinitrourea (DNU) with amines. All the reactions were carried out in water. The symmetric dialkylureas, except for di-tert-butylurea, were derived directly from DNU at a reaction temperature of 90 ºС and a at molar ratio of 1:4 DNU/amine. The reaction between DNU and benzylamine was found to proceed with precipitation of the reaction intermediates mono- and dibenzylammonium salts of DNM.The further heating of the reaction mass led to the formation of 1,3-dibenzylurea. The reaction between N,N’-dinitroureaand amines such as furfuryl-, isopropyl-, butyl- and allylamines furnished hygroscopic DNU salts which did not precipitate during the reaction. However, the reaction of DNU with tert-butylamine afforded only the di-tert-butylammonium salt of DNU.Upon prolonged boiling, the salt decomposed without the formation of 1,3-di-tert-butylurea, and the introduction of a greater quantity of the amine into the reaction did not affect the reaction course. Therefore, the synthesis of 1,3-di-tert-butylurea involved urea and tert-butyl as the starting chemicals. The reaction was performed in an autoclave under 8 atm for 1 h. After the residence time, the precipitate was collected by filtration and recrystallized from water. Tert-butylurea was liberated as a by-product. The asymmetric 1-methyl-3-tert-butylurea was synthesized in two stages: in the first stage, the intermediate methylnitroureawas obtainedby reacting DNU with methylamine, and to the obtained and isolated compound was then added tert-butylamine.