Реакция Манниха на основе 1,3-бис(диалкиламино) пропантиолов -2

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН __________________2008, том 51, №12____________

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 547.435

А.Гулзод, М.Б.Каримов, РА.Олимов РЕАКЦИЯ МАННИХА НА ОСНОВЕ

1,3-БИС(ДИАЛКИЛАМИНО) ПРОПАНТИОЛОВ -2

Известно, что среди трехчленных гетероциклов наиболее реакционноспособными трехчленными гетероциклами являются тиираны или этиленсульфиды. Эти соединения гладко образуются при смещении производных оксирана с роданидом калия или тиомочевиной в воде и умеренном охлаждении. Нерастворимые в воде оксираны можно вовлекать в эту реакцию с использованием метанола и других спиртов.

Исследованию химических превращений тииранов посвящены многочисленные обзоры, статьи и монографии. Анализ сведений по химии тиирана в начальный период развития этого направления представлен в обзоре М. Ота, А. Шенберга, где подробно освещены вопросы химии арилзамещенных тииранов. Тиираны обладают высокой реакционной способностью и вступают в разнообразные химические превращения. Под действием воды тииран медленно полимеризуется при комнатной температуре [1-4].

Установлено, что введение в тиирановый цикл заместителей с +1-эффектом не приводит к повышению скорости гидратации соединения, что, по данным А.П.Элтекова, имеет место в ряду оксиранов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что раскрытие тии-ранового цикла галогенводородами протекает, в основном, по правилу Красуского. Содержание в смеси продуктов аномального строения возрастает в ряду: эпитиохлоргидрин, ме-тилтииран, диметилтииран, то есть пропорционально повышению основности эпитиосоеди-нения [5].

Синтез 2-диалкиламинометилтииранов нами осуществлен по схеме:

где К2КН= диэтиламин, пиперидин, морфолин.

Первоначально растворяли 0.25 моля тиоцианата калия в смеси 20 мл воды и 15 мл этанола, затем к раствору прибавляли по капле при постоянном перемешивании 0.15 моля 2-диалкиламинометилоксирана. При +25...30°С в течение 7.5 ч продолжали перемешивание. Затем путем вакуумной перегонки отделили продукт реакции.

Далее нами была изучена реакция взаимодействия производных тиирана с соответствующими диалкиламинами. Реакцию проводили согласно схеме:

КБСК

Я2КСН2 - СН-------СН2

>-К2КСН2 - СН------СН2 + КОСК

о

Б

я2ксн2 - сн-----СН2 + Я'2КН- Я2КНСН2 - СН - СН2Ш_'2

Установлено, что раскрытие тииранового кольца под действием диалкиламинов (диэтиламин, пиперидин, морфолин) протекает при температуре +35...45°С и мольном соотношении реагентов 1: 1.3^1.6 в течение 4.5-6 ч. Протекание реакции зависит от структуры вторичного амина. В случае диэтиламина реакция протекает в более мягких условиях, а в случае морфолина - в относительно жестких условиях. Физико-химические константы синтезированных диаминопропантиолов-2 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Физико-химические константы симметричных и несимметричных 1,3-диаминопропантиолов-2

Я^/ я ^ Выход, % Т °С А кип. мм рт.ст Пв2° а420 мяв найд. выч. % 8, найд. выч. % К, найд. выч.

(С2Нз)2К (С2Нз)2К 89.2 103/5 1.4961 0.9323 68.32 68.06 14.52 14.68 12.63 12.84

(С2Нз)2К < / 84.4 112/5 1.5002 0.95406 70.93 71.10 13.80 13.91 12.04 12.17

(С2Н5)2К / \ О N 81.3 114/5 1.4993 1.0007 68.11 68.23 13.58 13.79 11.86 12.07

< } < / 78.8 121/5 1.5110 0.9864 73.50 73.69 13.17 13.22 11.44 11.57

< / / \ О N 77.3 123/5 1.5100 1.0344 70.55 70.83 12.96 13.11 11.32 11.48

О N \ / / \ О N 69.5 132/5 1.5087 1.1094 67.81 67.96 12.89 13.01 11.15 11.38

С целью поиска новых веществ с высокой физиологической активностью нами синтезирован ряд неописанных ранее диэтиламинометилзамещенных диаминопропантиолов. Синтез их осуществляли конденсацией 1,3-бис(диалкиламино)пропантиолов-2 с параформом и вторичным амином (диэтиламин по Манниху) по схеме:

Я2КСН2 -СН - СН2М^2 +(С2Н5)2МН + (СН20)п- Я2КСИ2 -СН - СН2Ш.'2 + Н20

БЫ БСН2Ы(С2Н5)2

Процесс проводили нагреванием реакционной смеси в бензоле с азеотропной отгонкой воды. Полученные 1,3-бис(диалкиламино)-2-диэтиламинометилтиоксипропаны представляют собой бесцветные жидкие вещества с аминным запахом.

Таблица 2

Физико-химические константы 1,3-бис

Я^/ я^ Выход, % Т °С А кип. мм рт.ст п 20 Пб 0 2 мяБ найд. выч. % К, найд. выч. % 8, найд. выч.

(С2Н5)2К (С2Нз)2К 73.6 114/5 1.5005 0.9324 95.66 95.73 10.42 10.56 13.59 13.86

(С2Нз)2К < / 78.4 127/5 1.5213 0,9783 98.09 98.32 9.88 10.16 13.21 13.33

(С2Нз)2К / \ О N 78.9 131/5 1.5210 1,0117 95.27 95.46 9.84 10.09 13.03 13.25

< / { / 79.4 140/5 1.5330 1,0078 100.70 100.91 9.61 9.79 12.70 12.84

( / / \ О N 78.8 144/5 1.5321 1,0312 97.88 98.05 9.54 9.73 12.61 12.77

О N \ / / \ О N 84.4 149/5 1.5315 1,0785 95.03 95.19 9,48 9.67 12.57 12.69

В ИК-спектрах синтезированных соединений отсутствуют полосы поглощения, характеризующие валентные колебания SH-группы (2540-2515 см-1) исходных симметричных диаминотиоспиртов, что подтверждает полноту протекания процесса аминометилирования и строение целевых продуктов.

Чистота синтезированных соединений контролировалась методами тонкослойной и газожидкостной хроматографии.

Экспериментальная часть

Спектры ПМР получены на приборах Tesla BS-487 с рабочей частотой 80 МГц, внутренний стандарт ГМСД ИК-спектры получены на приборе UR-75. ТСХ анализ выполнен на пластинке Silufol с проявлением паров йода.

^нтез 1-^^диэтиламино-3-^пиперидинопропантиола-2

В реакционную колбу помещали 12.75 г (0.15 моля) пиперидина и при температуре 40-42°С при постоянном перемешивании по каплям добавляли 14.5 г (0.1 моля) N,N-диэтиламинометилтиирана.

Затем смесь перемешивали при этой же температуре в течение 5 ч. Затем раствор охлаждали до комнатной температуры и перегоняли из него избыток пиперидина. Путем вакуумной перегонки был выделен 1-К,К-диэтиламино-3-пиперидинопропантиол-2.

Выход - 84.4%.

Найдено, %: S - 13.80, N - 12.04. Вычислено, %: S - 13.91, N - 12.17.

ИК-спектр: 2568 см-1 (SH), 1245 см-1 (С-N), 695 см-1 (С-S).

ПМР-спектр: 1.5 м.д. (Н, сл, SH); 2.42 м.д. (Н, ср, CH2-N); 1.49 (Н, с, СН2 пиперидин); 3.03 м.д. (H, сл, СН); 1.00 м.д. (Н, с, СН3).

Синтез 1-^^диэтиламино-3-^пиперидино-2-диметиламино-метил-тиоксипропана.

В колбу помещали 23.0 г (0.1 моля) 1-М^М-диэтиламино-3-пиперидинопропантиола-2, 10.95 г (0.15 моля) диэтиламина, 4.5 г (0.15 моля) параформальдегида и 45 мл бензола. К раствору прибавили 0.8 мл концентрированный раствор НС1. Затем смесь нагревали до 65 -70оС в течение 4 ч. После чего раствор охлаждали до комнатной температуры, растворитель удаляли. Остаток подвергали вакуумной перегонке с выделением целевого продукта.

Выход - 78.4%.

Найдено, %: N - 9.88, S- 13.21. Вычислено, %: N - 10.16, S- 13.33.

ИК-спектр: 2982 см-1 (CH), 1243 см-1 (С-N), 691 см-1 (С-S).

ПМР-спектр: 2.40 м.д. (Н, ср, СН2-Ы); 1.48 (Н, с, СН2 пиперидин); 3.01 м.д. (H, сл, СН); 0.97 м.д. (Н, с, СН3).

Институт естественных наук Таджикского национального университета

Поступило 27.10. 2008 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ohta M. - J. Japan Chem., 1954, v. 47, № 3, р.1212-121б.

2. Schonberg A., Konig et al. - Chem. Ber., 19б7, v. 1GG, p. 7б7-772.

3. Пакетт Л. Основы современной химии гетероциклических соединений. - М.: Мир, 1971, 52 с.

4. Jacobs R.L., Schuetz R.D. - J.Org. Chem., 1961, v.26, №9, p. 3472-347б.

5. Расулов С.А., Синтез и исследования аминохлоргидринов глицерина. Дис...канд. хим. наук. Уфа, 1990, 145 с.

А.Гулзод, М.Б.Каримов, Р.А.Олимов ТАОМУЛИ МАННИХ ДАР ПОЯИ 1,3-БИС(ДИАЛКИЛАМИНО)ПРОПАНТИОЛХ,О

Дар макола бори нахуст бо иштироки 1,3-бис(диалкиламино)пропантиолх,ои танозир ва гайританозирй таомули Манних гузаронида шудааст. Дар натичаи тахдикот шароити гузариши таомул муайян карда шуда, сохти моддах,ои бо тозагй тавлифшуда бо истифодаи тарикаи физикй-кимиёй тасдик гардидааст.

A.Gulzоd, M.B.Karimov, R.A.Alimov THE MANNICH’S REACTIONS ON THE BASIS OF

1,3-BIS (DIALKILAMINO)-PROPANTIOLS-2

In this article we have used for the first time symmetrical un symmetrical 1,3-bis (dialkila-mino)-propantiol-2 in Mannich’s reaction.

In the result of research was determined mixture of reaction. Structure of new boilt materials and others characters was done by physical and chemical’s methods.