СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N',N'-БИС{[N-АЛЛИЛ(ТИО)КАРБАМОИЛМЕТИЛ]}АРИЛГИДРАЗИДОВ
METHOD OF PRODUCING N',N'-BIS{[N-ALLYL(THIO)CARBAMOYL METHYL]}ARYL HYDRAZIDES

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения N′,N′-бис{[N-аллил(тио)карбамоилметил])арилгидразидов общей формулы (I):
Азотсодержащие соединения перспективны в качестве модифицированных селективных сорбентов, экстрагентов благородных и драгоценных металлов [Муринов Ю.И., Майстренко В.Н., Афзалетдинова Н.Г. Экстракция металлов S,N-органическими соединениями. Наука. М. 1993, с.192].
2
Известен способ [Кейко Н.А., Степанова Л.Г., Воронков М.Г. и др. Синтез, ДНК-ингибирующая и противоопухолевая активность тиосемикарба-зона 2-формил-2,5-диметокси-2,3-дигидро-4Н-пирана, его этильного аналога и медного комплекса // Хим.-фарм. ж-л, 2002, т.36, №8, с.11-13] гетероциклизации гидразидов по группе -NH с получением ацилгидразонов (2) реакцией гидразидов кислот с альдегидами.
Известным способом не могут быть получены N′,N′-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]}арилгидразиды общей формулы (1).
Известен способ [Яволовский А.А., Иванов Э.И., Иванова Р.Ю. Взаимодействие 6-аминоурацилов с гидразидсодержащими нкулеофилами // Журн. Общей химии, 2003, 73 (8), с.1402-1403] получения производных гидразидов (3) взаимодействием 6-аминоурацилов с гидразидами кислот в кислой среде с выходом 40-52%.
Известным способом не могут быть получены N′,N′-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]}арилгидразиды общей формулы (1).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о селективном получении N′,N′-бис{[N-аллил(тио)карбамоилметил])арилгидразидов общей формулы (1).
Предлагается новый способ селективного получения N′,N′-бис{[N-аллил(тио)карбамоилметил])арилгидразидов общей формулы (1).
2
2
2
2
2
5
4
5
4
6
4
3
2
3
2
Сущность способа заключается во взаимодействии N-аллил-N′-[(диметиламино)метил](тио)карбамида (карбамид) общей формулы CH=CHCHNHC(X)NHCHN(Me), где Х=О, S, с гидразидами арилкарбоновых кислот (арилгидразид) общей формулы RC(O)NHNH, где R=m-CHN, p-CHN, о-МеОСН, в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида самария SmCl·6HO, взятыми в мольном соотношении карбамид:арилгидразид:SmCl·6HO=20:10:(0.3-0.7), предпочтительно 20:10:0.5, при температуре 75-85°С и атмосферном давлении в течение 6-10 ч. Выход N′,N′-бис{[N-аллил(тио)карбамоилметил]}арилгидразидов (1) составляет 40-55%. Реакция протекает по схеме:
Целевые продукты (1) образуются только лишь с участием арилгидразидов карбоновых кислот и N-аллил-N′-[(диметиламино)метил](тио)карбамида, взятых в стехиометрическом соотношении. Изменение соотношения в сторону увеличения или уменьшения содержания N-аллил-N′-[(диметиламино)метил](тио)карбамида по отношению к гидразидам карбоновых кислот приводит к снижению выхода целевых продуктов (1).
3
2
3
2
Проведение указанной реакции в присутствии катализатора SmCl·6HO больше 0.7 ммолей не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора SmCl·6HO менее 0.3 ммолей снижает выход (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Без катализатора реакция не проходит.
Реакции проводили при температуре 80°С. При меньшей температуре (например, 40°С) снижается скорость реакции. В качестве растворителя использовали этиловый спирт, т.к. в нем хорошо растворимы исходные реагенты.
Существенные отличия предлагаемого способа:
3
2
В предлагаемом способе в реакцию с N-аллил-N′-[(диметиламино)метил](тио)карбамидом вовлекаются арилгидразиды в присутствии катализатора кристаллогидрата хлорида самария SmCl·6HO. Реакция идет с селективным образованием N′,N′-бис{[алкил(фенил)сульфанилметил]}арилгидразидов общей формулы (1).
В известном способе замещенные гидразиды общей формулы (3) получают межмолекулярной конденсацией 6-аминоурацилов с гидразидами кислот в кислой среде.
Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:
Способ позволяет получать селективно индивидуальные N′,N′-бис{[N-аллил(тио)карбамоилметил]}арилгидразиды общей формулы (1).
Способ поясняется примерами:
3
2
Пример 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, при постоянном перемешивании и комнатной температуре помещают 0.157 г (20 ммоль) N-аллил-N′-[(диметиламино)метил]карбамида, растворенного в 3 мл EtOH, 0.018 г (0.05 ммоль) катализатора SmCl·6HO. Затем через ~10 мин приливают 0.167 г (10 ммоль) гидразида орто-метоксибензойной кислоты, растворенного в 3 мл EtOH, и перемешивают 8 ч при температуре 80°С. Из реакционной массы выделяют N′,N′-бис{[N-аллил(карбамоил)метил]}-орто-метоксибензгидразид с выходом 49%.
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1
Таблица 1
№п/п
Исходный арилгидразид
Исходная N-аллил-N′-[(диметиламино)метил](тио)карбамид
Соотношение ArC(O)NHNH<sub>2</sub>:N-аллил-N′-[(диметиламино)метил](тио)карбамид:SmCl<sub>3</sub>·6H<sub>2</sub>O, ммоль
Время реакции, час
Т, °С
Выход (1), %
1
<img file="00000005.tif" he="15" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000006.tif" he="13" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
10:20:0.5
8
80
49
2
-//-
-//-
10:20:0.7
8
80
55
3
-//-
-//-
10:20:0.3
8
80
40
4
-//-
-//-
10:20:0.5
10
80
53
5
-//-
-//-
10:20:0.5
6
80
42
6
-//-
-//-
10:20:0.5
8
75
44
7
-//-
-//-
10:20:0.5
8
85
54
8
<img file="00000007.tif" he="12" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
-//-
10:20:0.5
8
80
47
9
<img file="00000008.tif" he="13" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000009.tif" he="13" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
10:20:0.5
8
80
48
Все опыты проводили в этиловом спирте.
Спектральные характеристики N′,N′-бис{[N-аллил(тио)карбамоилметил])арилгидразидов (1)
N′,N′-бис{[N-аллил(карбамоил)метил]}-орто-метоксибензгидразид
1
24
3.13
1.15
2.14
20.21.22.23
4.6.10.12.16
13
3.13
24
7.9
22
1.15
20
18
23
21
2.14
19
4.5
+
6
6
отн
18
26
6
4
Спектр ЯМР Н (δ, м.д., DMSO-d): 3.88 уш. с (3Н, Н); 4.46 уш. с (4Н, Н 7,9); 5.02 уш. с (4Н, Н ); 5.48 уш. с (4Н, Н); 5.79 уш. с (2Н, Н); 6.59 и 7.02 уш. с (4Н, н); 7.48 уш. с (5Н, н). Спектр ЯМР С (δ, м.д., DMSO-d): 41.96 (C); 56.25 (С); 64.07 (С); 113.00 (С); 114.68 (С); 117.00 (С); 120.93 (С); 130.00 (С); 134.50 (С); 137.13 (С); 157.83 (С); 159.01 (С). Масс-спектр, m/z (I, %): 429.266 (100) [М+К]. CHNO
N′,N′-бис{[N-аллил(карбамоил)метил]}-никотингидразид
1
3.13
19
1.15
2.14
18
20
4.6.10.12.15
13
3.13
7.9
1.15
21
2.14
17
20
18
5.11
16
+
6
6
отн
16
23
7
3
Спектр ЯМР Н (δ, м.д., DMSO-d): 2.08 с (4Н, Н); 4.22 с (4Н, Н); 7.51 уш. с (4Н, Н); 8.21 уш. с (2Н, Н); 8.72 с (1Н, Н); 8.98 с (1Н, Н); 10.23 уш. с (5Н, Н ). Спектр ЯМР С (δ, м.д., DMSO-d): 31.15 (С); 73.80 (С); 123.94 (С); 129.71 (С); 135.92 (С); 140.22 (С); 149.03 (С); 152.56 (С); 152.82 (С); 164.34 (С). Масс-спектр, m/z (I, %): 400.296 (100) [М+К]. CHNO.
N′,N′-бис{[N-аллил(тиокарбамоил)метил]}-изоникотингидразид
1
3.13
7.9
1.15
2.4
19.23
20.22
4.6.10.12.16
13
3,13
79
1,15
19.23
18
20.22
2.14
17
5.11
+
6
6
отн
16
23
7
2
Спектр ЯМР Н (δ, м.д., DMSO-d): 4.11 уш. с (4Н, Н); 4.19 уш. с (4Н, Н); 5.00 уш. с (4Н, Н); 5.85 уш. с (2Н, Н ), 7.66 с (2Н, Н); 8.70 с (2Н, H); 8.77 уш. с (5Н, Н ). Спектр ЯМР С (δ, м.д., DMSO-d): 46.83 (С); 73.53 (С); 116.07 (С); 121.99 (С); 140.92 (С); 150.66 (С); 150.78 (С); 164,24 (С); 183.82 (С). Масс-спектр, m/z (I, %): 416.259 (100) [M+Na]. CHNOS.