Способ получения 4-[2-R-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновых кислот
METHOD OF PRODUCING 4-[2-R-2-OXOETHYL]-5-NITROBENZENE-1,2-DICARBOXYLIC ACIDS

Изобретение относится к способу получения новых кислородсодержащих соединений, а именно 4-[2-R-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновых кислот, которые могут быть использованы в качестве прекурсоров для синтеза биологически активных веществ, лекарственных препаратов.
Данные соединения являются новыми, и из уровня техники авторам не известны способы получения таких соединений.
Задачей изобретения является разработка способа получения 4-[2-R-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновых кислот:
6
5
3
6
4
3
6
4
где R=СН, или 4-СНСН, или 4-ОСНСН, или 2-тиенил.
Поставленная задача достигается тем, что в качестве реагента для синтеза 4-[2-R-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновых кислот используются замещенные 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилы, полученные по патенту RU 2443681 С2, опубл. 27.02.2012, в растворе серной кислоты.
Вышеуказанные соединения получают следующей реакцией:
при нагревании в растворе серной кислоты с массовой долей 75…90% при температуре 100…120°С в течение 20-36 часов. Затем полученную реакционную массу охлаждают, разбавляют десятикратным избытком холодной воды со льдом. Выпавший осадок 4-[2-R-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновых кислот отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из спирта. Сушат на воздухе.
Все приведенные отличительные признаки являются существенными, и только заявляемая совокупность необходимых и достаточных признаков позволяет достичь технического результата.
1
13
Строение полученных соединений подтверждено методами ИК, ЯМР Н, ЯМР С-спектроскопией и масс-спектрометрией.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 4-нитро-5-(2-оксо-2-фенилэтил)бензол-1,2-дикарбоновая кислота
-1
1
13
2
6
2
6
16
11
7
Раствор 0.006 моль 4-нитро-5-(2-оксо-2-фенилэтил)фталонитрила в 5 мл 85% серной кислоты нагревают при температуре 100-110°С в течение 28 ч. Затем реакционную массу охлаждают, разбавляют 50 мл воды со льдом. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из спирта. Сушат на воздухе. Получают 1.78 г (90% от теории) 4-нитро-5-(2-оксо-2-фенилэтил)бензол-1,2-дикарбоновой кислоты - кристаллический осадок серого цвета, Т. пл. 155-156°С. ИК (ν/cm): 3278 (ОН), 1744, 1712, 1657 (С=O), 1594 (С=С), 1527, 1349 (NO). ЯМР Н (ДМСО-d δ, м.д., J/Гц) δ: 5.01 (s, 1Н, СН), 7.60 (t, 2Н, Н-3', Н-5', J 7.8), 7.72 (t, 1Н, Н-4', J 7.8), 7.88 (s, 1H, H-6), 8.07 (d, 2H, H-2', H-6', J 7.8), 8.41 (s, 1H, Н-3), (2-OH в обмене). Спектр ЯМР С (ДМСО-d δ, м.д.): 195.47 (С=O), 167.74 (СОО), 166.18 (СОО), 149.14, 138.09, 136.00, 134.48, 133.82, 133.66, 131.38, 128.95, 128.21, 125.28, 43.65. Найдено (%): С, 58.26; Н, 3.31; N, 4.20. CHNO. Вычислено (%): С, 58.37; Н, 3.37; N, 4.25.
Пример 2. 4-[2-(4-метилфенил)-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-ди-карбоновая кислота
-1
+
1
13
2
2
6
3
2
6
17
13
7
Раствор 0.006 моль 4-нитро-5-(2-(4-метилфенил)-2-оксоэтил)-фталонитрила в 5 мл 80% серной кислоты нагревают при температуре 110-120°С в течение 34 ч. Затем реакционную массу охлаждают, разбавляют 50 мл воды со льдом. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из спирта. Сушат на воздухе. Получают 1.67 г (81% от теории) 4-[2-(4-метилфенил)-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновой кислоты - кристаллический осадок серого цвета, Т. пл. 151-152°С. ИК (ν/cm): 3272 (ОН), 1737, 1704, 1660 (С=O), 1605 (С=С), 1534 (NO), 1334 (NO). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 343 [М] (1). ЯМР Н (ДМСО-d δ, м.д., J/Гц) δ: 2.41 (s, 3Н, СН), 4.96 (s, 2Н, СН), 7.40 (d, 2Н, Н-3', Н-5', J 8.1), 7.87 (s, 1Н, Н-3), 7.97 (d, 2Н, Н-2', Н-6', J 8.1), 8.40 (s, 1Н, H-6), (2-ОН в обмене). Спектр ЯМР С (ДMCO-d δ, м.д.): 194.77 (С=O,) 167.60 (СОО), 166.04 (СОО), 149.05, 144.16, 137.94, 134.45, 133.53, 133.43, 131.21, 129.33 (2С), 128.20 (2С), 125.12, 43.02 (СН2), 21.12. Найдено (%): С, 59.32; Н, 3.79; N, 4.06. CHNO. Вычислено (%): С, 59.48; Н, 3.82; N, 4.08.
Пример 3. 4-[2-(4-метоксифенил)-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-ди-карбоновая кислота
-1
+
1
13
2
2
6
3
2
6
17
13
8
Раствор 0.006 моль 4-нитро-5-(2-(4-метоксифенил)-2-оксоэтил)-фталонитрила в 5 мл 90% серной кислоты нагревают при температуре 110-120°С в течение 36 ч. Затем реакционную массу охлаждают, разбавляют 50 мл воды со льдом. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из спирта. Сушат на воздухе. Получают 1.79 г (83% от теории) 4-[2-(4-метоксифенил)-2-оксоэтил]-5-нитробензол-1,2-дикарбоновой кислоты - кристаллический осадок серого цвета, Т. пл. 154-155°С. ИК (ν/cm): 3183 (ОН), 1724, 1695, 1648 (С=O), 1605 (С=С), 1540 (NO), 1333 (NO). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 359 [М] (1). ЯМР Н (ДMCO-d δ, м.д., J/Гц) δ: 3.88 (s, 3Н, ОСН), 4.94 (s, 2Н, СН), 7.11 (d, 2Н, Н-3', Н-5', J 8.9), 7.86 (s, 1Н, Н-7), 8.05 (d, 2Н, Н-2', Н-6', J 8.9), 8.40 (s, 1Н, Н-4), (2-ОН в обмене). Спектр ЯМР, С (ДMCO-d δ, м.д.): 193.55 (С=O), 167.62 (СОО), 166.05 (СОО), 163.48 (С-ОМе), 149.11, 137.90, 134.57, 133.48, 131.14, 130.46 (2С), 128.78, 125.07, 113.99 (2С), 55.54 (ОМе). Найдено (%): С, 56.71; Н, 3.59; N, 3.89. CHNO. Вычислено (%): С, 56.83; Н, 3.65; N, 3.90.
Пример 4. 4-нитро-5-(2-оксо-2-(тиофен-2-ил)этил)-1,2-дикарбоновая кислота
-1
+
1
13
2
2
6
2
6
2
14
9
7
Раствор 0.006 моль 4-нитро-5-(2-оксо-2-(2-тиенил)этил)фталонитрила в 5 мл 85% серной кислоты нагревают при температуре 100-110°С в течение 20 ч. Затем реакционную массу охлаждают, разбавляют 50 мл воды со льдом. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из спирта. Сушат на воздухе. Получают 1.83 г (91% от теории) 4-нитро-5-(2-оксо-2-(тиофен-2-ил)этил)-1,2-дикарбоновой кислоты - кристаллический осадок серого цвета, Т. пл. 148-149°С. ИК (ν/cm): 3167 (ОН), 1737, 1702, 1642 (С=O), 1529 (NO), 1356 (NO). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 335 [М] (1). ЯМР Н (ДМСО-d δ, м.д., J/Гц) δ: 4.95 (s, 2Н, СН), 7.33 (d.d., 1Н, Н-4', J 3.8/4.9), 7.89 (s, 1Н, Н-3), 8.08 (d.d., 1Н, Н-5', J 4.9/1.0), 8.15 (d.d, 1Н, Н-3', J 3.8/1.0), 8.40 (s, 1Н, Н-6), (2-ОН в обмене). Спектр ЯМР С (ДМСО-d δ, м.д.): 188.21 (С=O), 167.54 (СОО), 166.01 (СОО), 148.93, 142.47, 137.91, 135.34, 133.98, 133.58, 133.53, 131.41, 128.82, 125.14, 43.18 (СН). Найдено (%): С, 49.85; Н, 2.66; N, 4.15. CHNOS. Вычислено (%): С, 50.15; Н, 2.71; N, 4.18.
Техническим результатом изобретения является получение новых химических соединений достаточной степени чистоты, которые могут быть использованы в качестве прекурсоров для синтеза биологически активных веществ, лекарственных препаратов.