Патент на изобретение №2368605

Published by on

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(19)

(11)

2368605

(13)

(51) МПК

C07D333/40 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.08.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2007136319/04, 01.10.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

01.10.2007

(43) Дата публикации заявки: 10.04.2009

(46) Опубликовано: 27.09.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2074184 C1, 27.02.1997. WO 2006020510 A1, 23.02.2006. US 3531498 A, 29.09.1970. МНДЖОЯН А.Л. И ДР. Синтезы гетероциклических соединений. – Изд. АН Армянской ССР, Ереван, 1960, вып.5, 1960, с.47-49. R. TURNEN ET AL. J. Org. Chem., 1949, 14, p.476.

Адрес для переписки:

450075, Республика Башкортостан, г.Уфа, пр-кт Октября, 141, ИНК РАН, патентная группа

(72) Автор(ы):

Русаков Игорь Витальевич (RU),
Ахметова Внира Рахимовна (RU),
Кунакова Райхана Валиуловна (RU),
Шарипов Глюз Лябибович (RU),
Абдрахманов Айрат Маратович (RU),
Парамонов Евгений Александрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)

(54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ 8-(5-ГЕКСИЛТИОФАН-2-ИЛ) КАПРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И 8-(5-ГЕКСИЛ-3,4-ДЕГИДРОТИОФАН-2-ИЛ) КАПРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу совместного получения 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловой кислоты и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты, которые могут найти применение в качестве бактерицидных агентов, лекарственных препаратов, присадок к маслам и гидравлическим жидкостям. Сущность способа заключается во взаимодействии элементной серы с 9,12-октадекадиеновой кислотой в кавитационном поле, создаваемом ультразвуковыми волнами частотой 22 кГц, в течение двух часов. Предложенный способ позволяет получить смесь 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловой кислоты и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты одностадийным методом из доступных исходных реагентов с высокой региоселективностью. Выход 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловой кислоты составляет 56%, выход 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты – 39%.

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, в частности к способу совместного получения 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловой кислоты (1) и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты(2) с выходами 56% и 39% соответственно

Соединения тиофан- и тиофенкарбоксильного ряда находят применение в качестве бактерицидных агентов, лекарственных препаратов, а также используются как присадки к маслам или гидравлическим жидкостям (Л.И.Беленький, Е.П.Захаров, М.А.Калик, В.П.Литвинов, Ф.М.Стоянович, С.З.Тайц, Б.П. Фабричный. Новые направления химии тиофена. М.: Наука, 1976, 24 с.)

Известен способ (А.Л.Мнджоян, А.Н.Оганесян. Синтезы гетероциклических соединений – выпуск 5, 1960, стр.47-49) получения тиофан-2,5-дикарбоновой кислоты взаимодействием при температуре 50°С эфира ,‘-дибромадипиновой кислоты с сернистым натрием в среде метилового спирта с последующим омылением соответствующего эфира по схеме 1

Схема 1

Известный способ не позволяет получать 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловую и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловую кислоты.

Известен способ (L, Schotte, Arkiv Kenn, 9, 377 (1956) (С.А. 59 10076 с) получения тиофан-2,5-дикарбоновой кислоты взаимодействием дибромадипиновой кислоты с водным раствором сернистого натрия в присутствии бикарбоната натрия (Nа₂СО₃) по схеме 2

Схема 2

Известен способ (R.Tumen, A.Hill, J. Org. Chem.14, 476, 1949) получения тиофан-2,5-дикарбоновой кислоты взаимодействием этилового эфира дибромадипиновой кислоты с кристаллическим сернистым натрием в среде 95%-ного спирта в присутствии йодистого калия с последующим гидролизом соответствующего эфира по схеме 3

Схема 3

Известный способ не позволяет получать 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловую и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты.

Известен способ (F. Ernst, Ber, 19, 3275, 1886) получения тиофан-2,5-дикарбоновой кислоты восстановлением тиофен-2,5-дикарбоновой кислоты в щелочной среде 4%-ной амальгамой натрия по схеме

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения о получении 8-(5-гексилтиофан-2-ил) (1) и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловых кислот(2).

Предлагается новый способ совместного получения 8-(5-гексил-тиофан-2-ил) каприловой кислоты (1), 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты (2) с выходами 56% и 39% соответственно.

Это достигается взаимодействием 9,12-октадекадиеновой кислоты (линолевая кислота) с элементной серой в мольном соотношении 1:2 под воздействием ультразвуковой кавитации по схеме 4

При ультразвуковой кавитации происходят образование, рост, пульсация и другие типы движения пузырьков, а также их взаимодействие с жидкостью, между собой и с твердыми поверхностями при условиях, когда в жидкости создается пониженное, а затем повышенное давление. При схлопывании пузырьков образуются ударные волны, вызывающие очень высокие локальные температуры и давления, инициирующие микроперемешивание. В этих условиях происходит образование активных частиц (радикалов, ионов, атомов, электронно-возбужденных частиц), инициирующих различные реакции как в кавитационных полостях, так и в самой жидкости.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В предлагаемом способе в качестве исходных соединений используются доступное сырье: 9,12-октадекадиеновая кислота (линолевая кислота) природного происхождения и техногенная элементная сера (отход в процессе гидроочистки нефтяных дистиллятов) в соотношении 1:2. Реакция протекает одну стадию с образованием ранее не описанных в литературе 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловой (1) и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислот (2).

Преимущества предлагаемого способа:

Способ позволяет получать с высокой региоселективностью 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловую кислоту (1) и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловую кислоту (2), синтез которых в литературе не описан. Разработанный нами метод отличается простотой проведения эксперимента и не требует применения дорогостоящих реагентов.

Способ поясняется примером

ПРИМЕР. В стеклянный реактор с обратным холодильником на половину глубины жидкости погружен волновод УЗНД-2Т с рабочей частью диаметром 15 мм и помещена термопара для определения температуры, подсоединенная к вольтметру. При комнатной температуре в реактор помещают 1 моль 9,12-октадекадиеновой кислоты и 2 моля элементной серы. Под действием ультразвука (частотой 22 кГц, мощностью 3-5 Вт/см³) в течение 10 мин происходит повышение температуры до 120°С. Дальнейшее повышение температуры имеет плавный характер: в течение часа температура в кавитационном поле поднимается до 135°С, в последующий час температура поддерживается в интервале 145-160°С. Затем реакционная масса разделена колоночной хроматографией на SiO₂ смесью хлороформ-бутанол-1, (градиентное элюирование от 1/30 до 1/10). После упаривания растворителя получена 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловая кислота (1) с выходом 56% (R_f=0.288) и 8-[5-гексил-дигидро]- тиофен-2-ил каприловая кислота (2) с выходом 39% (R_f=0.33).

Спектральные характеристики* (* Спектры ЯМР ¹Н зарегистрированы на спектрометре “Bruker АМ-300” (300 МГц) и “Tesla BS-487” (100 МГц), ЯМР ¹³С на спектрометре “Jeol FX 90Q” (89.55 и 22.50 МГц), внутренний стандарт ТМС, растворитель СDСl₃ и d₆-ДМСО. Хромато-масс-спектральный анализ соединений проводили на приборе Finigan 4021) 8-[5-гексил-тетрагидро]-тиофен-2-ил каприловой кислоты:

	Спектр ЯМР ¹Н (, м.д.); (CDCL₃) 0.88 т (3Н, Н^11³J 7 Гц), 1.26-1.29 уш.с (18 H, H^{3,4,5,6,7,8,9,}^10), 1.6 уш.с (4H, H^34,), 2.34 т (2H,H^{2 3}J 7.6 Гц), 2.74 т (2H, H^25*³J 7 Гц), 9.98 c (1H, OH).
	Спектр ЯМР ¹³С (, м.д.): 48,53 (д. С(2)), 123.41 (д. С(3,4)), 52.23 (д. С(5)), 31.68 (т. С(8)), 31.11 (т. С(7)),
	27.64 (т.С (6)), 28.26 (т.С (5)), 27.12 (т.
	С(4)), 24.64 (т.С (3), 35.81 (т.С(2)),
	180.35 (с.С(1)), 29.69 (т.С(6*)), 29.1 (т.
	С(7)), 30.11 (т.С(8)), 24.64 (т.С(9*)),
	22.56 (т.С(10)), 14.3(к.С(11)).
	Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 314 (12) [M]⁺,
	271 (2) [М-СН₂СН₂СН₃]⁺, 229 (11) [М-
	(СН₂)₅СН₃]⁺, 199 (8) [М-(СН₂)₅СООН]⁺,
	171 (37) [M-(СH₂)₇СООН]⁺, 157 (49) [М-
	CH₂(CH₂)₇COOH]⁺, 157 (49) [М-
	СНСНSСН(СН₂)₅СН₃]⁺, 115 (17) [M- CH₂
	CH₂CH₂CHSCH₂CH(CH₂)₅CH₃]⁺, 87 (100)
	[CH₃CHSCHCH₂]⁺.

Спектральные характеристики 8-[5-гексил-дигидро]- тиофен-2-ил каприловой кислоты:

	Спектр ЯМР ‘Н (, м.д.); (CDCL₃) 0.88 т
(3Н, Н^11*³j 7 Гц), 1.26-1.29 уш.с (18Н,
Н^{3,4,5,6,7,78,9,10}), 5.4 уш.с (2Н, Н^34,), 2.34
т(2Н, Н²³J 7.6 Гц), 3.37-3.55 уш.с (2Н,
Н^25), 9.98 с (1Н, ОН).
Спектр ЯМР ¹³С (, м.д.): 55.86 (д. С(2*)),
133.05 (д. С(3,4)), 52.22 (д. С(5*)),
31.68 (т.С(8)), 31.11 (т.С(7), 27.64 (т.С
(6)), 28.26 (т.С (5)), 27.12 (т.С(4)), 24.64 (т.
С (3)), 35.81 (т.С(2)), 180.35 (с.С(1)), 29.69
(т.С(6)), 29.1 (т.С(7)), 30.11 (т.С(8*)),
24.64 (т.С(9)), 22.56 (т.С(10)), 14.3 (к.
С(11*)).
	Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 312 (13) [М]⁺
	269 (4) [М-СН₂СН₂СН₃]⁺, 256 (4) [М-
	(СН₂)₃СН₃]⁺, 225 (4) [М-(СН₂)₃ СООН]⁺,
	183 (9) [М-(СН₂)₆СООН]⁺, 169 (15) [М-
	(CH₂)₇COOH]⁺, 155 (13) [M-CH₂CHSCH
	(СН₂)₅СН₃]⁺, 143 (5) [M-CHCHSCHCH
	(CH₂)₅CH₃]⁺, 128 (15) [М-СН₃СНСНSСН
	CH(CH₂)₅CH₃]⁺, 111 (25) [СНСН(СН₂)₅
	СН₃]⁺, 97 (57) [C(CH₂)₅CH₃]⁺ 85(37)
	[CHCHSCHCH₂]⁺.

Формула изобретения

Способ совместного получения 8-(5-гексилтиофан-2-ил) каприловой кислоты (1) и 8-(5-гексил-3,4-дегидротиофан-2-ил) каприловой кислоты (2)
,
отличающийся тем, что 9,12-октадекадиеновая кислота (линолевая кислота) взаимодействует с элементной серой в мольном соотношении 1:2 при воздействии ультразвука частотой 22кГц, мощностью 3-5 Вт/см³ в течение двух часов.