RU2523462C1 - Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane - Google Patents
Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523462C1 RU2523462C1 RU2013111368/04A RU2013111368A RU2523462C1 RU 2523462 C1 RU2523462 C1 RU 2523462C1 RU 2013111368/04 A RU2013111368/04 A RU 2013111368/04A RU 2013111368 A RU2013111368 A RU 2013111368A RU 2523462 C1 RU2523462 C1 RU 2523462C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyanoadamantane
- amino
- adamantanone
- reaction
- mol
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения α-аминонитрилов, в частности к новому способу получения производных 2-амино-2-цианоадамантана общей формулыThe invention relates to a method for producing α-aminonitriles, in particular to a new method for producing derivatives of 2-amino-2-cyanoadamantane of the general formula
которые находят применение в качестве полупродуктов в синтезе вероятных биологически активных аминокислот, диаминов и гетероциклических соединений.which are used as intermediates in the synthesis of probable biologically active amino acids, diamines and heterocyclic compounds.
Известен способ получения производных 2-амино-1-цианоциклогексана с выходом 62-75% по реакции циклогексанона и аминонитрилов из ряда: диметиламиноизобутиронитрил, н-гексиламиноизобутиронитрил, а также 4-циано-4-изобутиламиногептана по реакции гептанона-4 с изобутиламиноизобутиронитрилом с выходом 13% [THE REACTION OF N-ALKYL SUBSTITUTED α-AMINOISOBUTYRONITRILES WITH CARBONYL COMPOUNDS / L.A. Yanovskaya, Ch. Shachidayatov, E.P. Prokofiev, G.M. Andrianova, V.F. Kucherov // Tetrahedron, 1968, Vol.24, pp.4677-4688].A known method for producing derivatives of 2-amino-1-cyanocyclohexane with a yield of 62-75% by reaction of cyclohexanone and aminonitriles from the series: dimethylaminoisobutyronitrile, n-hexylaminoisobutyronitrile, and 4-cyano-4-isobutylaminoheptane by reaction of heptanone-4 with isobutamino % [THE REACTION OF N-ALKYL SUBSTITUTED α-AMINOISOBUTYRONITRILES WITH CARBONYL COMPOUNDS / LA Yanovskaya, Ch. Shachidayatov, E.P. Prokofiev, G.M. Andrianova, V.F. Kucherov // Tetrahedron, 1968, Vol.24, pp. 4677-4688].
Недостатком данного метода является невысокий выход получаемых соединений. Данным способом не были получены вещества заявляемой структурной формулы.The disadvantage of this method is the low yield of the obtained compounds. In this way, substances of the claimed structural formula were not obtained.
Известен способ получения α-аминонитрилов по реакции кетонов или альдегидов из ряда: ацетофенон, гексанон-2, пентанон-3, циклопентанон, циклогексанон, бензальдегид, валеральдегид, изобутиральдегид с аминами из ряда бензиламин, анилин, фенилендиамин, этилендиамин, морфолин, пиперидин, пиперазин и с ацетонциангидрином в водной среде в орбитальном смесителе в течение 20 часов, причем выделение продуктов осуществлялось методом высаливания из воды, последующей экстракции и флеш-хроматографии продуктов [Catalyst-Free Strecker Reaction in Water: A Simple and Efficient Protocol Using Acetone Cyanohydrin as Cyanide Source / P. Galletti, M. Pori, D. Giacomini // Eur. J. Org. Chem. 2011, 3896-3903]. Выходы продуктов составляли 30-99%.A known method of producing α-aminonitriles by the reaction of ketones or aldehydes from the series: acetophenone, hexanone-2, pentanone-3, cyclopentanone, cyclohexanone, benzaldehyde, valeraldehyde, isobutyraldehyde with amines from the series benzylamine, aniline, phenylenediamine, ethylene diamine and with acetone cyanohydrin in an aqueous medium in an orbital mixer for 20 hours, and the products were isolated by salting out from water, subsequent extraction and flash chromatography of products [Catalyst-Free Strecker Reaction in Water: A Simple and Efficient Protocol U sing Acetone Cyanohydrin as Cyanide Source / P. Galletti, M. Pori, D. Giacomini // Eur. J. Org. Chem. 2011, 3896-3903]. The product yields were 30-99%.
Недостатком данного метода является то, что требуется использование сложного оборудования, процесс протекает в водной среде, вследствие чего необходима стадия экстракции органическим растворителем, а очистка продуктов осуществляется методом препаративной хроматографии. При этом исходные вещества должны хотя бы частично быть растворимы в воде, применяемой в качестве растворителя. В ряде синтезов даже в оптимальных условиях выходы продуктов невысоки. Использование органических растворителей приводит к появлению значительных количеств трудноотделимых побочных продуктов.The disadvantage of this method is that it requires the use of sophisticated equipment, the process proceeds in an aqueous medium, as a result of which an extraction step with an organic solvent is necessary, and the products are purified by preparative chromatography. In this case, the starting materials must be at least partially soluble in water, used as a solvent. In a number of syntheses, even under optimal conditions, product yields are low. The use of organic solvents results in significant amounts of difficult to separate by-products.
Известен способ получения α-аминонитрилов переаминированием при температуре 130-180°С, при этом выходы продуктов составляют 13-80%. В качестве исходных реагентов выступают аминонитрилы, не содержащие свободной аминогруппы, а в качестве переаминирующего агента - диэтиламин, гептиламин, пиперидин, морфолин и анилин [Переаминирование α-аминонитрилов / Шахидаятов X. // ЖОрХ. 1973, 9 (7), 1373-1401].A known method of producing α-aminonitriles by reamination at a temperature of 130-180 ° C, while the yields of products are 13-80%. Aminonitriles that do not contain a free amino group act as initial reagents, and diethylamine, heptylamine, piperidine, morpholine, and aniline act as a transaminating agent [Transamination of α-aminonitriles / Shahidayatov X. // Zhork. 1973, 9 (7), 1373-1401].
Недостатком данного метода является, как правило, невысокий выход продуктов, что связано с химическим равновесием реакции. Большие выходы достигаются только при удалении из реакционной смеси образующихся продуктов. Кроме этого, в ряде случаев наблюдалось осмоление реакционной массы или образование побочных продуктов - енаминов.The disadvantage of this method is, as a rule, a low yield of products, which is associated with the chemical equilibrium of the reaction. High yields are achieved only when the products formed are removed from the reaction mixture. In addition, in a number of cases, grinding of the reaction mass or formation of by-products, enamines, was observed.
Известен способ получения 2-амино-2-цианоадамантана и его производных по реакции адамантанонциангидрина с аминами в среде этанола [Пат. 2307123 РФ, МПК C07D 295/033, С07С 255/58. Способ получения 2-амино-2-цианоадамантана или его производных / Ю.В. Попов, В.М. Мохов, М.В. Кхаммо, С.Н. Бондаренко; ВолгГТУ. - 2007; Попов Ю.В., Мохов В.М., Зимина О.Ю. Синтез 2-амино-2-цианоадамантана и его производных Известия Волгоградского государственного технического университета: межвуз. Сб. науч. ст.№1 (39) / ВолгГТУ.- Волгоград, 2008. (сер. «Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов», вып.5) - С.49-52].A known method of producing 2-amino-2-cyanoadamantane and its derivatives by the reaction of adamantanone cyanohydrin with amines in ethanol medium [US Pat. 2307123 RF, IPC C07D 295/033, С07С 255/58. A method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane or its derivatives / Yu.V. Popov, V.M. Mokhov, M.V. Khammo, S.N. Bondarenko; Volgograd State Technical University. - 2007; Popov Yu.V., Mokhov V.M., Zimina O.Yu. Synthesis of 2-amino-2-cyanoadamantane and its derivatives Izvestiya Volgograd State Technical University: Inter-University. Sat scientific station No. 1 (39) / VolgSTU.- Volgograd, 2008. (ser. "Chemistry and technology of organoelement monomers and polymeric materials", issue 5) - S.49-52].
Недостатком данного метода является необходимость предварительного получения адамантанонциангидрина из адамантанона-2, использование растворителя.The disadvantage of this method is the need for preliminary preparation of adamantanone cyanohydrin from adamantanone-2, the use of a solvent.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ получения 2-фениламино-2-цианоадамантана и его производных по реакции иминов адамантанона с избытком ацетонциангидрина в присутствии карбоната калия [Пат. 2344124 Российская Федерация, МПК С07С 255/45, С07С 253/00, С07С 255/47. Способ получения 2-№фениламино-2-цианоадамантана или его производных / Ю.В. Попов, В.М. Мохов, О.Ю. Зимина; ГОУ ВПО ВолгГТУ. - 2009].The closest analogue of the invention is a method for producing 2-phenylamino-2-cyanoadamantane and its derivatives by the reaction of imines adamantanone with an excess of acetone cyanohydrin in the presence of potassium carbonate [US Pat. 2344124 Russian Federation, IPC С07С 255/45, С07С 253/00, С07С 255/47. The method of obtaining 2-No.phenylamino-2-cyanoadamantane or its derivatives / Yu.V. Popov, V.M. Mokhov, O.Yu. Zimina; GOU VPO VolgSTU. - 2009].
Недостатком данного метода является необходимость предварительного получения иминов из адамантанона-2 и соответствующих производных анилина в присутствии толуолсульфокислоты в толуоле с последующим их выделением. Данным способом было получено только одно соединение заявляемой структурной формулы.The disadvantage of this method is the need for preliminary production of imines from adamantanone-2 and the corresponding derivatives of aniline in the presence of toluenesulfonic acid in toluene, followed by their isolation. In this way, only one compound of the claimed structural formula was obtained.
Задачей заявляемого способа является разработка технологичного одностадийного метода получения производных 2-амино-2-цианоадамантана непосредственно из доступного адамантанона-2, который будет позволять достигать высоких значений выхода по исходным веществам в мягких условиях.The objective of the proposed method is to develop a technologically advanced one-step method for producing derivatives of 2-amino-2-cyanoadamantane directly from available adamantanone-2, which will allow to achieve high yield values for the starting materials under mild conditions.
Техническим результатом является упрощение метода получения соединений заявляемой структурной формулы.The technical result is a simplification of the method for producing compounds of the claimed structural formula.
Поставленный результат достигается в способе получения производных 2-амино-2-цианоадамантана общей формулыThe set result is achieved in the method for producing derivatives of 2-amino-2-cyanoadamantane of the general formula
заключающемся в реакции адамантанона-2 с аминами и переносчиком цианогруппы при нагревании в присутствии карбоната калия, отличающемся тем, что в качестве аминов используются циклогексиламин, 2-аминоэтанол, анилин, пиперидин, морфолин или пиперазин, а в качестве переносчика цианогруппы выступает ацетонциангидрин или 2-аминоизобутиронитрил и процесс проводят в одну стадию в течение 1.5-2 часов при 80-100°С.consisting in the reaction of adamantanone-2 with amines and a cyano group carrier when heated in the presence of potassium carbonate, characterized in that cyclohexylamine, 2-aminoethanol, aniline, piperidine, morpholine or piperazine are used as amines, and acetone cyanohydrin or 2- acts as a cyano group carrier aminoisobutyronitrile and the process is carried out in one stage for 1.5-2 hours at 80-100 ° C.
Сущностью метода является одностадийная реакция адамантанона-2 с аминами из ряда циклогексиламин, 2-аминоэтанол, пиперидин, морфолин или пиперазин и ацетонциангидрином или 2-аминоизобутиронитрилом в присутствии карбоната калия, сопровождающаяся выделением ацетона и воды или газообразного аммиака.The essence of the method is a one-step reaction of adamantanone-2 with amines from the series cyclohexylamine, 2-aminoethanol, piperidine, morpholine or piperazine and acetone cyanohydrin or 2-aminoisobutyronitrile in the presence of potassium carbonate, accompanied by the release of acetone and water or gaseous ammonia.
К достоинствам предлагаемого метода следует отнести отсутствие растворителя, что упрощает процесс синтеза и выделения 2-амино-2-цнаноадамантана и его производных. Одностадийность способа предполагает отсутствие стадии получения из адамантанона-2 соответствующих иминов и необходимости использования толуолсульфокислоты в качестве катализатора. В предлагаемом способе используется значительно меньший избыток токсичного переносчика цианогруппы - ацетонциангидрина (1:1.5 вместо 1:3-4 в прототипе), а 2-аминоизобутиронитил относится к слаботоксичным веществам. Одностадийность предлагаемого способа дает возможность не только проводить процесс синтеза и выделения на одной реакционной установке, но и сократить число операций и время, требуемые для получения 2-амино-2-цианоадамантана и его производных.The advantages of the proposed method include the absence of a solvent, which simplifies the process of synthesis and isolation of 2-amino-2-cnanoadamantane and its derivatives. The one-step process involves the absence of a step for producing the corresponding imines from adamantanone-2 and the need to use toluenesulfonic acid as a catalyst. The proposed method uses a significantly smaller excess of the toxic carrier of the cyano group — acetone cyanohydrin (1: 1.5 instead of 1: 3-4 in the prototype), and 2-aminoisobutyronitil refers to slightly toxic substances. The one-stage process of the proposed method makes it possible not only to carry out the synthesis and isolation process in one reaction unit, but also to reduce the number of operations and the time required to obtain 2-amino-2-cyanoadamantane and its derivatives.
Способ не следует очевидным образом из известного уровня техники, так как в ходе процесса возможно протекание ряда побочных реакций, а именно: адамантанона-2 с ацетонциангидрином с получением циангидрина адамантанона; амина с циангидрином с образованием производных 2-амино-2-цианопропана; адамантанона с первичными аминами с получением оснований Шиффа. При использовании 2-аминоизобутиронитрила возможно образование оснований Шиффа 2-аминоизобутиронитрила с адамантаноном-2 или его переаминирование аминами. Тем не менее обнаружено, что данные трехкомпонентные реакции селективно приводят к образованию производных 2-амино-2-цианоадамантана.The method does not follow in an obvious manner from the prior art, since a number of adverse reactions are possible during the process, namely: adamantanone-2 with acetone cyanohydrin to produce adamantanone cyanohydrin; an amine with cyanohydrin to form 2-amino-2-cyanopropane derivatives; Adamantanone with primary amines to give Schiff bases. When using 2-aminoisobutyronitrile, Schiff bases of 2-aminoisobutyronitrile with adamantanone-2 or its transamination with amines is possible. Nevertheless, it was found that these three-component reactions selectively lead to the formation of 2-amino-2-cyanoadamantane derivatives.
Способ осуществляется следующим образом. В круглодонную колбу загружается адамантанон-2, ацетонциангидрин, амин из ряда: цнклогексиламин, 2-аминоэтанол, анилин, пиперидин, морфолин в мольном соотношении 1:1.5:2 и каталитическое количество карбоната калия. Колба соединяется с нисходящим холодильником и реакционная смесь нагревается до 80-100°С, при этом отгоняется эквимолярное взятому адамантанону-2 количество смеси ацетона и воды. По окончании отгонки водно-ацетоновой смеси реакционную массу подогревают еще 20-30 минут, после чего продукт реакции перегоняют в вакууме из той же реакционной колбы, отбирая небольшой предгон избытка исходных реагентов. В случае использования в качестве переносчика цианогруппы 2-аминоизобутиронитрила в круглодонную колбу загружается адамантанон-2, амин из ряда: 2-аминоэтанол, морфолин, пиперазин и 2-аминоизобутиронитрил в мольном соотношении 1:2:1.5 и каталитическое количество карбоната калия. Реакция II выделение осуществляется тем же способов, за исключением того, что при нагревании выделяется газообразный аммиак и отгоняется ацетон. Выход производных 2-амино-2-цианоадамантана составляет 70-81%. Заявляемый способ характеризуется простотой в проведении синтеза и выделении продуктов реакции.The method is as follows. Adamantanone-2, acetone cyanohydrin, an amine from the series: cyclohexylamine, 2-aminoethanol, aniline, piperidine, morpholine in a molar ratio of 1: 1.5: 2 and a catalytic amount of potassium carbonate are loaded into a round-bottom flask. The flask is connected to a descending cooler and the reaction mixture is heated to 80-100 ° C, while the amount of a mixture of acetone and water equimolar to the adamantanone-2 is distilled off. Upon completion of the distillation of the water-acetone mixture, the reaction mass is heated for another 20-30 minutes, after which the reaction product is distilled in vacuo from the same reaction flask, selecting a small precursor of excess starting reagents. If 2-aminoisobutyronitrile is used as the carrier of the cyano group, adamantanon-2, an amine from the series: 2-aminoethanol, morpholine, piperazine and 2-aminoisobutyronitrile in a molar ratio of 1: 2: 1.5 and a catalytic amount of potassium carbonate are loaded into a round bottom flask. Reaction II is isolated by the same methods, except that when heated, gaseous ammonia is released and acetone is distilled off. The yield of 2-amino-2-cyanoadamantane derivatives is 70-81%. The inventive method is characterized by simplicity in the synthesis and isolation of reaction products.
Обнаружено, что оптимальным мольным соотношением адамантанон-2: ацетонциангидрин: амин является 1:1.5:2. Снижение избытка ацетонциангидрина и амина до эквимолярного приводит к неполной конверсии адамантанона-2, уменьшает выход целевых продуктов и сильно затрудняет их очистку. Увеличение избытка ацетонциангидрина и амина выше указанного нецелесообразно, так как оно не приводит к увеличению выхода целевых продуктов. Соотношение ацетонциангидрин:амин, равное 1.5:2, позволяет избежать в ходе трехкомпонентной реакции образования адамантанонциангидрина.It was found that the optimal molar ratio of adamantanone-2: acetone cyanohydrin: amine is 1: 1.5: 2. Reducing the excess of acetone cyanohydrin and amine to equimolar leads to incomplete conversion of adamantanone-2, reduces the yield of target products and greatly complicates their purification. An increase in the excess of acetone cyanohydrin and amine above the indicated is impractical, since it does not lead to an increase in the yield of the target products. The ratio of acetone cyanohydrin: amine, equal to 1.5: 2, avoids the formation of adamantanone cyanohydrin during the three-component reaction.
Оптимальным мольным соотношением адамантанон-2: амин: 2-аминоизобутиронитрил является 1:2:1.5. Снижение избытка 2-аминоизобутиронитрила и амина до эквимолярного по отношению к адамантанону-2 приводит к неполной конверсии адамантанона-2, уменьшает выход целевых продуктов и сильно затрудняет их очистку. Увеличение избытка 2-аминоизобутиронитрила и амина выше указанного нецелесообразно, так как оно не приводит к увеличению выхода целевых продуктов. Соотношение 2-аминоизобутиронитрила: амин, равное 1.5:2, позволяет избежать образования в ходе трехкомпонентной реакции 2-амино-2-цианоадамантана.The optimal molar ratio of adamantanone-2: amine: 2-aminoisobutyronitrile is 1: 2: 1.5. Reducing the excess of 2-aminoisobutyronitrile and amine to equimolar with respect to adamantanone-2 leads to incomplete conversion of adamantanone-2, reduces the yield of target products and greatly complicates their purification. An increase in the excess of 2-aminoisobutyronitrile and amine above the indicated is impractical, since it does not increase the yield of the target products. The ratio of 2-aminoisobutyronitrile: amine, equal to 1.5: 2, avoids the formation of 2-amino-2-cyanoadamantane during the three-component reaction.
Найдено, что оптимальной температурой синтеза производных 2-амино-2-цианоадамантана в обоих случаях является 80-100°С, ее снижение до 60°С сильно замедляет реакцию, а ниже 60°С - прекращает ее. Повышение температуры выше 100°С существенно не влияет на выход целевых продуктов и является нецелесообразным. Показано, что каталитическое количество карбоната калия, добавляемое в реакционную смесь, существенно ускоряет реакцию. В ряде случаев при температурах ниже 100°С в отсутствие карбоната калия реакция получения производных 2-амино-2-цианоадамантана не протекает.It was found that the optimum temperature for the synthesis of 2-amino-2-cyanoadamantane derivatives in both cases is 80-100 ° C, its decrease to 60 ° C greatly slows down the reaction, and below 60 ° C it stops it. An increase in temperature above 100 ° C does not significantly affect the yield of the target products and is impractical. It was shown that a catalytic amount of potassium carbonate added to the reaction mixture significantly accelerates the reaction. In some cases, at temperatures below 100 ° C in the absence of potassium carbonate, the reaction of obtaining derivatives of 2-amino-2-cyanoadamantane does not proceed.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:
Пример 1Example 1
2-Циклогексиламино-2-цианоадамантан 
В круглодонную колбу с нисходящим холодильником (установку для перегонки) загружали смесь 5 г (0.033 моль) адамантанона-2, 4.7 г (0.055 моль) ацетонциангидрина, 5 г (0.05 моль) циклогексиламина и 0.1 г карбоната калия и смесь нагревали до 90°С в течение 1.5 часа, при этом отгоняли смесь воды и ацетона с т.кип. 70-75°С. Затем остаток перегоняли в вакууме из той же колбы, собирали фракцию с т.кип. 224-227°С (20 мм рт.ст.). Получали 6.9 г (0.027 моль, 81%) 2-циклогексиламино-2-цианоадамантана, т.пл. 93-94°С. Спектр ЯМР 1H δ, м.д.: 0.68 с (1Н, NH); 1.05-2.25 м (14Н, 2,2-Ad; 10Н, 
Пример 2Example 2
2-(2-Гидроксиэтиламино)-2-цианоадамантан 
В круглодонную колбу с нисходящим холодильником (установку для перегонки) загружали смесь 5 г (0.033 моль) адамантанона-2, 4 г (0.047 моль) ацетонциангидрина, 2.6 г (0,043 моль) 2-аминоэтанола и 0.1 г карбоната калия и смесь нагревали до 90°С в течение 2 часов, при этом отгоняли смесь воды и ацетона с т.кип. 65-75°С. Затем остаток перегоняли в вакууме из той же колбы, получали 5.7 г (0.026 моль, 79%) 2-(2-гидроксиэтиламино)-2-цианоадамантана, вязкое масло, т.кип. 190-193°С (20 мм рт.ст.). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.20 с (1Н, NH), 1.43-2.24 м (14Н, 2,2-Ad), 2.68 с (1Н, ОН), 3.01 т (2Н, CH2N), 3.59 т (2Н, СН2О). A mixture of 5 g (0.033 mol) of adamantanone-2, 4 g (0.047 mol) of acetone cyanohydrin, 2.6 g (0.043 mol) of 2-aminoethanol and 0.1 g of potassium carbonate was loaded into a round bottom flask with a downward refrigerator (distillation unit) and the mixture was heated to 90 ° C for 2 hours, while the mixture of water and acetone was distilled off with boiling point. 65-75 ° C. Then, the residue was distilled in vacuo from the same flask, and 5.7 g (0.026 mol, 79%) of 2- (2-hydroxyethylamino) -2-cyanoadamantane, a viscous oil, etc. were obtained. 190-193 ° C (20 mmHg). 1 H NMR, δ, ppm .: 1.20 (1H, NH), 1.43-2.24 m (14H, -Ad 2.2), 2.68 s (1H, OH), 3.01 m (2H, CH 2 N ), 3.59 t (2H, CH 2 O).
Пример 3Example 3
2-(2-Гидроксиэтиламино)-2-цианоадамантан
Смесь 3 г (0.02 моль) адамантанона-2, 2.5 г (0.03 моль) 2-аминоизобутиронитрила, 2.5 г (0.04 моль) 2-аминоэтанола и 0.05 г карбоната калия нагревали в колбе с нисходящим холодильником (установке для перегонки) при 80-100°С в течение 1-1.5 часа, при этом выделялся аммиак и отгонялся ацетон. По окончании реакции остаток перегоняли в вакууме, собирали фракцию с т.кип. 173-175°С (15 мм рт.ст). Получали 3.3 г (0.015 моль, 75%) 2-(3-гидроксиэтиламино)-2-цианоадамантана. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.20 с (1Н, NH), 1.43-2.24 м (14Н, 2,2-Ad), 2.68 с (1Н, ОН), 3.01 т (2Н, CH2N), 3.59 т(2Н, CH2O).A mixture of 3 g (0.02 mol) of adamantanone-2, 2.5 g (0.03 mol) of 2-aminoisobutyronitrile, 2.5 g (0.04 mol) of 2-aminoethanol and 0.05 g of potassium carbonate was heated in a top-down flask (distillation unit) at 80-100 ° C for 1-1.5 hours, while ammonia was released and acetone was distilled off. At the end of the reaction, the residue was distilled in vacuo, and the fraction was collected with boiling point. 173-175 ° C (15 mm Hg). 3.3 g (0.015 mol, 75%) of 2- (3-hydroxyethylamino) -2-cyanoadamantane were obtained. 1 H NMR, δ, ppm .: 1.20 (1H, NH), 1.43-2.24 m (14H, -Ad 2.2), 2.68 s (1H, OH), 3.01 m (2H, CH 2 N ), 3.59 t (2H, CH 2 O).
Пример 4Example 4
2-N-Пиперидно-2-цианоадамантан 
В круглодонную колбу с нисходящим холодильником (установку для перегонки) загружали смесь 5 г (0.033 моль) адамантанона-2, 4.3 г (0.05 моль) пиперидина, 5.1 г (0.06 моль) ацетонциангидрина и 0.1 г карбоната калия и смесь нагревали до 90°С в течение 1 часа, при этом отгоняли смесь воды и ацетона с т.кип. 70-75°С. Затем остаток перегоняли в вакууме из той же колбы, получали 6.4 г (0.026 моль, 80%) продукта (II г), т.кип. 210-212°С (18 мм рт.ст), т.пл. 77-78°С (лит.т.пл. 77-78°С). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.35-2.32 м (14Н, 2,2-Ad, 6Н, 3 -СН2-), 2.60 уш.с.(4Н, 2 -CH2N-).A mixture of 5 g (0.033 mol) of adamantanone-2, 4.3 g (0.05 mol) of piperidine, 5.1 g (0.06 mol) of acetone cyanohydrin and 0.1 g of potassium carbonate was loaded into a round-bottom flask with a downward refrigerator (distillation unit) and the mixture was heated to 90 ° С for 1 hour, while the mixture of water and acetone was distilled off with boiling point. 70-75 ° C. Then, the residue was distilled in vacuo from the same flask, and 6.4 g (0.026 mol, 80%) of the product (II g) were obtained, b.p. 210-212 ° C (18 mmHg), mp 77-78 ° C (lit. mp. 77-78 ° C). 1 H NMR, δ, ppm .: 1.35-2.32 m (14H, 2,2 -Ad, 6H, 3 CH 2 -), 2.60 br (4H, two -CH 2 N-).
Пример 5Example 5
2-(N-Фениламино)-2-цианоадамантан 
В круглодонную колбу с нисходящим холодильником (установку для перегонки) загружали смесь 5 г (0.033 моль) адамантанона-2, 3.5 г (0.038 моль) анилина, 4.3 г (0.05 моль) ацетонциангидрина и 0.1 г карбоната калия и смесь нагревали в колбе с нисходящим холодильником при 90°С в течение 1,5 часа, при этом отгоняли смесь воды и ацетона. По окончании отгонки ацетона (40-50 мин) реакционную массу выдерживали при 100°С еще 1 час. После этого перегонкой в вакууме получали 6.3 г (0.025 моль, 75%) 2-(N-фениламино)-2-цианоадамантана, т.пл. 171-173°С. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.53-2.30 м (14Н, Ad), 3.48 с (1Н, NH), 6.74-6.77 м (3Н, Ph), 7.05-7.12 м (2Н, Ph).A mixture of 5 g (0.033 mol) of adamantanone-2, 3.5 g (0.038 mol) of aniline, 4.3 g (0.05 mol) of acetone cyanohydrin and 0.1 g of potassium carbonate was loaded into a round-bottom flask with a descending cooler (distillation unit) and the mixture was heated in a flask with a descending a refrigerator at 90 ° C for 1.5 hours, while a mixture of water and acetone was distilled off. After the distillation of acetone (40-50 min), the reaction mass was kept at 100 ° C for another 1 hour. After this, 6.3 g (0.025 mol, 75%) of 2- (N-phenylamino) -2-cyanoadamantane were obtained by distillation in vacuo, mp. 171-173 ° C. 1 H NMR, δ, ppm .: 1.53-2.30 m (14H, Ad), 3.48 s (1H, NH), 6.74-6.77 m (3H, Ph), 7.05-7.12 m (2H, Ph).
Пример 6Example 6
2-(N-Морфолино)-2-цианоадамантан 
В круглодонную колбу с нисходящим холодильником (установку для перегонки) загружали смесь 5 г (0,033 моль) адамантанона-2, 3.5 г (0.04 моль) морфолина, 4.3 г (0.05 моль) ацетонциангидрина и 0.1 г карбоната калия и смесь нагревали до 90°С в течение 2 часов, при этом отгоняли смесь воды и ацетона с т.кип. 70-75°С. Затем остаток перегоняли в вакууме из той же колбы, получали 6.4 г (0.026 моль, 79%) 2-(N-морфолино)-2-цианоадамантана, т.кип. 170-180°С (15 мм рт.ст.). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.38-2.13 м (14Н, 2,2-Ad), 2.56 т (4Н, (CH2)2N), 3.72 т (4Н, (CH2)2O).A mixture of 5 g (0.033 mol) of adamantanone-2, 3.5 g (0.04 mol) of morpholine, 4.3 g (0.05 mol) of acetone cyanohydrin and 0.1 g of potassium carbonate was loaded into a round-bottom flask with a downward refrigerator (distillation unit) and the mixture was heated to 90 ° С for 2 hours, while the mixture of water and acetone was distilled off with boiling point. 70-75 ° C. Then, the residue was distilled in vacuo from the same flask to obtain 6.4 g (0.026 mol, 79%) of 2- (N-morpholino) -2-cyanoadamantane, boiling point. 170-180 ° C (15 mmHg). 1 H NMR, δ, ppm .: 1.38-2.13 m (14H, 2,2 -Ad), 2.56 m (4H, (CH 2) 2 N), 3.72 m (4H, (CH 2) 2 O )
Пример 7Example 7
2-(N-Морфолино)-1-цианоадамантан
Смесь 3 г (0.02 моль) адамантанона-2, 2.5 г (0.03 моль) 2-аминоизобутиронитрила, 3.5 г (0.04 моль) морфолина и 0.1 г карбоната калия нагревают в колбе с нисходящим холодильником при 80-100°С в течение 2 часов. Выделялся аммиак, отгоняли ацетон. По окончании реакции отгоняли избыток морфолина при атмосферном давлении, остаток фракционировали в вакууме, получали 3.8 г (0.015 моль, 77%) 2-(N-морфолино)-2-цианоадамантана, т.кип. 220-222°С (20 мм рт.ст). Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.: 1.38-2.13 м (14Н, 2,2-Ad), 2.56 т (4Н, (CH2)2N), 3.72 т (4Н, (CH2)2O).A mixture of 3 g (0.02 mol) of adamantanone-2, 2.5 g (0.03 mol) of 2-aminoisobutyronitrile, 3.5 g (0.04 mol) of morpholine and 0.1 g of potassium carbonate is heated in a flask with a downward refrigerator at 80-100 ° С for 2 hours. Ammonia was released, acetone was distilled off. At the end of the reaction, an excess of morpholine was distilled off at atmospheric pressure, the residue was fractionated in vacuo, and 3.8 g (0.015 mol, 77%) of 2- (N-morpholino) -2-cyanoadamantane were obtained, boiling point. 220-222 ° C (20 mmHg). 1 H NMR spectrum, δ, ppm: 1.38-2.13 m (14H, 2.2- Ad), 2.56 t (4H, (CH 2 ) 2 N), 3.72 t (4H, (CH 2 ) 2 O )
Пример 8Example 8
2-(N-Пиперезино)-2-цианоадамантан 
Смесь 3 г (0.02 моль) адамантанона-2, 2.5 г (0.03 моль) 2-аминоизобутиронитрила, 3.5 г (0.04 моль) пиперазина и 0.05 г карбоната калия нагревают в колбе с нисходящим холодильником при 80-100°С в течение 2 часов. Выделялся аммиак, отгоняли ацетон. По окончании реакции отгоняли избыток пиперазина при атмосферном давлении, остаток фракционировали в вакууме, получали 3.45 г (0.014 моль, 70%) 2-(N-пнперазино)-2-цианоадамантана, т.кип. 223-225°С (20 мм рт.ст). т.кип. 259-262°С (20 мм рт.ст), т.пл. 116-117°С. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 1.67-2.35 м (15Н, 2,2-Ad, 1H, NH), 2.80 т (4Н, (CH2)2N), 2.95 т (4Н, (СН2)2O).A mixture of 3 g (0.02 mol) of adamantanone-2, 2.5 g (0.03 mol) of 2-aminoisobutyronitrile, 3.5 g (0.04 mol) of piperazine and 0.05 g of potassium carbonate is heated in a flask with a downward refrigerator at 80-100 ° С for 2 hours. Ammonia was released, acetone was distilled off. At the end of the reaction, an excess of piperazine was distilled off at atmospheric pressure, the residue was fractionated in vacuo, 3.45 g (0.014 mol, 70%) of 2- (N-pnperazino) -2-cyanoadamantane were obtained, boiling point. 223-225 ° C (20 mmHg). t.kip. 259-262 ° C (20 mm Hg), mp 116-117 ° C. 1 H NMR, δ, ppm .: 1.67-2.35 m (15H, 2,2 -Ad, 1H, NH) , 2.80 m (4H, (CH 2) 2 N), 2.95 m (4H, (CH 2 ) 2 O).
Таким образом, разработан одностадийный способ синтеза производных 2-амино-2-цианоадамантана, который протекает с высоким выходом по исходному адамантанону-2, заключающийся в одностадийной реакции адамантанона-2 с аминами из ряда: циклогексиламин, 2-аминоэтанол, пиперазин, морфолин или пиперазин, при этом в качестве источника цианогруппы используется ацетонциангидрин или 2-аминоизобутиронитрил и процесс проводят в присутствии карбоната калия при температуре 80-100°С в течение 1.5-2 часов с последующим выделением целевых продуктов.Thus, a one-step method for the synthesis of 2-amino-2-cyanoadamantane derivatives has been developed, which proceeds with a high yield according to the initial adamantanone-2, consisting in a one-step reaction of adamantanone-2 with amines from the series: cyclohexylamine, 2-aminoethanol, piperazine, morpholine or piper moreover, acetone cyanohydrin or 2-aminoisobutyronitrile is used as the source of the cyano group and the process is carried out in the presence of potassium carbonate at a temperature of 80-100 ° C for 1.5-2 hours, followed by isolation of the desired products.
Claims (1)
где R=H,
R-R1=-(CH2)5-, -CH2CH2OCH2CH2-, -CH2CH2NHCH2CH2-,
заключающийся в реакции адамантанона-2 с аминами и переносчиком цианогруппы при нагревании в присутствии карбоната калия, отличающийся тем, что в качестве аминов используют циклогексиламин, 2-аминоэтанол, анилин, пиперидин, морфолин или пиперазин, а в качестве переносчика цианогруппы выступает ацетонциангидрин или 2-аминоизобутиронитрил и процесс проводят в одну стадию в течение 1.5-2 ч при 80-100°C. The method of obtaining derivatives of 2-amino-2-cyanoadamantane of the General formula
where R = H,
RR 1 = - (CH 2 ) 5 -, -CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 -,
consisting in the reaction of adamantanone-2 with amines and a cyano group carrier when heated in the presence of potassium carbonate, characterized in that cyclohexylamine, 2-aminoethanol, aniline, piperidine, morpholine or piperazine are used as amines, and acetone cyanohydrin or 2- acts as a cyano group carrier aminoisobutyronitrile and the process is carried out in one stage for 1.5-2 hours at 80-100 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013111368/04A RU2523462C1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013111368/04A RU2523462C1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2523462C1 true RU2523462C1 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013111368/04A RU2523462C1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2523462C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2307123C1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method for production of 2-amino-2-cyanoadamantane or derivatives thereof |
| RU2344124C1 (en) * | 2007-06-18 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method of 2-n-phenylamino-2-cyanoadamantane or its derivatives production |
-
2013
- 2013-03-13 RU RU2013111368/04A patent/RU2523462C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2307123C1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method for production of 2-amino-2-cyanoadamantane or derivatives thereof |
| RU2344124C1 (en) * | 2007-06-18 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method of 2-n-phenylamino-2-cyanoadamantane or its derivatives production |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ю. В. ПОПОВ и др., Синтез 2-амино-2-цианоадамантана и его производных, ЖУРН. ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ, 2012, т.85, Вып. 9, стр.1474-1481 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI383973B (en) | Process for the preparation of 2-substituted-5-(1-alkylthio)alkylpyridines | |
| JP5899092B2 (en) | Method for producing hydantoin derivatives | |
| JP2012506847A (en) | Process for preparing cinacalcet | |
| Miller et al. | The synthesis of aminoiminoethanenitriles, 5-aminotetrazoles, N-cyanoguanidines, and N-hydroxyguanidines from aminoiminomethanesulfonic acids | |
| RU2600741C2 (en) | Methods of producing 1,5,7-triazabicycl[4,4,0]-dec-5-ene from reaction of disubstituted carbodiimide and dipropylene triamine | |
| RU2523462C1 (en) | Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane | |
| KR100874835B1 (en) | Process for preparing cyclohexanol derivative | |
| RU2523461C1 (en) | Method of obtaining 2-amino-2-cyanoadamantane derivatives | |
| RU2344124C1 (en) | Method of 2-n-phenylamino-2-cyanoadamantane or its derivatives production | |
| Popov et al. | Synthesis of 2-amino-2-cyanoadamantane and its derivatives | |
| RU2307123C1 (en) | Method for production of 2-amino-2-cyanoadamantane or derivatives thereof | |
| RU2523463C1 (en) | Method of 2-amino-2-cyanoadamantane transamination | |
| Yaragorla et al. | Tris (pentafluorophenyl) borane catalyzed synthesis of cyanohydrins, cyanohydrin trimethylsilyl ethers and α-amino nitriles | |
| RU2556009C1 (en) | METHOD OF OBTAINING 2,6-DIALKYL-HEXAHYDRO-1H,5H-2,3A,4A,6,7A,8A-HEXAAZACYCLOPENTA [def]FLUORENE-4,8-DIONS | |
| JPS6191158A (en) | Manufacture of beta-aminoethyl ketone | |
| RU2387640C1 (en) | Method for synthesis of 1-(aminoalkyl)indolines | |
| RU2626008C2 (en) | Method for preparing n-alkyl-n, n-di (alkadienyl) amines | |
| RU2673461C2 (en) | Method of preparing 4-methyl-1-nitropentene-1 | |
| RU2654065C1 (en) | Method for obtaining n-hydroxymethylamines | |
| JP2005082570A (en) | Manufacturing method of 2-substituted imidazole compound | |
| JP3804078B2 (en) | Process for producing β-nitroenamine | |
| RU2301796C1 (en) | Method for preparing 3-halogen-1-(ethoxycarbonyl)-alkyladamantanes | |
| RU2233274C1 (en) | Method for preparing 10-(3-dimethylamino-2-methylpropyl)-2-methoxyphenothiazine | |
| RU2529201C1 (en) | Method of producing n-(2-heterocycloalkyl-1-ylethyl)adamantane-2-amines | |
| Karpov et al. | Synthesis of 2-Propargylaminoethanols from α, β-acetylenic aldimines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150314 |