Способ получения хлоразинов, содержащих о-гидроксифенильную группу
Использование: в медицинской промышленности. Сущность изобретения: способ получения хлоразинов, содержащих 0-гидроксифенильную группу ф-лы 1,2,3, где 1а 4-C1, 2-0 HOC6H4 , R006- CH3 ; 16 4-C1, 2-0- HOC6H4 , R006- CF3 ; 1в 4-С1, 2-0 HOC6H4 , R006- C6H5 ; 1г 4-С1, 2-0 HOC6H4, R005-CN; 1д 4-С1, 2- HOC6H4 , R005- COOC2H5 ,1е 4-С1, 2-0 HOC6H4, R005 C6H5 ; 1ж 4-С1, 2- o-HOC6H4, R==H; 1з 4-С1, 6-0 HOC6H4 , R=H; 1и 4-С1, 2-0 HOC6H4 , R=H; 1к 4-С1, 4-0 HOC6H4 , R=6 C6H5 ; 2а R=H, 2б R=4 OC3H7; 2в R=5-Br; 2г R=5 NO2 ; 2д R=3,5-C1; 3а R=H. Реагент 1: (0-гидроксифенил)дигидроазинонов. Реагент 2- хлорангидридридами органических или неорганических кислот (хлорокись фосфора, треххлористый фосфор, хлористый тионил, цианурхлорид, пятихлористый фосфор). Процесс ведут в среде диметилформамида при молярном соотношении реагентов 1: 2. Структура формул 0-гидроксифенильных групп 1, 2 и 3.
1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к улучшенному способу получения хлоразинов, содержащих о-гидроксифенильную группу, общей формулы I-III I
где Ia 4-Сl; 2-o-HOC6H6; R = 6-CH3 Iб 4-Сl; 2-o-HOC6H4; R = 6-CF3 Iв 4-Cl; 2-o-HOC6H4; R = 6-C6H5 Iг 4-Cl; 2-o-HOC6H4; R = 5-CN Iд 4-Cl; 2-o-HOC6H4; R = 5-COOC2H5 Ie 4-Cl; 2-o-HOC6H4; R = 5-C6H5 Iж 4-Cl; 2-o-HOC6H4; R = H Iз 4-Cl; 6-o-HOC6H4; R = H
Iи 2-Cl; 4-o-HOC6H4; R = H
Iк 2-Cl; 4-o-HOC6H4; R = 6-C6H5
IIa R = H
IIб R = 4' -OC3H7
IIв R = 5' -Br
IIг R = 5' -NO2
IIд R = 3' , 5' -Cl2
IIIa R = H используемых в качестве промежуточных продуктов при синтезе универсальных стабилизаторов для полиэтилена, т.е. обладающих одновременно термо- и светостабилизирующей эффективностью, для получения гидразинопиримидинов при матричном синтезе реактивных индикаторных бумаг для экспрессного полуколичественного определения микроколичеств металлов [1], а также получения исходных продуктов в синтезе -адреноблокаторов и сосудорасширяющих веществ на основе соединений III [2].





Недостатками данного способа являются использование в качестве растворителя высококипящего ядовитого нитробензола, что требует соблюдения особых мер по технике безопасности, трудоемкость процесса выделения целевого продукта. К тому же этот способ получения целевых соединений ограничен применением в реакции только резорцина, так как взаимодействие 3,6-дихлорпиридазина (IY) с гидрохиноном (YII) останавливается на стадии получения эфира YIII, а катехол, фенол, 3- и 4-хлорфенолы и анизолы практически не реагируют с IY [3]. Дихлорпиримидины также взаимодействуют с резорцином (Y) в условиях реакции Фриделя-Крафтса, однако реакция проходит неселективно по сравнению с 3,6-дихлорпиридазином (IY), т.е. оба атома хлора вступают в реакцию арилирования как это показано на примере 2-метил-4,6-дихлорпиримидина (IX) на схеме [4]. Схема 2





Известен способ получения 3-хлор-6-(2-гидроксифенил)пиридазина (IIIa) (прототип для синтеза соединения IIIa) и его замещенных IIIб, в исходя из соответствующих 6-(2-гидроксифенил)-3(2Н)-пиридазинонов (Ха-в). Образование целевых продуктов происходит в три стадии, так как условия для проведения реакций несовместимы для их последовательного осуществления в одном реакционном сосуде [5]. 1-я стадия - защита фенольной группы в соединениях Ха-в нагреванием в избытке уксусного ангидрида при 100оС в течение 1 ч 45 мин, выпаривание смеси при пониженном давлении, обработка оставшейся реакционной смеси метанолом, водой и выделение соединений ХIa-в. Схема 3




где а) R = H, б) R = 4-F, в) R = 5-Br 2-я стадия - обработка хлорокисью фосфора соединений ХIа-в при 55-60оС в течение 40 мин, последующая отгонка избытка хлорокиси фосфора при пониженном давлении, разложение реакционной массы ледяной водой, выдерживание образующейся суспензии в течение ночи при 5оС и выделение интермедиатов XIIa-в
Схема 4



где а) R = H, б) R = 4-F, в) R = 5-Br
3-я стадия - удаление защитной группы с фенольного гидроксила путем обработки соединений ХIIа-в 2 н. водным раствором гидроокиси натрия в присутствии этанола перемешиванием при комнатной температуре в течение 1 ч, разбавление реакционной смеси водой, подкисление концентрированной соляной кислотой и выделение обычным способом целевых соединений IIIa-в. Общий выход соединения IIIa составляет





где а) R = H, б) R = 4-F, в) R = 5-Br
Однако данный способ имеет ряд недостатков, обусловленных многостадийностью процесса, его трудоемкостью и длительностью. Кроме того, использование на первой и второй стадиях агрессивной хлорокиси фосфора и уксусного ангидрида одновременно как реагента и растворителя обуславливает необходимость отгонки под вакуумом избытка и последующей утилизации отработанной хлорокиси фосфора и уксусного ангидрида. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ синтеза хлорпиримидинов, содержащих о-гидроксифенильную группу, хлорированием соответствующих (о-гидроксифенил)дигидропиримидинов (ХIII) в среде хлористого тионила (SOCl2) с добавлением диметилформамида (ДМФА) (соответственно 10: 1 v/v) при температуре 85-90оС в течение 1 ч 40 мин с последующей отгонкой избытка хлористого тионила при пониженном давлении, обработкой оставшейся реакционной массы ледяной водой и выделением целевых продуктов известными приемами [6]. Схема 6
R



Недостатками этого способа получения хлоразинов, содержащих о-гидроксифенильную группу, является использование агрессивного хлористого тионила одновременно как реагента и растворителя и связанная с последним необходимость вакуумной отгонки избытка и утилизации отработанного хлористого тионила. Целью изобретения является упрощение процесса и расширение ассортимента хлорирующих веществ. Указанная цель достигается способом получения хлоразинов, содержащих о-гидроксифенильную группу, путем взаимодействия эквимолярных количеств соответствующих (о-гидроксифенил)дигидроазионов с хлорангидрилами органических или неорганических кислот в среде диметилформамида с последующим выделением продукта известными приемами. В заявляемом способе эквимолярные количества (о-гидроксифенил)-дигидроазинонов (XIIIa-к, ХIYa-д, Ха) и хлорангидридов SOCl2, POCl3 и т.д. растворяют в диметилформамиде и реакционную массу перемешивают при комнатной температуре (см. опыты 1, 4-8, 11-15), а для некоторых соединений требуется нагревание при 80-85оС в течение 1,5 часа (см. опыты 2, 9, 10, 16). Затем целевой продукт выделяют выливанием реакционной смеси в воду и отделением осадка, поскольку диметилформамид является инертным растворителем и смешивается с водой во всех отношениях. Схема 7
R



продолжение схемы 7






Особенностью структуры целевых соединений Ia-к, IIa-д, IIIa и их предшественников соответственно XIIIa-к, XIYa-д, Ха является наличие в молекуле фенольного фрагмента, гидроксильная группа которого также реагирует с хлорангидридами кислот. Например, фенолы взаимодействуют с хлористым тионилом, треххлористым фосфором или хлорокисью фосфора с образованием устойчивых ариловых эфиров XY-XYII. (PhO)3P


Поэтому при синтезе соединений IIIa-в (схемы 3-5, прототип) для избежания фосфорилирования фенольного гидроксила и селективного проведения стадии хлорирования (схема 4) гидроксильную группу предварительно защищают ацилированием уксусным ангидридом (схема 3). Хлористый тионил менее эффективен, чем хлорокись фосфора и при взаимодействии с дигидроазинонами образуются не хлоразины, а -(хлорсульфинил)азиноны ХYIII, XIX [7]:







Известно, что хлорокись фосфора, хлористый тионил и другие хлорангидриды взаимодействуют с диметилформамидом (ДМФА) с образованием иминиевых солей ДМФА-РОСl3 (ХХ), ДМФА-SOCl2 (XXI) и т.д., проявляющих более сильные электрофильные свойства по сравнению с исходными РОСl3 и SOCl2 [ ]. (CH3)








Иминиевые соли ХХ, ХХI, генерируемые in situ, реагируют с фенолами и его замещенными по нескольким направлениям: - взаимодействуют с гидроксильной группой в безводном растворителе с образованием соли ХХII, последующий гидролиз которых приводит к лабильным арилформиатам ХХIII [8]. C6H5OH + ДМФА





- формилируют бензольное кольцо замещенных фенолов



- замещают гидроксильную группу в активированных фенолах атомом хлора [9]



где Х = NO2, СН(СН3)2
Кроме того, гетероциклическая гидроксильная группа может быть замещена хлором с помощью иминиевых солей ХХ или ХХI, напр. [9]:











Отличительной особенностью разработанного способа по сравнению с прототипом является использование избытка диметилформамида в качестве растворителя взамен хлористого тионила и хлорокиси фосфора. Это обеспечивает и существенное практическое преимущество предлагаемого способа, позволяющего без снижения выхода целевых продуктов применять агрессивные хлорирующие вещества только в необходимых для реакции количествах при взаимодействии с полифункциональными исходными веществами, содержащими одновременно фенольные и гетероциклические гидроксильные группы (XIIIa-к, XIYa-д, Ха). Способ иллюстрируется следующими примерами. П р и м е р 1. Получение 4-хлор-2-(2' -гидроксифенил)-6-метилпиримидина (Ia). а) К 360 мл сухого биметилформамида при охлаждении и перемешивании прикапывают 90 мл (0,95 моль) хлорокиси фосфора, в раствор вносят 96 г (0,475 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидроксифенил)-6-метилпиримидина и перемешивают при комнатной температуре 1,5 ч. Затем реакционную массу выливают в воду, образующийся осадок отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции и сушат. Получают 100 г (97%) 4-хлор-2-(2-гидроксифенил)-6-метилпиримидина (Ia), т. пл. 134-135,5оС (из этанола). При наличии стартового пятна в полученном соединении (силуфол УФ-254, элюент хлористый метилен или бензол), раствор фильтруют через слой силикагеля. Найдено, %: C 59,73; H 3,84; N 12,70; Cl 16,19. C11H9ClN2O. Вычислено, %: C 59,87; H 4,11; N 12,70; Cl 16,07. Спектр ПМР (в СdCl3, здесь и далее

б) 8,32 г (0,04 моль) пятихлористого фосфора добавляют небольшими порциями при охлаждении к 25 мл сухого диметилформамида. Затем к раствору добавляют 4,8 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидроксифенил)хиназолина и перемешивают при комнатной температуре в течение 3 ч. Дальнейшее выделение и очистка продукта аналогична примеру 1а. Получают с выходом 95% целевое соединение, т. пл. и ИК-спектр которого соответствуют образцу из примера 11а. в) В условиях примера 11а из 3 мл (0,04 моль) хлористого тионила и 4,8 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидроксифенил)хиназолина в 25 мл сухого диметилформамида получают почти с количественным выходом 4-хлор-2-(2' -гидроксифенил)хиназолин, т.пл. и ИК-спектр которого соответствуют образцу из примера 11а. г) 3,5 мл (0,04 моль) треххлористого фосфора прикапывают при охлаждении и перемешивании к 25 мл сухого диметилформамида. Затем к раствору добавляют 4,8 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидроксифенил)хиназолина и нагревают при 50оС в течение 2 ч. Дальнейшее выделение и очистка продукта аналогична примеру 1а. Получают с выходом 98% целевое соединение, т.пл. и ИК-спектр которого соответствуют образцу из примера 11а. П р и м е р 12. Получение 4-хлор-2-(2' -гидрокси-4' -н-пропоксифенил)хиназолина (IIб). В условиях примера 11а из 5,92 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидрокси-4' -н-пропоксифенил)хиназолина и 4 мл (0,04 моль) хлорокиси фосфора в 25 мл сухого диметилформамида получают целевое соединение с выходом 87%, т. пл. 115-117оС. Найдено, %: C 64,56; H 4,83; N 8,97. C17H15ClNO2. Вычислено, %: C 64,86; H 4,77; N 8,90. Спектр ПMР (в СdCl3): 13,52 (1Н, с, ОН), 8,40 (1Н, д, J = 9,5 Гц, 6' -Н), 8,14 (1Н, д, J = =8,5 Гц, 5-Н), 7,85 (2Н, м, 7-Н и 8-Н), 7,54 (1Н, м, 6-Н), 6,51 (1Н, д., J = 2,5 и J = 9 Гц, 5' -Н), 6,49 (1Н, д, J = 2,5 Гц, 3' -Н), 3,95 (2Н, т, ОСН2), 1,83 (2Н, м, СН2), 1,04 (3Н, т, СН3). П р и м е р 13. Получение 4-хлор-2-(2' -гидрокси-5' -бромфенилхиназолина (IIв). В условиях примера 11а из 6,34 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидрокси-5' -бромфенил)хиназолина и 4 мл (0,04 моль) хлорокиси фосфора в 35 мл сухого диметилформамида получают с выходом 94% 4-хлор-2-(2' -гидрокси-5' -бромфенил)хиназолин, т. пл. 220-222оС. По данным масс%спектра высокого разрешения (прибор МАТ-8200 фирмы "Finnigan" М+333,9508. С14Н8СlBrN2O. Вычислено: М 333,9509. Спектр ПМР (в СdCl3): 13,32 (1Н, с, ОН), 8,66 (1Н, д, J = 2,5 Гц, 6 '-Н), 8,27 (1Н, д, J = 9 Гц, 5-Н), 7,97 (2Н, м, 7-Н и 8-Н), 7,70 (1Н, м, 6-Н), 7,47 (1Н, д.д, J = 2,5 и J = 9 Гц, 4' -Н), 6,94 (1Н, дд, J = 9 Гц, 3' -Н). П р и м е р 14. Получение 4-хлор-2-(2' -гидрокси-5' -нитрофенилхиназолина (IIг). В условиях примера 11а из 5,66 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидрокси-5' -нитрофенил)хиназолина и 4 мл (0,04 моль) хлорокиси фосфора в 25 мл сухого диметилформамида получают с выходом 50% целевое соединение, т.пл. 243-245оС. Найдено, %: C 55,94; H 2,65; N 13,62. C14H8ClN3O3. Вычислено, %: C 55,63; Н 2,65; N 13,91. Спектр ПМР (в СdCl3): 14,30 (1Н, с, ОН), 9,52 (1Н, д, J = 3 Гц, 6' -Н), 8,33 (1Н, м, 5-Н), 8,30 (1Н, д.д, J = 3 и J = 9 Гц, 4' -Н), 8,04 (2Н, м, 7-Н и 8-Н), 7,77 (1Н, м, 6-Н), 7,13 (1Н, д, J' = 9 Гц, 3' -Н). П р и м е р 15. Получение 4-хлор-2-(2' -гидрокси-3' ,5' -дихлорфенил)хиназолина (IIд). В условиях примера 11а из 6,14 г (0,02 моль) 4-гидрокси-2-(2' -гидрокси -3' , 5' -дихлорфенил)хиназолина и 4 мл (0,04 моль) хлорокиси фосфора в 25 мл сухого диметилформамида получают с выходом 91% целевое соединение, т.пл. 244-245оС. По данным масс-спектра высокого разрешения М+ 323,9639. С14Н7Сl3N2O. Вычислено: М 323,9624. Спектр ПМР (в СdCl3): 14,24 (1Н, с, ОН), 8,49 (1Н, д, J = 2,5 Гц, 6' -Н), 8,31 (1Н, д, J = =8,5 Гц, 5-Н), 8,00 (2Н, м, 7-Н и 8-Н), 7,75 (1Н, м, 6-Н), 7,50 (1Н, д, J = 2,5 Гц, 4' -Н). П р и м е р 16. Получение 3-хлор-6-(2' -гидроксифенил)пиридазина (IIIа). В условиях примера 2 из 1,88 г (0,01 моль) 3-гидрокси-6-(2' -гидроксифенил)пиридазина и 1,5 моль (0,02 моль) хлористого тионила в 20 мл сухого диметилформамида получают с выходом 87% 3-хлор-6-(2' -гидроксифенил)пиридазин, т.пл. 186-188оС, лит. т.пл. 187,5-188,5оС. Таким образом, предлагаемый способ позволяет:
устранить недостатки прототипов, а именно, использование уксусного ангидрида, хлористого тионила и хлорокиси фосфора в качестве растворителей, выпаривание реакционной смеси при пониженном давлении и утилизацию отработанных ангидридов;
расширить ассортимент хлорирующих веществ для получения целевых соединений, т.е. успешно использовать как жидкие (хлорокись фосфора, треххлористый фосфор, хлористый тионил), так и кристаллические (цианурхлорид, пятихлористый фосфор) хлорангидриды органических и неорганических кислот в эквимолярных количествах относительно (о-гидроксифенил)дигидроазинонов;
провести синтезы многих целевых соединений при комнатной температуре;
осуществить синтез 3-хлор-6-(2' -гидроксифенил)пиридазина (IIIa) в одну технологическую стадию (схема 7) взамен трехстадийного, описанного в патентах [7-9] (сравни схему 7 со схемами 3-5).
Формула изобретения

где R1 - Н;


где Cl - во 2-м положении R11 - Н, 6-С6Н5, оксифенильное кольцо присоединено по 4-му положению Cl - в четвертом положении, R11 - Н, 5(6)-С6Н5, 6-СН3, 6-CF3, 5-CN, 5-СООС2Н5, оксифенильное кольцо присоединено по 2-му положению при R' - H, 41-(OC3H7), 51-Br, 51-NO2, 31, 51-Cl2,

путем взаимодействия соответствующих (о-гидроксифенил)дигидроазинонов с хлорангидридами кислот в присутствии растворителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, взаимодействие осуществляют при молярном соотношении (о-гидроксифенил)дигидроазинонов с хлорангидридом кислоты 1 : 2, в качестве растворителя используют диметилформамид. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве хлорангидрида кислоты используют SOCl2, POCl3, PCl3, PCl5 или цианурхлорид.