Соли карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгид­разиниум) пропионата и их использование для синтеза дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Соединение формулы (I)

Рисунок 1

где n является целым числом 1 или 2;

R представляет собой СН3, С2Н5, С3Н7, i-C3H7, C4H9, i-C4H9 и С6Н5СН2; а

X представляет собой HCO3-, CO32-, HSO42- или SO42- или его моногидрат.

2. Соединение по п.1, которое представляет собой гидрокарбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

3. Соединение по п.1, которое представляет собой моногидрат гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

4. Соединение по п.1, которое представляет собой карбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

5. Соединение по п.1, которое представляет собой гидрокарбонат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

6. Соединение по п.1, которое представляет собой гидрокарбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

7. Соединение по п.1, которое представляет собой карбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

8. Соединение по п.1, которое представляет собой гидросульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

9. Соединение по п.1, которое представляет собой сульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

10. Соединение по п.1, которое представляет собой сульфат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

11. Соединение по п.1, которое представляет собой гидросульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

12. Соединение по п.1, которое представляет собой сульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

13. Применение соединения, имеющего формулу (I), или его моногидрата для синтеза дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

14. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

15. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой моногидрат гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

16. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

17. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

18. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

19. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

20. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

21. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

22. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

23. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

24. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

25. Способ получения дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата, включающий:

(а) синтез соединения, имеющего формулу (I), путем взаимодействия сложных эфиров алкил- или арилалкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата или солей карбоновой или серной кислоты этого соединения с диметилкарбонатом в присутствии спирта при температуре 50-120°С;

(б) гидролиз соединения, имеющего формулу (I) и полученного на этапе (а), с получением дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

26. Способ по п.25, при котором спирт, используемый на этапе (а), представляет собой метанол или этанол.

27. Способ по п.25, при котором гидролиз на этапе (б) происходит в воде или водосодержащем растворителе.

28. Способ по п.25, при котором гидролиз на этапе (б) происходит в растворителе, выбранном из группы, включающей воду, низшие спирты, ацетон, этилацетат, ацетонитрил, диоксан, диметилформамид, диметилсульфоксид, алкилкетоны и их смеси.

29. Способ по п.25, при котором гидролиз на этапе (б) происходит в щелочных условиях при рН>7.

30. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

31. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

32. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

33. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

34. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат метил~3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

35. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

36. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

37. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

38. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

Текст

Смотреть все

СОЛИ КАРБОНОВОЙ И СЕРНОЙ КИСЛОТ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ 3-(2,2,2 ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИУМ) ПРОПИОНАТА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ СИНТЕЗА ДИГИДРАТА 3-(2,2,2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИУМ) ПРОПИОНАТА Изобретение относится к солям карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата и их использованию для синтеза дигидрата 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ГРИНДЕКС, ДЖОИНТ СТОК КАМПАНИ (LV) 016937 Область техники Настоящее изобретение относится к солям карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата и их использованию для синтеза дигидрата 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата (международное непатентованное название - "Мелдоний"). Предпосылки создания изобретения Дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат известен своими кардиопротективными свойствами под международным непатентованным названием "Мелдоний". Известно также множество способов получения дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. В целом, способ включает взаимодействие 1,1-диметилгидразина со сложными эфирами акриловой кислоты с образованием сложных эфиров 3-(2,2-диметилгидразиниум) пропионата, который затем подвергается алкилированию метилгалоидом или диметилсульфатом с получением, соответственно, галогенида или метилсульфата метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата, которые затем подвергают гидролизу или деионизации. Стандартная реакция щелочного гидролиза сложных эфиров карбоновой и серной кислот в случае с солями алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата является не самым удачным вариантом, поскольку существует проблема разделения дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и образующихся неорганических солей. Известно, что дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат образует относительно стабильные двойные соли с вариабельным составом (SU849724). В заявке WO 2008/028514 (SILVA JORGE) 13.03.2008 раскрывается способ получения дигидрата 3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата путем гидролиза сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионатгалида или метилсульфата в кислых условиях с HCI, серной кислотой, фосфорной кислотой и т.д. в роли катализатора с последующей нейтрализацией подходящим основанием (например,гидроксидом натрия, калия, кальция или магния, или другим подходящим основанием, например, карбонатом или бикарбонатом натрия, калия, лития или цезия и т.п.), после чего полученные двойные соли разделяют с помощью заявленного способа, а именно путем насыщения раствора углекислым газом или сернистым газом. Подробное описание изобретения Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что соли карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата можно легко получить из соответствующих 3-(2,2 диметилгидразино) пропионатов с использованием диметилкарбоната (DMC) в качестве алкилирующего агента, при этом полученные соли являются подходящим промежуточным соединением для получения дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Основным преимуществом данного изобретения является одноэтапный синтез дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата из солей карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата, причем, что оказалось неожиданным, без образования двойных солей. В соответствии с настоящим изобретением, алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум)пропионаты,имеющие общую формулу I где n является целым числом 1 или 2;R представляет собой СН 3, С 2 Н 5, С 3 Н 7, i-C3H7, C4H7, i-C4H9 и C6H5CH2; аX представляет собой НСО 3-, СО 32-, HSO42- или SO42-,могут быть легко и практически количественно гидролизированы до мелдония без использования специфических реагентов (в том случае, когда X представляет собой НСО 3- или СО 32-) или в результате обработки гидроксидом калия (в том случае, когда X представляет собой HSO42- или SO42-), причем, что оказалось неожиданным, без образования двойных солей. Способ, заявленный в соответствии с настоящим изобретением, в целом может быть описан последовательной комбинацией двух этапов одного процесса:(а) на первом этапе алкил-3-(2,2-диметилгадразино) пропионат или арилалкил-3-(2,2 диметилгидразино) пропионат или их сульфаты взаимодействуют с диметилкарбонатом в метаноле. Реакционную смесь нагревают до 50-115 С под хроматографическим контролем. Избыток метанола или этанола и диметилкарбоната удаляют путем дистилляции при пониженном давлении. Осадок, полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном. Твердый преципитат фильтруют и сырой продукт на фильтре отмывают ацетоном. Рекристаллизация сырых продуктов позволяет получить 80-96%-ный выход гидрокарбоната алкил 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата или гидрокарбоната арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (или соответствующих карбонатов) и 60-90%-ный выход гидросульфата алкил-3-1 016937(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата или гидросульфата арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (или соответствующих сульфатов).(б) на втором этапе промежуточные соединения мелдония, полученные на первом этапе, подвергают гидролизу с образованием конечного продукта, однако для карбонатов и сульфатов реакции несколько отличаются. В случае гидрокарбоната алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата или гидрокарбоната арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (или соответствующих гидрокарбонатов) концентрированные растворы указанных соединений в воде или в воде, содержащей растворители,нагревают под хроматографическим контролем до полной конверсии исходных соединений. В зависимости от используемого растворителя, температура, при которой осуществляется реакция, может меняться,а соответствующий алканол или арилалканол, образующийся как продукт гидролиза, тут же выделяют из реакционной смеси путем дистилляции. По завершении реакции растворители удаляют путем выпаривания и сырой продукт отмывают ацетоном и высушивают в вакууме. Выход дигидрата 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата составляет 90-96%, степень химической чистоты 99,5%. В случае сульфата алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата или сульфата арилалкил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (или соответствующих гидросульфатов) реакцию гидролиза осуществляют путем перемешивания их с этанолом или другим водосодержащим растворителем и с эквимолярным количеством гидроксида калия. В зависимости от используемого растворителя, температура, при которой осуществляется реакция, может меняться, а соответствующий алканол или арилалканол,образующийся как продукт гидролиза, тут же выделяют из реакционной смеси путем дистилляции. После полной конверсии исходных материалов под хроматографическим контролем реакционную смесь фильтруют, выпаривают и очищают, если это необходимо. Выход Мелдония составляет 90-96%. Алкилирование на этапе (а) описанной реакции происходит при температуре от 50 до 120 С, предпочтительно, при температуре от 70 до 110 С, более предпочтительно, при температуре в интервале от 85 до 100 С. Гидролиз на этапе (б) описанной реакции осуществляют при температуре от 25 до 100 С,предпочтительно, при температуре от 70 до 90 С. В соответствии с настоящим изобретением, метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат является предпочтительным алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионатом для этапа (а) описанной реакции. Алкилирование этил- и высших алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионатов DMC в метаноле приводит к образованию смеси продуктов в результате самостоятельной переэтерификации исходного пропионата. Алкилирование высших алкиловых эфиров в соответствующих спиртах (например, алкилирование этил 3-(2,2-триметилгидразино) пропионата в этаноле) приводит к снижению скорости реакции алкилирования; повышение температуры может усиливать реакцию, однако также приводит к образованию большого количества побочных продуктов. Таким образом, алкилирование этил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата DMC в этаноле происходит при более высокой температуре, чем при использовании метилового эфира, а конечная смесь содержит большее количество побочных продуктов. Алкилирование бензил-3(2,2-диметилгидразино) пропионата DMC в бензиловом спирте при 115 С также приводит к образованию значительного количества примесей, при этом нужный продукт образуется в следовых количествах. Уменьшение скорости реакции и повышенное образование побочных продуктов отмечается для этиловых и высших эфиров как в форме оснований, так и в форме сульфатов. Сульфаты алкил-3-(2,2,2-диметилгидразино) пропионата и арилалкил-3-(2,2,2-диметилгидразино) пропионата перед реакцией с DMC, получают из соответствующих алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионатов и арилалкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионатов путем их обработки серной кислотой в ацетоне при комнатной температуре; выход составляет приблизительно 90%. Основным преимуществом заявленного способа является использование диметилкарбоната в качестве алкилирующего агента для получения новых промежуточных соединений для синтеза дигидрата 3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Еще одним преимуществом заявленного способа является легкость осуществления гидролиза солей карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата, который может происходить в воде и/или водосодержащих растворителях, таких, как низшие алифатические спирты, ацетон, этилацетат, ацетонитрил, диоксан, диметилформамид, диметилсульфоксид, алкилкетоны и их смеси. Способ, заявленный в соответствии с настоящим изобретением, позволяет преодолеть неудобства способа, раскрытого в WO 2008/028514 A (SILVAJORGE) 13.03.2008, поскольку позволяет получить дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата из солей карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата без дополнительного образования двойных солей. Таким образом, настоящее изобретение предлагает недорогой промышленный способ получения дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата с использованием недорогих и доступных реагентов. В соответствии с настоящим изобретением, карбонаты, гидрокарбонаты, гидросульфаты и сульфаты алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата являются подходящими промежуточными соединениями для синтеза мелдония. Для этой цели также могут использоваться карбонаты, гидрокарбонаты,гидросульфаты и сульфаты арилалкил-3-(2,2,2,-триметилгидразиниум) пропионата, а также, например,карбонаты, гидрокарбонаты, гидросульфаты и сульфаты бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропио-2 016937 ната. Соли карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата могут быть превращены в дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат с высоким выходом конечного продукта. Более подробно настоящее изобретение описано в представленных ниже примерах, которые никоим образом не ограничивают его сущности. Сущность изобретения не ограничивается представленными ниже рабочими примерами, которые представлены в описании с иллюстративными целями. Специалист в данной области сможет осуществить изобретение на практике, основываясь на описаниях,представленных в настоящей заявке. Пример 1. Получение гидрокарбонатов алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Алкил-3-(2,2-диметилгидразиниум) пропионат (2 моль) или арилалкил-3-(2,2-диметилгидразиниум) пропионат (2 моль) растворяют в метаноле (300 мл), после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (1685 мл, 20 моль). Реакционную смесь нагревают до 90 С в реакторе до тех пор, пока реакция не завершится (под контролем газовой хроматографии (GC. Метанол и диметилкарбонат удаляют путем дистилляции при пониженном давлении. Осадок, полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Твердый преципитат отфильтровывают; сырой продукт отмывают на фильтре ацетоном (2000 мл). Выход сырого гидрокарбоната алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и гидрокарбоната арилалкил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата составляет 80-96%. Пример 2. Получение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Гидрокарбонат алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и гидрокарбонат арилалкил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата растворяют в воде и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С до тех пор, пока не завершится образование 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты отделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 90-96%,степень чистоты 99,5%. Пример 3. Получение карбонатов алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и арилалкил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Кристаллическую форму гидрата алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат гидрокарбоната или арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат гидрокарбоната или их безводные формы нагревают в условиях вакуума с количественным выходом соответствующих карбонатов алкил-3-(2,2,диметилгидразино) пропионата и арилалкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата. Пример 4. Получение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Карбонат алкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата или карбонат арилалкил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата растворяют в воде и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С до тех пор, пока не завершится образование 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты отделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 90-96%, степень чистоты 99,5%. Пример 5. Получение гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат (294,4 г, 2 моль) растворяют в метаноле (300 мл), после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (1685 мл, 20 моль). Реакционную смесь нагревают до 90 С в реакторе до полного завершения реакции (под контролем GC). Метанол и диметилкарбонат удаляют при помощи дистилляции при пониженном давлении. Осадок,полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Твердый преципитат отфильтровывают; сырой продукт отмывают на фильтре ацетоном (2000 мл). Выход сырого гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата составляет 384 г (86,5%). В том случае, если гидрокарбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата был рекристаллизован из изопропанола, образуется моногидрат гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата, Мр. 68-70 С, 1H ЯМР спектр (D2O): 2,63 (2 Н, t, СН 2 СОО-); 3,33 (2 Н, t, NHCH2CH2); 3,35 (9 Н, s, (CH3)3N); 3,73 (3 Н, s, COOCH3). Пример 6. Получение гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Метил-3-(2,2-диметилгидразин)пропионат (294,4 г, 2 моль) растворяют в метаноле (300 мл), после чего в реакционную смесь добавляют диметилкарбонат (1685 мл, 20 моль). Реакционную смесь перемешивают при 25 С в течение 7 дней (под контролем GC). Анализ реакционной смеси показал, что реакция при таких условиях не происходит. Пример 7. Получение гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат (294,4 г, 2 моль) растворяют в метаноле (300 мл), после чего в реакционную смесь добавляют диметилкарбонат (1685 мл, 20 моль). Реакционную смесь перемешивают при 50 С (под контролем GC). Через две недели конверсия метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата составила только 2-3%; некоторое количество примесей также образовалось.-3 016937 Пример 8. Получение гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат (294,4 г, 2 моль) растворяют в метаноле (300 мл), после чего в реакционную смесь добавляют диметилкарбонат (1685 мл, 20 моль). Реакционную смесь перемешивают при 120 С (под контролем GC). Через 12 ч конверсии наблюдается полное образование гидрокарбоната метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата, однако содержание нужного гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата в реакционной смеси составляет лишь несколько процентов, а основными продуктами реакции являются неидентифицируемые примеси. Пример 9. Получение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.A) Гидрокарбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат (382 г, 1,72 моль) растворяют в воде (2000 мл) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С, пока не завершится образование 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты разделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 292 г (93,2%, степень чистоты 99,5%). Б) Гидрокарбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (382 г, 1,72 моль) растворяют в этаноле (4000 мл, 95%) ) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С, пока не завершится образование 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты разделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 298 г (95,1%, степень чистоты 99,5%).B) Гидрат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионат гидрокарбоната (382 г, 1,72 моль) растворяют в этаноле (4000 мл, 95%) ) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С, пока не завершится образование 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролемHPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты разделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 175 г (96,0%, степень чистоты 99,5%). Пример 10. Получение гидрокарбоната этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум)пропионата. Этил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат (320 г, 2 моль) растворяют в этаноле (300 мл), после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (1690 мл, 20 моль). Реакционную смесь нагревают до 115 С в реакторе до тех пор, пока не завершится реакция (под контролем GC). Метанол и диметилкарбонат удаляют при помощи дистилляции при пониженном давлении. Осадок,полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Твердый преципитат отфильтровывают; сырой продукт отмывают на фильтре ацетоном (2000 мл). Выход сырого гидрокарбоната этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата составляет 378 г (80,1%). 1H ЯМР спектр (D2O): 1,25 (3 Н, t, СН 2 СН 3); 2,62 (2 Н, t, CH2COO); 3,32 (2H,t ,NHCH2CH2); 3,35 (9 Н,s,(CH3)3N); 4,19 (2 Н, q, СН 2 СН 3). Пример 11. Получение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. А) Гидрокарбонат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (100 г, 0,423 моль) растворяют в воде (500 мл) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С, пока не завершится образование 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты разделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 71, 5 г (92,8%, степень чистоты 99,5%). Б) Гидрокарбонат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (100 г, 0,423 моль) растворяют в этаноле (1000 мл, 95%) ) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 85 С, пока не завершится образование 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Реакционную смесь выпаривают, после чего добавляют ацетон. Преципитаты разделяют при помощи фильтрации. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 72, 8 г (94,5%, степень чистоты 99,5%). Пример 12. Получение гидросульфатов алкил-3-(2,2,2-диметилгидразиниум) пропионата или арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Сульфат алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата (1,8 моль) или арилалкил-3-(2,2 диметилгидразино) пропионата (1,8 моль) растворяют в метаноле (650 мл), после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (1500 мл, 18 моль). Реакционную смесь нагревают до 90 С до полного завершения реакции (под контролем HPLC). Метанол и диметилкарбонат удаляют при помощи дистилляции при пониженном давлении. Осадок,полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Реакционную смесь фильтруют и полученный фильтрат растворяют в этаноле (300 мл), который затем выпаривают. Получают гидросульфат алкил-3-(2,2,2-диметилгидразиниум) пропионата или арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и затем высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 60-96%. Пример 13. Получение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.-4 016937 Гидросульфат алкил-3-(2,2,2-диметилгидразиниум) пропионата или арилалкил-3-(2,2,2 диметилгидразиниум) пропионата растворяют в этаноле и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 0-20 С, после чего по каплям с одновременным перемешиванием добавляют гидроксид калия (1,02 эквивалента) до полного образования 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Преципитаты отделяют при помощи фильтрации. Фильтрат нагревают до 40 С, добавляют к нему активированную кислую ионообменную смолу (Dowex 50WX8, 75 мг) и перемешивают при температуре окружающей среды в течение 1 ч. Реакционную смесь фильтруют и добавляют к ней активированный уголь (40 мг), после чего перемешивают в течение 15 мин. Реакционную смесь фильтруют, выпаривают и высушивают при пониженном давлении. Выход полученного дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата составляет 90-96%. Пример 14. Получение сульфатов алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата или арилалкил-3(2,2,2-триметилгидразино) пропионата. Алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат или арилалкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионат (2 моль) растворяют в ацетоне и при интенсивном перемешивании к смеси добавляют раствор концентрированной серной кислоты (1 моль) в ацетоне. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 30 минут; сырой продукт фильтруют, отмывают ацетоном и высушивают над вакуумом. Выход составляет 91-96%. Пример 15. Получение сульфатов алкил 3-(2,2,2-диметилгидразиниум) пропионата или арилалкил 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Сульфат алкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата (1,8 моль) или арилалкил-3-(2,2 диметилгидразино) пропионата (1,8 моль) растворяют в этаноле (650 мл), после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (1500 мл, 18 моль). Реакционную смесь нагревают до 90 С в реакторе до полного завершения карбонатного омыления эфиров (под контролем HPLC). Метанол и диметилкарбонат удаляют путем дистилляции при пониженном давлении. Осадок, полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Реакционную смесь фильтруют и полученный фильтрат растворяют в этаноле (300 мл), который затем выпаривают. Получают сульфат алкил-3-(2,2,2-диметилгидразиниум) пропионата или арилалкил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и высушивают их при пониженном давлении. Выход составляет 60-96%. Пример 16. Получение сульфата метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Сульфат метил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата (70,1 г, 0,18 моль) растворяют в метаноле (65 мл), после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (150 мл, 1,80 мл). Реакционную смесь нагревают до 90 С в реакторе до завершения реакции (под контролем HPLC). Метанол и диметилкарбонат удаляют путем дистилляции при пониженном давлении. Осадок, полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Реакционную смесь фильтруют и полученный фильтрат растворяют в этаноле (300 мл), который затем выпаривают. Получают сульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата, который затем высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 61,7 г (82%). 1 Н ЯМР спектр (D2O): 2,62 (2 Н, t, СН 2 СОО-); 3,32 (2 Н,t, NHCH2CH2); 3,34 (9H,s , (CH3)3N); 3,72 (2 Н, s, COOCH3). Пример 17. Получение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Сульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (45,45 г, 0,11 моль) растворяют в этаноле (25 мл) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 0-20 С, после чего по каплям с одновременным перемешиванием добавляют раствор гидроксида калия (14,62 г, 0,22 моль) в этаноле (41 мл) и перемешивают до завершения образования 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата(под контролем HPLC). Преципитаты отделяют при помощи фильтрации. Фильтрат нагревают до 40 С, и добавляют к нему активированную кислую ионообменную смолу (Dowex 50WX8, 75 мг) и перемешивают при температуре окружающей среды в течение 1 часа. Реакционную смесь фильтруют и добавляют к ней активированный уголь (40 мг), после чего перемешивают в течение 15 мин. Реакционную смесь фильтруют, выпаривают до половины объема и охлаждают до 0 С. Полученный дигидрат 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата фильтруют, отмывают холодным этанолом и высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 35,6 г (90%). Пример 18. Получение сульфата этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. Сульфат этил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата (419 г, 1 моль) растворяют в метаноле (300 мл),после чего к реакционной смеси добавляют диметилкарбонат (1690 мл, 20 мл). Реакционную смесь нагревают до 90 С в реакторе до завершения реакции (под контролем HPLC). Метанол и диметилкарбонат удаляют путем дистилляции при пониженном давлении. Реакционную смесь фильтруют и фильтрат выпаривают. Осадок, полученный после дистилляции, обрабатывают охлажденным ацетоном (5000 мл). Преципитированный сульфат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата фильтруют, отмывают ацетоном и затем высушивают при пониженном давлении. Выход составляет 297 г (61,0%). 1 Н ЯМР спектр (D2O): 1,25 (3 Н, t, СН 2 СН 3); 2,60 (2 Н, t, СН 2 СОО); 3,32 (2 Н, t,NHCH2CH2); 3,34 (9 Н, s, (CH3)3N); 4,18 (2 Н, q, CH2CH3).(200 мл) и реакционную смесь перемешивают в атмосфере инертного газа при 0-20 С, после чего по каплям с одновременным перемешиванием добавляют раствор гидроксида калия (44,8 г, 0,8 моль) в этаноле(200 мл) и перемешивают до завершения образования 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата (под контролем HPLC). Преципитаты отделяют при помощи фильтрации. Фильтрат нагревают до 40 С, и добавляют к нему активированную кислую ионообменную смолу (Dowex 50WX8, 7,5 г) и перемешивают при температуре окружающей среды в течение 1 часа. Реакционную смесь фильтруют и добавляют к ней активированный уголь (4 г), после чего перемешивают в течение 15 минут. Реакционную смесь фильтруют, выпаривают и высушивают при пониженном давлении. Выход полученного дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата составляет 134 г (92%). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Соединение формулы (I) где n является целым числом 1 или 2;R представляет собой СН 3, С 2 Н 5, С 3 Н 7, i-C3H7, C4H9, i-C4H9 и С 6 Н 5 СН 2; аX представляет собой HCO3-, CO32-, HSO42- или SO42-,или его моногидрат. 2. Соединение по п.1, которое представляет собой гидрокарбонат метил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 3. Соединение по п.1, которое представляет собой моногидрат гидрокарбоната метил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 4. Соединение по п.1, которое представляет собой карбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 5. Соединение по п.1, которое представляет собой гидрокарбонат этил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 6. Соединение по п.1, которое представляет собой гидрокарбонат бензил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 7. Соединение по п.1, которое представляет собой карбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 8. Соединение по п.1, которое представляет собой гидросульфат метил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 9. Соединение по п.1, которое представляет собой сульфат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 10. Соединение по п.1, которое представляет собой сульфат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 11. Соединение по п.1, которое представляет собой гидросульфат бензил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 12. Соединение по п.1, которое представляет собой сульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 13. Применение соединения, имеющего формулу (I), или его моногидрата для синтеза дигидрата 3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 14. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 15. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой моногидрат гидрокарбоната метил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 16. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат метил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 17. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат этил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 18. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 19. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат бензил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 20. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат ме-6 016937 тил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 21. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат метил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 22. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат этил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 23. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 24. Применение по п.13, в котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат бензил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 25. Способ получения дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата, включающий:(а) синтез соединения, имеющего формулу (I), путем взаимодействия сложных эфиров алкил- или арилалкил-3-(2,2-диметилгидразино) пропионата или солей карбоновой или серной кислоты этого соединения с диметилкарбонатом в присутствии спирта при температуре 50-120 С;(б) гидролиз соединения, имеющего формулу (I) и полученного на этапе (а), с получением дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 26. Способ по п.25, при котором спирт, используемый на этапе (а), представляет собой метанол или этанол. 27. Способ по п.25, при котором гидролиз на этапе (б) происходит в воде или водосодержащем растворителе. 28. Способ по п.25, при котором гидролиз на этапе (б) происходит в растворителе, выбранном из группы, включающей воду, низшие спирты, ацетон, этилацетат, ацетонитрил, диоксан, диметилформамид, диметилсульфоксид, алкилкетоны и их смеси. 29. Способ по п.25, при котором гидролиз на этапе (б) происходит в щелочных условиях при рН 7. 30. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат метил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 31. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат этил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 32. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидрокарбонат бензил-3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 33. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой карбонат бензил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 34. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат метил 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 35. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат метил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 36. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат этил-3-(2,2,2 триметилгидразиниум) пропионата. 37. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой гидросульфат бензил 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата. 38. Способ по п.25, при котором соединение формулы (I) представляет собой сульфат бензил-3(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата.

МПК / Метки

МПК: C07C 241/02, C07C 243/40

Метки: соли, дигидрата, карбоновой, эфиров, использование, сложных, 3-(2,2,2-триметилгидразиниум, синтеза, серной, кислот, пропионата

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-16937-soli-karbonovojj-i-sernojj-kislot-slozhnyh-efirov-3-222-trimetilgidrazinium-propionata-i-ih-ispolzovanie-dlya-sinteza-digidrata-3-222-trimetilgidrazinium-propionata.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Соли карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгид­разиниум) пропионата и их использование для синтеза дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата</a>

Похожие патенты