Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,N'-БИС(β-ПИПЕРАЗИНОЭТИЛ)-2-АРИЛ(АЛКИЛ) ИМИДАЗОЛИДИНОВ

Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу получения N,N′-бис(β-пиперазиноэтил)-2-арил(алкил) имидазолидинов, который может найти применение в химической, нефтехимической и фармацевтической отраслях промышленности.

Известен способ получения производных имидазолидина нагреванием N-замещенных производных этилендиамина с альдегидами (фурфуриловый и уксусный альдегиды) при температуре 25-125°C [US 2576306, МПК C07D 233/02, C07D 405/06, C08G 8/00, 27.11.1951]. Недостатком способа является низкий выход продукта, который составляет 69,8% при использовании фурфурилового альдегида и 20,5% - уксусного альдегида.

Наиболее близким способом по технической сущности и достигаемому результату является получение N,N′-бис(β-пиперазиноэтил)-2-фенил имидазолидина (2) взаимодействием N,N′-бис(β-пиперазиноэтил)-этилендиамина (1) с бензойным альдегидом при температуре 150-170°C при мольном соотношении 1:1 в течение 6 ч. Продукт выделяют перегонкой в вакууме. Выход продукта 78%, т.кип. 248-252°C (12 мм рт.ст.) (Загидуллин Р.И. // Химия гетероциклических соединений. - 1991. - №3. - 381-385.)

Недостатком способа получения соединения (2) является низкий выход и технологические затруднения, связанные с загрузкой сырья и выгрузкой продуктов (вязкий, полутвердый продукт).

Задачей заявляемого изобретения является усовершенствование способа получения N,N′-бис(β-пиперазиноэтил)-2-арил(алкил) имидазолидинов (2-5) и повышение выхода целевых продуктов.

Технический результат при использовании заявляемого способа выражается в усовершенствовании технологического процесса, повышении выхода продукта. Технический результат достигается тем, что способ получения N,N′-бис(β-пиперазиноэтил)-2-арил(алкил) имидазолидинов включает взаимодействие 60-80%-ного водного раствора N,N′-бис(β-пиперазиноэтил) этилендиамина (гексамин) с ароматическим или алифатическим альдегидом, сначала при температуре 100-120°C в течение 1-1,5 ч, затем при 175-185°C в течение 2,0-2,5 ч с отгоном воды, при этом мольное соотношение гексамин:альдегид составляет 1:(1,1-1,3). Выход целевых продуктов 84-88%.

В качестве ароматического альдегида используют бензойный или салициловый альдегид, а в качестве алифатического альдегида используют масляный или изомасляный альдегид. Отгон воды осуществляют как в процессе взаимодействия компонентов, так и после его завершения.

Преимуществом заявляемого изобретения является получение N,N′-бис(β-пиперазииоэтил)-2-арил(алкил) имидазолидинов (2-5) в безопасном режиме - проведение синтеза в водной среде, повышение выхода целевых продуктов и упрощение их технологического процесса получения.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В реактор загружают 28,4 г (0,1 моль) N,N′-бис(β-пиперазиноэтил) этилендиамина (1) в виде 60%-ного водного раствора, 11,6 г (0,11 моль) бензойного альдегида. Мольное соотношение (1):бензойный альдегид составляет 1:1,1. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 100-105°C в течение 1,5 ч, затем при 185°C в течение 2,5 ч с последующим отгоном воды. Получают 31,24 г (84%) продукта (2), т.кип. 250°C / 12 мм рт.ст. Найдено, %: C 68,15; H 9,98; N 22,19. C₂₁H₃₆N₆. Вычислено, %: C 67,74; H 9,67; N 22,58.

Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 г (0,1 моль) соединения (1) в виде 70%-ного водного раствора, 14,6 г (0,12 моль) салицилового альдегида. Мольное соотношение соединение (1):салициловый альдегид равно 1:1,2. Смесь перемешивают при температуре 100-105°C в течение 1 ч, затем при температуре 175°C в течение 2 ч с одновременным отгоном воды. Продукт (3) выделяют перегонкой в вакууме. Получают 32,98 г (85%) продукта (3), т.кип. 266-268°C / 12-14 мм рт.ст. Найдено, %: C 65,37; H 9,58; N 21,22. C₂₁H₃₆N₆O. Вычислено, %: C 64,94; H 9,27; N 21,64.

Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 г (0,1 моль) соединения (1) в виде 75%-ного водного раствора, 9,36 г (0,13 моль) масляного альдегида. Мольное соотношение соединение (1):масляный альдегид составляет 1:1,3. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 100-115°C в течение 1,5 ч, затем при температуре 180°C в течение 2,5 ч с последующим отгоном воды. Продукт выделяют перегонкой в вакууме. Получают 29,47 г (87,2%) продукта (4), т.кип. 243-245°C / 12-14 мм рт.ст. ИК-спектр (ν, см^-1): 1565 (NH). Найдено, %: C 63,56; H 11,60; N 24,42. C₁₈H₃₈N₆. Вычислено, %: C 63,90; H 11,24; N 24,85.

Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 г (0,1 моль) соединения (1) в виде 80%-ного водного раствора, 7,92 г (0,11 моль) изомасляного альдегида. Мольное соотношение соединение (1):изомасляный альдегид равно 1:1,1. Реакционную смесь нагревают сначала при 100-120°C в течение 1,5 ч, затем при 180°C в течение 2 ч и одновременно производят отгон воды. Продукт выделяют перегонкой в вакууме. Получают 29,8 г (88,2%) продукта (4), т.кип. 245-246°C / 12-14 мм рт.ст. ИК-спектр (ν, см^-1): 1570 (NH). Найдено, %: C 63,52; H 11,02; N 25,27. C₁₈H₃₈N₆. Вычислено, %: C 63,90; H 11,24; N 24,85.

Пример 5. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 г (0,1 моль) соединения (1) в виде 50%-ного водного раствора, 9,54 г (0,9 моль) бензойного альдегида. Мольное соотношение соединение (1):бензойный альдегид равно 1:0,9. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 80-90°C в течение 6 ч, затем при температуре 150-160°C в течение 4 ч с одновременным отгоном воды. Получают 21,57 г (58,0%) продукта (2), т.кип. 246-248°C / 10-12 мм рт.ст.

Пример 6. В условиях примера 1 в реактор загружают 28,4 г (0,1 моль) соединения (1) в виде 60%-ного раствора и 7,2 г (0,1 моль) изомасляного альдегида. Мольное соотношение соединение (1):изомасляный альдегид равно 1:1. Реакционную смесь нагревают сначала при 90-100°C в течение 3 ч, затем при 130-140°C в течение 4 ч с одновременным отгоном воды. Продукт перегоняют в вакууме. Получают 22,3 г (66%) продукта (4).

Примеры 1-4 свидетельствуют о том, что при условии выдерживания параметров процесса получения N,N′-бис(β-пиперазиноэтил)-2-арил(алкил) имидазолидинов достигается выход целевых продуктов от 84 до 88%.

Примеры 5, 6 свидетельствуют о том, что отклонение от заявленных параметров процесса приводит к снижению выхода продуктов до 58-66%.