СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,4,6-ТРИМЕТИЛ-(1,3,5-ДИТИАЗИНАН-5-ИЛ)АМИНА

Предлагаемое соединение относится к органической химии, в частности к способу получения 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амина (1), имеющего формулу:

2,4,6-Замещенные 1,3,5-дитиазинаны применяются в качестве добавок, модифицирующих и интенсифицирующих вкус и ароматы бекона, жареного мяса, мяса птицы, тертого орехового ядра, моллюсков, ракообразных, зерновых продуктов, мучных изделий, кондитерских изделий, карамели, продуктов переработки плодов и овощей (Пат. 4228278 США; Р.Ж.Хим., 11, 11Р268П (1981), Пат. 4235938 США; Р.Ж.Хим., 23, 23Р282 (1981), Пат. 4200741 США; Р.Ж.Хим., 2, 2Р248 (1981)). 1,3,5-Дитиазинаны перспективны также в качестве комплексообразователей (C.J.Galvez-Ruiz, C.Guadarrama-Perez, H.Nöth, A.Flores-Parra. Eur.J.Inorg.Chem., 601 (2004); Inorg.Chem., 23, 7569 (2003)), селективных сорбентов и экстрагентов драгоценных металлов (Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler. F.P. 1,341,792/1963 (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)), специальных реагентов для подавления жизнедеятельности бактерий в различных средах от легкой промышленности до нефтеперерабатывающей (Джемилев У.М., Алеев Р.С., Дальнова Ю.С., Кунакова Р.В., Хафизова С.Р., Ковтуненко С. В., Калимуллин А.А., Андрианов В.М., Исмагилов Ф.Р., Гафиатуллин P.P. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ №2160233, 2000; Джемилев У.М., Алеев Р.С., Дальнова Ю.С., Кунакова Р.В., Хафизова С.Р. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Пат. РФ №2206726, 2003).

Известен способ (В.Р.Ахметова, Г.Р.Надыргулова, С.Р.Хафизова, Р.Р. и др. Журн. орган химии, 2006, 1, 151) получения производных 1,3,5-дитиазинана, в частности N-метилиден-(1,3,5-дитиазинан-ил)амина, взаимодействием гидразина с формальдегидом и сероводородом (CH₂O - H₂S - NH₂NH₂=4:2:1) в присутствии n-BuONa с выходом 56% по схеме:

Известный способ не позволяет получать 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амин (1).

Известен способ (Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler. F.P. 1,341,792/1963 (Chem. Abs., 1964, 60, 5528d)) получения производных 1,3,5-дитиазинана, в частности 5-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)этил-1,3,5-дитиазинана с выходом 91% взаимодействием этилендиамина с гидросульфидом натрия и формальдегидом при 20°С по схеме:

Известный способ не позволяет получать 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амин. Данным способом получен этилен-бис-1,3,5-дитиазинан (3) на основе дорогостоящего и высокочистого гидросульфита натрия, который получают из сероводорода и этилата натрия.

Известен способ (пат. 4228278 США; Р.Ж.Хим., 11, 11Р268П (1981), Пат. 4235938 США; Р.Ж.Хим., 23, 23Р282 (1981), Пат. 4200741 США; Р.Ж.Хим., 2, 2Р248 (1981)) получения 2,4,6-замещенных производных 1,3,5-дитиазинана, в частности 2,4,6-три-изобутил-1,3,5-дитиазинана (4) взаимодействием аммиака с сероводородом и изовалериановым альдегидом при 20°С по схеме:

Известный способ не позволяет получать 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)-амин. Данным способом получен 2,4,6-три-изобутил-1,3,5-дитиазинан (4).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по получению 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амина(1).

Предлагается новый способ получения 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амина (1).

Сущность метода получения соединения (1) заключается в предварительном перемешивании гидразингидрата (60%) с уксусным альдегидом при температуре 0°С в течение 15 мин, затем производится барботирование сероводородом до достижения мольного соотношения реагентов гидразин:уксусный альдегид:сероводород =1:4:2. Затем реакционную массу перемешивали еще в течение 1 часа при 0°С. Выход соединения 1 составляет 64%. Наряду с целевым 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амином (1) образуется побочный продукт 2,4,6,8-тетраметил-3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан (2) с выходом 15%.

Реакция протекает по схеме:

Отличия предлагаемого способа

В данном способе в отличие от известных способов предлагается проводить реакцию при 0°С и при предварительном перемешивании гидразингидрата (60%) с уксусным альдегидом, затем производится барботирование сероводородом.

Предлагаемый способ позволяет получить с высокой региоселективностью труднодоступный 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амин (1).

При использовании длинноцепных алифатических альдегидов (пропионовый, масляный, валериановый, капроновый) 2,4,6-триалкил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амины получить не удается. Обратное смешение реагентов при предварительном барботаже уксусного альдегида сероводородом и последующим прикапыванием гидразина не позволяет получить 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амин (1). Увеличение температуры реакции также не приводит к образованию 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амина.

Способ поясняется примером.

В стеклянный реактор, снабженный механической мешалкой, газоподводящей трубкой и капельной воронкой при температуре 0°С, помещают гидразингидрат (60%) 2.47 мл (0.05 моль) и 11.23 мл (0.2 моль) уксусный альдегид. Перемешивают в течение 15 мин, затем барботируют сероводородом (0.2 моль) до достижения мольного соотношения реагентов гидразин:уксусный альдегид:сероводород =1:4:2. Смесь перемешивают еще 1 час при температуре 0°С, затем экстрагируют хлороформом, упаривают на роторном испарителе, получена смесь продуктов: 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)]амин (1) и 2,4,6,8-тетраметил-3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан (2) с выходами 64% и 15% соответственно, которую разделяют методом колоночной хроматографии (элюент гексан-этилацетат-хлороформ, 5:1:1). Носитель SiO₂, импрегнированный AgNO₃.

Физико-химические характеристики 2,4,6-триметил-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)амин (1) Бесцветные кристаллы, выход 64%, Тпл=97-98°С, Rf 0.50. Элюент гексан-этилацетат-хлороформ, 5:1:1. Найдено (%): С, 40.91; Н, 7.23; N, 15.52; S, 35.37;. C6H14N2S2. Вычислено (%): С, 40.40; Н, 7.91; N, 15.71; S, 35.96. ИК-спектр (см-1): 670, 740, 880, 1120, 1450, 2972. Спектр ЯМР 1Н (5, м.д., CDCl2, J/Гц): 0.79 (т, 9Н, 3СН3 (7,8,10), J=5.8 Гц); 2.36 (уш.с., 2H, NH2 (9)); 3.51 (к, 1Н, CH(2), J=13.2, J=6.8 Гц); 3.73 (к, 2Н, СН(4,6), J=13.2, J=6.8 Гц). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 20.26 (к, С(10,8)); 21.54 (к, С(7)); 44.09 (д, С(2)); 70.01(д, С(4,6)). Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 178 [M]+ (12), 118 [CH3CHSCNNCH2CH3]+ (10), 60 [SСНСН3] (89), 59 [SCCH3]+(100); 58 [SCCH2] (95).