Результат интеллектуальной деятельности: ДУШИСТЫЕ 3,6-ДИАЗАГОМОАДАМАНТАН-9-ОНЫ

Изобретение относится к области органической химии, а конкретно к ранее неизвестным душистым производным 3,6-диазагомоадамантан-9-она.

Душистые кетоны, например, такие как 4-(4-гидроксифенил)бутан-2-он (кетон малины) (1а), 4-(4-метоксифенил)бутан-2-он (анизилацетон) (1b) и 4-(4-гидрокси-3-метоксифенил)бутан-2-он (зингерон) (1с), используются в парфюмерии, косметических и гигиенических средствах, в качестве ароматизирующих добавок [Y. Qgawa, M. Akamatsu, Y. Hotta, A. Hosoda, H. Tamura, Effect of esential oils, such as raspbery ketone and its derivatives, on antiandrogenic activity based on in vitro reporter gene assay // Bioorg. Med. Chem. Lett., 2010, 20, 2111-2114].

Встраивание молекул душистых кетонов в структуру 3,6-диазагомоадамантана приводит к усилению их полезных свойств и придает им дополнительные полезные качества, присущие 3,6-диазагомоадамантану

где R: гидроксил, R′: водород (1а); R: метоксил, R′: водород (1b); R: гидроксил, R′: метоксил (1с).

Из существующего уровня техники известен синтез 1-бензил-3,6-диазагомоадамантана конденсацией 4-фенил-2-бутанона с тетраметилендиэтилен-тетрамином (схема 1) [А.И. Кузнецов, И.М. Сенан, Р.Т. Аласади, А.Х. Шуккур, Т.М. Серова, синтез 1-бензил-3,6-диазагомоадамантана // ЖОрХ, 2013, 49 (11), 1683-1686].

Однако синтезированные указанные вещества не содержат эфирных заместителей в бензольном кольце.

Наиболее близким техническим решением является синтез 5-фенил-1,3-диазаадамантан-6-она конденсацией гексаметилентетрамина с метилбензилкетоном (Схема 2) [А.И. Кузнецов, И.М. Сенан, Р.Т. Аласади, Душистые 5-бензил-1,3-диазаадамантан-6-оны и способ их получения // Заявка на патент РФ №2013155556 от 13.12.2013].

где X: водород (1а), гидроксил (1b), метоксил (1с).

Однако синтезированные указанные вещества относятся к другому классу диазаадамантанов.

Согласно настоящему изобретению заявлены новые душистые 3,6-диазагомоадамантан-9-оны, имеющие структуру

где R: гидроксил, R′: водород (2а); R: метоксил, R′: водород (2b); R: гидроксил, R′: метоксил (2с),

и способ их получения.

1-(4-Гидроксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он(2а)

1-(4-Метоксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он(2b)

1-(4-Гидрокси-3-метоксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он(2с)

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение арсенала душистых 3,6-диазагомоадамантан-9-онов.

Технический результат достигается тем, что душистые 3,6-диазагомоадамантан-9-оны получают путем конденсации душистых кетонов с тетраметилендиэтилентетрамином в изопропиловом спирте при комнатной температуре в присутствии ледяной уксусной кислоты, причем тетраметилендиэтилентетрамин может быть получен в том же реакторе конденсацией этилендиамина с формальдегидом, экстрагирования полученных продуктов после конденсирования реакционной массы под вакуумом горячим н-гептаном и перекристаллизации из н-гептана.

где R: гидроксил, R′: водород (а); R: метоксил, R′: водород (b); R: гидроксил, R′: метоксил (с).

Строение полученных соединений доказано данными элементного анализа и совокупностью ИК-, ЯМР ¹Н- и масс-спектров.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1

1-(4-Гидроксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он (2а).

Способ А: Смесь 14.30 г (85 ммолей) тетраметилендиэтилентетраамина, 15.58 г (95 ммолей) 4-(4-оксиметоксифенил) бутан-2-она и 15.30 г (260 ммолей) уксусной кислоты в 130 мл изопропилового спирта нагревали 30 мин при температуре 60-70°C. Реакционную массу концентрировали в вакууме, вязкий остаток экстрагировали горячим н-гептаном (4 раза по 50 мл). Теплый экстракт очищали, пропуская его через слой безводного оксида алюминия (40 г, II степени активности), помещенного на фильтр Шотта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из н-гептана. Выход 8.5 г (36%), кристаллы белого цвета, т. пл. 208-209°С. ИК спектр, ν, см^-1: 1700 (С=O), 1600 (Ph). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.54 уш. с (1Н, СН), 2.77 с (2Н, CH₂), 2.90 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.02 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.14 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.15 с (4Н, NCH₂CH₂N), 3.30 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 5.60 уш. с (1Н, OH), 7.12, 7.40 м (4Н, C₆H₄). Масс-спектр, m/z (I_отн. (%)): 272 [М]⁺ (24), 107 (13), 73 (17), 72 (39), 58 (100), 55 (15), 43 (26), 42 (26). Найдено, %: С, 70.71; Н, 7.51; N. 10.32. C₁₆H₂₀N₂O₂. Вычислено С, 70.56; Н, 7.40; К 10.29.

Способ Б: Смесь 10.28 г (170 ммолей) этилендиамина и 10.20 г (340 ммолей) формальдегида в 130 мл изопропилового спирта нагревали до полного растворения. К полученному теплому раствору прибавили 15.58 г (95 ммолей) 4-(4-оксифенил) бутан-2-она и 15.30 г (260 ммолей) уксусной кислоты и нагревали 30 мин при температуре 60-70°C. Реакционную массу концентрировали в вакууме, вязкий остаток экстрагировали горячим н-гептаном (4 раза по 50 мл). Теплый экстракт очищали, пропуская его через слой безводного оксида алюминия (40 г, II степени активности), помещенного на фильтр Шотта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из н-гептана. Выход 7.9 г (33%), кристаллы белого цвета, т.пл. 209-210°C.

Синтезированный 1-(4-гидроксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он обладал запахом, аналогичным душистому кетону.

Пример 2

1-(4-Метоксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он (2b).

Способ А: Смесь 14.30 г (85 ммолей) тетраметилендиэтилентетраамина, 16.93 г (95 ммолей) 4-(4-метоксифенил) бутан-2-она и 15.30 г (260 ммолей) уксусной кислоты в 130 мл изопропилового спирта нагревали 30 мин при температуре 60-70°C. Реакционную массу концентрировали в вакууме, вязкий остаток экстрагировали горячим н-гептаном (4 раза по 50 мл). Теплый экстракт очищали, пропуская его через слой безводного оксида алюминия (40 г, II степени активности), помещенного на фильтр Шотта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из н-гептана. Выход 8.51 г (35%), кристаллы белого цвета, т.пл. 106-107°C. ИК спектр, ν, см^-1: 1711 (C=O), 1609 (Ph), 1251, 1041 (OCH₃). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 2.67 уш. с (1H, CH), 2.79 с (2H, CH₂), 2.95 д (2H, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.00 д (2H, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.05 м (4Н, NCH₂CH₂N), 3.40 д (2H, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.50 д (2H, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.80 с (3H, OCH₃), 6.81 д (2Н, C₆H₄,), 6.99 д (2Н, C₆H₄). Спектр ЯМР ¹³C, δ, м.д.: 213.54 (C9), 158.50, 128.50, 128.03, 112.25, (Ph-OCH₃), 60.45 (C7, 11), 58.50 (C4, 5), 57.30 (С2, 10), 55.01 (OCH₃), 49.90 (C8), 41.62 (CH₂-ph). Найдено. %: С, 71.43; Н, 7.60; N, 9.85. C₁₇H₂₂N₂O₂. Вычислено, C, 71.30; H, 7.74; N, 9.78. Масс-спектр, m/z (I_отн. (%)): 286 [M]⁺(76), 213 (73), 165 (14), 137 (19), 131 (21), 122 (20), 101 (50), 91 (72), 72 (99), 58 (100), 43 (41).

Способ Б: Смесь 10.28 г (170 ммолей) этилендиамина и 10.20 г (340 ммолей) формальдегида в 130 мл изопропилового спирта нагревали до полного растворения. К полученному теплому раствору прибавили 16.93 г (95 ммолей) 4-(4-метоксифенил) бутан-2-она и 15.30 г (260 ммолей) уксусной кислоты и нагревали 30 мин при температуре 60-70°C. Реакционную массу концентрировали в вакууме, вязкий остаток экстрагировали горячим н-гептаном (4 раза по 50 мл). Теплый экстракт очищали, пропуская его через слой безводного оксида алюминия (40 г, II степени активности), помещенного на фильтр Шотта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из н-гептана. Выход 7.78 г (32%), кристаллы белого цвета, т.пл. 106-107°C.

Пример 3

1-(4-Гидрокси-3-метоксибензил)-3,6-диазагомоадамантан-9-он (2 с).

Способ А: Смесь 14.30 г (85 ммолей) тетраметилендиэтилентетраамина, 18.45 г (95 ммолей) 4-(4-окси-3-метоксифенил) бутан-2-она и 15.30 г (260 ммолей) уксусной кислоты в 130 мл изопропилового спирта нагревали 30 мин при температуре 60-70°C. Реакционную массу концентрировали в вакууме, вязкий остаток экстрагировали горячим н-гептаном (4 раза по 50 мл). Теплый экстракт очищали, пропуская его через слой безводного оксида алюминия (40 г, II степени активности), помещенного на фильтр Шотта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из н-гептана. Выход 8.51 г (35%), кристаллы белого цвета, т.пл. 180-182°C. ИК спектр, ν, см^-1: 1711 (С=O), 1609 (Ph), 1251, 1032 (OCH₃). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.65 уш. с (1H, СН), 2.77 с (2Н, СН₂), 2.95 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.00 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.05 м (4Н, NCH₂CH₂N), 3.40 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.50 д (2Н, NCH₂C, J 14.0 Гц), 3.80 с (3Н, ОСН₃), 5.60 уш. с (1Н, ОН), 6.65, 6.70 оба д (2Н, С₆Н₄), 6.80 с (1Н, С₆Н₄). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 215.20 (С9), 124.50, 114.10, 112.21 (HOPh-ОСН₃), 61.20 (С7,11), 58.90 (С4,5), 57.80 (С2,10), 59.11 (ОСН₃), 49.85 (С8), 42.05 (СН₂-ph)). Масс-спектр, m/z (Iотн.(%)):302 [М]⁺ (76), 213 (73), 165 (14), 137 (19), 131 (21), 122 (20), 101 (50), 91 (72), 72 (99), 58 (100), 43 (41). Найдено, %: С, 67.44; Н, 7.40; N. 9.32. C₁₇H₂₂H₂O₃. Вычислено, С, 67.53; Н, 7.33; N. 9.26.

Способ Б: Смесь 10.28 г (170 ммолей) этилендиамина и 10.20 г (340 ммолей) формальдегида в 130 мл изопропилового спирта нагревали до полного растворения. К полученному теплому раствору прибавили 18.45 г (95 ммолей) 4-(4-окси-3-метоксифенил) бутан-2-она и 15.30 г (260 ммолей) уксусной кислоты и нагревали 30 мин при температуре 60-70°C. Реакционную массу концентрировали в вакууме, вязкий остаток экстрагировали горячим н-гептаном (4 раза по 50 мл). Теплый экстракт очищали, пропуская его через слой безводного оксида алюминия (40 г, II степени активности), помещенного на фильтр Шотта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из н-гептана. Выход 7.78 г (32%), кристаллы белого цвета, т.пл. 180-182°C.

Синтезированные 3,6-диазагомоадамантан-9-оны обладали тем же запахом, что и душистые кетоны, используемые при их получении.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет получить ранее неизвестные душистые производные 3,6-диазагомоадамантан-9-оны, которые могут найти применение в парфюмерии.