Научная статья по теме «Синтез новых четвертичных аммониевых соединенийна основе циклических полиаминов»

Изучены химические превращения N,N´-бис(β-этиламино)пиперазина (бис-АЭП), являющегося побочными продуктами произ­водства полиэтиленполиаминов (ПЭПА) [2, 5]. Химические превра­щения N,N´-бис(β-этиламино)пиперазина (1) ранее не были изучены.

Показана возможность получения полициклических аминов на основе соединения (1) и дихлорэтана (ДХЭ). Нагревание соединения (1) с ДХЭ при температуре сначала 80—90°С в течение 8 ч в мольном соотношении соединения (1) и ДХЭ, равному 2 : 1 привело к получению N,N´-бис(β-этиламинопи-перазиноэтил)этилендиамина (2) с выходом 90 %.

Октамин (2) является новым производным этилендиамина (ЭДА), представляющего интерес в качестве сырья для получения комплексообразователей, полимерных сорбентов, антиоксидантов и фармацевтических препаратов. Новое производное ЭДА, полученное на основе N-(β-этиламино)пиперазина и ДХЭ ранее нами описано в работе [6]. Этилирование соединений (1, 2) проводили в условиях работы [3]. Метилирование соединений (1, 2) по [1, 8, 9] привело к получению перметили-рованных циклических аминов, представ­ляющих интерес в качестве аминных катализаторов и могут найти применение при получении полужестких пенополиуретанов, в межфазном катализе и при получении непредельных хлоро­рганических соединений.

Взаимодействием соединения (1) с хлористым бензилом (ХБ) в мольном соотношении соединение (1) : ХБ, равном 1 : 1; 1 : 2 при температуре 60—80°С в спиртовой среде в течение 8 ч и после соответствующей обработки спиртовой щелочью получены моно- (3), ди- (4) бензильные производные соединения (1) с выходом 88—90 %. Бензилирование соединения с ХБ в мольном соотношении 1 : 4 привело к получению соединения (5) с низким выходом (70—72 %) в результате пространственных затруднений [4].

Соединения, полученные из бис-АЭП и ХБ в мольном соотношении (1 : 3 и 1 : 5) нами в свободном виде не выделены из-за низких их выходов.

В аналогичных условиях были синтезированы соединения (6 и 7) на основе октамина (2) в мольном соотношении октамин : ХБ=1 : 2 и 1 : 4. Выходы соединений (6, 7) достигают до 91—92 %.

,

где R1=R3=H, R2=C6H5CH2 (3, моногидрохлорид); R1=H, R2=R3=C6H5CH2 (4, дигидрохлорид); R1=R2=R3=C6H5CH2 (5, тетрагидрохлорид).

,

где R1=H (6, дигидрохлодид); R1=C6H5CH2 (7, тетрагидрохлорид).

Исчерпывающее этилирование соединений (1, 2) с хлористым этилом при температуре 160—180°С и давлении 1—2,5 МПа в среде спиртовой щелочи приводит к получению соединений (8 и 9) с выходами 85 и 86 % соответственно:

Исчерпывающее метилирование соединений (1, 2) по [1, 8, 9] проходит в более мягких условиях с образованием продуктов (10, 11) с выходами 92 и 94 % соответственно:

Обработка соединений (3—5) спиртовой щелочью приводит к соответствующим свободным основаниям и при необходимости они могут быть использованы в технологии органического синтеза. Соединения (3—7) в виде гидрохлоридов предложены в качестве ингибиторов коррозии для соляной кислоты. Соединения (8—11) могут быть использованы в качестве катализаторов для дегидро­хлорирования насыщенных хлоруглеводородов с получением затребованных непредельных хлорорганических соединений [7].

Список литературы:

А. с. 615 672 СССР. Способ получения 1-метил-4-диметиламиноэтилпи-перазина / Загидуллин Р.Н., Толстиков Г.А., Васильев В.П. и др. // Опубл. 1987. — Б. И. — № 26.

Загидуллин Р.Н., Байметов З.М., Васильев В.П. Синтез аминных катализаторов / Химия и химическая технология. — Уфа. — 1982. — 83 с.

Загидуллин Р.Н., Байметов З.М. Об алкилировании ациклических и циклических ди- и полиаминов//ЖОХ. — 1991. — Т. 61. — Вып. 4. — С. 978—985.

Загидуллин Р.Н. Многоосновные амины. Пиперазины. — Уфа: Издательство «Гилем». — 2010. — Т. 1. — 156 с.

Пат. 222 6188 РФ. Способ получения ди- и полиаминов / Загидуллин Р.Н., Дмитриев Ю.К. и др. // Опубл. 27.03.2004 г.

Пат. 245 1679 РФ. Способ получения N,N´-бис(β-пиперазиноэтил)этилен-диамина / Загидуллин Р.Н., Хуснутдинов Р.А., Загидуллина С.К., Загидуллина Р.Р. // Опубл. 27.05.2012 г. — Бюл. № 15.

Пат. 214 9155 РФ. Способ получения непредельных хлоруглеводородов / Загидуллин Р.Н., Дмитриев Ю.К., Абдрафикова Л.С. и др. // Опубл. 2000 г. — Бюл. № 14.

Eschweiler W. // Ber. — 1905. — Bd. 38. — S. 380.

Klarke H., Gillespie H., Weishaus S. // J. Am. Chem. Soc. — 1933. —Vol. 55. — P. 4571.