Способ получения бетаина пиридилалкилсульфоновой кислоты - SU791230A3

Код документа: SU791230A3

Описание

Изобретение относится к способу получения новых бетаинов пиридилалкилсульфоновой кислоты, которые могут найти применение в гальванике. Известно взаимодействие сульфоки лот пиридина с галоидными алкилами с образованием бетаинов l . Целью изобретения является разработка на основе известного метода способа получения новых соединений обладающих ценными свойствами, обуславливающие их применение в гальванике. Поставленная цель достигается описываемым способом получения бет ина пиридилалкилсульфоновой кислот общей формулы )о,® - , (1 где заместитель -(CH2), находитс в положении 2 или 4 пиридилового кольца п равно 1 или 2; R означае метил, металлил, -CH,, 2-оксиИропилсульфонат натрия, 2-оксибутил ;ульЛонат натрия, 3-оксибутилсульфонат натрия, галоидбензил, где галоген имеет атомный вес менее 80, низишй алкилбензил, где низший алкил имеет от 1 до 4 атомов углерода, бензил, замещенный группой ®.( где заместитель -(СН2),503 находится в положении 2 или 4 пиридилового кольца, п равно 1 и.пи 2, 2- или 4-пиридилалкилсульфоновую кислоту общей форму.пы ( (Ti) :или ее соль щелочного метал.па формулы 010 в которой 2 является щелочным метгшлом , таким как натрий и заместитель - (CH2) находится в положении 2 И.ДИ 4 пиридилового кольца, п равно 1 или 2, подвергают взаимодействию с кватернизированным агентом.

таким как диметилсульфат, металлилгалоид , натрийгалоидацетат, пропансултон , бутансултон, галоидбенэил или замещенный низший галоидалкил.

Пример 1. А. Бетаин 2(N-карбоксиметилпиридил- (2))-этансульфоновой кислоты.

23,3 г (0,2 моль) натриевой соли хлоруксусной кислоты,.41,8 г (0,2 моль) натриевой соли 2-пиридил этансульфоновой кислоты и 50 г воды выдерживаются при кипении в течение 5 ч. После охлаждения до 20°С реакционную смесь обрабатывают 250 г концентрированной хлористоводородно кислоты. Кристаллизованный хлористый натрий отфильтровывают, а раствор сгущают в вакууме. Остаток смешивают с 350 мл метанола. Выход 27,5 г. Бетаин кристаллизуется при комнатной температуре. Его отфильтровывают отсасыванием и высушивают в вакууме при 110°С. Температура разложения 214°С.

Б. Бетаин 2-(М-карбоксиметилпиридил- (4))-этансульфоновой кислоты.

Соединение получают аналогично с использованием эквивгшентных количеств натриевой соли 4-пиридилэтансульфоновой кислоты и натриевой соли хлоруксусной кислоты. Температур разложения 234°С.

В. Бетаин (N-карбоксиметилпиридил- (4))-метансульфоновой кислоты.

Соединение получают аналогично с использованием эквивалентных количеств натриевой соли 4-пиридилэтансульфоновой кислоты и натриевой сол хлоруксусной кислоты. Температура разложения 290с.

Пример 2. А. Бетаин 2-(N-метилпиридил- (2))-этансульфоновой кислоты.

55 г (0,29 моль) 2-пиридилэтансульфоновой кислоты и 40,7 г {0,32 моль) диметилсульфата нагревают до 150-155°С. Спустя 2 ч реакционной смеси дают остыть до 20°С и добавляют смесь 40 мл этанола и 40 мл изопропанола. После 24-часово выдержки отфильтровывают осажденный неочищенный продукт. После двойной перекристаллизации из метанола белые кристаллы высушивают в вакууме при .

Выход 16,8 г бетаина. Температур разложения 290 С.

Б. Бетаин 2-(N-метилпиридил-(4)) -этансульфоновой кислоты.

Соединение готовят аналогично, применяя эквивалентные количества 4-пиридилэтансульфоновой кислоты и диметилсульфата.

Пример 3. А. Бетаин-(2-метилбензил )-пиридил-(2)-этансулйфоновой кислоты.

41,8 г (0,2 моль) натриевой соли 2-пиридилэтансульфоновой кислоты, 28,1 г (0,2 моль) хлористого о-метилбензила и 20 г воды вьщерживаются при кипении 5 ч. Затем реакционной смеси дают остыть до и добавляют 250 г концентрированной хлористоводородной кислоты. Осадившийся хлористый натрий отфильтровывают отсасыванием, а фильтрат смешивают с 300 мл этанола. Осадившуюс белую кристаллическую массу отфильтровывают и высушивают в вакууме при 110с. Выход 32 г бетаина. Температура разложения .

Б. Бетаин 1-(N-(2-метилбензил)-пиридил- (4))-этансульфоновой кислоты .

Соединение получают аналогично, используя в качестве реагентов эквивалентные количества натриевой соли 4-пиридилэтансульфоновой кислоты и о-метилбензилхлорида. Температура разложения 241°С.

Пример 4. Бетаин 1-(М-бензил-пиридил- (2))-метансульфоновой кислоты.

17,3 г (0,1 моль) натриевой соли 2-пиридилметансульфоновой кислоты, 12,7 г (0,1 моль) 5ензилхлорида и 13 г воды кипятят 2 ч при температуре 100-105°С. Реакционную смесь охлаждают до 20°С и к ней добавляют 100 мл концентрированной хлористоводородной кислоты. Осадившийся хлоритый натрий отфильтровывают, а раствор концентрируют. Остаток смешиваю со 100 мл этанола. Выпавшие белые кристаллы отфильтровывсшт и высушивают при 110°С. Выход 13,7 г. Температура разложения 230°С.

Пример 5. По примерам 3 и с применением в каждом случае эквивалентных количеств надлежащих реагентов были, соответственно, получны указанные ниже продукты:

Бетаин 2-(N-бензилпиридил-(2))-этансульфоновой кислоты. Температура разложения 198°С.

Бетаин 2-(М-бензилпиридил-(4))-этансульфоновой кислоты. Температура разложения 234°С.

Бетаин 2-(N-(2-хлорбензил)-пиридил- (2))-этансульфоновой кислоты. Температура разложения 201°С.

Бетаин 2-(М-(4-хлорбензил)-пиpидил (2 ) )-этансульфоновой кислоты. Температура разложения 201°С.

Бетаин 2- (N- (2-хлорбензил)-пиридил- (4))-этансульфоновой кислоты. Температура разложения 237°С.

Пример 6. А. Бетаин 2-(N- (З-Масульфопропил)-пиридил-(2))-этансульфоновой кислоты.

41,8 г (0,2 моль) натриевой соли 2-пиридилэтансульфоновой кислоты, 30,5 г (0,25 моль) пропилсульфоната 200 г метанола и 15 г воды нагревают в течение 7 ч при . Реакционную смесь затем концентрируют в вакууме и остаток смешивают с 200 мл концентрированной хлористоводородно

кислоты. Выпавший хлористый натрий отфильтровывают, а фильтр упаривают досуха: маслянистый остаток растворяют в 200 МП метанола и выдерживают 2 сут. Часть осадившейся за это время 2-пиридилэтановой кислоты отфильтровывают , а фильтр нейтрализуют 30%-ным раствором натрий-метилата , (в метаноле). Отфильтрованную осадившуюся белую соль высушивают в вакууме при 110°С. Выход 17 г. Температура разложения . .

Б. По примеру 6 А путем замены бутансультона пропансультоном получают названный бетаин.

В. По примеру б А с использование эквивсшентных количеств надлежаишх исходных материалов получают ниже указанные продукты:

Бетаин (N-(3-Nacyльфoпpoпил)-пиpидил- (4))-метансульфоновой кислоты .

Бетаин 2-(N-(4-Nacyльфoбyтил)-пиpидил- (4))-этансульфоновой кислоты.

Пример 7. А. Бетаин 2-(N- (3-Масульфо-2-гидроксипропил)-пиридил- (2))-этансульфоновой кислоты.

20,9 г (0,1 моль) натриевой соли 2-пиридилэтансульфоновой кислоты, 19,7 г (0,1 моль) натриевой соли З-клор-2-гидроксипропилсульфоновой кислоты и 20 мл воды нагревают в течение 6 ч при . Реакционную смесь затем концентрируют под вакуумом , а остаток смешивают со 100 мл концентрированной хлористоводородной кислоты. Hepастворикшй хлористый натрий отфильтровывают и фильтрат упаривают досуха. Маслянистый остато растворяют в 100 мл метанола и выдерживают в течение 2 сут. Часть f осадившейся за это время 2-пиридилэтансульфоновой кислоты отфильтровывают и фильтрат нейтрализуют 30%-ным раствором метилата натрия в метаноле. Осадившуюся белую соль отфильтровывают, высушивают в вакууме , при 110°С. йлход 11 г. Температура разложения 183°С.

Б. По примеру 7А с использованием соответствующих эквивалентных количеств исходных реагентов получают нижеуказанные поолукты;

Бетаин 2-(N-{4-Nacyль(o-2-rидpooкcибyтил )-пиридил-(2))-этансульфоновой кислоты.

Бетаин ( N-(4-Масульфо-3-гидроксибутил ) -пиридил- (4) ) -этансульфоновой кислоты.

Бетаин (N-(3-Насульфо-2-гидроксипропил )-пиридил-(4))-метансульфоновой кислоты.

Пример 8. А. 1,4-бис-(2-(2-сульфоэтил )-пиридиний-(1)-метил)-бензол .

62,8 г (0,3 моль) натриевой соли 2-пиридилэтансульфоновой кислоты, 17,5 г (0,1 мол ь) а. ,OL ди хлор-о-ксилола и 50 г воды выдерживают 4 ч при

температуре 100-105 С. Реакционную смесь охлаждают и добавляют 200 г концентрированной хлористоводородной кислоты. Осадившийся хлористый натри отфильтровывают, а фильтрат упаривают в вакууме досуха. К остатку добавляют 200 МП метанола. Осажденные неочищенные кристаллы отфильтровывсшзт , растворяют в 120 мл воды при 20с и вновь осаждают добавлением 480 МП этанола. Белую кристаллическую массу отфильтровывают и высушивают в вакууме при 110 С. Выход 26 г. Температура разложения выше .

В. Аналогичным путем из соответствующих эквивалентных количеств реактивов получают нижеследующие продукты:.

1, 2-бкс. - (2- (2-сульфоэтил )-пириднний- (1)-метил)-бензол. Температура разложения 248 С.

1,3-бис-(2-(2-сульфоэтил)-пиридиний- (1)-метил)-бензол. Температура разложения 251°С.

1,4-5ис-(4-(2-сульфоэтил)-пиридиний- (1 ) -метил)-бензол. Температура разложения 258 с.

Формула изобретения

1. Способ получения бетаина пиридилалкилсульфоновой кислоты общей формулы

R®

где заместитель -(СНз)„5а находится в положении 2 или 4, пиридилового кольца: п равно 1 или 2; R означает метил, металлил, -CHjiCOOH, 2-оксипропилсульфонат натрия, 2-оксибутилсульфонат натрия, 3-оксибутилСульфонат натрия, галоидбензил, где галоген имеет атомный вес менее 80, низший алкилбензил, где низший гшкил имеет от 1 до 4 атомов углерода, бензил, замещенный группой

,-.J.°f.

где заместитель -(CHi)f,SO находится в положении 2 или 4 пиридилового кольца, п равно 1 или 2, отличающийся тем, что 2- или 4-пиридилалкилсульфоновую кислоту формулы

(,H

или ее соль щелочного металла формулы

..,.

где Z является щелочным металлом, таким как натрий и заместитель -.( СНд )f, находится в положении 2 или 4 пиридилового кольца,п равно 1 или 2, подвергают взаимодействию с кватернизирующим агентом, таким как диметилсульфат, меташлилгалоид , натрийгалоидацетат, пропансултон , бутансултон, галоидбензил или замещенный низший галоидалкил.

2.Способ по П.1, получения бетаина 2- Н-бензилпиридил-(2) -этансульфоновой кислоты, отличающийс я тем, что 2-пиридилэтансульфоновую кислоту подвергают взаимодействию с бензилхлоридом.

3.Способ по П.1 получения бетаина 2- М-бензилпиридз ил-(4) -этансульфоновой кислоты, отличающийся тем, что натриевую соль 4-пиридилэтансульфо«овой кислоты подвергают взаимодействию с бензилхлоридом .

4.Способ по П.1 получения 1,2- (2-сульфоэтил)пиридил-(1)|-метил -бензола , отличающис я тем, что натриевую соль 2-пиридилэтансульфоновой кислоты подвергают взаимодействию с оС ,с -дихлор-о-ксилолом .

Приоритет по признакам., 12.03.76 при п равно 1 или 2,R означает метил, -СН,СООН, 2-оксипропилсульфонат натрия/ 2-оксибутилсулфонат натрия, 3 оксибутилсульфонат натрия, галоид-бензил, низший ашкилбензил с ., бензил, замещенный группой

fcH,)suf

где заместитель -(СН2.)ц50э, находится в положении 2 или 4 пиридилового кольца, п равно 1 или 2.

27.01.77 при R - металлил. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Патент СЗНА 3444056, кл. 204-49, опублик. 1969.