Диметилкарбамоилхлорид - Википедия - Dimethylcarbamoyl chloride

Диметилкарбамоил хлорид
Диметилкарбамоилхлорид Strukturformel.svg
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.001.099 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики
C3ЧАС6ClNO
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Диметилкарбамоил хлорид (DMCC) представляет собой реагент для переноса диметилкарбамоильной группы на спиртовую или фенольную гидроксильные группы образующие диметилкарбаматы, обычно имеющие фармакологические или пестицидный виды деятельности. Из-за высокого токсичность и это канцерогенный свойства, показанные в экспериментах на животных и предположительно также на людях,[1] диметилкарбамоилхлорид можно использовать только при соблюдении строгих мер безопасности.

Производство и возникновение

Производство диметилкарбамоилхлорида из фосген и диметиламин был зарегистрирован еще в 1879 году (описан как «Dimethylharnstoffchlorid» - хлорид диметилмочевины).[2]

Синтез диметилкарбамоилхлорида с диметиламином

DMCC может быть получен с высокими выходами (90%) при 275 ° C путем взаимодействия фосгена с газообразным диметиламином в проточный реактор.[3] Для подавления образования мочевины используется избыток фосгена (в соотношении 3: 1).

Реакцию также можно проводить в лабораторных масштабах с дифосгеном или трифосгеном и водным раствором диметиламина в двухфазной системе бензол –ксилол и воду в реакторе с мешалкой с едкий натр как поглотитель кислоты. Однако значительно более низкие выходы (56%) достигаются из-за чувствительности DMCC к гидролизу.[4]

Также образуется диметилкарбамоилхлорид (вместе с метилхлорид ) при реакции фосгена с триметиламин.[5]

Синтез диметилкарбамоилхлорида с триметиламином

Более поздний процесс основан на использовании хлордиметиламина, который практически количественно превращается в диметилкарбамоилхлорид на палладиевый катализатор под давлением монооксид углерода в комнатная температура.[6]

Синтез диметилкарбамоилхлорида из хлорамина

DMCC также может быть образован в небольших количествах (до 20 ppm) из диметилформамид (DMF) в Реакция Вильсмайера – Хаака[7] или когда ДМФ используется в качестве катализатора в реакции карбоновые кислоты с тионилхлорид к соответствующему ацилхлорид.[8]

Синтез диметилкарбамоилхлорида с диметилформамидом

Склонность к образованию DMCC зависит от реагента хлорирования (тионилхлорид > оксалилхлорид > оксихлорид фосфора ) и выше при наличии основание. Однако дикарбамоилхлорид гидролизует очень быстро до диметиламина, соляная кислота и углекислый газ (с период полураспада примерно 6 минут при 0 ° C), так что после водной обработки в продукте Вильсмайера обнаруживается менее 3 ppm дикарбамоилхлорида.[9]

Характеристики

Диметилкарбамоилхлорид - прозрачный, бесцветный, разъедающий и легковоспламеняющийся жидкость с резким запахом, проникающая сквозь слезы, быстро разлагающаяся в воде.[10] Из-за его неприятного, токсичного, мутагенный и канцерогенный характеристики,[11][12] его следует использовать с осторожностью.

DMCC ведет себя как ацилхлорид чей атом хлора можно обменять на другой нуклеофилы. Следовательно, он реагирует с спирты, фенолы и оксимы к соответствующему N,N-диметилкарбаматы, с тиолы к тиолоуретаны, с амины и гидроксиламины заменить мочевина, и с имидазолы и триазолы к карбамоилазолы.[10]

Реакции диметилкарбамоилхлорида с нуклеофилами

DMCC менее реакционноспособен и менее селективен к субстратам с множеством нуклеофильных центров, чем обычные ацилхлориды.

Ненасыщенный конъюгированный альдегиды Такие как кротоновый альдегид (транс-бут-2-еналь) реагируют с DMCC с образованием диенилкарбаматов, которые могут быть использованы в качестве диены в Реакции Дильса – Альдера.[13]

Синтез диенилкарбаматов с диметилкарбамоилхлоридом

Щелочной металл карбоксилаты реагируют с DMCC с образованием соответствующих диметиламидов. DMCC реагирует с безводным карбонат натрия[14] или с избытком диметиламина с образованием тетраметилмочевина.[15]

Реакция DMCC с DMF образует хлорид тетраметилформамидиния,[16] который является основным промежуточным звеном в приготовлении трис (диметиламино) метан, реагент для введения функций енамина в сочетании с активированными метиленовыми группами[17] и получение амидинов.[18]

Синтез трис (диметиламино) метана с диметилкарбамоилхлоридом

DMCC является исходным материалом для инсектицид класс диметилкарбаматов, которые действуют как ингибиторы ацетилхолинэстераза, включая диметилан,[19] и родственные соединения изолин, пиримикарб и триазамат.

Синтез диметилана с диметилкарбамоилхлоридом

В четвертичный аммоний соединения неостигмин[20] находит применение в фармацевтике как ингибиторы ацетилхолинэстеразы. Его получают из 3- (диметиламино) фенола и DMCC и последующей кватернизации с бромистый метил или же диметилсульфат[21]

Синтез неостигмина с диметилкарбамоилхлоридом

и пиридостигмин, который получается из 3-гидроксипиридин и DMCC и последующая реакция с бромистым метилом.[22]

Синтез пиридостигмина с диметилкарбамоилхлоридом

DMCC также используется в синтезе бензодиазепин камазепам.[23]

Синтез камазепама с диметилкарбамоилхлоридом

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Поханиш, Р. П. (2011). Справочник Ситтига по токсичным и опасным химическим веществам и канцерогенным веществам (6-е изд.). Амстердам: Эльзевир. п. 1045–1047. ISBN  978-1437778694.
  2. ^ Michler, W .; Эшерих, К. (1879). "Ueber mehrfach substituirte Harnstoffe" [О многозамещенных мочевинах]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком). 12 (1): 1162–1164. Дои:10.1002 / cber.187901201303.
  3. ^ Slocombe, R.J .; Харди, Э. А .; Saunders, J. H .; Дженкинс, Р. Л. (1950). «Производные фосгена. Получение изоцианатов, карбамилхлоридов и циануровой кислоты». Журнал Американского химического общества. 72 (5): 1888–1891. Дои:10.1002 / ja01161a009.
  4. ^ Karimipour, G .; Kowkabi, S .; Нагиха, А. (2015). «Новые аминопорфирины, содержащие заместители в виде производных мочевины: синтез, характеристика, антибактериальная и противогрибковая активность». Бразильский архив биологии и технологий. 58 (3). Дои:10.1590 / S1516-891320500024.
  5. ^ Babad, H .; Цайлер, А. Г. (1973). «Химия фосгена». Химические обзоры. 73 (1): 75–91. Дои:10.1021 / cr60281a005.
  6. ^ Saegusa, T .; Цуда, Т .; Исегава, Ю. (1971). «Образование карбамоилхлорида из хлорамина и окиси углерода». Журнал органической химии. 36 (6): 858–860. Дои:10.1021 / jo00805a033.
  7. ^ Stare, M .; Ланевски, К .; Вестермарк, А .; Sjögren, M .; Тиан, В. (2009). «Исследование образования и гидролиза N,N-диметилкарбамоилхлорид (DMCC) в реакциях Вильсмайера с использованием ГХ / МС в качестве аналитического метода обнаружения ». Исследования и разработки в области органических процессов. 13 (5): 857–862. Дои:10.1021 / op900018f.
  8. ^ Левин Д. (1997). «Возможные токсикологические проблемы, связанные с хлорированием карбоновых кислот и другими реакциями». Исследования и разработки в области органических процессов. 1 (2): 182. Дои:10.1021 / op970206t.
  9. ^ Королева, А. (1967). «Кинетика гидролиза ацилхлоридов в чистой воде». Канадский химический журнал. 45 (14): 1619–1629. Дои:10.1139 / v67-264.
  10. ^ а б Kreutzberger, C.B .; Олофсон, Р. А. (2001). «Диметилкарбамоилхлорид». Энциклопедия реагентов для органического синтеза e-EROS. Дои:10.1002 / 047084289X.rd319.
  11. ^ Jäger, P .; Rentzea, C. N .; Кечка, Х. (2014). «Карбаматы и карбамоилхлорид». Ullmann’s Fine Chemicals. Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 57–58. ISBN  978-3-527-33477-3.
  12. ^ "Диметилкарбамоилхлорид, CAS № 79-44-7" (PDF). Отчет о канцерогенных веществах (13-е изд.). Национальная токсикологическая программа, Министерство здравоохранения и социальных служб. Получено 2016-09-25.
  13. ^ Де Кусати, П. Ф .; Олофсон, Р. А. (1990). «Простой синтез 1- (1,3-бутадиенил) карбонатов и карбаматов». Буквы Тетраэдра. 31 (10): 1405–1408. Дои:10.1016 / S0040-4039 (00) 88817-6.
  14. ^ Lawson, J. K., Jr .; Крум, Дж. А. Т. (1963). «Диметиламиды из карбоксилатов щелочных металлов и диметилкарбамоилхлорид». Журнал органической химии. 28 (1): 232–235. Дои:10.1021 / jo1036a513.
  15. ^ США 3597478, Weakly, M. L., "Preparation of tetramethylurea", выпущенный 1971-08-03, передан Nipak Inc. 
  16. ^ Арнольд, З. (1959). «Получение солей тетраметилформамидиния и их винилогов». Сборник чехословацких химических сообщений. 24: 760–765. Дои:10.1135 / cccc19590760.
  17. ^ Meerwein, H .; Флориан, В .; Schön, N .; Стопп, Г. (1961). "Uber Säureamidacetale, Harnstoffacetale und Lactamacetale" [Об ацеталях амидов кислот, ацеталей мочевины и ацеталей лактама]. Юстус Либигс Аннален дер Хеми (на немецком). 641 (1): 1–39. Дои:10.1002 / jlac.19616410102.
  18. ^ Bredereck, H .; Effenberger, F .; Brendle, Th. (1966). "Synthese und Reaktionen von Trisdimethylaminomethan" [Синтез и реакции трис (диметиламино) метана] (PDF). Angewandte Chemie (на немецком). 78 (2): 147–148. Дои:10.1002 / ange.19660780212.
  19. ^ США 3452043, Грауэр, Т. и Урвайлер, Х. "Производство 1-N,N-диметилкарбамоил-5-метил-3-N,N-диметилкарбамоилоксипиразол », выданный 1969-06-24, переуступлен J. R. Geigy AG 
  20. ^ Aeschlimann, J. A .; Райнерт, М. (1931). «Фармакологическое действие некоторых аналогов физостигмина». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии. 43 (3): 413–444.
  21. ^ США 1905990, Aeschlimann, J. A., "Дизамещенные эфиры карбаминовой кислоты и фенолов, содержащие основную составляющую", выпущенный 1933-04-25, переуступлен Hoffmann-La Roche Inc. 
  22. ^ США 2572579, Urban, R., "Дизамещенные эфиры карбаминовой кислоты солей 3-гидрокси-1-алкилпиридиния", выпущенный 1951-10-23, переуступленный Hoffmann-La Roche Inc. 
  23. ^ DOS 2448015, "Verfahren zur Herstellung des 3-N,N-Диметилкарбамоил-окси-1-метил-5-фенил-7-хлор-1,3-дигидро-2ЧАС-1,4-бензодиазепин-2-он », выдан 16 сентября 1976 г., передан Siphar SA