chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2017-12-1-57-63chemicallytech-74Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF ORGANIC SUBSTANCESХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВSYNTHESIS, PREPARATIVE SEPARATION OF STRUCTURE ISOMERS AND PROPERTIES OF 2-(2-(DIALKYLAMINO)ETHYLAMINO)ETHANOLS OF ARYLALIPHATIC SERIESСИНТЕЗ, ПРЕПАРАТИВНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ИЗОМЕРОВ И СВОЙСТВА 2-(2-(ДИАЛКИЛАМИНО)ЭТИЛАМИНО)ЭТАНОЛОВ АРИЛАЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДАХоангД. К.HoangD. Q.

аспирант, Кафедра органической химии им. И.Н. Назарова

Москва, 119571 Россия

Moscow, 119571 Russia

quanghoang1510@gmail.comБорисоваЕ. Я.BorisovaE. Ya.

профессор, Кафедра органической химии им. И.Н. Назарова

Moscow, 119571 Russia

noemail@neicon.ruБорисоваН. Ю.BorisovaN. Yu.

ассистент, Кафедра органической химии им. И.Н. Назарова

Москва, 119571 Россия

Moscow, 119571 Russia

noemail@neicon.ruКрыловА. В.KrylovA. V.

доцент, Кафедра физической химии им. Я.К. Сыркина

Moscow, 119571 Russia

noemail@neicon.ruДанилкинН. А.DanilkinN. A.

студент, Кафедра органической химии им. И.Н. Назарова

Moscow, 119571 Russia

noemail@neicon.ruСамохинА. Г.SamokhinA. G.

студент, Кафедра органической химии им. И.Н. Назарова

Moscow, 119571 Russia

noemail@neicon.ruМосковский технологический университет (Институт тонких химических технологий)РоссияMoscow Technological University (Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation2017280220171215763Copyright © Hoang D.Q., Borisova E.Y., Borisova N.Y., Krylov A.V., Danilkin N.A., Samokhin A.G., 20172017Хоанг Д.К., Борисова Е.Я., Борисова Н.Ю., Крылов А.В., Данилкин Н.А., Самохин А.Г.Hoang D.Q., Borisova E.Y., Borisova N.Y., Krylov A.V., Danilkin N.A., Samokhin A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/74

A method for the synthesis of 2-(2-(dialkylamino)ethylamino)ethanols based on the epoxide ring opening in styrene oxide by N,N-disubstituted ethylenediamines was developed. It is shown that the opening of the oxirane ring by diamines in 2-propanol at room temperature occurs mainly according to the Krasusky rule at the bond between the oxygen atom and the less substituted carbon atom. A mixture of two products with the predominance of the secondary diamino alcohol up to 82% was obtained. It was found that the separation of the products by distillation or recrystallization does not allow obtaining pure isomers. The mixture of isomers was converted into dihydrochlorides by dry HCl in dioxane and diethyl ether. Pure 2-(2-(dialkylamino)ethylamino)-1-phenylethanols and 2-(2-(dialkylamino)ethylamino)-2-phenylethanols were separated by the first fractional recrystallization of a mixture of diaminoalcohol dihydrochlorides from a mixed solvent followed by alkalization of the products with an aqueous sodium hydroxide solution. The diamino alcohols were characterized by FT-IR, 1H- and 13C-NMR and HRMS-ESI.

Разработан препаративный метод синтеза 2-(2-(диалкиламино)этиламино)этанолов, основанный на раскрытии окиси стирола избытком N,N-дизамещенных этилендиаминов, где алкил - производные алканового, пиперидинового и морфолинового ряда. Показано, что раскрытие оксиранового цикла окиси стирола под действием диаминов в изопропиловом спирте при комнатной температуре осуществляется преимущественно по правилу Красуского по связи между атомом кислорода и менее замещенным атомом углерода, с преобладанием до 82% вторичного диаминоспирта. Установлено, что разделение продуктов ректификацией или перекристаллизацией не позволяет получить чистые изомеры. Для получения чистых продуктов смесь изомеров переводили сухим HCl в дигидрохлориды в среде диоксана и диэтилового эфира. Полученная смесь дигидрохлоридов диаминоспиртов была разделена на чистые продукты методом дробной перекристаллизации из смешанных растворителей. Чистые 2-(2-(диалкиламино)этиламино)-1-фенилэтанолы и 2-(2-(диалкиламино)этиламино)-2-фенилэтанолы получены последующим подщелачиванием растворов дигидрохлоридов диаминоспиртов водным раствором NaOH. Строение диаминоспиртов подтверждено данными ИК-, 1Н- и 13С-ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии.

синтезокись стиролараскрытие циклаэтилендиаминдиаминоспиртstyrene oxidesynthesisring openingethylenediaminediamino alcoholsReferencesBergmeier S.C. The synthesis of vicinal amino alcohols // Tetrahedron. 2000. V. 56. № 17. P. 2561-2576.Bergmeier S.C. The synthesis of vicinal amino alcohols // Tetrahedron. 2000. V. 56. № 17. P. 2561–2576.Ram C.V.S. Beta-blockers in hypertension // Am. J. Cardiol. 2010. V. 106. № 12. P. 1819-1825.Ram C.V.S. Beta-blockers in hypertension // Am. J. Cardiol. 2010. V. 106. № 12. P. 1819–1825.DiNicolantonio J.J., Fares H., Niazi A.K., Chatterjee S., D'Ascenzo F., Cerrato E., Biondi-Zoccai G., Lavie C.J., Bell D.S., O'Keefe J.H. β-Blockers in hypertension, diabetes, heart failure and acute myocardial infarction: a review of the literature // Open Heart. 2015. V. 2. № 1. P. e000230.DiNicolantonio J.J., Fares H., Niazi A.K., Chatterjee S., D'Ascenzo F., Cerrato E., Biondi-Zoccai G., Lavie C.J., Bell D.S., O'Keefe J.H. β-Blockers in hypertension, diabetes, heart failure and acute myocardial infarction: a review of the literature // Open Heart. 2015. V. 2. № 1. P. e000230.Johannes C.W., Visser M.S., Weatherhead G.S., Hoveyda. A.H. Zr-Catalyzed kinetic resolution of allylic ethers and Mo-catalyzed chromene formation in synthesis. Enantioselective total synthesis of the antihypertensive agent (S,R,R,R)-nebivolol // J. Am. Chem. Soc. 1998. V. 120. № 33. P. 8340-8347.Johannes C.W., Visser M.S., Weatherhead G.S., Hoveyda. A.H. Zr-Catalyzed kinetic resolution of allylic ethers and Mo-catalyzed chromene formation in synthesis. Enantioselective total synthesis of the antihypertensive agent (S,R,R,R)-nebivolol // J. Am. Chem. Soc. 1998. V. 120. № 33. P. 8340–8347.Wright J.L., Gregory T.F., Heffner T.G., Mackenzie R.G., Pugsley T.A., Meulen S.V., Wise L.D. Discovery of selective dopamine D4 receptor antagonists: 1-aryloxy-3-(4-aryloxypiperidinyl)-2-propanols // Bioorg. Med. Chem. Lett. 1997. V. 7. № 11. P 1377-1380.Wright J.L., Gregory T.F., Heffner T.G., Mackenzie R.G., Pugsley T.A., Meulen S.V., Wise L.D. Discovery of selective dopamine D4 receptor antagonists: 1-aryloxy-3-(4-aryloxypiperidinyl)-2-propanols // Bioorg. Med. Chem. Lett. 1997. V. 7. № 11. P 1377–1380.Машковский М. Д. Лекарственные средства. М.: Новая волна. 2002. Т. 1. 608 с. Т. 2. 539 с.Mashkovskij M.D. Lekarstvennye sredstva [Medical compounds]. M.: Novaya volna. 2002. V. 1. 608 p. V. 2. 539 p. (in Russ.).Frumin H., Kerin N.Z., Rubenfire M. Classification of antiarrhythmic drugs // J. Clin. Pharmacol. 1989. V. 29. № 5. P. 3387-3394.Frumin H., Kerin N.Z., Rubenfire M. Classification of antiarrhythmic drugs // J. Clin. Pharmacol. 1989. V. 29. № 5. P. 3387–3394.Schenone S., Bruno O., Ranise A., Bondavalli F., Filippelli W., Falcone G., Rinaldi B. O-[2-Hydroxy-3-(dialkylamino)propyl]ethers of (+)-1,7,7-trimethylbi cyclo[2.2.1]heptan-2-one oxime (camphor oxime) with analgesic and antiarrhythmic activities // Farmaco. 2000. V. 55. № 6-7. P. 495-498.Schenone S., Bruno O., Ranise A., Bondavalli F., Filippelli W., Falcone G., Rinaldi B. O-[2-Hydroxy3-(dialkylamino)propyl]ethers of (+)-1,7,7-trimethylbi cyclo[2.2.1]heptan-2-one oxime (camphor oxime) with analgesic and antiarrhythmic activities // Farmaco. 2000. V. 55. № 6-7. P. 495–498.Vos M., Golitsyn S., Stangl K., Ruda M., Van W.L., Harry J., Perry K., Touboul P., Steinbeck G., Wellens H. Superiority of ibutilide (a new class III agent) over DL-sotalol in converting atrial flutter and atrial fibrillation // Heart. 1998. V. 79. № 6. P. 568-575.Vos M., Golitsyn S., Stangl K., Ruda M., Van W.L., Harry J., Perry K., Touboul P., Steinbeck G., Wellens H. Superiority of ibutilide (a new class III agent) over DL-sotalol in converting atrial flutter and atrial fibrillation // Heart. 1998. V. 79. № 6. P. 568–575.Lenz T.L., Hilleman D.E. Dofetilide, a new class III antiarrhythmic agent // Pharmacotherapy. 2000. V. 20. № 7. P. 776-786.Lenz T.L., Hilleman D.E. Dofetilide, a new class III antiarrhythmic agent // Pharmacotherapy. 2000. V. 20. № 7. P. 776–786.Singh B.N. β-Adrenergic blockers as antiarrhythmic and antifibrillatory compounds: An overview // J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2005. V. 10. № 4. P. S3-S14.Singh B.N. β-Adrenergic blockers as antiarrhythmic and antifibrillatory compounds: An overview // J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2005. V. 10. № 4. P. S3–S14.Woosley L.W. Antiarrhythmic drugs // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1991. V. 31. P. 427-455.Woosley L.W. Antiarrhythmic drugs // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1991. V. 31. P. 427–455.Walker M.J.A. Antiarrhythmic drug research // Br. J. Pharmacol. 2006. V. 147. P. S222-S231.Walker M.J.A. Antiarrhythmic drug research // Br. J. Pharmacol. 2006. V. 147. P. S222–S231.Ву Х.Ш., Борисова Н.Ю., Афанасьева Е.Ю., Фомичева Г.А., Колобова Т.П., Борисова Е.Я. Синтез и свойства (±)-транс-2-диалкиламиноэтиламиноциклогексанов // Вестник МИТХТ. 2008. Т. 3. № 2. С. 89-93.Vu H.S., Borisova N.Yu., Afanac’eva E.Yu., Fomicheva G.A., Kolobova T.P., Borisova E.Ya. Synthesis and properties of (±)-trans-2-dialkylaminoethylaminocyclo hexanes // Vestnik MITHT (Fine Chemical Technologies). 2008. V. 3. № 2. P. 89–93 (in Russ.).Иванова А.И., Борисова Е.Я., Борисова Н.Ю., Хоанг Д.К., Арзамасцев Е.В. Синтез и биологическая активность арилгетераалифатических аминоамидов // Тонкие химические технологии. 2015. Т. 10. № 1. С. 45-49.Ivanova A.I., Borisova E.Ya., Borisova N.Yu., Hoang D.Q., Arzamastsev E.V. Synthesis and biological activity of arylheteraaliphatic amino amides // Tonkie khimicheckie tekhnologii (Fine Chemical Technologies). 2015. V. 10. № 1. P. 45–49 (in Russ.).Борисова Е.Я., Черкашин М.И., Комаров В.М., Копытин В.С., Лукашова Л.А., Ван С. Взаимосвязь между биологической активностью и конформационными характеристиками жирно-ароматических аминоамидов // Доклады академии наук СССР. 1990. Т. 314. № 2. С. 576-579.Borisova E.Ya., Cherkasin M.I., Komarov V.M., Kopytin V.S., Lukashova L.A., Van S. The relationship between the biological activity and conformational characteristics of fatty aromatic aminoamides // Doklady akademii nauk SSSR [Proceedings of the Russian Academy of Sciences]. 1990. V. 314. № 2. P. 576–579 (in Russ.).Saddique F.A., Zahoor A.F., Faiz S., Naqvi S.A.R., Usman M., Ahmad M. Recent trends in ring opening of epoxides by amines as nucleophiles // Synth. Commun. 2016. V. 46. № 10. P. 831-868.Saddique F.A., Zahoor A.F., Faiz S., Naqvi S.A.R., Usman M., Ahmad M. Recent trends in ring opening of epoxides by amines as nucleophiles // Synth. Commun. 2016. V. 46. № 10. P. 831–868.Wang C., Luo L., Yamamoto H. Metal-catalyzed directed regio- and enantioselective ring-opening of epoxides // Acc. Chem. Res. 2016. V. 49. № 2. P. 193-204.Wang C., Luo L., Yamamoto H. Metal-catalyzed directed regio- and enantioselective ring-opening of epoxides // Acc. Chem. Res. 2016. V. 49. № 2. P. 193–204.Chakraborti A.K., Kondaskar A. ZrCl4 as a new and efficient catalyst for the opening of epoxide rings by amines // Tetrahedron Lett. 2003. V. 44. № 45. P. 8315-8319.Chakraborti A.K., Kondaskar A. ZrCl4 as a new and efficient catalyst for the opening of epoxide rings by amines // Tetrahedron Lett. 2003. V. 44. № 45. P. 8315–8319.Azini N., Saidi M.R. Highly chemoselective addition of amines to epoxides in water // Org. Lett. 2005. V. 7. № 17. P. 3649-3651.Azini N., Saidi M.R. Highly chemoselective addition of amines to epoxides in water // Org. Lett. 2005. V. 7. № 17. P. 3649–3651.Wei S.W., Stingl K.A., Weiss K.M., Tsogoeva S.B. Bifunctional organocatalysis with N-formyl-proline: A novel approach to epoxide ring opening and sulfide oxidation // Synlett. 2010. V. 5. № 5. P. 707-711.Wei S.W., Stingl K.A., Weiss K.M., Tsogoeva S.B. Bifunctional organocatalysis with N-formyl- Lproline: A novel approach to epoxide ring opening and sulfide oxidation // Synlett. 2010. V. 5. № 5. P. 707–711.Meng L.-J., Vijaykumar B.V.D., Zuo H., Li Z.B., Dupati G., Jang K., Shin D.S. Stereoselective synthesis of (3S,4R)- and (3R,4S)-4-(N-substituted-amino)-2,2-dimethyl-6-nitrochroman-3-ols via the microwave assisted regioselective ring opening of epoxides in the presence of neutral alumina // Tetrahedron: Asymmetry. 2012. V. 23. № 14. P. 1029-1037.Meng L.-J., Vijaykumar B.V.D., Zuo H., Li Z.B., Dupati G., Jang K., Shin D.S. Stereoselective synthesis of (3S,4R)- and (3R,4S)-4-(N-substituted-amino)-2,2-dimethyl-6-nitrochroman-3-ols via the microwave assisted regioselective ring opening of epoxides in the presence of neutral alumina // Tetrahedron: Asymmetry. 2012. V. 23. № 14. P. 1029–1037.Kumar M., Kureshy R.I., Shah A.K., Das A., Khan N.H., Abdi S.H.R., Bajaj H.C. Asymmetric aminolytic kinetic resolution of racemic epoxides using recyclable chiral polymeric Co(III)-salen complexes: A protocol for total utilization of racemic epoxide in the synthesis of (R)-naftopidil and (S)-propranolol // J. Org. Chem. 2013. V. 78. № 18. P. 9076-9084.Kumar M., Kureshy R.I., Shah A.K., Das A., Khan N.H., Abdi S.H.R., Bajaj H.C. Asymmetric aminolytic kinetic resolution of racemic epoxides using recyclable chiral polymeric Co(III)-salen complexes: A protocol for total utilization of racemic epoxide in the synthesis of (R)-naftopidil and (S)-propranolol // J. Org. Chem. 2013. V. 78. № 18. P. 9076–9084.Thomas C., Brut S., Bibal B. Quaternary ammoniums and a cationic sodium complex as supramolecular catalysts in ring-opening of epoxides by amines // Tetrahedron. 2014. V. 70. № 8. P. 1646-1650.Thomas C., Brut S., Bibal B. Quaternary ammoniums and a cationic sodium complex as supramolecular catalysts in ring-opening of epoxides by amines // Tetrahedron. 2014. V. 70. № 8. P. 1646–1650.Wang C., Yamamoto H.J. Tungsten-catalyzed regioselective and stereospecific ring opening of 2,3-epoxy alcohols and 2,3-epoxy sulfonamides // J. Am. Chem. Soc. 2014. V. 136. № 19. P. 6888-6891.Wang C., Yamamoto H.J. Tungsten-catalyzed regioselective and stereospecific ring opening of 2,3-epoxy alcohols and 2,3-epoxy sulfonamides // J. Am. Chem. Soc. 2014. V. 136. № 19. P. 6888–6891.Shah A.K., Prathap K.J., Kumar M., Abdi S.H., Kureshy R.I., Khan N.H., Bajaj H.C. Fe(OH)3 nano solid material: An efficient catalyst for regioselectivering opening of aryloxy epoxide with amines under solventfree condition // Appl. Catal. A: Gen. 2014. V. 469. P. 442-450.Shah A.K., Prathap K.J., Kumar M., Abdi S.H., Kureshy R.I., Khan N.H., Bajaj H.C. Fe(OH)3 nano solid material: An efficient catalyst for regioselectivering opening of aryloxy epoxide with amines under solventfree condition // Appl. Catal. A: Gen. 2014. V. 469. P. 442–450.Wang C., Yamato H. Nickel-catalyzed regioand enantioselective аminolysis of 3,4-epoxy alcohols // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. № 13. P. 4308-4311.Wang C., Yamato H. Nickel-catalyzed regioand enantioselective аminolysis of 3,4-epoxy alcohols // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. № 13. P. 4308–4311.Крылов А.В., Мохаммед А.Х., Егорова В.В., Борисова Е.Я., Борисова Н.Ю., Флид В.Р. Влияние растворителя на региоселективность раскрытия эпоксидного цикла оксида стирола О- и N-нуклеофилами в нейтральных и основных средах // Известия академии наук. Сер. химическая. 2012. № 6. С. 1119-1123.Krylov A.V., Mohammed A.H., Egorova V.V., Borisova E.Ya., Borisova N.Yu., Flid V.R. Solvent effect on regioselectivity of epoxide ring opening in styrene oxide by О- and N-nucleophiles in neutral and basic media // Izvestiya akademii nauk. Seriya himicheskaya [Russian Chemical Bulletin]. 2012. № 6. P. 1119–1123. (in Russ.).Крылов А.В., Борисова Е.Я., Иванова А.И., Хоанг Д.К., Борисова Н.Ю. Разработка метода синтеза арилалифатических диаминоспиртов. Влияние растворителя на региоселективность процесса // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 42. № 4. С. 25-32.Krylov A.V., Borisova E.Ya., Ivanova A.I., Hoang D.K., Borisova N.Yu. Development of a method for synthesis of arylaliphatic diaminoalcohols. Influence of solvent on the regioselectivity of the process // Butlerovskie soobshcheniya [Butlerov Communications]. 2015. V. 42. № 4. P. 25–32. (in Russ.).Мохаммед А.Х., Борисова Е.Я., Егорова В.В., Крылов А.В., Борисова Н.Ю. Региоселективность раскрытия эпоксидного цикла окиси стирола этилендиаминами в различных средах // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 5. С. 140-142.Mohammed A.H., Borisova E.Ya., Egorova V.V., Krylov A.V., Borisova N.Yu. The regioselectivity of epoxide ring opening of styrene oxide with ethylene diamines in various media // Vestnik MITHT (Fine Chemical Technologies). 2011. V. 6. № 5. P. 140–142 (in Russ.).Мохаммед А.Х., Борисова Н.Ю., Борисова Е.Я. Синтез и свойства арилгетероалифатических аминоамидов // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 6. С. 69-71.Mohammed A.H., Borisova N.Yu., Borisova E.Ya. Synthesis and properties of arylheteroaliphatic amino amides // Vestnik MITHT (Fine Chemical Technologies). 2011. V. 6. № 6. P. 69–71 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.