Технологический способ получения и выделения фенотиазина
Разработан удобный метод получения и выделения фенотиазина. Определены условия синтеза фенотиазина, при которых достигаются максимальный выход и высокая чистота целевого продукта.
The technological process for the preparation and isolation of phenothiazine.pdf Конденсированные три- и тетрациклические соединения, содержащие в своей структуре гетероатомы, давно зарекомендовали себя в качестве прежде всего биологически активных соединений [1]. Данные вещества в основном используются в фармакологии, но также нашли применение при получении красителей и инсектицидов [2]. Производные фенотиазина применяются в психиатрии как психотропные препараты (аминазин, про-пазин, мепазин), также у них обнаружены противогистаминные, противораковые, седативные, противорвотные и гипотермические свойства. Кроме того, подобные препараты потенцируют действие наркотиков, снотворных, болеутоляющих и местноанестезирующих веществ, оказывают противоар-итмическое действие [1, 3-5]. Более интенсивное развитие в области синтеза и изучения новых производных фенотиазина в значительной мере сдерживается отсутствием с позиции технологичности способов получения самого родоначальника этих соединений - фенотиазина. В работе предложен оптимизированный способ получения фенотиазина, позволяющий получить препарат с чистотой не менее 99%. Экспериментальная часть Методика синтеза фенотиазина. В колбу, снабженную термометром и газоотводной трубкой с ловушкой для сероводорода, загружают 58,8 г (0,348 моль) дифениламина (1), 22,4 г (0,700 моль) серы и 1,05 г (0,004 моль) кристаллического йода. Реакционную смесь медленно нагревают до 180°С и выдерживают при заданной температуре 30 мин. После этого реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 200 мл толуола и кипятят с обратным холодильником 50 мин до полного растворения осадка. Полученный горячий раствор охлаждают до 70°С и приливают к нему 200 мл этанола. Реакционную массу кипятят в течение 50 мин. Далее раствор охлаждают, выпавший осадок фенотиазина (2) отфильтровывают, промывают на фильтре 100 мл этанола. Продукт (2) сушат в вакуумном шкафу без нагрева до постоянной массы. Выход фенотиазина (2) составляет 62,1 г (90%). Регенерация растворителей после синтеза фенотиазина (2) составляет 70%. Т. пл. 183-184°С (лит. 184-185°С [6]. ЯМР 1Н (5, м.д.): 6,68, 6,70 (Н1, дублет, 2Н), 6,75 (Н3, триплет уш., 2Н), 6,90, 6,92 (Н4, дублет, 2Н), 6,97, 6,99, 7,00 (Н2, триплет, 2Н). ЯМР 13С (5, м.д.): 114,88 (С2), 116,78 (С6), 122,26 (С4), 126,72 (С5), 128,16 (С3), 142,55 (С1). Спектры ЯМР синтезированного соединения (2) регистрировали на приборе «Ascend-400» (Bruker) в растворах ДМСО^6 (400 МГц). Температуру плавления определяли на приборе M-560 фирмы Buchi в открытом капилляре. Чистоту фенотиазина (2) контролировали методом ВЭЖХ на хроматографе Dionex Ultimate 3000. Результаты и их обсуждение На первом этапе работ нами была выполнена серия экспериментов по получению фенотиазина (2) в растворе о-ксилола, предложенных в работе [7]. Замена нами о-ксилола на хлорбензол существенно не улучшила синтез фенотиазина (2), полученные результаты оказались неудовлетворительными с позиции выхода продукта и его качества, что стало побудительным мотивом для поиска других методов его получения. С целью поиска лучших параметров синтеза фенотиазина нами усовершенствован метод его получения в расплаве [6]. Отличительным признаком синтеза продукта (2) по вышеописанной методике является то, что сплавление дифениламина (1) с серой проводят при температуре 180°C в течение 30 мин. Такого времени и температуры достаточно для практически полной конверсии исходного дифениламина (1 ) и получения целевого продукта (2). При этом перекристаллизацию фенотиазина (2) проводят без использования дробления застывшего плава с использованием последовательно вводимых в реакционную смесь толуола и этанола. Использование комбинированного растворителя для перекристаллизации позволяет повысить выход фенотиазина (2) до 90%, а его чистоту - до 99,9%, при этом перекристаллизация проводится однократно. Для оценки чистоты конечного продукта (2) использовался метод ВЭЖХ (рис. 1). Как видно из рисунка, время удерживания целевого продукта фенотиа-зина (2) составляет 14,99 мин, суммарное содержание минорных примесей составляет 0,06%, что свидетельствует о высокой чистоте продукта (2). Рис. 1. Хроматограмма фенотиазина Резюмируя проведенные исследования, следует отметить, что последовательное использование растворителей позволяет добиться большего выхода высокого качества фенотиазина (2) в пересчёте на сухой продукт. Заключение В статье представлен метод синтеза фенотиазина (2), заключающийся в сплавлении дифениламина (1) с элементарной серой в присутствии каталитических количеств йода с последующим охлаждением и перекристаллизацией, отличающийся тем, что кипячение полученного осадка проводят в толуоле и этаноле, последовательно вводя растворители, что способствует получению конечного продукта (2) с высоким выходом и чистотой.
Ключевые слова
фенотиазин,
дифениламин,
сплавление,
сера,
высокоэффективная жидкостная хроматография,
phenothiazine,
diphenylamine,
alloying,
sulfur,
iodine crystal,
high performance liquid chromatography,
кристаллический йодАвторы
Ляпунова Мария Вячеславовна | Томский государственный университет | аспирант, м.н.с. лаборатории органического синтеза научного управления | Lyapunova.mari@mail.ru |
Мальков Виктор Сергеевич | Томский государственный университет | канд. хим. наук, доцент кафедры органической химии химического факультета; заведующий лабораторией органического синтеза научного управления | malkov.vics@gmail.com |
Бакибаев Абдигали Абдиманапович | Томский государственный университет | д-р. хим. наук, в.н.с. лаборатории органического синтеза научного управления | bakibaev@mail.ru |
Всего: 3
Ссылки
Яхонтов Л.Н., Глушков Р.Г. Синтетические лекарственные средства. М. : Медицина, 1983. 272 с.
Huang Z., Meier H., Cao D. Phenothiazine-based dyes for efficient dye-sensitized solar cells // Journal of Materials Chemistry C. 2016. Vol. 4. P. 2404-2426.
Songarj P., Luh C., Stain-Lasarzik I., Engelhard K., Moosmann B., Thal S. The antioxidative, non-psychoactive tricyclic phenothiazine reduces brain damage after experimental traumatic brain injury in mice // Neuroscience Letters. 2015. Vol. 584. P. 253-258.
Ghinet A., Moise L.-M., Rigo B., Homerin G., Farce A., Dubois J., Bicu E. Studies on phenothiazines: New microtubule-interacting compounds with phenothiazine A-ring as potent antineoplastic agents // Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2016. Vol. 24, is. 10. P. 2307-2317.
Pluta K., Morak-Mlodawska B., Jelen M. Recent progress in biological activities of synthe sized phenothiazines // European Journal of Madicinal Chemistry. 2011. Vol. 46, is. 8. P. 3179-3189.
Пожарский А.Ф., Анисимова В.А., Цупак Е.Б. Практические работы по химии гетероциклов. Ростов н/Д : Изд-во Ростов. ун-та, 1988. 160 с.
Синтезы гетероциклических соединений. Ереван : Изд-во АН Армянской ССР, 1960. Вып. 5. 87 с.