Un procedimiento de tionación y un agente de tionación.

Un procedimiento para transformar un grupo >C≥O (I) en un compuesto en un grupo >C≥

S (II) o en una formatautómera del grupo (II), en una reacción que da un producto de reacción tionado, mediante el uso de P2S5·2C5H5Ncristalino como agente de tionación, habiéndose separado dicho agente de tionación de las aguas madre de piridinaen donde se preparó.

Un procedimiento de tionación y un agente de tionación Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento de tionación. Más específicamente, la invención se refiere a un procedimiento para transformar un grupo oxo (>C=O) en un compuesto en un grupo tio (>C=S) o una forma tautómera de dicho grupo tio.

Antecedentes de la invención En 1951, Klingsberg1 et al. describieron el uso de P4S10 disuelto en piridina como agente de tionazión. La piridina y el P4S10 reaccionan fácilmente para formar un compuesto de ion híbrido sin olor, cuya composición, P2S5·2C5H5N, la estudiaron químicos inorgánicos alemanes2, 3 tan pronto como en 1967-1968, que obtuvieron pruebas de su estructura mediante datos4 de RMN de 31P, así como por comparación con moléculas relacionadas.

A pesar de las enseñanzas de Klingsberg et al., el agente que se ha usado mayoritariamente en la reacción de tionación de compuestos que contienen un grupo oxo, ha sido el llamado reactivo de Lawesson (nombre IUPAC: 2, 4bis (4-metoxifenil) -1, 3, 2, 4-ditiadifosfetano-2, 4-ditiona) , denominado en lo sucesivo en la presente memoria LR. El LR se introdujo en 1968 para transformaciones en química orgánica y se usó con un número considerable de reaccionantes, tales como amidas y cetonas, que se tionaban con rendimientos aceptables. Sin embargo, el LR como agente de tionación tiene una serie de inconvenientes. Por ejemplo, su estabilidad térmica es mediocre, se ha informado que el LR empieza a descomponerse por encima de 110ºC5, 6. Además, el LR tiene una solubilidad baja en general, que con frecuencia ha necesitado el uso de hexametilfosforamida (HMPA) como disolvente. Se sospecha que el HMPA es cancerígeno para seres humanos y su uso está prohibido en muchos países. Inconvenientes adicionales del LR son el olor fuerte y desagradable del propio compuesto y el hecho de que durante una reacción tienden a formarse productos secundarios de olor fétido que son difíciles de separar de los productos de reacción deseados (a menudo se requiere cromatografía en columna) .

Parece que todavía es necesario un procedimiento mejorado para la tionación de un compuesto que contiene un grupo oxo, así como un agente de tionación mejorado para usar en dicho procedimiento.

Resumen de la invención Según un primer aspecto, se proporciona un procedimiento para transformar un grupo >C=O (I) en un compuesto en un grupo >C=S (II) o una forma tautómera del grupo (II) , en una reacción que da un producto de reacción tionado, mediante el uso de P2S5·2C5H5N cristalino como agente de tionación, habiéndose separado dicho agente de tionación de las aguas madre de piridina en donde se preparó.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 muestra (A) la estructura molecular y (B) la estructura cristalina de P2S5·2C5H5N.

La figura 2 muestra (A) la estructura molecular y (B) la estructura cristalina del dihidrogenomonotiofosfato de piridinio.

Descripción detallada de la invención Los autores de la presente invención han determinado la estructura cristalina del P2S5·2C5H5N por análisis de rayos X, cuyos detalles se dan en la sección experimental. En la figura 1 se muestra una representación ORTEP de la estructura molecular del compuesto. Las moléculas están unidas entre sí mediante varias interacciones de van der Waals. El contacto de van der Waals más fuerte (C-H...S) une las moléculas entre sí en una cadena infinita a lo largo del eje c. El coeficiente de empaquetamiento (porcentaje de espacio de van der Waals lleno en la celda unidad) es 67, 7%, que indica una estructura molecular eficaz en el estado sólido. El empaquetamiento molecular es facilitado por el apilamiento π aromático. La distancia entre los planos de dos restos aromáticos adyacentes es aproximadamente 3, 5 Å.

Como se ha mencionado en la presente memoria anteriormente, la presente invención proporciona el uso de un agente de tionación que consiste en P2S5·2 C5H5N cristalino. Muy ventajosamente, este agente se puede almacenar durante periodos de tiempo largos y además está exento de impurezas inherentes en el agente de tionación convencional debido a que estas impurezas (del P4S10) son eliminadas por las aguas madre de piridina.

La pureza mejorada dará como resultado productos de tionación más limpios y procedimientos de tratamiento más fáciles. Una ventaja particular es el hecho de que el agente de tionación se puede transferir a disolventes tales como acetonitrilo y dimetilsulfona.

Realmente, el compuesto cristalino de ion híbrido tiene bastante solubilidad en acetonitrilo caliente y una buena solubilidad en piridina caliente. También tiene una buena solubilidad en sulfonas cíclicas o en (alquil inferior) sulfonas tales como dimetilsulfona.

En una realización del procedimiento de la invención, el agente de tionación y el compuesto que se va a tionar se dejan reaccionar en un medio disolvente líquido para el compuesto y para el agente de tionación. En otras palabras, el agente de tionación se usa disuelto en un medio disolvente líquido.

En una realización del procedimiento de la invención, el agente de tionación se usa como un fundido, mezclado con el compuesto que se va a tionar. En esta realización, el agente de tionación se calienta a su temperatura de fusión (167-169ºC) y el compuesto que se va a tionar se mezcla con el agente de tionación antes, después o durante el calentamiento.

El medio disolvente se debe seleccionar de disolventes apróticos. En una realización, el medio disolvente líquido es un disolvente orgánico que es líquido a temperatura ambiente y que se puede calentar a una temperatura de reacción adecuada, p. ej., una temperatura de 60-200ºC, p. ej., 60-100ºC, tal como acetonitrilo que es líquido a temperatura ambiente (punto de fusión -42ºC) y tiene una temperatura de ebullición de 82ºC. En este caso, el P2S5·2C5H5N cristalino y el compuesto que se va a tionar se disuelven ambos en el disolvente orgánico, que opcionalmente se calienta, p. ej., a temperatura de reflujo.

En una realización, el P2S5·2C5H5N cristalino se mezcla con el medio disolvente, a una temperatura inferior al punto de fusión del medio disolvente y del P2S5·2C5H5N cristalino, y la mezcla se calienta con el fin de obtener una disolución líquida que contiene P2S5·2C5H5N disuelto en el medio disolvente líquido.

El compuesto que se va a tionar se puede mezclar con los otros componentes de la mezcla de reacción en cualquier punto del procedimiento, p. ej., antes o después de la fusión y/o disolución.

Por ejemplo, la temperatura de fusión de la dimetilsulfona es 107-109ºC. En el caso de que se use dimetilsulfona fundida como medio disolvente líquido para la reacción, se pueden mezclar P2S5·2C5H5N cristalino y dimetilsulfona sólida, p. ej., a temperatura ambiente, y calentar a una temperatura de al menos aproximadamente 109ºC, momento en el que se obtiene una disolución de P2S5·2C5H5N en dimetilsulfona líquida. En este medio de reacción, se puede llevar a cabo la tionación del compuesto que contiene grupo oxo.

Una característica ventajosa del P2S5·2C5H5N es su estabilidad térmica, que permite llevar a cabo la reacción de tionación a temperaturas bastante por encima de 100ºC, p. ej., a una temperatura de 100-200ºC, o 115-180ºC, o a una temperatura de 150-175ºC, en particular a una temperatura de 165-175ºC, aunque también se pueden usar temperaturas inferiores, p. ej., 60-100ºC. En algunas realizaciones, la reacción se lleva a cabo a la temperatura de ebullición del medio disolvente líquido.

Actualmente no está claro si es el P2S5·2C5H5N por sí mismo el que, después de disolución en el medio disolvente líquido, tiona el compuesto, o si la reacción se desarrolla por la disociación en alguna otra especie reactiva intermedia. Sin embargo, para el propósito de la presente invención, no es esencial el mecanismo preciso de la reacción, y mediante la indicación de que el P2S5·2C5H5N disuelto se deja reaccionar con el compuesto disuelto, se pretende incluir una reacción que se desarrolla por cualquier producto intermedio posible que conduzca al producto tionado deseado.

En presencia de agua o un disolvente prótico, tal como un alcohol inferior, p. ej., metanol o etanol, el P2S5·2C5H5N sufre rápidamente una amplia degradación. Por ejemplo, la adición de agua a una disolución/suspensión caliente de P2S5·2C5H5N en acetonitrilo dará como resultado rápidamente una disolución transparente de una sal de piridina y ácido fosforotioico, por ejemplo, dihidrogenomonotiofosfato de piridinio, de fórmula Esta sal es fácilmente soluble en agua y su fácil formación y alta solubilidad se pueden usar ventajosamente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para transformar un grupo >C=O (I) en un compuesto en un grupo >C=S (II) o en una forma tautómera del grupo (II) , en una reacción que da un producto de reacción tionado, mediante el uso de P2S5·2C5H5N cristalino como agente de tionación, habiéndose separado dicho agente de tionación de las aguas madre de piridina en donde se preparó.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en donde el agente de tionación y el compuesto se dejan reaccionar entre sí en un medio disolvente líquido para el compuesto y para el agente de tionación.

3. El procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el medio disolvente líquido comprende piridina, un alquilnitrilo C1-C3, una sulfona cíclica y/o una dialquilsulfona C1-C3.

4. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el medio disolvente líquido comprende piridina, sulfolano, dimetilsulfona y/o acetonitrilo.

5. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la reacción se lleva a cabo a una temperatura de 60ºC a 180ºC.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, en donde la reacción se lleva a cabo a una temperatura de 115ºC a 15 175ºC.

7. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el compuesto comprende un grupo

(I) que está presente en un grupo funcional amida.

8. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el compuesto comprende un grupo

(I) que está presente en un grupo funcional cetona.

9. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el agente de tionación se usa con una relación molar respecto al grupo (I) que se va a transformar de 1 mol de P2S5·2C5H5N por 1-4 moles de grupo (I) .

10. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que comprende separar el producto de reacción tionado de la reacción.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en donde se añade agua a la reacción y el producto de reacción tionado se separa como un material sólido, por precipitación o cristalización.