AT236935B

AT236935B - Verfahren zur Herstellung von Bis-azolyl-thiophenverbindungen

Info

Publication number: AT236935B
Application number: AT621061A
Authority: AT
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1961-08-10
Filing date: 1961-08-10
Publication date: 1964-11-25

Description


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  Angemeldet am 10. August 1961 (A 6210/61).-Beginn der Patentdauer : 15. April 1964. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bis-azolyl-thiophenverbindungen der allgemeinen Formel I : 
 EMI1.1 
 worin A einen gegebenenfalls durch ein Halogenatom, insbesondere Chlor, oder eine niedrigmolekulare   Alkyl-oder Alkoxygruppe weitersubstituierten Phenylenrest   darstellt und X für ein Sauerstoff-oder Schwefelatom oder für die Gruppe : 
 EMI1.2 
 steht, worin Rein Wasserstoffatom oder eine niedrigmolekulare Alkyl-, Alkenyl- oder Oxyalkylgruppe darstellt, sowie von Salzen der Bis-imidazylthiophene 
 EMI1.3 
 das dadurch gekennzeichnet ist, dass man Aminobenzole der allgemeinen Formel   II :   
 EMI1.4 
 worin A und X die obgenannte Bedeutung haben bzw. ihre Salze bei höheren Temperaturen und vorzugsweise in Gegenwart von Katalysatoren mit Tetrahydrothiophen-2, 5-dicarbonsäure der Formel :

   
 EMI1.5 
 

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 oder mit funktionellen Derivaten dieser Dicarbonsäure umsetzt und hierauf die so erhaltenen Tetrahydrothiophenderivate der allgemeinen Formel III : (III) 
 EMI2.1 
 worin A und X die obgenannte Bedeutung besitzen bzw. ihre Salze bei erhöhter Temperatur mit dehydro- 
 EMI2.2 
 
Die Phenylenreste A in den oben angegebenen Formeln (I) und (III) können als Substituenten noch ein Halogenatom, insbesondere ein Chloratom oder eine niedrigmolekulare Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 - 4 C-Atomen, insbesondere eine Methyl- oder Methoxygruppe, aufweisen. Diese Substituenten befinden sich vorzugsweise in 5- oder 6-Stellung des Benzoxazol-, Benzthiazol- oder Benzimidazolrestes. 



   Im Falle der Imidazolderivate, welche der allgemeinen Formel (I) und (III) entsprechen, worin X für die Gruppe : 
 EMI2.3 
 steht, stellt Rein Wasserstoffatom dar oder bedeutet eine niedrigmolekulare Alkyl-, Alkenyl- oder Oxyalkylgruppe, wie   z. B.   die Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-,   Allyl- oder Oxyäthylgruppe.   



   Die Salze der Imidazolderivate können sich von beliebigen anorganischen oder organischen Säuren ableiten,   z. B.   von der Schwefelsäure,   Salz- oder Phosphorsäure,   ausserdem auch von Arylsulfonsäuren,   z. B. derp-Toluolsulfonsäure,   
Als Ausgangsstoffe der Formel (II) sind im Falle der   Imidazyl-thiophenverbindungen   o-Diamine der Benzolreihe geeignet, deren eine Aminogruppe primär und deren andere Aminogruppe höchstens sekundär ist, z.

   B. 1, 2-Diamino-benzol,   1-Amino-2-monomethylamino :'benzol, 1-Methyl-3, 4-diamino-benzol,   1-Methoxy-3, 4-diamino-benzol,   Isopropyl-o-phenylendiamin   oder   1-Chlor-3, 4-diamino-benzoL   Im Falle der Oxazol-thiophenderivate kommen als Ausgangsstoffe beispielsweise   1-0xy-2-aminobenzol   und 1-Oxy-2-amino-methylbenzole, wie   1-0xy-2-amino-4- oder -5-methylbenzol, ferner 1-Amino-2-oxy-   
 EMI2.4 
 



   Als weitere Ausgangsstoffe für das Verfahren werden   Tetrahydrothiophen-2, 5-dicarbonsäure   oder funktionelle Derivate dieser Dicarbonsäure, z. B. Ester oder Säuredihalogenide, verwendet. Für die Umsetzungkönnen sowohl dieeinzelnen stereoisomerenFormen als auch Gemische von verschiedenen stereoisomeren Formen der Tetrahydrothiophen-2, 5-dicarbonsäure bzw. der funktionellen Derivate herangezogen werden. Unter den Estern dieser Dicarbonsäure kommen insbesondere solche mit niedrigmolekularen aliphatischen Alkoholen in Frage, beispielsweise der Dimethylester oder Diäthylester. 



   Vorteilhaft werden die jeweiligen beiden Ausgangsstoffe, nämlich die Aminobenzole der oben angegebenen Formel (II) und die   Tetrahydrothiophen-2,   5-dicarbonsäure bzw. die funktionellen Derivate dieser Dicarbonsäure, mindestens angenähert im theoretisch richtigen Mengenverhältnis miteinander zur Umsetzung gebracht, d. h. auf 1 Mol Dicarbonsäure verwendet man 2 Mol eines Aminobenzols der Formel (II) oder eine nur wenig hieven abweichende Menge. Die Umsetzung zwischen den jeweiligen beiden Komponenten erfolgt durch Erhitzen auf höhere Temperaturen, beispielsweise auf etwa 90-260OC, gegebenenfalls in einem Inertgas, z. B. in einem Stickstoffstrom. Die Reaktion wird vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. Geeignete Katalysatoren sind z. B.

   Borsäure, Sulfonsäure der Benzolreihe, wie   p-Toluolsulfonsäure,   ferner Polyphosphorsäuren einschliesslich Pyrophosphorsäure sowie Zinkchlorid. Die Umsetzung wird vorteilhaft derart geleitet, dass unmittelbar Verbindungen der Formel (III) entstehen,   d. h.   dass dieAcylierung der o-Aminoverbindungen und der Ringschluss zum betreffenden Azolring in einem Arbeitsgang erfolgen. 



   Arbeitet man mit Borsäure als Katalysator, so verwendet man diese vorteilhaft in einer Menge von etwa 0,   5 - 50/0,   bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsmasse. Bei Verwendung von Borsäure oder 

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 EMI3.1 
 

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 stanz erhält man etwa 68,9 Teile der Verbindung der Formel IV : (IV) 
 EMI4.1 
 als kristallines, hellgraues Pulver, das sich oberhalb   1500   langsam zersetzt. Durch Umkristallisieren aus heisser eiger Schwefelsäure unter Entfärben mit Aktivkohle erhält man farblose, hygroskopische Kristalle, die sich oberhalb 1930 langsam zersetzen und folgende.

   Analysedaten zeigen :
C18H18O4N4S2
Berechnet : C 51, 66% H   4, 34%   N   13. 39%   S   15, 32%  
Gefunden : C 51, 27% H 4,   58%   N 13,   08%   S 14,   98%.   



   8,36 Teile des 2, 5-Di-[benzimidazyl]-(2')]-tetrahydrothiophen-sulfats der Formel (IV) werden in 24 Vol. -Teilen Chinolin und 8 Vol. -Teilen Nitrobenzol gelöst und am Rückflusskühler während 3 h auf 2000 erhitzt. Nach dem Abkühlen wird mit 40 Vol. -Teilen 5n-Natriumhydroxydlösung versetzt, dann die durch Wasserdampfdestillation von Nitrobenzol, Chinolin und gebildetem Anilin befreite Lösung mit Aktivkohle behandelt und schliesslich mit Essigsäure auf einen PH-Wert von etwa 7 eingestellt. Nachdem Nutschen, Waschen mitWasser und Trocknen im Vakuum bei 900 erhält man etwa 2,8 Teile eines braungelben Pulvers. Dieses wird in absolutem Äthylalkohol gelöst und durch Filtration durch eine Säule aus 70 Teilen Aluminiumoxyd der chromatographischen Aktivitätsstufe I (nach Brockmann) von gefärbten Nebenprodukten befreit.

   Nach dem Eindampfen erhält man etwa 2, 1 Teile eines hellgelben Pulvers, das im ultravioletten Licht intensiv hellblau fluoresziert. Nach dem Umkristallisieren aus heissem Äthylalkohol erhält man die Verbindung der Formel V : 
 EMI4.2 
 in Form schöner hellgelber Kristalle, die sich oberhalb   3500 zersetzen.   



   Analyse :   CHS     Berechnet : C 68, 33%   H   3, 82% N17, 71%   
 EMI4.3 
 dessen Herstellung im Beispiel 1 beschrieben ist, werden in 12   Vol.-Teilen Chinolin   gelöst und am Rückflusskühler während 1 h unter Durchleiten eines Luftstromes in einem Ölbad von 2000 erhitzt. Die Innentemperatur beträgt etwa   175 (),. Nach   dem Abkühlen wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. 



   Man erhält 1, 2 Teile eines gelbbraunen Pulvers, das durch Chromatographie an Aluminiumoxyd zu einem hellgelben Pulver gereinigt werden kann, das die gleichen Eigenschaften hat, wie das Endprodukt der Formel (V) von Beispiel 1. 
 EMI4.4 
 unter Ausschluss von Feuchtigkeit und unter Rühren innerhalb von 3 h von 120 auf 1900 erwärmt und anschliessend während 2 h bei   190 - 1950 weitergerUhrt.   



   Man kühlt dann auf Raumtemperatur (etwa 200) ab, rührt mit 200 Teilen Wasser gut durch, nutscht den voluminösen dunkelbraunen Niederschlag ab und wäscht mit Wasser neutral. Das Rohprodukt wird in 50 Vol. eilen Dimethylformamid gelöst, mit 300 Vol. -Teilen Äthylalkohol verdünnt, mit Wasser bis zur bleibenden Trübung versetzt, die Trübung durch Erwärmen wieder gelöst, die Lösung mit Aktivkohle behandelt und auf etwa 250 Vol.-Teile eingeengt. Nach   mehrtägigem Stehenlassen   erhält man etwa 1, 27 Teile bräunliche Kristalle. Durch weiteres Einengen der Mutterlauge erhöht sich die Ausbeute an Verbindung der Formel   VI :   

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 EMI5.1 
 auf 2, 27 Teile. 



   Die Sublimation im Hochvakuum bei 200  gibt farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 131 - 1350. 



  Das Gemisch von cis- und trans-2,   5-Di- [benzoxazolyl- (2')]-tetrahydrothiophen   ergibt folgende Analy-   senwerte :    
 EMI5.2 
 
<tb> 
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> C18H14O2N2 <SEP> S. <SEP> 1/4 <SEP> H2O
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 66, <SEP> 24% <SEP> H <SEP> 4, <SEP> 28% <SEP> N <SEP> 8, <SEP> 59%
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 66, <SEP> 321o <SEP> H <SEP> 4,42% <SEP> N <SEP> 8, <SEP> 640/0.
<tb> 
 



   10 Teile 2,5 Di-[benzoxazolyl-(2')]-tetrahydrothiophen der Formel (VI) und 20 Teile Quecksilber- -II-Acetat werden in 150 Teilen Eisessig gelöst und die Lösung 3 h am   Rückflusskühler   gekocht. Die Mischung wird hierauf abgekühlt, von metallischem Quecksilber und wenigen gelblichen Kristallen durch Filtration befreit und das Filtrat bis zur bleibenden Trübung mit Wasser versetzt. Die Trübung wird durch Erwärmen wieder gelöst.

   Nach mehrstündigem Stehen erhält man etwa 3 Teile der Verbindung der Formel VII : 
 EMI5.3 
 
 EMI5.4 
 
 EMI5.5 
 
<tb> 
<tb> - <SEP> 2030.Analyse <SEP> : <SEP> C18H10O2N2S
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 67, <SEP> 91% <SEP> H <SEP> 3,17% <SEP> N <SEP> 8, <SEP> 80%
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 67, <SEP> 96% <SEP> H <SEP> 3,11% <SEP> N <SEP> 8, <SEP> 92%.
<tb> 
 
 EMI5.6 
 
 EMI5.7 
 

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 EMI6.1 
 
 EMI6.2 
 
<tb> 
<tb> TeileC18H14N2S3
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 60,98% <SEP> H <SEP> 3, <SEP> 98% <SEP> N <SEP> 7, <SEP> 90% <SEP> 
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 60, <SEP> 88% <SEP> H <SEP> 3, <SEP> 81% <SEP> N <SEP> 7, <SEP> 99%.
<tb> 
 



   3,54 Teile der Verbindung der Formel (VIII), 10 Teile wasserfreies Ferrichlorid und 100 Vol. -Teile Eisessig werden während 5 h bei Rückflusstemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird zwischen Wasser und Chloroform verteilt, die Chloroformschicht abgetrennt, mit Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Das erhaltene dunkelbraune Pulver wird aus möglichst wenig siedendem Dimethylformamid umkristallisiert. Man erhält etwa 2,2 Teile der Verbindung der Formel IX : 
 EMI6.3 
 
 EMI6.4 
 
 EMI6.5 
 in Form von praktisch farblosen Kristallen vom Schmelzpunkt 139 - 140 . 



   Aus der alkoholischen Mutterlauge können durch weiteres Eindampfen etwa 5 Teile des gleichen Pro- 
 EMI6.6 
 
 EMI6.7 
 
<tb> 
<tb> - <SEP> 132C26H30O2N2S
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C71. <SEP> 85% <SEP> H <SEP> 6,96go <SEP> N <SEP> 6,45% <SEP> 
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 71, <SEP> 81% <SEP> H <SEP> 6, <SEP> 85% <SEP> N <SEP> 6. <SEP> 36%
<tb> 
 
 EMI6.8 
 

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 zu. Der bräunliche, kristalline Niederschlag wird aus 5 Vol.-Teilen heissem Dimethylformamid umkristallisiert. Man erhält so etwa 2,05 Teile der Verbindung der Formel XI : 
 EMI7.1 
 als hellgelbe Kristalle, die bei   192 - 1930   schmelzen. 
 EMI7.2 
 Teilen Brom versetzt. Nach weiteren 10 min Rühren bei 1600 hört die Bromwasserstoffentwicklung auf.

   Man lässt auf Zimmertemperatur abkühlen, nutscht den kristallinen Niederschlag ab, wäscht mit wenig Trichlorbenzol, dann mit Methanol und trocknet. Man erhält etwa 11 Teile eines beigen Pulvers vom Schmelzpunkt   180 - 1860.   Nach zweimaligem Umkristallisieren aus heissem Dimethylformamid erhält man etwa 6, 35 Teile der Verbindung der Formel (XI) in Form von bräunlichgelben Nadeln vom Schmelz- 
 EMI7.3 
 kocht. Nach Zugabe von 200 Teilen Wasser wird der graubraune Niederschlag genutscht, gewaschen, getrocknet und aus heissem Dimethylformamid umkristallisiert. Man erhält so etwa 2, 95 Teile eines bräunlichgelben Kristallpulvers vom Schmelzpunkt 197,   5-200 ,   das mit der in den Beispielen 7 und 8 beschriebenen Verbindung der Formel (XI) keine Mischschmelzpunktsdepression erleidet. 



     Beispiel 10 : l   Teil der Verbindung der   Formel (X),   deren Herstellung im Beispiel 7 beschrieben ist, wird mit   l Teil Seiger Palladiumkohle fein vermischt   und rasch auf 2900 erhitzt, wobei etwas Schwe- 
 EMI7.4 
 etwa 0,15 Teile der Verbindung der Formel (XI) als hellgelbe Nadeln vom Schmelzpunkt   198 -1990.   



     Beispiel 11 :   43,5 Teile der Verbindung der Formel (X), deren Herstellung im Beispiel 7 beschrieben ist, werden in 150   Vol.-Teilen   Trichlorbenzol im Verlaufe von 60 min bei   150 - 1600   mit 14 Teilen Chlor beschickt. Dann wird 15 min bei 1600 nachgerührt, worauf die Chlorwasserstoffentwicklung praktisch aufhört.

   Nach dem Eindampfen des Reaktionsgemisches im Vakuum auf die Hälfte erhält man etwa   20,   8 Teile bräunlichgelbe Kristalle vom Schmelzpunkt   172 - 1800.   Umkristallisation aus Dimethylformamid liefert 14. 92 Teile hellgelbe Kristalle vom Schmelzpunkt   177 - 1850,   die sich an Aluminiumoxyd der chromatographischen Aktivitätsstufe I unter Verwendung von Tetrachlorkohlenstoff und Benzol als Elutionsmittel in 5,8 Teile eines gelben, chlorhaltigen Präparates vom Schmelzpunkt 160 bis 1620 und 7, 05 Teile der Verbindung der Formel (XI) vom Schmelzpunkt   190 - 2000   trennen lassen. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENT ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Bis-azolyl-thiophenverbindungen der allgemeinen Formel I : EMI7.5 worin A einen gegebenenfalls durch ein Halogenatom, insbesondere Chlor, oder eine niedrigmolekulare Alkyl-oderAlkoxygruppeweitersubstituierten Phenylenrest darstellt und X für ein Sauerstoff- oder Schwe- felatom oder für die Gruppe : EMI7.6 <Desc/Clms Page number 8> steht, worin R ein Wasserstoffatom oder eine niedrigmolekulare Alkyl-, Alkenyl- oder Oxyalkylgruppe darstellt, sowie von Salzen der Bis-imidazylthiophene EMI8.1 dadurch gekennzeichnet, dass man Aminobenzole der allgemeinen Formel II : EMI8.2 EMI8.3 EMI8.4 EMI8.5 thiophenderivate der allgemeinen Formel III :

EMI8.6 worin A und X die oben angegebene Bedeutung besitzen bzw. ihre Salze bei erhöhter Temperatur mit dehydrogenierenden Mitteln behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man o-Diamine der Benzolreihe, deren eine Aminogruppe primär und deren andere Aminogruppe primär oder sekundär ist, oder deren Salze als Ausgangsstoffe verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 90 bis 260 C durchführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in wässeriger Schwefelsäure durchführt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man o-Phenylendiamin und Tetrahydrothiophen-2, 5-dicarbonsäure in wässeriger Schwefelsäure bei etwa 90 - 1100C kondensiert.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man o-Oxyamine der Benzolreihe als Ausgangsstoffe verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Pyrophosphorsäure durchführt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass man 1-Amino- - 2-hydroxybenzol und Tetrahydrothiophen-2,5-dicarbonsäure in Pyrophosphorsäure bei etwa 120-2000C kondensiert.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Behandlung der Tetrahydrothiophenderivate mit den dehydrogenierenden Mitteln bei etwa 80 - 2500C und in Gegenwart eines Lösungsmittels durchführt.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass man Tetrahydrothiophenderi- <Desc/Clms Page number 9> vate der Formel : EMI9.1 worin Y für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit höchstens 4 C-Atomen steht, mit dehydrogenierenden Mitteln behandelt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man Quecksilber-II-acetat als dehydrogenierendes Mittel verwendet.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 9,10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Tetrahydrothiophenverbindung der Formel : EMI9.2 bei etwa 120 - 1400C mit Quecksilber-Il-acetat in Eisessig behandelt.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass man Gemische aus Chinolin und Nitrobenzol oder Chinolin zusammen mit Luft als dehydrogenierendes Mittel verwendet.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass man die Tetrahydrothiophenverbindung der Formel : EMI9.3 bei etwa 175 - 2000C mit dehydrogenierenden Mittel behandelt.