DE1220860B - Verfahren zur Herstellung trisubstituierter s-Triazine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07d

Deutsche KL: 12 ρ-10/05

Nummer: 1220 860

Aktenzeichen: F 44076IV d/12 ρ

Anmeldetag: 26. September 1964

Auslegetag: 14. Juli 1966

Im Beispiel Nr. 21 der französischen Patentschrift 1 297 757 wird die Herstellung von 6-(4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylanilino)-4-(4-hydroxy-3,5-di-tert.- butylphenoxy)-2-n-octylthio-l,3,5-triazin beschrieben. Diese Synthese erfolgt durch stufenweisen Austausch der 3 Chloratome des Cyanurchlorids gegen

1. 4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylanilin
(94% Ausbeute),

2. Natrium-n-octylmerkaptid (42,5% Ausbeute),

3. 2,6-Di-tert.-butyl-l,4-hydrochinon
(29% Ausbeute),

wobei die Gesamtausbeute somit 11,5% der Theorie beträgt.

Es wurde gefunden, daß man trisubstituierte s-Triazine erhält, wenn man einen Isothioharnstoff der allgemeinen Formel

S-Ri
HN = C-NH₂

worin Ri einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet, in Gegenwart eines Lösungsmittels bei —30 bis 100° C mit mindestens der etwa doppeltmolaren Menge eines Cyansäureesters der allgemeinen Formel

ROCN

in der R einen gegebenenfalls substituierten Arylrest, der auch mit einem heterocyclischen Kern kondensiert sein kann, oder einen Halogenalkylrest bedeutet, zu einer Verbindung der allgemeinen Formel

NH₂

N N

RO-C C-SRi

in der R und Ri die oben angegebene Bedeutung haben, umsetzt. ,

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die zu Nebenprodukten und damit zu geringen Ausbeuten an dem gewünschten Triazinderivat führende stufenweise Umsetzung und führt auf einfache Weise unter direktem Ringschluß in guten Ausbeuten zu den in'Rede stehenden trisubstituierten s-Triazinen.

Verfahren zur Herstellung trisubstituierter s-Triazine

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen Als Erfinder benannt: Dr. Ernst Grigat, Köla-Stammheim; Dr. Rolf Pütter, Düsseldorf

Derartige Verbindungen mit freier Aminogruppe sind bisher nicht beschrieben.

Als aromatische Reste R kommen aromatische Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen in Frage. Aromatische Reste mit einem ankondensierten heterocyclischen Kern können im Heteroringsystem ein oder mehrere Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelstoffatome enthalten.

Substituenten der aromatischen bzw. einen heterocyclischen Kern ankondensiert enthaltenden aromatischen Reste R sind beispielsweise: Alkyl-, Aryl-, Alkylamino-, Acylamino-, Nitro-, Halogen-, Alkoxy-, Aroxy-, Acyloxy-, Carbonyl-. Carboxy-, -ester, -amid, Sulfonyl-, -ester, -amid, Acyl-, Cyano, Rhodanid, Alkylmerkapto, Acylmerkapto.

Als Halogenalkylreste" seien ζ. Β. durch Halogen substituierte Alkyl-, Alkenyl-, Cyloalkyl- und CyIoalkenylreste genannt.

Die aliphatischen und aromatischen Reste Ri können die gleichen Substituenten tragen, wie sie im vorstehenden Abschnitt für die aromatischen und heterocyclischen Reste R aufgezählt sind.

Die verwendeten Cyansäureester können gemäß älteren Vorschlägen des Erfinders erhalten werden (Chemische Berichte, 97, S. 3012 [1964]).

Es können für das erfindungsgemäße Verfahren z. B. folgende Cyansäureester eingesetzt werden: Phenylcyanat, Mono- und Polyalkylphenylcyanate wie 3-Methyl-, 4-Isododecyl-, 4-Cyclohexyl-, 2-tert-Butyl-,· 3-Trifluormethyl-, 2,4-Dimethyl-, 3,5-Dirnethyl-, 2,6-Diäthyl-, 4-Allyl-2-methoxyphenylcyanat; Arylphenylcyanate wie 4-Cyanatodiphenyl, Dialkylamisophenylcyanate wie 4-Dimethylamino-, 4-Dimethylamino-3-methylphenylcyanat; Acylaminophenylcyanate wie Acetylaminophenylcyanat; Nitrophe-

609 589/321

nylcyanate wie 4-Nitro-, 3-Nitro-, 4-Nitro-3-methyl-, 3 - Nitro - 6 - methylphenylcyanat; Halogenphenylcyanate wie 2-Chlor-, 3-Chlor-, 4-Chlor-, 2,4-Dichlor-, 2,6-Dichlor-, 3-Brom-, 2-Chlor-6-methylphenylcyanat; Cyanatophenylcarbonsäure, -ester, -amide wie 4-Cyanatobenzoesäure, 2-Cyanatobenzoesäureäthylester, 2-Cyanatobenzoesäuremorpholid und -diäthylamid; Cyanatophenylsulfonsäure, -ester, -amide wie 4-Cyanatobenzolsulfonsäure; Alkoxyphenylcyanate wie 2-Methoxy-, 3-Methoxy-, 4-Isopropoxyphenylcyanat; Phenoxyphenylcyanate wie 4-Cyanatodiphenyläther; Acyloxyphenylcyanate wie 3-Acetoxyphenylcyanat; Acylphenylcyanate wie 4-Acetylphenylcyanat; Cyanophenylcyanate wie 4-Cyanophenylcyanat; α- und ß-Naphthylcyanat, Anthrachinylcyanate wie 4-Cyanatoanthrachinon; Chinolincyanate wie 5-Cyanatochinolin; 4-Methylmerkaptophenylcyanat, S-N^-Dimethylcarbamylpnenylcyanat, und die Cyansäureester folgender Alkohole: β,β,β-Τή-chloräthanol, /3,^,^-Trifluoräthanol, ftßiS-Trib
äthanol, /S^-Dichloräthanol.

Als Isothioharnstoffe, gegebenenfalls in Form ihrer Salze wie Hydrochloride, Sulfate, Nitrate u. a., können z. B. eingesetzt werden: S-Alkylisothioharnstoffe, wobei Alkyl ζ. B. die Methyl-, Äthyl-, n-, oder Isopropyl-, n-, iso- oder tert.-Butyl-, Hexyl-, Dodecyl-, Stearyl-, Palmityl-, Butenylgruppe bedeuten soll, S-Arylisothioharnstoffe, wobei »Aryl« ζ. B. die folgenden Reste sein können: Phenyl, α- oder ß-Naphthyl, 2-, 3- oder 4-Alkyl- (wie Methyl-, Äthyl-, n- oder iso-Propyl-, n-, iso- oder tert.-Butyl·, Dodecyl- u. a.) phenyl, Di- oder Polyalkylphenyl-, 2-, 3- oder 4-Halogen- (wie Chlor-, Brom-, Fluor-) phenyl, Di- oder Polyhalogenphenyl, 2-, 3- oder 4-Nitrophenyl, Di- oder Polynitrophenyl, 2-, 3- oder 4-Alkoxy- bzw. Aroxyphenyl (wie Methoxy-, Äthoxy-, Bopropoxy-, tert-Butoxy-, Phenoxyphenyl), 2-, 3- oder 4-Alkmerkapto- bzw. Arylmerkaptophenyl (wie Methylmerkapto, Phenylmerkapto), 2-, 3-oder 4-Carboalkoxy- oder Carbophenoxyphenyl, 2-, 3- oder 4-Acylphenyl, 2-, 3- oder 4-Cyanophenyl.

Als Lösungsmittel sind Äther, Ketone, Nitrile, Ester, Amide, aromatische oder aliphatische, gegebenenfalls nitrierte oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, Alkohole oder Wasser geeignet. Es können auch Gemische der genannten Lösungsmittel verwendet werden.

Die Reaktion wird bei —20 bis 100⁰C durch einfaches Zusammengeben der "Komponenten, vorzugsweise gelöst, ausgeführt. Meist fallen die erfindungsgemäßen Triazinderivate aus und können dann, gegebenenfalls nach Einengen des Lösungsmittels, isoliert werden. Die Komponenten reagieren im Molverhältnis Cyansäureester zu Isothioharnstoff wie 2 : 1 miteinander. Ein Überschuß Cyansäureester kann in manchen Fällen von Vorteil sein.

Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sind Zwischenprodukte zur Herstellung von Farbstoffen und Pharmazeutjka.

Beispiel 1

8,8 g (0,05 Mol) S-Methyl-isothiaharnstoffsulfat werden in einer Mischung von 50 ml H2O und 50 ml Alkohol vorgelegt und 15,3 g (0,1 Mol) 3-ChJorphenylcyanat zugegeben. Unter gutem Rübren wird bei 20 bis 25°C langsam eine Lösung von 10,6 g (0,1MqI) Soda in 50 ml Wasser jsugetropft.

Nach beendeter Zugabe wird mit 1 ngestellt und das ausgefallene

NH₂

neutral

N N 0-1I_nJ-SCH₈

durch Absaugen gewonnen. Ausbeute: 10 g (=74,5% der Theorie). Fp. 199 bis 201⁰C (aus Alkohol).

C10H9CIN4OS (268,5).
Berechnet
C 44,7, H 3,36, Cl 13,2, N 20,8, O 5,96,

C 11,92%; gefunden
C 44,80, H 3,53, Cl 13,05, N 20,77, O 6,26,

C 11,79%.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 erhält man beim Anwenden von 2,4-Dimethylphenylcyanat statt 3-Chlorphenylcyanat das

NH₂

H₃C

N N 0AxJ-S-CH₃

vom Fp. 212 bis 213°C.
C₁₂Hi₄N₄OS (262).
Berechnet

C 55,0, H 5,35, N 21,35, O 6,11, S 12,2%; gefunden

C 54,63, H 5,36, N 21,33, O 6,79, S 11,94%.

Beispiel 3

4 g (= 26,3 mMol) frisch aus Thiophenyl und Cyanamid hergestellter S-Phenylisothioharnstoff werden in 3QmI Äther suspendiert und unter gutem Rühren 7 g (= 52,6 mMol) 4-Methylphenylcyanat zugegeben. Die Temperatur stieg bis zum Siede-

punkt der Mischung. Nach 2stündigem Stehen wird das ausgefallene

H₃C

durch Absaugen isoliert. Ausbeute: 6,3 g (= 77,5% der Theorie). Fp. 193 ⁰C (aus Alkohol), Ci₆Hi₄N₄QS (310),
Berechnet

C 62,0, H 4,52, N 18,05, O 5,17, S 10,34%; gefunden
C 62,03, H 4,79, N 18,00, Q 5,43, S 10,29%.

Beispiel 4

8 g (48,2 mMol) frisch aus p-Thiokresol und Cyanamid hergestellter S-(4-Methylphenyl)-isothioharnstoff werden in 50 ml Äther suspendiert vorgelegt. Bei 0⁰C werden 12,7 g (= 96,4 mMol) 4-Methylphenylcyanat unter starkem Rühren eingetropft. Die stark exotherme Reaktion bringt die Mischung zum Sieden. Nach 2tägigem Stehen wird das ausgefallene

NH₂

H₃C-

B ei spiel 7

Analog Beispiel 3 erhält man aus S-(4-tert.-Butylphenyl)-isothioharnstoff und Phenylcyanat das

NH₂

IO (CHs)₃-C

Il
S-C

N C-O-C₆H₅

N N

durch Absaugen isoliert. Ausbeute: 14,1 g (= 90% der Theorie). Fp. 229 ⁰C (aus Benzol).

Ci₇Hi₆N₄OS.
Berechnet

C 63,0, H 4,94, N 17,28, 0 4,94%; gefunden

C 63,15, H 5,08, N 17,60, O 5,37%.

Beispiel 5

Analog Beispiel 1 erhält man beim Anwenden von ^,ß-Trichloräthylcyanat an Stelle des 3-Chlorphenylcyanats das

vom F. 202 bis 203⁰C.

Analyse: Ci₉H₂₀N₄OS (352).
Berechnet

C 64,8, H 5,68, N 15,9, O 4,54, S 9,08%; gefunden

C 64,97, H 5,66, N 16,01, O 4,61, S 9,00%. '

Beispiel 8

Analog Beispiel 3 erhält man aus S-(4-Methoxyphenyl)-isothioharnstoff und Phenylcyanat das

NH₂

³⁵ H₃CO

N N Cl₃C — CH₂ — O —1_ΝΛ~ S — CH₃

Fp. U6°C.

C₆H₇Cl₃N₄OS (289,5).
Berechnet

C 24,9, H 2,42, Cl 36,8, N 19,35, O 5,54%; gefunden

C 25,14, H 2,77, Cl 37,25, N 19,37, O 5,77%.

OC₆H₅

40

45

Beispiel 6

Analog Beispiel 1 erhält man beim Anwenden von 4-Acetylphenylcyanat an Stelle des 3-Chlorphenylcyanats das

NH₂

H₃C-

55 vom Fp. 190 bis 191⁰C.

Analyse: Ci₆Hi₄N₄O₂S.
Berechnet

C 59,0, H 4,3, N 17,2, O 9,82, S 9,82<Vo; gefunden

C 59,12, H 4,45, N 17,43, O 9,77, S 9,62%.

B ei spiel 9

Analog Beispiel 3 erhält man aus S-(n-Dodecyl)-isothioharnstoff und 4-Methylphenylcyanat das

NH₂

A.

N N

-CH₃ H₃C-(CH₂)IiS-C

C-O

60 ^N

CH₃

Fp. 254 bis 255°C.
C12H12N4O2S (276).

Berechnet

C 52,2, H 4,35, N 20,3, O 11,6%; gefunden

C 52,21, H 4,48, N 19,95, O 12,07%.

vom Fp. 148 bis 149⁰C.

Analyse: C₂₂H₃₄N₄OS (402).
Berephnet

C 65,7, H 8,47, N 13,95, O 3,98%; gefunden
C 66,00, H 8,69, N 13,59, O 4,76%.

Beispiel 10

Analog Beispiel 3 erhält man aus S-(4-Methoxyphenyl)-isothioharnstoff und 2-Methoxyphenylcyanat das

NH₂

N N

temperatur des Äthers. Nach vorübergehender fast völliger Lösung fällt das

NH₂

X₁/

C —

I
OCH₃

_I5

^nac^ ^ Minuten aus. Nach Stehen über Nacht gewinnt man es durch Absaugen. Fp. (aus Dioxan) 276 bis 278⁰C.

vom Fp. 191 bis 193°C.

Analyse: Ci₇Hi₆N₄O₃S (356).
Berechnet

C 57,4, H 4,5, N 15,75, O 13,5, S 8,98%;
gefunden .

C 57,51, H 5,03, N 15,83, O 13,89, S 8,27%.

B e i s pi el 11

²S

Zu einer Mischung von 94 g (0,5 Mol) S-Methylisothipharnstoffsulfat und.200 ml Wasser (keine vollständige-Lösung) wird eine Lösung von 164 g (1 Mol) 4-Nitrophenylcyanat in 600 ml Aceton gegossen. Die gelösten Komponenten fallen teilweise wieder aus. Nun wird unter Kühlung und Rühren eine Lösung von 20 g (0,5 Mol) Natriumhydroxyd in 55 ml Wasser langsam eingetropft. Die kräftige Wärmetönung wird durch Eiskühlung gestoppt. Während die noch nicht gelösten Anteile der Ausgangskomponenten in Lösung gehen, fällt gleichzeitig das Berechnet

C 55,7, H 3,78, Cl 10,3, N 16,3, O 4,65,

S. 9,3%; gefunden
C 55,40, H 4,18, Cl 9,80, N 16,28, O 5,21,

S 9,30%.

B e ι s ρ ι e 1 13

Analog Beispiel 11 erhält man bei Anwendung von a-Naphthylcyanat statt 4-Nitrophenylcyanat das

² 1

—\-ktJ— S —

CH₃

NH₂

N N

H₃C-S-C C

"^N°²

₄o

45

aus. Die Lösung wird von dem gleichzeitig mitentstehenden p-Nitrophenolat gelb. Nach Beendigung der Zugabe werden noch 5 ml 45%ige NaOH nachgetropft. Nach Stehen über Nacht wird das Produkt abgesaugt, gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 84 g (= 60% der Theorie). Fp. 273°C (aus Dioxan).

Analyse: Ci₀H₉N₅O₃S (279).
Berechnet ■

C 43,0, H 3,23, N25,1, 017,2, S 11,5%;
gefunden ■'

C 42,98, H 3,52, N 24,65, 017,40, ,S 11,58%.

Beispiel 12 ,

13 g (~0,09 Mol) 4-Chlorthiophenol werden in 30 ml Äther mit 3,5 g Cyanamid versetzt. Die Temperatur erhöht sich langsam bis auf 29°C. Der S-(4-Chlorphenyl)-isothioharnstöff scheidet sich ab. In diese ätherische Suspension des frisch hergestellten Isothioharnstoffe·läßt man eine-Lösung von 23 g (0,18MoI) 4-Methylphenylcyanat in 100ml, Äther langsam einfließen. Temperaturanstieg bis' zur Siedevom Fp. (aus Dioxan) 230 bis 230,5⁰C. Analyse: Ci₄Hi₂N₄OS (284).

Berechnet ... N 19,7%;

gefunden ... N 19,47%.

Beispiel 14

Analog Beispiel 5 erhält man bei Verwendung von ß,/?,|S-Tribromäthylcyanat. statt /^,/S-Trichloräthylcyanat das

NH2

Il
Br₃C-CH₂-O-C

I C-SCH₃

^vom F-166 bis 167°C (aus Essigester) mit 48% Ausbeute

Analyse: C₆H₇Br₃N₄OS (Molekulargewicht 423). Berechnet .

C 17,1, H 1,65, Br. 56,7, N 13,2, O 3,8,' "

■. S.7,57%;

gefunden ·■''.■ .'..'.'

C 17,67, H 1,76, Br—, N 13,25, O 4,18, .

Beispiel 15

Analog Beispiel 11 erhält man mit 5-Cyanatochinolin statt 4-Nitrophenylcyanat das

NH₂ /Cx

N I —C

C-SCH₃

IO

^SN'

vom F. 262 ⁰C (aus Alkohol) mit 75% Ausbeute.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung trisubstituierter s-Triazine, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Isothioharnstoff der allgemeinen Formel

S-Ri

HN = C-NH₂

10

100⁰C mit mindestens der etwa doppeltmolaren Menge eines Cyansäureester der allgemeinen Formel

roCn

in der R einen gegebenenfalls substituierten Arylrest, der auch mit einem heterocyclischen Kern kondensiert sein kann, oder einen Halogenalkylrest bedeutet, zu einer Verbindung der allgemeinen Formel

NH₂

RO-C C-SRi

in der R und Ri die oben angegebene Bedeutung haben, umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Isothioharnstoff als Isothiuroniumsalz einsetzt und erst durch Zugabe einer Base zum Reaktionsgemisch in Freiheit setzt.

worin Ri einen gegebenenfalls substituierten ali- In Betracht gezogene Druckschriften:

phatischen oder aromatischen Rest bedeutet, in Französische Patentschrift Nr. 1 297 757 (Bei

Gegenwart eines Lösungsmittels bei —30 bis 30 spiel 21).