DE2132019A1 - 1,3,4-thiadiazoles - from aldehydes, sulphur and hydrazine - Google Patents
1,3,4-thiadiazoles - from aldehydes, sulphur and hydrazineInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von 1,3,4-hiadiazolen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,3,4-Thiadiazolen durch Umsetzung von Aldehyden mit Hydrazin und elementarem Schwefel. Process for the preparation of 1,3,4-hiadiazoles The invention relates to a process for the preparation of 1,3,4-thiadiazoles by reacting aldehydes with hydrazine and elemental sulfur.
Es ist aus Rodd, Chemistry of Carbon Compounds, Band IVa, Seiten 476 ff. bekannt, 1,3,4-Thiadiazole durch Umsetzung von Diacylhydrazinen mit Phosphorpentasulfid oder Cyclisierung von Thiosemicarbazonen bzwo Acylthiosemicarbaziden oder Umsetzung von Dithiocarbazinsäureverbindungen mit Schwefelkohlenstoff oder aliphatischen Aldehyden herzustellen0 Alle diese Verfahren gehen von schwer zugänglichen Ausgangsstoffen aus, sind großtechnisch unwirtschaftlich und liefern unbefriedigende Ausbeuten an Endstoffe Es wurde nun gefunden, daß man 1,3,4-Thiadiazole der allgemeinen Formel in der R ein Wasserstoffatom, einen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest bezeichnet, vorteilhaft erhält, wenn man einen Aldehyd der allgemeinen Formel in der R die vorgenannte Bedeutung hat, mit Hydrazin und elementarem Schwefel umsetzt.It is known from Rodd, Chemistry of Carbon Compounds, Volume IVa, pages 476 ff., To produce 1,3,4-thiadiazoles by reacting diacylhydrazines with phosphorus pentasulfide or cyclizing thiosemicarbazones or acylthiosemicarbazides or reacting dithiocarbazic acid compounds with carbon disulfide or aliphatic aldehydes Processes start from raw materials that are difficult to access, are uneconomical on an industrial scale and give unsatisfactory yields of end products. It has now been found that 1,3,4-thiadiazoles of the general formula can be used in which R denotes a hydrogen atom, an aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic radical, is advantageously obtained when an aldehyde of the general formula is used in which R has the aforementioned meaning, reacts with hydrazine and elemental sulfur.
Die Umsetzung läßt sich für den Pall der Verwendung von Acetaldehyd und Hydrazinhydrat durch folgende Formeln wiedergeben: Das Verfahren nach der Erfindung liefert im Vergleich zu den bekannten Verfahren I,3,4-Thiadiazole auf einfachere und wirtschaftlichere Weise in besserer Ausbeute und Reinheit0 In der Regel wird Ausgangsstoff II mit Hydrazin und Schwefel in stöchiometrischer Menge umgesetzt. Man kann aber auch Hydrazin und/oder Schwefel im Überschuß, zoBe bis zum 1,2-fachen Überschuß über die stöchiometrische Menge, bezogen auf den Aldehyd II, verwenden. Zweckmäßig wird man Hydrazin in Form seines Hydrates umsetzen, es kommen aber auch Hydrazin selbst oder seine Salze, z.B. die primären oder sekundären Sulfate, in Frage. Verwendet man die Salze, wird eine entsprechende Menge einer basischen Verbindung, z.B0 Natriummethylat, Triäthylamin, zugegeben, um die sich bei der Reaktion aus dem Salz bildende Säure zu neutralisieren Bevorzugte Ausgangsstoffe II und dementsprechend bevorzugte Endstoffe I sind solche, in deren Formeln R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest bezeichnet Die genannten Reste können noch durch unter den Reaktionsbedingungen inerte Gruppen und/oder Atome, z.3. Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, substituiert sein0 Als Ausgangsstoffe II kommen zoBo in Frage: Benzaldehyd, Acetaldehyd, n-Butyraldehyd, Isobutyraldehyd, Propionaldehyd, Cyclohexylaldehyd, Cyclopentylaldehyd.The conversion can be represented for the Pall of the use of acetaldehyde and hydrazine hydrate by the following formulas: In comparison to the known processes I, the process according to the invention provides 3,4-thiadiazoles in a simpler and more economical manner in better yield and purity. As a rule, starting material II is reacted with hydrazine and sulfur in a stoichiometric amount. However, it is also possible to use hydrazine and / or sulfur in excess, for example up to a 1.2-fold excess over the stoichiometric amount, based on the aldehyde II. It is expedient to convert hydrazine in the form of its hydrate, but hydrazine itself or its salts, for example the primary or secondary sulfates, are also suitable. If the salts are used, a corresponding amount of a basic compound, e.g. sodium methylate, triethylamine, is added in order to neutralize the acid that forms from the salt during the reaction denotes a hydrogen atom, an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group with 5 or 6 carbon atoms, an aralkyl group with 7 to 12 carbon atoms or a phenyl group. Alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms, being substituted0 As starting materials II zoBo come into question: Benzaldehyde, acetaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, propionaldehyde, cyclohexylaldehyde, cyclopentylaldehyde.
Die Umsetzung wird in der Regel bei einer Temperatur von 300C bis 1600C, vorzugsweise zwischen 600C und 1200C, drucklos oder unter Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt.The reaction is usually carried out at a temperature of 300C to 1600C, preferably between 600C and 1200C, without pressure or under pressure, continuously or carried out batchwise.
Zweckmäßig verwendet man unter den Reaktionsbedingungen inerte, organische Lösungsmittel, z.B. aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol oder Toluol; Alkanole wie Methanol, Äthanol, Propanole oder Butanole; Glykoläther wie Glykolmonomethyläther, Glykoldiäthyläther, Glykolmonoäthyläther; oder entsprechende Gemische. Bevorzugt ist ein Verhältnis von 2 bis 20 Mol Lösungsmittel je 1 Mol Ausgangsstoff IIo Man verwendet gegebenenfalls als Katalysator ein tertiäres Amin, vorteilhaft in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Mol, bezogen auf Hydrazin. Bevorzugte Katalysatoren sind Trimethylamin, Triäthylamin, Pyridin, N-Dimethylanilin, N-Diäthylanilin, N-Äthylpiperidin, N-Methylpyrrolidin, a-, ß- und 7-Picolin, N-Propylpiperidin, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Chinoxalin, Griamylamin, Tri-n-butylamin, n-Propyl-diisopropylamin, Trifurfurylamin, Trihexylamin, N-Methyliinidazol, N-Methylpyrrol, N-Dimethylcyclohexylamin, Pyrimidin, Acridon, Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Ausgangsstoff II und Hydrazin, in der Regel-zusammen mit einem Lösungsmittel, werden auf die Reaktionstemperatur erwärmt und nun wird elementarer Schwefel zugesetzt. Anschließend läßt man das Gemisch noch 8 bis 16 Stunden bei der Reaktionstemperatur reagieren. Dann wird der Endstoff in üblicher Weise, z.B. durch Destillation des Gemisches, abgetrennt. Der Endstoff wird, falls erforderlich, durch Umkristallisation gereinigt.It is expedient to use organic substances which are inert under the reaction conditions Solvents such as aromatic hydrocarbons such as benzene or toluene; Alkanols such as methanol, ethanol, propanols or butanols; Glycol ethers such as glycol monomethyl ether, Glycol diethyl ether, glycol monoethyl ether; or corresponding mixtures. Preferred is a ratio of 2 to 20 moles of solvent per 1 mole of starting material IIo Man optionally uses a tertiary amine as a catalyst, advantageously in one Amount from 0.05 to 0.3 mol based on hydrazine. Preferred catalysts are Trimethylamine, triethylamine, pyridine, N-dimethylaniline, N-diethylaniline, N-ethylpiperidine, N-methylpyrrolidine, a-, ß- and 7-picoline, N-propylpiperidine, quinoline, isoquinoline, Quinazoline, quinoxaline, griamylamine, tri-n-butylamine, n-propyl-diisopropylamine, Trifurfurylamine, trihexylamine, N-methyliinidazole, N-methylpyrrole, N-dimethylcyclohexylamine, Pyrimidine, Acridone, The reaction can be carried out as follows: Starting material II and hydrazine, usually-together with a solvent, are adjusted to the reaction temperature heated and now elemental sulfur is added. The mixture is then left react for another 8 to 16 hours at the reaction temperature. Then the end product separated in the usual way, e.g. by distilling the mixture. The end product if necessary, purified by recrystallization.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens beläßt man vor Zugabe des Schwefels das Ausgangsgemisch einige Zeit, z.B0 1 bis 4 Stunden, bei der Reaktionstemperatur, vorteilhaft bei einer Temperatur von 30 bis 500C, erhitzt dann auf 50 bis 1600C, vorzugsweise auf 60 bis 12000, und führt unter Zugabe von Schwefel nun die Reaktion in vorgenannter Weise durch0 Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln und Farbstoffen.In a preferred embodiment of the process, it is left as it is Adding the sulfur to the starting mixture for some time, e.g. 1 to 4 hours the reaction temperature, advantageously at a temperature of 30 to 500C, heated then to 50 to 1600C, preferably to 60 to 12000, and leads with the addition of Sulfur now carries out the reaction in the aforementioned manner The after Compounds which can be prepared by the process of the invention are valuable starting materials for the production of pesticides and dyes.
Die in den Beispielen angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile.The parts given in the examples are parts by weight.
Beispiel 1 In einer Rührapparatur werden 400 Teile Glykolmonomethyläther und 400 Teile Äthanol mit 264 Teilen Acetaldehyd versetzt. Example 1 400 parts of glycol monomethyl ether are used in a stirred apparatus and 400 parts of ethanol are mixed with 264 parts of acetaldehyde.
0 Zu dem Gemisch werden bei 15 bis 20°O 160 Teile Hydrazinhydrat gegeben und das Gemisch wird nun 2 Stunden bei 300C gerührt. 160 parts of hydrazine hydrate are added to the mixture at 15 to 20 ° given and the mixture is then stirred at 30 ° C. for 2 hours.
0 Nach dem Erwärmen auf 70°C werden 192 Teile Schwefel und 10 Teile Triäthylamin zugegeben. Anschließend wird das Reaktionsgemisch noch 15 Stunden bei 85 bis 900C gerührt. Nach dem Erkalten auf 1500 wird eine geringe Menge nicht umgesetzten Schwefels abfiltriert, das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand bei 20 Torr fraktioniert destilliert. 0 After heating to 70 ° C, 192 parts of sulfur and 10 parts Triethylamine added. The reaction mixture is then at for a further 15 hours Stirred from 85 to 900C. After cooling to 1500, a small amount is not converted Sulfur is filtered off, the solvent is distilled off and the residue is at 20 Torr fractionally distilled.
Bei Kp20: 97 - 1000C werden 256 Teile 2,5-Dimethyl-1,3,4-thiadiazol mit Fp = 6400 (aus Ligroin) erhalten. Die Ausbeute entspricht 75 ffi der Theorie, bezogen auf eingesetzten Acetaldehyde Beispiel 2 Analog Beispiel 1 werden 144 Teile n-Butyraldehyd, 50 Teile Hydrazinhydrat, 64 Teile Schwefel und 10 Teile Triäthylamin in 400 Teilen Alkohol umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 16 Stunden bei 800C gerührt0 Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels 0 UwLrd bei 3 Torr fraktioniert destilliert. Bei Kp3 112 - 118°C werden 136 Teile 2,5-Di-n-propyl-1,3,4-thiadiazol erhalten0 Die Ausbeute entspricht 80 % der Theorie.At bp20: 97-1000C, 256 parts are 2,5-dimethyl-1,3,4-thiadiazole obtained with m.p. 6400 (from ligroin). The yield corresponds to 75 ffi of theory, based on acetaldehydes used. Example 2 Analogously to Example 1, 144 parts are obtained n-butyraldehyde, 50 parts of hydrazine hydrate, 64 parts of sulfur and 10 parts of triethylamine implemented in 400 parts of alcohol. The reaction mixture is stirred at 80 ° C. for 16 hours After distilling off the solvent 0 UwLrd fractionally distilled at 3 Torr. At boiling point 112-118 ° C., 136 parts of 2,5-di-n-propyl-1,3,4-thiadiazole are obtained The yield corresponds to 80% of theory.
Beispiel 3 Analog Beispiel 1 werden 144 Teile Isobutyraldehyd, 50 Teile Hydrazinhydrat und 64 Teile Schwefel in 500 Teilen Glykolmethyläther umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 14 Stunden bei 1050C gerührt. Bei Kp2 92 bis 9700 werden 122 Teile 2,5-Diisopropyl-1,3,4-thiadiazol erhalten. Die Ausbeute entspricht 72 % der Theorie. Example 3 Analogously to Example 1, 144 parts of isobutyraldehyde, 50 Parts of hydrazine hydrate and 64 parts of sulfur reacted in 500 parts of glycol methyl ether. The reaction mixture is 14 hours at Stirred at 1050C. At Kp2 92 to 9700, 122 parts of 2,5-diisopropyl-1,3,4-thiadiazole are obtained. The yield corresponds to 72% of theory.
Beispiel 4 Analog Beispiel 1 werden 116 Teile Propionaldehyd, 50 Teile Hydrazinhydrat, 64 Teile Schwefel und 10 Teile Triäthylamin in 500 Teilen Glykolmethyläther umgesetzte Bei Kp3 81 bis 850G werden 94 Teile 2,5-Diäthyl-1,3,4-thiadiazol erhalten. Die Ausbeute entspricht 66 % der Theorie. Example 4 Analogously to Example 1, 116 parts of propionaldehyde, 50 Parts of hydrazine hydrate, 64 parts of sulfur and 10 parts of triethylamine in 500 parts Glycol methyl ether reacted At bp3 81 to 850G, 94 parts of 2,5-diethyl-1,3,4-thiadiazole are obtain. The yield corresponds to 66% of theory.
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DE (1) | DE2132019A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0005174A1 (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-14 | BASF Aktiengesellschaft | 2-Methyl-5-(2-hydroxystyryl)-1.3.4-thiadiazole and its preparation |
US4454147A (en) * | 1982-05-27 | 1984-06-12 | Fmc Corporation | Nematicidal 2-chloro-5-aryl-1,3,4-thiadiazoles |
-
1971
- 1971-06-28 DE DE19712132019 patent/DE2132019A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0005174A1 (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-14 | BASF Aktiengesellschaft | 2-Methyl-5-(2-hydroxystyryl)-1.3.4-thiadiazole and its preparation |
US4454147A (en) * | 1982-05-27 | 1984-06-12 | Fmc Corporation | Nematicidal 2-chloro-5-aryl-1,3,4-thiadiazoles |
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