DE2413938A1 - Neues verfahren zur herstellung von oxadiazolin-derivaten - Google Patents
Neues verfahren zur herstellung von oxadiazolin-derivatenInfo
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Description
Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein Jun.
PATENTANWÄLTE
TELEX 529979
TELEGRAMME: ZUMPAT
KTO.-NR. 397997, BLZ 70030600
8 MÜNCHEN 2.
14/ge
SC 4-237
SC 4-237
ΕΗΟΝΕ-ΡΟΙΙΠΕΝΟ S.A., Paris /Frankreich
Die vorliegende Erfindung "betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung
von Oxadiazolin-Derivaten der allgemeinen Formel
N — N
(D
in der E einen gradlinigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis
4- Kohlenstoffatomen bedeutet, welche Zwischenprodukte für die Synthese von Produkten der allgemeinen Formel
O-IL
Ν—Ν
(II)
in der E die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und
409839/1055
einen gradlinigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
oder einen Alkinylrest mit 3 "bis 4 Kohlenstoffatomen
bedeutet, darstellen.
Tatsächlich können die Produkte der allgemeinen Formel II durch Umsetzung eines reaktiven Esters der allgemeinen Formel
R1-X (III)
in der R^ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit einem
Produkt der allgemeinen Formel (I), in der R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt^ erhalten werden.
Im allgemeinen läuft die Kondensation in einem organischen Lösungsmittel,
wie Acetonitril, bei einer Temperatur zwischen 500C
und der Siedetemperatur des Reaktionsgemisches und gegebenenfalls in Gegenwart eines alkalischen Kondensationsreagens, wie Kaliumcarbonat,
ab.
Die Produkte der allgemeinen Formel (II) besitzen bemerkenswerte herbizide Eigenschaften, die im einzelnen in der französischen
Patentschrift 1 394 774 und in der belgischen Patentschrift
784 286 beschrieben sind.
Gemäß der französischen Patentschrift 1 394 77^ und seinem Zusatz
90 369 können die Produkte der allgemeinen Formel (II), in der
R^ einen gradlinigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen bedeutet, durch Einwirken von Phosgen auf ein Hydrazid der allgemeinen Formel
R-CO-NH-NH-." ^>-Cl (IV)
in der R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und R1^
einen gradlinigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen-
409839/1055
stoffatomen darstellt, erhalten werden..
(Veröffentlichun^s-Nr. 2 055 926)
Gemäß der französischen Patentschrift 69.27 227.Πεό"ηηβη die Produkte
der allgemeinen Formel (II), in der R^ einen gradlinigen
oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,
auch durch Einwirken eines Halogennitrobenzols der allgemeinen Formel
Cl-
in der R1^ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, auf ein
Alkalisalz, das gegebenenfalls in situ hergestellt wurde, eines Oxadiazolin-Derivates der allgemeinen Formel
H—N-H # %
(VI)
Ii I
S0/
Ii I
R-I1 1=0
in der R die vorstehend angegebene Bedeutung, besitzt, gefolgt
von einer Reduktion des Nitrorestes zu einem Aminorest und einem
anschließenden Austausch der Aminogruppe durch ein Chloratom über das intermediäre Diazoniumsalz hergestellt werden.
Gemäß der belgischen Patentschrift 784 286 können die Produkte der ·allgemeinen Formel (II), in der R^, einen Alkinylrest mit
3 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, erhalten werden:
1. durch Einwirken von Phosgen auf ein Hydrazid der allgemeinen
Formel
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\-Cl (VII)
in der R die vorstehend angegebene 3edeutung besitzt und R"^ einen
Alkinylrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet
2. durch Einwirken eines reaktiven Esters der allgemeinen Formel
IT1 - X (VIII)
in der R"^ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und X ein
Halogenatom, vorzugsweise ein Chloratom, darstellt, auf ein Produkt der allgemeinen Formel (I), das erhalten werden kann durch
Einwirken von Phosgen auf das entsprechende Hydrazid oder ausgehend von einem Produkt der allgemeinen Formel (II), in der der
Rest R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und R^ einen
Alkylrest darstellt, nach jeder Hethode, die es gestattet, einen
Alkyloxyrest in einen Hydroxyrest überzuführen, ohne den Rest
des Moleküls anzugreifen.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß die Produkte der allgemeinen
Formel (I) leicht hergestellt werden können, indem man die nachstehende Reaktionsfolge durchführt:
Il I V=/ ^ Ii i V=/
R"\ S**0 N02 *" R"V /^ m0K
(K)
N—N
Das Produkt der allgemeinen Formel CtX) kann durch Umsetzung von
2,5-Dichlornitrobenzol mit dem Alkalisalz des Oxadiazolins der
allgemeinen Formel (VI) nach der in der französischen Patentschrift
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69. 27 227 beschriebenen Methode erhalten werden.
Das nitrierte Derivat der allgemeinen Formel (IX) kann in ein Produkt der allgemeinen Formel (X) durch Anwendung jeder Methode,
die es gestattet, eine Nitrogruppe in eine Hydroxyaminogruppe
überzuführen, ohne den Rest des Moleküls anzugreifen,
reduziert werden.
Vorzugsweise wird die Reduktion mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, wie Palladium auf Kohle bei einer Temperatur
um 200C und bei gewöhnlichem Druck durchgeführt werden.
Die Umwandlung des Hydroxylamins der allgemeinen Formel (X)
in ein Aminophenol der allgemeinen Formel (XI) kann unter den allgemeinen Bedingungen der Bamberger-Umlagerung durchgeführt
werden. Vorzugsweise wird das Hydroxylamin der allgemeinen Formel (X) mit einer starken Mineralsäure, wie Schwefelsäure,
bei einer Temperatur unterhalb von 25°C behandelt.
Die Überführung des nitrierten Derivates der allgemeinen Formel (IX) zu dem Aminophenol der allgemeinen Formel (XI) kann auch
direkt durchgeführt werden, indem man unter den in der US-Patentschrift 3 535 382 oder in der französischen Patentschrift
1 559 84-1 beschriebenen Bedingungen arbeitet.
Die Umwandlung des Produktes der allgemeinen Formel (XI) in ein Produkt der allgemeinen Formel (I) kann gemäß den Methoden
durchgeführt werden, die es gestatten, eine Aminogruppe durch ein Chloratom zu ersetzen , ohne den Rest des Moleküls anzu-.
greifen. Im allgemeinen wird die Umsetzung intermediär über das entsprechende Diazoniumsalz durchgeführt. ·
Die Produkte der allgemeinen Formel (I), die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren erhalten werden, können gegebenenfalls durch physikalische-Methoden, wie die Kristallisation öder Chromatographie,
gereinigt werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch in Form von Zwischenprodukten
die Produkte der allgemeinen Formel (X), in der E die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, sowie deren Herstellungsverfahren,
wie es vorstehend beschrieben wurde:
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung
der Produkte der allgemeinen Formel (I) zur Herstellung eines Produktes der allgemeinen Formel
N' (ΧΙΪ)
in der E die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und E1^
einen gradlinigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
darstellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Produkt der allgemeinen Formel
E^-X (XIII)
in der E'^ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und X
ein Halogenatom darstellt mit einem Oxadiazolin-Derivat der allgemeinen Formel (I) umsetzt.
Die folgenden Beispiele erläutern, wie die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann und die Verwendung der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte.
Eine Lösung von 100 g 5-tert.-Butyl-3-(2-nitro-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4—on-2
in 800 ciir Ithylacetat, das 1,5 g Palladium auf Aktivkohle zu 3 % enthält, wird einer Hydrierung
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unter atmosphärischem Druck bei etwa 200C unterworfen. Nach
der Absorption von 16 1 Wasserstoff während etwa 4 Stunden unterbricht man die Hydrierung. Der Katalysator wird filtriert
und die erhaltenen Kristalle werden nach dem Abkühlen durch Filtration abgetrennt. Nach Konzentrieren des Filtrates werden
die erhaltenen Kristalle durch Filtration getrennt. Nach Umkristallisation
der erhaltenen Kristalle aus Acetonitril erhält man 58,1 g 5-tert.-Butyl-3-(2--hydroxyamino-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-οη~2
mit einem Schmelzpunkt von 195 - 196°C.
Zu 227 cm konzentrierterSchwefelsäure (d =1,83) fügt man in
kleinen Anteilen und unter Aufrechterhalten der Temperatur des Eeaktionsmilieus zwischen 13 und 210C 22,7 g 5-tert.-Butyl-3- ·
(2-hydroxyamino-A~chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2. Man rührt
die Mischung bei der gleichen Temperatur noch während 20 Minuten. Die orangefarbene homogene Lösung wird auf 400 g Eis gegossen.
Der gebildete Niederschlag wird durch Filtration abgetrennt, dann durch eine wäßrige Kaliumbicarbonatlösung aufgenommen. Die
■χ
erhaltene Suspension wird mit 200 cur Methylenchlorid extrahiert. Nach dem Trocknen und der Entfernung des organischen
Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man 21,8 g eines
Produktes mit einem Schmelzpunkt von 1310C. Nach Umkristallisation
in 650 cm Tetrachlorkohlenstoff erhält man 15»5 g 5-tert.-Butyl-3(2-amino-4-chlor-5-hydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 131 bis 132°C.
Eine Lösung von 14,5 g 5-tert.-Butyl-3(2-amino-4-chlor-5-kydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
in 72,5 cm konzentrierter Schwefelsäure (d = 1,83) wird unter Kühlen mit 133 cmJ Wasser
verdünnt. Zu der erhaltenen Suspension fügt .man dann unter
3 Eühren eine Lösung von 3,6 g Natriumnitrit in 14,5 cnr Wasser,
wobei man die Temperatur des Eeaktionsmilieus zwischen 5 und 7 0C hält. Nach Beendigung der Zugabe wird das gebildete Diazoniumsulfat
durch Filtration abgetrennt und dann.einer Lösung von 6,5 g Kupferchlorid in 32,5 cnr konzentrierter Salzsäure
zugegeben. Man beläßt die Mischung bei etwa 400C, bis die Gas-
A09839/105&
entwicklung aufgehört hat. Nach Abkühlen wird der Niederschlag
durch Eiltration abgetrennt, mit 200 cm N-Salzsäure und dann
sechsmal mit 100 cm Wasser gewaschen. Der Niederschlag wird mit 150 cm Methylenchlorid aufgenommen. Nach dem Trocknen und
der Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man 13,65 S eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von
126 bis 129°C. Nach Umkristallisation aus 400 cm^ Cyclohexan
erhält man 11,2 g 5-tert.-Butyl-3-(2,4- dichlor-5-hydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3?4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 132°C.
Das 5-tert.-Butyl-3-(2-nitro-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 790C kann durch Kondensation von
382 g 2,5-Dichlornitrobenzol mit 302 g 5-"bert.-Butyl-oxadiazolin-1,3,4-on-2
gemäß der in der französischen Patentschrift 69-27 227 beschriebenen Technik erhalten werden.
Man fügt zu einer Lösung von 1025 S 5-tert.-Butyl-3-(2,4-dichlor-5-hydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
in 5,^25 1 Acetonitril
468 g wasserfreies Kaliumcarbonat und 25,4 g Natriumiodid. Die Mischung wird auf etwa 700C erwärmt. Man fügt in diese Lösung
541 g Isopropylbromid und wärmt die Reaktionsmischung auf
Rückflußtemperatur unter Rühren während 16 Stunden. Nach dem Abkühlen und der Entfernung der Mineralsalze durch Filtration
konzentriert man die Lösung unter vermindertem Druck. Der kristallisierte Niederschlag wird mit 2,33 1 Methylenchlorid aufgenommen.
Die erhaltene Lösung wird nacheinander mit Wasser, einer 0,5^igen Natronlauge und Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen und
der Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält
man 1149 S eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von 88 bis 89°C. Durch Umkristallisation aus Äthanol (1,149 l) erhält man
1012 g 5-tert.-Butyl-3-(2,4-dichlor-5-isopropoxyphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 89°C.
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Beispiel 3
Man unterwirft eine Lösung von 16 g 5-Isopropyl-3~(2-nitro-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3?4-οη-2
in 130 cm Äthylacetat, die 1 g Palladium auf Kohle, zu 3% enthält,einer Hydrierung unter
atmosphärischem Druck "bei etwa 20 0C. Nach der Absorption von
1,9 1 Wasserstoff (70% der theoretischen Menge) wird die Reaktion abgebrochen und das Reaktionsmilieu filtriert. Das Filtrat
wird unter vermindertem Druck konzentriert und dann mit 50 cnr
Benzol aufgenommen. Die erhaltenen Kristalle werden durch FiI-tration
abgetrennt und mit 15 cm Benzol gewaschen. Man erhält
7,2 g 5-Isopropyl-3--(2-hydroxyamino-4--chlorphenyl)-oxadiazolin~
1,3,4-on-2 mit einem Schmelzpunkt von 138 bis 1400C. Das benzolische
Filtrat wird recyclisiert und einer Operation unterworfen, die mit der vorstehend beschriebenen identisch ist. Man erhält 2,9 S
5-Isopropyl-3-(2-hydroxyamiho-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 138 bis 1400C.
Man fügt zu 130 cnr konzentrierter Schwefelsäure (d = 1,83) inkleinen
Anteilen und unter Aufrechterhalten einer Temperatur des Reaktionsmilieus von zwischen 12 und 16°C 13 g 5-Isopropyl-3-(2-hydroxyamino-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2.
Man rührt das Gemisch bei der gleichen Temperatur während 30 Minuten. Die bräunliche homogene Lösung wird auf 240 g Eis gegossen. Der erhaltene
Niederschlag wird durch Filtration abgetrennt und dann mit einer wäßrigen Kaliumbicarbonatlösung aufgenommen und mit
100 cm Athylacetat extrahiert. Nach dem Trocknen und der Entfernung
des organischen Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man 10,8 g 5-Isopropyl-3-(2-amino-4-chlor-5-hydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 129°C.
Man fügt z*i einer Lösung von 5 g 5-1sopropyl-3-(2-amino-4-chlor-5-hydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3i4-on-2
in 50 cm .Aceton 10 cm einer acetonischen Lösung von 2N-Salzsäure. Der so erhaltene
Niederschlag wird filtriert und dreimal mit insgesamt 30 cm
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Aceton gewaschen. Das erhaltene Hydrochloric!, wird in 50 er/
Salzsäure (d = 1,19) gelöst und dann fügt man eine Lösung von 1,35 g Natriumnitrit in 6 cm Wasser hinzu, wobei man die Temperatur
des Reaktionsmilieus zwischen 5 und 100C aufrechterhält.
Nach 15-minütigem Rühren fügt man eine Lösung von 2,4 g Kupfer-Chlorid
in 15 cm konzentrierter. Salzsäure hinzu. Man beläßt
das Reaktionsmilieu zwischen 30 und 400G, bis die Gasentwicklung
aufgehört hat. Nach Abkühlen wird der Niederschlag durch Filtra-
x
tion abgetrennt, mit 100 cm N-SaIzsäure und dann dreimal mit
tion abgetrennt, mit 100 cm N-SaIzsäure und dann dreimal mit
3
insgesamt 300 cnr Wasser gewaschen. Der Niederschlag wird mit 80 cm Methylenchlorid aufgenommen. Nach dem Trocknen und der Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man 4,2 g eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von 122°C. Nach dem Umkristallisieren aus 20 cur Benzol erhält man 3,5 g 5-Isopropyl-3-(2,4-dichlor-5-hydroxyphenyl)-oxadia zolin-1,3,4-on-2 mit einem Schmelzpunkt von 126°G.
insgesamt 300 cnr Wasser gewaschen. Der Niederschlag wird mit 80 cm Methylenchlorid aufgenommen. Nach dem Trocknen und der Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man 4,2 g eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von 122°C. Nach dem Umkristallisieren aus 20 cur Benzol erhält man 3,5 g 5-Isopropyl-3-(2,4-dichlor-5-hydroxyphenyl)-oxadia zolin-1,3,4-on-2 mit einem Schmelzpunkt von 126°G.
Das 5-Isopropyl--3-(2-nitro-4-chlorphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
mit einem Schmelzpunkt von 68°C kann durch Kondensation von
115,5 g 2,5-Dichlornitrobenzol mit 100 g 5Tls°ProPyl-°xa<3-iazolin-1,3,4-on-2
gemäß der in der französischen Patentschrift 69-27
beschriebenen Methode erhalten werden.
Man fügt zu einer Lösung von 28,9 g 5-Isopropyl-3-(2,4-dichlor-5-hydroxyphenyl)-oxadiazolin-1,3,4-on-2
in I50 cm Acetonitril 13,8 g Kaliumcarbonat und erwärmt auf etwa 70°C. Man fügt 14,8 g
Isopropylbromid hinzu und erwärmt unter Rückfluß.während 13 Stunden.
Nach Abkühlen und Entfernen der Mineralsalze durch Filtration konzentriert man die Lösung unter vermindertem Druck. Dor
Rückstand wird mit I50 cm Methylenchlorid aufgenommen. Die erhaltene
Lösung wird nacheinander mit Wasser, einer 0,5%igen Natronlauge und Wasser gewaschen. Nach Trocknen und Entfernen des
organischen Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man
33 g eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von 900C. Durch
409839/105b
TJmkri stalli sation in 100 cm Cyclohexan erhält man 26,5 S
5-Isopropyl-3-(2,z}~diclilor-5-isopropoxy-phenyl)_oxacLiazolin-1,3,4~on-2
mit einem Schmelzpunkt von 96 "bis 98°C.
409839/105b
Claims (4)
- PatentansprücheV\l Neues Verfahren zur Herstellung von Oxadiazolin-Derivaten der allgemeinen FormelN—Nin der R einen gradlinigen oder verzweigten Alkylrest mit Λ bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, dadurch gekenn zeichnet , daß man ein nitriertes Derivat der allgemeinen FormelH N —•υ·R-. *— NOiin der E die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, zu einem Hydroxylamin der allgemeinen FormelNHOHin der R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, reduziert, das sich zu einem Aminophenol der allgemeinen Formel40983 9 /105bin der R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, umlagert, und dann die Aminogruppe durch ein Chloratom ersetzt.
- 2. Verwendung eines gemäß Anspruch 1 erhaltenen Produktes zur Herstellung eines Produktes der allgemeinen Formelin der R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt und R'. einen Alkylrest mit 1 bis 4- Kohlenstoffatomen darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Produkt der allgemeinen Formelin der R1^ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt und X ein Halogenatom darstellt, mit einem gemäß Anspruch 1 erhaltenen Oxadiazolin-Derivat umsetzt.
- 3. Als Zwischenprodukt ein Produkt der allgemeinen FormelN — N «,,HLN Q' NHOHin der R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt.
- 4. Verfahren zur Herstellung eines Produktes gemäß Anspruch 3»409839/105bdadurch gekennzeichnet, daß man ein nitriertes Derivat der allgemeinen FormelN Nin der R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt, reduziert.409839/1055
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