DE2461882A1 - Verfahren zur herstellung von 3-amino-1,2,4-oxadiazolen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 3-amino-1,2,4-oxadiazolen

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DE2461882A1
DE2461882A1 DE19742461882 DE2461882A DE2461882A1 DE 2461882 A1 DE2461882 A1 DE 2461882A1 DE 19742461882 DE19742461882 DE 19742461882 DE 2461882 A DE2461882 A DE 2461882A DE 2461882 A1 DE2461882 A1 DE 2461882A1
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aralkyl
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DE19742461882
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Csaba Goenczi
Kalman Dr Harsanyi
Deszsoe Dr Korbonits
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Chinoin Private Co Ltd
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Chinoin Gyogyszer es Vegyeszeti Termekek Gyara Zrt
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D271/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two nitrogen atoms and one oxygen atom as the only ring hetero atoms
    • C07D271/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two nitrogen atoms and one oxygen atom as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
    • C07D271/061,2,4-Oxadiazoles; Hydrogenated 1,2,4-oxadiazoles
    • C07D271/071,2,4-Oxadiazoles; Hydrogenated 1,2,4-oxadiazoles with oxygen, sulfur or nitrogen atoms, directly attached to ring carbon atoms, the nitrogen atoms not forming part of a nitro radical

Description

PATENTANWALT DR.-ING. LOTTERHOS
6000 FRANKFURT (MAIN)
ANNASTRASSE 19 FERNSPRECHER! (0611) 555061 TELEGRAMME: LOMOSAPATENT LANDESZENTRALBANK 50007149 POSTSCHECK-KONTO FFM. 166?
γ/κ FRANKFuRT(MAIN)1 2 7. OEZ,
Chinoin Gyo"gyszer Is Vergyeszeti Termtkek Gyara RT.
Budapest IV, ϊδ utca 1-5 > Ungarn
Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-1,2,4-oxadiazolen
Es ist bekannt, daß mehrere der 3-Amino-1 ,2,4 -oxadiazolverbindungen über sehr vorteilhafte biologische Eigenschaften verfügen; so können die 3-Amino-5-benzyl-1,2,4-oxadiazolderivate in der Humantherapie als antiinf1ammatorische Mittel verwendet werden, das 3--^aino-5-n-undecyl-1,2,4-oxadiazol ist eine selektive bioaktive Verbindung, die gegen IPadenwiirmer
und Wasserunkräuter eingesetzt werden kann.
Für die Herstellung der 3-Amino-1,2,4-oxadiazole sind mehrere Methoden bekannt. Schon Anfang dieses Jahrhunderts und auch
später wurden diese Verbindungen durch Reaktion von K-Acyl-Q-alkyl-isoharnstoff mit Hydroxylamin hergestellt (Am.Chem.tT.
J52, 362 (1904), Bull.Soc.Ohim.BeIg. £2> 518 (1964)) j die Aus-, beute war aber sehr niedrig. Manche Verbesserung konnte durch Reaktion des entsprechenden Isothioharnstoffs mit Hydroxylamin erzielt werden (J.Am.Chem.Soc. £4, 2066 (1932)).
Das Acyldicyandiamid bildet mit Hydroxylamin 3-Ureido-1,2,4-oxadiazol, aus dem mit einer wäßrigen Lauge in" sehr geringer Ausbeute ein 3-Amino-1,2,4-oxadiazolderivat gebildet wird (J. Org.Chem. 18, 934 (1953)).
7/1000
Verwandtschaft mit der obigen Methode zeigt Jenes komplizierte Verfahren, nach dem vom 3-Carbäthoxy-1,2,4-oxadiazol ausgehend mit den entsprechenden Säurehydraziden, Säureaziden, Isocyansäureester die entsprechenden 3-Amino-1,2,4-oxadiazole hergestellt werden können (Gaz.Chim.Ital. ^i, 482 (1963)).
Durch Reaktion von H-Cyanamidin und Hydroxylamin in Pyridin kann 3-Amino-5-aryl-1,2,4—oxadiazol in mittlerer Ausbeute hergestellt werden. Bei aliphatischen Substituenten ist die Ausbeute niedrig (JoOrg.Ohemo 28, 1812 (1963), Bull.SocChim.BeIg. £8, 41 (1969)).
Durch Reaktion von Hydroxylamin und Cyanamid entstehen die instabilen Guanidine, die durch zweifache'Acylierung in Ιϊ,Ο-Diacylhydroxyguanidine umgewandelt werden können. Bei basischem Ringschluß dieser Verbindungen bilden sich die 3-Amino-5-substiinierten-1,2,4-oxadiazole (Ber.Dtsch.OhemoGes. 40, 1687 (19O7))„ Durch Verbesserung dieses Verfahrens können die Diacylguanidine durch unmittelbare Acylierung, ohne das Hydroxyguanidin zu entfernen, hergestellt werden (J.Am.Ohem.Soc..64,·2902 (1942), J.Org< Chenu 18, 934 (1953)).
Im wesentlichen wird dieses Verfahren auch in den US-PS 3 564 606, 3 575 997 und 3 720 685 beschrieben, gemäß welchen durch Reaktion von N-Acylcyanamid und Hydroxylamin in Pyridin das 3-Amino-1,2,4-oxadiazolderivat über das N-Acylhydroxyguanidin mit wäßriger Lauge gewonnen werden kann. Die Herstellung von 3-Amino-1,2,4-oxadiazol wurde aus Hydroxyguanidinen mit Formylfluorid und aus 3-Carbäthoxy-1,2,4-oxadiazol durch Abbau gelöst (JoChem. Soco (Perkin I) 47, 1973).»
Ein großer Teil der beschriebenen Verfahren ist ziemlich kompliziert und liefert nur geringe Ausbeuten} unddie Verfahren, die für die industrielle Synthese in !"rage kommen können, haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie das teure Reaktionsm-ittel Hydroxylamin und das Lösungsmittel Pyridin benÖ.tigeno
S09Ö27/1000
Ziel der Erfindung war die Ausarbeitung eines leicht auszuführenden Verfahrens,bei dem die obigen teuren Mittel nicht verwendet werden müssen.
Es wurde gefunden, daß die 3-Amino-1,2,4-oxadiazole der allgemeinen Formel (i)
h-C Ν
Il
.0—D
\S ti Il
in der
A und B gleich oder verschieden sind, und Wasserstoff, eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe oder einen aromatischen oder teilweise oder vollständig gesättigten heterocyclischen Ring bedeuten,
mit der Bedingung,
wenn A eine Alkyl-, Aralkyl- oder Phenylgruppe bedeutet,
B nicht Wasserstoff sein kann, oder A und B gemeinsam unter Einschluß des Stickstoffatoms einen CLg-Ring bilden können, der noch weitere Heteroatome
enthalten kann, oder
A eine Oyanogruppe bedeutet, wenn B Wasserstoff ist, oder eine Nitroso- oder Hydroxygruppe bedeutet, wenn B nicht
Wasserstoff ist, und
D Wasserstoff, eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe oder einen aromatischen oder teilweise oder vollständig gesättigten heterocyclischen Ring oder die Gruppe -
in der A und B die oben angegebene Bedeutung, haben, darstellt,
oder deren Salze sehr einfach, billig und mit einer vorzüglichen Ausbeute hergestellt werden können, wenn man ein Monoacylguanidin der allgemeinen Formel (II)
^K—C—-KE—C—D τΐ »
Vr n "
s m ο
509827/1000
in der A, B und D die oben angegebene Be&äutung haben, mit einem Hai ο geni erungsmi tt el in das entsprechende Halogenimin überführt, einer basischen Cyclisierung unterwirft und - falls gewünscht - das erhaltene 3-Amino-1,2,A-oxadiazol in ein Salz überführt»
Die Halogenimine, die bei der Chlorierung von N-Acylguanidin als Zwischenprodukte entstehen,- können gewünschtenfalls aus dem Keaktionsgemisch isoliert werden. Diese Verbindunge^sind neu«
Die Erfindung betrifft auch die Verbindungen der allgemeinen Formel I.
Die Erfindung kann außerordentlich vorteilhaft zur Herstellung von Verbindungen angewandt werden, in denen D für ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe steht.
Besonders geeignete Verbindungen der Erfindung sind« 3-Amino-1,2,4—oxadiazol, 3-Amino-5-undecyl-1,2,4-oxadiazol, 3-Amino-5-benzyl-i ,2,4-oxadiazol, 5-Amino-5~pb.enyl-1,2,4-oxadiazol oder 3-Amino-5-(4~pyridyl)-1,2,A-oxadiazol.
Zur Herstellung der Verbindungen der Erfindung wird zweckmäßig so verfahren, daß man das entsprechende Monoacylguanidin oder das mit einer organischen oder anorganischen Säure gebildete Salz vorteilhaft das Hydrochlorid - in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B. Alkoholen, Aceton oder Wasser, vorteilhaft in Äthyl- oder Isopropylalkohol, gelöst oder suspendiert, halogeniert und danach cyclisiert.
Die Halogenierung wird mit einem geeigneten Halogenierungsmittel, wie N-Halogensuccinimid, N-Halogenhydantoin, IT-Halogenbenzolsulfonamid, einem tertiären Butylhypochlorit, Alkalihypohalogenit die auch in dem Eeaktionsgemisch in alkalischem Medium durch Zugabe von Halogen hergestellt werden können - durchgeführt. Natriumhypochlorit hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
S09827/1000
Die Reaktion kann in einem Temperaturbereich von -15 "bis +4-00C,. ' vorteilhaft von -5 bis +50O durchgeführt werden.
Die erhaltenen N-Halogenmonoacylguanidine werden in einem geeigneten Lösungsmittel, vorteilhaft in Alkoholen (siehe oben), in wäßrigen Alkoholen oder in wäßrigem Aceton mit basischen Reaktionsmitteln bei höherer Temperatur innerhalb einer kurzen Zeit cyclisiert.
Nach einer besonders vorteilhaften Verfahrensführung wird das H-Halogenmonoacylguanidin ohne Isolierung weiter verwendet. In einem solchen Fall erfolgt die Cyclisierung durch Zugabe der Base, vorzugsweise Alkalihydroxyd, Alkalicarbonat, bei erhöhter Temperatur, vorteilhaft beim Kochpunkt des Lösungsmittels, zum Reaktionsgemisch.
Das als Ausgangsmaterial verwendete Monoacylguanidin wird durch Acylierung der entsprechend substituierten Guanidinbasen, vorzugsweise mit Carbonsäureestern, wie niederen Alkylestern, in Gegenwart einer kleinen Menge Alkohol, wie z.Bo Methanol oder
Äthanol, im Temperaturbereich von 20 bis 1500C, vorteilhaft bei 55 bis 650C, innerhalb von 1/2 bis 6 Stunden hergestellt. Eine weitere Herstellungsmethode für die Ausgangsverbindungen4st in der CH-PS 523 231 beschrieben.
Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung näher erläutern.
Beispiel 1
6,6 g ITormylguanidin wird in 200 ml Äthanol suspendiert, der auf. -50C gekühlten Suspension zunächst 97 ^l 5>8%iges Natriumhypochlorit, danach 15 ml konz. Salzsäure zugegeben und das erhaltene Reaktionsgemisch 1 Stunde auf einer Temperatur von -5 bis -10·C gehalten. Dann wird eine wäßrige Lösung von 12,1 g Natriumcarbonat dem Reaktionsgemisch zugefügt, 10 bis 12 Minuten zum Sieden erhitzt, danach das Reaktionsgemisch abgekühlt, kalt eingedampft, das erhaltene Salzgemisch mit Äthylacetat extrahiert, der Acetatextrakt zur Trockene eingedampft und das 3-Amino-1,2,4—oxadiazol
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durch Sublimierung isoliert. Smp. 114 - 1160Oo Beispiel 2
Il
8,4 g Lauroyl-guanidin-hydrochlorid wird in I70 ml Äthanol suspendiert, der Suspension bei einer Temperatur von -1O0G 29,6 ml 7j5%ige Natriumhypochloritlösung und danach 50 ml η Salzsäurelösung in der Weise zugeführt, daß die Temperatur nicht über O0O steigt. Nach einer halben Stunde Rühren des Gemischs wird eine wäßrige Lösung von 7 S natriumcarbonat zugegeben, das Reaktionsgemisch aufgekocht und 5 Minuten zum Sieden erhitzt» Beim Abkühlen scheidet sich das 3-^ino-5-E--undecyl-1,2,4-oxadiazol mit einem Smpo von 90 bis 920C ab. Die Ausbeute ist vorzüglich.
Beispiel 3
I!
9,0 g Phenylacetylguänidin werden in 200 ml Äthanol gelöst und der erhaltenen Lösung nach Kühlen auf O bis 50O zunächst 53 ml 7%ige Natriumhypochloritlösung, dann 80 ml η Salzsäure zugegeben,, Nach einer Viertelstunde wird in das Reaktionsgemisch eine wäßrige Lösung von I7 g Natriumcarbonat eingeführt und eine Viertelstunde zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen kristallisiert das 3-Amino-5-benzyl-1,2,4-oxadiazol mit einem Schmelzpunkt von II7 bis 1190O in guter Ausbeute aus.
Beispiel 4
10 g Benzoylguanidin wird in 150 ml Äthanol suspendiert, nach dem Abkühlen auf -50O 53 ml 7^iges Natriumhypochlorit zugeführt und danach das Gemisch mit Salzsäurelösung angesäuert. Nach einer Viertelstunde werden dem Reaktionsgemisch I50 ml einer wäßrigen Lösung von 15 S Natriumcarbonat zugegeben und eine Viertelstunde zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen filtriert man das ausgefallene 3-Amino-5~phenyl-1,2,4-oxadiazol ab. Smp. 168 - 1690O.
Beispiel 5
16 g Isonicotinguanidin werden in 100 ml Methanol gelöst, auf O0C gekühlt, sodann 100 ml 7%iße Natriumhypochloritiösung und danach 200 ml η Salzsäurelösung zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird eine halbe Stunde stehengelassen, dann 15 ß Natriumcarbonatlösung
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zugegeben und die Mischung 10 Minuten zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen filtriert man das ausgefallene 3-Amino-5-(4—pyridyl)■ 1,2,4-oxadiazol ab« Smpo 209 "bis 2120O.
509 8 27710 0 0

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    3-Amino-1,2,4-oxadiazole der allgemeinen Formel
    .N—C
    ^ ti
    in der
    A und B gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe oder einen aromatischen oder teilweise oder vollständig gesättigten heterocyclischen Ring bedeuten,
    mit der Bedingung,
    wenn A eine Alkyl-, Aralkyl- oder Phenylgruppe bedeutet,
    B nicht Wasserstoff sein kann, oder A und B gemeinsam unter Einschluß des Stickstoffatoms einen CL-g-Ring bilden können, der noch weitere Heteroatome
    enthalten kann, oder
    A eine Cyanogruppe bedeutet, wenn B Wasserstoff ist, oder eine Nitroso- oder Hydroxygruppe bedeutet, wenn B nicht
    Wasserstoff ist, und
    D Wasserstoff, eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe oder einen aromatischen oder teilweise oder vollständig gesättigten heterocyclischen Ring oder die Gruppe
    in der A und B die oben angegebene Bedeutung haben, darstellt,
    oder deren Salze.
  2. 2) 3-Amino-1,2,4—oxadiazol.
  3. 3) 3-Amino-5-u.ndecyl-1,2,4-oxadiazol.
  4. 4) 3-Amino-5-benzyl-1,2,4-oxadiazol.
  5. 5) 3-Amino-5-(4—pyridyl)-1,2,4— oxadiazol.
  6. 6) Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-1,2,4-oxadiazolen der allgemeinen Formel:
    609827/1000
    -35Γ
    Il It
    IT C- D (I)
    in der
    A und B gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgrupe oder einen aromatischen oder teilweise oder vollständig gesättigten heterocycli schen Ring bedeuten,
    mit der Bedingung,
    wenn A eine Alkyl-, Aralkyl- oder Phenylgrupe bedeutet, B nicht Wasserstoff sein kann, oder
    A und B gemeinsam unter Einschluß des Stickstoffatoms einen C^_g-Ring "bilden können, der noch weitere Heteroatome enthalten kann, oder
    A eine Gyanogruppe "bedeutet, wenn B Wasserstoff ist oder eine Nitroso- oder Hydroxygruppe "bedeutet, wenn B nicht Wasserstoff ist und
    D Wasserstoff, eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe oder einen aromatischen oder teilweise oder vollständig gesättigten heterocyclischen Ring oder die
    Gruppe /A
    -N'
    ^B
    in der A und B die oben angegebene Bedeutung haben,
    darstellt,
    oder deren Salze,
    dadurch gekennzeichnet, daß man ein Monoacylguanidxn der allgemeinen Formel:
    JS—0—HH—0—D (II)
    r it κ
    JS0 •a/r it κ
    ^ KH 0 .
    in der A, B und D die oben angegebene Bedeutung haben, mit einem Halogenierungsmittel in das entsprechende Halogenimin überführt, einer basischen Cyclisierung unterwirft und - falls gewünscht - das erhaltene 3-Amino-1,2,4-oxpdiazol in ein Salz überführt.
    509827/1000
  7. 7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Chlorierung des Monoacylguanidins Alkalihypochlorit verwendet und das erhaltene Eeaktionsgemisch ohne Isolierung des Zwischenprodukts der alkalischen Cyclisierung unterwirft.
  8. 8) Verfahren nach Ansprüchen 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsverbindung Lauroylguanidin verwendet.
  9. 9) Präparate bestehend aus dem Wirkstoff gemäß Anspruch 1 und üblichen Hilfs- und/oder Trägerstoffen.
    509827/100 0
DE19742461882 1973-12-29 1974-12-30 Verfahren zur herstellung von 3-amino-1,2,4-oxadiazolen Pending DE2461882A1 (de)

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