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4-Amino-2-aryl-1,2,4-triazol-3-one, Verfahren zu ihrer Herstellung
und ihre Verwendung Es ist bekannt, daß Derivate des 1,2,4-Triazole biozid wirksam
sind. So hat man z. 13. das 3-Amino-1,2,4-triazol als Herbizid empfohlen, und 4-Alkyl-2-aryl-1,2,4-triazol-3-one
besitzen insektizide, insbesondere akarizide, zum Teil fungizide sowie auch herbizide
Eigenschaften (DE-OS 27 25 148).
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Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, solche Onriuate
substituierter 1,2,4-Triazole herzustellen, die am Triazolring eine reaktionsfähige
Gruppe tragen und damit ala Ausgangs- bzw. Zwischenprodukte, insbesondere für die
Synthese von Pflanzenschutzmitteln und pharmazeutischen Wirkstoffen, dienen können.
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Es wurde gefunden, daß die bisher nicht bekannten 4-Amino-2-aryl-1,2,4-triazol-3-one
derartige wertvolle Zwischenprodukte darstollen.
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Die Erfindung betrifft daher neue 4-Amino-2-aryl-1,2,4-triazol-3-one,
3-one der formel (I)
in welcher n eine fJanze Zahl von 1 bis ist und R¹ gleiche oder verschiedene Reste
sind die die 8sdautung
von Wasserstoff, Halogen, Cyano, Vitro, oder
von C1 bis C6-Alkyl, C5- oder C 6-C ycloalkyl, C1- bis C6-Alkoxi, 2-bis C6-Alkenoxi
und C1 - bis C6-Alkylthio haben, wobei die Reste der letztgenannten Gruppe ein-
oder mehrfach durch Halogen substituiert sein könnsn, oder R1 such fUr eine Phanyl-
oder Phenoxygruppe steht, die ihrerseits jewsils durch bis zu insgesamt 3 Halogenatome
und/oder Alkyl- oder Alkoxyreste mit bis zu 4 C-Atomen substituiert sein können,
oder eine, zwei benachbarte Ringpositionen verbindende Methylendioxygruppe bedeutet.
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Man erhält die neuen Verbindungen, indem man von den bekannten 2-Chlor-2-(arylhydrazono)-essigsäureestern
der Formel (II)
ausgeht, und diese mit der 1,0- bis 1,2fach molaren Menge eines Hydrazons der Formel
(III)
in Gegenwart eines Verdünnungsmittels (bevorzugt ist Acetonitril) und 1,0- bis 1,2fach
molaron Mengeneiner Hilfabase (bevorzugt Triäthylamin) bei 20 bis 100, bevorzugt
30 bis 60 °C umsetzt.
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Die so erhaltenen Verbindungen der Formel (IV)
werden durch EinrUhren in Wasser isoliert. Sie entstehen in sehr
hohen Ausbeuten. Dies war überraschend, da nicht auszuschließen war, daß dor Ausgangsester
(II) unter Abspaltung von 2 Mol HCl mit sich selbst reagieren würde (vgl, Liebige
Ann. 526, 173) oder, wie eigene Versuche von Umsetzungen mit Hydrazin, Acyl-oder
Tosylhydrazinen zeigten, die 8ildung eines Gemisches aus einer Vislzahl von Reaktionsprodukten
erwartet werden mußte, Aus den Verbindungen (IV) erhält man durch Umsetzen mit der
1,0- bis 1,2fach molaren Menge Phosgen oder eines Kohlensäure-Niedrigalkylostors
in Gegenwart eines inerten Verdünnungsmittels (bovorzugt ist Acetonitril) und 2,0
bis 2,2 Mol einer Hilfsbase (bevorzugt ist Triäthylamin) bei 0 bis 150, bevorzugt
0 bis 30 Cc in übereaschend glatter Reaktion ausschließlich die Verbindungen der
Formel (V).
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Sie werden durch Einrühren des Reaktionsgemisches in H20 isoliert.
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Die, Verbindungen (V) werden durch Kochen mit wäßrigem bzw. wäBrigalkoholischem,
2 bis 30 igem Alkali, vorzugsweise NaOH, verseift.
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Nach dem Ansäuern fallendie freien Säuren aus, die sodann durch Erhitzen,
vorzugsweise in einem organischen Solvens wie Toluol oder auch in wäßriger Suspension
auf 80 bis 150, vorzugsweise 90 bis 120 °C zur Verbindung (VI) decarboxyliort werden.
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Diese kristallisieren in der Regel aus oder werden durch Abdestillieren
des Solvens isoliert.
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Die Umsetzung von (VI) mit der 1,0- bis 2,0 fach molaren Menge Hydrazinhydrat
in einem organischen Lösungsmittel (bevorzugt ist Äthanol) bei Temperaturen zwischen
60 und 120, vorzugsweise bei 80 Cc liefert schließlich die erfindungsgemäßen Verbindungen
(I), die meist auskristallisieren oder sich durch Einrotieren isolioren lassen.
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Aus der Mutterlauge kann das zur Herstellung von (IV) benötigte Hydrazon,
vorzugsweise Benzaldehydhydrazon, wieder isoliert und erneut zu dessen Herstellung
benützt werden.
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Von den als Ausgangsmaterialien dienenden 2-Chlor-2-(arylhydrazono)-essigsüureestern
der Formel (11) werden solche bovorzugt, in denen R1 Halogenatome und/oder Alkylreste
und/oder Phenyl- oder Phenoxyreste und/oder CF3-Reste sind. Halogen bodeutet insbesondere
Chlor. Bevorzugt ist ferner, daß n einen oder zwei Substitusnten bedeutetm die nicht
Wasserstoff sind, wobei von diesen wiederum Halogen, Alkyl, CF3 und Di- oder Trihalogenphenoxy
der Vorzug zu geben ist.
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Im einzelnen genannt seien z. 8. die folgenden Arylreste: 2-, 3- und
4-Chlorphenyl, 3-Trifluormethylphenyl, 4-Methyl- und 4-Äthylphenyl, 2,3-Dimethylphenyl,
3,5-Dichlorphenyl, 2,4,5- und 2,4,6-Trichlorphenyl, 4-Phenyl-phenyl, 4-(2,4-Dichlorphenoxy)-phenyl,
2,4-Di-(2,4-dichlorphenoxy)-phenyl, 3- und 4-Nitrophenyl, 4-Methoxy- und 4-Phenoxyphenyl.
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Der Rest R4 ist bevorzugt eine Methylgruppe.
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Unter Hydrazonen der Formel (IV) seien bevorzugt Benzaldehyd- und
Eenzophenonhydrazon genannt. Insbesondere wird das Hydrazon des Benzaldshyds eingesetzt.
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Die neuen 4-Amino-2-aryl-1,2,4-triazol-3-one sind im allgemeinen gut
kristallisierende, zur Salzbildung befähigte Substanzen, Sie stellen, wie bereits
erwähnt, wertvolle Zwischen- bzw. Ausgangsprodukte dar, da die freia Aminogruppe
am Stickstoffatom 4 des Triazolrings vielfältige Umsetzungsmöglichkeiten mit anderen
reaktiven Verbindungen eröffnet, bsispielswsise zu Produkten, die im PfLanzenschutz
und bei der Schädlingebekämpfung, auf pharmazeutischem Gebiet sowie als Stabilisatoren
Verwendung finden können.
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Die folgenden BoiSpiElB dienen dor weiteren Erläuterung der Erfindung:
Beispiel 1 a) Herstellung einer Verbindung (IV) 2-(Benzyliden-hydrazino)-2-(phenylhydrazono)-essigsäuremethylester
Man legt 370 g (1,74 Mol) 2-Chlor-2-(phenyl-hydrazono)-essigsäuremethylester in
800 ml Acetonitril vor und tropft sin Gemisch aus 219 g (1,83 Mol) Benzaldehydhydrazon
und 190 g (1,9 Mol) Triäthylamin bei T <45 °C zu. Man hält 2 h bei 50 °C und
gießt auf 2 1 Eiswasser. Nach Absaugen erhält man 444,5 g (86 %) der Verbindung
als grüne Kristalle vom Smp. 165 Cc.
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IR (KBr):# = 3290 u. 3240 (NH), 3200 u. 2950 (CH), 1690 (CO), 1600,
1500, 1490, 1440, 1370, 1330, 1300, 1260, 1200, 1170, 750, 690 cm Geilsteinprobe
negativ.
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b) Umsetzung zur Verbindung (V) 4-(Benzyliden-amino)-1-phenyl-1,2,4-triazol-5-on-3-carbonsäuremethylester
Man legt 190 g (0,59 Mol) der nach a erhaltenen Verbindung in 125 9 (1,25 Mol) Triäthylamin
und 900 ml Acetonitril vor und gast bei 0 °C ao lange Phosgen ein, bis die grüne
Farbe verschwunden ist. Nach einstündigem Nachrühren bei Raumtemperatur gießt man
auf 2 1 Eiswasser und saugt sb. Ausbeute 155,8 g (75 %) farblose Nadeln vom Smp.
117 bis 117,5 °C (CH3OH).
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C17H14N4O3 (322) ber.: C 63,3 H 4,3 N 17,4 gef: C 63,3 H 4,3 N 17,4
IR (KBr): # = 3095, 3060, 3020, 2960 (CH), 1740 (Ester), 1720 (CO) 1500, 1470, 1375,
1355, 1270, 1230, 1045, 950, 760, 720, 690, 680 cm-1 ¹H-NMR (CDCl3, TMSint.): #
= 4,00 (s, 3H, OCH3), 7,20-8,00 (m, 10H, Ph), 9,35 ppm (s, 1H, CH=N)
c)
Verseifung der Verbindung (V) zur 4-(Benzyliden-amino)-1-phenyll-1,2,4-triazol-5-on-3-carbönsaure
Man erhitzt 32,3 g (0,1 Mol) des nach b erhaltenen Fethylesters mit 4,2 g (0,105
Mol) NaOH in 100 ml Methanol und 200 ml H20 eine Stunde auf Rückfluß, kühlt ab,
versetzt mit conc. HCI b-is zur sauren Reaktion und saugt ab. Es werden 28,7 g (93
%) farblose Kristalle vom Smp. 130 bis 131,5 Cc (Zers.) erhalten.
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IR (K8r): g = 3600-2400 (COOH), 1720 (CO), 1600, 1550., 1480, 1460,
1360, 1290, 1235, 760, 750, 720, 690 cm-1 d) Oecarboxylierung der nach c erhaltenen
Säure zur Verbindung (VI) 4-(Benzylidenamino)-2-phenyl-1,2,4-triazol-3-on
Man erhitzt 92t4 g (0,3 Mol) der nach c gewonnenen Carbonsäure in 300 ml Toluol
80 lange auf Rückfluß, bis die Gasentwicklung beendet ist (ca. 4 Stunden). Aus der
klaren Lösung kristallisieren beim Abkühlen 70,1 g (8g %) der Titelverbindung aus.
Smp. 158,5 bis 159,5 °C
C15H12N40 (264) ber.: C 68,2 H 4,5 N 21,2
gef.: C 68,2 H 4,6 N 21,6 IR (KBr): # = 3130, 3080 (CH), 1690 (CO), 1600, 1560,
1500, 1405, 1375, 1255, 1235, 950, 790, 755, 720, -1 690 cm ¹H-NMR (COCl3, TMSint.):#
= 7,00-8,00 (m, 11H, Aromaten + CH=N-Ring), 8,10 ppm (s, 1H, CH=N-N) e) Umsetzung
von Verbindung (VI) zu Verbindung (I) 4-Amino-2-phenyl-1,2,4-triazol-3-on
Man erhitzt 91,4 g (0,35 Mol) des nach d hergestellten Produktes mit 0,5 Mol Hydrazinhydrat
6 Stunden auf Rückfluß. Beim Abkühlen kristallisieren 61,5 g (99 %) vom Smp. 165
T (Äthanol) aus.
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C8H8N40 (176). ber.: C 54,5 H 4,5 N 31,8 gef.: C 54,2 H 4,5 N 31,8
IR (KBr):# = 3320S 3220, (NH2), 3130, 3080 (CH), 1690 (CO), 1630 (C=N), 1595, 1500,
1370, 950, 775, 755, 690, 660, 625 cm ¹H-NMR (DMSO-d6, TMSint.): # = 5,50 (s, 2H,
NH2), 7,00-8,00 (m, 5H, Ph)m 8,20 ppm (s, 1H, CH=N)
Beispiele 2
bis EI Ls wurde wie in beispiel 1 gearbeitet, unter Einsatz von im Phenylkern substituierten
2-Chlor-2-(phenylhydrazono)-essigsäuremethylestern, wobei man nachstehende Verbindungen
erhielt.
H |
NH2 |
cl mit (R1)n = Ausbeute Smp |
Jr. (S) +) (t) |
2 2-Cl 71 108-10 |
3 3-Cl 94 134-5,5 |
4 4-Cl 90 185-8 |
5 3-CF3 66 109 |
6 4-CH3 79 165-6 |
7 2,3-(CH3)2 62 155-6 |
8 3,5-Cl2 79 155-6 |
in der letzten Stufe