DE3705935A1 - Ein eintopf-verfahren zur herstellung von 3-amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinen - Google Patents
Ein eintopf-verfahren zur herstellung von 3-amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinenInfo
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- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
- C07D417/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur
Herstellung von 3-Amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothia
zolyl)-2-pyrazolinen der allgemeinen Formel I
worin
R¹ ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Phenylgruppe
und
R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten.
R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten.
Die übliche Synthese zur Herstellung von 3-Amino-pyrazoli
nen bedient sich des Verfahrens von G. F. Duffin und J. D.
Kendall, J. Chem. Soc. 1954, 408-415.
Hierbei werden substituierte Hydrazine in Gegenwart einer
Base mit α,β-ungesättigten Nitrilen umgesetzt.
Zur Herstellung von 3-Amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzo
thiazolyl)-2-pyrazolinen der allgemeinen Formel I verwen
det man 2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydrobenzothiazol der
Formel II und die ungesättigten Nitrile der allgemeinen
Formel III
Die Hydrazino-Verbindung ist eine bekannte Verbindung
[Y. Usui, CA 70, 96685 (1969)].
Die Synthese geht von Thiosemicarbazid aus, das durch eine
Formylgruppe geschützt, nach Hantzsch mit 2-Chlorcyclo
hexanon zu 1-(4,5,6,7-Tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-for
mylhydrazin umgesetzt wird. In der dritten Stufe wird
durch hydrolytische Abspaltung der Formylgruppe mit Salz
säure das 2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydro-benzothiazol
erhalten, das in einer weiteren Stufe durch Umsetzung mit
ungesättigten Nitrilen in Gegenwart von Alkalialkoholat
die Verbindungen der Formel I ergibt.
Bei diesem bisher bekannten Verfahren werden alle Zwi
schenstufen isoliert und gereinigt. Die Gesamtausbeute der
4-Stufen-Synthese liegt bei 19-25% und läßt damit erheb
lich zu wünschen übrig.
Versuche zur Vereinfachung des Verfahrens waren insbeson
dere im Hinblick auf den Umgang mit dem toxischen 2-Hydra
zino-4,5,6,7-tetrahydro-benzothiazol geboten, das nicht
sehr beständig ist und nur unter besonderen Vorsichtsmaß
nahmen gehandhabt werden kann.
Es wurde nun überraschend ein Verfahren gefunden, bei dem
Thiosemicarbazid in einem geeigneten Lösungsmittel bei
Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur mit der äquimola
ren Menge 2-Chlorcyclohexanon zum Hydrochlorid des
2-Hydrazino-4,5,6,7-Tetrahydrobenzothiazols der Formel II
umgesetzt wird, das ohne Isolierung nach Überführung in
die freie Base durch Zugabe von 1,1-2 Äquivalenten Alka
lialkoholat oder Alkalihydroxid mit der äquivalenten Menge
eines Nitrils der Formel III unter Rückflußbedingungen in
3 bis 8 Stunden zu Verbindungen der Formel I umgesetzt
wird.
Das Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. Es verbin
det Einfachheit und hervorragende Reinheit der Produkte
bei wesentlich besseren Ausbeuten mit erheblicher Zeit-
und Kosteneinsparung.
Der besondere wirtschaftliche Wert und Vorteil dieses Ver
fahrens besteht in der Zusammenfassung der Darstellung des
2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydro-benzothiazols aus freiem
Thiosemicarbazid und der weiteren Umsetzung mit α,β-unge
sättigten Nitrilen zu einem Eintopf-Verfahren.
Die Synthese verläuft in 2 Stufen.
Zu einer Suspension oder Lösung von Thiosemicarbazid in
einem Lösungsmittel, bevorzugt sind niedere Alkohole und
aprotische Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder
Dimethylsulfoxid, wird die äquimolare Menge 2-Chlorcyclo
hexanon bei Raum- oder erhöhter Temperatur gegeben.
In exothermer Reaktion entsteht eine klare rotbraune
Lösung. Die Reaktion klingt nach kurzer Zeit ab und der
Ansatz wird sofort im Eisbad auf ca. 10°C gekühlt. Dann
wird die für die Freisetzung des 2-Hydrazino-4,5,6,7-
tetrahydrobenzothiazols und für die Katalyse der folgenden
Reaktion notwendige Menge Base zugesetzt. Dazu sind 1,1
bis 2 Äquivalente Base nötig. Als Basen werden Alkalialko
holate, bevorzugt Natriumethylat oder -methylat, und Alka
lihydroxide, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, eingesetzt.
Darauf wird die äquivalente Menge Nitril über 10 bis 15
Minuten zugetropft. Dies kann vor oder nach der Basenzu
gabe geschehen. Das Eisbad wird entfernt und der Ansatz 3
bis 8 Stunden unter Rückfluß gekocht, bis nach der Dünn
schichtchromatographie-Kontrolle keine Hydrazinoverbindung
mehr nachweisbar ist.
Die Aufarbeitung geschieht wie üblich. Die Gesamtausbeute
der Synthese liegt bei 45 bis 57% d. Th.
Die 3-Amino-2-pyrazoline der Formel I fallen bereits in
guter Reinheit an. Falls eine weitere Reinigung erforder
lich ist, erfolgt diese in üblicher Weise über die Hydro
chloride.
Dazu wird die anfallende Base mit methanolischer HCl in
das Salz übergeführt, in der Wärme mit Aktivkohle behan
delt und zur Kristallisation gebracht. Man kann auch die
Basen in hoher Konzentration in Dimethylformamid oder
Dimethylsulfoxid lösen, über Aktivkohle filtrieren und mit
Wasser wieder ausfällen.
Das Verfahren zur Herstellung der Verbindungen wird durch
die folgenden Beispiele näher erläutert. Die angegebenen
Schmelzpunkte wurden mit einem Büchi 510-Schmelzpunktbe
stimmungsapparat gemessen und sind mit °C angegeben und
nicht korrigiert. Die IR-Spektren wurden mit dem Gerät
Perkin Elmer 257 und die Massenspektren mit dem Gerät
Varian MAT-311-A (70 eV) aufgenommen.
Zu einer Suspension von 18,2 g Thiosemicarbazid in 60 ml
absolutem Ethanol gibt man unter Rühren bei Raumtemperatur
26,4 g 2-Chlorcyclohexanon. Nach einer Induktionsperiode
von 5 Minuten erfolgt eine exotherme Reaktion mit einer
Temperaturerhöhung auf ca. 68°C und es entsteht eine rot
braune Lösung. Die Lösung wird im Eisbad auf 10°C abge
kühlt und eine vorgekühlte Natriumethylatlösung, aus 9,2 g
Natrium und 300 ml Ethanol frisch bereitet, wird zugege
ben. Dann tropft man bei ca. 10°C Innentemperatur 13,4 g
Crotonsäurenitril über 10 Minuten langsam zu. Das Eisbad
wird entfernt und der Ansatz ca. 3-3,5 Stunden unter
Rühren und Rückfluß gekocht, bis nach Dünnschichtchromato
gramm kein 2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydro-benzothiazol
mehr nachweisbar ist. Das Lösungsmittel wird im Vakuum
abgezogen und der Rückstand mit 400 ml Wasser behandelt.
Der Feststoff wird abgesaugt, gut mit Wasser gewaschen und
abgepreßt. Nach mehrmaliger Behandlung mit Aceton wird mit
Ether gewaschen und getrocknet.
Man erhält 25,8 g 3-Amino-5-methyl-1-(4,5,6,7-tetrahydro-
2-benzothiazolyl)-2-pyrazolin als hellbeige Kristalle vom
Fp. 251-253°C.
IR (KBr): 1643 cm-1
MS: M⁺ und basepeak m/e 236
MS: M⁺ und basepeak m/e 236
10 g Base werden in Methanol suspendiert, mit methanoli
scher HCl bis zur Lösung versetzt (ca. pH 2-3), heiß über
Aktivkohle filtriert und zur Trockne eingeengt. Der Rück
stand wird zweimal aus ca. 150 ml Ethanol umkristallisiert
und ergibt 7,5 g Hydrochlorid vom Fp. 249-252°C.
Zu einer kräftig gerührten Suspension von 9,1 g Thiosemi
carbazid in 30 ml Ethanol gibt man bei 70°C tropfenweise
eine Lösung von 13,2 g 2-Chlorcyclohexanon in 20 ml Etha
nol. Nach der Zugabe wird noch 20 Minuten nachgerührt und
die Lösung auf 10°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wird
6,7 g Methacrylsäurenitril über 10 Minuten zugetropft und
anschließend wird eine Natriumethylatlösung, bereitet aus
4,6 g Natrium und 150 ml absolutem Ethanol, zugegeben. Der
Ansatz wird 2,5 Stunden unter Rühren und Rückfluß gekocht.
Die heiße Lösung wird filtriert, das Filtrat im Vakuum zur
Trockne eingeengt und der Rückstand mit Wasser behandelt.
Der Feststoff wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen, in
Methanol suspendiert und mit methanolischer HCl bis zur
Lösung versetzt. Nach Zugabe von Aktivkohle wird kurz zum
Sieden erhitzt und heiß filtriert. Durch Etherzugabe wird
das Hydrochlorid gefällt, abgesaugt und zweimal aus Etha
nol umkristallisiert.
Man erhält 13,6 g weiße Kristalle von 3-Amino-4-methyl-1-
(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolin-hydro
chlorid vom Fp. 244-246°C.
Das Hydrochlorid wird in 200 ml Wasser unter Rühren gelöst
und tropfenweise bis pH 7 mit 10%iger Natronlauge ver
setzt. Die ausgefallene, weiße Base wird abgesaugt, mit
Wasser gewaschen, gut abgepreßt und im Vakuum getrocknet.
Man erhält 11,3 g Base vom Fp. 226-228°C.
IR (KBr): 1647 cm-1
MS: M⁺ und basepeak m/e 236.
MS: M⁺ und basepeak m/e 236.
Ein Gemisch aus 9,1 g Thiosemicarbazid und 13,2 g 2-Chlor
cyclohexanon in 30 ml absolutem Ethanol wird bei Raum
temperatur heftig gerührt. Nach ca. 5 Minuten steigt die
Temperatur auf 63°C und es bildet sich eine klare Lösung.
Die Lösung wird rasch auf 10°C gekühlt und innerhalb von
10 Minuten 5,3 g Acrylsäurenitril und anschließend eine
Lösung von 8 g Natriumhydroxid in 150 ml Ethanol zugege
ben. Der Ansatz wird 3-4 Stunden bei Rückflußtemperatur
erhitzt und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Der
feste braune Rückstand wird mehrfach nacheinander gut mit
Wasser, Aceton und Ether gewaschen und getrocknet. Man
erhält 10,1 g beige Kristalle von 3-Amino-1-(4,5,6,7-
tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolin vom Fp.
226-228°C.
Hydrochlorid Fp. 270-272°C
IR (KBr): 1652 cm -1
MS: M⁺ und basepeak m/e 222
IR (KBr): 1652 cm -1
MS: M⁺ und basepeak m/e 222
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-1-(4,5,6,7-tetra
hydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinen der allgemeinen
Formel I
worinR¹ ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Phenylgruppe
und
R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeu ten, dadurch gekennzeichnet, daß man
R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeu ten, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a. Thiosemicarbazid in einem geeigneten Lösungsmittel bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur mit der äquimolaren Menge 2-Chlorcyclohexanon zum Hydro chlorid des 2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydrobenzo thiazols der Formell II umsetzt b. das 2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydro-benzothiazol aus dem Hydrochlorid durch Zugabe von 1,1-2 Äquiva lenten Alkalialkoholat oder Alkalihydroxid frei setzt und ohne Isolierung mit der äquivalenten Men ge Nitril der allgemeinen Formel III worin R¹, R² die in Formel I angegebenen Bedeutun gen haben, unter Rückflußbedingungen in 3-8 Stunden zu Verbindungen der Formel I umsetzt,
- c. die Herstellung des 2-Hydrazino-4,5,6,7-tetrahydro benzothiazols und die Umsetzung zu 3-Amino-1- (4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinen zu einem Eintopfverfahren kombiniert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Lösungsmittel aliphatische Alkohole mit 1-4
Kohlenstoffatomen verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Lösungsmittel Dimethylformamid oder Dimethyl
sulfoxid verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Base Alkalialkoholate, besonders Natriumethylat
oder -methylat einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Base Alkalihydroxide, besonders Natrium- oder
Kaliumhydroxid verwendet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873705935 DE3705935A1 (de) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Ein eintopf-verfahren zur herstellung von 3-amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873705935 DE3705935A1 (de) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Ein eintopf-verfahren zur herstellung von 3-amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3705935A1 true DE3705935A1 (de) | 1988-09-08 |
Family
ID=6321674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873705935 Withdrawn DE3705935A1 (de) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Ein eintopf-verfahren zur herstellung von 3-amino-1-(4,5,6,7-tetrahydro-2-benzothiazolyl)-2-pyrazolinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3705935A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998027090A2 (de) * | 1996-12-16 | 1998-06-25 | Basf Aktiengesellschaft | Substituierte pyrazol-3-ylbenzazole |
-
1987
- 1987-02-25 DE DE19873705935 patent/DE3705935A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998027090A2 (de) * | 1996-12-16 | 1998-06-25 | Basf Aktiengesellschaft | Substituierte pyrazol-3-ylbenzazole |
WO1998027090A3 (de) * | 1996-12-16 | 1998-09-17 | Basf Ag | Substituierte pyrazol-3-ylbenzazole |
US6232470B1 (en) | 1996-12-16 | 2001-05-15 | Basf Aktiengesellschaft | Substituted pyrazol-3-ylbenzazoles, their use as herbicides or desiccants/defoliants, and their preparation |
EA002350B1 (ru) * | 1996-12-16 | 2002-04-25 | Басф Акциенгезельшафт | Замещенные пиразол-3-илбензазолы |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |