JP3570822B2 - Method for producing 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound - Google Patents

Method for producing 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】
2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物の製造方法は、各種が知られている。例えば、(1)アミノアルコールと二硫化炭素を反応させて熱分解する方法、(Can.J.Chem.,34,815(1956))、(2)トリエチルアミンの存在下、アミノアルコールと二硫化炭素を反応させ、次いでクロロ炭酸エチルと反応させる方法(Synthesis,12,1149(1985) 、Acta Chem. Scand.,10,432(1956))(3)塩基の存在下、アミノアルコールと二硫化炭素を反応させ、次いで硝酸鉛と反応させる方法(J.Am.Chem.Soc., 72,4972(1950) )、(4)アミノアルコール、二硫化炭素とヨウ素を反応させてこれを熱分解する方法(J.Am.Chem.Soc., 74,2994(1952) )、(5)アミノアルコールとチオホスゲンとの反応(英国特許第1,445,324 号公報、米国特許第3,821,215 号公報)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記(1)の方法は収率が極めて低く、(2)では、クロロ炭酸エチルが比較的高価であり、また反応の際、有毒な硫化カルボニルが生成し、(3)では、有毒な鉛化合物を使用しなければならず、(4)では収率が低く、(5)では、高価かつ有毒なチオホスゲンを使用するという問題点を有する。
【0004】
そこで、この発明の課題は、安全にかつ収率よく2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物を製造することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、化学式〔3〕
【0006】
【化3】

Figure 0003570822
【0007】
(式中、Rは、アルキレン基、シクロアルキレン基、芳香族又はこれらの置換体を表し、Rは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基を表す。)
で表される2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物の製造する発明として、化学式〔1〕
HO−R−NHR 〔1〕
(式中、R、Rは、化学式〔3〕におけるR、Rと同様である。)
で表されるアミノアルコール化合物を塩基の存在下で二硫化炭素と反応させて化学式〔2〕
【0008】
【化4】
Figure 0003570822
【0009】
(式中、R、Rは、化学式〔3〕におけるR、Rと同様であり、Mは、アルカリ金属原子、無置換又は置換アンモニウムを表す。)
で表されるジチオカルバミン酸塩を生成し、次いで水溶性有機溶媒の存在下で過酸化水素と反応させることを見いだしたのである。
【0010】
上記反応において、塩基の存在下、アミノアルコール化合物と二硫化炭素を反応させることによってジチオカルバミン酸塩を生成させ、これを水溶性有機溶媒中で過酸化水素と反応させて中間体であるヒドロキシイソチオシアン酸エステルを生成させる。このヒドロキシイソチオシアン酸エステルは極めて迅速に分子内環化反応を起こして、目的物である2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物を生成する。これをより短期間で生成するには、必要に応じて塩基と共に加熱すればよい。
【0011】
このため、チオホスゲン、硝酸鉛等の有害物質を用いることなく、また、硫化カルボニル等の有毒ガスを発生することなく、安全かつ容易に上記環状化合物を生成することができ、また、収率も向上させることができる。
【0012】
この環状化合物は、医農薬の合成原料として用いることができ、また、化粧品、ゴム、コピー用トナーなどの添加剤として用いることができ、今後、用途は更に広がるものと考えられる。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明について、更に詳しく説明する。
この発明のかかる製造法に用いられる原料として用いられるアミノアルコール化合物は、一般的に化学式〔1〕で表される。
HO−R−NHR 〔1〕
ここでRは、アルキレン基、シクロアルキレン基、芳香族又はこれらの置換体を表し、Rは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基を表す。これらの中でも、Rの主鎖の炭素数が2又は3のアミノアルコール化合物を用いると、最終生成物の環状化合物が5員環又は6員環となりより安定化する。
このようなアミノアルコール化合物の具体例としては、2−アミノエタノール、1−アミノ−2−プロパノール、2−アミノ−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−3−メチル−1−ブタノール、2−アミノ−3−メチル−1−ペンタノール、2−アミノ−4−メチル−1−ペンタノール、2−アミノ−1−フェニルエタノール、2−アミノ−2−フェニルエタノール、ノルフェニルエフリン、ノルアドレナリン、ノルエフェドリン、オクトパミン、2−アミノ−1,2−ジフェニルエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−2,2−ジメチル−1−プロパノール等をあげることができる。
【0014】
また、上記のアミノアルコール化合物は縮合環構造を有していてもよい。この様な例として、1−アミノ−1−シクロペンタンメタノール、2−アミノシクロヘキサノール、2−アミノメチルシクロヘキサノール、2−アミノフェノール、o−アミノベンジルアルコール等をあげることができる。
【0015】
さらに、Rとしてアルキレン基、シクロアルキレン基、芳香族又はこれらの置換体を用いる場合、置換される基としては上記のように炭化水素基に限らず、例えば、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン基、エーテル基等を含んでもよい。
【0016】
そのようなアミノアルコール化合物の具体例としては、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、4−アミノ−3−ヒドロキシ−n−酪酸、3−アミノ−2−クロロプロパノール等をあげることができる。
【0017】
化学式〔1〕で表されるアミノアルコール化合物を塩基の存在下で二硫化炭素と反応させると、下記化学式〔2〕で表されるジチオカルバミン酸塩が生成される(以下、この反応を「第1反応」と称する)。
【0018】
【化5】
Figure 0003570822
【0019】
なお、式中のR、Rは、化学式〔1〕におけるR、Rと同様である。また、Mは、Na、K等のアルカリ金属原子、アンモニウム又は置換アンモニウムを表す。
【0020】
この第1反応におけるアミノアルコール化合物と二硫化炭素の使用割合は、特に限定されるものではないが、好ましくは、アミノアルコール化合物のアミノ基1当量あたりの二硫化炭素使用量は1.0〜1.5倍当量である。二硫化炭素使用量が1.0〜1.5倍当量で第1反応が十分に進行するため、1.5倍当量を越える量の二硫化炭素を加えても、反応効率上好ましくない。また、二硫化炭素使用量が1.0倍当量未満の場合は、チオ尿素化合物が副生し収率の低下を招くので好ましくない。
【0021】
第1反応に使用される塩基は、水酸化アルカリ金属、アルカリ金属アルコキシド、アンモニア、三級アミン、複素環式アミン等があげられ、これらは、上記塩基のみ又は上記塩基を水に溶解させて使用することができる。具体例としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水、トリエチルアミンがあげられる。
【0022】
塩基の使用量は、上記アミノアルコールのアミノ基がジチオカルバミン酸塩に容易に変換できるために、上記アミノ化合物中のアミノ基1当量に対して等倍当量用いるのが好ましい。塩基の使用量が多すぎる場合、反応は十分に進行するので、反応上の影響はないが反応効率上好ましくない。また、塩基の使用量が少なすぎる場合は、反応の進行が遅くなり、また副生成物が生成しやすく好ましくない。
【0023】
さらに、上記アミノアルコール化合物がカルボキシル基等の酸性基を有する場合は、上記酸性基の当量分の塩基を加え、さらに上記の量の塩基を添加する必要がある。
【0024】
次に、第1反応で得られたジチオカルバミン酸塩を水溶性有機溶媒中で過酸化水素を添加することにより、2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物が製造される(以下、この反応を「第2反応」と称する)。
【0025】
第2反応で生成される2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物は下記化学式〔3〕で表される。
【0026】
【化6】
Figure 0003570822
【0027】
なお、式中、R、Rは、化学式〔1〕におけるR、Rと同様である。
【0028】
上記第2反応に用いられる溶媒は水溶性有機溶媒であり、例えば、メタノール、エタノールなどのアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、ブタノンなどのケトン類、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、ピリジン等の塩基性溶媒をあげることができ、その中でも、メタノール、エタノール、テトラヒドロフランが好ましい。これらの水溶性有機溶媒に水を加えた混合溶媒も第2反応に供与することができるが、生成物の収率の点から上記混合溶媒中の水の含有率は高くないほうが好ましい。
【0029】
ところで、第1反応において水溶性有機溶媒を用いた場合は、得られたジチオカルバミン酸塩を単離して用いる必要はなく、反応液をそのまま第2反応に供与することができる。
【0030】
上記第2反応に用いられる過酸化水素の使用量は、反応に供与されたジチオカルバミン酸塩1当量に対して、1.0倍当量以上、好ましくは、1.5〜2倍当量である。更なる過酸化水素の添加は、収率に対しては特に影響を与えないが、1.5〜2倍当量で十分に反応は完結するため、必要でない。
【0031】
第2反応における反応温度は特に限定されないが、この反応は著しい発熱を伴うのでこの反応熱を利用して、水溶性有機溶媒を還流させた状態で反応させてもよい。よって、反応温度は、室温以上で水溶性有機溶媒の還流温度以下が好ましい。特に、水溶性有機溶媒の還流下で反応させると反応時間を短縮させることができるので、過酸化水素の添加を短時間で終了させることができ、より好ましい。また、反応時間は、第2反応自体が非常に速やかに進行することから、過酸化水素添加後、1時間以内で十分である。
【0032】
このようにして、殆どのヘテロ環状化合物を容易に製造することができるが、上記化学式〔1〕で表されるアミノアルコール化合物のうち、Rの主鎖の炭素数が3のアミノアルコールを原料とした場合、その化合物によっては、ヘテロ環状化合物を生成せず、その前段の中間体である3−ヒドロキシイソチオシアン酸エステルで反応が停止する場合がある。この様な場合、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基の存在下で容易に分子内環化反応をおこし、目的物であるヘテロ環状化合物とすることができる。
【0033】
生成したヘテロ環状化合物は、一般的な方法によって回収することができる。例えば、第2反応液を濾過して副生成物である硫黄を除去し、濃縮した後にベンゼン、酢酸エチル等の抽出溶媒で抽出し、溶媒を留去することにより回収することができる。更に、精製が必要な場合は、再結晶及びカラムクロマトグラフィーによって精製を行うことができる。
【0034】
【実施例】
〔実施例1〕 1,3−オキサゾリジン−2−チオンの合成
エタノールアミン0.05mol、28%アンモニア水3ml(NHとして0.05mol)を含むエタノール溶液50ml中に、二硫化炭素0.075molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素10ml(Hとして約0.09mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は70℃以上まで上昇した。過酸化水素水添加終了後、副生した硫黄を濾過で除き、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
HPLCにより転化率を求めたところ、96.5%であった。残渣を熱水に溶解し、固形の水酸化ナトリウムを少量加えて遊離したアンモニアを減圧下で除去した後乾固した。残った固形物をベンゼン−ヘキサン混合液で抽出した後再結晶し、式〔4〕で示される1,3−オキサゾリジン−2−チオンの白色結晶4.68g(収率90.7%)を得た。この化合物の融点は、97.1〜97.9℃であった。
【0035】
【化7】
Figure 0003570822
【0036】
〔実施例2〕 溶媒としてメタノール、塩基としてトリエチルアミンを使用
溶媒をメタノールに、塩基をトリエチルアミンに変えた以外は実施例1と同様に行った。この際、反応液の温度は60℃以上に上昇した。
HPLCにより転化率を求めたところ、96.9%であった。また、再結晶による精製後の収率は90.5%であった。得られた化合物の融点は、97.2〜97.9℃であった。
【0037】
〔実施例3〕 塩基として水酸化ナトリウム使用
溶媒をメタノール、塩基を水酸化ナトリウムに変えた以外は実施例1と同様に行った。この際、反応液の温度は60℃以上に上昇した。
HPLCにより転化率を求めたところ、86.0%であった。また、再結晶による精製後の収率は80.2%であった。得られた化合物の融点は、97.1〜97.8℃であった。
【0038】
〔実施例4〕 R−(−)−4−エチル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの合成
R−(−)−2−アミノ−1−ブタノール0.05mol、トリエチルアミン0.05molを含むエタノール溶液50ml中に、二硫化炭素0.075molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素8ml(Hとして約0.07mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は70℃以上まで上昇した。過酸化水素水添加終了後、副生した硫黄を濾過で除き、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣を熱水に溶解し、少量の不溶物を濾過で除いた後、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル留去後、得られた油状物をクロロホルム−アセトンを溶離液としたシリカゲルクロマトグラフィで精製し、式〔5〕で示されるR−(−)−4−エチル−1,3−オキサゾリジン−2−チオン5.88g(収率89.6%)を得た。
【0039】
【化8】
Figure 0003570822
【0040】
〔実施例5〕 (−)−4−メチル−5−フェニル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの合成
(−)−ノルエフェドリン0.05mol、トリエチルアミン0.05molを含むメタノール溶液50ml中に、二硫化炭素0.075molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素9ml(Hとして約0.08mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は60℃以上まで上昇した。過酸化水素水添加終了後、副生した硫黄を濾過で除き、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣を冷水に懸濁し、ベンゼンで抽出した。ベンゼン層を1M塩酸で洗浄した後、蒸留水で水層のpHが中性となるまで洗浄し、ベンゼン層を濃縮して淡黄色の液体9.97gを得た。アセトン−クロロホルム(1/9)を溶離液としたシリカゲルクロマトグラフィで精製し、式〔6〕で示される(−)−4−メチル−5−フェニル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの無色非晶質固体9.63g(収率99.7%)を得た。
【0041】
【化9】
Figure 0003570822
【0042】
〔実施例6〕 5−ヒドロキシメチル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの合成
3−アミノ−1,2−プロパンジオール0.05mol、28%アンモニア水3ml(NHとして0.05mol)を含むメタノール溶液50ml中に、二硫化炭素0.075molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素10ml(Hとして約0.09mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は60℃以上まで上昇した。過酸化水素水添加終了後、副生した硫黄を濾過で除き、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣を蒸留水に懸濁し、固形の水酸化ナトリウムを少量加えて遊離したアンモニアを減圧下で除去した後濃縮した。残渣をアセトンで抽出して淡黄色のアセトン可溶な液体を得た。アセトン−クロロホルム(4/6)を溶離液としたシリカゲルクロマトグラフィで精製し、式〔7〕で示される5−ヒドロキシメチル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの無色結晶6.69g(収率99.6%)を得た。得られた化合物の融点は、57.6〜59.6℃であった。
【0043】
【化10】
Figure 0003570822
【0044】
〔実施例7〕 4,4−ジメチル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの合成
2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール0.05mol、トリエチルアミン0.05molを含むテトラヒドロフラン溶液50ml中に、二硫化炭素0.15molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素9ml(Hとして約0.08mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は60℃以上まで上昇した。過酸化水素水添加終了後、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣を熱水に懸濁し、副生した硫黄を濾過で除いた。室温まで放冷した後、酢酸エチルで抽出し、得られた淡黄色固体を酢酸エチル−ヘキサン混合液から再結晶して、式〔8〕で示される4,4−ジメチル−1,3−オキサゾリジン−2−チオンの白色結晶5.37g(収率81.9%)を得た。得られた化合物の融点は、121.5〜122.6℃であった。
【0045】
【化11】
Figure 0003570822
【0046】
〔実施例8〕 テトラヒドロ−1,3−オキサジン−2−チオンの合成
3−アミノ−1−プロパノール0.05mol、トリエチルアミン0.05molを含むテトラヒドロフラン溶液50ml中に、二硫化炭素0.075molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素8ml(Hとして約0.07mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は40〜50℃に上昇した。過酸化水素水添加終了後、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣を約100mlのエタノールに懸濁し、副生した硫黄をエタノール不溶物として除いた。このエタノール溶液に固形の水酸化ナトリウム4gを加え、室温で2時間攪拌した。この溶液を濃縮して残渣を再結晶して、式〔9〕で示されるテトラヒドロ−1,3−オキサジン−2−チオンの白色結晶4.93g(収率84.1%)を得た。得られた化合物の融点は、126.5〜127.3℃であった。
【0047】
【化12】
Figure 0003570822
【0048】
〔実施例9〕 5,5−ジメチル−1,3−オキサジン−2−チオンの合成
3−アミノ−2,2−ジメチル−1−プロパノール0.05mol、トリエチルアミン0.05molを含むテトラヒドロフラン溶液50ml中に、二硫化炭素0.15molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素8ml(Hとして約0.07mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は30〜40℃に上昇した。過酸化水素水添加終了後、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣を熱水に懸濁し、副生した硫黄を濾過して除いた。この溶液を濃縮して残渣を再結晶して、式〔10〕で示される5,5−ジメチル−1,3−オキサジン−2−チオンの白色結晶6.83g(収率90.9%)を得た。得られた化合物の融点は、180.2〜181.1℃であった。
【0049】
【化13】
Figure 0003570822
【0050】
〔実施例10〕 ヘキサヒドロ−2−ベンズオキサゾリジンチオンの合成
2−アミノシクロヘキサノール0.05mol、28%アンモニア水3ml(NHとして0.05mol)を含むメタノール溶液50ml中に、二硫化炭素0.075molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素6ml(Hとして約0.05mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は60℃以上に上昇した。過酸化水素水添加終了後、溶媒と過剰の二硫化炭素を減圧下で留去した。
残渣の黄色固体を水酸化ナトリウム水溶液に懸濁し、副生した硫黄を濾過して除いた。この溶液を酸性化すると、式〔11〕で示されるヘキサヒドロ−2−ベンズオキサゾリジンチオンの白色結晶6.56g(収率83.5%)を得た。得られた化合物の融点は、132.3〜133.3℃であった。
【0051】
【化14】
Figure 0003570822
【0052】
〔実施例11〕 2−ベンズオキサゾリジンチオンの合成
2−アミノフェノール0.05mol、トリエチルアミン0.05molを含むテトラヒドロフラン溶液50ml中に、二硫化炭素0.05molを加え、室温で30分攪拌した。次いで、30%過酸化水素6ml(Hとして約0.05mol)を少量ずつ加えた。この際、反応液の温度は10℃以下に保持した。過酸化水素水添加終了後、1時間室温で攪拌し、濃塩酸を添加して液性を酸性とした。二層に分離した反応液のうち上層をとり、濃縮した残渣をメタノールに懸濁し、副生した硫黄を濾過して除いた。
この溶液を濃縮し、式〔12〕で示される2−ベンズオキサゾリジンチオンの薄茶色の固体6.91g(収率91.5%)を得た。得られた化合物の融点は、193.0〜194.6℃であった。
【0053】
【化15】
Figure 0003570822
【0054】
なお、実施例1〜11それぞれの反応溶媒、使用した塩基、及び収率をまとめて表1に示す。
【0055】
【表1】
Figure 0003570822
【0056】
〔比較例1〕 反応溶媒を水のみとした場合
反応溶媒を水とした他は実施例1と同様にして反応を行った。1,3−オキサゾリジン−2−チオンの収率は13.7%であった。
【0057】
〔比較例2〕 反応溶媒を非水溶性有機溶媒とした場合
反応溶媒をベンゼンとし、塩基をトリエチルアミンとした他は実施例1と同様にして反応を行った。1,3−オキサゾリジン−2−チオンの収率は29.7%であった。
【0058】
〔比較例3〕 他の製造法(熱分解法)
エタノールアミン0.05molを含むクロロホルム溶液15mlを0℃に保持し、二硫化炭素0.055molを含むクロロホルム溶液15mlを15分間かけて加えた。室温で30分間攪拌し、減圧下で溶媒を留去して黄色の反応中間体を得た。この中間体をオイルバスを用いて120℃で2時間加熱した。放冷した後、ベンゼン−ヘキサン混合液で抽出したが、1,3−オキサゾリジン−2−チオンの収率は1%未満であった。
【0059】
〔比較例4〕 他の製造法(ヨウ素を用いる方法)
エタノールアミン0.05molを含むメタノール溶液10mlを0℃に保持し、二硫化炭素0.05molを30分間かけて加えた。次に溶液の色が淡黄色となるまで0.15g/mlの濃度のヨウ素−メタノール溶液を滴下した。減圧下、溶媒を室温で留去して反応中間体である黄色固体を得た。この黄色固体を水100mlに懸濁し、1時間煮沸した。生成した硫黄を濾過で除き、濃縮した後にベンゼン−ヘキサン混合液で抽出した。これを再結晶し、1,3−オキサゾリジン−2−チオン0.95g(収率18.4%)を得た。
【0060】
〔比較例5〕 他の製造法(クロロ炭酸エチルを用いる方法)
エタノールアミン0.05molを含むジオキサン溶液7.5mlをトリエチルアミン0.055molを混合し、−10℃に保持したまま二硫化炭素0.05molを少量ずつ滴下した。その間、反応液の温度は室温付近まで上昇した。
【0061】
再度冷却した後、クロロ炭酸エチル0.055molをゆっくりと添加した。その後、トリエチルアミン0.055molを含むクロロホルム溶液15mlを加え、50℃で1時間加熱した。沈殿物を濾過して除いた後、溶媒を減圧下で留去した。残渣をベンゼン−ヘキサン混合液で抽出した後再結晶し、1,3−オキサゾリジン−2−チオン3.96g(収率76.7%)を得た。
【0062】
なお、比較例1〜5それぞれの反応溶媒、使用した塩基、及び収率をまとめて表2に示す。
【0063】
【表2】
Figure 0003570822
【0064】
【発明の効果】
この発明は、アミノアルコールと二硫化炭素を塩基の存在下で反応させ、ジチオカルバミン酸塩を生成させた後、これを水溶性有機溶媒中で過酸化水素と反応させるので、チオホスゲン、硝酸鉛等の有毒物質を用いることなく、また、硫化カルボニル等の有毒ガスを発生することなく、安全に2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物を高収率で生成することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound.
[0002]
[Prior art]
Various methods are known for producing 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compounds. For example, (1) a method of reacting an amino alcohol with carbon disulfide to cause thermal decomposition, (Can. J. Chem., 34 , 815 (1956)), (2) an amino alcohol and carbon disulfide in the presence of triethylamine And then reacting with ethyl chlorocarbonate (Synthesis, 12 , 1149 (1985), Acta Chem. Scand., 10 , 432 (1956)). (3) An amino alcohol and carbon disulfide are reacted in the presence of a base. Reaction, followed by a reaction with lead nitrate (J. Am. Chem. Soc., 72 , 4972 (1950)), (4) a method of reacting amino alcohol, carbon disulfide and iodine, and thermally decomposing them ( J.Am.Chem.Soc., 74, 2994 (1952 )), (5) an amino alcohol and thio Reaction with Sugen (British Patent No. 1,445,324 discloses, U.S. Patent No. 3,821,215) is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method (1) has a very low yield, the method (2) is relatively expensive with ethyl chlorocarbonate, the reaction produces toxic carbonyl sulfide, and the method (3) is toxic. A lead compound must be used, and (4) has a problem that the yield is low, and (5) has a problem that expensive and toxic thiophosgene is used.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to produce a 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound safely and with good yield.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a chemical formula [3]
[0006]
Embedded image
Figure 0003570822
[0007]
(In the formula, R 1 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, an aromatic or a substituent thereof, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted alkyl group.)
As an invention for producing a 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound represented by the following formula:
HO-R 1 -NHR 2 [1]
(Wherein, R 1, R 2 are the same as R 1, R 2 in the chemical formula [3].)
Is reacted with carbon disulfide in the presence of a base to give a chemical formula [2]
[0008]
Embedded image
Figure 0003570822
[0009]
(Wherein, R 1, R 2 is the same as R 1, R 2 in the chemical formula [3], M represents an alkali metal atom, an unsubstituted or substituted ammonium.)
Was formed and then reacted with hydrogen peroxide in the presence of a water-soluble organic solvent.
[0010]
In the above reaction, a dithiocarbamate is produced by reacting an amino alcohol compound with carbon disulfide in the presence of a base, and this is reacted with hydrogen peroxide in a water-soluble organic solvent to produce hydroxyisothiocyanic acid as an intermediate. This produces an ester. This hydroxyisothiocyanate ester undergoes an extremely rapid intramolecular cyclization reaction to produce a desired 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound. In order to produce this in a shorter time, it may be heated together with a base, if necessary.
[0011]
Therefore, the cyclic compound can be safely and easily generated without using harmful substances such as thiophosgene and lead nitrate, and without generating toxic gas such as carbonyl sulfide, and the yield is also improved. Can be done.
[0012]
This cyclic compound can be used as a raw material for synthesizing medical and agricultural chemicals, and can be used as an additive for cosmetics, rubbers, toners for copying, and the like.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in more detail.
The amino alcohol compound used as a raw material for the production method of the present invention is generally represented by the chemical formula [1].
HO-R 1 -NHR 2 [1]
Here, R 1 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, an aromatic or a substituted product thereof, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted alkyl group. Among these, when an amino alcohol compound having 2 or 3 carbon atoms in the main chain of R 1 is used, the cyclic compound of the final product becomes a 5-membered or 6-membered ring and is further stabilized.
Specific examples of such amino alcohol compounds include 2-aminoethanol, 1-amino-2-propanol, 2-amino-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-1 -Butanol, 2-amino-3-methyl-1-butanol, 2-amino-3-methyl-1-pentanol, 2-amino-4-methyl-1-pentanol, 2-amino-1-phenylethanol, 2-amino-2-phenylethanol, norphenylephrine, noradrenaline, norephedrine, octopamine, 2-amino-1,2-diphenylethanol, 3-amino-1-propanol, 3-amino-2,2-dimethyl-1 -Propanol and the like.
[0014]
Further, the amino alcohol compound may have a condensed ring structure. Such examples include 1-amino-1-cyclopentanemethanol, 2-aminocyclohexanol, 2-aminomethylcyclohexanol, 2-aminophenol, o-aminobenzyl alcohol, and the like.
[0015]
Further, when an alkylene group, a cycloalkylene group, an aromatic group or a substituent thereof is used as R 1 , the group to be substituted is not limited to a hydrocarbon group as described above. For example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen group, It may contain an ether group or the like.
[0016]
Specific examples of such amino alcohol compounds include 2-amino-1,3-propanediol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, and 2-amino-2-ethyl-1,3- Propanediol, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 3-amino-1,2-propanediol, 4-amino-3-hydroxy-n-butyric acid, 3-amino-2-chloropropanol Etc. can be given.
[0017]
When an amino alcohol compound represented by the chemical formula [1] is reacted with carbon disulfide in the presence of a base, a dithiocarbamate represented by the following chemical formula [2] is produced (hereinafter, this reaction is referred to as “first Reaction)).
[0018]
Embedded image
Figure 0003570822
[0019]
Incidentally, R 1, R 2 in the formula are the same as R 1, R 2 in the chemical formula (1). M represents an alkali metal atom such as Na or K, ammonium or substituted ammonium.
[0020]
The use ratio of the amino alcohol compound and carbon disulfide in the first reaction is not particularly limited, but preferably, the use amount of carbon disulfide per equivalent of amino group of the amino alcohol compound is 1.0 to 1 0.5 equivalent. Since the first reaction proceeds sufficiently when the used amount of carbon disulfide is 1.0 to 1.5 equivalents, it is not preferable in view of the reaction efficiency even if an amount of carbon disulfide exceeding 1.5 equivalents is added. On the other hand, if the amount of carbon disulfide used is less than 1.0 equivalent, it is not preferable because a thiourea compound is by-produced and the yield is reduced.
[0021]
Examples of the base used in the first reaction include alkali metal hydroxides, alkali metal alkoxides, ammonia, tertiary amines, and heterocyclic amines. These may be used alone or by dissolving the base in water. can do. Specific examples include aqueous sodium hydroxide, aqueous potassium hydroxide, aqueous ammonia, and triethylamine.
[0022]
The amount of the base used is preferably one equivalent equivalent to one equivalent of the amino group in the amino compound, since the amino group of the amino alcohol can be easily converted to a dithiocarbamate. If the amount of the base used is too large, the reaction proceeds sufficiently, and there is no influence on the reaction, but it is not preferable in terms of the reaction efficiency. On the other hand, if the amount of the base used is too small, the progress of the reaction becomes slow, and by-products are easily formed, which is not preferable.
[0023]
Further, when the amino alcohol compound has an acidic group such as a carboxyl group, it is necessary to add a base in an amount equivalent to the acidic group and further to add the above amount of the base.
[0024]
Next, by adding hydrogen peroxide to the dithiocarbamate obtained in the first reaction in a water-soluble organic solvent, a 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound is produced (hereinafter, referred to as a “heterocyclic compound”). This reaction is referred to as "second reaction").
[0025]
The 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound generated in the second reaction is represented by the following chemical formula [3].
[0026]
Embedded image
Figure 0003570822
[0027]
In the formulas, R 1, R 2 are the same as R 1, R 2 in the chemical formula (1).
[0028]
The solvent used in the second reaction is a water-soluble organic solvent, for example, alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, ketones such as acetone and butanone, acetonitrile, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like. And a basic solvent such as pyridine. Among them, methanol, ethanol and tetrahydrofuran are preferable. A mixed solvent obtained by adding water to these water-soluble organic solvents can also be provided to the second reaction, but it is preferable that the content of water in the mixed solvent is not high from the viewpoint of the yield of the product.
[0029]
By the way, when a water-soluble organic solvent is used in the first reaction, the obtained dithiocarbamate does not need to be isolated and used, and the reaction solution can be directly supplied to the second reaction.
[0030]
The amount of hydrogen peroxide used in the second reaction is 1.0 equivalent or more, preferably 1.5 to 2 equivalent, relative to 1 equivalent of the dithiocarbamate supplied to the reaction. Further addition of hydrogen peroxide does not particularly affect the yield, but is not necessary because the reaction is sufficiently completed with 1.5 to 2 equivalents.
[0031]
The reaction temperature in the second reaction is not particularly limited, but since this reaction involves a remarkable exotherm, the reaction heat may be used to cause the reaction in a state where the water-soluble organic solvent is refluxed. Therefore, the reaction temperature is preferably not lower than room temperature and not higher than the reflux temperature of the water-soluble organic solvent. In particular, when the reaction is performed under reflux of a water-soluble organic solvent, the reaction time can be shortened, and thus the addition of hydrogen peroxide can be completed in a short time, which is more preferable. In addition, the reaction time is sufficient within 1 hour after the addition of hydrogen peroxide since the second reaction itself proceeds very quickly.
[0032]
In this manner, most of the heterocyclic compounds can be easily produced, but among the amino alcohol compounds represented by the above chemical formula [1], amino alcohols having 3 carbon atoms in the main chain of R 1 are used as starting materials. In some cases, a heterocyclic compound may not be formed, and the reaction may be stopped at the preceding intermediate, 3-hydroxyisothiocyanate, depending on the compound. In such a case, an intramolecular cyclization reaction can easily be carried out in the presence of a strong base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide to obtain a target heterocyclic compound.
[0033]
The generated heterocyclic compound can be recovered by a general method. For example, the second reaction solution can be filtered to remove sulfur as a by-product, concentrated, extracted with an extraction solvent such as benzene or ethyl acetate, and recovered by distilling off the solvent. Further, when purification is required, purification can be performed by recrystallization and column chromatography.
[0034]
【Example】
Example 1 Synthesis of 1,3-oxazolidine-2-thione 0.075 mol of carbon disulfide was placed in 50 ml of an ethanol solution containing 0.05 mol of ethanolamine and 3 ml of 28% aqueous ammonia (0.05 mol as NH 3 ). The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 10 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.09 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 70 ° C. or higher. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution, the by-product sulfur was removed by filtration, and the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The conversion was determined by HPLC to be 96.5%. The residue was dissolved in hot water, a small amount of solid sodium hydroxide was added thereto, and the released ammonia was removed under reduced pressure. The remaining solid was extracted with a benzene-hexane mixed solution and then recrystallized to obtain 4.68 g (yield 90.7%) of white crystals of 1,3-oxazolidine-2-thione represented by the formula [4]. Was. The melting point of this compound was 97.1 to 97.9 ° C.
[0035]
Embedded image
Figure 0003570822
[0036]
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that methanol was used as a solvent and triethylamine was used as a base. The solvent was changed to methanol, and the base was changed to triethylamine. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 60 ° C. or higher.
The conversion was determined by HPLC to be 96.9%. The yield after purification by recrystallization was 90.5%. The melting point of the obtained compound was 97.2 to 97.9 ° C.
[0037]
[Example 3] The same operation as in Example 1 was carried out except that the solvent used was sodium hydroxide, and the base was changed to sodium hydroxide. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 60 ° C. or higher.
The conversion was determined by HPLC to be 86.0%. The yield after purification by recrystallization was 80.2%. The melting point of the obtained compound was 97.1 to 97.8 ° C.
[0038]
Example 4 Synthesis of R-(−)-4-ethyl-1,3-oxazolidine-2-thione Ethanol containing 0.05 mol of R-(−)-2-amino-1-butanol and 0.05 mol of triethylamine 0.075 mol of carbon disulfide was added to 50 ml of the solution, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 8 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.07 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 70 ° C. or higher. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution, the by-product sulfur was removed by filtration, and the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residue was dissolved in hot water, a small amount of insoluble matter was removed by filtration, and the mixture was extracted with ethyl acetate. After distilling off ethyl acetate, the obtained oil was purified by silica gel chromatography using chloroform-acetone as an eluent to obtain R-(-)-4-ethyl-1,3-oxazolidine-2 represented by the formula [5]. 5.88 g of thione (89.6% yield) was obtained.
[0039]
Embedded image
Figure 0003570822
[0040]
Example 5 Synthesis of (−)-4-methyl-5-phenyl-1,3-oxazolidine-2-thione In a 50 ml methanol solution containing 0.05 mol of (−)-norephedrine and 0.05 mol of triethylamine, 0.075 mol of carbon disulfide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 9 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.08 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 60 ° C. or higher. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution, the by-product sulfur was removed by filtration, and the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residue was suspended in cold water and extracted with benzene. After washing the benzene layer with 1M hydrochloric acid, the aqueous layer was washed with distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral, and the benzene layer was concentrated to obtain 9.97 g of a pale yellow liquid. Purification by silica gel chromatography using acetone-chloroform (1/9) as an eluent gave a colorless non-colored mixture of (-)-4-methyl-5-phenyl-1,3-oxazolidine-2-thione represented by the formula [6]. 9.63 g (yield 99.7%) of a crystalline solid was obtained.
[0041]
Embedded image
Figure 0003570822
[0042]
Example 6 Synthesis of 5-hydroxymethyl-1,3-oxazolidine-2-thione 0.05 mol of 3-amino-1,2-propanediol and 3 ml of 28% aqueous ammonia (0.05 mol as NH 3 ) were contained. 0.075 mol of carbon disulfide was added to 50 ml of a methanol solution, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 10 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.09 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 60 ° C. or higher. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution, the by-product sulfur was removed by filtration, and the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residue was suspended in distilled water, solid ammonia was added in a small amount to remove the liberated ammonia under reduced pressure, and then concentrated. The residue was extracted with acetone to obtain a pale yellow acetone-soluble liquid. Purification was performed by silica gel chromatography using acetone-chloroform (4/6) as an eluent, and 6.69 g of colorless crystals of 5-hydroxymethyl-1,3-oxazolidine-2-thione represented by the formula [7] (yield: 99). 0.6%). The melting point of the obtained compound was 57.6 to 59.6 ° C.
[0043]
Embedded image
Figure 0003570822
[0044]
Example 7 Synthesis of 4,4-dimethyl-1,3-oxazolidine-2-thione In a 50 ml tetrahydrofuran solution containing 0.05 mol of 2-amino-2-methyl-1-propanol and 0.05 mol of triethylamine was added. 0.15 mol of carbon sulfide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 9 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.08 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 60 ° C. or higher. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide, the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residue was suspended in hot water, and by-product sulfur was removed by filtration. After cooling to room temperature, the mixture was extracted with ethyl acetate, and the obtained pale yellow solid was recrystallized from a mixed solution of ethyl acetate-hexane to give 4,4-dimethyl-1,3-oxazolidine represented by the formula [8]. 5.37 g (yield 81.9%) of white crystals of -2-thione were obtained. The melting point of the obtained compound was 121.5 to 122.6 ° C.
[0045]
Embedded image
Figure 0003570822
[0046]
Example 8 Synthesis of tetrahydro-1,3-oxazine-2-thione 0.075 mol of carbon disulfide was added to 50 ml of a tetrahydrofuran solution containing 0.05 mol of 3-amino-1-propanol and 0.05 mol of triethylamine, Stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 8 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.07 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 40 to 50 ° C. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide, the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residue was suspended in about 100 ml of ethanol, and by-product sulfur was removed as ethanol insolubles. 4 g of solid sodium hydroxide was added to the ethanol solution, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The solution was concentrated and the residue was recrystallized to obtain 4.93 g (yield: 84.1%) of tetrahydro-1,3-oxazine-2-thione white crystal represented by the formula [9]. The melting point of the obtained compound was 126.5 to 127.3 ° C.
[0047]
Embedded image
Figure 0003570822
[0048]
Example 9 Synthesis of 5,5-dimethyl-1,3-oxazine-2-thione In 50 ml of a tetrahydrofuran solution containing 0.05 mol of 3-amino-2,2-dimethyl-1-propanol and 0.05 mol of triethylamine. And 0.15 mol of carbon disulfide were added, followed by stirring at room temperature for 30 minutes. Next, 8 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.07 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 30 to 40 ° C. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide, the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residue was suspended in hot water, and the by-product sulfur was removed by filtration. This solution was concentrated and the residue was recrystallized to give 6.83 g (yield 90.9%) of white crystals of 5,5-dimethyl-1,3-oxazine-2-thione represented by the formula [10]. Obtained. The melting point of the obtained compound was 180.2 to 181.1 ° C.
[0049]
Embedded image
Figure 0003570822
[0050]
Example 10 Synthesis of hexahydro-2-benzoxazolidinethione 0.075 mol of carbon disulfide in 50 ml of a methanol solution containing 0.05 mol of 2-aminocyclohexanol and 3 ml of 28% aqueous ammonia (0.05 mol as NH 3 ) Was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 6 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.05 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution rose to 60 ° C. or higher. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide, the solvent and excess carbon disulfide were distilled off under reduced pressure.
The residual yellow solid was suspended in an aqueous sodium hydroxide solution, and by-product sulfur was removed by filtration. When this solution was acidified, 6.56 g (yield 83.5%) of hexahydro-2-benzoxazolidinethione white crystals represented by the formula [11] were obtained. The melting point of the obtained compound was 132.3 to 133.3 ° C.
[0051]
Embedded image
Figure 0003570822
[0052]
Example 11 Synthesis of 2-benzoxazolidinethione 0.05 mol of carbon disulfide was added to 50 ml of a tetrahydrofuran solution containing 0.05 mol of 2-aminophenol and 0.05 mol of triethylamine, followed by stirring at room temperature for 30 minutes. Next, 6 ml of 30% hydrogen peroxide (about 0.05 mol as H 2 O 2 ) was added little by little. At this time, the temperature of the reaction solution was kept at 10 ° C. or lower. After the addition of the aqueous hydrogen peroxide, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and concentrated hydrochloric acid was added to make the liquid acidic. The upper layer was taken out of the reaction solution separated into two layers, the concentrated residue was suspended in methanol, and the by-product sulfur was removed by filtration.
The solution was concentrated to obtain 6.91 g (yield: 91.5%) of a light brown solid of 2-benzoxazolidinethione represented by the formula [12]. The melting point of the obtained compound was 193.0 to 194.6 ° C.
[0053]
Embedded image
Figure 0003570822
[0054]
Table 1 shows the reaction solvents, bases, and yields of Examples 1 to 11 collectively.
[0055]
[Table 1]
Figure 0003570822
[0056]
[Comparative Example 1] A reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that water was used as the reaction solvent, except that water was used as the reaction solvent. The yield of 1,3-oxazolidine-2-thione was 13.7%.
[0057]
[Comparative Example 2] The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction solvent was benzene and the base was triethylamine when the reaction solvent was a water-insoluble organic solvent. The yield of 1,3-oxazolidine-2-thione was 29.7%.
[0058]
[Comparative Example 3] Another production method (pyrolysis method)
15 ml of a chloroform solution containing 0.05 mol of ethanolamine was kept at 0 ° C., and 15 ml of a chloroform solution containing 0.055 mol of carbon disulfide was added over 15 minutes. After stirring at room temperature for 30 minutes, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a yellow reaction intermediate. This intermediate was heated at 120 ° C. for 2 hours using an oil bath. After cooling, the mixture was extracted with a benzene-hexane mixed solution, and the yield of 1,3-oxazolidine-2-thione was less than 1%.
[0059]
[Comparative Example 4] Another production method (method using iodine)
10 ml of a methanol solution containing 0.05 mol of ethanolamine was kept at 0 ° C., and 0.05 mol of carbon disulfide was added over 30 minutes. Next, an iodine-methanol solution having a concentration of 0.15 g / ml was added dropwise until the color of the solution became pale yellow. The solvent was distilled off under reduced pressure at room temperature to obtain a yellow solid as a reaction intermediate. This yellow solid was suspended in 100 ml of water and boiled for 1 hour. The generated sulfur was removed by filtration, concentrated, and then extracted with a benzene-hexane mixed solution. This was recrystallized to obtain 0.95 g of 1,3-oxazolidine-2-thione (18.4% yield).
[0060]
[Comparative Example 5] Another production method (method using ethyl chlorocarbonate)
7.5 ml of a dioxane solution containing 0.05 mol of ethanolamine was mixed with 0.055 mol of triethylamine, and 0.05 mol of carbon disulfide was added dropwise little by little while keeping at -10 ° C. During that time, the temperature of the reaction solution rose to around room temperature.
[0061]
After cooling again, 0.055 mol of ethyl chlorocarbonate was slowly added. Thereafter, 15 ml of a chloroform solution containing 0.055 mol of triethylamine was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 1 hour. After removing the precipitate by filtration, the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was extracted with a benzene-hexane mixed solution and then recrystallized to obtain 3.96 g of 1,3-oxazolidine-2-thione (yield: 76.7%).
[0062]
Table 2 summarizes the reaction solvents, bases, and yields of Comparative Examples 1 to 5.
[0063]
[Table 2]
Figure 0003570822
[0064]
【The invention's effect】
In the present invention, an amino alcohol and carbon disulfide are reacted in the presence of a base to generate a dithiocarbamate, which is then reacted with hydrogen peroxide in a water-soluble organic solvent, so that thiophosgene, lead nitrate, etc. A 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound can be safely produced in high yield without using a toxic substance and without generating a toxic gas such as carbonyl sulfide.

Claims (1)

化学式〔1〕
HO−R−NHR 〔1〕
(式中、Rは、アルキレン基、シクロアルキレン基、芳香族又はこれらの置換体を表し、Rは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基を表す。)
で表されるアミノアルコール化合物を塩基の存在下で二硫化炭素と反応させて化学式〔2〕
Figure 0003570822
(式中、R、Rは、化学式〔1〕におけるR、Rと同様であり、Mは、アルカリ金属原子、無置換又は置換アンモニウムを表す。)
で表されるジチオカルバミン酸塩を生成し、次いで水溶性有機溶媒中で過酸化水素と反応させることによる、化学式〔3〕
Figure 0003570822
(式中、R、Rは、化学式〔1〕におけるR、Rと同様である。)
で表される2−チオキソ−1,3−O,N−ヘテロ環状化合物の製造法。
Chemical formula [1]
HO-R 1 -NHR 2 [1]
(In the formula, R 1 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, an aromatic or a substituent thereof, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted alkyl group.)
Is reacted with carbon disulfide in the presence of a base to give a chemical formula [2]
Figure 0003570822
(Wherein, R 1, R 2 is the same as R 1, R 2 in the chemical formula (1), M represents an alkali metal atom, an unsubstituted or substituted ammonium.)
By generating a dithiocarbamate represented by the following formula and then reacting with hydrogen peroxide in a water-soluble organic solvent:
Figure 0003570822
(Wherein, R 1, R 2 are the same as R 1, R 2 in the chemical formula [1].)
A method for producing a 2-thioxo-1,3-O, N-heterocyclic compound represented by the formula:
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