PL94439B1 - Sposob wytwarzania pochodnych 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pochodnych 1-alkilo-3-hydroksy-5-ch!oro-1,2,4-triazolu o wzorze 1, w którym R oznacza prosty lub rozgaleziony rodnik alkilowy o 1-5 atomach wegla. 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazole o wzorze 1 sa wartosciowymi produktami posrednimi przy wytwarzaniu srodków ochrony roslin. Mozna je zwlaszcza droga reakcji z halogenkami estrów kwasu fosforowego wzglednie z halogenkami estrów kwasu tiofosforowego przeprowadzac w estry kwasu fosforowego wzglednie kwasu tiofosforowego o doskonalym dzialaniu owadobójczym. Zwiazki takie opisane sa w belgijskim opisie patentowym nr 792452.Wiadomo, ze 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazole o wzorze 1 mozna otrzymac wychodzac z hydrazy¬ ny przez przeprowadzenie w semikarbazyd, odpowiedni semikarbazon, uwodornienie go do alkilosemikarbazydu, zamkniecie za pomoca ortoestrów kwasu mrówkowego do 1-alkilo-3-hydroksy-1,2,4-triazolu i nastepne chloro¬ wanie w polozeniu 5. Sposób ten ze wzgledu na duza iiosc etapów reakcji jest bardzo skomplikowany, jak równiez nie daje zadawalajacych rezultatów pod wzgledem wydajnosci.Stwierdzono, ze 1-alkik-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazole o wzorze 1 mozna latwo wytworzyc sposobem, polegajacym wedlug wynalazku, na tym, ze alkilohydrazyne o wzorze 2, w którym R ma znaczenie wyiej podane, albo sól tej alkilohydrazyny w obecnosci srodka wiazacego kwas poddaje sie reakcji z chlorocyjanem, otrzymujac odpowiednia 1-alkilo-1-cyjano-hydrazyne, która nastepnie cyklizuje sie za pomoca fosgenu do 1*lkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu o wzorze 1.Jako sole alkilohydrazyny o wzorze 2 stosuje sie na przyklad chlorowodorek, siarczan, szczawian i octan.Jako srodki wiazace kwas stosuje sie nieorganiczne i organiczne zasady, takie jak wodorotlenki, kwasne weglany i weglany metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, a takze trzeciorzedowe aminy, takie jak trójalkiloaminy, dwualkiloaniliny, pirydyny i pikoliny.2 94 439 Sposób wedlug wynalazku prowadzi sie korzystnie w obojetnym rozpuszczalniku, przy czym do rwlkcji z chlorocyjanem ido reakcji zamkniecia pierscienia za pomoca fosgenu mozna stosowac ten sam lub inny rozpuszczalnik. Jako rozpuszczalniki stosuje sie korzystnie na przyklad alifatyczne i aromatyczne weglowodory lub ehlorowcoweglowodory, takie jak heksan, eter naftowy, chloroform, chlorek metylenu, chlorowcowane etany, benzen, toluen, ksylen, etery i zwiazki w rodzaju eterów, takie jak etery dwualkilowe, 1,2-dwumetOksy- etan, dioksan, czterowodoroturan, N,N-dwualkiloamidy, takie jak dwumetyloformamrd, sulfotlenki, takie jak suIfotlenek dwumetylowy, nitryle, takie jak acetonitryl, ketony, takie jak aceton i metyloetyloketon. W reakcji alkilohydrazyny o wzorze 2 z chlorocyjanem mozna równiez stosowac wode albo mieszanine wódy z rozpusz¬ czalnikiem organicznym, na przyklad z alkoholem.Reakcje alkilohydrazyny o wzorze 2 z chlorocyjanem prowadzi sie korzystnie w chlorowcowanym nizszym alkanie, na przyklad w chlorku metylenu, chloroformie lub w chlorowcowanym etanie. W reakcji tej mozna równiez stosowac jako rozpuszczalnik mieszanine etanolu i wody.Do reakcji cyklizacji 1-alkilo-1-cyjanohydrazyny za pomoca fosgenu stosuje sie korzystnie jako rozpuszczal¬ nik chlorek metylenu i dioksan. Jezeli do reakcji alkilohydrazyny z chlorocyjanem i w reakcji zamkniecia pierscienia za pomoca fosgenu stosuje sie ten sam rozpuszczalnik, to mozna zrezygnowac I wyodrebniania wytworzonej posrednio 1-a I kilo-1-cyjanohydrazyny.Reakcje alkilohydrazyny o wzorze 2 z chlorocyjanem prowadzi sie w temperaturze —20°C do 90°C, korzystnie —50°C do 30°C. Reakcje zamkniecia pierscienia 1-a I kilo-2-cyjanohydrazyny za pomoca fotgenu mozna prowadzic w temperaturze 0—180°C, korzystnie 20—130°C.Otrzymane sposobem wedlug wynalazku 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-trlazole o wzorze 1 wyodreb¬ nia sie korzystnie z mieszaniny reakcyjnej w postaci chlorowodorków. W ten sposób uzyskuje tle szczególnie czyste produkty.Stosujac sposób wedlug wynalazku mozna otrzymac 1-alkilo-3-hydroksy-B-chióro-1^,4»trlazOle o wzorze 1 wychodzac z hydrazyny w czterech etapach, podczas gdy reakcja prowadzona w znany sposób przebiegi w pieciu etapach. Sposobem wedlug wynalazku osiaga sie takze wyzsze wydajnosci, niz w znanym sposobie.Przyklad I. a) 1-cyjano-1-izopropylohydrazyna.Do roztworu 221 g chlorowodorku izopropylohydrazyny w 500 ml wody wprowadza sie kolejno 2000 ml chlorku metylenu i 228 g weglanu sodowego. Do tak otrzymanego ukladu dwufazowego wprowadza sie wtemperaturze 5—10°C wciagu 40 minut 123g chlorocyjanu, przy czym wydzieli sle dwutlenek wegla. Po uplywie okolo 15 godzin dwutlenek wegla nie tworzy sie juz. Mieszanine saczy sie, faze wchiorku metylenu oddziela sie, a faze wodna ponownie ekstrahuje 200 ml chlorku metylenu. Po odparowaniu faz chlorku metylenu otrzymuje sie surowa 1-cyjano-1-izopropylohydrazyne w postaci cieklej pozostalosci, która oczyszcza sie droga destylacji. Temperatura wrzenia produktu wynosi 100—101°C/9 tor. b) 1 -izopropylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazol.Do 100 ml toluenu wprowadza sie wciagu 15 minut 10g fosgenu wtemparaturze 0-6*C. Do tego roztworu wkrapla sie wciagu 15 minut roztwór 10g 1*cyjano-1 -izopropylohydrazyny wJOfni toluanu.Nastepnie wprowadza sie w ciagu 3 sekund gazowy chlorowodór i podwyzsza temperature w ciagu 1 godziny do temperatury 50°C. Po uplywie 5 godzin utrzymywania mieszaniny wtemperaturze S0°G wprowadza sie 3g fosgenu i mieszanine utrzymuje jeszcze w ciagu 1 godziny w temperaturze 50°C. Po ochlodzeniu faze telu+howa odparowuje sie, a pozostalosc traktuje mieszanina wody i toluenu wtemperaturze 40—60*0. Operacje te powtarza sie z faza wodna i fazy toluenowe zawierajace triazol odparowuje sie. Tak otrzymany surowy triazol oczyszcza sie droga przekrystalizowania zwody. Otrzymuje sie 1-izopropyl©-3-hydroksy4J-chLoro-1,2,4-triazol o temperaturze topnienia 104-106°C.Przyklad II. Chlorowodorek 1 nzopropylo-3-hydroksy-5-chloro*1,2,4-triazolu.Do roztworu 25 g fosgenu w 120 ml dioksanu wkrapla sie w ciagu 25 minut roztwór 19,4 g 1 -cyjeno-l -Izo¬ propylohydrazyny w 30 ml dioksanu, utrzymujac temperature wewnetrzna 10*~18*C. Po uplywla 15 minut pozostawia sie mieszanine do osiagniecia temperatury 25°C, przy czym rozpoczyna sie wytracania utworzonego chlorowodorku 1-izopropylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu. Po kilku godzinach osad odsacza sie i suszy.Otrzymuje sie 23 g chlorowodorku 1-izopropylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu o temperaturze topnienia 138-142°C. Z przesaczu po odparowaniu rozpuszczalnika pod obnizonym cisnjeniem otrzymuje sie dalsze 8g chlorowodorku l-izopropylo-S-hydroksy-S-chloro-l^^-triazolu, przy czym laczna wydajnosc wynosi 31 g,oo odpowiada 79,5% wydajnosci teoretycznej.Przyklad III. Do roztworu chlorowodorku izopropylohydrazyny w mieszaninie 3 czesci wody i1 czesci alkoholu wprowadza sie wtemperaturze 10°C równowazna ilosc chlorocyjanu, przy czym droga dodawania lugu sodowego pod kontrola pH-metru utrzymuje sie zakres wartosci pH 6,5-7. Czas trwania reakcji94 439 3 wynosi 1 godzine. Podczas reakcji wydziela sie zólty olej, z którego droga ekstrakcji eterem otrzymuje sie surowa 1-izopropylo-cyjano-hydrazyne z wydajnoscia 90% w postaci oleju. Tak otrzymany surowy produkt mozna bezposrednio stosowac do dalszej reakcji z fosgenem w celu otrzymania 1-izopropylo-3-hydroksy-1,2,4- triazolu.Surowa 1-izopropylo-1-cyjanohydrazyne mozna oczyszczac droga chromatografii kolumnowej na zelu krzemionkowym (Merck) o uziarnieniu 60,70—230 mesh. Po eluowaniu za pomoca eteru otrzymuje sie czysta 1-izopropyk)-1-cyjanohydrazyne.Do roztworu 1-izopropylo-1-cyjanohydrazyny w toluenie wprowadza sie w temperaturze 10°C równowaz¬ na Ilosc fosgenu, przy czym wytraca sie zólta przezroczysta zywica, która równiez po nastepnym zagotowaniu mieszaniny reakcyjnej nie przechodzi do roztworu. Ta zólta przezroczysta zywica sklada sie w 30% z 1-izopropy- lo-3-hydrQksy-5-chloro-1,2,4-triazolu. W celu okreslenia zawartosci 1-izopropylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-tria- Zólu próbke zywicy rozpuszcza sie przez zagotowanie w dioksanie i poddaje chromatografii na gotowej plytce DG (iel krzemionkowy 60) za pomoca toluenu/lodowatego kwasu octowego (4 :1). Chromatogram wywoluje sie jodem. Wartosc RF 1-jzopropyto-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu wynosi 0,6. Wzorcowy 1-izopropylo-3-hy- drok«y*8-chJoro-1,2,4-triazol o temperaturze topnienia 100—104°C wykazuje w tych samych warunkach te sama wartosc RF.Przyklad IV. i) 1 -H*zed.butylo-1-cyjanohydrazyna.Do 300 g wodzianu hydrazyny wkrapla sie, chlodzac lodem, najpierw 460 g metyloetyloketonu,a nastep¬ nie 1200 g stezonego kwasu solnego. Otrzymany roztwór hydrazonu metyloetyloketonu w kwasie solnym uwodornia sie po dodaniu 10 g katalizatora (5% platyna osadzona na weglu) za pomoca wodoru pod normalnym cisnieniem, otrzymujac 1-ll-rzed.butylohydrazyne. Po pobraniu 120 litrów wodoru katalizator odsacza sie, a przesacz, chlodzac lodem, zadaje 660 g stalego wodorotlenku sodowego. Nastepnie dodaje sie 1000 ml chlorku metylenu i otrzymana mieszanine przeprowadza do kolby do sulfonowania zaopatrzonej w chlodnice, termometr i mleezadló. Mieszajac i chlodzac lodem wprowadza sie 365 g chlorocyjanu w ciagu 2 godzin, po czym miesza sie dalej wciagu 2 godzin, odsacza wydzielona sól i przemywa niewielka iloscia chlorku metylenu. Nastepnie faze organiczna oddziela sie, a faze wodna ekstrahuje dwukrotnie 300 ml chlorku metylenu. Ro7tw^ry w chlorku metylenu laczy sie, a chlorek metylenu doparowuje pod obnizonym cisnieniem. Droga destylacji oleistej pozostalosci otrzymuje sie 417 g <62% wydajnosci teoretycznej) 1-II.rzed±utylo-1-cyjanohydrazyny o tempera¬ turze wrtenla 72*C (11 mm Hg). b) 1 -I l-rzed.butylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazol.Do roztworu 26 g fosgenu w 120 ml dioksanu wkrapla sie w temperaturze pokojowej 22,6 g 1 -il-rzed.buty- te-1-cyanohydrazyny w30 ml dioksanu wciagu 15—20 minut. Po zakonczeniu dodawania wprowadza sie 1 g wegle aktywnego i mieszanine ogrzewa w ciagu 3 godzin pod chlodnica zwrotna. Po ochlodzeniu do temperatury pokojowej dodaje sie 10 g kwasnego weglanu sodowego. Otrzymana mieszanine po uplywie 15 godzin saczy sie przez Hyflo w celu usuniecia soli. Przesacz zateza sie w temperaturze 70°C pod obnizonym cisnieniem, otrzymujac jako pozostalosc 31,5 g brunatnego oleju, który po dodaniu roztworu 8g wodorotlenku sodowego w 50 ml wody ogrzewa sie wciagu 15 minut w temperaturze 90°C. Po ochlodzeniu do temperatury pokojowej mieszanine ekstrahuje tle 75 ml eteru. Po oddzieleniu eteru faze wodna zobojetnia sie 100 ml 2n kwasu solnego, priy ctym wyd&iela sie 1-ll-rzed.butylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazol poczatkowo w postaci oleju, który wkrótce krystalizuje. Otrzymuje sie 23 g (65,5% wydajnosci teoretycznej) 1-ll-rzed.butylo-3-hydroksy-5-chloro-1, 2,4-trieiolu o temperaturze topnienia 77-79°C.W analogiczny sposób z metylohydrazyny otrzymuje sie 1 -metylo-1 -cyjanohydrazyne o temperaturze wrienia 73*C (0,3 mm Hg i z niej przez reakcje z fosfenem 1-metylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazol o tempera¬ turze topnienia 164° C (rozklad).Priyklad V. 20kg 33% wodnego roztworu chlorowodorku izopropytohydrazyny, zawierajacego 6,6 kg (60 moli) chlorowodorku izopropylohydrazyny, zadaje sie chlodzac solanka i stale mieszajac 25,5 kg 30% roztworu wodorotlenku sodowego (191 moli NaOH), przy czym temperatura wewnetrzna nie powinna przekroczyc 15°C. Nastepnie dodaje sie 25 kg chlorku metylenu i w ciagu 3 godzin wprowadza 3,9 kg (63 moli) chlorocyjanu, przy czym temperature wewnetrzna utrzymuje sie stale ponizej 15°C. Nastepnie faze wodna oddziela sie i dwukrotnie ekstrahuje 30 kg chlorku metylenu. Roztwory w chlorku metylenu laczy sie a chlorek metylenu odparowuje pod obnizonym cisnieniem. Otrzymuje sie 5,7 g (96,5% wydajnosci teoretycznej) surowej 1-izopropylo-1-cyjanohydrazyny.Przyklad VI. Do ochlodzonego do temperatury 5°C roztworu 59 g fosgenu w 180 ml chlorku metylenu wkrapla sie wciagu 5godzin roztwór 30 g 1-izopropylo-1-cyjanohydrazyny w45 ml chlorku metylenu.Po zakonczeniu dodawania pozostawia sie mieszanine do osiagniecia temperatury pokojowej i miesza w ciagu 244 94 439 godzin, przy czym wydziela sie krystaliczny chlorowodorek 1-izopropylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu.Otrzymuje sie 33 g (53,2% wydajnosci teoretycznej) chlorowodorku 1-izopropylo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-tria- zolu o temperaturze topnienia 138—142°C.Z lugu macierzystego po wytrzasaniu z rozcienczonym roztworem wodorotlenku sodowego i odparowaniu chlorku metylenu mozna otrzymac dalsze 8,2 g (16,9% wydajnosci teoretycznej) surowego 1-izopropylo-3-hydro- ksy-5-chloro-1,2,4-triazolu o temperaturze topnienia 99—104°C. PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pochodnych 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu o wzorze 1, w którym R oznacza prosty lub rozgaleziony rodnik alkilowy o 1 —5 atomach wegla, znamienny tym, ze alkilohydra- zyne o wzorze 2, w którym R ma wyzej podane znaczenie, albo sól tej alkilohydrazyny, w obecnosci srodka wiazacego kwas poddaje sie reakcji z chlorocyjanem, otrzymujac odpowiednia 1 -alkilo-1-cyjanohydrazyne, która nastepnie cyklizuje sie za pomoca fosgenu do 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-triazolu o wzorze 1.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako sól alkilohydrazyny o wzorze 2 stosuje sie chlorowodorek, siarczan, szczawian lub octan.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek wiazacy kwas stosuje sie wodorotle¬ nek, weglan lub kwasny weglan metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych, albo tez amine trzeciorzedo¬ wa.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci obojetnego rozpuszczalnika. *
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje alkilohydrazyny o wzorze 2 z chlorocyja¬ nem prowadzi sie w chlorowcowanym, nizszym alkanie.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje alkilohydrazyny o wzorze 2 z chlorocyja¬ nem prowadzi sie w chlorku metylenu.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cyklizacje 1-alkik-1-cyjanohydrazyny za pomoca fosgenu prowadzi sie w chlorku metylenu lub w dioksanie.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje alkilohydrazyny o wzorze 2 z chlorocyja¬ nem prowadzi sie w temperaturze -20°C do +80°C, korzystnie w temperaturze -5°C do +30°C.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cyklizacje 1-alkik-1-cyjanohydrazyny za pomoca fosgenu prowadzi sie w temperaturze 0—180°C, korzystnie 20—130°C.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 1-alkilo-3-hydroksy-5-chloro-1,2,4-trlazoleowzo- , rze 1 wyodrebnia sie z mieszaniny reakcyjnej w postaci chlorowodorków. R-NH-NH2 Wzór 2 CL N R_N V OH Wzór 1 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL