PL94736B1 - Sposob wytwarzania 2-triazolo(3,4-b)-benzotiazoli - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania podstawionych s-triazolo[3,4-b]benzotiazoli, stoso¬ wanych do zwalczania organizmów wywolujacych choroby roslin, w tym równiez patogenicznych grzybów i bakterii, takich bakterii jak wywolu¬ jace guzowatosc korzeni, zaraza ryzowa, mszyce powodujace rdze lisci, nalotowa piesn, atraknoza itp. Zwiazki te szczególnie nadaja sie do zwalcza¬ nia patogenicznych grzybów i najlepsze wyniki da¬ ja przy zwalczaniu zarazy ryzowej.Z belgijskiego opisu patentowego nr 789918 zna¬ ny jest sposób wyltwarzania s-triazolo[3,4-b]|benzo- tiazoli polegajacy na tym, ze 2-acylohydrazyno- benzotiazole poddaje sie dzialaniu kwasu polifos- forowego, powodujac odwodnienie i zamkniecie pierscienia.Wynalazek umozliwia korzystne wytwarzaRnie podstawionych s-triazoio[3,4-fo]benzotiazoli o ogól¬ nym wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, rodnik alkilowy o 1—Uli atomach wegla, rodnik cyklopropylowy lub trójcfiluorometylowy, Rj ozna¬ cza atom wodoru, bromu, chloru lub fluoru, a R2 i R3 sa jednakowe lub rózne i oznaczaja atomy wodoru, bromu, chloru lub fluoru, rodniki alkilo¬ we lub alkoksylowe o 1—3 atomach weglla lub rodniki trójfluorometylowe, przy czym co naj¬ mniej jeden z podstawników R2 i R3 oznacza atom wodoru i gdy R± oznacza atom chlorowca, wówczas R2 oznacza atom wodoru i R ma wyzej podane znaczenie, za wyjatkiem atomu wodoru, a R2 oznacza atom wodoru.Okreslenie „rodnik alkilowy o 1—11 atomach wegla" oznacza rozgaleziony lub prosty rodnik alkilowy zawierajacy 1—11 atomów wegla, na przyklad rodnik mejtylowy, propylowy, pentylowy, - heksylowy, oktylowy lub decylowy, rodnik izo¬ propylowy, Illrzed. butylowy, izorpentylowy, neo- pentylowy, izoheksylowy, 3-imetylopentyiowy, 2,3,5- -trój metyloheksyIowy i 2,5-dwumetylo-4-etytlohep- tan. Okreslenie „rodnik alkilowy lufo alkoksylowy o 1—3 atomach wegla" oznacza rodnik metylowy, etylowy, propylowy, izopropylowy, metoksylowy, etoksylowy, propokisy/lowy i izopropoksylowy.Okreslenie „chlorowiec" lub „atom chlorowca" oznacza tylkp brom, chlor i fluor.Wedlug wynalazku, zwiazki o wzorze 1, w któ¬ rym wszystkie symbole maja wyzej podane znacze¬ nie, wytwarza sie w ten sposób, ze zwiazek o wzo- rze 5, w którym R ma wyzej podane znaczenie, poddaje sie w srodowisku nieprotonowego roz¬ puszczalnika, w temperaturze okolo 1O0°iC i w ciagu okolo 24 godzin reakcji z molowym równo¬ waznikiem zwiazku o ogólnym wzorze 4, w kltó- rym Rv R2 i R3 maja wyzej podane znaczenie, a X oznacza atom bromu, chloru albo fluoru, po czym otrzymany zwiazek o ogólnym wzorze 2, w którym R, Rj, R2, R3 i X maja podane znaczenie, ewen¬ tualnie bez wyosabniania go„ poddaje sie wisku wodnym lub w rozcienczonym roztworze 94 736I 3 wodnyim alkanoiu reakcji z molowymi równowazni- kiem zasady i otrzymany zwiazek o ogólnym wzo¬ rze 3, w którym R, Rt, R2, R3 i X mafla wyzej podane znaczenie, ewentualnie bez wyosobniania go, poddaje sie w obecnosci bezwodnego rozputszczailni- ka o charakterze amidu realkcji z molowym rów¬ nowaznikiem zasady w temperaturze okolo 60— 200°C i oitrzymany zwiazek o ogólnym wzorze 1, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie, wyosobnia sie znanymi sposobami.Pierwsze stadium procesu, to jest reakcje zwiaz¬ ków o wzorach 5 i 4 prowadzi sie w zasadniczo bezwodnym rozpuszczalniku nieprotonowym, to jest takim, który nie oddaje i nie przyjmuje pro¬ tonów, ale który moze zawierac slady wody. Przy¬ kladem jtakdch rozpuszczalników jest benzen, dwu- chloroetan, dioksan, eter dwumetyiowy glikolu etylenowego i czterowodoroifuran, przy czym szczególnie korzystnie jest stosowac czterowodoro- furan. Otrzymane l-acylo-4-(o-cMorowcofenyk)- -^iosemikarbazydy o wzorze 2, bedace zwiazkami nowymi, wyosobnia sie przez odparowanie rozpusz¬ czalnika i oczyszcza znanymi sposobami.W tiirugim stadium procesu, otrzymany zwiazek o wzorze 2, ewentualnie bez wyosobnienia go, pod¬ daje sie odwodnieniu polaczonym z zamknieciem pierscienia w sposób analogiczny do opisanego w Ind. J. Chem. 5 (9) 397 (11967) i Cham. Afosfor. 68, 59501 w (1968), otrzymujajc zwiazek o wzorze 3, w którytm wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie. Reakcje' te prowadzi sie dzialajac na zwiazek o wzorze 2 molowym równowaznikiem wodorotlenku metalu alkalicznego w srodowisku wodnym lub w srodowisku rozcienczonego woda karfoinolu o 1—3 atomach wegla, takiego jak me¬ tanol, etanol, propanol lub izopropanol. Korzyst¬ nie stosuje sie wodny roztwór wodorotlenku so¬ dowego w temperaturze lazni parowej. Otrzymana sól triazolotiolu o wzorze 3, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie, mozna wy¬ osobniac przez odparowanie rozpuszczalnika, a na¬ stepnie ogrzewac w amidowym rozpuszczalniku, prowadzac ostatnie stadium procesu. Zwykle jed¬ nak zasadowa mieszanine zawierajaca sól zwiazku o wzorze 3 zakwasza sie i otrzymuje nierozpusz¬ czalny zwiazek o wzorze 3, w kltórym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie. Zwiazki o wzorze 3 sa zwiazkami nowymi.Ostatnie stadium procesu, to jest przemiana zwiazku o wzorze 3 w zwiazek o wzorze 1, polega na aromatycznym przemieszczaniu chlorowca pod wplywem anionu tiolowego, -wytwarzanego w obec¬ nosci zasady. Gdy oba podstawniki Rj i X sa jed¬ nakowe i oznaczaja atom bromu, chloru lub flu¬ oru, to jeden z nich ulega przemieszczeniu i otrzy¬ muje sie 5-foHomo-} 5-chloro lub 5-fluorotriazolo- benzotriazol o wzorze 1. Jezeli zas X i Rj sa róz¬ ne i oznaczaja atomy bromu, chloru lub fluoru, to otrzymuje sie mieszaniny 5-chloro-, 5-bromo- i 5- fluorotriazolobenzoltiazoli. Mieszaniny te mozna rozdzielac znanymi sposobami, takimi jak frakcjo¬ nowana krystalizacja lub chromatografia. Proces ten mozna wprawdzie proiwadzic równiez gdy Rt lub X oznacza atom jodu, ale nie jest to sposób 736 4 korzystny, gdyz wyjsciowe izotiocyjaniany o-jodo- fehylu sa trudne do otrzymywania.Ogólnie biorac wydaje sie, ze eiektroujemne pod- sta(wniki w rodniku fenolowym ulatwiaja prze- mieszczanie chlorowca, co uwidocznia sie wysoka, wydajnoscia i krótkim czasem trwania realkcji.Podstawniki bedace donorami elektronów, takie jak rodnik metylowy, opózniaja przemieszczainie chlorowca, przedluzaja reakcje i powoduja pow- io stawanie dimerycznych produktów ubocznych.W procesie prowadzonym sposobem wedlug wy¬ nalazku jako amidowe rozpuszczalniki zwykle sto¬ suje sie trzeciorzedowe amidy, które nie reaguja . z wyjsciowymi zwiazkami ani z produktem. Sto- suje sie rozpuszczalniki zasadniczo bezwodne, to znaczy takie, które moga zawierac male ilosci wo¬ dy, przy czym przewaznie amidowy rozpuszczalnik suszy sie in situ, stosujac 1—10% nadmiaru zasady, która reaguje z woda. Przykladami rozpuszczal- ników amidowych sa takie jak N,N-dwubutylo- acetamid, dwumetyloacetamid, dwumetyloforma- mid i N-metylo-2-pirolidon. Wyzsze amidy sa ko¬ rzystniejsze, gdyz maja wyzsza temperature wrze¬ nia. Ze wzgledu na ich dostepnosc oraz latwosc usuwania korzystnie stosuje sie dwuimetyloaceta- mid lub dwumetyloformamid.W procesie wedHaig wynalazku mozna, stasowac ogólnie biorac kazda zasade, (która, jest dostatecz¬ nie mocna do- wytworzenia ainiionu triazolloitiolo- wego. Wprawdzie miodowy równowaznik zasady jest iloscia dostateczna, ale zasada spelnia dwoja¬ kie funkcje, a mianowicie pmzy wytwarzaniu brlia- zolotiolu i przy wewinaltrzczasteczkowym prze¬ mieszczaniu chlorowca przez anion ibiolliowy., Jako zasade stosuje sie ziwiiazki alkilolitowe, na przy¬ klad metylolit lub bytylolit, a takze alkoholany, amidki, weglany, wodorki lub wodorotlenki metali alkalicznych, na przyklad etanolan litu, ^Illrzed.- butanolan potasu lub metanolan sodu, a takze we¬ glany lub wodorotlenki litu, sodu, potasu, cezu lub rubidu. Korzystnie stosuje sie amidek litu, sodu lub potasu albo wodorek sodu lub potasu.Jezeli proces wedlug wynalazku .prowadzi sie ^ bez wyosobniania zwiazku o wzorze 2, wówczas reakcje zawiazków p wzorach 4 i 5 rozpoczyna sie w temperaturze 60—100°C. i w tej temperatiurze prowadzi reakcje w ciagu otoolo 24 godzin, otrzy¬ mujac 1-acylo-4-(o^chl'oro:wcofenylo)-3-.tiosemikar. 50 bazyd o wzorze 2. Nastepnie dodaje sie molowy równowaznik zasady,, na przyklad wodorku so- dowSgoi i prowadzi dalej proces w temperaturze od il60°C do temperatury -wrzenia uzytego roz¬ puszczalnika, na przyklad dwiumetyloformamidiu. as Jezeli zas proces prowadzi sie wyosobniajac zwiazek o wzorze 2 lub 3, wówczas zwiazek ten rozpuszcza sie na przyklad w dlwumetyloifonma- midziie, dodaje moliowy równowaznik odpowied¬ niej zasady, korzystnie wodorku sodowego i mie- «j szandine utrzymuje w stanie wrzenia* pod chlodnica zwrotna w ciagu okresu czasu niezbednego do zakonczenia reakcji. W tiemperalturze 60—100°C reakcja trwa zwykle do 24 godzin, przy czym jaK wyzej wspomniano, podstawniki w pierscieniu «5 fenylowym maja wplyw na czas trwania reakcja.94 736 6 Zwiazki wyjsciowe o wzorze 4, w który/m wszy$tkiie symbole maja (wyzej podane znaczenie, wytwarza sie przez reakcje odpowiednich o-chlo- rowcoanilin z chlorkiem dlwutmetyloaminotiokarba- modlu w sposób opisany w J. Org. Chem., 30, 2465 (1965).Zwiazki wyjsciowe o wzorze 5, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie, wytwarza siie przez reakioje hydrazyny z odpowied¬ nimi pochodnymi kwasów, takimi jak chlorki lub 'bezwodniki kwasów aLbo estry, w sposób opisany w dziele Organie Reactdons, tom. V, Wiley, 1946, star. 366—369.Jak wyzej wspomniano, produkty posrednie o wzorach 2 i 3, wystepujace w procesie wedlug wy¬ nalazku sa zwiazkami nowymi, totez ponizej po¬ dano ich sposoby wytwarzania, a nastepnie w przykladach zilustrowano'sposoby wedlug wyna¬ lazku.Wytwarzanie semikarbazydów o wizorze 2.A. 50 g (0,33 moda) izotiocyjanianu 2-fluorofeny- lu L20 g (0,33 mola) formylohydrazyny w 500 ml czterowodorofuranu utrzymuje sie w stanie wrze¬ nia pod chlodnica zwrotna w ciagu 7 godz., po czym pozostajwia mieszanine ,do ostygniecia i od¬ sacza osad. Otrzymany surowy produkt przemy¬ wa sie woda i suszy, otrzymujac 10 g l-formylo-4- -(2-flluorofenyio)-3-tiosemikarbazydu o temperatu¬ rze topnienia 148^1490C. , Analiza: CgHgFNgOS,, ciezar molowy 2H3 obliczono: 45,06P/o; C, 3,78% H, 19,71% N znaleziono: 44,860/0. C, 3,55%, H, 19,44% N B. 18,3 g (0,1 mola) izotiocyjanianu 2-chloro-5- -metylofenylu i 11,0 g (0,15 mola) acetylohydrazy- ny w 500 ml cziterowodorofuranu utrzymuje sie w stanie wrzenia pod chlodnica zwrotna w ciagu 7 godzin,, po czym chlodzi, odsacza staly produkt, prze¬ mywa go woda i suszy. Otrzymuje sie 25 g 1-ace- tylo-4-(2-chloro-5-metyilofenylo)-3-itiosemikarbazy du o temperaturze topnienia 145—157°C Analiza: C16H12ClflSr3QS, oiejzar molowy 257 obliczono: 46,60% C, 4,69% H, 16,30% N znaleziono: 46,87% C, 4,92% H, 16,58% N C. W sposób analogiczny do opisanego w przy¬ kladzie B, z acetylohydrazyny i odpowiednich izo- tiocyjanianów o-chlorowcofenylu otrzymuje sie na¬ stepujace zwiazki: ' l-acetylo-4-(2-chlorofenylo)-3-tiosemikarbazyd o temperaturze topnienia i'52—153qC Analiza: C9H10C1N3OS, ciezar molowy 243 obliczono: 44,36%, C, 4,14% H, 17,24% N znaleziono: 46»23% C, 4iJ28P/o H, 17,64% N l-acetylo-4-(2-chioro-4-mety\lofenylo)-3Htiosemikar- bazyd o temperaturze topnienia 157—169°C.Analiza: C10H12C1N3SO,'ciezar mollowy 257 obliczono: 46,60% O, 4*69% C, 16,30% N znaleziono: 46,37% C, 4,67,%, H, 16,50% N l-acetylo-4-(2,4-dwuchlorofenyio)-3-tioBemikarba- zyd o temperaturze topnienia 145—147°C.Analiza: C9H9Cl2N3SO, ciezar molowy 278 obliczono: 38,86% C, 3,26% H, 15,11% N znaleziono: 39,02% C, 3,39%. H, 15,012% N l-acetylo-4-(2,6-dWuchlorotfenylo)-3-ttiosemikarba- zyd o temperaturze topnienia 157—159^. 40 45 50 55 60 65 Analiza: C9H9Ci2N3SO• H^O, ciezar molowy 296 obliczono: 36,48% C, 3,71% H, 14,19% ,N znaleziono: 36,49% C, 3,84% H, 14,67% N l-acetylo-4-(2-chloro-5-trójfluorolmetyloksylo)-3- -tiosemilkaribazyd o temperaturze topnienia 155— 156°C.Analiza: C10H9OF3!N3SO, ciezar molowy 3ill obliczono: 38,53% C, 2,91% H^ 13,48% N ) znaleziona: 38,86% /C, 3,21^ H, 13,83% N a takze nastepujace zwiazki: l-formylo-4-(2-chloroifenylo)-3-tiosemika'rbazyd, l-formylo-4-(2-chloro-6-imetyilofenylo)-3-tiosemiikar- bazyd, l-heptylo-4-(2-chloro.fenylo)-'3-tiosemikarbazyd i l-acetyilo-4-(2,5-dwuchlorofenylo)-3-tiosemiikariba- zyd.Wytwarzanie triazolotioili o wzorze 3.D. 1,1 g (20 milimoli) wodorotlenku potasu roz¬ puszcza sie w 50 ml wody i w otrzymanym roz¬ tworze rozpuszcza sie na lazni parowej 3,5 g (16,5 milimola) l-formylo-4-(2-[&luorofenylo)-tioBemikar- bazydu. Ogrzewa sie na lazni w ciagu 1 godziny, po czym chlodzi i wlewa mieszanine do rozcien¬ czonego roztworu kwasu solnego. Odsacza sie otrzymany osad, przemywa go woda i suszy, otrzy¬ muje 2,5 g 4-(2-filiuoirofenyilo)-l,2,4-triazolotiolu-3 o temperaturze topnienia 166—167°C.Analiza: CgH6FN3S, ciezar molowy 196 obliczono: 49,22% C, 3,10% H, 21,53% N znaleziono: 49,09% C, 3,13% H, 21,37% iN E. W sposób analogiczny do opisanego w przy¬ kladzie D, przez cyklizacje odpowiednio podsta¬ wionych tiosemikarbazydów w wodnym lulb alko¬ holowym roztworze zasady otrzymuje sie nastepu¬ jace zwiazki: 4-('2-chlorofenylo)-!,2,4-triazolotiol-3 o temperatu¬ rze topnienia 195—U96°C.Analiza: C8H6C1N3S, ciezar molowy 2)11,5 obliczono: 45,39% C, 2,96% H; 19,87% N znaleziono: 46,48% Q 3,10% H, 19,70% ,N 4-<2-chlorofenylo)-5-metylo-l,2,4-triazolotiol-3 o % temperaturze topnienia 2117—fill9°tC.Analiza: C9p8ON3S, ciezar molowy 225 obliczono: 47,89% iC, 3,57% H, 18,62% N znaleziono: 47,73% C, 3,64% H, .18,39% ,N 4-('2,4-dwuchiorofeny 1o)-5-mety1o-i ,2,4-triazoloitiol- -3 o temperaturze topnienia 248—2153°C.Analiza: C9H7C12IN3S, ciezar molowy 260 obliczono: 41^55% C, 2,711% H, 16,15% ,N znaleziono: 41,57% C, 2i,81% H, 16,37% N 4-(2-chloro-4-metylofenylo)-5-metylo-l,2,4-tiriazolo- tiol-3 o temperaturze topnienia 243—244°C.\ Analiza: C10H10ClJN3S, ciezar molowy 239 obliczono: 50,10% €, 4,20% H, 17,53% ,N znaleziono: 50,23% C, 4,24% H, 17,73% N 4-i(2-chlloro-5-meltylosfenylo)-i5-!metyio-l,2,4-ltriazo- lotiol-3 o temperaturze topnienia 229—W1°C Analiza: C10H10C1N3S, ciezar molowy 239 obliczono: 50,10%, iC, 4,20% H, 17,53% N znaleziono: 49,98%. IC, 4,2i8% e, 17,40% IN 4-(z1,6-dwuchlorotfenylo)-5-metylo-il,2),4-tiriazolotiol- -3 o temperaturze topnienia 240—242°C.94 736 W analogiczny sposób, stosujac zamdaislt 4-(2,4- -dwuchlorofenylo)-6nmetyilo-1,2,4-foriaaoil otiolu-3 odpowiednie 4-(o-chlorowcofenylo)-5-podstawione- -l,2;4-triazolotiolo-3, otrzymuje sie nastepujace zwiazki: 3-metylo-s-triazolo[3,4-b]benzotiazol o temperaturze topnienia 153^1540C, s-fcriazalo[3,4-b]benzoitiiazol o temperaturze topnie¬ nia 264^266PQ -chlOtro-3-imetylo-s-triazolo[3,4-b]bcnzotiazo-l o tem¬ peraturze 'topnienia 186—a&8°iC, 3,7-dwumetyio-s-triazodo[3,4-b]benzotiazol o tempe¬ raturze topnienia 176—ll77aC, 3,6-dwumetylo-s-triaz0lo[8,4-b]foenzotiazol o tempe¬ raturze topnienia !210i3i—I2-07°iC, S-metylo-e-tTójfluorometyilo-s-triazoloIS^-blbenzo- tiazol o temperaturze topnienia 181—18(30|C i 3-heptylo-s-triazola[3,4-!b]benzotiazol o temperatu¬ rze topnienia 82—84°C. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe sie w srodowisku nieprotonowego rozpuszczalnika, w temperaturze okolo 100° i w ciagu okolo 24 go¬ dzin reakcji z molowym rcwnowaznikiem zwiazku o ogólnym wzorze 4, w którym Rt, R2 i R3 maja 5 wyzej podane znaczenie, a X oznacza atom bromu, chloru albo fluoru, po czym otrzymany zwiazek o ogólnym wzorze 2, w którym R, R^ R2, R3 i X ma¬ ja wyzej podane znaczenie, ewentualnie bez wyo¬ sobniania go, poddaje sie w srodowisku wodnym io lub w rozcienczonym roztworem wodnym alkanolu reakcji z molowym równowaznikiem zasady i otrzy¬ many zwiazek o ogólnym wzorze 3, w którym R, Rj, R2, R3 i X maja wyzej ,podane znaczenie ewen¬ tualnie bez wyosobniania £o, poddaje sie w obec- 15 . nosci zasadniczo bezwodnego rozpuszczalnika o cha- 4 "rakterze amidu reakcji z molowym równowaznikiem zasady w temperaturze 60—200°C i otrzymany zwiazek o ogólnym wzorze 1, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane znaczenie, wyosobnia 20 sie znany/mi sposobami. 1. Sposób wytwarzania s-triazolo[3,4-b]benzo- tiazoli o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, rodnik alkilowy o 1—11 atomach we- 25 gla, rodnik cyklopropylowy luib rodnik trójfluoro- metylowy, Rj oznacza atom wodoru, bromu, chlo¬ ru albo fluoru, a R2 i R3 rsa jednakowe lub rózne i oznaczaja atomy wodoru, bromu, chloru lub flu¬ oru, rodniki alkilowe lub alkoksylowe o 1—3 ato- 30 mach wegla albo rodniki trójfluorometyilowe, przy czym co najmniej jeden z podstawników R2 i R3 oznacza atom wodoru, a gdy Rj oznacza atom chlo¬ rowca, wówczas R ma wyzej podane znaczenie lecz za wyjatkiem atoimu wodoru i R2 oznacza atom 35 wodoru, znamienny tym, ze zwiazek o wzorze 5, w którym R ma wyzej podane znaczenie, poddaje 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otrzymany zwiazek o ogólnym wzorze 2, w któ¬ rym R, Rv R2, R3 i X maja znaczenie podane w zastrz. 1, wyosobnia sie i w srodowisku bezwodne¬ go rozpuszczalnika o charakterze amidu poddaje rea&cji w temperaturze 60—ftOO^C z molowym równowaznikiem zasady, po czym otrzymany zwia¬ zek o ogólnym wzorze 3, w kltórym R, jR1$ R2, R3 i X maja wyzej podane znaczenie, bez wyosobnia¬ nia go i w tych samych warunkach przeprowadza sie w zwiazek o ogólnym wzorze 1, w którym R, Rv R2 i R3 maja wyzej podane znaczenie. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zasade stosuje sie wodorek sodowy, a jako rozpuszczalnik o charakterze amidu stosuje sie dwumetyloformamid.94 736 Rr-rf«V^ Wzór 1 X S O RjiJ-NHCNHNHC-R R2 R, Wzor Z R3YYX SH RR^ Wzor 3 x Z R1 Wzor 4 o NH2NHC-R Wzór 5 LZG Z-d Nr 2 zam. 1088/77 110 szt. A4 Cena 10 zl PL