SU541435A3

SU541435A3 - Способ получени производных 2-амино-1,3,4-тиадиазола

Info

Publication number: SU541435A3
Application number: SU2061395A
Authority: SU
Inventors: Ви-Пинг Тао Эдди
Original assignee: Эли Лилли Энд Компани (Фирма)
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1974-09-20
Publication date: 1976-12-30
Also published as: BR7407840D0; PH10399A; ATA746574A; GB1482691A; US3887572A; DD115680A5; YU226674A; DE2440922C2; JPS5752339B2; AU7262074A; NL7410593A; HU169526B; IE39720L; SE7411891L; ES430260A1; IL45272A; AR208885A1; BG25796A3; IE39720B1; ZA744576B

Description

1

Изобретение относитс к способу получени производных 2-амипо-1,3,4-тиадиазола, обидей формулы

-N

-NHR,

S

где R - алкил с 1-7 атомами углерода;

RI - водород или алкил с 1-6 атомами углерода, которые наход т применение как исходные нродукты в синтезе гербицидов.

Наиболее распространенный снособ получени производных 2-амиио-1,3,4-тиадиазола основан на взаимодействии 3-тиосемнкарбазнда и алифатической кислоты в присутствии неорганической кислоты.

В известных способах в качестве последней исиользуют пентахлорид фосфора, хлорангидриды кислот, серную кислоту или полифосфорную КИСЛОТУ , 2 и 3.

Наиболее высокий выход из известных способов дает нрименение смеси нолифосфорной и гипофосфорной кислот 3.

С целью повышени выхода целевого продукта предлагают в качестве неорганической кислоты исиользовать смесь 15-35 вес.

% серной кнслоты и 85-65 вес. % нолнфосфорной кислоты.

Желательно процесс заканчивать нагревом реакционной смеси до 100-120°С.

Иредпочтнтельно использовать смесь 20-33 вес. %, предпочтительно 25 вес. %, серной кислоты н 80-67 вес. %, предпочтительно 75 вес. %, полифосфорной кнслоты.

Согласно указанно общей формуле, алкн.1 включает в себ метил, этил, н-нропнл, изопропил, «-бутил, грег-бутнл, изобутнл, в7ор-бутнл, 1-пентнл, 2-пснтпл, 3-нентнл, 3-метил- 1-бутнл, 3-метил, 2-бутнл, 2-метил-2-бутил , неопентил, 1-гексил, 2-гексил, 3-гекснл, 1-геитил, 2-гентнл, З-гептил, 4-гептнл, 4-метил1-пентнл , 4-метнл-2-нентил, 2-метнл-2-нентнл, 2-метил-З-пентил, 2.3-диметил-1-бутнл, 2,3-днметил-2-бутил , 3,3-диметнл-1-бутнл, 3,3-днметил-2-бут л , 2,2-днметил- -бутил, 2-этнл-1-бутнл или 2-этил-2-бутпл.

Значени R Ci-Се-алкил включают указанный снисок сосднненнй.

В качестве алифатических кислот но предлагаемому способу могут быть использованы: уксзсна , нроппоиова . масл на , пзомасл на , трнметилуксусна , валерианова , (капронова или энантова .

В качестве тиосемикарбазидов используют: --.метил-3-тиосемикарбазид, 4-этил-З-тиосемикарбазид , 4-пропил-З-тиосемикарбазид, 4-третбутил-3-тиосемикарбазид , 4-пентил-З-тиосемикарбазид , 4-неопентил-З-тиосемикарбазид или 4-гексил-3-т1юсемикарбазид.

Обычно используют смесь, содержащую от 20 до 33% серной кислоты и от 80 до 67% иолифосфорной кислоты. Наиболее предпочтительной вл етс смесь кислот, в которой содержитс 25% серной кислоты и 75% полифосфорной кислоты; при использовании такой достигаетс максимальный выход. Можно использовать и более широкие соотношени содержани используемых кислот, однако, они менее выгодны. При возрастании содержани полифосфорной кислоты до 80% выход начинает понижатьс , хот значение его продолжает остават;-.с выше той величины, котора достигаетс ири использовании только полифосфорной кислоты или только одной серной кислоты.

Необходимо тш,ательно перемешивать кислоты перед добавлением реагирующих веществ .

Количество используемой смеси кислот не вл етс критическим; используетс такое количество смеси, при перемешивании Ечоторой обеспечиваетс температура проведени циклодсгидратации .

По предпочтительному варианту в охлаж;денную кислотную смесь ввод т тиосемикарбаз1 Д , а затем добавл ют эквимол рное количество соответствующей алифатической кислоты . После того, как заверитаетс добавление первой порции, добавл ют аликвотные части мол рных количеств реагентов.

При добавлении реагентов, чтобы избежать разложени тиосемикарбазида, температуру кислотной смеси поддерживают в пределах от 10 до 20°С.

В этих услови х проходит реакци между алифатической кислотой и тиосемикарбазидом с образованием ацилтиосемикарбазида.

Пиклизацию образующегос ацилтиосемикарбазида провод т нагрева реакционную смесь до 100-120°С, предпочтительно при 105-110°С, так как при этой температуре образование тиадиазола заканчиваетс примерно через 3 час. Продолжительность нагрева измен етс обратно пропорционально температуре нагрева.

Когда циклодегидратаци заканчиваетс , реакционную смесь разбавл ют водой и при охлаждении нейтрализуют кислоту дл получени свободного амннотиадиазольного основани . Дл достижени рН раствора в пределах 6,8-7,3 можно использовать любую гидроокись щелочных металлов, например натри или кали или гидроокись аммони . Можно использовать дл этой цели и гидроокись алюмини .

Полученный аминотиадиазол обычно выдел ют фильтрованием.

Продукт может быть также экстрагирован органическим растворителем, например ароглатическим углеводородом, что удобно дл проведени дальнейших химических онераций. 5 Например, после того, как завершена циклодегидратаци , в реакционную смесь добавл ют воду и, предпочтительно, толуол. Смесь нейтрализуют и провод т экстракцию свободного основани аминотиадиазола в толуол.

10 Слои раздел ют, обезвоживают азеотропной нерегонкой толуола, содержашего целевой продукт.

Полученный раствор может быть использован дл дальнейших синтезов.

Примерами производных 2-амино-1,3,4-тиадиазола , получаемых по предлагаемому спосо бу вл ютс : 2-амино-3-изопропил-1,3,4-тиадиазол; 2-метиламино-З-изопропил-1,3,4-тиадиа

0 зол; 2-амино-5-5-бутил-1,3,4 - тиадиазол; 5 - Sбутил-2-метиламино-1 ,3,4-тиадиазол; 2-амино5-трет-бутил-1 ,3,4 - тиадиазол; 5-трет-бутнл-2метиламино-1 ,3,4 - тиадиазол; 2-амино-5-г/ егпентил-1 ,3,4-тиадиазол; 2-метиламино-5-гре75 пеитил-1,3,4-тиадиазол; 2-амино-5(1-этилпропил )-1,3,4-тиадиазол; 5-(1-этилпропил)-2 - метиламино-1 ,3,4-тиадиазол; 2-амино-5 - (метилбутил )-1,3,4 - тиадиазол; 2-амино-5-(1 - метилпентил )-1,3,4-тиадиазол; 2 - метиламино-5-(ме0 тилпентил)-1,3,4-тиадиазол; 2-амино-5-(1-диметилбутил )-1,3,4-тиадиазол; 2-метиламино-5-(1, 1-диметилбутил)-1,3,4-тиадиазол; 2-амино - 5 (1-этилбутил) - 1,3,4-тиадиазол; 5-(1 - этилбу- тил)-2-метиламино-1,3,4 - тиадиазол; 2-амино5 амино-5-(1-метилгексил)-1,3,4 - тиадиазол; 2метиламино-5- (1 - метигексил) - 1,3,4-тиадиазол; 2-амино-5-(1,1-диметилпентил) - 1,3,4-тиадиазол ; 2-метиламино-5- (1,1 -диметилнентил) 1 ,3,4-тиадиазол; 2-амино-5-(1 - этилпентил)-,

0 3,4-тиадиазол; 5-(1-этилпентил) - 2-метиламино-1 ,3,4-тиадиазол; 2-этиламино-5-изопропил1 ,3,4-тиадиазол; 5-т/7ег-бутил-2- пропиламино1 ,3,4-тиадиазол; 5-г/ ег-бутил-2-бутиламицо-1, 3,4-тиадиазол; 2-пентиламино-5-изопропил-1,3,

5 4-тиадиазол; 2-гексиламино - 5-5-бутил-1,3,4тиадиазол; 2-амицо-5-метил - 1,3,4-тиадиазол; 2-метил-амино-5-метил-1,3,4-тиадиазол.

Пример 1. Получение 5-этил-2-метиламп0 но-1,3,4-тиадиазола.

Гщательно перемещивают 18 г H2SO4 и 54 г полифосфорной кислоты и полученную смесь кислот охлаждают до 10-15°С и добавл ют 21 г (0,2 моль) 4-метил-З-тиосемикарбазида.

5 Затем добавл ют 14,8 г (0,2 моль) пропионовой кислоты. Затем температура повышаетс за счет экзотермической реакции, и в течение 3 час реакционную смесь выдерживают при температуре 100-105°С. Добавл ют воду

0 (50 мл) и толуол (50 мл). Затем добавлением ПО мл 28%-ной гидроокиси аммони довод т реакционную смесь до рН примерно 7,0. Отдел ют слой толуола, содержащий 2-метиламино-5-этил-1 ,3,4-тиадиазол, и высущивают

его методом азеотропной перегонки.

Получают после отгонки толуола 26,7 г (93%) 5-этил-2-метиламино-1,3,4-тиадиазола; т. пл. 84-87°С.

П р и м е р 2. Получение 5-изопропил-2-метиламино-1 ,3,4-тиадиазола.

По примеру 1 ировод т реакцию 21 г (0,2 моль) 4-метил-З-тиосемикарбазида и 17,6 г (0,2 моль) изомасл ной кислоты и получают 26,8 г (87%) 5-изоиропил-2-метиламино-1,3,4тиадиазола в виде масла.

Пример 3. Получение 5-трет-бутил-2-метиламино-1 ,3,4-тиадиазола.

Смесь, состо щую из 270 г полифосфорной кислоты и 90 г серной кислоты, охлаждают до 10-20°С и при этой температуре в смесь добавл ют 105 г (1 моль) 4-метил-З-тиосемикарбазида , после чего добавл ют 102 г (1 моль) триметилуксуспой кислоты. После добавлени реагентов снимают охлаждение и температура за счет экзотермической реакции новышаетс до 110°С. Реакционную смесь выдерживают при температуре --105°С в течение 3 час. Затем добавл ют воду (250 мл) и толуол (250 мл). Реакционную смесь нейтрализуют с номощью 525 мл гидроокиси аммони до рН 7,0 (75°С). Не охлажда , слои раздел ют и толуол обезвожнвают азеотропной нерегонкой . Толуол испар ют в вакууме и получают 159 г 93% 5-г/ ег-бутил-2-метиламнно-1,3,4-тиадиазола; т. ил. 79-82°С.

Пример 4. Получение 2-амино-5-этил-1,3, 4-тиадиазола.

Смесь 18 г серной кислоты ц 54 г полифосфорной кислоты охлаждают до 18°С. К кислотной смеси добавл ют 18,2 г (0,2 моль) тиосемикарбазида , а затем добавл ют 14,8 г (0,2 моль) иропионовой кислоты. Реакцию завершают нагреванием нри 100-105°С в течение 3 час. Добавл ют воду (50 мл) и толуол (100 мл). С помощью 118 мл 28%-ного раствора гидроокиси аммони довод т до рН 7,0. Продукт отфильтровывают, промывают толуолом и сушат.

Получают 25,3 г (98%) 2-амино-5-этил-1,3, 4-тиадиазола.

Структура соединени подтверждена с помощью ЯМР-спектроскопнн.

П р н м е р 5. Получение 2-амиио-5-метнл1 ,3,4-тиадиазола.

Смесь 18 г серной кислоты и 54 г полифосфорной кислоты охлаждают до 12°С. К смеси ири температуре 12-15°С добавл ют 18,2 г

(0,2 моль) тиосемнкарбазида. К реакционной смеси быстро добавл ют 12 г (0.2 моль) уксусной кислоты. Реакционной смесн дают возможность разогретьс до 60°С и реакцию заверщают нагреванием при 100-105°С в течение 3 час. Добавл ют воду (50 мл) н толуол (100 мл). Реакцнонную смесь довод т до рН 7 - 7,5 добавлением 110 мл раствора гидроокиси аммони , отфильтровывают выпавищй осадок, промывают его водой и сущат.

Получают 21 г (91,5%) 2-амино-5-метил1 ,3,4-тиадназола; т. пл. 218-220°С.

Структура соединени подтверждена ЯМРснектроскопией .

Claims

1. Устройство получени производных 2амнно-1 ,3,4-тиадиазола общей формулы

-:№ S-1

-жS

где R - алкил с 1-7 атомами углерода;

RI - водород или алкил с 1-6 атомами углерода,

взаимодействием эквимол рных количеств алифатической кислоты и 3-тиосемикарбазида в присутствии неорганической кислоты, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода целевого продукта, в качестве неорганической кислоты используют смесь 15- 35 вес. % серной кислоты и 85-65 вес. % полифосфорной кислоты.

2.Способ по н. I, о т л н ч а ю ш н и с тем, что процесс заканчивают нагревом реакционной смеси до 100-120 С.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что используют смесь 20-33 вес. %, предпочтительно 25 вес. %, серной кнслоты и 80-67 вес. %, предпочтительно 75 вес. %, нолифосфорной кнслоты.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Патент США К° 2497825, кл. 260-306.8, 1950.

2.Патент Японии 20.944 по кл. 16е 391. 1, 1966.

3.Патент США № 2799683, кл. 260-306.8, 1957.