SU673171A3 - Способ получени 5-амино-1,2,3-тиадиазола - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способу получени  5-амино-1,2,З-тиадйазола,Известен способ получени  5-амино- -1,2,3-тиадиазола, заключающийс  в том, что этоксикарбонилгидразин подвергают взаимодействию с фталимидо- ацетальдегидом в среде растворител , полученный гидразон обрабатывают тионилхлоридом с последующим взаИмодействием полученного фталимидо- Ш -1,2,3-тиадиазола с гидразингидратом в среде этанола при нагревании [ 1 ] .Серьезными» недостатками данного способа  вл ютс  образование в ходе 15 синтеза неиспользуемого далее гидра- зидафталевой кислоты, необходимость в оборудовании большого объема к высокие энергозатраты.Целью изобретени   вл етс  упрощениё технологии процесса.Поставленна  цель достигаетс  способом получени  5-амино-1,2,3-диади- азЬла, заключающимс  в том, что га- логенацетальдегид или его ацеталь подвергают взаимодействию с эфиром гидразиномуравьиной кислоты,образующийс  эфир 2-галогенэтилиденамино- карбаминовой кислоты далее обрабатывают тионилхлоридом с последующим взаимодействием полученного 5-галоген-1,2,3-тисЩИазола с жидким аммиаком при охлаждении.Целесообразно осуществл ть процесс следующим образом: взаимодействие галогенацетальдегида с производным гидразина проводить при (-20)-50''с, лучше при 0-20С; обработку ацилгидра- зонов тионилхлоридом при (-20)-100с, желательно при (-5)-50С; реакцию 5 галоген-1,2,3-тиадиазола с аммиаком при температуре (-70)-120°С, предпочтительно при температуре кипени  реакционной смеси, и давлении 1-10 атм,. лучше I атм.Процесс протекает по схеме:. X-(;H2-CH=0+H2N-KH-COR-Х-СН^- CH-'K-HH-COR^SO Cl;в этом способе впервые использовано пр мое получение 1,2,3-тиадиазольно- го цикла и введение аминогруппы путем замещени  атома галогена аммиаком. К тому же выходы необычайно высоки: в то врем , как втора  стади  протекает

Description

с относительно высоким выходом (около 65% и выше), перва  и треть  ста дии проход т почти с количественным вйхбдом, Так что суммарный выход цел вого продукта по окончании синтеза составл ет 50-60%. Синтез ацилгидразонов провод т предпочтительно в водной среде. Гало ген ацет альдегид используют обычно в виде водного раствора. На практике производное гидразина, разбавленное , например, водой или С{ - Су спиртом, порци ми добавл ют к водно или спиртовому раствору альдегида. Последовательность прибавлени  реаrejiTOB может быть и обратной.. Твердые продукты реакции могут быть отделены фильтрованием, вьлмораживанием или выпариванием растворител . Они могту быть перекристаллизованы из подход щих органических раствЪрителей-таких как кетоны, спирты, нитрилы, сложные эфиры, простые эфирьг и хлорированные углеводороды , например ацетон, ацетонит рил, метанол, этанол, этилацетат, хлороформ.Продукты устойчивы при комнатной темпе1эатуре.Они могут быть использованы дальше без перекристаллизации . Степень чистоты продуктов реакци можно повысить, профильтровав исходный раствор галогенацетальдегида через цeлиты.s Ацилгидраэоны могут быть также получены из соответствующих ацеталей галогенацетальдегида. Дл  этогоаце таль раствор ют в смеси воды с орга ническими растворител мит-такими.как спирты или простые эфиры, например метанол, этанол или тетрагидрофуран и к полученному раствору добавл ют минеральные кислоты, например серну или сол ную кислоту. Расщепление ац тал  происходит через непродолжител ное врем  при , обычно через 15 мин при температуре кипени  раст рител . Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и смешиваю с производным гидразина, которое мо жет быть разбавлено растворителем. Полученный ацилгидразон обрабаты вают тионилхлоридом в течение 1-20, ч Желательно использовать реагенты в приблизительно эквимол рных количес вах, но тионилхчорид можно брать в большом избытке, как бы в качестве растворител .. , Реакцию можно проводить в инертном растворителе, например в галогенированных углеводородах- таких как хлористый метилен, хлороформ, , Четыреххлористый углерод, алифатических и ароматических углеводородах .- таких, как петролейный эфир, пентан, циклогексан, бензол, толуол и ксилол, простых эфирах таких. как диэтиловый , тетрагидрофуран , диоксан, ДИЭТИЛОВЫЙ эфир

Claims (3)

1. 673171 этиленгликол  и диэтиловый эфир диэтиленгликол , и сложных эфирахтаких- как этилацетат. Как правило, ацилгидразон, растворенный или суспендированный в подход щем растворителе, порци ми добавл ют к тионилхлориду, разбавленному органическим растворителем, однако последовательность добавлени  реагентов может быть также изменена на обратную. Вьщел ющийс  во врем  реакции хлористый водород может выводитьс  из зоны реакции непрерывно с током инертного газа. По окончании реакции смесь подвергают обычной обработке. После отгонки растворител  и избытка тионилхлорида остаток мОжет быть подвергнут фракционированной перегонке или перегонке с вод ным паром после разложени  избытка тионилхлорида насыщенным раствором соды, растворами гидрокарбонатов натри  или кали , ацетата натри  или гидроокисью натри  или кали  или непосредственно водой. 5-Галоген-1,2,3-тиадиаэол может быть легко выделен из конденсата,образующегос  в.результате перегонки с вод ным паром. Далее водна  фаза может быть подвергнута экстракции пентаном , эфиром или хлористым метиленом . Продукты реакции, полученные в результате перегонки с вод ным паром, пр ед ст ав л  ют j::o бой ел е гк а желт о в атыё , а после фракционированной перегонки-бесцветные , легко летучие жидкости , склонные к кристаллизации в холодильнике . Продукты реакции очень хорошб растворимы в органических раствори-, тел х- таких- как углеводороды, галогенированные углеводороды,- простые эфиры, кетоны, спирты, сложные эфиры, амиды и нитрилы карбоновых кислот. И растворимость в воде незначительна. дл  использовани  на -следующей / стадии синтеза повторные операции по очистке сырых продуктов, полученных после перегонки с вод ным паром, не об зательны. Полученные продукты реакции в Зависимости от степени чистоты склонны кпотемнению, особенно под действием света, однако даже при длительном хранении потерь в весе не происходит. 5-Галоген-1,2,3-тиадиазол далее действием аммиака перевод т в 5-амино-1 ,2,3-тиадиазол. Аммиак может быть введен в виде раствора в органических растворител х- таких, - как метанол, этанол, бензол, толуол, ксилол, тетрагидрофуран или диоксан , однако на практике часто используетс  в жидком состо нии. Обычно примей ют аммиак в избытке, предпочтительно в количестве 1-20 эквивалёнтов . Реакци  мОжет протекать по механизму присоединени -оти1еплени  и ка тализ может осуществл тьс  кислотами или кислотами Льюиса. В качест ве последних могут быть названы, например,HgClj, (NH) SO , ,NH. HgBrj , (CHj) jSiOSOj-CFj , Snce, BP , гидрат п-толуолсульфокислоты. Наиболее целесообразным  вл етс  прибавление по капл м 5-галргей-1 ,2,3-тиадиазола при температуре (-60)-(-35) С и нормальном давлении к жидкому аммиаку ивьщерживание в течение 1-8 ч при температуре кипени . Веро тно- образующиес  в ходе ре ции аммониевые соли оказывают катализирующее действие на замещение хлора. ПЪ окончании реакции избыток аммиака отгон ют и отдел ют 5-амино --1,2,3-тиадиазол от аммониевой соли путем исчерпывающей экстракции подх ЦЯ1ЦИМ органическим растворителем - таким как этилацетат, хлористый / метилен, метанол или этанол, или кристаллизацией непосредственно из воды. . Таким образом, получают 5-амино-1 ,2,3-тиадиазол в очень чистом виде с почти количественным выходом. П р и м- е р 1. Получение этилово эфира 2-хлорэтилиденаминокарбё1Минов кислоты. 550 г (3,5 моль) 50%-ного водного раствора хлорацетальдегида разбавл ю 3000 мл воды, обрабатывают 10 г цели тов 545 дл  св зывани  вьздел ющейс  смолы и через складчатый фильтр профильтровывают в круглодонную колбу объемом б л, снабженную мешалкой и термометром. При охлаждении льдом (0-5С) в течение 15 мин прибавл ют при перемешивании раствор 364 г (3,5 моль) этилового эфира гидразйно муравьиной кислоты в 360 мл воды. Сразу же образуетс  рыхлый белый осадок. Перемешивают еще 30. мин при комнатной температуре, кристаллы от сасывсоот, промывают 6 л воды до нейт ральной реакции и высушивают в вакуу при до посто нного веса. Выход 525,98 г (91,3%), т.пл. 120-l2l c. Соединение может быть перекристаллизовано из спирта. Вычислено, %: С 36,48; Н 5,51; С1 21,54; N 17,02. Найдено, %: С 36,91; Н 5,46; С1 21,37; N 17,93. П р и м е р
2. 2. Получение этилового эфира 2-хлорэтилиденаминокарбамин вой кислоты. В трехгорлой круглодонной колбе объемом 250 мл, снабженной мешалкой термометром и обратным холодильником 60 мл воды и 0,8 мл концентрированной сол ной кислоты нагревают до 90 добавл ют 15,2 г диэтилацетал  хлорацет альдегид а и перемешивают 15 мин при 90-100°С, охлаждают до , в т б чение .10 мин прибавл ют по капл м раствор 12,5 этилового эфира гидразиномуравьиной кислоты в 40 мл воды. Образуетс  белый осадок. После 15 мин перемешивани , осадок бтсасчвают, промывают 30 мл лед ной воды и высушивают в вакууме при комнатной температуре до посто нного веса. Получают белые кристаллы. Выход 14,4 г (87,5%), т.пл. 120-121 С. Аналогичным образом могут быть полученыэтиловый эфир 2-бромэтилиденаминокаобаминовой кислоты , т.пл. l26-127 c, метиловый эфир 2-хлорэтилиденаминокарбаминовой кислоты , т.пл. 129-130с, и семикарбазон хлорацет альдегида, т.пл .132-133 °С, Пример
3. 3. Получение 5-хлор-1 ,2,3-тиадиазола. В трехгорлой круглодонной колбе объемом 2 л, снабженной мешалкой, термометром, обратным холодильником и газоотводной линией, охлаждают до 5°С 110 мл (1,5 моль) тионилхлорида , затем в течение 5 мин прибавл ют 82,3 г этилового эфира 2-хлорэтилиденаминокарбаминовой кислоты, . нагревают до , перемешивают 15 мин при охлаждении лед ной вОдой, затем 2 ч при комнатной температуре. При выделении газа образуетс  реакционный раствор темно-зеленого цвета. Выдерживают 15 ч при комнатной температуре , коричневый раствор медленно разлагают 600 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натри  при 5-20°С и перегон ют с вод ным паром. Получают 1 л дистиллата. Хлортиадназол отдел етс  в виде жидкости желтого цвета. Слои раздел ют и экстрагируют дистиллат 2x200 мл пентана. Сырой продукт вместе -с экстрактом высушивают над MgS04 и упаривают при 40с/ 200 мм. Выход 46,0 г. Сырой продукт без перегонки может быть использован на следующей стадии.После перегонки сырого продукта получают 39,1 г(65,1%) 5-хлор-1,2,3-ти диазола ,т.кип.58-62 С/30 мм,т.пл. 20С. Вычислено, %: С 19,92; Н 0,&4; С1 29,41; N 23,24. Найдено, %: С 20,14; Н 1,01; С1 31,00; N 23,22. Аналогичным образом может быть получен 5-бром-1,2,3-тиадиазол, т.кип.б1-64 с730 мм. П р и м е р 4; Получение 5-амино-1 ,2,3-тиадиазола. В трехгорлую круглодонную колбу объемом 1 л, снабженную холодильником с сухим льдом, магнитной мешалкой и охлаждающей баней с сухим льдом в метаноле, при -75с помещают 200 мл конденсированного аммиака и в течение 5 мин добавл ют 50 г (0,415 моль) 5-хлор-1,2,3-тиадиазола. При этом сразу же образуютс  желтые кристаллы. Перемешивают 3 ч при кип чении с обратным холодильником, через 1 ч образуетс  почти прозрачный раствор желтого ЦБбта/ттоелё §тЬШаШ1йак йспар ют- при комнатной TeMifepSType в течение 2,5 г. --...„,..,.-,„,.....-.-....Затем-в течение 30 мин высушивают в вакууме, создаваемом водоструйным насосом, дл  ПОЛНОГО удалени  аммиак Остаток в колбе многократно HaCTatiвают с 900 мл этилацетата (суммарное количество) при кип чении и перемешивании , затем раствор этилацетата упаривают в вакууме досуXа при 40с. . ВыхоА 36,1 г (85,9) т.пл. 137138 с . Вещество образует в ацетоне прозрачный раствор. Формула изобретени Способ получени  5-амино-1,2,3тиадиазола , отличающийСЯ тем, Что, с целью упрощени  технологии процесса, галогенацетальдегид или его ацеталь подвергают взаимодействию с эфиром гидразиномурс1вьиной кислоты, образующийс  эфир 2-галогенэтйлиденаминокарбаминовой кислот{Л далее обрабатывают тионилхлоридом с последующим взаимодействием полученйого 5-галоген-1,2,3-тиадиазола с жидким аммиаком при охлаждении. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе l.Pain D.L. and Slack R. Derivatives of 1,2,3-thiadiazole, , Soc, 1965, p.5166.