SU961559A3 - Способ получени 5-меркапто-1,2,3-триазолов - Google Patents

Description

М50 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-МЕРКАПТО-1 ,2,3изобретение относитс  к улучшенному способу получени  5-меркапто-1 ,2,3-триаз6лов, которые  вл ютс  исходными продуктами в синтезе средст защиты растений,а 1также фармацевтичес ких препаратов. Известен способ получени  5-меркапто-1 ,2,3-триазола путем обработки бензил-1,2,3-триазола серой в присутствии щелочи с последующим отщеплением бензильной группы РЗ Недостатком способа  вл етс  сложность процесса, св занна  с необходимостью проведени  первой стадии процесса при очень низких температурах (-60°с) в атмосфере азота и проведени  отщеплени  бензильной группы под действием натри  в жидком аммиаке. Поэтому процесс не пригоден дл  получени  целевого продукта в промышленном масштабе. Наиболее близким  вл етс  способ полумени  5-меркапто-1,2,3-триазолов заключающийс  в том, что изоцианаты -ТРИАЗОЛОВ подвергают взаимодействию с диаз.ометанами , полученные при этом эфиры 1,2,3-тиадиазолилкарбаминовой кислоты , например 5-феноксикарбониламино ,2,3-тиазол, подвергают гидролизу в кислой или щелочной среде при кип  чении реакционной массы с последую- . щим выделением 5-аминотиадиазола, ко тррый подвергают перегруппировке под действием щелочи при кип чении реакционной массы в 5-меркапто-1,2,3-триазол Г 2. Недостатком известного метода  вл етс  использование токсичных исходных продуктов, а также необходимость выделени  промежуточного 5-аминотиадиазола , также  вл ющегос  токсичным продуктом. Целью изобретени   вл етс  упрощением процесса получени  5-меркапто-1 ,2 3-триазолов. Поставленна  цель достигаетс  предлагаемым способом получени  5-мерKanto-1 ,2,3-триазолов общей фор-k мулы да где R - этой водорода, метил, этил, пропил, бутил, изобутил, втор.-бутил, трет.-бутил, заключающимс  в том, что азид 1,2,3 7Тиадиазол-5-карбоновой кислоты общей формулы . , где ( имеет указанные знамени , подвергают взаимодействию со спиртом или фенолом об1цей формулы , , где алкил,-содержащий -k атома . углерода, или фенил, IB инертном органическом растворителе при 90-110®С, полученный при этом Эфир тиадиазолилкарбаминовой кислоты общей формулы |j--тг-Щ N jLwHCOOR ,XW1 где К и R имеют указанные значени  подвергают гидролизу при вО-ЮО С с последующей перегруппировкой образова шегос  при этом 5-амино-1,2,3-тиадиазола общей формулы. N-rr« iTk IV) N мнг где R имеет указанные значени , в целевой продукт при 80-100 С. ; Согласно предлагаемому способу эфи 0ы тиадиазолилкарбоновой кислоты получают путем взаимодействи  азида ; ,2,3-тиадиазол-5-« арбоновой кислоты Ьбщей формулы I со спиртом или фёноJiOM общей формулы III. Предлагаемый способ исключает использование токсичных продуктов, позв л ет проводить процесс получени  без Выделени  промежуточных продуктов. Например, по одностадийному способу азид карбоновой кислоты формулой можно пр мо вводить во взаимодействие со спиртом или фенолом формулы IiI, и примен ть далее неочищенный сложный Эфир (1,2,3-тиадиазол-5 ил)карбамино вой кислоты формулы IV, а также его 96 йеочищенный раствор или суспензию.Особенно предпочтительно то, что в случае последующего гидролиза карбамата небезопасный (в|:: едный) 5 амино-1,2,3-тиaдиaзoл формулы V как правило образуетс  только in situ и затем только в растворе и не выдел етс  отдельно , а самопроизвольно перегруппировываетс  с помощью щелочи в 5 меркапто-1 ,2,3-триазол формулы 1. Благодар  соответствующему выбору остатка Дд осуществл етс  кислотный или щелочной гидролиз карбамата, так как с одной стороны карбаматы формулы 1У образуют с неорганическими осйовани ми устойчивые соли, а с другой стороны 5 амино-1,2,3-тиадиазол формулы У неустойчив к действию кислот . Получение 5-меркапто-1,2,3 триазо{юв формулы I. Превращение азида 1,2,3 тиадиазол-5-карбоновой кислоты- формулы Т1., предпочтительно в форме неочищенного раствора, в сложный эфир (1,2,3 -тиадиазрл-5 ил)-карбаминовой кислоты формулы 1У основано на перегруппировке Курциуса через стадию 1,2,3 -тиадиазол-5-ил-изоцианата, который, как правило, не нужно выдел ть отдельно , он образуетс  in situ и тотчас реагирует дальше со спиртом или Фенолом формулы Ш. Зта стади  реакции осуществл етс . РР 90-110 С, предпочтительнее, однако , при температуре кипени  с обратным холодильником реакционной смеси. На практике сырой (неочищенный) раствор азида в смеси с эквимол рным количеством спирта или фенола прикапывают в инертный растворитель-при температуре его кипени  с обратным холодильником или же раствор азида добавл ют к разбавленному растворителем спирту или фенолу при температуре кипени  смеси с обратным холодильником. Интенсивность кипени  с обратным холодильником дает возможность контролировать спонтанное течение реакции. Азид также можно нагревать в смеси со спиртом или фенолом в присутствии инертного растворител . Известное осуществление реакции Курциуса - сначала выпаривание до изоцианата и лишь затем добавка спирта или фенола - не имеет преимущества из-за более незначительного выхода., 5 -. 96 В качестве инертных по отношению к компонентам реакции растворителей можно примен ть алифатические и ароматические углеводороды, такие как циклогексан, гептан, лигроин, бензол, хлорбензол, толуол и ксилол; простые эфиры, такие как диоксан, тетрагидрофуран и диизопропиловый эфир; сложные эфиры ацетон ,

циклогексанон; галоидированные углеводороды - хлористый метилен, хлороформ , четыреххлористый углерод и 1,2-дихлорэтан; нитрилы карбоновых кислот - ацетонитрил. После протекани  реакции сырой раствор или сырую суспензию можно непосредственно вводить дальше во взаимодействие или, если желательна следующа  стади  очистки, обрабатывать известным обра- 20

зом, например отгонкой использованного растворител  при нормальном или пониженном давлении, осаждением с помощью воды или же одностадийным отфильтровыванием целевого продукта 25 реакции.

Таким образом получают сложный эфир (1 ,2,3 тиадиазол-5-ил)-карбаминовой кислоты в чистой форме и с хорошим количественным выходом. Дл  даль-зо нейшего его использовани  не требует с  никакой очистки. Если работают с сырыми (неочищенным ) растворами или суспензи ми, то дл  перегруппировки Курциуса примен ют растворитель, который ведет себ  инертно и в последующих стади х . Таким растворителем могут быть ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилол, хлорбензол; простые эфиры - тетрагидрофуран и диоксан; галогенированные углеводороды - хлороформ , 1 ,2-дихлорэтан и хлористый . метилен. сложных эфиров (1 ,2,3-т.и - - I - диазол-5 ил -карбаминовых кислот мож но осуществл ть и известным образом, выдел   5 амино-1,2,3 тиадиазолы. Дл  этого нагревают карбамат формулы 1У, предпочтительно в водной среде, при известных услови х в смеси с органическими растворител ми в присутствии кислотных катализаторов. Реакци  протекает при 80-ЮО С. Пригодными кислотными катализаторами могут быть сер на  ,сол на , бромистоводородна  кислоты , п-толуолсульфокислота. Инертными по отношению к компонентам реакции растворител ми  вл ютс  галоидикатализируемой кислотами омыл емости, что св зано с легкой дегидратируемостью третичных спиртов до олефинов.

Толуольный раствор или суспензию сложных трет.-бутиловых эфиров нагревают в присутствии п-толуолсульфокислоты , серной или сол ной кислот, причем эти эфиры при отщеплении изобутилена и при декарбоксилировании дают

золы формулы у. Образовавшиес  в кислой водной среде и имеющиес  в раст-. . воренном виде 5 змино-1,2,3-тиадиазолы известным образом в присутствии высоких концентраций неорганических оснований , таких как окислы, гидроокиси и карбонаты щелочных или щелЬчноземельных металлов, или же их алкогол ты , можно превращать в 5 меркапто- ,, уксусный и малоновыЯ; кетоны - ЛТрименение карбаматов третичных спирметилизобутилкетон , изофорон,.10 тов предпочтительно из-за их легкой. 9 рованные углеводороды - хлористый метилен , хлороформ, 152-дихлорэтан и четыреххлористый углерод; алифатические и ароматические углеводороды петролейный эфир, пентан, гептан, циклогексан , бензол, толуол, ксилол, хлорбензол, простые эфиры - диэтиловый эфир, тетрагидрофуран и диоксан. соответствующие 5 амино-1,2,3-тиадиа1 ,2,3-триазол формулы I в процессе перегруппировки Димрота, Благодар  применению большей концентрации основани  )меркапто-1,2,3 триазол формулы f имеетс  в виде соответствующей соли щелочного или щелочноземельного металла, из которой он выдел етс  благодар  применению соответствующей минеральной кислоты. Целесообразнее использовать основание и 5 амино-1 ,2,3-тиадиазол формулы У в мольном соотношении 2:1. Используемые при протекании реакции органические растворители могут служить одновременно в качестве экстрагирующего средства дл  5-меркапто . л fi г -1,2,3-триазолов. После окончани  реакции экстракты известным образом обрабатывают, например после соответствующего высушивани  - путем отгонки использованного растворител  при нормальном или пониженном давлении. Таким образом получают 5 меркапто-1 ,2,3 триазол в чистой форме и с очень высоким выходом. Врем  реакции, в зависимости от температуры реакции , составл ет 0,5-5 ч. Омыление сложныхэфиров {1,2,3 -тиадиазол-5 ил)-карбаминовой кисло7 ., 96 ты может происходить и известным образом как щелочное. Карбамат формулы 1У, предпочтительно в виде неочищенного (сырого) раствора или суспензии , нагревают вместе с водным или спиртовым раствором гидроокисей щелочных или щелочноземельных металлов в мольном соотношении карбамат:основание примерно 1:3. Реакци  протекает при 80-100 0 . Продолжительность реакции 0, ч, в зависимости от температуры реакции. При таком осуществлении способа невозможно выделить соответствующий 5-амино-1,2,3-тиадиазол, так как сначала получают соли, щелочных или щелоч ноземельных металлов продукта перегруппировки Димрота. 5 Меркапто-1 ,2,3 тиадиазолы затем выдел ютс  из.-этих солей известным образом. . Пример 1. Получение 5 Меркап то-Ц-метил-1,2,3-триазола. В трехгорлой круглодонной колбе емкостью 2 л с мешалкой, термометром и капельной воронкой kj, г (0,3 мол гидразида -метил-1,2,3 тиадиазол-5 карбоновой кислоты раствор ют в 300 мл воды и 36 мл концентрированной сол ной кислоты. Раствор затем смешивают с 600 мл толуола. К этойсмеси в течение 30 мин при 0-5°С при капывают раствор 21,75 г (0,315 моль нитрита натри  в 60 мл воды. Перемешивают 15 мин при С, отдел ют толуольную фазу, промывают ее 150 мл лед ной воды и высушивают затем над сульфатом магни . В трехгорлой круглодонной колбе емкостью 2 л с мешалкой термометром, обратным холодильником и хлоркальциевой трубкой предварительно нагревают до 150 мл толуола и 31.8 мл ( 0,33 моль) трет.-бутанола. Высушенный раствор азида карбоновой кислотьГ прикапывают к указанному нагретому раствору в течение 20 мин таким образом , чтобы внутренн   температура под держивалась при 100-110°С. Перемешивают еще 30 мин при 100-110 С, затем „П «. охлаждают до 5 С и отсасывают кристал лы, которые сушат в вакууме при до посто нного веса. Выход 47,1 г, что составл ет 73 от теоретического (трет.-бутиловый эфир ( метил-1,2,3 тиaдиaзoл-5 ил)кapбaминoвoй кислоты). Т.пл. 152-153 ( разложение). ТХ: элюент уксусный |эфир; значение Rf 0,. Остальные сложные эфиры 1,2,3-тиадиазол-5 ил-карбаминовой кислоты, полученные по способу примера 1, представлены в табл.1. В трехгорлой колбе емкостью 1 л с мешалкой, термометром и обратным холодильником при интенсивном перемешивании нагревают до . 21,5 г (0,1 моль) трет.-бутилового эфира (-метил-1 ,2,3 Тиадиазол-5-ил)-карбаминовой кислоты в смеси 250 мл толуола 1 200 мл воды и затем в течение 15 мин смешивают с 8 мл концентрированной кислоты. Перемешивают еще 5 мин при 80°С, охлаждают до 20°С, смешивают смесь с раствором 12 г (0,3 моль) гидроокиси натри  в 50 мл воды и-затем нагревают при в течение 5 мин. После этого смесь охлаждают до 20 С, отдел ют толуольную фазу и отбрасывают; водную фазу подкисл ют 20 мл концентрированной сол ной кислоты, смешивают с 75 г поваренной соли и затем экстрагируют уксусным эфиром. Высушенные над сульфатом магни  уксусноэфирные экстракты- выпаривают досуха, при 0 С в вакууме . Выход составл ет 52,1% от теоретического (5-меркапто- -метил-1 ,2,3-триазол ). Т.пл. 100-105с см. табл. 2 . Пример 2. Получение 5-меркапто-1 ,2,3-триазола. Аналогичным образом, как в примере 1, получают фениловый эфир (1,2,3 -тиадиазол-5-ил)-карбаминовой кислоты с Т.пл. 21б С ( разложение из гидразида 1,2,3 тиадиазол-5 карбоновой кислоты с выходом 88,1 от теоретического . Остальные сложные эфиры 1 ,2,3-тиадиазол-5-ил карбаминовой кислоты, полученные по способу примера 2, представлены в табл. 1, В трехгорлой круглодонной колбе емкостью 500 мл с мешалкой, термометром и обратным холодильникомбтечение 4 ч нагревают при 95°С и,25 г ( 0,2 моль) фенилового эфира (1,2,3 . f . .V .. -Тиадиазол-5-ил -карбаминовой кислоты в растворе из 12 г (0,3 моль гидроокиси натри  в 150 (4л воды. Затем раствор охлаждают до 20С и смешивают с 2б, мл концентрированной сол ной кислоты. После насыщени  100 г поваренной соли раствор экстрагируют порци ми с помощью 150 мл уксусного эфира. Уксусноэфирные экстракты встр кивают с раствором 20 г бикарбоната кали  в 75 мл воды. Водную фазу нейт рализуют 17,6 мл концентрированной сол ной кислоты и затем снова экстра гируют 150 мл уксусного эфира. ВысуЦенные над сульфатом магни  уксусно- эфирные экстракты концентрируют досу ха при в вакууме. Получают окра шенные в слабо-желтоватый цвет кристаллы . Выход 10,7 г, что составл ет 52,9% от теоретического (5-меркапто-1 ,2,3-триазол). Т.пл. 53, (см. табл. 2). . Пример 3. Получение 5 меркапто-Ц-метил-1 ,2,3 триазола. В трехгорлой круглодонной колбе емкостью 1 л с мешалкой, термометром и капельной воронкой 31,6 г (0,2 моль) гидразида 4-метил-1,2,3-тиадиазол-5 карбоновой кислоты раст вор ют в 200 мл воды и 2 мл концент рированной сол ной кислоты. Этот фаст вор затем смешивают с (00 мл толуола К этой смеси в течение 15 мин при б-5С прикапывают раствор 14,5 г j|0,/.1 моль) нитрата натри  в tO мл §оды. Перемешивают еще 15 мин при , отдел ют толуольную фазу, пройй 1вают ее 100 мл воды и высушивают. над сульфатом магни . В трехгорлой круглодонной колбе емкостью 1 л с мешалкой, термометром обратным холодильником, капельной воронкой и хлоркальциевой («осушительиой ) трубкой 18, (0,2 моль) фенола раствор ют в 100 «л толуола и предварительно нагрерают до 110 С. Высушенный раствор азида карбоновой кисло ты прикапывают к указанному нагретому раствору в течение 20 мин таким образом, чтобы внутренн   температура поддерживалась равной 100-110 С. Перемешивают еще 15 мин при 100-ПО°С, охлаждают до 90°С, смешивают эту cyc- пензию с раствором 2k г (0,6 моль) гидроокиси натри  в 200 мл воды. Следующие 1,5 ч смесь кип т т с обратным холодильником. Затем смесь охлаждают до , водную фазу отдел ют и смешивают с 52,9 мл концентрированной сол ной кислоты. После насыщени  70 г поваренной соли смесь экстрагируют 300 мл уксусного эфира (порци ми . Уксусноэфирные экстракты потом встр хивают с раствором 22 г бикарбоната кали  в 85 мл воды. Водную фазу смешивают с 17,6 мл концентрированной сол ной кислоты и I экстрагируют 300 мл уксусного эфира порци ми. Высушенные над сульфатом магни  уксусноэфирные экстракты выпаривают досуха при k(fC в вакууме. Получают кристаллы белого цвета. Вы|Ход 12,9 г, что составл ет 56 от теоретического (5-меркапто-А-метил -1 ,2,3-триазолК Т.пл. lU-lU C ;(см. табл. 3).. Пример k. Тем же способом, который описан в примерах 1 и 2, получают 5 меркапто-1,2,3-триазолы, представленные в табл. 2, между азидом 1,2,3-тиадиазол-5-карбоновой кислоты или соответствующим галоидангидридом 1,2,3-тиадиазол-5 карбоиовой кислоты или азидом 1,2,3 тиaдиaзoл-5гкapбoнoвoй кислоты и спиртом или фенолом поддерживаетс  то же мол рное соотношение .. СоответствуЮ1 4ие сложные эфиры ( ,2,3 тиадиазол-5 ил)-карбаминовой кислоты выдел ют, как это описано в примерах 1 и 2, и подвергают катализированной кислотой реакции (пример 1) или реакции, катализированной основанием (пример 2), причем сохран ют то же мол рное соотношение, что ,в примерах 1 и.2 (см. табл. 1). Пример S Тем же способом, что и в примере 3, получают следующие 5-меркапто-1,2,3 триазолы, причем поддерживают то же мол рное соотноше ие между азидом 1,2,3-тpиaзoл-5-кapбоновой кислоты или соответствующим гидразидЬм 1,2,3-тиадиазол-5- карбоновой кислоты, или галоидангидридом 1,2,3-тиадиазол-5-карбоновой кислоты и фенолом.

- L. VD

о

ff IT, t

vO fO

I

in

rr

e

u

l-

c. o

о cxj CO

LA

k A

«Ч« t

о

en in 1Л

n- u .

Lf r

r«

1 CM m

M

ts

N :

СЧ

CM

tM

tn

vX)

ro

- --

u о ff

.JJ- 4Л

o-«€

i nJ

e to

m

ff

Claims (2)

1. CM 19 Формула изобретени  Способ получени  5-меркапто-1,2,i-тpиaзoлoв общей формулы I W ® Н N : где jf атом водорода, метил, этил, Пропил, бутил, изобутил, втор -бутил трет-бутил, Ьключащий гидролиз под действием кислоты или щелочи при нагревании эфира тиадиазолилкарбаминовой кислот и последующую перегруппировку образо вавшегос  при этом 5 амино-1,2,3-тиа диазола до 5 меркапто-1,2,3 триааола под действием основани  при нагревании , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса, азид 1,2,3-тиадиазол-5-карбоновой . ; кислоты общей формулы II Ж-5 IVItl I g CONj где R имеетуказанныб значени , подвергают взаимодействию со спиртом или фенолом общей формулы 1(1 HORi 96 где R. означает алкил, содержащий 1- атома углерода, или фенил в инертном органическом растворителе при 90-110 C,noj2y4eHHbm при этом эфир гиадиазолил карбаминовой кислоты общей формулы )V, NHCOOR где R и (i имеют указанные значени , подвергают гидролизу при80-100 с с последующей перегруппировкой образовавегос  при этом 5 амино-1,2,3-тиадиазола общей формулы V где R/f имеет указанные значени , в целевой продукт при 80-100 0. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.За вка ФРГ № 2709122, кл, С 07 D , опублик. 1977.
2. 2.Goerdelez J., Gnad G. Uber 5-Amfno-1 ,2,3-thiaciiazoles. Chen, Ber, 1966, 99, S. 1618.