Способ получения производных 3-окси-1,2,4-триазола

 

(6l) Дополнительный к патенту (22) Заявлено18.08.75 (21) 2163216/04 (23) Приоритет (32) 29 08.74 (31) 11771/74 (33) Швейцария (43) Опубликовано 25,10,77,6þëëåòåíü ¹ 39 (45) Дата опубликования описания 14.10.77 ь (51) М. Кл.

С 07 3 249/12

Государственный нвмнтет

Севвтв Мнннстрав 660 ва делам нзевретеннй и втнритнй (53) Ъ,ЕЖ 547.792;.07 (088,8) Инос транцы

Беат Бенер (Швейпария), Даг .Оавес (Норвегия) и Вилли Майер (Швейцария) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Бнба-Гейги АГ" (Швейцария) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗБОДНЫК 3=ОКСИ-1,2,4- П ИАЗОЛА

Предлагается улучшенный способ получении производных 3-окси-1 2,4-триазола, которые находят применение в качестве исход нык продуктов длн синтеза ядохимикатов

Известен синтез 1, 5-диарилзамещенных

3-окси-1,2,4-триазолов взаимодействием арилзамешеныах семикарбазидов с апилизопианвтами с последующим нагреванием полученных продуктОв o сОлянОй кислОТОй (1) .

Этим СПОсОбОм мОжнО получать лишь ОРраниченное ч; о производных 3-окси-1,2.4трназола„ Пругой известный способ получения 1,5-дизамешенных производных 3-окси-1,2,4- l5

-триазопа включает следующие стадии: взаимодействие 1-замешенного семикарбазида с эфиром ортомуравьиной кислоты, хпорирование полученного, 1-замешенного 3-Окси-1,2,4-триазола, реакцию замещения в вы- 20 деленном пройзводном 3-окси-5»хлор- 1„2„4-триазопа хлора на требуемый радикал (2), Белью изобретения является разработка более простого способа, включающего меньше стадий, чем известный, 2

Предлагается способ получении производных 3-аксн-1,2 4-триазола Обшей фсумулы 1 где Ц - апкил с 1-6 атомами углерода

1 или никлоалкил с 3-8 атомами углерода;

Ц - алкил с 1-6 атомами углерода, 2 пнклоалкнл с 3-8 атомами ут лерода, алкеннл с 3-6 атомами углерода, алкинил с 3-6 атомами углерода или бензил, возмож но замешенный одной нли двуми группами as числа алкилов с

1-4 атомами углерода, алкилтиоили алкоксигрупп, в которых алкил содержит 1-4 атома углерода, галоидов, трифторметила или нитрогруппы, Х вЂ” кислород, сера или группа $9>, где >y - апкил с 1-6 атомамг углерода, алкенил с 3-6 ато»

577989 мами углерода, алкинил с 3-6 атомами углерода или Я вместе с 3 и соседним атомом кислорода образуют Ъ-7-членный гетероцикл. 5

Способ заключается в том, что эфир гидрнэимкарбоновой кислоты обшей формулы 2

% NH- NHC00%

1 где К1 - имеет указанные значения;

Ц - алкнл с 1-4 атомами углерода, подвергают взаимодействию с хлорцианом при 0-30 С в среде инертного растворителя, полученный эфир 2-цианогидраэинкарбоновой кислоты общей формулы 3 15 где В и и имеют указанные значения, циклизуют при действии соединения обшей формулы: и ХН, rpe 92 и Х ò у зея 25 и О-140ОС в щщmma ср е в и,ерч пом растворителе.

В качестве инертного раствбрителя в ре акции эфира гидразиакарбоиаиой- нклоты- е хлорцианом наиболее прнгодии гащоидуглеводороды, такие как хлористый меткпе1ь хлороформ, четыреххлористый углерод, хлорбензол,, ароматические углеводороды, например бензол и толуол, кетоны, такие как метилэтил- 35 кетон, сложные и простые эфиры, такие как этилацетатФ диэтиловый эфире тетрагидроЬран и диоксан.

Наиболее предпочтительно проводить указованную стадию в смеси воды с одним иэ 49 названных несмешиваю1пихся с водой растворителей.

Стадию циклизации 2-цианогидразинкарбоновой кислоты проводят предпочтительно в алканоле, алкип которого содержит 1-4 алло- 45 ма углерода, или в воде. Однако реакцию можно вести и в отсутствие растворителя, Предпочтительный температурный интервал для этой стадии 4О-120оС.

Взаимодействие эфира обшей формулы 2 50 с хлорцианом проводят предпочтительно в >>í акцептора кисло 1ъ1, такогo K&K гидррокиси, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов. При проведении реакции циклизации эфира % обшей формулы 3 с соединением общей формулы Р ХН в алканоле, содержащем 1-6 атомов углерода, используют соответствующий алкоголят натрия или калия, однако можно употреблять и гидрокарбонаты этих металлов Ю

Гсли процесс проводят в воде, то используют гидроокиси названных металлов, Процесс циклизации можно проводить как при нормальном, так и повышенном давлении в автоклаве.

Пример 1. 73,0 r этилового эфира

2-иэопропилгидррэинкарбоновой кислоты и

42,0 r бикарбоната натрия смешивают с

200 мл хлористого метилена и 400 мл воды, Затем при постоянном перемешнвании и комнатной температуре в течение 20 мин вводят 30,8 г газообразного хлорциана, Перемешивают смесь после этого еше 1 час, отделяют фазу хлористого метилена и сушат сульфатом натрия, растворитель отгоняют в вакууме. Получают 75,0 г (87,5%) этипов1 го эфира 2-иэопропил-2-циангидразинкарбоновой кислоты в виде бесцветного масла, 1370 г этилового эфира 2-изопропил-2-циангидраэинкарбоновой кислоты помешают в автоклав и перекачивают 423 г метилмеркаптана, Смесь выдерживают при 40оС. Полученную смесь кристаллов и маточного раствора переносят в колбу для сульфатированж объемом 2,5 л и нагревают на масляной бане 2,5 час при 120оС. Охлажденную до 90оС реакционную массу разбавляют 1,2 л воды„ продукт реакции выпадает в виде кристаллов.

Сирой 1-изонропил-5-метилтио-3-окси-3„,.2,4-триазоп отфильтровывают и перекристаллизогывают из 1 л ацетонитрила. Получают 730 r (52%) чистого 1-иэопропил-5-метилтио=3-окси-1,2,4-триаэола, т.пл. 88-93оС.

Пример 2. В раствор 800 г гидроокнси натрии в 5000 мл воды вводят 960 г метилмеркацтана и затем прибавляют по каплям 3024 г этилового эфира 2-иэопропил-2-циангидраэинкарбоновой кислоты. Во время прибавления температура повышается до

80оС, ее.в течение 2 час поддерживают. П том в течейие 15 час проводят перемешивание нри 20оС. После добавки 1200 r ледяной уксусной кислоты осаждается 2872 r

1-иэопропил-5-метилтио- 3-окс и-1., 2, 4-триазола с т.пл. 93-96оС. Из фильтрата получают экстракцией этиловым эфиром уксусной кислоты еще 17 5 г 1-иэопропил-5-метилтио-3-окси-1,2,4-триаэола. Общий выход составляет 3047 г (87,5%). и р и м е р 3..66,0 r этилового эфира 2-этилгидразинкарбоновой кислоты -и

42 0 r бикарбоната натрия, смешивают с

200 мл хлористого метилана и 400 мл воды. Затем при постоянном перемешивании и комнатной температуре в течение 20 мин вводят 30,8 г газообразного хлорциана. После церемешивания еще в течение 1 час фазу хлористого метилена сушат сульфатом натрияр pBcTBopHTBJTb отгоняют в вакууме, Полу

577989

5 чают 69,0 r (887o) этилового эфира 2-этил-2-гидразинкарбоновой кислоты в виде бесцветного масла, К раствору 4,6 r натрия в 150 мл абсолютного этанола прибавляют по каплям при

60оС 31,4 г этилового эфира 2-этил-2-циангидраэинхарбоновой кислоты. Затем раствор кипятят 4 час. При охлаждении после добавки . = r ледяной уксусной кислоты выпадает а..штат натрия, который отделяют фильтрова- щ ннем. Фильтрат выпаривают в вакууме досува в остаток экстрагнруют 200 мл хлороформа. Экстракт снова выпаривают досуха, а остаток перекристаллизовывают иэ цнклогексана. Получают 18,8 г (607) 1-этил-5- 15

-этокси-Ç-окси-1,2,4-триа зола, т. пл, 64 67о(Пример 4. K 100 мл 33%-ного диметиламина в абсолютном этаноле прибавляют по каплям 35,0 r этилового эфира 2-изо-20 пропил-2-циангидразинкарбоновой кислоты, Раствор выдерживают сначала 15 час при комнатной температуре, а затем кипятят 1,5 о час (65 С). После упаривания досуха остает ся маслянистый остаток, который при стоя- 25 ннн медленно кристаллизуется. Продукт промывают этилацета том. Получают 1 5, 5 г (44%) 1-нзопропил-5-диметиламнно-3-окси-, -1,2,4-триазола, т.пл, 1 1 1-1 1 2оС.

П р и и е р 5. К раствору 40 г гидро- 80 окиси натрия в 300 мл воды прибавляют

48 г метилмеркаптана и затем прнкапывают

185 r этилового эфира 2-втор-бутил-2-циангидразинкарбоновой кислоты. Во время прибавления температура повышается до 90оС. 35

После этого раствор охлаждают до комнат ной температуры. в приливают 60 г ледяной уксусной кислотъ1, пблучают; 148,9 г (79,5%)

1-втор-бутил-5-метндтво 3-окси-1 2,4-три азола, т.пл. 104-106еС.. 40

Использованный в .качеств9 .Исходного Бе щества этиловый эфир 2-втор-бутвл-2-цнан гидраэвнкарбоновой кислоты получают анапа гично указанным в примерах 1 и 3 способен; реакцией этилового эфира 2-втор-ф твлгвдра.- Я зинкарбоновой: кислоты с хлорцианом.

Пример 6. В приготовленный вз

361, г натрия и 9 л абсолютного этанола раствор этилата натрия в этаноле вводят

905 r метилмеркаптана и затем добавляют 60

2470 г этилового эфира 2 этил-2-циангид- . раэинкарбоновой кислоты. Полученный раст вор выдерживают:сначала 15 час при ком ; натной температуре и затем кипятят 3 час (80оС). После добавки 942 г ледяной ук- Ы сусной кислоты иэ охлажденного раствора осаждают ацетат натрия, который отделяют фильтрованием. Фильтрат сгущают в вакууме досуха, остаток растворяют в 7 л хлороформа и отфильтровывают. Фильтрат выпаривают при нормальном давлении и смешивают с толуолом. Смесь фильтруют и фильтрат смешпвают с 1 л циклогексана. Получают 1890 г (7 5, 5%) 1-э тыл-5-метилтио- 3-окс и-l, 2, 4-трназола, т.пл. 83-87оС.

Пример 7. К приготовленному иэ

4,6 r натрия и 100 мл абсолютного этанола раствору этилата натрия в этаноле прибавляют по каплям сначала 14,9 r этилмеркаптана и затем 31,4 г этилового эфира 2-этил-2-цнангидразвнкарбоновой кислоты. Образуется кристаллический осадок, который кипятят 3 час, Охлажденную суспензию после добавки 12 r ледяной уксусной кислоты отфильтровывают от выпавшего ацетата натрия, а фильтрат выпаривают в вакууме досуха. Остаток смешивают с 200 мл хлороформа и отфильтровывают, Фильтрет снова выпаривают досуха. Остаток перекристаллиэс вывают яз циклогексана. Получают 26 r (7 5%), l-этил-5-этилтио-З-окси-1,2, 4-триазола, т+пл. 65-68оС.

Пример 8. К раствору 33,2 г гнд-. роокиси натрия в 190 мл воды прибавляют по каплям при комнатной температуре сначала 51 5 г этилмеркаптана в затем 163 г этилового эфира 2-циклопентил-2-пиангидра; зинкарбоновой кислоты, а затем раствор кипятят в течение 1 час. Из1охлажденного рас1 вора после добавки 50 r ледяной уксусной кислоты выпадает 167 г (94%) 1-циклопентил-5-метилтво-З-окси-1,2,4-триазола, т,пл.

93-95оС, Использованный 6 „.качестве исходного вещества этиловый эфир 2-циклопентил-2-цнангидразннкарбоновой кислоты получают анало-. гично описанному а примерах 1 и 3 способу - превращением этилового эфира 2-циклопентвлгидразинкарбоновой кислоты с хлорцианом.

П р в м е р 9. К раствору 132 г гвдроокиси натрия в 750 мл воды добавляют

244 г аллилмеркаптана и затем нрв комнатной температуре прикапывают 514 г этилового эфира 2-этил-2-циангидразинкарбоновой кислоты. После кипячения в течение 1 час в охлажденный раствор добавляют 198 г ледяной уксусной кислоты. Маслянистую фазу отделяют в выпаривают в вакууме досуха.

Получают 260 г (43%) 1-этил-5-аллилтио-3-окси 1,2,4-трвазола, т.пл. 74-76 С.

П р,в м е р 10. К раствору 8 г гвдроокиси натрия в 100 мл воды в 50 мл спирта добавляют сначала 31,7 г 4-хлорбензилмеркацтана и затем црикапывают 34,2 г этилового эфира 2-изоцропил-2-цвангидразвнкарбоновой кислоты., Bo время прибавления температура.повышается до 38 С, Затем раствор выдерживают 2 час прв 85оС, ffocne охлаждення до 20оС прибавляют по каплям 12 г педчной уксусной киспОТЫ, Выпадает 1 изо пропил- 3-окс и-5- (4-хлор бензипти О) -1, 2,4-триазол в виде белых кристаллов. Последш и перекристаппизовывшот из 400 мп метанопа и получают 42 г нродукта (74 ), т.пп.

140-141ОС.

Пример 11. K раствору 8 Г ГидрОокиси натрия и 1О0 мл воды и 50 мп спирта добавпяют сначала 24,8 Г бензипмеркаптана и затем прикалывают 3432 Р этипово- le

Го эфира 2-изОпрОцип-2-циангидразинкарбОновой кислоты. Во время прибавления температура цовышается до 38ОС. Затем раствор выдерживают 2 час при 85ОС. После охлаждения до 20 С прибавляют ИО KanrBM 12 г !5 уксусной киспоты. Осаждается в виде бепых кристаппОБ 31 Г (82%>). 1-изопропип-3-oKca-Ь-бензиптиo3. 214триазопа тепле 1 34

135оС

Пример 12. В раствор этипата на М

pal попучещу и растворением 1 1 5 г натрия в 300 мпабсощотного GTaIIGIla, вводят 24,05 P метипмеркаптапа Затем прибавпшот ПО ка12 и 60о - 71 5 типгидразинкарбоновой кислоты, причем TGM- p5 пература повышается до 75ОС. Йо окончмии прибавления реакционную смесь кипятят 5 час, Затем в охлажденный до комнатной температуры расТВор прибавляют ПО каппям 30 Г пе

4 данОЙ уксусной глспоты, Отфильтровывают . 30 выпавший осадок, фипьтрат упаривают в вакуум(4 Жтаток перекристаппизовывшот пз

140 мп метанола при Охпаждепии сухим льдом. Получают 21 Я г (30%) 1-метип-5-метиптио-3-окси-1,2,4-триазопа, т.цп, 128- 35

1 30 С, Исходный этиловый эфир 2-циано-2-метипгидразинкар боновой кислоты получают аналогично Описанному в примерах 1 и 3 способу, взаимодействием этилового эфира

2-метипгидразинкарбоновой кпс оты с хлор- 40 цианОм, Ф o p м g и а,а з О б p e T G н и я

Способ пыц -чения произвОдных 3-Окси-1,2,4-триазопа общей формуиы

В но замещенный одной ипи двумя группами из числа апкипов с 1-4 атомами углерода, апктиаипи апкоксигрупп, в которых апкип содержит 1-4 атома углерода, галоидов, трифторметипа или нитрогруппы;

Х - кислород, сера ипи группа ЯЪ, где R - апкип с 1-6 атомами ь углерода, апкенип с 3-6 атомами углерода, апкинил с 3-6 атомами кислорода образуют 3-7ъ чпенный гетероцикп, отличающийся тем, что, с целью упрощения llpolIecca,ýôap гидразинкарбоновой киспоты общей формулы

NHNHCOOR

Где В имеет указанные значения

Ц - алкин с 1-4 атомами углерода, подвергают взаимодействию с хпорцнаном о

1 при 0-30 С в среде инертного растворителя, полученный эфир 2-цианогидразинкарбоновой киспОты Общей фОрмупы где R и и имеют указанные значения, цикпизуют при действии соединения обшей формулы

3 ХН, где 8 и Х имеют указанюле значения, прй 0-140ОС в щелочной среде в инер» ном растворителе.

2. Способ по п, 1, о - и и ч а ю щ и йс я тем, что взаимодействие эфира гидразинкарбоновой кислоты с хпорпианом проводят в смеси воды и несмешивающегося с во- дой растворителя.

3. Способ по и. 1, о т п и ч а ю щ и йс я TGM чTO процесс циклизации провОдят при 46»120ОС.

4. Способ по и. 1, о т и и ч а ю ш и йс я тем, что реакцию цикпизации проводят в апканопе, апкип которого содержит 1-4. атома углерода. где g — апкип с 1-6 атомами углерода

1 ипи цикпоалкип с 3-8 атомами углерода; 55

К вЂ” алхип с 1-6 атомами углерода, 2 цихлоапкип с 3-8 атомами углерода, апкенип с 3-6 атомами углерода, апкинип "- 3-6 атомами углерода ипи бензип, возмож-@

5.Способпоп. 1, отпич аюmaéс я тем, что циклизацию проводят в воде.

6, Способ по и. 1, о т и и ч а ю III и йс s тем, что реакцию циклизации проводят в апканопе, апкип которого содержит 1-6 атомов углерода, в присутствии coorBGTOTByющего апхогопята натрия, ипи калия.

7. Способ по и, 1, о т п.и ч а ю щ и йс я тем, что цихпизацию проводят в воде в присутствии гидроокиси натрия ипи калии.

577989

Составитель А. Орлов

Редактор О. Кузнецова Техред Д. Андрейчук;Корректор М.,0емчик

Эаказ 3245/52 Тираж 553 Подтп сное

llHHHfIH Государственного комитета Совета Мнима;ров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Tsuge 01о1М1о et aE., Svelhesis аюй нщ closure гежИопа of 4-аИчЯ10

II

-4-асчР setnjcat b zides, N рротi Kag tu

Zass9i 3968,89(3), 69

2. Заявка ФРГ N 2144491, кл. 12 р 10/05 27.04.72.