Способ получения 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЦИКЛбАЛКИЛАМИНО-1 ,3,4-ТИАДИАЗОЛОВ Общей формулы Jf-Df R- ,Ь гДе R -циклопентил, циклогексил, R- водород, низший алкил, в среде серной кислоты при повглаенной температуре, отличающ и и с я тем, что, с целью повцшения выхода целевых -продуктов и сокращения продолжительности про-, цесса, 2-амино-5-К-1,3,4-тиадиазол, где Rимеет указанные значения, подвергают алкилированию циклопентило- sg вым или циклoreксиловым спиртом при 55-65с в среде 80-90 мас.%-ной сер- f/J ной кислоты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3I5II C 07 D 285/12 СИ, » (».йр ц

I " Ф» тк»»»»»»»» 1 4%441 ЯЩ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21)3488613/23-04 (22)02.06.82 (46 )07.03.84. Бюл. Р 9 (72)С.И. Бурмистров, В.A. Красовский, Г.P. Гольцман и A.Ñ. Литман (71 )Днепропетровский ордена Трудовогс

Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф.Э. Дэержинского (53)547.794.3(088.8) (56)1. Гетероциклические соединения.

Под ред. P. Эльдерфильда. Т. 7, N., "Мир", 1965, с. 448.

2. Патент СССР Р 541435, кл. C 07 р 541435, 1974.

3. Ропйуа К. etal "Studies on

ll

thiadiazoTes as potentiaI drugs

Vi shvakarma, 1976, 16, Р 9, 29-30 (прототип).

„„Я0„„1077888 А (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЦИКЛОAJIKHJIAMHHO-1,3,4-ТИАДИАЗОЛОВ общей формулы

Ю вЂ” N

II

Я - С» C — мнВ где Н -циклопентил, циклогексил;

R — водород, низший алкил, в среде серной кислоты при пов .шенной температуре, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения выхода целевых "продуктов и сокращения продолжительности про-. цесса, 2-амико-5-R-1,3,4-тиадиаэол, где Н имеет указанные значения, подвергают алкилированию циклопентило- ж вым или циклогексиловым спиртом при

55-65 С в среде 80-90 мас.%-ной серной кислоты.

1077888

Изобретение относится к способам получения 2-циклоалкилаьино-1, 3, 4-тиадиазолов авдей формулы

М Х

))

:н - С гС вЂ” мнк где R — циклопентил, цикло1ексил, R — водород, низший алкил, которые могут найти применение в качестве стабилизаторов каучука, резин, пластмасс, компонентов физиологически активных препаратов, для синтеза фунгицидов.

Известно, что 1,3,4-тиадиазолы и их производные, в том числе и

2-циклоалкиламино-1,3,4 -тиадиазолы, можно получить из тиосемикарбазидов, тиокарбаэидов, дитиокарбаэатов дитиомочевин и некоторых других веществ (13.

Однако уже сам процесс получения указанных исходных веществ представляет собой ряд длительных последовательных синтезов (как правило, не менее трех ) c применением трудно- 25 доступных веществ. Так, получение соответствующих исходных 2-циклоалкиламиноэамещенных тиосемикарбазидов можно осуществить в три стадии.

Например, схема получения 4-цикло- 30 пентилтиосемикарбаэида может быть представлена следующим образом: получение циклопентиламина; получение циклопентилизотиоцианата, получение

4-циклопентилтиосемикарбазида. Если, например, получение целевого продукта осуществляют циклизацией тиосемикарбазида с хлористым ацетилом, то прибавляется еще стадия получения хлористого ацетила. Каждая из ука- 40 эанных стадий, как правило, длится от нескольких часов до нескольких суток и отличается невысокими выходами продуктов реакции.

Конечные стадии процесса (соб- 45 ственно получение целевого продукта),, отличактся значительной длительностью (6-40 ч) и невысокими выходами (до

70Ъ ).

Если принять во внимание весь цикл получения целевого продукта, включая стадии синтеза исходных веществ, то общая длительность процес=. са получения составляет несколько суток (100 ч и более ) . Кроме того, s связи с низкими выходами на 55 каждой стадии, суммарный выход целевых продуктов составляет 2-15Ъ.

Указанные причины (длительность, низкие выхода) обуславливают также высокую стоимость целевых продуктов. 60 Известен способ получения 2-алкиламино-1 3,4-тиадиазолов путем вэаимоI действия эквимолярных количеств алкилпроизводного 3-тиосемикарбазида и соответствующей алифатической кис- 65 лоты при 100-120ОС в присутствии в качестве циклодегидратирующего агента смеси 15-35 мас.Ъ-ной серной кислоты и 65-85 мас.Ъ-ной полифосфорной кислоты 21.

Для получения по указанному способу соответствующих 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиазолов необходимо также получить 4-циклоалкилтиосемикарбазид по описанной многоетадийной схеме.

Кроме того, в способе используется полифосфорная кислота, которая отечественной промышленностью не выпускается. Это требует дополнительной стадии приготовления полифосфорной кислоты, исходя из фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов общей формулы где — циклогексил;

R — водород, низший алкил, путем циклизации 4-циклогексилтиосемикарбазида с соответствующей карбоновой кислотой в среде концентрированной (98 м.-с.Ъ) серной кислоты при кипячении реакционной среды в течение двух часов (3).

Выход целевых продуктов по этому способу составляет в среднем около

70Ъ.

Исходный тиосемикарбаэид в этом случае можно .получить в две стадии:

Х вЂ” получение амина, )1 — получение тиосемикарбазида. При этом средний выход веществ по стадиям составляет: стадия I — 50о остадия П вЂ” 90Ъ. Суммарный выход 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов (0,5х0,9х0,7 ) 100 = 32Ъ, общая длительность процесса, включая стадии получения исходного тиосемикарбаэида, составляет не менее 10 ч.

Высока также стоимость целевых продуктов.

Пель изобретения — повышение выхо-. да целевых продуктов и сокращение продолжительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов общей формулы

Я вЂ” N

tI II

Я с С NHR

5 где Р— циклопе нтил, ци клогексил; водород, низший алкил, в среде серной кислоты при повышенной температуре, 2-амино-5- R -1,3, 4тиадиазол, где R èìååò указанные значенияя, подвергают ал киЛиро ва ни ю ци клопентиловыми ияи циклогексиловым спир1077888 том при 55-65 С в среде 80-90 мас.Ъ серной кислоты.

Повышение температуры процесса алкилирования 2-амино-1,3,4- 8 -тиадиазолов выше 65 С приводит к интенсивному смолообразованию и снижению выхода целевых продуктов. При понижении температуры процесса алкилирования ниже 55 С выход 2-циклоалкиламино-1, 3, 4-тиадиазола также резко падает ° 1О

При понижении концентрации серной кислоты ниже 80 мас.Ъ, а также при повышении ее выше 90 мас.Ъ выход целевого продукта также снижается.

Сущность предлагаемого способа $5 получения 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов алкилированием 2-амино-5- Я -1,3,4-тианиазолов поясняют примеры конкретного выполнения, кс рые выполняются по следующей общей схеме.

К раствору 0,1 г-моль соответствующего 2-амино-5-К -1,3,4-тиадиазола в 100 мл 85%-ной серной кислоты при

60 С и энергичном перемешивании добавляют из капельной воронки

0,11 r-моль соответствукщего циклоалканола. Смесь перемешивают при заданных условиях 4 ч, после чего охлаждают до комнатной температуры, выливают на 200 r льда, подщелачивают концентрированным водным раствором аммиака. Выделившийся продукт фильтруют и сушат.

Условия осуществлений примеров конкретного выполнения и результаты опытов приведены в табл. 1.

C) 4 с м

° 4

C)

% 4 с м

ill (с3 с

ЧЭ

% 3

ОЪ

СЧ с т4 (Ч

И и (й х и Ъ и х

v м

% Ч с

Ю

% 3

LA

Ю с

1О т-44

О

О с м 4

GO

ОЪ с (с3

4с3

Ю (Ч с

% 4 (Ч

О

° ф с

Ф4 (Ч

% 4

С0 (М (Ч

3А с

C) О

С3

C) с

%-4

C) с

\ 4

Ю с

3с . с-4 3-", о

Ю с 3, о О

3 (4 с

МЪ с ч-4

% 4

И

O. 333

О

СС3 333 а-4

Ю с т-4! ч-4

1 с

Ю Д о

3 И с4

3л ю а с м 3»

4Q U 4

1 1 !

1

1

I

1

О с

c3

C) с Ф

Ю с Ф

О с

cf

О с

1

1

1

М 1 .I

I !.х

tf1 и

ИЪ х и г сж и

4 о

1

I

I

1

1

I о

Ц

Х х

1 о

Х х и

1 о

1 М 1

1 I

1 1 3

I ж 1 1

I 1 3

О1 ОЪ1 х !

1 Э с--4 б !

I g !

I $ I a

Ф 1

3 I I Ц 1! в 3

3 Р а1

1 33Ъ Х

1 I

1 1 1

1 I I

1 сю 1 с 1 щ

О 3

1 Х 1 I

1 З

I Ц I 1

I Qô I I

1 333 1

1 Х 1 И 1

1 1

1 1

1

I с

4 °

1 Ц хи

-e 4

1 ЦюР

I О °

Х Q ф I

03

A!4 I

ФхФ ах хо

1 I 1

1077888 х <4 \

С Ч х

v v

Ch 1

ОЪ I с 3

ОЪ 3

%-4 1

3 I

iD 1 с 3

IA I

%-4 1

1

1 (Q 1

Ю I "5- 3 х

О 1 и"

%-3 3 Р 1 с 1

3А 1 -4 1

Ю 1

Ю с 1

33Ъ с

О 1

I к-4 3

3Л. 1 с I

Ю 1

° Ф 1 сч Ц I о

33Ъ ф 1 оъ о м м

3 о

5 1

1077888

В таблице 2 приведены данные по вы- от концентрации серной кислоходу целевых продуктов в зависимости ты.

Т а б л и ц а 2

Концентрация сер- Выход, ной кислоты, мас.Ъ мас.Ъ

Радикалы

86

Пикло-Сб Н1„

87,8

80

89 сн

Цикло С5Н9

89,8

1 °

Цикло-С Н

77,3

77,8

Цикло-С Н.11

81,4

81,9

75,5

Цикло С Н9 е

90 75,8

145(530) Преимущест ва предлагаемого спосо.— ба по сравнению с прототипом (он же выбран в качестве базового объеКта сравнения) видны из следующих данных.

Для получения 2-ц1иклоалкиламино-1,3,4-тиадиаэола по предлагаемому

35 способу применяют 2-амино-5-к -1,3,4-тиадиазолы, которые можно легко получить известными способами иэ тиосемикарбазида и соответствующих алифатических кислот — многотоннажного продукта химической промышленности

Используемые циклоалканолы также являются многотоннажными продуктами химических производств.

Таким образом, весь процесс полу- 45 чения 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов в данном случае можно осуществить в две стадии: I — получение

2-амино-5-R -1,3,4-тиадиаэола; И вЂ” получение целевого продукта. 50

Длительность синтеза целевого продукта по предлагаемому способу составляет 3,5-4,5 ч, выход продукта

76,90% (средний 83), что лучше,чем по способу, выбранному в качестве прототипа ("70Ъ|.

Общая длительность процеcca (двух стадий ) 6-7 ч, что меньше, чем по способу-прототипу (не менее 10 ч), общий выход целевого продукта (при 60 выходе 2-амино-5-R -1,3,4-тиадиаэола на стадии 1-95%), считая на исходный 1,3,4-тиадиазол, 79Ъ (0,83х0,95=

ВНИИПИ Заказ 859/16

Филиал ППП "Патент", r.

0,79), что выше, чем по способупрототипу (32%).

Таким образом, приведенные данные позволяют сделать вывод об эффективности предлагаемого способа по срав,нению.с прототипом.

К преимуществам предлагаемого спо соба следует также отнести и низкую себестоимость целевых продуктов, по- . лученных по предлагаемому способу по сравнению с прототипом.

Рассчитанная ориентировочная себестоимость некотррых 2-циклоалкиламино-1,3,4-тиадиазолов по предлагаемому способу составляет (в скоб ках соответствующие данные по прототипу), руб/кг:.

2-Циклогексиламино-1,3,4-тиадиазол 50 (140 )

2-Циклопентиламино-1,3,4-тиадиаэол

2-Циклопентиламино-5-метил-1,3,4-тиадиаэол 150 (550)

2- Ци кло ге к силами но-5-метил-1,3,4-тиадиазол 50 (200)

Доступность и легкость получения исходных для синтеза 2-циклоалкил-. амино-1,3,4-тиадиаэолов веществ—

2-амино-5- R 1,3,4-тиадиазолов и циклоалканолов позволяет легко осуществить производство этого ценного химического продукта.

Тираж 410 Подписное

Ужгород, ул.Проеткная, 4