Способ получения 5-замещенного-2,4-оксазолидиндиона

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

С01оз Советокик

Социалистических

Республик

Зависимый от №

Заявлено 11.Х1.1965 (№ 1037619/23-4) Кл, 12р, 3 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 02.Х11.1967, Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 23.1.1968,ЧПК С 07d, ДК 547.787.1.07(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Иностранец

Герман Лоренс Финкбейиер (Соединенные Штаты Америки) Ипостра1шая фирма

«Дженерал Электрик Компани» (Соединеш1ые Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

5-3AM EI EH НО ГО-2,4-OKCAÇOË ИДИ НДИО НА

Изобретение относится к области получения соединений, которые могут найти применение в качестве промежуточных сосдиие1пгй в синтезе биологически активных веществ и обладают полезными фармакологическими Il гербицидными свойствами.

Предлагаемый способ получения 5-замещенного-2,4-оксазолидиндиона заключается в том, что на 5-незамещенный-2,4-оксазолидипдион действуют магнийалкилкарбонатамп и затем полученный магниевый комплекс 5-карбокси-2,4-оксазолидиндиона обрабатыва от алкилирующим агентом, или минеральной кислотой, или ангидридом кислОты, или спиртом в присутствии минеральной кислоты, или диалкилпирокарбонатом.

Предлагаемые соединения могут быть гидролизованы в соответствующие а-оксикарбоновые кислоты.

Пример 1. Приготовление м а гнийалкилкарбонатов. Магнийметилкарбонат легко получают следующим способом: 8 л безводного метанола помещают в

12-литровую колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой и вводом для газа.

Сначала вводят несколько граммов магния, а с началом реакции при вращающейся мешалке добавляют с постоянной скоростью, контролируемой по обратному току метанола, осталь»ое количество магния (всего 480 г) . После того как маппш полностью прореагирует, избыток метанола отгоняют в вакууме водоструйного насоса. Для нагревания смеси используют водяную баню при 50 С и удаляют

5 метанол до тех пор, пока это возможно. Для облегчения повторного растворения метилата магния хкелательно оставить некоторое 1 оличество метанола в полученной твердой массе.

Поэтому, когда давление в системе не может

10 быть больше понижено (приблизительно

20 И.11), в колбу добавляют достаточнос количество диметилформамида до получения общего объема 10 л. Двуокись углерода вводят в перемешиваемую смесь со скоростью, спо15 собствующей аосорбции. Для поддержания положительного давления углекислого газа на выходе системы используют измеритель скорости барботирования.

После растворения всего твердого метила20 та магния вместо обратного холодильника ускороткпй барботажнь1Й чок фракционной колонки, и температуру постепенно повышают для отгонки оставшегося метанола. Реакционную смесь перемешивают

25 и перегоняют слабым током углекислого газа во время дистилляции, перегонку останавливают, когда температура наверху колонки достигнет приблизительно 150 С. Смесь охлаждают до комнатной температуры в атмосфере

30 двуокиси углерода для обеспечения насыще206436 ния. Раствор магнийметилкарбоната, приго-. товленный таким образом, стабилен, его эффекгпвность не изменяется спустя 7 месяцев. полярность раствора l!o отношению к магнию составляет около 2 М. 1 очную концентрацию определяют добавлением известного ооъема к избытку титрованного раствора серпой кислоты с последующим нагреванием для удаления углекислого газа и обратным титрованием стандартным раствором гидроокиси натрия.

Пример 2. Введение карбоксильной группы в 5-положение 24-окся3 О л и д и н д и О и B. МагниеВый комплекс 3 фенил-2,4-оксазолидиндиона приготовляют добавлением б г З-фенил-2.4-оксазолидиндиона к 50 л!л 2 М раствора магнийметилкарбоната, нагретого до 80 С. I-Iад поверхностью перемешиваемой реакционной смеси пропускают слабь:й Tolc азота. По истечении 30 !!ин реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в шламм 30 лл соляной кислоты и 130 г льда. Выделяют твердое вещество, которое удаляют фильтрованием и промывают эфиром. Фильтрат зкстрагируюг

5 раз эфиром порциями по 75 лл. Эфирные экстракты объединяют, сушат над безводным сульфатом магния и эфир выпаривают в Вакууме при комнатной температуре. вердос вещество, выделенное из реакционной смеси B;IHIJHHHO.JI в ш!! !ь!м соляноЙ кислоты и льда, идентифицируют как 3-фенил-5фсиилкарбамин-2,4-оксазолидиндион.

Элсмснтарпьш анализ показал, что вещество содержит:

Найдено, %: С 64,7; Н 4,2; М 9,8.

Вычислено, %: С 64,86; II 4,08; N 9,45. Молекулярный вес найденный 296, вычисленный

298.

Образование соединения может быть объяс!!el!0 тем, что Jcroi си.!!ьныЙ !!оН, присутствующий в магнийметилкарбонатс, вызывает обратну:о реакцию, вследствие чего некоторое кол!Ичсство 3-(ренил-2А-оке".çîлидиндиона превращается В гликолевую кислоту. и фенилизоцианат.

Фенилизоцианат реагирует с магниевым комплексо;i З-фенил-2,4-оксазолидиндиона.

Продукт, выдсленньш при испарении эфирHJ Ix экстрактов, растворяют в ацетоне и к полученному раствору добавляют четырсххлористый углерод до точки помутнения. При охлаждении раствора в холодильнике кристаллизуется З-фенил-5-кар бокси-2,4-оксазолидиндион. Продукт плавился с разложением при 146 — 149 С. Он имеет нейтрялпзационный коэф<рициент, равный 221 (теоретический 222) .

Найдено, !!/JJ. С 54,2; Н 3,4; : 6,3.

Вь.числено ": С 54,30; Ii 3,19. X 6,33.

3 ямсщсние В зквивалеч! Eio. I количестВе натрИСВОЙ Co. JEJ,4-ок 130;1J!1!JH3JIOHEJ (T. P. ИИСлый водород при азоте в 3-положении нейтрализован гидроокисью натрия) вместо 3-фенил-2,4-оксазолидиндиона в указанной выше

65 реакции приводит к образовани!о 5-карбокси2,4-оксазолидиндиона.

Примср 3. Замещение амидной группой 5 положения 24-оксазоли д и н д и о н а. Раствор 5,2 г З-фен, л-2,4-оксазол!!д!И-.диона и 50 !!л 2 М раствора мягнийэтилкарбоната нагревают в слабом токе азота при 85 C в течение 1 час. К этому раствору добавляют 3,5 г фени!лизоцианата, в!,!зыва-!

Ощего спонтаннос повышсщ!с температуры до

104 С. СпуCTSl 1,5 час pCHJilj!IOHIIA: O CJJCCb B;IIJB!!!От В ш, Icl м м .1 ьдя и со, !я!!Ои кислоты. После плавлс JJJH льда продукт отфильтровывают и псрекристяллизовывают и" водно-ацетоновой смеси с выходом 5,4 г. Продукт 3-фен:!л-5фепилкярбамин-2,4-оксазолидиндиоп идентичен продукту, полученному в примере 2, который ocul>I:äàëcÿ из смеси льда и соляной кислоты.

При повторении реакции с заменой фенилизоцианата на эквивалентное количество О-толилизоцианата получают 4,4 г 3-фенил-5-JI-толилкароамин-2,4-оксазолидиндиона. Соединение имеет т. пл. 207 — 209"C и мол. Вес 313 (теорети !сский 310).

Найдено, %: С 65,6; Н 4,5; . 9,0.

Вычислено, /: С 65,80; H 4 55; Х 9,03.

Аналогично замена фснилизоцияпята ня эквивалентное количество О-питрофенилизоциапата приводит к образованию 3-а снил-5-0нптрофснилкарбямин -2,4- оксазолидпн!!иона; на а-бромфенп1изоцианат — к обрязованшо

3-фенил -5- бромфенилкарбамин -2,4- оксазолидиндиона; на этилизоцианат — к осразованию З-фенил-5-этилкарбамин-2,4-оксазолидиндиона; ундецилизоцианат дает 3-фенил-5-ундсцилкарба мин-2,4-оксазолидип. Подобным образом З-фенил-2,4-оксазолидиндион может быть заменен на эквивалентное количество любого другого желаемого З-замещспного-2,4оксазо",nдиндионя, например З-этил-2,4-оксазолидиндион, 3-.,!!-нитрофенил-2,4-оксазолидиндион, З-няфтил-2,4-оксазолидиндион, 3-а-бромфснил-2,4-оксазолидиндион и т. д.

Пример 4. Замещение аралкильной группой 5положения 24-оксаз о л и д и н д и о н а. Раствор 5 г З-фепил-2,4оксазолидпндиопа и 50 л!л 2 М раствора магниймстилкярбонята нагревают при 85 С в слабом токе азота в течение 30 !ан. К, этому раствору доÎявляют 4 г бензилхлоридя, после чего температура самопроизвольно годшп!ается до 93 С. Спустя 3 час реакционну о смесь при энергичном персмешивании вливают в шламм, состоящий из 150 г льда и 30 !!л соляной кислоты. После плавления льда раствор фильтруют. Получают 7 г 3-фенил-5-бензпл2,4-оксазолидиндиона. После JJPðåêðnñòàë1èзацип из спирта т. пл. 150 — 153 "С.

I-!айдсно, %. С 71,5; Н 4,9; л 5,3.

Вы Вислеno. %: С 71,90; II 4,90; .: 5,24.

Прп повторении приведенной выше реакции с применением зкВиВа. !снтного количестВа ибутилбромида Вм сто бснзилхлорида конеч ным продуктом является 3-фенил-5-и-бутил206436

Составитель И. К, Бочарова

Редактор Л. Г. Герасимова Текред Л, Я. Бриккео Корректоры: М. П. Ромашова и Л. В. Наделяева

Заказ 4585/15 Тираж 555 Подписное

ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапу ова, 2 замен.енный 2,4-оксазолидиндион действуют магнийалкилкарбонатами с последующей обработкой полученного при этом магниевого комплекса 5-карбокси-2,4-оксазолидиндиона алкилирующим агентом, или минеральной кислотой, или ангидридом кислоты, или спиртом в присутствии минеральной кислоты, или диалкилпирокарбонатом.