Способ получения монозамещенных гетарил(тио)мочевин

 

Использование: в качестве полупродуктов органического синтеза, при синтезе гербицидных сульфонилгуанидинов. Сущность: способ получения монозамещенных гетарил(тио)мочевин общей формулы -гетарил, где гетарил - замещенные галогеном или низшей алкоксигруппой, или незамещенным или замещенным галогеном низшим алкилом, или незамещенные пиримидинил и триазинил; незамещенные триазолил, тетразолил, тиазолил; х-, О, S, путем взаимодействия гетариламинов с алкилсолилизо(тио)цианатами и последующим самопроизввольным гидролизом дизамещенных мочевин до монозамещенных, и процесс ведут в присутствии основного катализатора - диазобициклооктана или триэтиламина. 1 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к химии гетероциклических соединений пиримидина, в частности к способу получения монозамещенных гетарил(тио)мочевин общей формулы где х O, S; гетарил замещенные и незамещенные пиридинил, пиримидинил, триазинил, тетразолил, тиазолил.

Соединения указанной формулы могут быть использованы в качестве полупродуктов органического синтеза (1), в частности при синтезе гербицидных сульфонилгуанидинов (2). Монозамещенные гетарильных производных (тио)мочевин труднодоступны.

Известен способ получения монозамещенных (тио)мочевин пиримидинового ряда обработкой соответствующих аминопиримидинов цианатом калия или тиомочевиной (3), однако этот способ дает 20% выход целевых продуктов.

Известен способ получения через изоцианаты замещенных пиримидинов, выход монозамещенных уреидопиримидинов до 80% однако исходные гетарилизоцианаты легко гидролизуются и труднодоступны (4).

Монозамещенные пиримидильные (тио)мочевины получают путем циклизации гуанил(тио)мочевины с бета-дикетонами (5, 6), но этот способ связан с использованием гуанил(тио)мочевины, не являющейся товарным продуктом, и выход целевых продуктов составляет около 40% Взаимодействием нитромочевины с аминопиримидинами (1) также получают монозамещенные пиримидинилмочевины, выход около 35% но сама нитромочевина является канцерогенным продуктом.

Аналогичные примеры циклизации, приводящие к образованию монозамещенных мочевин триазола, осуществляют на основе N-(ациламино)-N'-уреидогуанидина с последующим щелочным гидролизом (7). Однако этот процесс приводит к смеси конечных продуктов: N-триазоломочевины (11%) и триазольных семикарбазидов (66%).

Для триазиновых мочевин известен способ получения монозамещенных мочевин (8), где исходные цианамиды триазинов гидролизуются до монозамещенных мочевин с выходом до 70% Однако исходные цианамидные производные триазинов, а также других гетероциклов труднодоступны, т.к. синтез проводится через Na или Са соли цианамида и галогенгетероциклов, имеющих достаточно подвижный галоген.

Изо(тио)цианаты триазиновых и других гетероциклических производных позволяют легко получать соответствующие монозамещенные (тио)мочевины с выходом до 80% но эти изо(тио)цианаты труднодоступны (9). Для производных пиридина, тетразола, тиазола описаны преимущественно дизамещенные мочевины.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения производных 2-пиримидил(тио)мочевин путем взаимодействия аминопроизводных гетероциклов, в частности аминопиримидинов, аминотриазинов (10) с карбоэтоксиизотиоцианатами, при этом образуются дизамещенные тиомочевины, которые после щелочного гидролиза превращается в монозамещенные мочевины.

Недостатком прототипа является необходимость щелочного гидролиза промежуточных продуктов и использование труднодоступных карбоэтоксиизо(тио)цианатов и карбоэтоксиизоцианатов, синтез которых связан с использованием этилхлорформиата и приводит к смеси необходимых карбоэтоксиизо(тио)цианатов с выходом 25% и побочных карбоэтокси(тио)цианатов (11). В результате общий выход монозамещенных мономочевин при использовании карбоэтоксиизо(тио)цианатов в реакциях с аминогетероциклами составляет всего около 50% Способ предусматривает увеличение выхода целевых продуктов и упрощение процесса.

Способ заключается во взаимодействии более доступных (12, 13) алкилсилилизо(тио)цианатов, получающихся практически с количественным выходом с соответствующими аминогетарилпроизводными, при котором промежуточно образующиеся N-триалкилсилил-N'-гетарилмочевины гидролизуются уже при контакте с влагой воздуха или влажными растворителями, давая индивидуальные монозамещенные гетарил(тио)мочевины по схеме: где n 1, 2, 3, x O, S; R триазинил, пиримидинил, пиридинил, триазолил, тетразолил, тиазолил AlK CH₃, C₂H₅ и т.д.

Процесс проводят при комнатной температуре в присутствии каталитического количества основного катализатора.

Пример 1. N-[2-(4-метокси-6-трифторметилтриазинил)-мочевина
Смесь 0,013 моля триметилсилилизоцианата, 0,055 моля 2-амино-4-метокси-6-трифторметилтриазина в 30 мл абсолютного дихлорметана в присутствии каталитического количества основного катализатора, например диазобициклооктана, перемешивают при комнатной температуре в течение 4 часов. При выделении продукта общеизвестными методами происходит самопроизвольный гидролиз. Выход целевого продукта составляет 83% Т.пл. 220^oC, возгоняется. Аналогично получены мочевины, представленные в табл. 1.

Пример 2. N-[2-(4,6-диметилпиримидинил)-тиомочевина
Смесь 0,02 моля триметилмилилизотиоцианата, 0,01 моля 2-амино-4,6-диметилпиримидина в 30 мл абсолютного дихлорметана в присутствии каталитического количества основного катализатора, например диазобициклооктана, перемешивают при комнатной темпеpатуре в течение 7 часов. При выделении продукта общеизвестными методами происходит самопроизвольный гидролиз. Выход целевого продукта составляет 92% Т.пл. 263-264^oC.

Аналогично получены триазиновые мочевины, представленные в табл. 2, триазольные, тетразольные и тиазольные мочевины, представленные в табл. 3.

Пример 3. N-[2-(4-метил-6-метоксипиримидинил)мочевина
Смесь 0,02 моля триметилсилилизоцианата, 0,01 моля 2-амино-4-метил-6-метоксипиримидина и 30 мл абсолютного дихлорметана в присутствии каталитического количества основного катализатора триэтиламина перемешивают при комнатной температуре в течение 7 часов. Выделение продукта проводится общеизвестными методами. Выход 2,4-диметилпиримидилизотиомочевины 62% Т.пл. 245-246^oC.

Строение полученных продуктов подтверждено масс-спектроскопией и ИК-спектpоскопией.

Таким обpазом, осуществление заявляемого способа позволяет избежать использования тpуднодоступных каpбоэтоксиизо(тио)цианатов и использовать алкил(арил)силилизо(тио)цианаты, образующие с количественным выходом силилированные мочевины, которые самопроизвольно гидролизуются до монозамещенных гетарил(тио)мочевин с выходом от 40 до 98% Использование же прототипа приводит к 75% потерям на стадии получения карбоэтоксиизоцианата и 40-80% выходах на стадиях синтеза монозамещенных мочевин. В итоге предлагаемый способ по сравнению с прототипом дает увеличение выхода в 2-3 раза.

Формула изобретения

1. Способ получения монозамещенных гетарил(тио)мочевин общей формулы

где гетарил замещенные галогеном или низшей алкоксигруппой или незамещенным или замещенным галогеном низшим алкилом или незамещенные пиримидинил и триазинил, незамещенные триазолил, тетразолил, тиазолил;
x O, S,
путем взаимодействия соответствующих гетариламинов с изо(тио)цианатами и последующим гидролизом образующихся дизамещенных мочевин до монозамещенных, отличающийся тем, что в качестве изо(тио)цианатов используют алкоксилилизо(тио)цианаты и процесс ведут в присутствии основного катализатора с образованием дизамещенных силилированных мочевин с последующим их самопроизвольным гидролизом до монозамещенных.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основного катализатора используют диазобициклооктан, или триэтиламин, или другие органические основания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3