Способ получения производных 1-(1,3,4-тиадиазол-2-ил)-5- оксимидазолидин-2-она

 

I с-А::- M--:иае: (i!I 554814

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубттик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 28.06.74 (21) 2049687/04 (23) Приоритет — (32) 29.06.73; 27.07.73;

13.08.73 (31) 375203;

383417;

388005 (33) США

Опубликовано 15.04,77. Бюллетень № 14 (51) М. Кл.2 С 07D 417/04

С 07D 233/30

С 07D 285/12//

//А 01N 9/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открйпии (53) УДК 547.781.3.07 (088.8) 547.794.3.07 (088.8) Дата опубликования описания 21.06.77 (72) Автор изобретения

Иностранец

Джон Кренцер (США) Иностранная фирма

«Велсикол Кемикал Корпорейшн» (.США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 1-(1,3,4Т ИАД И АЗОЛ-2-ИЛ)-5-0 К С И ИМ ИДА ЗОЛ ИД И Н-2-0 HA

Изобретение относится к способу получения новых соединений-производных 1-(1,3,4-тиадиазол-2-ил)-5-оксиимидазолидин-2-она формулы I

5 он. !

* ы тт Сн — Сн

О |1 I 1 е1 — с..g ñ — м.с..ьт-R о

10 где R> — алкил с 1 — 4 атомами углерода, алкенил, хлоралкил, трифторметил, алкоксиили алкилтиогруппа, алкилсульфонил или алкилсульфинил, Rq — алкил, которые могут найти применение в качестве гербицидов, обладающих улучшенными свойствами по сравнению с ближайшими аналогами подобного действия.

Способ основан на реакции получения имидазолидин-2-онов циклизацией производных мочевины.

Предлагаемый способ заключается в том, что производное 1,3,4-тиадиазола формулы П с Х вЂ” Я

О=e=N — т С вЂ” В1

II

15 где R имеет указанные значения, с двухмолярным количеством дпметилацеталя формулы IV

1С14

Н-N=-С11,= С„

>z ЧСН

N — N 0<Н3

И II 1 я — C " - - - т-Сн — Сн г

ОСяз где Ке имеет указанные значения.

Эту реакцию можно ускорить путем нагревания смеси димера изоцианата и ацеталя в инертной органической среде, такой как бен30 зол, при температуре кипения реакционной где R! и R имеют указанные значения, подвергают циклизации при нагревании в водной среде в присутствии кислоты.

Нагревание проводят от 70 С до температуры кипения реакционной смеси.

В качестве кислоты можно использовать, например, соляную концентрации 0,5 — 5%.

Исходное производное 1,3,4-тиадиазола формулы II можно получить взаимодействием молярного количества димера изоционата формулы II I

554814 среды. Нагревание при температуре кипения можно проводить 2 — 30 мин до полного завершения реакции.

Димер изоцианата формулы III можно получить путем реакции тиадиазола формулы V 5

II

Н вЂ” С .С вЂ” Мн где R — имеЕт указанные значения, с фосгеном. Эту реакцию можно ускорить путем добавления шлама или раствора тиадпазола в органическом растворителе, таком как 15 этилацетат, к насыщенному раствору фосгена в органическом растворителе, таком как этилацетат. Полученную смесь можно перемешивать при комнатной температуре около

4 — 24 час. Реакционную смесь можно затем 20 продуть азотом для удаления непрореагировавшего фосгена.

П р и м ер 1. Получение 5-метил-1,3,4-тиадиазол-2-илизоционата-димер а.

Насыщенный раствор фосгена в 100 мл 25 этилацетата помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. В реакционный сосуд добавляют 40 r шлама 5-метил-6-амино1,3,4-тиадиазола в 300 мл этилацетата и 30 полученную смесь перемешивают около

16 час, в результате образуется осадок. Затем реакционную смесь продувают азотом для удаления непрореагировавшего фосгена, после продувания смесь фильтруют для извле- 35 чения осадка и осадок перекристаллизовывают с получением целевого продукта.

П р им ер 2. Получение диметилацеталя 2(1-метил-3- (5-метил - 1,3,4-тиадиазол-2 — ил) - 40 уреидо) ацетальдегида.

Смесь 0,05 моль 5-метил-1,3,4-тиадиазол-2илизоцианата-димера, 0,1 моль диметилацеталя 2- метиламиноацетальдегида и 60 мл бензола помещают в реакционный стеклянный 45 сосуд, оборудованный механической мешалкой и обратным холодильником. Нагревают с обратным холодильником около 15 мин и из смеси отгоняют бензол при пониженном давлении с получением твердого продукта в виде 50 осадка. Осадок затем перекристаллизовывают с получением целевого продукта.

П р имер 3. Получение 1-(5-метил-1,3,4-тиадиазол — 2-ил) -3-метил-5 — оксиимидазолидин2-она. 55

15 r диметилацеталя 2-(1-метил-3-(5-метил1,3,4-тиадиазол-2-ил) - уреидо) -ацетальдегида, 400 мл воды и 4 мл соляной кислоты помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термо- 60 метром и обратным холодильником. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником около 15 мин, затем горячую реакционную смесь фильтруют и фильтрат охлаждают с образованием осадка. Осадок извлекают 65 фильтрацией, сушат и перекристаллизовывают с получением целевого продукта, Пример 4. Получение 5-метокси-1,3,4-тиадиазол-2-илизоцианата-димера.

Насыщенный раствор фосгена в 100 мл этилацетата помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. В него добавляют 40 г шлама 5метокси-2-амино-1,3,4-тиадиазола в 300 мл этилацетата и полученную смесь перемешивают около 16 час, образуется осадок. Затем реакционную смесь продувают азотом, чтобы удалить пепрореагировавший фосген, после продувки фильтруют и выделяют осадок. Осадок перекристаллпзовывают и получают целевой продукт.

Пример 5. Получение диметилацеталя 2(1-этил-3- (5 — метокси-1,3,4 — тиадиазол-2-ил)— уреидо)-ацетальдегида.

Смесь 0,05 моль димера 5-метокси-1,3,4тиадиазол-2-илизоцианата, 0,01 моль диметилацеталя 2-диметиламиноацетальдегида и

60 моль бензола помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой и обратным холодильником.

Нагревают с обратным холодильником около 15 мин, затем из смеси отгоняют при пониженном давлении бензол с получением твердого продукта в виде осадка, осадок перекристаллизовывают с получением диметилацеталя 2-(1-этил-3(5-метокси - 1,3,4-тиадиазол-2ил) -уреидо) -ацетальдсгида.

П р им ер 6. Получение 1-(5-метокси-1,3,4тиадиазол-2-ил) -3-этил-5 - оксиимидазолидин2-она.

15 r диметилацеталя 2- (1-этил-3- (5-метокси1,3,4-тиадиазол-2-ил) -уреидо) - ацетальдегида, 400 мл воды и 4 мл соляной кислоты помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником. Нагревают с кипячением около 15 мин, затем фильтруют в горячем состоянии и фнльтрат охлаждают с образованием осадка. Осадок извлекают фильтрацией, сушат и перекристаллизовывают, получая целевой продукт.

П р и м ер 7. Получение димера 5-метилтио1 3,4-тиадиазол-2-илизоцианата.

Насыщенный раствор фосгена в 100 мл этилацетата помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. В реакционный сосуд добавляют

45 г шлама 5-метилтио-2-амино-1,3,4-тиадиазола в 300 мл этилацетата и полученную смесь перемешивают около 16 час, в результате чего получается осадок. Затем реакционную смесь продувают азотом для удаления непрореагировавшего фосгена и после продувки фильтруют для извлечения осадка, Осадок перекристаллизовывают, получая целевой продукт.

Пример 8. Получение диметилацеталя 2 (1 — пропил-3- (5-метилтио — 1,3,4-тиадиазол - 2пл) -урепдо) -ацетальдегида.

554814

С и есь 0,05 моль ди мер а м етилтно-1,3,4-тиадпазол-2-илизоцианата, 0,01 моль диметилацеталя 2-пропиламиноацетальдегида и 60 мл бензола помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником.

Нагревают с обратным холодильником около 15 мин, затем из реакционной смеси отгоняют при пониженном давлении бензол с IIQлучением твердого продукта в виде осадка.

Осадок перекристаллизовывают, получая целевой продукт.

Пример 9. Получение 1- (5-метилтио-1,3,4тиадиазол-2 - ил) -3-пропил-5 - оксиимидазолидин-2-она.

15 г диметилацеталя 2- (1-пропил-3- (5-метилтио-1,3,4-тиадизол-2-ил) -уреидо| - ацетальдегида, 400 мл воды и 4 мл соляной кислоты помещают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником, Нагревают с обратным холодильником около

15 NHH, затем смесь фильтруют в горячем виде и фильтрат охлаждают с получением осадка. Осадок извлекают фильтрацией, сушат и перекристаллизовывают, получая целевой продукт.

Пример 10. Получение дпмера 5-метилсульфонпл-1,3,4-тиадиазол-2-илизоцианата.

Насыщенный раствор фосгена в 100 мл этилацетата загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. В сосуд добавляют 50 r шлама 5метилсульфопил-2 - амино-1,3,4-тиадиазола в

300 мл этилацетата и полученную смесь перемешивают около 16 час, выпадает осадок. Затем реакционную смесь продувают азотом для удаления непрореагировавшего фосгена и после продувки фильтруют с извлечением осадка.

Осадок перекристаллизовывают, получают öåлевой продукт.

П р и м ер 11. Получение диметилацеталя 2(1-метил-3- (5-метилсульфонил - 1,3,4-тиадиазол-2-ил)-уреидо)-ацетальдегида.

Смесь 0,005 моль димера 5-метилсульфонил1,3-4-тиадиазол-2-илизоционата, 0,1 моль диметилацеталя 2-метиламиноацетальдегида и

50 мл бензола загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой и обратным холодильником. Нагревают с обратным холодильником около 15мин.

После этого при пониженном давлении из смеси отгоняют бензол с получением твердого продукта в виде осадка. Осадок перекристаллизовывают, пол чают целевой продукт.

Пример 12. Получение 1- (5-метилсульфонил-1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3 — метил-5-оксиимидазолидин-2-она.

15 г диметилацеталя 2- (1-метил-3- (5-метилсул ьф он ил-1,3,4-тиадиа зол-2 — ил) -ур еидо) -ацетальдегида, 400 мл воды и 4 мл соляной кислоты загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термометром и обратным холодильнц5

ЗО

6,1 ком. Нагревают с обратным холодильником около 15 мин, затем фильтруют в горячем в..ле и фильтрат охлаждают с ооразованием осалка. Осадок извлекают фильтрацией, сушат и перекристаллизовывают, получая целевой продукт.

Пои и ер 13. Получение димера 5-метилсульфоннл-1,3,4-тиадиазол-2-ил-изоцпоната.

Насышенный раствор фосгена в 100 мл этилацетата загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. В сосуд добавляют 50 г 5-метилсульфонил-2-амино-1,3,4-тиадиазола в 300 мл этилацетата и полученную смесь перемешивают около 16 час, образуется осадок, Затем реакционную смесь продувают азотом для удаления непрореагировавшего фосгена, после продувки смесь фильтруют для выделения осадка. Осадок перекристаллизовывают с получением целевого продукта.

П р и м ео 14. Получение диметилапеталя 2f1-метил — 2- (5 - метилсульфинилтиадиазол-2— ил1-уреило1-ацетальдегида.

Смесь 0,05 моль димера 5-метилсульфинил1.3,4-тиадиазол-2-илизоцианата, 0,1 моль диметилацеталя 2 - метнламиноацетальдегида бензола загрлкают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мсIII I.|II .oÉ ii обо атны AI xo Io+Ii IbkiIIKDIvl. Нагрева ют с обратным хоюдильнпком около 15 мцн.

После этого из смеси отгоняют бензол при пониженном давлении с пол,чснпем твеодого продукта в виде осадка. Осадок псрскрпсталлпзовывают с получением целевого продукта.

Пример 15. Получение 1- (5-метилсульфпнцл-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-3-метил-5 - оксиимпдазолидин-2-она.

15 г диметилацеталя 2- (1-метил-3- (5-метилсульфинил-1,3,4 - тиадиазол-2 - пл)-уреидо)ацетальдегида, 400 мл воды и 4 мл соляной кислоты загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником около 15 мин, затем фильтруют в горячем состоянии и фильтрат охлаждают с обпазованием осадка. Осадок извлекают фильтрацией, сушат п перекристаллизовывают с получением целевого продукта.

Пример 16. Получение димера 5-трифторм етил-1,3-4-ти адп азол-2-илизоцион ата.

Насыщенный раствор фосгена в 100 мл этилацетата загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. В него добавляют 45 г шлама 5-трифторметпл-2-амино-1,3,4-тиадпазола в 300 мл этилацетата и перемешивают около 16 час с образованием осадка. Реакционную смесь затем продувают азотом для удаления избытка непрореагпровавшего фосгена, после продувк смесь фильтруют с получением 48 г белого твердого вещества. Е о перекристаллпзовыпают пз диметплформамида и получают ди554814 мер 5-трифторметил-1,3,4-тиадиазол-2 - илизоцианата.

Пример 17. Получение диметилацеталя 2f1-метил-3- (5-трифторметил-1,3,4 — тиадиазол2-ил} -уреидо) -ацетальдегида.

Смесь 9,5 г димера 5-фторметил-1,3,4-тиалпазол-2-илизоцианата, 5,8 r диметилацеталя

2-; етиламиноацетальдегида и 60 мл бензола загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой и ооратным холодильником.

Нагревают с обратным холодильником около 15 мин. После этого из смеси отгоняют бензол при пониженном давлении с получением твердого продукта в виде осадка. Продукт перекристаллизовывают из гептана с получением целевого продукта, имеющего т. пл. 101—

102 С.

П и и м е р 18. Получение 1- (5-трифторметпл-1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил-5 - оксиимидазолидин-2-она.

15 г диметплацеталя 2-(1-метил-3-(5-трифторметил - 2,3,4 - тиадиазол - 2-ил) уреидо)ацетальдегида, 400 мл воды и 4 мл соляной кислоты загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой. термометром и обратным холодильником. Реакционную смесь нагревают около

15 мин, затем фильтруloT в горячем состоянии и фильтрат охлаждают с образованием осадка. Осадок извлекают фильтрацией, сушат и перекристаллизовывают из этилацетата-гексапа с пол "чением целевого продукта, имеющего т. пл. 136 — 138 C.

Пример 19. Получение димера 5-трет-бутил-1,3,4-тиадиазол-2-илизоцианата.

Насыщенный раствор фосгена в 100 мл этилацетата загружают в стеклянный реакционный сосу д, оборудованный механической мешалкой. В реакционный сосуд добавляют

10 г шлама 5-трет-бутил-2-амино-l,3,4-тиадиазола в 300 мл этилацетата и полученную смесь перемешивают около 16 час, выпадает осадок.

Затем реакционную смесь продувают азотом для удаления непрореагировавшего фосгена, после продувки фильтруют для извлечения 5-трет-бутил- 1,3-4-тиадиазол-2 - илизоцианата-димера в виде твердого вещества, имеющего т. пл. 261 — 263 С.

Пример 20. Получение диметилацеталя 2(1 - метил-3-(5-трет-бутил-1,3,4 - тиадиазол-2ил) -уреидо)-ацетальдегида, Смесь 6 г 5-трет-бутил-1,3,4-тиадиазол-2илизоцианата-димера, 3,9 г диметилацеталя

2-метиламиноацетальдегида и 50 мл бензола загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой и обратным холодильником. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником прп перемешивании около 5 мин. После этого отгоняют бензол с получением масла, которое затвсрдсвает при стояни г. Полученное твсрдос «сщество затем перекристаллизовывают

65 из пентана, получая целевой продукт с т. пл.

80 — 82 С.

Пример 21. Получение 1- (5-трет-бутил1,3,4-тиадизол-2-ил) - 3 - метил-5-оксиимидазолидин-2-она.

16 г диметилацеталя 2-(1-метил-3-(5-третбутил-1,3,4-тиадиазол-2-ил) -уреидо) - ацетальдегида, 10 мл концентрированной соляной кислоты и 500 мл воды загружают в стеклянный реакционный сосуд, оборудованный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником. Кипятят около 15 мин. Реакционную смесь фильтруют в горячем виде, фильтрат охлаждают, в результате чего получается осадок. Осадок извлекают фильтрацией, сушат и перекристаллизовывают из смеси бензол-гексан, получая целевой продукт с т. пл. 133 — 134 С.

Аналогично получают следующие соединения:

1 - (5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил) - 3-бутил-5оксипмпдазолидин-2-он;

1- (5-пропил — 1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3 - пентил-5-оксиим идазолидин-2-он;

1- (5-бутилтио — 1,3,4-тиадиазол - 2-ил) -3-гексил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-пентилтио — 1,3,4-тиадиазол-2-ил) - 3метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-гексилтио-1,3,4-тиадиазол - 2-ил)-3-метил-5-окспимидазолидин-2-он;

1- (5-этилтио-1,3,4-тиадиазол-2-ил) — 3-метил5-окспимидазолидин-2-он;

1- (5-этокси-1,3,4-тиадиазол-2-ил) — 3-метил5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-пропокси — 1,3,4-тиадиазол-2-ил)-3 - метил-5-окси-1,3-имидазолидин-2-он;

1-(5-бутокси — 1,3,4-тиадиазол-2-ил)-3-метил5-оксиимидазолидин-2-он;

1- (5-гексилокси - 1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-хлорметил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-3 - метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1- (5+хлорэтил-1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3 - метил-5-окси-1,3-имидазолидин-2-он;

1-(5-у-хлорбутил-1,3,4 - тиадиазол-2-ил) - 3метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-аллил-1,3,4-тиадиазол -2-ил)-3-метил-5оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-пент-3-енил — 1,3,4-тнадиазол-2-ил) - 3метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-гекс-5-енил-1,3,4- тиадиазол -2-ил)-3-метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1- (5-этилсульфонил-1,3,4 - тиадиазол-2-ил)

3-метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1- (5-пропил - 1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил5-оксимидазолидин-2-он;

1- (5-бутил-1,3,4-тиадиазол-2-ил) — 3-метил5-оксиимидазолидин-2-он;

1- (5-гексил - 1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил5-окспимидазолидин-2-он;

1- (5-этилсульфпнил - 1,3,4-тиадиазол-2-ил)3-метил-5-оксиимидазолидин-2-он;

1-(5-пропил-1,3,4-тпадиазол - 2-ил)-3-метил5-окси-1,3-имидазолидин-2-он;

554814

Составитель 3. Латынова

Редактор Е. Хорина

Техред И. Карандашова

Корректор Н. Аук

Заказ 914/10 Изд. № 369 Тираж 560 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1- (5- бутил -1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил-5оксиимидазолидин-2-он;

1- (5-пентил - 1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил5-оксиимидазолидин-2-он;

1- (5-гексил - 1,3,4-тиадиазол-2-ил) -3-метил5-оксиимидазолидин-2-он;

Формула изобретения

1. Способ получения производных 1-(1,3,4тиадиазол-2 — ил) -5-оксиимидазолидин - 2-она формулы где R< — алкил с 1 — 4 атомами углерода, алкенил, хлоралкил, трифторметил, алкоксиили алкилтиогруппа, алкилсульфонил или алкилсульфинил, R2 — алкил, 10 отличающийся тем, что производное 1, 3,4-тиадиазола формулы где RI и R имеют указанные значения, подвергают циклизации при нагревании в

10 водной среде в присутствии кислоты.

2. Способ по п. 1, отл ич а ю щи и ся тем, что нагревание проводят от 70 С до температуры кипения реакционной смеси.

15 Приоритет по признакам:

29.0б.73 при Ri — трифторметил и К2 — метил.

27.07.73 при R — трет-бутил и R2 — метил.

13.08.73 при R< — алкил с 1 — 3 атомами yr20 лерода, алкенил, хлоралкил,алкокси- или алкилтиогруппа, алкилсульфонил или алкилсульфинил и R — алкил.