DE1620101A1 - Verfahren zur Herstellung von 3-Trihalogenmethyl-5-alkoxy-1,2,4-thiadiazolverbindungen - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Herstellung von 3-Trihalogenmethyl-5-alkoxy-1,2,4-thiadiazolverbindungen" Priorität: 28* Juli 1965, V.St.A., Anmelde-Nr.; 475 551 Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 3-Trihalogenmethyl-5-alkoxy-1,2,4-thiadiazolverbindungen der allgemeinen Formel in der X ein Fluor- oder Chloratom und R eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, weloheß dadurch gekennzeichnet ist, dass man in einem inerten Lösungsmittel ein Trihalogenacetamidin, gegebenenfalls in Gegenwart eines Säureacceptors, mit einem niederen alkylthiokohlensäurechlorid kondensiert und das gebildete N-Trihalogeniminoacetyl-O-alkylthiocarbamat, gegebenenfalls nach vorheriger Isolierung, mit Chlor oder Brom behandelt, Das erfindungsgemäs s e Verfahren verläuft nach folgender Reaktionsgleichung: Beide Stufen des erfindungsgemässen Verfahrens werden in Gegen wart eines inerten Lösungsmittels durchgeführt, Dieses Lösungsmittel ist vorsugsweise in beiden Stufen das gleiche. Die Ver wendung des gleichen Lösungsmittels in beiden Reaktionsstufen gestattet es, die zweite Stufe des erfindungsgemässen Verformens ohne Isolierung des als Zwischenprodukt gebildeten N-Trihalogeniminoacetyl-O-alkylthiocarbamatsdurchzuführen. Gegebenenfalls kann Jedoch dieses neue Zwischenprodukt aus dem Reaktionsgemisch der ersten Stufe abgetrennt, nötigenfalls gereinigt und im gleichen oder einem anderen inerten Lösungsmittel aufgelöst werden, in welchem die zweite Umsetzungsstufe durchgeführt wird.
• Geeignete inerte Lösungsmittel für das erfindungsgemässe Verfahren sind z.B. aliphatisckie Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, Äther und Ester mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele für Lösungsmittel sind Pantan, Hexan, Cyclohexan, Petroläther und andere niedere aliphatische Kohlenwasserstoffe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen ; Te trachlorohlenstoff, Methylacetat Äthylacetat, Isopropylacetat, Dimethyläther, $Methyläthyläther, Diäthyläther und Diisopropyläther.
• Die erste Stufe des erfindungsgemässen rerfadrens wird vorzugsweise in Gegenwart eines organischen Amins als Säureacceptor durchgeführt. Vorzugsweise werden als organische Amine tert.-Amide oder Amine verwendet, deren Substituenten niedere Alkyl oder Acylgruppen, cycloaliphatische oder aromatische Gruppen mit S oder weniger Kohlenstoffatomen sind Beispiele hierfür sind Pyridin H-Methylpyrrolidin, Dimethylanilin, Diphenylamin, methylformamid, Dimethylacetamid, Methyldiäthylamin, Trimethylamin und Triäthylamin, Als Säureacceptor kann auch das eingesetzte Trihalogenancetamidin dienen. In diesem Fall wird es in molaren Überschuss verwendet. Das Hydrochlorid mit dem Säureacceptor fällt aus dem Lösungsmittel aus und kann abfiltriert oder abgeschleudert werden0 enn das gebildete Zwischenprodukt N# N-Trihalogeniminoacetyl -O -alkylthiocarbamat abgetrennt wird, kann das Lösungsmittel vom Zwischenprodukt abdestilliert werden. Der Rückstand wird durch Umkristallisation gereinigt.
• Bei Verwendung des Trihalogenacetamidins als Säureacceptor wird es vorzugsweise iK1 einem Mengenverhältnis von 2 Mol je Mol Alkyl thiokohlensäurechlorid verwendet. Das gebildete Hydrochlorid des Tribslo@enacei@@dina wird abgetrennt und durch Behandlung mit einer Base wieder regeneriert. Bei Verwendung eines tertiären Amins als Säureacceptor werden vorzugsweise das tertiäre Amin, das Trihalogenacetamidin und das Alkylthiokohlensäurechlorid in äquimolare ren Mengenverhältnissen verwendet.
• Die zweite Stufe des erfindungsgemässen Verfahrens wird vorzugsweise unter Verwendung des in der ersten Stufe erhaltenen Reaktionsgemisches durchgeführt, aus dem das Hydrochlorid des Säure acceptors abgetrennt wurde. Man kann auch das als Zwischenprodukt gebildete N-Trihalogeniminoacetyl-O-alkylthiocarbamat abtrennen und im gleichen oder einem anderen inerten Lösungsmittel auflösen.
• Die Lösung des Zwischenproduktes wird mit flüssigem, gasförmigem oder in einem Lösungsmittel gelösten Chlor oder Brom, vorzugsweise in stöchiometrischen Mengenverhältnissen, zur Umsetzung ge bracht, wie es in der vorstehenden Reaktionsgleichung erläutert ist.
• Man kann mehr oder weniger Chlor oder Brom verwenden, doch werden beste Ausbeuten erzielt, wenn die verwendete Menge nicht wesen lich über der theoretischen Menge liegt.
• Wenn das Halogen in Porni einer LbRung verwendet wird, kann das Lösungsmittel das gleiche oder ein anderes Lösungsmittel sein als das für die Auflösung des Zwischenproduktes verwendete Lösungsmittel, Tetrachlorkohlenstoff ist besonders geeignet zur Auflösung der Halogene, weil keine Nebenprodukte entatehen und die Ausbeuten ausgezeichnet sind, Nach der ugabe des Halogens wird das Reaktionsgemisch zur Abtrennung des Lösungsmittels destilliert.
• Es hinterbleibt das gewünschte Thiadiazol. Es kann zur Reinigung in Vakuum destilliert werden Die vorstehend geschilderten Umsetzungen können in einem Temperaturbereich von etwa 0 bis 50°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 15 bis 30°C durchgeführt werden.
• Die beispiele erläutern die Erfindung.
• Beispiel 1 12,5 g (0,1 Mol) Äthylthiokohlensäurechlorid in 100 ml Äther werden tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von 32D3 g (0,2 Mol) Trichloracetamidin in 240 ml Äther bei Raumtemperatur gegeben.
• Aus der Lösung fallen 18,8 g (95 yv der Theorie) Trichloracetamidinhydrochlorid aus, die abfiltriert werden. Das Filtrat wird zur Trockene eingedampft, Der Rückstand wird aus hochsiedendem Petroläther $umkristallisiert. Es werden 19,9 g (80 % der Theorie) N-Tricloriminoacetyl-O-äthlthiocarbamat vom Smp. 99 bis 1010C erhalten.
• C5H7Cl3N2OS (249,6); ber.: C 24,06; H 2,83; C1 42,62; N 11,23S12,85 gefa: C 24,26; R 295; C1 42,60; N 11,59;S12,87 Beispiel 2 Eine Lösung von 6,4 g (0,04 Mol) Brom in 50 ml Äthylacetat wird tropfenweise zu einer gerührten Lösung von 10 g (0,04 Mol) N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat in 150 ml Äthylaoetat bei 15 bis 17°C gegeben. Nach Beendeter Zugabe der Bromlösung $wird das Reaktionsgemisch Filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Das rohe 3-Trichlormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol wird im Vakuum destilliert. Ausbeute 8,0 g (81 % der Theorie) reines Produkt vom Siedepunkt 77°C 0,1 Torr. Das IR-Spektrum des Produktes ist mit dem einer authentischen Probe identisch Beispiel 3 Ein geringer Überschuss Chlorgas, bestimmt mit einem Strömungsmesser, wird langsam während 2 Stunden in eine gerührte Lösung von 5 g (0,02 Mol) N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamet in 100 ml Äthylacetat bei 15 zu bis 200C eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Äthylaoetat abdestilliert. Der Rückstand wird im Vakuum destilliert. Es werden 3,9 g (79 X der Theorie) 3-Trichlormethyl-5-äthoxy-1 ,2,4-thiadiazol erhalten.
• Beispiel 4 Eine Lösung von 6,25 g (0,05 Mol) Ätylthiokohlensäurechlorid in 50 ml Äther wird tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von 8,1 g (0,05 Mol) Trichloracetamidin und 5,0 g (0,05 Mol) Tri-Ethylamin in 100 ml Äther bei 200C gegeben. Nach 15 minütigem Rühren bei Raumtemperatur wird das ausgefallene Triäthylaminhydroohlorid abfiltriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft.
• Der braune Nückstand wird mit 50 ml Hexan gewaschen. Es werden 7,8 g Rohprodukt erhalten. Nach Umkristallisation aus Petrolether (Kp. 65 bis 1100C) wird reines N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat vom Smp. 99 bis 1000C erhalten. Die Ausbeute beträgt 6,7 g (53,5 ffi der Theorie).
• Beispiel 5 chlorgas wird langsam in eine gerührte Lösung von 6 g N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat in 150 ml Äthyläther eingeleitet.
• Die gelbe Lösung wird nach 10 Minuten farblos, jedoch wird immer noch Chlor absorbiert. Nach weiteren 10 Minuten wird das erhaltene Gemisch filtriert und das Lösungsinittel abgedampft. Der flüssige Rückstand wird im Vakuum destilliert. Es werden 2,9 g eines Vor laufs (chlorierter Äther) und 4,8 g (80,5 % der Theorie) 3-Trichlormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol erhalten.
• Beispiel 6 Eine Lösung von 12,5 g (0,1 Mol) Äthylthiokohlensäurechlorid in 100 ml Äther wird langsam zu einer gerührten Lösung von 32,3 g (0,2 Mol) Trichloracetamidin in 240 ml Äther bei Raumtemperatur eingetropft Die gelbe Aufschlämmung wird 15 Minuten gerührt, dann weitere 15 Minuten unter Rückfluss gekocht und Schliesslich filtriert. Hierbei wird die theoretische Menge an Trichloracetamidin-hydrochiorid erhalten4 Anschliessend wird in das Filtrat in mässiger Geschwindigkeit während 2G Minuten unter Eiskühlung Chlorgas eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Losungamittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Der flüssige Rückstand wird fraktioniert destilliert. Es werden 13,2 g (53 % der Theorie) 3-Trichlormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol erhalten.
• Beispiel 7 Das Verfahren von Beispiel 6 wird wiederholt unter Verwendung einer äquivalenten Menge Trifluoracetamidin anstelle des Trichlor acetamidins. Man erhält in befriedigender Ausbeute das 3Tri fluormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol.
• Beispiel 8 Das Verfahren von Beispiel 6 wird wiederholt unter Verwendung einer äquivalenten Menge n-Butylthiokohlensäurechlorid anstelle von Äthylthiokohlensäurechlorid. Man erhält in befriedigender Ausbeute 3-Trichlormethyl-5-n-butoxy-1,2,4-thiadiazol.
• Beispiel 9 Eine. Lösung von 5,0 g (0,04 Mol) Äthylthiokohlensäurechlorid in 30 ml Äthylacetat wird langsam zu einer Lösung von 12>9 g (0,08 Mol) Trichloracetamidin in 100 ml Äthylacetat bei 20°C gegeben.
• Das Gemisch wird 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und das ausgefällte Trichloracetamidin-hydrochlorid (7,2 g; 91 % der Theorie) abfiltriert. Das Filtrat wird zur Trockene eingedampft, Es werden 8,2 g (82 % der Theorie) N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat vom Smp. 98 bis 1000C ohne Umkristallisation erhalten Beispiel 10 Eine Lösung von 5,0 g (0,04 Mol) Äthylthiokohlensäurechlorid in 30 ml hochsiedendem Petroläther (Kp. 65 bis 110°C) wird langsam zu einer Lösung von 12,9 g (0,08 Mol) Trichloracetamidin in 100 ml des Petroläthers bei 20°C gegeben. Nach 30 minütigem Rühren bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch zur Abtrennung des unldslichen N-Trichloriminoacethyl-O-äthylthiocarbamats und Trichloracetamidin-hydrochloridsabfiltriert. Das Trichlorac.tamidinhydrochlorid wird aus dem festen Gemisch mit Wasser ausgewaschen.
• Die Ausbeute an getrocknetem N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat beträgt 6,1 g (61 % der Theorie).
• Beispiel 11 Chlorgas wird 30 Minuten in eine geruhrte Suspension von 12,5 g N-Trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat in 250 ml Tetrachlorkohlenstoff unter Eiskühlung eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Filtrat eingedampft. Der Rückstand wird im Vakuum destilliert. Es werden 10,5 g (84 % der Theorie) farbloses und reines 3-Trichlormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol erhalten.
• Es wird praktisch kein Vorlauf oder Rückstand erhalten.
• Beispiel 12 Chlorgas wird in eine Aufschlämmung von 5 g N-trichloriminoacetyl-O-äthylthiocarbamat in 100 ml Petroläther (Kp. 65 bis 110°C) während 30 Minuten unter Eiskühlung eingeleitet0 Die Chlorierung ist von gelegentlichen Lichterscheinungen begleitet. Nach dem Abfiltrieren des Gemisches wird das Lösungsmittel abgedampft und der llUckstand destilliert. Es werden 27 g (54 e der Theorie) 3 Trichlormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol erhalten.
• Beispiel 13 Eine Lösung von 12>5 g (0,1 Mol) Åthylthiokohlensäurechlorid in 100 ml Äthylacetat wird langsam zu einer gerührten Lösung von 32,3, g (0,2 Mol) Trichloracetamidin in 240 ml Äthylacetat bei Raumtemperatur gegeben. Das Gemisch wird filtriert. Hierbei wird die theoretische Menge an Trichloracetamidin-hydrochlorid erhalten, Durch das Filtrat wird in mässiger Geschwindigkeit während 20 Minuten und unter Eiskühlung Chlorgas geleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert und der flüssige Rückstand im Vakuum destilliert. Es werden 15,5 g (62 % der Theorie) 3-Trichlormethyl-5-äthoxy-1,2,4-thiadiazol erhalten, Patentansprüche

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 10 Verfahren zur Herstellng von 3-Trihal ogenmethyl-5-alkoxy-1,2,4-thiadiazolverbindungen der allgemeinen Formel in der X ein Fluor- oder chloratom und R eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man in einem inerten Lösungsmittel ein Trihalogenacetamidin, gegebenenfalls in Gegenwart eines Säureacceptors, mit einem niederen Alkylthiokohlensäurechlorid kondensiert und das gebildete N-Trihalogenimioacetyl-Oalkylthiocarbamat, gegebenenfalls nach vorheriger Isolierung, in einem inerten Lösungsmittel mit Chlor oder Brom behandelt, 2. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als inertes Lösungsmittel ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, ein Chlorkohlenwasserstoff, ein Äther oder Ester mit bis eu 6 Kohlenstoffatomen verwendet wird4 30 Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n -z e i e h n e t, dass als säurebindendes Mittel entweder das eingesetzte Trihalogenacetamidin oder Triäthylamin verwendet wird.