СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,5-ДИАМИНО-1,2,4-ТИАДИАЗОЛА Российский патент 2009 года по МПК C07D285/08 

Введение

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола. Этот продукт используют в синтезе лекарственных препаратов, макрогетероциклических соединений, представляющих интерес в качестве катализаторов, биологически активных веществ и т.д.

Уровень техники

Известен единственный способ получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола [Kurzer F.Thiadiazoles. Part I. The oxidation of Amidinothiourea // J.Chem. Soc. - 1995, - P.2-5]. Его осуществляют взаимодействием 2-имино-4-тиобиурета солянокислого с избытком пероксида водорода с концентрацией 6% в растворе кипящего этанола. Затем большую часть растворителя отгоняют при пониженном давлении, а остаток обрабатывают небольшим избытком водного раствора n-толуолсульфокислоты. Полученную реакционную массу выдерживают в течение 12 часов при температуре 0°С, в результате чего выпадает осадок, который отфильтровывают и промывают ледяной водой. Полученный n-толуолсульфонат 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола растворяют в воде и обрабатывают раствором едкого натра, после чего реакционную массу отфильтровывают и фильтрат выдерживают при 0°С в течение 48 часов. Выпавший осадок отфильтровывают, перекристаллизовывают и получают белые призмы 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола. Выход составляет 50% в пересчете на 2-имино-4-тиобиурет.

Этот способ имеет ряд существенных недостатков.

I. Он очень трудоемок, т.к. включает в себя следующие стадии:

1) перевод 2-имино-4-тиобиурета в солянокислую соль;

2) окисление солянокислой соли 2-имино-4-тиобиурета пероксидом водорода;

3) обработка реакционной массы моногидратом n-толуолсульфокислоты для получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол n-толуолсульфоната;

4) выдержка при 0°С в течение 12 часов;

5) фильтрация осадка 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол n-толуолсульфоната;

6) двойная перекристаллизация 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол n-толуолсульфоната из этанола и светлого бензина;

7) сушка 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол n-толуолсульфоната;

8) получение суспензии 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол n-толуолсульфоната в воде;

9) перевод 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол n-толуолсульфоната действием NaOH в 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол;

10) фильтрация от нерастворимых примесей;

11) выдержка при 0°С в течение 48 часов;

12) фильтрация осадка 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола;

13) двойная перекристаллизация в смеси этанол-светлый бензин;

14) сушка 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола.

II. Недостаточно высокий выход целевого продукта, не более 50%.

Сущность изобретения

Задача изобретения состояла в поиске способа получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола взаимодействием 2-имино-4-тиобиурета с пероксидом водорода в кипящем спирте, который позволил бы значительно сократить трудоемкость и длительность процесса и повысить выход целевого продукта.

Поставленная задача решена способом получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола взаимодействием 2-имино-4-тиобиурета с пероксидом водорода в кипящем спирте, в котором пероксид водорода используют в эквимолекулярном количестве при концентрации 26-35% и процесс ведут в течение 20-30 минут.

Изобретение позволяет сократить трудоемкость процесса, уменьшив количество операций с 14 до 5 и общую длительность процесса с 60 часов до 2 часов, и повысить выход целевого продукта до 86%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Для осуществления изобретения используют следующие вещества:

- пероксид водорода 30% хч ГОСТ 10929-64;

- 2-имино-4-тиобиурет можно получить из дициандиамида и сероводорода по известной методике [Kurzer F.Thiadiazoles. Part I. The ox idation of Amidinothiourea // J.Chem. Soc. - 1995, - P.2-3];

- в качестве спирта можно использовать этанол (ГОСТ 18300-87) и метанол (ГОСТ 6995-77 ч).

Заявленный способ осуществляют следующим образом:

8.46·10^-4 моль (0,1 г) 2-имино-4-тиобиурета и 23,3 мл спирта нагревают до кипения и перемешивают до полного растворения. Затем добавляют эквимолекулярное количество (8.46·10^-4) моль пероксида водорода заявленной концентрации. Реакционную массу перемешивают в течение 20-30 минут при температуре кипения спирта. Растворитель отгоняют. Получают порошок желтоватого цвета с Т.пл=163-165°С.

После перекристаллизации из спирта и сушки под вакуумом получают порошок белого цвета с температурой плавления 172-174°С.

C₂H₄N₂S Вычислено, %: С 20.69; Н 3.47; N 48.28; S 27.56

Найдено, %: С 19.80; Н 3.43; N 47.56; S 27.28

ИК-спектр (табл. KBr), см^-1: 3353 (ν_сим=345,5+0,876ν_acc.), 3421, 1321, 1115, 1002.

В таблице приведены значения выхода целевого продукта при различных концентрациях пероксида водорода и длительности синтеза.

ТаблицаВыход целевого продукта№ примераКонцентрация Н₂O₂, %Время синтеза, минВыход целевого продукта, %1262085.562302069.233353059.96прототип66050

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола, используемого в синтезе лекарственных препаратов, макрогетероциклических соединений, биологически активных веществ и др. Описывается способ получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола взаимодействием 2-имино-4-тиобиурета с эквимолекулярным количеством пероксида водорода при его концентрации 26-35% в кипящем спирте в течение 20-30 минут. Предложенный способ по упрощенной технологии позволяет повысить выход целевого продукта с Т.пл. 172-174°С до 86% и сократить общую длительность процесса с 60 часов до 2 часов. 1 табл.

Способ получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола взаимодействием 2-имино-4-тиобиурета с пероксидом водорода в кипящем спирте, отличающийся тем, что пероксид водорода используют в эквимолекулярном количестве при концентрации 26-35% и процесс ведут в течение 20-30 мин.