Способ получения 6-ацилметилгексагидро-1,2,4,5-тетразин-3-тионов Советский патент 1992 года по МПК C07D257/08 

Изобретение относится к химии гетероциклических соединений, а именно к новому способу получения новых производных гек- сагидро-1,2,4,5-тетразина - 6-ацилметил- гексагидро-1,2,4.5-тетразин-3-тионов формулы

/NH-NH

R-CO-CH2 CHN)

NH-NH(Ij

где R - CeHs или тиенил-2, которые могут найти применение в медицине и в качестве химических средств защиты растений.

Известны способы получения 6-R-2.4- Ri-1,2.4,5-тетразин-3-тионов (R - Н, CaHs, C4Hg, CeHs, СбНвСНз, RI - Н. СНз). основанные на реакции тиокарбогидразида и диме- тилтиокарбогидразида с альдегидами в

водноэтанольном растворе при длительном нагревании. Выход тетразин-3-тионов 60- 91%.

Замещенные 1,2,4,5-тетразины получены с выходом 10-70% конденсацией формальдегида с моно- или 1,2-дизамещен- ными гидразинами при охлаждении (-10°С). 5,6-Дизамещенные 2,3-дигидро-1,2,3,4-тет- разины получены окислением бисгидразо- нов а-дикетонов.

Разработан способ получения 3,6-Ди- (2-пиридил)дигидро-1,2,4,5-тетразинов реакцией тиоанилида пиколиновой кислоты с гидразингидратом. Выход 45%. Промышленный способ получения 3,6-ди-(тиок- со)тетрагидро-1,2.4,5-тетразина основан на реакции гидразина с избытком сероуглерода при нагревании (140-150°С).

Целью изобретения является разработка нового способа получения ранее неизвестных 6-ацилметилгексагидро- 1,2,4,5-тетразин-З-тионов.

Поставленная цель достигается реакцией тиокарбогидразида с бензоил- или те- ноилацетиленом в среде вода-этанол (соотношение 1:1) при нагревании в отсутствии катализатора. Максимальный выход целевых продуктов соответственно 79 и 75% достигается при эквимолярном соотношении реагентов в указанном растворителе при 60-65°С и продолжительности реакции 1ч:H,N-NH

R-C-C5CH

gH2N-NH

to

- R-C-CH-ChfNH NH e K V CH2 4L/C S

0XNH-NHX

где R - CeHs или тиенил-2.

6-Ацилметилгексагидро-1,2,4,5-тетраз- ин-3-тионы (I) представляют собой светло- желтые аморфные порошки, хорошо раство- римые в полярных растворителях: диметилформамид, диметилсульфоксид, ограниченно в этаноле.

Таким образом, впервые в описываемых условиях удалось синтезировать 6- ацилметилгексагидро-1,2,4,5-тетразин-3- тионы (I) в одну стадию на основе доступных реагентов с высокими выходами: 75 и 79%.

П р и м е р 1. 6-Бензоилметилгексагид- ро-1,2,4,5-тетразин-З-тион.

К раствору 1,06 г (0,01 моль) тиокарбогидразида в 20 мл воды, нагретому до 60°С, медленно при интенсивном перемешивании прибавляют раствор 1,3 г (0,01 моль) бензоилацетилена в 20 мл этанола. Перемешивают раствор при 60°С в течение 1 ч и охлаждают до 20°С. Выпавший осадок от0

5

0

5

0

5

0 5

0

5

фильтровывают, промывают водой, этанолом и сушат при комнатной температуре в вакууме. Выход 1,86 г(79%). Получают аморфный порошок светло-желтого цвета, т.пл. 140-141°С (из смеси вода;ДМФА 1:1).

Найдено. %: С 50,94,- Н 5,28; N 23,55; S 13,69.

CioHi2N4OS.

Вычислено. %: С 50.84; Н 5.09; N 23.73; S 13.56.

ИК Спектр, V, см 1:1200 (); 1510 (NH- тиоамид); 1675 (ОО); 2900 (СН2); 3175 (NH).

Спектр ПМР (DMCO-de), д, м.д.: 3,16 д (2Н, СН2); 4,09 м (1Н, СН); 5,01 (2Н, 1-NH, 5-NH); 7,56-7.93 м (5Н. СбН5); 9.28 с (2Н, 2-NH, 4-NH).

Спектр ЯМР13С(ОМСО-ае). д, м.д.: 41,14 (СН2); 63,48 (СН); 172,46 (); 196,21 (С-0); 128.09-136.60 (СеН5).

П р и м е р 2. 6-(Теноил-2)-метилгекса- гидро-1,2,4,5-тетразин-З-тион.

Получают аналогично примеру 1 из 1,06 г (0,01 моль) тиокарбогидразида и 1,36 г (0,01 моль)теноил-2-ацетилена. Выход 1,81 г (75%). Получают желтый аморфный порошок, т.пл. 141-143°С.

Найдено,.%: С 39,63; Н 3,96; N 23.45; S 26,88.

CeHioN40S2

Вычислено, %: С 39,67; Н 4,13; N 23,14; S 26 45.

ЙК-спектр. v, см 1:720 (C-S); 1210 (); 1500 (NH-тиоамид); 1645 (); 2900 (СН2); 3160(МН).

Спектр ПМР. д, м.д.: 3.06 д (2Н. СН2). 4,05 м(1Н. СН);5,02(2Н. 1-NH,5-NH);7,25- 8,03 м (ЗН, С4Нз8): 9,28 с (2Н, 2-NH, 4-NH).

Спектр ЯМР13С, 5, м.д.: 41,14 (СНа); 63,62 (СН); 172,46 (С- S); 188,96 (С О); 128,91-143,85 (C4H3S).

П р и м е р 3. Реакцию проводят с количествами реагентов по примеру 1 в водноэ- танольной смеси (1:1) при 60°С в течение 3 ч. Выход 65%. Наблюдают осмоление реакционной смеси.

П р и м е р 4. Реакцию проводят в аналогичных примеру 1 условиях при 0°С. Выход 12%.

П р и м е р 5. Реакцию проводят аналогично примеру 1 при комнатной температуре (22°С). Выход 32%.

Примерб. Реакцию проводят аналогично примеру 1 при 55°С Выход 70%.

Пример. Реакцию проводят аналогично примеру 1 при 65°С. Выход 74%.

Примере. Реакцию проводят аналогично примеру 1 при 85°С. Выход 42%. Наблюдают сильное осмоленйе реакционной смеси.

П р и м е р 9. Реакцию проводят аналогично примеру 1 в присутствии 0,1 г катализатора - триэтиламина. Выход 75%.

Как видно из приведенных примеров 1 и 4-8 максимальный выход (79%) целевого продукта (I) п/ш R CeHs получают при проведении реакции при 60°С. Понижение температуры (22-55°С) при той же продолжительности реакции (1 ч) приводит к уменьшению выхода целевого продукта до 32-70%, а при охлаждении (0°С) его выход резко снижается и составляет только 12%.

Незначительное повышение температуры до 65°С также приводит к небольшому уменьшению выхода целевого продукта (74%), а при 85°С его выход резко уменьшается до 42% вследствие сильного осмоле- ния реакционной смеси.

Увеличение продолжительности реакции до 3 ч при 60°С (пример 3) приводит к снижению выхода целевого продукта до 65% вследствие осмоления реакционной смеем.

Применение в реакции катализатора основного характера - триэтиламина (пример 9) не сказывается на процессе и не приводит к увеличению выхода целевых продуктов формулы (I) при R СбН0.

Формула изобретения

Способ получения 6-ацилметилгекса- гидро-1,2,4.5-тетразин-З-тионов общей формуле

к с-снгс н-™ 5

ОXNH-NHX

где R - CeHs или тиенил-2,

заключающийся в том, что тиокарбогидра- зид подвергают взаимодействию с бензоил- или теноилацетиленом при зквимолярном соотношении реагентов в среде воды и этанола, взятых в объемном соотношении 1:1,

при60-65°С,

Использование: в качестве полупродуктов в тонком органическом синтезе и в качестве биологически активных соединений. Сущность изобретения. Продукт - 6-бензо- илметилгексагидро-1,2,4,5-тетразин-3-тион .NH-NH4 СсН5ССО)СН9СНС), Ь DL NH-NH БФ CioHi2N40S, выход 79%, т.пл. 140-141°С. 6-(Теноил-2)метилгек- сагидро-1,2,4,5-тетразин-3-тион (Ус(о)сн2снСШ NH), NS NH-NH БФ CsHioN40S2, выход 75%, т.пл. 141- 143°С. Реагент 1: R-C(0)C3H, где R - фенил или тиенил-2. Реагент 2: (НгМ-МН). Условия реакции: при эквимолярном соотношении реагентов в среде вода-этанол (объемное соотношение 1:1) при 60-65°С. (Л С S ел XI к N5