Способ получения 2-меркаптобензимидазолов Советский патент 1993 года по МПК C07D235/28 A01N43/56 

Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к пол- учению 2-мерка птобензимидазолов, применяемых в качестве пестицидов, стабилизаторов полимеров, добавок к фотоэмуль- сионным слоям и к растворам для химического растворения металлов.

Цель изобретения - упрощение процесса, сокращение времени его протекания и повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, предусматривающем гидролиз, восстановление о-нитроацетаничидов и ти- окарбонилирование, исходные с нитроаце- танилиды восстанавливают до о-аминоацетанилидов и затем подвергают тиокарбонилироеанию серосодержащим реагентом, например этилксантогенатом

калия, диэтилдитиокарбаматом натрия или тетраметилтиурамдисульфидом.

Предлагаемый способ осуществляют по следующей схеме:

мнсЮКн

NHCI01CH,

N0.

фгмн

0)СгН5ОС55К

bl CjMjljNCSSNQ

C)lCHj},NCSSh

00

чэ

ел

vl

Х-Н, СНз

Этот способ позволяет упростить технологию процесса за счет сокращения числа химических стадий схемы, так как процесс проводят в две стадии вместо трех. Кроме того, данный способ позволяет увеличить суммарный выход продукта до 67-71 % против 46,1 % по известному способу.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявлявмый способ отличается от известного использованием о-аминоэцетанилидов в качестве исходного соединения на стадии образования 2-меркаптобензимидазола.

Способ получения 2-меркаптобензи- мидазолов осуществляют в следующей последовательности. Исходные о-нитроаце- танилиды восстанавливают до о-аминоаце- танилидов. Последние смешивают с серосодержащим реагентом, например этилксантогенатом калия, диэтилдитиокар- баматом натрия, тетраметилтиурамдисуль- фидом, добавляют растворитель и нагревают при температуре кипения смеси. Затем реакционную смесь подкисляют раз- Оавленной серной или соляной кислотой, выпавший в осадок 2-меркаптобензимида- зол отделяют фильтрованием.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

А. Получение 5(6)-метил-2-меткаптобен- зимидазолз из 4-метил-2-нитроацетанили- да по прототипу.

Пример 1. Получение 4-метил-2-нит- роанилинз по методике, описанной в литературе.

В коническую колбу, снабженную обратным холодильником, помещают 3,88 г (0,02 моля) 4-метил-2-нитроацетанилида и 7,5 мг, этанола и нагревают до кипения. К полученному кррячему раствору добавляют осторожно раствор 1,5 г гидроксида калия в 20 мл воды и полученную смесь кипятят в течение 15 мин. Охлаждают, выпавшие кристаллы отделяют фильтрованием и сушат. Выход 2,42 г (79,6%), т.пл. 115-116°С (из спирта).

П р и м е р 2. Получение 4-метил-1,2-фе- нилендиамина (восстановление проводили по известной методике аосстановления о- нитроанилина).

3 трехгорную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 7.6 г (0,05 моля) 4-метил-2-нитро- анилина, 4 мл 40%-ного раствора NaOH и 20 мл 25,%-ного этилового спирта, Смесь нагревают до растворения и при перемешивании добавляют порциями 13 г цинковой пыли в течение 1 ч. Горючую смесь фильтруют, промывают два раза горячим спиртом по 15 мл. Полученный раствор концентрируют и охлаждают смесью льда и соли. Кристаллы фильтруют, промывают ледяной водой и сушат. Выход 4,60 г (75,4%), т.пл. 89-90°С(из воды).

Пример 3. Получение 5(6)-метил-2меркаптобензимидазола по методике, аналогичной методике получения 2- еркаптобензимидазола.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В круглодонную колбу помещают 1,29 г (0,01 моля) 4-метил-1,2-фенилендиаминэ, 1,76 г (0,011 моля) этилксантогената калия, 10 мл этанола и 1,5 мл Н20. Реакционную смесь нагревают в течение 3 ч, затем добавляют 10 мл Н20 и подкисляют раствором, полученным из 0,83 мл уксусной кислоты и

2мл воды. Выпавшие кристаллы 5(6)-метил- 2-меркаптобензимидазола отделяют фильтрованием и сушат. Выход 1.2бг(76,8%), т.пл. 290-292°С (из спирта).

Б. Получение 5(6)-метил-2-меркаптобен- зимидазола по предлагаемому способу.

П р и м е р 4. Получение 2-амино-4-ме- тилацетанилида.

В отличие от других способов где восстановление 4-метил-2-нитроацетанилида проводят железом в присутствии уксусной кислоты и продукт реакции трудно отделяется фильтрованием от окислов железа, проводят восстановление цинковой пылью в среде водного ацетона в присутствии хлорида аммония.

В трехгорлую колбу с обратным холодильником, механической мешалкой и термометром помещают 3,88 г (0,02 моля) 4-метил-2-нитроацетанилида, 2,1 г хлорида аммония, 6 мл воды и 15 мл ацетона и при интенсивном перемешивании маленькими порциями добавляют 8 г цинковой пыли, поддерживая температуру в интервале 45- 50°С. После прибавления цинковой пыли реакционную смесь перемешивают .в этом интервале температур 0,5 ч. затем ацетон отгоняют, реакционную смесь обрабатывают 15 мл горячей воды и фильтруют. Фильтрат охлаждают и выпавшие кристаллы отделяют. Выход 2,75 г (83,9%), т.пл. 131- 132°С (из спирта).

Получение 5(6)-метил-2-меркаптобензи- мидазола.

П р и м е р 5. В круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, помещают 1,64 г (0.01 моля) 2-амино-4-мети- лацетанилида, 1,76 г (0.011 моля) этилксантогената калия, 10 мл этанола. 2 мл водь: и полученную реакционную смесь нагревают 3 ч при температуре кипения смеси, затем после охлаждения подкисляют разбавленной соляной или серной кислотой (« 10%) до нейтральной среды. Выпавший осадок 5(6)-метил-2-меркаптобензимидазола фильтруют и сушат. Выход 1,31 г (79,9%), т.пл. 290-292°С (из спирта).

Пример 6. В круглодонной колбе с обратным холодильником кипятят в течение

3ч смесь 1,64 г (0,01 моля) 2-амино-4-мети- лацетанилида, 2.36 (0,0105 моля) диэтилди- тиокарбамата натрия, 5 мл пропанола и 2,5 мл воды, которую после охлаждения подкисляют разбавленной соляной кислотой. Выпавший осадок фильтруют и сушат. Выход 1,38г(84,1%).

Пример. В круглодонной колбе с обратным холодильником кипятят в течение 3 ч смесь 1,64 г (0,01 моля) 2-амино-4-мети- лацетанилида, 1,32 г (0,011 моля) тетраме тилтиурамдисульфида и 5 мл пропанола, после чего растворитель отгоняют под уменьшенным давлением, остаток растворяют в 7,5 мл 2 н. раствора гидроксида натрия и фильтруют. Фильтрат подкисляют разбавленной серной кислотой до нейтральной реакции и выпавший осадок 5(6)- метил-2-мераптобензимидазола фильтруют. Выход 1,42 г (85.4%).

Получение 2-меркаптобензимидазола.

П р и м е р 8. По аналогичной методике (пример 5)ш 1,5r(0,GJ моля)о-аминоацета- нилида, 1,76 г(0.01 моля) этилксантогената калия м 5 мл воды получают 1,13 г (75.3%) 2-меркаптобензимидазола с т.пл. 301- 303°С(из спирта).

П р и м е р 9 По аналогичной методике (пример 6) из 1,5 г (0,01 моля) о-аминоацета- нил::да, 2.36 г (0,0105 моля) диэтилдитио- каргЗамэта натрия, 5 мл воды получают 1,17 г (78,0%) 2-меркаптобензимидазола.

П р и м е р 10. По аналогичной методике (пример 7) из 3,0 г (0,02 моля) о-аминоацета- нилида, 1,32 г (0,011 моля) тетрэметилтиу- рамдисульфида и 5 мл пропанола получают 2,60 г (86,7%) 2-меркаптобензимидазола.

2-Меркаптобензимидазолы могут быть получены из 2-аминоацетанилидов без предварительного выделения последних из реакционной смеси после восстановления о-нитроацетанилидов.

Пример 1. Восстанавливают 3,88 г (0,02 моля) 4-метил-2-нитроацетанилида цинковой пылью по примеру 4. После отгонки ацетона осадок промывают 10 мл пропанола. К фильтрату прибавляют 2,64 г (0.011 моля)тетраметилтиурамдисульфида и реакционную смесь нагревают в течение 3 ч.

Пропанол отгоняют, остаток обрабатывают 15 мл 2 н. раствора гидроксидэ натрия и фильтруют. Фильтрат подкисляют разбавленной серной кислотой до нейтральной реакции и выпавший осадок 5(б)-метил-2-мер- каптобензимидазола фильтруют. Выход 2,36г(71,9%).

П р и м е р 12. К пропанольному раство- ру, полученному после восстановления 3,88 г(0,02 моля)4-метил-2-нитроацетанили- да, прибавляют 3,36 г (0,021 моля) этилксантогената калия и смесь кипятят в течение 3 ч. Затем реакционную смесь подкисляют 0 разбавленной минеральной кислотой. Осадок 5(6)-метил-2-меркаптобензимидазола фильтруют. Выход 2,33 г (71,0%).

Пример 3. К пропанольному раствору, полученному после восстановления 5 3.88 г(0.02 моля) 4-метил-2-нитроацетанили- да4,72 г (0,021 моля)диэтилдитиокарбамата натрия и смесь кипятят в течение 3 ч. После подкисления реакционной смеси осадок фильтруют, Выход 5(6)-метил-2-меркапто- 0 бензимидазола 2,31 г (70,4%).

Таким образом, заявляемый способ позволяет упростить технологию процесса на одну стадию, при этом достигается экономия реактивов, устраняется стадия выделе- 5 ния высокотоксичных о-нитроанилино в, сокращается время реакции на 0,5 ч, не считая времени на подготовительную работу и на стадию очистки промежуточных 2-нитро- анилинов, кроме того повышается выход 2- 0 меркаптобензимидазолов в расчете на исходные о-нитроацетанилиды до 35%.

Формула изобретения

Способ получения 2 меркаптобензимидазолов общей формулы

X . N

5

гдеХ-Н. СНз,NH

на основе замещенных 2-нитроацетанили- дов с использованием восстановления и ти- окарбонилирования серосодержащим реагентом, таким, как этилксантогенат калия, диэтилдитиокарбамат натрия или тет- раметилтиурамдисульфид, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сокращения времени и повышения выхода целевого продукта о-нитроацетанилид восстанавливают до о-аминоацетанилида с последующим тиокарбснилированием.

Изобретение касается химии гетероциклических соединений, в частности способа получения 2-меркаптобензимидазола или его 5-метилзамещенного производного, которые могут быть использованы в качестве пестицидов, стабилизаторов, полимербв, добавок к фотоэмульсионным слоям и к растворам для химического растворения метэл- лов. Цель - упрощение процесса, сокращение времени. Синтез ведут восстановлением о-нитроацетанилида до о-амино- ацетанилидаспоследующим гиокарбонилированием серосодержащим реагентом. Выход увеличивается на 35%, время сокращается на 0,5 ч, число стадий сокращается с трех до двух. k