СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 1, 2, 4-ТРИАЗИНА ИЛИ 1, 2,4, 5-ТЕТРАЗИНА Советский патент 1971 года по МПК C07D253/06 C07D257/08 

Известпо много снособов получения 1, 2, 4тр.иазинов или тетразинов. Но почти все эти снособы основаны на реакции циклизации пли конденсации соответствующих соединений, например -путем взаимодействия бензоиитрила с гидразином. Однако эти способы ие всегда приемлемы. Так, известными методам.и нельзя нолучить тетразины с различными заместителями у углеродиых атомов или у атомов азота сгглыг-тетразинового (кольца. По этим методам получают 1соедипения с попарно одинаковыми заместителями у атомов углерода или у атомов азота. Для получения же 1,4-дигидротетразинов вообиге нет удобиых методов синтеза, которые позволяли бы получать продукты с высокими выходами.

Предлагается универсальный способ получения пооизводиых 1, 2, 4-триазина или 1, 2, 4, 5-тетразина обитей формулы

И,

N-X

.N-X /

И или

N-N

N-N I I ,

И.

Х - атод азота, или - СН-группа.

Способ за ключается в то.м, что соответствующее производное 1,3-оксазола или 1, 3, 4оксадиазола или 1, 3-тиазола лкти 1, 3, 4-тиадиазола подвергают алкилированию общеизBecTiibiM способом, например путем оплавления с алкиловым эфиром л-толуолсульфокислоты. Полученную ири этом четвертичиую соль подвергают взаимодействию с гидразингидратом. .Алкилированне проводят нренмуигествси110 нрн температуре выше 100С. Обработку гидразингидратом желательно проводить в среде растворителя или разбавителя как при повышенной темиерат ре, так и при темиературе окружающей среды. Продукты выделяЕОТ известным способом.

По ЭТОМ} методу с хорошнми вы.чодами можно получить и производные 1, 2, 4-триазина и разнозамен,енные 1, 2, 4, 5-тетрази11ы и 1, 4-диг11дро- 1, 2, 4, 5-тетразины, что значительно прощает синтез этих соед1И1еиий.

Пример. 1. 3, 6-Дифенил-4-метнл-1П-1, 2. 4-триазнн.

и). Алкнлпрованне оксазола. 1 мол. ч. 2, 5дифенилоксазола снлавляют с 1 мол. ч. метипового эфнра .г-толуолсульфокислоты на масляной баие ири температуре 130-140С в течение 40-50 мин. Охлаждают и добавляют диэтиловый эфир. Выпавший осадок фильтруют и с Ц1ат. Полхчают выход 95-100%, т. п.ч.

174-17G C (из смеси этапол--эфир 1:2).

б). Рециклизация. К 1 МОл. ч. оксазола в виде четвертичной соли прибавляют при комнатной температуре 98%-iioro гидразингидрата (6 мол. ч.). Вначале образуется раствор, из которого быстро выпадает осадок. Для полноты осаждения .ирибавляют небольшое количество воды. О.садок фильтруют, промывают водой, летролейныл эфиром, сушат. Выход 75%. Светложелтые кристаллы имеют т. ил. 128-130°С (из 50% водного этанола).

Найдено, %; С 77,24; Н 6,23;

N 16,54.

C.eHisNs

Вычислено: %: С 77,11; Н 6,02; N 16,86.

Вещество не дает реакции с беизальдегидом На первичную аминогруппу, с реактивом Фелиига - на несвязаппую гидразиновую группу.

Рециклизавдио можно также осугнествлять без предварнтельного выделения эфиром кватернизованиого оксазола т. с. производит:-, се неиосредственно после онлавлеп.ия.

Пример. 2. 1,4-Днметил-З, б дифенпл-), 2, 4-триазИн.

К 1 мол. ч. 2, 5-Д1Ифенил-1, З-оксазо.ча ти Б/Нде четвертичиой соли (согласно нрсдыдуп|,ему примеру) 1нр-ибавляют щу-и хо 1и;:тпой температуре метилгидразип (6 мол. ч.). Образуется светлоора.пжевый маслянистый нроду кт. После нрибавлеиия небольшого количества воды маслянистый нродукт извлекают эфиром. Эфирную вытяжку промывают i ;i/oii :Н унаривают. Выход 71%. П|Пк) ,к1Ч ;. и/;. 128-130°С (из этанола).

Найдено, %: N 17,05;

CiTHisNa-CcHs ЫзОл

Вычислено, %; N 17,03.

Полученное соединение ие дает положительных реакций ни с бензальдегидами, что свидетельствует об отсутствии первичной аминогрунны, п:И с реактивом Фслипта на иеспязапную гндрааиновую грунну. Соедн.пенне идентифицировано также встречныл: синтезом путем метнлировання 3, 6-днфеннл-4-л;ет11Л-1 М-1, 2, 4-триаз ниа демити.мсульфатом в 10/о- ом рг.стгоре соды с нослел.уюнхнм превранцписл .пол ченного продукта в инкрат. (мс1п;-п1ная нроба обоих ин.кратов пе дает допреСС1Г11 температуры плавления.

Пример 3. 3, 6-Днфенил-1, 2П-1, 2, 4, 5тетразнн.

а). Кватериизацня оксадиазола. 1 мол. ч. 2, 5-Дифенил-1, 3, 4-оксадиазола сплавляют с 1 мол. ч. метилового эфира «-толуолсульфокислоты ири темнературе 180- 190°С и ностоянном перемешивании до нрекра:цення кристаллизацнн океадиазола на стенках еосуда. После охлаждения образуется коричневая стеклообразная масса. Выход 95-100%.

1М1,разиигндрата (10 мол. ч.). Л ед;:еи:;и на гревают, доводи до кипения, и кннятят ; течение 5-10 мин. Реакционную смесь охлаждают., прибавляют небольшое количество воды. Вынавшнй оранжево-желтый осадок фильтруют, нромывают водой, спиртом, затем нетролейным эфнром и сушат. Выход 65%, т. нл. 191 -192°С (из этанола). Продукт не дает депрессии тем-нературы плавления с образиом, полученным иным методом Ann., 297, 221 (1897). Найтено. %: С 70.82; Н 5,38; N 23.50.

CnHisN.;

Вычислено, %: С 71,18; Н 5,08; N 23,72. BeHiecTBo не реагирует с бензальдегидом.

что свндете.пьетвует об отсутствни перзичной Г мнногрунны. Не дает (эеакннн с |зеактивом Фелннга па несвязашпчо 1Ч1дразинову10 груп1г с характерным выделением азота; STO ciiHЯ.етельствует, что птдразиновая rpyinu-i находится в связанном еостояши, т. е. в цикле. Прн натреваннн е кислого; образует 3, 6-ди41енил-изолигидрот(;тразиП, т. пл. 258-260°С, который ие дает депресснн температуры плавления с об азцом, |;олучеп Нз1м другнм мето;:,ом Ann., 297, 221 (1897).

При окислении в водно-сниртовой среде 10%-ным раствором хлорного ж:елеза нлн при нропускан Н:Н через раствор тока кислорода или воздуха образуются красные крнстал,

3, 6-,чифенилтетразина, т. нл. 192-193С, которые не дак) rieHpeeeiH- температуры нлав;1ения с обра 31.10 м, пол учетном иным метолом Ann., 297, 22 (1897).

Пример 1. К 3. ())епнл-Ьметнл-1, 2.

1( 1 мол. ч. оксадиазола носле кватерннзац 1; (см. иредыдупип нрнмер) прнбавляют фе1Н1лгид аз1П1а (10 л)ол. ч.), подогревают до 70--80°С и выдержнвают при этой температуре и течепи;: 30-40 мин. Охлаждают, ирибавляют иебо;1ьшое количество воды, выпавший тем1;(;-ь:))аспый осадок отфильтровывают, иромымают водой, спиртом и экстрагируют петролеГ;1 ЫМ эфиром. Эфир упаривают, остаток нерекрнеталлизовывают из этапола. Выход 30%. Дл;Г:1 1ые тёмнокрасные лнольчатые криета/;л., т. пл. ()8-169С (из этанола). Пайтс-но п: С 77,40; П П,57.

CviH.oN.,

В| 1мисле110, -HI: С 77,30; П 5,52.

Пробы с реактивом Фелиш а на иесвязанпую гидразиновую группу и с бензальдегидам;и на первичную алкнногрунну отрицательные.

П р и м е j) 5. Получение 3-п-метокенфе:;нл-6-фенил-1. 2, 4-1, 2, 4. 5-тетразииа.

а). Кватерп.изация оксадиазола. 1,25 г 2-.7-мстокснфеи.ил-5-фенил-1, 3, 4-оксадиазола епла|;5ляют с 0,93 г метилового эфира /г-толуолсульфокиелоты нрн 170- 180°С в теченне 7 --10 мин. Охлаждают. Образуется стеклообразная iMacca. Выход почти ь;оличеетвенный.

появляется новый осадок. ОхоТаждают, .прибавляют воду, фильтруют, шолученное вещество сушат в вякууме при 50-80°С. Выход 0,75 г (60%), т. лл. 220-224 0 (из эталона). Вещество не дает реакции с бензальдегидом на первичную амшюгрунлу. Реакция с реактивом Фелинга на несвязанную г.идразиНО;вую группу отрицательная. Эти реакции однозначно указывают на тетразиповое строение полученного вещества. Найдено, %: С 67,39; Н 5,47; N 21,05.

Ci5Hi4N4O

Вычислено, %: С 67,67; Н 5,26; N 21,05.

При окислении спиртового раствора, папример хлористым железом, после 1-2 час. стояния образуется тетразин, темно-красные игольчатые кристаллы, т. нл. 234-235С (из уксусной кислоты).

Это еще раз подтверждает правильность прИпИсанпоГ структуры, ибо возможный изомерный нродукт-аминотриазол такой реакции не дает.

Найдено, %; С 68,25; Н 4,38; N 21,11. C:5H,2N40

Вычислено, %: С 68,18; Н 4,55; N 21,21.

Пример 6. Получение 3, б-ди- -нафтил1, 2, 4, 5-тетразина.

Получен аналогачно предыдущему примеру через кватернизацию ди-|3-нафтил-оксадиазола с последующим действием тидразингидрата и выделением нродукта (оранжевые кристаллы), выход 92%. т. Т1Л. 242-244°С (из ледяной уксусной кислоты). Не дает реакции на свободную аминогруп.пу с бензальдегндом и на несвязанную гидразиновую группу с реактивом Фелинга. Найдено, %: С 78, 59; Н 5,00; N 16, 84.

C22HI6N4

Вьгчислено, %: С 78, 57; Н 4, 76, N 16, 67.

При окислении в опиртовом растворе соляной кислоты хлористым железом образуется цочти количественно 3, 6-р-динафтил-1, 2, 4, 5тетразин, т. ,пл. 258-260°С (из ацетона). Найдено, %: С 79,29; Н 4,35; N 16,41.

C22Hl4N4

Вычисле.но, %: С 79,04; Н 4,19; N 16,77.

Пример 7. Получение 3, 6-дифенил-4-метил-1, 4 Н-1, 2, 4, 5-тетразина.

а). Кватернизация тиадиазола. 1,19 г. 2, 5дифенил-1, 3, 4-тиадиазола сплавляют с 0,093 г метилового эфира «-толуолсульфокислоты при 180--190°С в течение 10-15 мин. Охлаждают, образуется стеклообразная масса. После прибавления абсолютного диаксана фильтруют белые кристаллы, промывают абсолютным диоксаном, сушат IB вакууме при 40-50°С. Выход 1,3 г (70%). Т. пл. 141 -142°С (из дихлорэтана). Найдено, %: С 62,65; Н 4,91; N 6,66; S 14,82.

C22H20N2S2O3

Вычислено, %: С 62,26; Н 4,71; N 6,60; S 15,09.

б). Рециклизация. К раствору 2,1 г вышеполучеппого кватернизоваиного продукта в 3 мл абсолютного этанола прибавляют по

каплям при перемешивании 0,48 мл абсолютного гидразина. Выделяется сероводород, выпадает желтое кристаллическое вещество. После того, как выделение сероводорода прекратптся, прибавляют воду, осадок фильтруют, промывают водой и сушат в вакууме при 50-70°С. Выход 1,1 г (90%), т. пл. 157-159С (из смеси этанола и петролейного эфира 1;2).

С 72Л1; Н 5,66; N 22,23.

Найдено,

CisHnNi

Вычислено, %; С 72,00; Н 5,60; N 22,40. Вещество дает огрицательную реакцию с бензальдегндом на аминогруппу с реактивом Фелпнга на несвязанную гндразиновую грунпу, что подтверждает тетразиновое строение вещества.

Пример 8. Получение 3, 6-дифенил-4этил-1, 4Н-1, 2, 4, 5-тетразнна.

Получен аналогично предыдущему иримеРУ через кватернизацию тпадиазола с помощью этилтозилата с последующей обработкой гидразином Н выделением целевого продукта. Выход 65%, т. пл. 150-15ГС (из октана) .

Найдено, %; С 72,84; Н 6,01; N 21,22.

CieHisKM

Вычислено, %; С 72,72; Н 6,06; N 21,21. Не дает реакции с бензальдегидом на аминогруппу и с реактивом Фели.нга на свободную гндразиновую группу, что подтверждает его тетразиновое строение.

П р и м е р 9. Получение 3, 6-дифенил-4-метнл-1, 4Н-1, 2, 4-триазина (из 2,5 дифенилтпазола).

а). Кватернизацня. 1,2 г 2, 5-днфенилтиазола снлавляют с 0,93 г метилового эфира л-толуосульфокислоты при 170-180 С в течение 7-10 мин. Охлаждают стеклообразную массу. Растворяют в абсолютно.м этаноле и

прибавляют этиловый эфир. Выпавшие кристаллы фильтруют, .промывают эфиром на фильтре и сушат при 30-40°С в вакууме. Выход 1,7 г (88%), т. пл. 162-164°С (из смеси этанола и эфира 1:2).

б). Рециклизация. К 0,5 г кватерштзованного тиазола прибавляют 0,4 мл гидразингидрата, при этом выделяется сероводород и образуется маслообразное вещество, которое при Нрнбавлении воды закрнсталл.нзовывается. Фильтруют, промывают водой и сушат при

70°С в вакууме. Выход 0,25 г (90%), т. пл. 128-130°С (из этанола), не дает депрессии температуры плавления с полученные образцом (см. пример 1).

Предмет изобретения Способ получения производных 1, 2, 4-триази1га или 1, 2, 4, 5-тетразина общей формулы

-П.

.N-X

-

или 1 /

N-K

N-N I I I И, Н, 1 де I - водород, низший алкил, арил; RI - низший алкил, арил; X -атом азота Или -СН-групла, отличающийся тем, что соответствующее производное-1, ,3-оксазола .или 1, 3, 4-ок1садяазола, или 1, 3-тиазола, .или 1, 3,4-тиадиазола подвергают алкилированию общеизвестным способом, например, путем сплавлеиия с алкилавЫМ эфиром л-толуолсульфокислоты,полу8чеипую iripn этом четвертичную соль обрабатывают гидразингидратом с последующим выделепием продуктов известным оиособом. 2. Сиособ ио п. 1, отличающийся тем, что алкилирование проводят при температуре выше 100°С. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку гидразингидратом проводят е среде разбавителя или растворителя.