СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 5-ИМИ НО-1,2,4-ТРИ A3 И НА Советский патент 1973 года по МПК C07D253/75 

Изобретение касается получения яовых производных 5-имино-1,2,4-т.риазина, которые являются промежуточными Продуктами для .получения производных 1,2,4-триазин-5-она, являющихся эффективными гербицидами и, кроме того, сами 5-имино-1,2,4-триазины могут найти применение в сельском хозяйстве.

Производные 1,2,4-триазин-5-она могут быть получены на основе а-кетокислот. Однако этот способ имеет ограниченное применение из-за трудности получения соответствующих кетокислот.

Предлагаемые 5-имино-1,2,4-триазииы inoсредством гидролиза легко могут быть превращены в соответствующие производные 1,2,4триазин-5-она, что делает их ценными промежуточными продуктами для синтеза последних.

В литературе известен способ получения производных 5-имино-6-фенил-1,2,4-триазина взаимодействием бензоилцианидов с производными гидразина. Однако этот способ не может быть применен для получения производных 5-имино-6-алкил-1,2,4-триазина, так как соответствующие ацилцианиды при реакции с гидразинами предпочтительно отщепляют цианводород.

Было найдено, что а-иминонитрилы при Взаимодействии с производными гидразина образуют почти с количественным выходом триазиновую систему в виде 5-.имино-1,2,4-триазино,в. Описываемый способ получения производных 5-имино-1,2,4-триазина формулы I

Ш

N-Kt

/ XRs

10

R - НИЗШИЙ алкил;

где RI - аминогруппа или низщий алкил; XRo - меркаптогруппа или меркапто-низJ5ший алкил или оксигрупна;

заключается в том, что а-иминонитрил формулы И

R-C-CEN

NR,

где R и Rg могут одинаковыми или различными и имеют значение, указанные для R в формуле I, подвергают взаимодействию с производными гидразина формулы

NH,-N C-NHR,

I XR,

где Ri, XRa имеют вышеуказанные значения, в присутствии органического растворителя и

кислоты с последующим выделением шродуктов или алкилировакием полученных соединений в Случае, когда ХКа - меркаптогруппа, известными приемами.

Исходные а-иминон-ит.рилы формулы II частично известны и все могут быть получены либо д.имеризацией изонитрилов при каталитическом действии кислоты Льюиса, например трифторида бора, либо реакцией изонитрилов с нитрилами в присутствии катионного катализатора.

Предпочтительными исходными иминонитрилами являются такие а-иминонитрилы, которые можно получить димеризацией г/зег-алкилизОНитрилов: грет-бутилизонитрил, 1,1-Диметилпропилизонитрил, 1,1,3,3-тетраметилбутилизонитрил, 1 -метил-1 -циклогексилизонитрил, 1 -этил-1 -циклопентилизонитрил, 1 -метил-1 -циклооктилизонитрил.

Всё исходные (лро-изводные гидразина известны в литературе. Ряд применяемых .производных гидразина включает, в 4acTH:OCTHj тиосемикарбазид, S-метилтиосемикарбазид, тиокар бог идр азид, S-метилтиокар бо гидр азид, 4-метил-тиосемикарбазид и карбогидразид.

Ъ качестве разбавителей для проведения реакции можно применять все ине,ртные полярные органические растворители, в том числе спирты с 1-б атомами углерода, предпочтительно этанол, а также такие полярные растворители, как, например, диметилсульфоксид, диметилформамид или триамид гексаметилфосфорнои кислоты.

В качестве кислых катализаторов можно применять, наиример, кислоты Льюиса, в частности трифторид бора., хлористый алюминий, или тетрахлористое оловО, органические кислоты, например трифторуксусную кислоту, предпочтительными являются неорганические кислоты, наиример соляная, азотная, серная иди фосфорная. Особенно выгодным является введение кислоты в соединения с производным гидразина в виде соли.

Температуру реакции можно варьировать в пределах от -20 до + 150°С, предпочтительно от О до 100°С.

Для проведения реакции .а-иминонитрил и производное гидразина применяют в соотношении от 2 ; 1 до 1 : 2, предпочтительно 1:1. Кислоту вводят в молярном соотношении от 0,3 : 1 до 2 : 1, предпочтительно 1:1, по отношению ,к производному гидразину. Продукт

реакции выделяют известным образом, например осаждением водой, фильтрованием, перекристаллизацией.

Пример 1. 142,5 г (1 моль) гидрохлори5 да тиокарбогидразида растворяют в 500 мл диметилсулфоксида и в течение 1 час прибавляют 166 г (1 моль) 2-Г;уег-бутилимино-3,3-диметилбутиронитрила при температуре до . Реакционную массу перемешивают 1 час, затем осаждают продукт реакции 1 л ледяной воды. После перекристаллизации из этанола получают 3-меркапто-4-амино-5-имино-6-г/ етбутил-1,2,4-триазин с т. пл. 181°С. Выход 150 г (/5% от теории).

В таблице приведен выход З-меркапто-4амино-5-иминю-6-тре7-бутил-1,2,4-триазина, полученного аналогично, в зависимости от растворителя, температуры и катализатора.

0 а) Гидролиз.

10 вес. ч. 3-меркапто-4-амино-5-имино-6-гретбутил-1,2,4-триазЕна с 80 вес. ч. этанола и 100 вес. ч. 1 н. .соляной кислоты нагревают до 100°С 2 час. После охлаждения до 20°С выделяется кристаллический продукт, который отсасывают и высушивают. Получают 9,3 вес. ч. 3 - мер капто-4 - амино-6-г/ ег-бутил - 1,2,4-триазин-5-она с т. пл. 215-217 С. Выход 93% (от теории). Гидролиз можно провести также и

0 непосредственно после реакции 2-г/ ег-бутилимино-3,3-диметилбутиронитрила с гидрохлоридом тиокарбогидразида без промежуточного выделения 3-меркапто-4-амино-Ь-имино-6-г/эегбутил-1,2,4-триазина.

5 б) Метилирование.

4 вес. ч. 3-меркапто-4-а:Мино-6-грет-бутил-1,.2,. 4-триазин-5-она растворяют в смеси из 11 вес. ч. 2 н. раствора гидроокиси натрия и 4 вес. ч. метанола, после чего при 0°С прибавляют

0 3,2 вес. ч. йодистого метила. Затем реакционную смесь еше в течение 4 час размешивают при 20°С. Продукт р-еакции выкристаллизовывается, его отсасывают, высушивают и перекристаллизовывают из бензола. Получают

5 3,52 вес. ч. 3-метил.меркапто-4-амино-6-трег-бутил-1,2,4-триазин-5-она с т. пл. 126-127°С. Выход 82 % (от теории).

Пример 2. Аналогично примеру 1, при применении гидрохлорида S-метилтиокарбогидразида получают З-метилмеркапто-4-аМИно5-имино-6-грег-бутил-1,2,4-триазин с т. пл. 154-155°С.

Этот же продукт можно получить и непосредственйо метилиро,ванием описанного в примере 1 3-меркапто-4-амино-6-трег-бутил-1,2,4триазина согласно следующему методу.

4 вес. ч. 3-меркапто-4-амино-5-имино-6-трегбутил-1,2,4-триазина ;растворяют в смеси из И вес. ч. 2 н. раствора гидроокиси натрия и

4вес. ч. метанола. Помеле отфильтровывания небольшого количества нерастворившего.ся .вещества при 20°С прибавляют 3-6 вес. ч. йодистого метила. Затем реакционную смесь еще в течение 4 час размешивают при 20°С. Продукт реакции выкристаллизовывается, его отсасывают и высушивают. Получают 3,8 вес. ч. (89% от теории) 3-мет.илмерка,пто-4-амино-5имино-6-трег-бупг.ил-1,2,4-триазин с т. пл. 152- 154°С. Без .промежуточного выделения 3-меркапто-4-амино - 5-имино-6-трег-бутил-1,2,4-триазина метилированием можно шровести одновременно. 7,1 вес. ч. гидрохлорида тиокарбогидразида и 8,3 вес. ч. 2-т/7ег-бутилимино-3,3диметилбутиронитрИла размешивают в 5 вес. ч. диметилсульфоокиси в течение 1 час при комнатной температуре. Затем прибавляют 5 вес. ч. диметилсульфоокиои в течение 1 час при комнатной температуре. Затем прибавляют

5вес. ч. 2 н. раствора гидроокиси натрия, быстро отделяют, после чего при ОС прибавляют 8,5 вес. ч. йодистого метила. Продукт реакции выкристаллизовывается, его отсасывают « перекристаллизовывают из этанола. Получают 4,4 вес. ч. 3-метилмеркапто-4-амино-5-имино-6грет-бутил-1,2,4-триазина с т. пл. 154-155°С. Выход 41 % (от теории).

Пример 3. 166 вес. ч. 2-г/5ег-бутилимино3,3-диметилбутиронитрила и 126 вес. ч. гидрохлорида карбогидразида в 400 вес. ч. диметилсульфоксида .нагревают 1 час до 100°С. Из прозрачного раствора водой осаждают 195 вес. ч. бесцветного вещества. После перекристаллизации из этилового спирта получают 98 вес. ч. (53 7о от теории) 3-окси-4-амино-5имино-6-грег-бутил-1,2,4-триазина с т. 1пл. 182-184°С.

Пример 4. 166 вес. ч. 2-т/7ег-бутилимино-3,3-диметилбутиронитрила и 141 вес. ч. гидрохлорида 4 - метилтиосемикарбазида в 400 вес. ч. диметилсульфоксида нагревают 1 час AQ 100°С. После осаждения продукта реакции водой и шерекристаллизации из спирта

получают 62 вес. ч. (31% от теории) 3-мерканто - 4-метил-5-имино-6-г/;ег-бутил-1,2,4-триазина с т. пл. 170-172°С.

Предмет изобретения

I. Способ получения производных 5-имино1,2,4-триазина общей формулы

10

Mi

В-г; м1

;

XRs

15

R - .низший алкил,

где RI - аминогруппа или низший алкил, XR2 - меркапто, меркапто-низший алкил, оксигруппа,

отличающийся тем, что а-пминонитрил формулы

R-C-CEN

I,

25

NR3

где R и Ra могут иметь одинаковые или различные значения для R, которые указаны выше, подвергают взаимодействию с производным гидразина формулы

NH, - N - С - NHRi

1 XR,

где RI, XRa имеют вышеуказа.нные значения, в присутствии органического растворителя и кислого агента с последующим выделением продуктов или алкилированием полученных соединений в случае, когда XRa - меркаптогруппа, известными приемами.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию проводят между -20 и + 150°С.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию проводят в этиловом спирте или диметилсульфоксиде или диметилфо.рмамиде.

4.Спо.соб по п. 1, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии эфирата трехфтористого бора, грифторуксусной кислоты или кислота вводится в соединении с производным гидразина в виде соли.