Способ получения 3(5)-нитро5(3)- -1,2,4-триазолов Советский патент 1979 года по МПК C07D249/08 

J

Изобретение относится к новому спосдбу получения 3(5)-нитро-5(3)-R-1,2,4-трйазолов формулы 1

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и упрощение .процесса.

Сущность изобретения состоит в том, что 3(5)-R-триазолы формулы 11 Пример., . а) Триметилсилилироваиие 1,24-тр азЬл:а Ъексамётилднсилаз.аном. . 10. г 1,2,4 триазола нахревают при кипении с избытком гексаметилдисилаэана :О5 г) 10 ч (т. кип. дис лазана 126/С). Отгоняют избыточный гексаметилдисилазан, затем в вакууме перегоняют продукт реакции; полу чено 18,2 г N-трйметилсилилтриаз.ола с т. кип. 78-79®С/12 мм рт. ст. (выход 89%). Найдено,%:С 42,23; N 30,29. ц NS Вычислено,%: С 42,50; N 29,80. ПМР-спектр ( ), м. д.: SCH- 8,35 и 8,15, Соатношение интенсивностей сигналов протонов 1:1 9. б) Нитрова:ние N-триМетилсилилтриазола гексафторсйликатом нитроНИЯ. ,. ... ., , , . „ , J в/10 МП сухого клорибтого метиле суспендируют 2,8 г гексафторсиликаtira нитронйя. и,при -30-°С медленно при перемешивании приливают раствор 3,4 г ,К-триметилсилилтриазола в хло ристом Метилене. После смешения . реа генто в рёакцйойную Маису вййёржив г ют при 0,5 ч, затем при комнат ной температуре в вакууме отгоняют раствори.тель и летучие продукты ре ции (SlF и MegSiP) . Остаток (4,9 г представляет собой, комплекс N-нит рЬтриазрла с SiP (выход комплекс количественный). В 10мл б нэонйтрила полученный крмплекс. нагревают при ИО-120 С 24 ч, растворитель отгоняют в ваку ме, а, из ос татка приобработке гек ;саном ввделяю 2,06 г 3 (5) -нитро триазола (выход 80%), т. пл 210с (этанол) . ПМР-спектр (CHgCCa ), м.Э : 9,05,6«н -. . ИК-спектр, см : 1570 и 1310 (С - N02 ) в) Нитрование N-триметилсилилтриазола тетрафторборатом нитрония . При к суспензии 1,72 г теурафторбората нитрония в 10 мл cykoro хлористого метилена прилива ют при перемешивании раствор 1,83 N-трйметилсилилтриазола в 5 мл хло ристого метилена. Далее обработку йомплекса N-ннтрбтрйазола --g p и-превращение его в 3 (5)-нитротриазол, осуществляют, как указано в примере 1 б. Выход 3(5)-нитротриазола составляет 1,15 г (77,5%), т. пл. . г) НйтрОЪ анйё7№-Ф римётйлвилилтр азола .пятиокисью азота. К раствору 1 г свежеприготовлен ной дятиокиси зота в 5 мл сухог хлористого метилена приливают при раствор 1,3 г N-триметилсилилтрйа бла в 5 мл хлористого мети лена. После 1 ч вьщержки при 0°С в еакционной массе по данным ПМР-спекта присутствует К-нитротриазол ,9,3 и 7,75 м. д. и (СНд j SiONOg б(снэ)э 0,35 м.Э. После отгонки растворителя ч силилнитрата получен 1.Г N-нитротриазола,(выход 95,%) .. Тонкослойная хроматография -(TOi) (силуфол) в системе „диоксан-гексан (3:1). :Rf 0,8. ИК-спектр, : 1650 и 1285 (N-N02 ). ПМР-спектр (,), м.Э 9,05 и 7,95. Н-Нитротриазол далее превращен нагреванием в бензонитриле при в 3(5)-нитротриазол, получено 0,85 г целевого продукта (81% выход) ; т. пл. 2llC. П р и м е р 2. а)Триметилсилилирование 3(5)-. -хлор-1,2,4-триазола гексаМетилдисйлазаном. 3,5 г 3 (5)-хлортриазола нагревают при -кипении в 20 г гексаметилдисилазана 9 ч контролируя степень про- . хождения реакции с помощью ПМР-спектров - появление синглета протонов Si (СНэ )з -группа в области 0,4 м.Э. .После отгонки в ва.кууме гексаметилдисилазана (т., . 126 С) остаток перегоняют в ваку ме и получают 4,8 г. К-триметилсилил.хЛортрйазола (выход 81,3%) с т. кип. 59-60 с /1,5 мм рт. ст. Найдено,% С 34,50Г - CgHjoNjjCe . . Вычислено,%: С 34,20. . ПМР-спектр (СЙ2,СР2 ) , м, д. : 5cH-8,l8,8si«e3-0 2. Площади сигналов протона в триазольномцикле-и протонов в-триметилси- , лильной группе в соответствии с дан ными интегрирования находятся в соотношении 1:9. б)Триметилсилилирование 3(5)-хлор-1,2,4-триазола Ы,О-бис-(триметилсилил)-ацетамидом (ЕСА). К суспензии 2 г 3(5)-хлортриазола в 8 мл-сухого хлористого метилена приливают раствор 4 г БСА в 3 мл хлористого метилена при комнатной температуре. После 1 ч выдержки при этой же температуре и отгонки растворителя остаток перегоняют в вакууме; с т. кип. 84/13 мм рт, ст. отгоняют моносилилацетамид, затем N-триметилсилилхлортриазол (т. кип. 50-52°С/1 мм рт. ст.) в количестве 2,7 г (выход 79,5%) . ПМР-спектр, м. д. (СН, ): бен -8,18,Ветеэ-042. Соотношение интенсивностей сигн алов протонов 1:9. в)Триметилсилилирование 3(5)гслор-триазола триметилсилилдиметиламином ( Meg. Nf iMej. 1,5 г 3 (5)-хлортриазола нагревают при кипении в избытке (5,1 г) триме тилсилилдиметиламина (т. кип. MeaNSiMej86,) в течение 0,5 ч.

5

После отгонки в вакууме избыточного силилирующего реагента получают 2,35 г N-триметилсилил-З(5)-хлортриазола (выход 93%), который, далее перегоняют ( т. кип. 1,5 мм рт. ст.).

Найдено,%: С 34,47.

C5H,5NaC

.Вычислено %: С34,20.

ПМР-спектр ( СЯ2 }, м- Д

SCH - 8,l8,SsiMea- .

Соотношение интенсивностей сигналов протонов 1:9,

г) Нитрование N-триметилсилил-3 (5)-хлортриазола.

1,5 г N-триметилсилйл-З(5)-хлортриазола в 3 мл сухого хлористого метилена нитруют в условиях, указанных в примере 1 б, раствором 1 г гексафторсиликата нитрония в 5 мл хлористого метилена; в результате получено 1/2 г N-нитро-З(5)-хлортриазола (выход количественныйГ.

ИК-спектр, см : 1655 и 1285 (N-NO2 ). .

тех (силуфол) в системе диоксан-гексан (2:1).

Rf 1,85.

Нагреванием в 10 мл бензонитрила йри 13 ч N-нитрохлортриазол превращают в 5-нитро-З-хлортриазол (выход 1,0 г; 79,5%),

т. пл. 132-133 с (хлороформ).

Найдено ,%: С 16,25; Н 0,50; N 38,14 С1. 23,84.

.се

Вычислено,%: С 16,15; Н 0,71; N 37,70 С1 23,90.

ИК-спектр, см : 1570,. 1305 (С - N02 ) .

. ПМР-спектр ( )Sf,K- 12,75 м. д.

TQC (силуфол) в системе диоксанге ксан (2:1) .

,45.

П Р и м е р 3. Силилирование и нитрование 3(5)-хлортриазола. , - 3(5)-хлортриазола силилируют 3 г триметилсилилдиметиламина при 80-85°С 0,05 ч. По данным ПМР-спектра (исчезновение сигнала протона -исходного ЗТ5)-хлортриазола с химическим сдвигом 6 -8,71м. д.и пойвление i - 8,18 м. д. и синглета протонов трнметилсилильной группы в триазольном цикле в области 0,4 м.д.) реакция силилирования завершена.

В вакууме отгоняют избыток силилирующего реагента, а остаток N-триметилсилил-З (5)-х.лортриазола в количестве 1.,б5 г (97%. выход) нитруют без дополнительной очистки 1 г гексафтор-силикатанитрония в сухом дихлорэтане при . Через 1,5 ч выдержки реакционной массы при нитрование завершено (по данным ШМР-спектра наблюдается смешение сигнала протона триазольного цикла под влиянием N-нитрогруппы в слабое поле $с - 9,02 м. д. с одно62551б

временнымисчезновением -«-ялсн - 0,42 м. д.) . .

Летучие продукты реакции и дихлорэтан отгоняют в вакууме, а остаток (1,37 ) N-нитро-З(5)-хлортриазола (выход 98%) нагревают 12 ч при 120с 5 в 10 мм бензонитрила. Целевой 3-хлор-5-нитротриазол вьаделяют, как указано, в примере 2..

Получено 1,05 г (75%) 5-нитро-З-хлортрйазола, ст. пл. 133с (хлоJO роформ).

Пример 4. Триметилсилилирование 3 (5)-метилтриазо.ла осуществляют аналогично. Выход К-тримётчЛЙиййлтриазола составляет 93-95%. Продукт очищен перегонкой в звакууме (т. кип. 41-42 С/1 мм рт. ст) . ПМР-стгектр i (СНо ) м. RiSiH- 8,0 ,6енз .2,25,

N-sitCHsU Соотношение интенсивностей сигналов протонов 1:3:9. Найдено,%: С 46,71

20

СбН,э% . .

Вычислено,%: С 46,45. Нитрование N-триметилсилил-З(5)-метилтрийзола осуществлено, как и ука.занных N-силилпроизводных триазолов. В результате нитрования и последующего нагревания промежуточно образующегося Ы-нитрометилтриазола в бензонитриле при 110°С 30 ч получен 5-нитро-З-метилтриазол (выход 68%). 30 Найдено, %: С 27,81; Н 3,31; N 43,33. мол. вес (ацетон) 127. С Н4 N4 02

Вычислено,%: С 28,10; Н 3,13; N 43,70. Мол. вес 128. 35 ПМР-спектр,м. д:5сн 2,65. ИК-спектр, см : 1540, 1315 (С - NO,, ) .

Формула изобретения

40

1. Способ получения 3(5)-нитро-5(3)-Д-1,2,4-триазолов формулы 1

- 45

Ozlf N/

- Н

где R - Н СНдИЛи С1,

о т л и ч а ю Щ и и с я тем, что, 50 с целью увеличения выхода целевого

продукта и упрощения процесса, 3(5)

-R-триазолы формулы II

,

55

Н

где и имеет указанные значения, силилируют М-триметилсилилзамещенными аминами или амидами с последующим нитрованием образующихся N-триметилсилил-З-замещенных трйазолов некислотными нитруюии1ми реагентами - пятнокйсью азота или солями нитрония, в инертном апротонном растворителе при температуре (-30)-(+30)°С при эквимолярном соотношении реагентов и с последующим нагреванием в инертном раствори теле при 50-150 0. 2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что в качестве Ы триметилсилилзамещенных аминов или амидов применяют гексаметилдисилазан. 66 . а Ы,0-бис-(триметилсилил)-ацетамид. триметил-силилдиметиламин или N,N-r -дифенил-N-триметилсилилмочевину, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вагал Л. И,, Певзнер М, С., Фролов А. Я. и ШелудЯкова ,П. И. AFC, 1970, с. . 259.