Способ получения производных 1, 2, 4-оксадиазола (его вариант)

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1) Дополнительный к патенту 2) Заявлено 1101.79 ( 1) М.К 707604/23-042.01.78 П 271/06(23) Прио (3) Р 28 нтет осударственный комите СССР но делам изобретений и открытий,3(088.8) Дата опубликования описания 23. 10. 8 Иностранцыи Фридрих Арнд(ФРГ) 72) Авторы ф изобретения рих Шмид иностранная ф71) Заяви Ф 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 1,2,4-ОКСАДИАЗОЛА (ЕГО ВАРИАНТЫ) Иэобретени собам получен 1,2,4-оксадиаафсо-нн относится к споновых производных ла обшей Формулы-О С С-йе ) Юкил, циклоп где Й иэши ы,иэшая алкокси-,алкиламино- илиС -алкиламиногрупС С ди-С 15 20 облад ным д широк почве бы с тения Дл раэмн ми (о исполпа;низший алкил, С-Со-циклоалкил, галоген-С-С 5-алкил, бензил, фенил, незамещенный или замешенныйнизшим алкилом, галогеном,юших избирательным гербицидйствием, которые отличаютсям бактерицидным действием наи листве и применимы для борьднодольными и двудольными расми-сорняками.борьбы с сорными растениями,кающимися исключительно семенднолетниками), при нанесенииэуют, как правило, биологически активное вещество в количестве от 1 до 5 кг/га. При этом оказывается, что охарактеризованные биологически активные вещества оказывают селективное действие относительнополезных, культивируемых растений,таких как рис, озимые хлеба, кукуруза, хлопчатник, подсолнечник, земляной орех (арахис), соя, горох, люцерна, клевер и другие бобовые культурИзвестна реакция образования амидоксимов взаимодействием гидроксиламинов с нитрилами в присутствии основания 1 1 ).,Одним иэ методов получения 1,2,4 оксадиаэола является нагревание смесиамидоксима с соответствующим ангидридом кислоты или хлористьм ацилом 1. 21,Целью изобретения является почучение новых производных 1,2,4-оксадиаэола, обладающих гербицидным дей. ствием,Поставленная цель достигается тем5что согласно способу получения производных 1,2,4-оксадиазола обшей Формулы 1, бензонитрил общей ФормулыСИй 1 СО-НН (н 1Заказ 8212/82 Тираж 445 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 1. Способ получения производных 1,2,4-оксадиазола общей формулы 1 1 М-О / , н 1С С-Й, - /й где Й - низший алкил, циклопропил, ни зшая алкокси у С 4 С 4 ал киламино- или ди-С-С 4-алкиламиногруппа; Й - низший алкил, С-Сц-циклоалкил, галоген -С-С -алкил, бензил, фенил, незамещенный или замещенный низший алкилом, галогеном, заключающийся в том, что бензонитрил общей Формулы ПСНЙе Н/1 где Й имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с гидроксиламингидрохлоридом Формулы НН ОН НС 1 в среде органического рас- твбрителя в присутствии основания с последующим взаимодействием полученного амидоксима общей формулы 1 Ц ЙНС =н-ОНКа-СО-НН - У где Й имеет указанные значения, с галоидангидридом или ангидридом ,карбоновой кислоты общей формулыЕЙ СОС 1(Й СО) 0 угде Й имеет указанные значения,в среде органического растворителя и в присутствии акцептора кислоты.2. Способ получения производных 1,2,4-оксадиаэола общей формулы 1 где Й - низший алкил, циклопропил,низшая алкокси-, С -С 4-алкиламино или ди С 4 С 4 алкиламиногруппа;Й - низший алкил С-С-циклоУ5 алкил, галоген -С 4 -С -.алкил, бензил, фенил, неэамещенный или замещенныйнизшим алкилом, галогеном,заключалцийся в том, что 3-бенз амидоксим формулы П"% Н-ОНс- ННподвергают взаимодействию с галоид ангидридом или ангидридом карбоновойкислоты общей Формулы И(Й СО) Огде Й имеет укаэанные значения,в среде органического растворителяв присутствии основания с последую 25 щим восстановлением полученного соединения общей формулы ЧС. А-й,30 где Й имеет указанные значения,до соответствующего аминосоединенняи взаимодействием последнего с соединением общей Формулы%ЙСОС 135или изоцианатом общей формулы МЙ,-Н -Сф 0,где Й 4 имеет указанные значения,40 в среде ОРганического растворителя вприсутствии основания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вейганд-Хильгетат. Методы экс 45 перийента в ОрганическОй химииМ., "Химияф, 1968, с.375.2. Гетероциклические соединения.Под ред. Р.Эльдерфильда. М., "Мир",1965, т.7, с.389.где В., имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с гидроксиламингидрохлоридом формулы ИИ ОН-НС 1 в среде органического растворителя в присутствии основания с последующим взаимодействием полу ченного амидоксима общей ФормулыС=О-ОНВ СО-КМгде В имеет указанные значения, с галоидангидридом или ангидридом карбоновой кислоты общей формулы(В СО), О (Ч) где К имеет указанные выше значения, в среде органического растворителя Й в присутствии акцептора кислоты.Поставленная цель достигается также тем, что согласно способу получения производных 1,2,4-оксадиазола общей формулы (1), 3-бенз- амидоксим формулы МО 0) 25ОНс,КН 1подвергают взаимодействию с галоидангидридом или ангидридом карбоновой кислоты общей формулы 0 П) В СОС 1(В со), о ,где В имеет укаэанные значения,в среде органического растворителяв присутствии основания с последующим восстановлением полученного соединения общей формулы 40 ХО (Ч) Х - .0 у , Р 45 С.,-к,Ю4где В 2 имеет указанные значения, до соответствующего аминосоединения и взаимодействием последнего с соединением общей формулыВСОС 1 Ю) или изоцианатом общей формулыВ,-Н =С=О, (Чн ) 55 где В имеет указанные значения, в среде органического растворителя в присутствии основания.Взаимодействие бензонитрила с 60 гидрохлоридом гидроксиламина проводят в среде органического растворителя, преимущественно спирта, например этанола, или смеси спирта с водой, и в присутствии зквимолеку-65:лярного количества основания, например гидрата окиси натрия или гидрата окиси калия, или алкоголята щелочного металла, например этилата натрия. Реакцию обмена производят при 25-100 фС. Амидоксим общей формулы (1 П) подвергают реакции с галогенидом карбоновой кислоты или с ангидридом карбоновой кислоты общей Формулы (1 Ч) или (Ч) в среде органического растворителя, например диэтилового эфира, диизопропилового эфира, диоксана, бензола или толуола, и при данных условиях в присутствии акцептора кислоты, например триэтиламина, в эквимолекулярных количествах при 20-40 С и после этого нагревают до 130 С.По второму способу 3-бензамидоксим подвергают взаимодействию с галогенидом карбоновой кислоты или с ангидридом карбоновой кислоты в среде органического растворителя, например спирта, такого как этиловый, или смеси спирта с водой, при данных условиях в присутствии эквимолекулярного количества основания, например гидрата окиси натрия или гидрата окиси калия, при 20-100 С до соответствующего 1,2,4-оксадиаэола общей формулы (Ч).Полученный продукт восстанавливают с применением восстанавливающего средства, например железа или цинка, в кислом или нейтральном растворе при 20-40 С до соответствующего аминосоединения, которое затем подвергают реакции обмена или с ацилирующим средством в среде органического растворителя, например диэтилового эфира, тетрагидрофурана, диоксана, ацетона или ацетонитрила, при данных условиях в присутствии основания, например третичного основания, такого как пиридин или триэтиламин, при температурах от 20 до 40 С, до соответствующего изобретению целевого продукта.П р и м е р 1. Получение 3-3- (3,3-диметилуреидо)-фенил 3-5-трифторметил,2,4-оксадиазола.Вариант А. 41,3 г (0,22 моль) 3-(Х,Х-диметилуреидо) -бенэонитрила и 16,68 г (0,24 моль) хлорида гидроксиламмония суспендируют в 300 мл метанола. При перемешивании добавляют 9,60 г (0,24 моль) гидрата окиси натрия и кипятят 6 ч при действии обратного холодильника. Реакционную смесь Фильтруют горячей и фильтрат упаривают в вакууме. Остаток перемешивают многократно с эфиром и высушивают при комнатной температуре в вакууме. Выход 3-(Х,Х-диметилуреидо) - бензамидоксима 41,5 г (84,9% теоретически), Т.пл. 186 С (разложение),39,5 г (0,18 моль) 3-(В,И-диметилуреидо)-бензамидоксима суспен(0,18 моль) трифторуксусного ангидрида при перемешивании. При этом температура реакции повышается от 25 примерно до 38 С. Для завершения реакции смесь перемешивают дополнительно 8 ч. Сразу же отфильтровывают от нерастворимых веществ, упаринают фильтрат и перекристаллизовывают остатокиз смеси этилового эФира ук сусной кислоты и гексана.Выход 3-3-(З,З-диметилуреидо)- Фенил-трифторметил,2,4-оксадиазола 29,7 г (55 теоретически). Т.пл, 155-158 С. 15Вариант Б. 55,8 г (0,31 моль) 3-нитробензамидоксима растворяют в 900 мл тетрагидрофурана и при перемешинании смешивают по каплям в течение 1 ч с 43,1 мп (0,31 моль) три-. фторуксусного ангидридаТемперату-. ра при этом повышается на 10 фС. Через 3 ч реакция обмена, приводящая к 1,2,4-оксадиазолу, заканчивается, Исходную смесь выливают в 2 л ле дяной воды. Продукт реакции экстрагируют этиловым эфиром уксусной кислоты. Этилацетатную фазу промывают водой, высушивают над сульфатом магния и центрифугируют.Выход 3-(3-нитрофенил)-5-трифторметил,2,4-оксадиазола 52,8 г (65,7 теоретически). Т.пл. 77-78 С.49,6 г (0,19 моль) 3-(3-нитрофе- . нил)-5-трифторметил,2,4-оксадиазола растворяют в 700 мп этанола и35 смешивают с 80 мл воды и 16,9 г (О, 31 моль) хлорида аммония, К реакционной смеси добавляют отдельными порциями в течение 30 мин при охлаждении льдом 93,1 г (1,4 моль) 40 порошкообразного цинка. При этом температура не должна превышать 30 фС. Примерно через 1 ч реакция заканчивается. Отфильтровывают цинк и отделяют спирт центрифугиро нанием, Непосредственно вслед за этим оставшееся масло поглощают этиловым эфиром уксусной кислоты и двукратно промывают порциями воды по 300 мл. Этилацетатную фазу высушивают над сульфатом магния, отфильтровывают и центрифугируют. Выход 3-(3-аминофенил)-5-трифторметил,2,4-оксадиазола 33,0 г(75,8 теоретически), желтое масло. 5529,4 г (0,13 моль) 3-(3-аминофенил)-5-трифторметил,2,4-оксадиазола растворяют в 75 мл пиридина и смешивают с добавляемыми по каплям 13,8 мл (0,15 моль) диметилкарбамоил хлорида. Температура реакции при этом поднимается, самое большее, до 40 фС.При этой температуре смесь перемешивают еще 2 ч. Затем выливают в 1 л воды и экстрагируют продукт этилогным эфиром уксусной кислоты. Органическую Фазу дважды промывают порциями воды по 300 мл, высушивают надсульфатом магния и центрифугируют."Сырой" по степени чистоты продукт перекристаллизовынают из смесиэтилового эфира уксусной кислоты сгексановл. Выход. З-ГЗ-(3,3-диметилуреидо)-фенил-трифторметил,2,4,оксадиазола 24,3 г (45 теоретически)Т,пл. 155-158 фС.П р и м е р 2Получение 3-3(3-метилуреидо)-фенил 3-5-трифтор метил,2,4-оксадиазола.23 г (0,1 моль) 3-(3-аминофенил)5-трифторметил,2,4-оксадиазолапо примеру 1 растворяют в 60,.мл диэтилового эфира и после добавлениякаталитического количества тризтиламина смешивают при перемешивании иводном охлаждении с 6,5 мл (0,1 моль)метилизоцианата. Температура реакциипри этом поднимается максимум до30 С. Спустя 1 ч реакция заканчивается. Твердый продукт реакции отсасывают, перекристаллизовынают изацетонитрила.и высушивают н вакууме,Выход 3- 3-(3-метилуреидо)-Фенил 3-5 трифторлетил,2,4-оксадиазола 19 г(66,5 теоретически). Т.пл.141-143 С.Соединения, приготовленные аналогичным образом, приведены втабл,1,Соединения, соответстнующие изсбретению, хорошо растворимы н этиловом эфире уксусной. кислоты, ацетоне и спирте. Кроме того, эти соединения умеренно растворимы в бензоле.В насыщенных углеводородах и водесоединения практически нерастворимы.П р и м е р 3. В теплице производят опрыскивание до и после появления всходов испытуемых растенийгорчицы и томата. Результаты обработки растений .после появления их нсходон предстан,лены в табл.2. Для опрыскивания применяют соединения в количестне 5 кг биологичес-" ки активного вещества, эмульгиронанного н 500 л воды/га, Через 3 нед. после обработки оценивают резуль,тат обработки, причем 0 означает отсутствие действия, а 4 - уничтожение растений. Как видно из табл.2, как правило достигается. уничтожение. испытуемых растений. В предложенном случае речь идет о модельном опыте, при котором горчица и толат приняты в качестве испытуемых организмов, стимулирующих нежелательный рост растений. Опыт дает возможность определить подходящие необходимые мероприятия .по борьбе.(разложение) 3- 3-(3-Изопропилуреидо)-фенил 35-трифторметил,2,4-оксадиаэол 171-73 141-42 3-(,3-(З-Иэопропнлуреидо)-фенил -5-метил,2,4,оксадиазол 183-185 5-Этил-З-ГЗ-(З,З-р;иметилуреидо)"фенил,2,4-оксадиазол 154-56 5-Циклопропил-З-З-(З,З-диметилуреидо)-фенил,2,4-оксадиаэол 148-50 117-20 3- 3-(3, 3-Диметилуреидо)-фенил 5-изопропил,2,4-оксадиазол 86-90 3-13-(З,З-Диметилуреидо)-фенилД 5-пропил,2,4-оксадиазол 100-04 3- 3-(З,З-Диметилуреидо)-фенил 5-(2-метилпропил)-1,2,4-оксадиазоп 65-70 3-3-(3, 3-Диметилуреидо)-фенил 5-трихлометил,2,4-оксадиазол 130-34 5-Циклогексил- 3-(3,3-диметилуреидо)-фенил,2,4-оксадиазол 143-46 153-56 П р.и м е р 4. В теплице обрабатывают заданными средствами растения до появления их всходов. Для этой цели средство в виде водного раство-, ра равномерно наносят на почву в ра 1 бочем количестве 1 кг биологически 5 активного вещества на 1 га совместно с 500 л воды/га. Результаты(табл.З) показывают, что средство, соответствующее изобретению, в противоположность известному проявляет 10 хорошую избирательность и эффективность действия, причем показатели оценки означают: 0 - полное уничтожение и 10 - не повреждено. 3- ГЗ-(3-Этилуреидо)-фенилметил,2,4-оксадиазол 5-трет-Бутил-З-З-(3, 3-диметилуреидо)фенил 1-1,2,-оксадиазол 5-Ренэил-Г 3-(3,3-диметилуреидо)-фенил 3-1,2,4-оксадиазол П р и м е р 5. В теплице обрабатывают растения после появления всхо- дов средствами по изобретению прн рабочем количестве 1 кг биологически активного вещества на 1 га. С этой целью средство равномерно распыляется по растению.И в этом случае через 3 нед.после нанесения средство по изобретению показывает высокое избирательное действие при наличии отличного по эффективности поражения сорняковых растений. Результаты обработки (табл.4) оценивают по шкале: 0 - полное уничтожение и 10 - не повреждено.1 О 969162 Продолжение табл.1 1 174-77 гОЗ-О 7 110-14 156-60 189-.90 86-89 132-35 159-63 121-2 3 170-74 134-37 171-74 138-42 Таблица 2 Томаты Соединение Горчица 3-3-(З,З-Диметилуреидо)-фенил 5-(З-метилфенил)-1,2,4-оксадиазол 3-3-(З,З-Диметилуреидо)-фенил-.5-(4-метилфенил)-1,2,4-оксадиазол 5-(Дихлорметил)-3-3-(3,3-диметилуреидо)-фенил,2,4-оксадиазол 5-(4-трет -Бутилфенил)-3- 3-(3,3 диметилуреидо)-фенил,2,4-оксадиазол 5-(4-.Хлорфенил)-3-13-(3,3-диметилуреидо)-фенил,2,4-оксадиазол 5-трет-Бутил- ГЗ- (метоксикарбониламино)-фенил,2,4-оксадиазол 3-13-(Циклопропилкарбониламино)-.фенил)-5 Грет-бутил,2,4-оксадиаэол3-3-(Бутириламино)-фенил 1-5-трезвбутил,2,4-оксадиазол 3-13-(З,З-Диэтилуреидо)-фенилтрЕТ -бутил.,2,4-оксадиазол 3-3-(З,З-Диметилуреидо)-фенил-.5 фенил,2,4-оксадиаэол З-чрет-Бутил-3-(3,3-диметилуреидо)-фенил 1-1,2,4-оксациазол 3-рет -Бутил-3-(3-метилуреидо)-фенил 1-1,2,4-оксадиазол 5-Хлорметил-(3-циклопропилкарбониламинофенил)-1,2,4-оксадиазол 3-(3-Циклопропилкарбониламинофенил)-5-метил,2,4-оксадиаэол 3-(З-Циклопропилкарбониламинофенил)-.5-трифторметил,2,4-оксадиаэол 3-3-(3-Метилурендо)-фенил )-5-трифторметил,2,4-оксадиаэол 3-(3-Н -Пропоксикарбомиламино)-фенил 5-метил,2,4-оксадиазол 75-80 85-90