Способ получения 1-(5-алкил-1, 3, 4-тиадиазол-2-ил) диалкилмочевин

ИСАОБРЕТЕН И Союз Советских Социалистических РеспубликАТЕНТ 61) Дополнительный к патенту 3 (21) 1925437/23(22) Заявлено 21.0 (23) Приоритет -51) ЛЪ, Кл П 285/1 осуларственный комитет СССР пп ледам изобретений и открытий) 2557 ЙК 547.794 3.07(088,8) 2.79. Бюллет ублнкован ата опубликования описания 2502,7(72) Автор изобретени Иностранецдди Ви Ринг Тао ( СШ) Иностранная фирма ли Лилли энд Компани(71) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-(5 - И 1 КИЛ,3,4- -ТИАДИАЗОЛ-ИЛ) - 1,3-ДИАЛКИЛМОЧЕВИН оты орн мес нну т и рис и н чении реак ному спосо вают на ле уча за нагуш ии м в воз ме. енный 2 й стадии палкил,3,имодействи На втоиламинотиаэиаэол под с иэоцианатом вергают в формулы где йе Ь й -И=С=Оалкил С-С в среде растворйтеля, на зола 2Согласно известному с вой продукт получают в д с непременной очисткой и межуточного продукта. Цею ния является упрощение т(111),имер, б 1 - 1(ИЕ особу целеве стадиисушкой проью изобретехнологии С-С и й-ал оид лкил, С-С, кил С С 4й тиосемикарбаэида процессаЭто дособом пол1 циклизамулы 11 вкислоты вводородноратуре 50 я предлагаемым спооединений формулы семикарбазидов фортвии минеральной роматического углеорителя при темпетделением кислотноти гаетченияией типрисутсредео раст кли зацирмулыЯ 5 Н- ИН" С - М дейий ения, в пр еют вышеуказанныеутствин минерально а- кис 0 Изобретение относится к способу получения 1- (5-алкил, 3, 4-тиадиазол- -2-ил) -1, З-диалкилмочевин, которые применяются в качестве гербицидов,Известен способ получения производных 2-амино-алкил,3,4-тиадиазола циклиэацией соответствующих производных тиосемикарбазида в присутствии серной или фосфорной кислот 1. Прототипом изобретения является способ получения 1-(5-алкил,3,4-тиадиаэол-ил)-1,3-диалкилмочевин общей формулы например, ой, нри кип и. По извес ю смесь выл очищают, по таллизацйей ухе или при полифосионной у реакцифильтр кт перет или на в вакууго слоя и осушкой органического слояазетропно с последующим добавлениемв реакционную смесь изоцианата Формулы 111,Отличие предлагаемого способа состоит в том, что циклиэацию проводятв среде ароматического углеводородного растворителя при температуре50-60 С, отделяют кислотный и органический слой, сушат азеотропно. с последующим добавлением в реакционнуюсмесь изоцианата формулы 111,В качестве ароматического углеводородного растворителя можно использовать бензол или его алкилпроизводные,включая толуол и различные ксилолы, о-ксилол, м-ксилол и п-ксилол,наряду с другими алкилзамещеннымибензола, включая этилбензол, В качестве минеральной кислоты можно использовать главным образом серную и соляную кислоту, хотя могут быть использованы и другие минеральные кислоты,такие как фосфорная, пирофосфорная,В качестве примера алкильныхгрупп С -С 4 и С-С , которые представлены радикаламй В, К, В" ,можно25привести следующие: метил, этил, пропил, изопропил, трет,бутил, бутил,изобутил, втор.бутил, 1-пентил, 2 пентил, З-пентил, З-метил-бутил,З-метил-бутил, 2-метил-бутил, Э 0неопентил, 1-гексил 2-гексил, 3-гек-сил, 4-метил-пентил, 4-метил-пен-тил, 2-метил-.пентил, 2-метил-пентил, 23-диметил-бутил,2,3-диметил-бутил, З,З-диметил-бутил,3,3-диметил-бутил, 2,2-диметил-бутил, 2-этил-бутил, 2-этил-бутили т.п. Примерами галоалкильных грУппС-С , представленных радикалом В, являются следующие:трифторметил,ентафторэтил, гептафторпропил, Фторметил, 2-фторэтил,хлорметил,дифторметил, хлордифторметил, бромметил, иодметил, бромдиФторметил и т.п, По получаемому способу можно получить следующие соединени я;1- (5-втор, бутил, 3, 4-тиадиазол 2-ил)-.1-этил-З-метил мочевина, 1-(5-гептафторизопропил,3,4-тиадиазоп-ил)-1-(2-пентил)-З-бутилмочевина, 501-(5-дифторметил,3,4-тиадиаэол-ил)-1,3-дипропилмочевина,1-(5-(1-гексил)-1,3,4-тиадиазол-ил)-1-(изобутил)-3-неопентилмоче,вина, 552-5-(2-метил-бутил) -1, 3,4-диади"Разол-ил)-1,3-дибутилмочевина.Исходные соединения 1-ацил-алкилтиосемикарбазида, используемые в вышеупомянутом способе, получают путемацилирования 4-алкилтиосемикарбазидас помощью галоидацильного, соединенияв присутствии кислотного акцептора.Реакцию проводят следующим образом, 1-ацил-алкилтиосамикарбазид 65добавляют к концентрированной сернойкислоте при температуре приблизительно 50 С, Затем добавляют ароматический углеводород, например, толуол, затем в течение часа продолжают нагревание, затем серную кислоту разбавляют водой и нейтрализуют 28-ной гидроокисью аммония, до рН 7,5-7,Р, Затем сернокислотный слой отделяют и промывают толуолом и толуольный промывной слой добавляют к первоначальному толуольному раствору, содержащему 2-алкиламино-алкил, 3, 4-тиадиазол. Раствор сушат азеотропно.В него добавляют изоцианат и смесь нагревают от 1 до 2 час при температуре 85-90 С, образовавшуюся моче- вину выделяют, из смеси обычными методами.П р и м е р 1, Получение 1-(5 грифторметил, 3-4-ти ади аз ол-ил ) --1, З-диметилмочевины.19,5 г 1-трифторметил-метилтиосемикарбазида добавляют к 18 г 18 М серной кислоты при температуре от 50 до 55 С, затем нагревают в течение часа, после чего добавляют 50 мл воды и 50 мп толуола. Добавляют 35 мл 28-ный гидроокиси аммония, при этом рН раствора становится 7,5, Водный слой отделяют и экстрагируют (25 х х 2 раза) толуолом,Толуольный экстракт соединяют с первоначальным толуольным слоем, который сушат азеотропно. Сульфат аммония, образовавшийся при нейтрализации, отделяют фильтрованием. 6,8 г Метилизоцианата по каплямдобавляют к толуольному раствору, который поддерживают при температуре85-90 С. После того, как закончили ввецение метилизоцианата, реакционную смесь нагревают в течение 1,5 час,а затем охлаждают и фильтрованием отделяют 1 - (5-трифторметил, 3, 4-тиадиазол-,ил ) -1, 3-диметилмочевину .Осадок промывают толуолом и сушат.Т.пп. 133-135 ОС. Выход 14,9 г.П р и м е р 2. Получение 1-(5- .грет.бутил,3,4-тиадиазол-ил)-1,3- -диметилмочевины.30,6 г 18 М серной кислоты помещают в 250 мл трехгорлую круглодонную колбу, добавляют 32,1 г 1-пивалил- -метилтиосемикарбазид при температуре от 50 до 55 С, добавляют 20 мл толуола. Смесь нагревают при 55 С в течение часа. Затем добавляют 25 мл воды и образовавшуюся смесь нейтрализуют 60 мл 28-ной гидроокиси аммония, рН раствора 7,5-7,8. Водный кислотный слой отделяют и экстрагируют (30 х 2 раза) толуолом. Толуольные экстракты соединяют с первоначальным толуольным слоем и сушат азеотропно. Толуольный раствор нагревают до температуры 85- 90 С, и добавляют 9,7 г метилизоцианата. Реакционную смесь нагревают 1,5 чаС при 85-90 С. Реакционную смесь-трет.бутил,3,4-тиадиаэол-ил)1,3-диметилмочевины.В смесь из 9 г 18 И серной кислоты и 40 мл ксилола, добавляют 9,5 г1-пивалил-метилтиосемикарбазида, )6при его введении температура смесиподнялась до 45 С. Добавляют 10 млксилола, температура реакционнойсмеси поднялась до 55 С, которая иподдерживается в течение часа. Добавляют 25 мл охлажденной воды и сернуюкислоту нетралиэуют концентрированным раствором гидроокиси аммония,как это описано выше. Сернокислотныйслой отделяют и экстрагируют дваждыксилолом по 25 мл. Ксилольные экстракты соединяют с ксилольным слоем и высушивают. Добавляют 3,2 г метилиэо,цианата. Реакционную смесь нагреваютдо температуры 85-90 С и поддерживаютее в течение 2,5 час. При охлаждениив осадок выпадает 9,3 г 1-(5-трет .бутил,3,4-тиадиазол-ил)-1,3-диметилмочевины, выход 82, т.пл,160-162 С,П р и м е р 4. Получение 1-(5-трет.бутил,3,4-тиадиазол-ил)-1,3-35-диглетилмочевины.67 литров 18 М серной кислоты помещают в футерованный стеклом кубна 757,08 л,В куб добавляют 137 кг 1-пивалил-4-метилтиосемикарбаэидаподдерживаятемпературу 50-55 С, затем реакционную смесь перемешивают в течение часа при той же температуре, Добавляют100 л охлажденной воды, после чего 45в течение 2 час вводят 200 л 28-нойгидроокиси аммония, рY раствора 7,2,Затем добавляют 300 л толуола и реакционную смесь перемешивают 40 мин.Водный слой отделяют, а толуольный 50слой промывают (Зх 100 л) воды. Смесьсушат аэеотропной перегонкой. Затемвводят 45 кг метилизоцианата в течение часа, температура при этом поддерживаются 44-70 С. После того, каквведение закончилось, реакционнуюсмесь нагревают до 80-85 С в течение2 час, а затем охлаждают, Для разрушения избытка изоцианата добавляютсмесь 19 л дистиллированной воды с19 л,28-ной гидроокиси аммония, Затем реакционную смесь охлаждают до00 С, при этом образовуется 1-(5-трет.бутил,3,4-тиадиазол-ил)-1,3-диметилмочевина, ее фильтруют, осадок промывают 80 л охлажденного толуола, эа тем 190 л дистиллирава ной воды при5 С. Отфильтрованный осадок сушатопри 70 С в течение 3 днейВес отфильтрованного осадка 139,5 кг.При осуществлении способа предпочтительно использовать толуол или ксилол, поскольку их повышенные температуры кипения позволяют использоватьболее высокие температуры реакциидля взаимодействия изоцианата. Применение бензола также не исключено впроцессе,Ароматический углеводородный растворитель вводят в течение или в концереакции циклизации.Основное преимущество способапростота аппаратурного оформления, ивесь синтез может быть проведен в одном реакционном сосудеВ присутствииароматического углеводородного растворителя реакция циклизации, котораАпротекает в кислом слое, ускоряется,поскольку продукт реакции диффундирует. в слой ароматического углеводо"родного растворителя и более тяжелыйсернокислый слой беэ труда выводятиз реакционного сосуда в конце реакции циклизации, а оставшийся органический слой может быть азеотропно высушен с помощью простой отгонки ароматического углеводородного растворителя, присутствующего в сфере реакции .Присутствие ароматического углеводородного растворителя при проведенииреакции циклизации позволяет повторно использовать минеральную кислотубез специальной ее обработки . Формула изобретенияСпособ получения 1-(5-алкил,3,4-тиадиазол-ил)-1,3-диалкилмочевинобщей формулыг( - М О) (ч й.М - 6-Мйй И) 8 й где В - алкил С -С или галоидалкил6В- алкил С -СбфК" - алкил С -С 4, ци кли з аци ей тиосемикарбаэида общей Формулы%-С-МН-КН-С-Мн-ЯО Э (11), где й и Вимеют вышеуказанные значения, в присутствии минеральной кислоты при повышенной температуре с последующим взаимодействием образующего алкиламино,3,4-тиадиаэола формулыу МВ пН-Й3где В й Е имеют вышеукаэанные значения, с иэоцианатом формулыК- Я=С=О (111),гдето-алкилС-С отли чаю4 гщ и й с я тем, что, с целью упроще649319 Составитель Т.РаевскаяТехред И. Асталош КорректоР Е.11 апп Редактор Р,Антонова Тираж 512 Подписное ЦИНИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Заказ 602/58 филиал ППП Патент, г.ужгород, улПроектная, 4 ни я т ехнологии процесса, ци клн зациюпроводят в среде ароматического углеводородного растворителя при температуре 50-60 С, затем отделяют кислотный и органический слой, сушат азеотропно с, последуюшим добавлениемв реакционную смесь иэоцианата формулы ТТ 1. Источники информации, принятие вовнимание при экспертизе 11 У1, Гетероциклические соединенияпод ред, Р.Эльдерфнльда,том УП, ММир, 1965, с,448,5 2, Патент Великобритании 91266172,кл. С 2 С, 08.03.72,