Способ получения 2-циклоалкиламино-1, 3, 4-тиадиазолов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3 Ш С 07 Р 285/12 ВГИ. (ьйрц,44 Й сфч феСКаюн ифю 1ъЭЪммьЯЩ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71 )Днепропетровский ордена ТрудовогсКрасного Знамени химико-технологический институт им. Ф.Э. Дэержинского(56)1. Гетероциклические соединения.Под ред. Р. Эльдерфильда. Т. 7, М.,фМир", 1965, с. 448.2. Патент СССР Р 541435,кл С 07 Р 541435, 1974.3, Ропйуа К, е 1 а 2 ц 81 цй 1 ея оп1 Ь 1 а 61 агоТея ая роеп 11 а йгц 8 яУ 1 яЬчаЕагша, 1976, 16, Р 9, 29-30(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ДИКЛОАЛКИЛАМИНО,3,4-ТИАДИАЗОЛОВ общей формулыЮ - %1В- С С - .аНВ где В -циклопентил, циклогексил;В - водород, низший алкил,в среде серной кислоты при пов.шенной температуре, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевых "продуктов исокращения продолжительности про-.цесса, 2-амико-В,3,4-тиадиаэол,где Вимеет указанные значения, подвергают алкилированию циклопентило- ввым или циклогексиловым спиртом при55-65 С в среде 80-90 мас.Ъ-ной серной кислоты.:М Х)5З- Ю 0 - МНКгде В - циклопентил, цикло 1 ексил;Н - водород, низший алкил,которые могут найти применение вкачестве стабилизаторов каучука,резин, пластмасс, компонентов физиологически активных препаратов,для синтеза фунгицидов.Известно, что 1,3,4-тиадиазолыи их производные, в том числе и2-циклоалкиламино,3,4 -тиадиазолы,можно получить из тиосемикарбазидов,тиокарбаэидов, дитиокарбаэатов дитиомочевин и некоторых других веществ 13.Однако уже сам процесс полученияуказанных исходных веществ представляет собой ряд длительных последовательных синтезов как правило,не менее трех )с применением труднодоступных веществ. Так, получениесоответствующих исходных 2-циклоалкиламиноэамещенных тиосемикарбазидов можно осуществить в три стадии.Например, схема получения 4-циклопентилтиосемикарбаэида может бытьпредставлена следующим образом: получение циклопентиламина; получениециклопентилизотиоцианата, получение4-циклопентилтиосемикарбазида. Если,например, получение целевого продукта осуществляют циклизацией тиосемикарбазида с хлористым ацетилом, топрибавляется еще стадия полученияхлористого ацетила. Каждая из укаэанных стадий, как правило, длитсяот нескольких часов до несколькихсуток и отличается невысокими выходами продуктов реакции.Конечные стадии процесса (собственно получение целевого продукта)отличактся значительной длительностью16-40 ч) и невысокими выходами до70 ).Если принять во внимание весьцикл получения целевого продукта,включая стадии синтеза исходных веществ, то общая длительность процес-.,са получения составляет несколькосуток (100 ч и более ) . Кроме того, в связи с низкими выходами на 55каждой стадии, суммарный выход целевых продуктов составляет 2-15.Указанные причины длительность,низкие выхода) обуславливают такжевысокую стоимость целевых продуктов. 60Известен способ получения 2-алкиламино3,4-тиадиазолов путем вэаимоУдействия эквимолярных количеств алкилпроизводного 3-тиосемикарбазидаи соответствующей алифатической кис лоты при 100-120 ОС в присутствии в качестве циклодегидратирующего агента смеси 15-35 мас.-ной серной кислоты и 65-85 мас.-ной полифосфорной кислоты 23Для получения по указанному способу соответствующих 2-циклоалкиламино,3,4-тиазолов необходимо также получить 4-циклоалкилтиосемикарбазид по описанной многоетадийной схеме.Кроме того, в способе используется полифосфорная кислота, которая отечественной промышленностью не выпускается. Это требует дополнительной стадии приготовления полифосфорной кислоты, исходя из фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 2-циклоалкиламино,3,4-тиадиазолов общей формулыК - К)1 )где- циклогексил;й - водород, низший алкил,путем циклизации 4-циклогексилтиосемикарбазида с соответствующей карбоновойкислотой в среде концентрированной198 м.-с.) серной кислоты при кипячении реакционной среды в течениедвух часов 3.).Выход целевых продуктов по этомуспособу составляет в среднем около70.Исходный тиосемикарбаэид в этомслучае можно .получить в две стадии;1 - получение амина, 1 - получениетиосемикарбазида. При этом среднийвыход веществ по стадиям составляет:стадия 1 - 50, стадия П - 90. Суммарный выход 2-циклоалкиламино,3,4-тиадиазолов 0,5 х 0,9 х 0,7 ) 100 = 32,общая длительность процесса, включаястадии получения исходного тиосемикарбаэида, составляет не менее 10 ч.Высока также стоимость целевых продуктов.Пель изобретения - повышение выхо-.да целевых продуктов и сокращениепродолжительности процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получения2-циклоалкиламино,3,4-тиадиазоловобщей формулыгде Р - циклопе нтил, ци клогексил;Р - водород, низший алкил,в среде серной кислоты при повышенной температуре, 2-амино- К,3,4- тиадиазол, где Бимеет указанные значения, подвергают алкиЛированию циклопентиловыми ияи циклогексиловым спиртом при 55-65 С в среде 80-90 мас.Ъ серной кислоты.Повышение температуры процесса алкилирования 2-амино,3,4- В -тиадиазолов выше 65 С приводит к интенсивному смолообразованию и снижению выхода целевых продуктов. При понижении температуры процесса алкилирования ниже 55 С выход 2-циклоалкиламино, 3, 4-тиадиазола также резко падает1 ОПри понижении концентрации сернойкислоты ниже 80 мас.Ъ, а также при повышении ее выше 90 мас.Ъ выход целевого продукта также снижается.Сущность предлагаемого способа 15 получения 2-циклоалкиламино,3,4- -тиадиазолов алкилированием 2-амино- -5- й,3,4-тианиазолов поясняют примеры конкретного выполнения, ксбурые выполняются по следующей общей схеме,К раствору 0,1 г-моль соответствующего 2-амино-й,3,4-тиадиазола в 100 мл 85-ной серной кислоты при 60 С и энергичном перемещивании добавляют из капельной воронки0,11 г-моль соответствукщего циклоалканола. Смесь перемешивают при заданных условиях 4 ч, после чего охлаждают до комнатной температуры, выливают на 200 г льда, подщелачивают концентрированным водным раствором аммиака. Выделившийся продукт фильтруют и сушат. Условия осуществлений примеров конкретного выполнения и результаты опытов приведены в табл. 1.1077888 В таблице 2 приведены данные по вы- от концентрации серной кислоходу целевых продуктов в зависимости ты. Таблица 2 Концентрация сер- Выход, ной кислоты, мас. мас. Радикалы 86 80 Цикло-С 6 Н87,8 90 80 89 Цикло СН 9 89,8 90 Цикло-С Н 9 77,3 80 77,8 90 Цикло-С Н 80 81,4 90 80 81,9 75,5 Цикло-СНЭ С Н е 90 75,8 145(530) Преимущест ва предлагаемого спосо. - ба по сравнению с прототипом (он же выбран в качестве базового объеКта сравнения) видны из следующих данных.Для получения 2-циклоалкиламино- -1,3,4-тиадиаэола по предлагаемому35 способу применяют 2-амино-Р,3,4- -тиадиазолы, которые можно легко получить известными способами иэ тиосемикарбазида и соответствующих алифатических кислот - многотоннажного продукта химической промышленности Используемые циклоалканолы также являются многотоннажными продуктами химических производств.Таким образом, весь процесс полу чения 2-циклоалкиламино,3,4-тиадиазолов в данном случае можно осуществить в две стадии: 1 - получение 2-амино-й,3,4-тиадиаэола; П - получение целевого продукта. 50Длительность синтеза целевого продукта по предлагаемому способу составляет 3,5-4,5 ч, выход продукта .76,90 (средний 83), что лучше,чем по способу, выбранному в качестве 55 прототипа ("70).Общая длительность процесса (двух стадий ) 6-7 ч, что меньше, чем по способу-прототипу (не менее 10 ч), общий выход целевоГо продукта (при выходе 2-амино-8-1,3,4-тиадиаэола на стадии 1-95), считая на исходный 1,3,4-тиадиазол, 79 (0,83 х 0,95=ВНИИПИ Заказ 859/16Филиал ППП "Патент", г. 0,79), что выше, чем по способупрототипу (32).Таким образом, приведенные данныепозволяют сделать вывод об эффективности предлагаемого способа по срав,нению,с прототипом.К преимуществам предлагаемого способа следует также отнести и низкуюсебестоимость целевых продуктов, по- .лученных по предлагаемому способупо сравнению с прототипом.Рассчитанная ориентировочная себестоимость некотррых 2-циклоалкиламино,3,4-тиадиазолов по предлагаемому способу составляет (в скоб .ках соответствующие данные по прототипу), руб/кг:.2-Циклогексиламино,3,4-тиадиазол 50 (140 )2-Циклопентиламино,3,4-тиадиаэол2-Циклопентиламино-метил,3,4-тиадиаэол 150 (550)2-Ци клогексиламино-метил,3,4-тиадиазол 50 (200)Доступность и легкость получения исходных для синтеза 2-циклоалкил-. амино,3,4-тиадиаэолов веществ - 2-амино- 0-1,3,4-тиадиазолов и циклоалканолов позволяет легко осуществить производство этого ценного химического продукта.Тираж 410 ПодписноеУжгород, ул.ПФоеткная, 4