DD152557A1

DD152557A1 - Verfahren zur herstellung von neuen furanrestenthaltenden isothionharnstoffsalzen

Info

Publication number: DD152557A1
Application number: DD22331880A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Dr Rer Nat D Andreae
Original assignee: Siegfried Dr Rer Nat D Andreae
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1981-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen furanrestenthaltenden Isothioharnstoffsalzen durch Umsetzung von furanrestenthaltenden Ausgangsverbindungen mit Thioharnstoffen. Ziel der Erfindung ist es, neue biozide Verbindungen aufzufinden und ein Verfahren zu entwickeln, welches auf rationelle Weise ermoeglicht, gut zugaengliche furanhaltige Ausgangsverbindungen direkt mit Thioharnstoffen zu Zwischenprodukten mit potentiell biologischer Aktivitaet umzusetzen. Dazu werden die Reaktanten in einem geeigneten Loesungsmittel bei Temperaturen im Bereich von 248 bis 423 K, vorzugsweise 293 bis 353 K, umgesetzt. Die Erfindung ist in der chemischen und pharmazeutischen Industrie anwendbar. - Formel I -

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von neuen furanrestenthaltenden Isothioharnstoffsalzen

Anwendungsgebiet der Erfindung ,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen furanrestenthaltenden Isothioharnstoffsalzen durch Umsetzung von furanhaltigen Ausgangsstoffen mit Thioharnstoffen» Die erhaltenen Verbindungen sind durch den biologisch wirksamen Furanrest wertvolle biozide Substanzen, die vielseitig eingesetzt werden können, beispielsv/eise zur Anwendung als Pestizide und für die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln und Pharmazeutika oder organoleptischen Substanzen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Umsetzung von Thioharnstoffen mit 5-Nitro=2-(u -halogen alkyl)-furylketonen, die zu substituierten 4-(5-Nitro-2-füryl)-2-aminothiazolen (A) führt, ist ausführlich untersucht worden (K_eMiura und H_eReckendorf, Progr,Hed_eChenu (1967) 320; F,F« Ebetino, US-PS 3 149 119 (1954); N.Saldabols u.a*. Knien, Pharnu ZH 8, (1974) 25). Von den zahlreichen beschriebenen Derivaten gelangte die Verbindung A mit R β COMe und R « H unter dem Namen "Furiura" zur Therapie von Cystitis und Infektionen der Harnvvege zur Anwendung·

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N/

/\ ,. /^o" R Acyl oder H

^' R¹ = H oder Acyl

Weiterhin bekannt ist die Umsetzung von Thioharnstoff in salzsaurer Lösung mit Furfurylalkohol /w.R.Kirner u«a*, O.Amer'.Chem.Soc 51 (1929) 3131; H.Kofod, Org· Synthese Coil· .Vol« 4 (1963) 49l/_# wobei jedoch das als Zwischenprodukt angenommene Furfurylisothioharnstoffchlorid ohne Isolation sofort alkalisch zu Furfurylmercaptan verseift wird· Letzteres dient in einigen Ländern als Zusatz zu Kaffeearoma»

Aus der DE-AS 1 542 876 sind benzylsubstituierte Isothioharnstoffe (B) bekannt, die zur Bekämpfung von Algenivuchs geeignet sind·

Ähnliche Verbindungen werden auch als vasodilatorisch aktiv in dem SU-UR 543 651 genannt«

Diese bekannten Syntheseverfahren haben den Nachteil, daß sie die Verwendung von schwierig herstellbaren Halogenver· bindungen des Furans bzw« des 5-Nitrofurans erfordern oder daß die zyklischen Verbindungen ohne Isolierung der Isothioharnstoffe erhalten werden, da die Isothioharnstoffe nicht beständig sind.

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Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung neuer Derivate des Furane bzw· des 5-Nitrofurans zu entwickeln, welches auf rationelle Weise die Verwendung von gut zugänglichen Zwischenprodukten gestattet« Die herstellbaren Verbindungen sollen 'potentielle biologische Aktivität besitzen oder Zwischenprodukte für Verbindungen mit derartigen Eigenschaften sein»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Ziel wird erreicht, indem erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung neuer furanrestenthaltender Isothioharnstoff· salze öer allgemeinen Formel I,

in der

R , R und R = H, NO₂, CN, Halbgen, substituierte oder unsubstituierte einwertige Reste wie Alkyl, Aryl, Hetaryl, Alkoxy und Acyl;

R=H, substituierter oder unsubstituierter Alkyl-, Aryl-, Acyl-Rest;

X = zweiwertige organische Reste wie -(CHR) -, =C0, -(CHR)_nCO- oder o,m,P-C₅H₄(CHR)_n=, wobei η 0,1 bis 18 sein kann;

Y^w = Anionen wie Cl , Br , O _r ^ONOp ^{oder SCN} bedeuten, bereitgestellt wird, indem furanhaltige Aus-

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gangsverbindungen der allgemeinen Formel II

"3L

mit Thioharnstoffen der allgemeinen Formel III,

*3 Vl C

wobei R, R , R , R und X die vorstehende Bedeutung besitzen und Y = Cl, Br, D, ONO₂ oder SCN sein kann, umgesetzt werden, wobei die Umsetzung der Reaktanden in einem geeigneten Lösungsmittel, gegenebenfalls bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 293 bis 353 K_t vorgenommen wird und sich die Verbindungen I in kristalliner Form abscheiden*

Als Lösungsmittel werden bevorzugt Aceton oder niedere Alkohole bzw, deren Mischungen mit anderen organischen Lösungsmitteln oder Wasser eingesetzt.

Eine weitere Reinigung der Produkte ist im allgemeinen nicht notwendig, da die Verbindungen I in für weitere Verwendungen ausreichender Reinheit anfallen, Umkristallisation bzw, Umfallen ist aus Mischungen von Alkohol/Aceton/Benzin möglich.

Die Verbindungen I besitzen infolge Zersetzung bei höheren Temperaturen keine scharfen Schmelzpunkte, IR- und NMR-Spektren zeigen die erwarteten Signale,

ο π πάνινη ^8^ ο

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Tab» 1: H-NMR-spektroskopische Charakterisierung der neuen, in den Beispielen 1 bis 9 beschriebenen Verbindungen I (DMS0-d6, 60 MHz, ca* 40 ⁰C, ca, 10 %xg, Angaben in ppm-o gegen internen Standard HMDS)

R⁵ R⁴ R³ -X- R V^ Beispiel

H 7,60 H 6,39 H 6,42 CH₂ 4,73 H Cl 6 H _7,61 H 6,45 H 6*40 CH₃ 4,72 H Br" 2 NO₂ - H 7,57 H 6,87 CH₂ 4,88 H Cl" 7

₂ - H 7,50 H 6,78 CH₂ 4,71 H ONO₂" 5

NO₂ - H 7,63 H 6_β93 CH₀ 4,92 H Br 1 NO,

H 7,82 H 6,56 H 7*13 CO - H Cl" 3

He 2,30 H 6,19 H 7,02 CO - H Cl" 9

Br - H 6,72 H 7,18 CO - H Cl" 8

H 7,66 H 7,43 CO - H Cl" 4

Die neuen Verbindungen wirken algizid, fungizid und bakterizid· So haben einige der erfindungsgemäßen Verbindungen unter den in der DE-AS l 542 876 genannten Bedingungen ähnlich starke algizide Wirkungen wie die bekannten Verbindungen des Typs B, zeigen jedoch zusätzlich fungizide und bakterizide Wirkungen von kurzer bis mittlerer Dauer (z* B_- R³ « R⁴ = R = H, X « CH₂, R⁵ = Ν0_£, Y^@ = Br"; Thorulopsis Candida ED _n « 30 ppm, Erwinia ED_cn = 100 ppm) und eine sehr geringe Toxizität (z.B· R = R⁴ = R = H, R s CH , R⁵ = H, /- = Cl", R⁵ = NO₀, V⁹ « Cl", Br" /3 Verb.,

—3

orientierende LD-_n _M > 5*10 mol/kg entspr. mind.

ου i la us

1,3 bis 1,5 g/lg)« wodurch hervorragende Voraussetzungen

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für veterinärmedizinische Anwendungen, z«B, für kurative Maßnahmen in der Fischaufzucht bzw« in Aquarien, gegeben sind«

Außerdem liegt eine Wirksamkeit gegen phytopathogene Pilze bei sehr geringer herbizider Aktivität vor (z«B« R=H, Me* NO₂, Br; R = R⁴ « K, X - CH , CO, R « H, V^ Cl", Br" bei 1000 ppm sehr gute Wirksamkeit gegen Fusarium culmorum, Botritis cinerea, Alternavia tenuis, Phytophthora in^estans, mäßige Wirksamkeit gegen Erysyphe graminis)·

Ausführungsbeispiele Beispiel 1:

Zu 206 g (1 mol) 5~Nitro«*2-furfurylbroeiid in 500 ml EtOH werden unter Rühren bei 60 bis 80 C portionsweise 76 g (1 mol) fein pulverisierter Thioharnstoff gegeben« Nach ca« 30 min Rückflußkochen wird das abgeschiedene 5-Nitro-2-furfurylisothioharnstoffbromid abgesaugt und mit EtOH gewaschen. Es werden 270 bis 280 g (95 bis 99 %) weißes, feinkristallines und analysenreines Produkt erhalten (Schmp« 192 ⁰C, dec«).

Beispiel 2:

Eine aus 49 g (0,5 mol) Furfurylalkohol und 50 g Phosphortribroraid hergestellte, mit KOH gewaschene und filtrierte Lösung von Furfurylbromid in 300 ml trockenem Ether wird zu einer Mischung aus 28 g (0,38 mol) Thioharnstoff und 200 ml Aceton gegeben« Nach 20 bis 30 min Rückflußkochen, Absaugen, Waschen mit Aceton werden 80 bis 88 g (68 bis 74 %) fast weißes, feinkristallines Furfurylisothioharnstoffbromid (Schmp« 126 ⁰C, dec·) erhalten.

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Beispiel 3:

Zu einer Mischung von 76 g pulverisiertem Thioharnstoff und 750 ml Aceton werden unter Rühren 131 g (1 mol) 2-Furoylchlorid getropft» Es wird noch 20 bis 30 min unter Rückfluß gekocht oder eine längere Zeit bei Raumtemperatur gerührt, kalt abgesaugt und mit Aceton gewaschen. Es werden 200 bis 205 g (97 bis 99 %) weißes, feinkristallines und analysenreines 2-Furoylisothioharnstoffchlorid erhalten (Schmp* 140 ⁰C, dec*).

Beispiel 4:

Thioharnstoff Analog Beispiel 3 werden aus 38 gj/Zfnd 88 g (jeweils 0,5 mol) S-Nitro-2-furoylchlorid in Aceton 107 bis 114 g (85 bis 91 %) hellgelbes, feinkristallines 5-Nitro-2-furoylisothioharnstoffchlorid (Schmp* 123 C₁ dec*) erhalten,

Beispiel 5:

Analog Beispiel 3 werden aus 37,6 g 5-Nitro-2-furfurylnitrat in Aceton und 15,2 g (jeweils 0,2 mol) Thioharnstoff in 200 ml Aceton 30 bis 41 g (57 bis 78 %) 5-Nitro-2-furfurylisothioharnstoffnitrat erhalten, das sich jedoch erst beim vorsichtigen Abkühlen unter Zusatz von Benzin abscheidet* Das gelbliche Kristallpulver (Schmp. 118 ⁰C, dec*) verpufft kurz nach dem Schmelzen und ist nicht lagerstabil*

Beispiel 6:

70 g (0,6 rool) frisch destilliertes Furfurylchlorid in 1,5 1 Aceton werden mit 46 g (0,6 mol) Thioharnstoff 3 h unter Rückfluß gekocht* Nach Abkühlen, Absaugen und Waschen mit Aceton resultieren 103 bis 108 g (89 bis 93 %) weißes, feinkristallines, analysenreines Furfurylisothioharnstoffchlorid (Schmp. 141 ⁰C)*

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Beispiel 7:

Analog Beispiel 1 werden aus 7,6 g (0,1 mol) Thioharnstoff und 16,2 g (0,1 mol) 5-Nitro-2-furfurylchlorid 14,8 bis 16,5 g (62 bis 69 %) 5-Nitro-2-furfurylisothioharnstoffchlorid als hellgelbe, analysenreine Blättchen erhalten (Schmp. 194 ⁰C, dec).

Beispiel 8:

Analog Beispiel 3 werden aus 21 g (0,1 mol) 5-Brom-2-furoylchlorid und 7,6 g (0,1 mol) Thioharnstoff 22,3 bis 24,0 g (78 bis 84 %) 5-Brom-2-furoylisothioharnstoffchlorid als hellgelbes, kristallines Pulver erhalten (Schmp. 139 ⁰C₈

Beispiel 9:

1,45 g (10 mmol) 5-Methyl-2-furoylchlorid und 0,76 g (10 mmol) Thioharnstoff, gelöst in 18 ml Aceton, ergeben nach 1 h Stehen bei Raumtemperatur, Absaugen, Waschen mit etwas Aceton und Trocknen 1,81 g (82 %) 5-Methyl-2-furoylisothioharnstof fchlorid als gelbbraunes, feines Kristallpulver (Schmp. 135 bis 140 ⁰C, dec.)*

Claims

9 .223318 Erfindungsanspruch

1· Verfahren zur Herstellung von neuen furanrestenthaltenden Isothioharnstoffsalzen der allgemeinen Formel I,

in der

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R , R und R = H, N0_, CN, Halogen, substituierte oder unsubstituierte einwertige Reste wie Alkyl, Aryl, Hetaryl. Alkoxy und Acyl;

R=H, substituierter oder,unsubstituierter Alkyl-, Aryl-, Acyl-Rest;

X = zweiwertige organische Reste wie -(CHR) -, eCO, -(CHR)_nCO- oder o.m,P-CgH₄(CHR)_n=, wobei η = 0,1 bis 16 sein kann;

Υ^θ " Anionen wie Cl", Br", θ", 0Ν0_£" oder SCN" bedeuten, gekennzeichnet dadurch, daß furanrestenthaltende Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel II,

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mit Thioharnstoffen der allgemeinen Formel III,

wobei

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R_t R _# R , R und X die oben genannte Bedeutung haben und Y = Cl_# Br, D₁ ONO₂ oder SCN sein kann, in einem geeigneten Lösungsmittel bei Temperaturen von 248 bis 423 K_e vorzugsweise 293 bis 353 K, umgesetzt werden,

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Lösungsmittel Ketone wie Aceton oder Alkohole wie Ethanol oder deren Mischungen mit anderen organischen Lösungsmitteln oder Wasser eingesetzt werden«