DE2167320C2

DE2167320C2 - Verfahren zur Herstellung von 2-Mercapto-1,3,4-thiadiazolen

Info

Publication number: DE2167320C2
Application number: DE19712167320
Authority: DE
Inventors: Takahiro Fukuoka Furuhashi; Hirokichi Nishinomiya Harada; Kazuo Kyoto Kariyone; Masaru Takatsuki Kurita; Hitoshi Toyonada Nakamura; Yutaka Toyonaka Ueda; Hirotoshi Ikeda Watanabe
Original assignee: Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1984-07-05
Also published as: FR2121103A5; CH569725A5; DE2162324C2; DE2162324A1; CH563380A5; DE2167319C2; US3798229A; GB1382998A

Description

hergestellt. In ähnlicher Weise kann das 2-Mercapto-1,3,4-thiadiazol hergestellt werden. Dieses bekannte Verfahren hat folgende Nachteile:

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 2-Mercapto-1,3,4-thiadiazolen der allgemeinen Formel (I)

Ν —Ν

(a) Thiosemicarbazid ist eine teure Ausgangsverbindung;

(b) das Verfahren erfordert sechs Stufen zur Herstellung von 2-Mercapto-5-methylthiadiazol aus Thiosemicarbazid;

(c) das Verfahren ist umständlich und

(d) die Ausbeute an 2-Mercapto-5-methylthiadiazol ist sehr schlecht, weil das beim Diazotieren von 2-Amino-5-methyl-thiadiazo! entstehende Diazoniumsalz und das daraus gebildete 2-Brom-5-me- thylthiadiazol sehr instabil sind.

R₁-

-SH

in der Ri ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest bedeutet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Salz der Dithiocarbazinsäure der allgemeinen Formel (II)

H₂N-NH-C

OD

SH

mit einem Thiocarbonsäureester der allgemeinen Formel III

XR₃ R, — C=S (HD

in der R| ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und R) einen niederen Alkylrest bedeuten und X ein Schwefel- oder Sauerstoffatom ist, in Gegenwart einer Base kondensiert.

Der Ausdruck niederer Alkylrest bedeutet einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6, vor-Das Verfahren ist daher für die technische Anwendung ungeeignet.

Bei der in »J. Chem. Soc«, 1962,5149-5152 beschriebenen Synthese von substituierten Triazolen werden Salze oder Methylester der Dithiocarbazinsäure mit aromatischen Verbindungen, wie Methylbenzimidoat, kondensiert. Neben dem gewünschten 1,2,4-Triazol ent steht auch ein 1,3,4-Thiadiazol. Werden jedoch Ammoso nium- oder Kaliumsalze der Dithiocarbazinsäure mit einer aliphatisch-aromatischen Verbindung, wie Phenylacetimidoat, kondensiert, so erfolgt keine Ringbildung mehr; man erhält stattdessen Phenylacetamid. Es war daher um so überraschender, daß eine solche Cyclisie-5f rungsreaktion mit rein aliphatischen Verbindungen, wie die Verbindungen der Formel (III), durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die 2-Mercapto-l,3,4-thiadiazole der allgemeinen Formel (I) in einem einstufigen Verfahren und in guten Ausbeuten hergestellt werden können.

Als Salze der Dithiocarbazinsäure der allgemeinen Formel (II) können die Alkalimetallsalze, wie die Natrium- und Kaliumsalze, die Salze mit Ammoniak, Hydrazin oder primären, sekundären oder tertiären aliphatischen Aminen, wie Methylamin, Dimethylamin oderTrimethylamin, Älhylamin, Diäthylaniin oder Triethylamin, Propylamin. Dipropylamin oder Tripropylamin, Methyl-

äthylamin, Diäthylpropylamin oder Dimethylisopropylamin, oder mit heterocyclischen Aminen, wie Pyridin, «-, ß- oder /-Picolin, Pyrrolidin, N-Methylpyrrolidin, Imidazolin, Piperidin, N-Methylpiperidin oder Piperazin verwendet werden.

Die Umsetzung des Salzes der Dithiocarbazinsäure der allgemeinen Formel (1!) mit dem Thiosäureester der allgemeinen Formel (III) wird in Gegenwart einer Base, wie eines Alkalimetalls, z. B. Natrium oder Kalium, eines Alkalimetallhydroxids oder -alkoxids, oder einer organischen Base, wie Pyridin, λ-, β- oder ^-Picolin, durchgeführt. Sofern die Base eine Flüssigkeit ist, kann sie als Lösungsmittel dienen. Die Umsetzung kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Wasser, Methanol, Äthanol, Dimethylformamid sowie andere inerte Lösungsmittel. Die Reakticnstemperatur ist nicht besonders kritisch. Die Umsetzung kann bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels durchgeführt werden.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.

F. 49 bis 51 °C. 2-Mercapto-5-isopropyl-l,3,4-thiadiazol,

F. 44 bis 45° C. 2-Mercapto-5-isobutyl-1,3,4-thiadiazol,

Γ. 56 bis 64° C. 2-Me;eapto-5-r.ert.-butyl-l,3,4-thiadiazo],

F. 120 bis 121⁰C.

Ausführungsbeispiel

(a) Ein Gemisch von 1,25 g des Ammoniumsalzes der Dithiocarbazinsäure und 0,5 g Kaliumhydroxid in 20 ml 50prozentigem Äthanol wird mit 1,2 g Dithioessigsäureäthylester versetzt. Das Gemisch wird 30 Minuten bei 0 bis 5°C sowie 45 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und anschließend drei Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wird das Äthanol abdestilliert und der Rückstand mit 70 ml Diäthyläther versetzt. Die wäßrige Lösung wird abgetrennt, mit 100ml Diäthylather versetzt und mit lOprozentiger Salzsäure angesäuert. Die Ätherlösung wird abgetrennt und eingedampft, und die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert, mit Petroläther gewaschen und an der Luft getrocknet. Ausbeute 1,13 g 2-Mercapto-5-methyl-1,3,4-thiadiazol von F. 180 bis 184°C.

(b) Gemäß (a) werden 2,1 g des Triäthylammoniumsalzes der Dithiocarbazinsäure eingesetzt. Ausbeute: 1,0 g 2-Mercapto-5-methyl-l,3,4-thiadiazol von F. 181 bis 183° C.

(c) Ein Gemisch von 1,25 g des Ammoniumsalzes der Dithiocarbazinsäure und 0,4 g Natriumhydroxid in 20 ml 50prozentigem Äthanol wird mit 1,04 g Monothioessigsäureäthylester versetzt. Das Gemisch wird 4 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach beendeter Umsetzung wird das Äthanol abdestilliert, der Rückstand mit 10 ml Wasser versetzt und mit 100 ml Diäthyläther gewaschen. Die wäßrige Lösung wird mit konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 2 eingestellt und mit 200 ml Diäthyläther extrahiert. Die Ätherlösung wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Die zurückbleibenden Kristalle werden mit Petroläther gewaschen und an der Li'ft getrocknet. Ausbeute 0,876 g 2-Mercapto-5-methyl-l,3,4-thiadiazol von F. 178 bisl81°C.

Entsprechend wurden folgende Verbindungen hergestellt:

2-Mercapto-1,3,4-thiadiazol,

F. 143⁰C. b5

2-Mercapto-5-äthyl-l,3,4-thiadiazol,

F. 76 bis 77°C.
2 Mercapto-S-n-propyl-l.S/J-thiadia/.ol,

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von 2-Mercapto-1,3,4-thiadiazolen der aligemeinen Formel (I)

N-N

zugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele für diese Alkylreste sind Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl, Pentyl- und Hexylgruppen.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind bekannt Sie können nach dem in Chemische Berichte, Bd. 89 (1956), S. 1534 bis 1543, beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise wird nach diesem Verfahren das 2-Mercapto-5-methy!-l,3,4-thiadiazol

in der Ri ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest bedeutet dadurch gekennzeichnet, daß man ein Salz der Dithiocarbazinsäure der allgemeinen Formel (II)

H₂N-NH-C

SH

mit einem Thiocarbonsäureester der allgemeinen Formel (III)

XR₃ R₁—C=S (DI)

in der Ri ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und R3 einen niederen Alkylrest bedeutet und X ein Schwefel- oder Sauerstoffatom ist, in Gegenwart einer Base kondensiert.

(1) durch Umsetzung von Thiosemicarbazid mit Essigsäureanhydrid,

(2) Erhitzen des erhaltenen Acetylthiosemicarbazids,

(3) Hydrolyse des erhaltenen 2-Acetamido-5-methylthiadiazols in Gegenwart von Schwefelsäure,

(4) Umsetzung des erhaltenen 2-Amino-5-methylthiadiazols mit Natriumnitrit in Gegenwart von Brom-

(Π) wasserstoff unter Bildung des 2-Brom-5-methylt-

hiadiazols über das intermediär entstandene Diazoniumsalz,

(5) Umsetzung der erhaltenen Verbindung mit Thioharnstoff und

(6) Hydrolyse des erhaltenen 2-Amidinothio-5-methylthiadiazols