SU461504A3 - Способ получени производных изотиазола - Google Patents

Description

Способ получени  соединепий общей формулы I заключаетс  в том, что 4-аминоалкилизотиазол общей формулы

R,

an

N R

где Ri, R2 и   имеют указанные значени , или его соли подвергают взаимодействию с соединением общей формулы

У-С-

IIR

N-X

или его сол ми, где X - остаток Rs, или X и Y вместе с CN-двойной св зью образуют CN-тройную св зь (нитрилгрунпу), или У - отщепл емый остаток, например, низщий алкилмеркапто-, низший алкокси- или ниразолостаток или амино- или низша  алкиламиногруппа , и при необходимости перевод т полученное соединение в другое или в соль.

Соединени ми формулы III  вл ютс , например , S-низшие алкилизотиомочевины, например S-метил-, S-этил-, S-пропил- или S-бутилизотиомочевины , О-пизшие алкилизомочевины , например О-метил- или О-этилизомочевины , цианамиды, 1-гуанилниразолы или гуанидины , или их соли в особенности такие, которые содержат неорганические кислоты, например галогенводородные кислоты, фосфорную , азотную или преимущественно серную кислоту. 1-Гуанилпиразолы могут иметь в  дре заместители, например низшую алкильную группу в положении 3 и/или 5. Из указанных соединений формулы 1П примен ют преимущественно этерифицирова-нные в простой эфир изотиомочевины или изомочевииы.

Исходные вещества в основном известны. Если ОНИ  вл ютс  новыми, то их можно получить известными способами. Так, необходимые аминоалкилизотиазолы общей формулы П получают из соответствующих производных галогеналкилов, которые, в свою очередь , получают, исход  из соответствующего 4-алкилизотиазола, галоидированием с N-raлоген-сукцинимидом , преимущественно бромированием с N-бром-сукцинимидом. Полученный 4-(а-галогеналкил)-изотиазол затем гидролизуют или гидразинолизуют аммиаком, отдающим аммиак соединени м, или гидразинолизуют аммиаком, отдающим аммиак соединени м, или преимущественно фталимидом щелочного металла, например фталимидом кали , до получени  соответствующих 4-(а-аминоалкил)-изотназолов. Их можно получить и восстановлением 4-алканоил-изотиазолов при помощи простых или комплексных гидридов легких металлов и этерификацией в сложный эфир полученных спиртов реакционноспособными производными соответствующих кислот, например галогенидамн тионила

или фосфора или оксигалогенидами тионила или фосфора. Полученные 4-(а-галогеналкил)изотиазолы можно подвергать взаимодействию с цианидами щелочных металлов и полученные нитрилы можно восстанавливать при помощи , например, каталитически активированного водорода, как водорода в присутствии никел  Рене , или при помощи указанных комплексных гидридов легких металлов, например алюмогидрида лити , до получени  4-(р-аминоалкил)-изотиазолов. Их можно получить и восстановлением, например каталитическим гидрирование.м оксимов, которые можно получить из указанных 4-алканоил-изотиазолов .

Полученные 4-(а- или р-аминоалкил)-изотиазолы можно превращать известными способами , например взаимодействием с нитритом натри  в кислой среде и гидролизом полученной соли диазони  нагреванием ее водного раствора до образовани  азота, в соответствующие 4-(ос- или р-оксиалкил)-изотиазолы . Последние можно перевести галогенидами тионила или фосфора в галогениды, из

которых получают взаимодействием с цианидами щелочных металлов и восстановлением полученных нитрилов 4- (7- или б-аминоалкил )-изотиазолы. Цианамид общей формулы III можно получить из нитрозогуанидина in situ, например, метилцианамид из 1-нитрозо-З-метилгуанидина .

Полученные соединени  можно перевести друг в друга известными способами. Таким

образом, можно заместить незамещенный гуа нндин путем аминолиза моноалкиламинами. Указанный способ можно провести обычным образом при комнатной температуре, при охлаждении или нагревании под нормальным или повышенным давлением и при необходимости в присутствии или отсутствии разбавител , катализатора или конденсирующего средства. Можно провести процессы взаимодействи  и в атмосфере инертного газа, например азота.

В зависимости от условий реакции получают новые соединени  в свободном виде или в виде их солей, в особенности солей с кислотами . Полученные соли можно перевести в

другие соли или в соответствующие свободные соединени , например, обработкой основани ми , как гидроокис ми щелочных металлов , или ионообменниками. Соли с кислотами , которые можно примен ть и в качестве

промежуточных продуктов, например, дл  очистки свободных соединений (например, переводом свободного соединени  в соль, выделением соли и освобождением свободного соедииепн  из соли) или дл  идентификации

(например, пикраты),  вл ютс  в первую очередь фармацевтически примен емыми нетоксичными сол ми с кислотами, например сол ми , которые содержат неорганические кислоты , например хлористоводородную, бромистоводородную , серную или органические кислоты , например алифатические, циклоалифатические , циклоалифатически-алифатические, ароматические, аралифатические, гетероциклические или гетероциклически-алифатические карбоновые или сульфоновые кислоты, например муравьиную, уксусную, пропионовую ,  нтарную, гликолевую, молочную,  блочную , винную, лимонную, аскорбиновую, малеиновую , оксималеиновую, пировиноградную, фенилуксусную, бензойную, 4-аминобензойную , антраниловую, 4-оксибензойную, салициловую , 4-аминосалициловую, эмбоновую, метансульфокислоту , этан-, 2-оксиэтан-, этилен-, галогенбензол-, толуол- и нафталинсульфокислоту , сульфаниловую или N-циклогексилсульфаминовую кислоту. Соли, содержащие кислоты, получают, например, обработкой свободного соединени  кислотой или подход щим ионообменником.

Кроме того, можно обрабатывать и соли кислот сол ми металлов, например сол ми натри , бари  или серебра кислоты в подход щем растворителе, причем получают нерастворимые неорганические соединени .

Эти или другие соли целевых соединений, например пикраты, можно примен ть и дл  очистки полученных оснований тем, что перевод т основани  в соли, отдел ют их и из солей оп ть освобождают основани .

Полученные рацематы можно разделить на их оптически активные d- и /-формы перекристаллизацией из оптически активных растворителей или обработкой рацемической смеси оптически активной кислотой, преимуществетшо в присутствии подход щего растворител . Примерами подход щих оптических активных кислот служат d- и /-винна  кислота, оптически активные формы  блочной кислоты, миндальной кислоты и другие оптически активные кислоты.

Пример 1.

А. Смесь 4,0 г 4-аминометил-З-метилизотиазола и 4,2 г сульфата 2-метилизотиомочевины нагревают с обратным холодильником до кипени  в течение 2 час в 30 мл воды, охлаждают и фильтруют. Твердый остаток перекристаллизовывают дважды из воды и получают N- (З-метил-4-изотиазолил)-метил -гуаН1ТДИТТ в виде сульфата формулы

т

C,H-i-HH-C

Мг

который плавитс  при 297-300°С. Выход 60%.

Б. Исходный материал дл  указанного синтеза получают следующим образом. К раствору 4,2 г 4-хлорметил-З-метилизотиазола в 20 мл диметилформамида прибавл ют при перемещивании 5,7 г фталимида кали . Смесь в течение получаса нагревают на вод ной бане до 80°С, охлаждают и разбавл ют

100 мл воды. Затем прибавл ют 50 мл хло1)0форма дл  экстрагировани  органических частей . Слой хлороформа промывают 30 мл 0,2 и. раствора едкого натра, дополнительно

промывают 30 мл воды и высушивают над сульфатом натри .

После выпаривани  хлороформа и перекристаллизации из смеси растворителей этилацетата/гексана получают производное фталимида формулы

.гн СН7-И

1Г|Г

.

которое плавитс  при 158-161 °С.

Смесь 5,0 г полученного производного фталимида и 1,5 мл 85%-ного гидразина в 50 мл метанола в течение часа нагревают с обратным холодильником до кипени , причем выдел етс  твердый остаток. К этой смеси прибавл ют 25 мл концентрированной сол ной кислоты ц в течение 2 час 30 мин нагревают с обратным холодильником на масл ной бане до температуры кипени . Реакционную смесь охлаждают, твердый остаток отфильтровывают и полученный фильтрат выпаривают почти досуха. К остатку прибавл ют 10 мл холодной воды и полученную смесь довод т 6 н. раствором едкого натра до щелочного состо ни . Затем раствор насыщают твердым хлоридом натри  и несколько раз экстрагируют этплацетатом. Органический слой высушивают над сульфатом натри  и затем выпаривают до получени  масла. Полученный 4-аминометил-З-метилцзотиазол формулы

-CH,NH2

СН.

1 1

чперегон ют в виде масла при т. кип. 115- 117°С/6 мм рт. ст.

Пример 2. Смесь 5,1 г 4-аминометил-Зметилизотиазола и 10 г N, N-S-триметил-изотиомочевины в 100 мл этанола в течение 15 час нагревают с обратным холодильником до кипени . После охлаждени  реакционной смеси прибавл ют 200 мл сухого простого эфира и отфильтровывают выделенный твердый остаток, который перекристаллизовывают из смеси растворителей абсолютного этанола и простого эфира. Полученный гидройодид Ы,Ы-диметил-Н -(3-метил-4-изотиазолил )-метил -гуанидина формулы

, .N-eiij

сн

Т it . Н J

J JI «Н-СНь

плавитс  при 208-21 ГС.

Пропускают раствор 0,5 г полученного 65 гидройодида в 10 мл воды через колонку, содержащую 10 г анионообменной смолы, представл ющий собой сетчатый полистиролкаркас с четвертичными амониевыми группами в виде хлорида, и затем колонку, дополнительно промывают 50 мл воды. Комбинированные элюаты выпаривают в вакууме и остаток перекристаллизовывают из смеси спирта/простого эфира. Таким образом, получают N, М-диметил-Н -(3-метил-4 - изотиазолил)метил -гуанидин в виде гидрохлорида с т. пл. 225-227°С.

Пример 3. Смесь 12,0 г 5-аминометил-Зметил-изотиазола и 12,0 г сульфата 2-метил-2изотиомочевины в 50 мл воды в течение 2 час нагревают с обратным холодильником до температуры кипени . После охлаждени  выдел етс  твердый остаток, который отфильтровывают , промывают холодной водой и перекристаллизовывают из воды в присутствии животного угл .

Получают N- (З-метил-изотиазолил-5) - метилгуанидин в виде сульфата (2:1) формулы

-

,

rb-NH-CV-iHoSQ,,

Шг

который плавитс  при 230-232°С.

Пример 4.

А. Смесь 3,5 г 3-аминометилизотиазола и 4,2 г сульфата 2-метил-2-изомочевины нагревают с обратным холодильником до кипени  в течение 2 час в 15 мл воды, охлаждают, фильтруют и остаток промывают холодной дистиллированной водой. Полученный продукт перекристаллизовывают из дистиллированной воды в присутствии животного угл  и получают N- (3-изотиазолил - метил) -гуанидин в виде сульфата (2:1) формулы

т ,

СНот CH,-NH--C:: 1/2НгйО,

N

который плавитс  при 232-234°С.

Б. Исходный материал дл  указанного синтеза получают следующим образом. К раствору 16,2 г 3-бромметил-изотиазола в 60 мл диметилформамида прибавл ют по порци м при перемешивании 17,5 г фталимида кали . Температура реакционной смеси повышаетс  до 60°С. Затем смесь в течение часа нагревают на масл ной бане до 80°, охлаждают, прибавл ют 100 мл хлороформа и 200 мл воды и затем перемешивают. Слои хлороформа отдел ют, промывают 0,2 н. раствором едкого натра и водой, высушивают и выпаривают. Твердый остаток растирают в порошок с простым диэтиловым эфиром, фильтруют и высушивают . Получают соответствующее производное фталимида с т. пл. 121 - 124°С.

Смесь 15,0 г :1олучеи юго производного фталимида и 5,0 г гадразингидрата в 150 мл метанола в течение часа нагревают с обратным холодильником до кипени . Реакционн ю смесь охлаждают до 10°С, обрабатывают 75 мл концентрированной сол ной кислоты и

еще 3 часа нагревают с обратным холодильником до 130°С. Реакционную смесь охлаждают и фильтруют, осадок промывают водой. Полученный фильтрат выпаривают почти досуха и остаток охлаждают до 5°С и осторожно довод т 4 н. раствором едкого натра до основного состо ни .

Полученный раствор насыщают хлоридом натри  и экстрагируют этилацетатом в количествах 3X200 мл. Экстракт этилацетата

выпаривают, причем получают 3-амипо-метилизотиазола .

Предмет изобретени 

1. Способ получени  производных изотиазола общей формулы

1.-.N-R,,

n-bb-C,,H,,,-.NH-Cfi)

i R,.

где Ri и - независимо друг от друга водород или низший алкильный остаток;

Rs и R4 - независимо друг от друга водород , низший алкильный остаток или остатки Rs и R вместе - низший алкиленовый остаток , посредством которого св занные с ним атомы азота отделены по меньшей мере двум  атомами углерода, причем каждый из заместителей RI и Rs и бокова  цепь

м-к,

с„и,„ мн-«:

NH -к,.

могут находитьс  в одном из положений 3,4 и 5;

п - целое число от 1 до 4, их таутомерных соединений или солей, отличающийс  тем, что подвергают взаимодействию 4-аминоалкилизотиазол общей формулы

(.г,-Ш

,

где Ri, R2 н п имеют указанные значени , или его соли с соединением общег формулы

Н

11

-N

R.

(Ill)

N-X

или его сол ми, где X - остаток Ra, или X и У вместе с CN-двойцой св зью образуют CNтройную св зь (нитрилгруппу), или Y-низший алкилмеркапто-, низший алкокси или пиразолостаток, или амино- или низша  ал9 киламиногруппа, и полученное соединение известным способом выдел ют в свободном 10 виде или перевод т в соль и/или раздел ют смесь изомеров на отдельные изомеры.