DE1795344B2

DE1795344B2 - Verfahren zur herstellung von 3-aminoisothiazolen

Info

Publication number: DE1795344B2
Application number: DE19681795344
Authority: DE
Inventors: Horst Dr. 5657 Haan Böshagen
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1968-09-17
Filing date: 1968-09-17
Publication date: 1976-05-06
Also published as: US3692795A; IL32810A0; AT289107B; GB1274053A; BE738961A; DE1795344A1; NL6914053A; CH525904A; FR2018267A1

Description

Es ist bekannt, daß man 5-Aryl-3-morpholino-3H-l,2-dithiolium-Salze mittels Ammoniak in 5-Aryl-3-morpholino-l,2-isothiazole überführen kann (Gazz. Chim. Ital. 96,1000 [1966]).

Ferner ist die Umwandlung von 3-Imino-3H-l,2-dithiol mit Anilin in 5-Phenyl-3-phenylimino-isothiazol bekannt(Ann.Chim.(Rama)57,471[1957]).

Mit Hilfe dieser bekannten Reaktionen ist es jedoch nicht möglich am Stickstoff unsubstituierte 3-Amino-1,2-isothiazole herzustellen.

Es wurde nun gefunden, daß man überraschenderweise 3-Amino-isothiazole erhält, wenn man Verbindungen der allgemeinen Formel

N-COR¹
worin R¹, R² und R³ für gleiche oder verschiedene

(H)

NHX

worin R² und R³ die oben angegebene Bedeutung besitzen und X für ein Wasserstoffatom oder den Rest — CO — R¹ steht und R¹ die obige Bedeutung besitzt.

Es war keineswegs zu erwarten, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren diese, nach dem bekannten Verfahren nicht erhältlichen Verbindungen mit freier NH₂-Gruppe erhalten würden, da gemäß Ann. Chim.

(Rama) 57, 473 (1957) der nachstehende umgekehrte Reaktionsablauf zu erwarten gewesen wäre:

QH₅

NH NH₃

NH,

H₂S

QH₅

Völlig überraschenderweise lenkt die erfindungsgemäße Verwendung von Hydroxylamin an Stelle von Ammoniak den Reaktionsablauf in eine ganz andere Richtung, weil das Hydroxylamin den Schwefel in einer intramolekularen Redox-Reaktion als elementaren Schwefel eliminiert.

Als aliphatische Reste (R¹, R², R³) mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen seien vorzugsweise solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen genannt, die durch Halogenatome (vorzugsweise F, Cl, Br) oder Alkoxy-Gruppen (vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome) substituiert sein können.

Der Aralkylrest (R¹, R², R³) mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im aliphatischen Teil enthält im aliphatischen Teil

vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatome und als aromatischen Rest vorzugsweise den gegebenenfalls durch Halogenatome oder niedere Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen substituierten Phenylrest.

Arylreste (R¹, R², R³) sind solche mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen im Ringsystem, vorzugsweise der Phenylrest, welcher bis zu drei gleiche oder verschiedene Halogen- (vorzugsweise F-, Cl-, Br-)atome, Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatome tragen kann.

Für den Fall, daß die beiden Alkylreste (R², R³) gemeinsam Bestandteil eines anellierten Benzolrings sind, kann dieser mit einem oder mehreren Halogenatomen (F, Cl, Br, J) Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Nitrogruppe besetzt sein.

Die als Ausgangsmaterial verwendeten 3-Acylimino-3H-l,2-benzodithiole sind bekannt bzw. können nach bekannten Verfahren erhalten werden [Chem. Ber. 101, 2472(1968)].

Das erfindungsgemäße Verfahren sei an folgendem Beispiel erläutert:

N-COCH,

NHCOCH,

H₂O

NH₂

Das erfindungsgemäße Verfahren wird allgemein im Temperaturbereich von etwa 30 bis 120° C, vorzugsweise 50 bis 100° C durchgeführt.

Als Lösungsmittel finden mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel wie niedere Alkohole, Dioxan, Tetrahydrofuran Anwendung; es können aber auch Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxyd verwendet werden.

Das zur Umsetzung Verwendung findende Hydroxylamin wird bevorzugt im Reaktionsgemisch durch Zusatz der erforderlichen Menge eines handelsüblichen Salzes (vorzugsweise Hydrochlorid) durch Zugabe der benötigten Menge einer Base (beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Natriumacetat) in Freiheit gesetzt.

Das Verfahren wird im allgemeinen so durchgeführt, daß man beispielsweise 1 Mol Hydroxylamin HCl-SaIz in etwa 2V21 Äthanol heiß löst und mit einem Mol Base, z. B. Natriumacetat (wasserfrei), sowie 0,5 Mol eines 3-Acetimino-3H-l,2-dithiols versetzt und die Mischung unter Rühren etwa 1 bis 2 Stunden zum Sieden erhitzt.

Man kann dann so vorgehen, daß man zunächst abkühlt, von Kochsalz und auskristallisiertem Schwefel abfiltriert, gegebenenfalls die N-Acyl-Verbindungen isoliert und diese anschließend mit überschüssiger Säure bei erhöhter Temperatur verseift. Gegebenenfalls kann es jedoch zweckmäßig sein, nach beendeter Umsetzung das Reaktionsgemisch direkt mit der üblicher Weise Verwendung findenden Menge an überschüssiger Säure (beispielsweise konzentrierter Salz- oder Schwefelsäure) zu versetzen und die Verseifung bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei der Rückflußtemperatur der Mischung, durchzuführen.

Nach Beendigung der Verseifung wird in üblicher Weise durch Zusatz eines Alkali- bzw. Erdalkalihydroxids das Amin in Freiheit gesetzt und in üblicher Weise, beispielsweise durch Ausschütteln mit einem Lösungsmittel, wie z. B. Äther oder Benzol, isoliert. Die Aufarbeitung der Ansätze erfolgt somit in üblicher Weise.

Die neuen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen 3-Amino-isothiazole haben biocide Eigenschaften. Sie können zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln Verwendung finden oder als Zwischenprodukte für diese Herstellung dienen.

Beispiel la

®13,9 g (0,20 Mol) Hydroxylamin HCl (feingepulvert) werden in 500 ml Äthanol heiß gelöst und 16,4 g (o,20 Mol) Natriumacetat (wasserfrei) sowie 20,9 g (0,10 Mol) 3-Acetylimino-3H-l,2-benzodithiol zugegeben. Die Mischung wird unter Rühren 1,5 Stunden am Rückfluß gekocht. Anschließend wird abgekühlt, ausgefallenes Natriumchlorid und auskristallisierter Schwefel abgesaugt und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Das gebildete 3-Acetamino-l,2-benzisothiazol erstarrt beim Anreiben. Die Verbindung bildet nach Umkristallisation aus Äthanol gelbliche Prismen. F.: 154°C, Ausbeute: 16,5 g (88% der Theorie).

Beispiel Ib

19,2 g (0,1 Mol) 3-Acetamino-l,2-benzisothiazol

werden in 250 ml Äthanol und 250 ml konz. Salzsäure eingetragen und die Mischung unter Rühren 1 Stunde am Rückfluß gekocht. Es entsteht eine fast klare Lösung, die heiß filtriert und im Vakuum zur Trockne eingedampft wird. Aus dem entstehenden Hydrochlorid wird durch Behandlung mit verd. NaOH die Base in

Freiheit gesetzt und in Äther aufgenommen. Man erhält nach dem Trocknen und Abdampfen des Lösungsmittels 10,5 g (70%) 3-Amino-l,2-benzisothiazol. F.: 114° C

Beispiel 2

13,9 g (0,20 Mol) Hydroxylamin HCl (feingepulvert) werden in 500 ml Äthanol heiß gelöst und 16,4 g (0,20MoI) Natriumacetat (wasserfrei) sowie 20,9 g (0,10MoI) 3-Acetylimino-3H-l,2-benzodithiol zugegeben. Die Mischung wird unter Rühren 1,5 Stunden am Rückfluß gekocht, anschließend mit 250 ml konzentrierter Salzsäure versetzt und noch 1 Stunde zum Sieden erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wird mit Kohle versetzt, heiß filtriert und das Filtrat im Wasserstrahlvakuum zur Trockne eingedampft Nach Versetzung mit überschüssiger Natronlauge (etwa lO°/oige wäßrige Lösung) wird das abgeschiedene Amin in Äther aufgenommen und die Ätherlösung getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels erhält man das 3-Amino-l,2-benzisothiazol in einer Ausbeute von 75% der Theorie. F.: 114° C.

In analoger Weise können auch die folgenden Verbindungen erhalten werden:

R: ⁰C

ö-Chlor-S-acetamino-l,2-benzisothiazol 177 S-Chlor^-methoxy-S-acetamino- 222

4-methyl-1,2-benzisothiazol
3-Acetamino-S^-dimethyl-1,2-benziso- 188

thiazol, farblose Prismen (Äthanol) S-Nitro-S-acetamino-l,2-benzisothiazol, 226 (Subl.) hellgelbe Prismen (Dioxan)

S-Phenyl-S-acetamino-isothiazol, 195 (Subl.)

farblose Prismen

4,5-Dimethyl-3-acetamino-isothiazol 119

4-Methyl-3-amino-isothiazol, 121

farblose Kristalle

5-Methyl-3-amino-isothiazol- 142

Hydrochloric!, farblose Kristalle 3-Amino-5,6-dimethyl-1,2-benzisothiazol 143 ö-Chlor-S-amino-l,2-benzisothiazol 156 (Subl.)

S-Chlor^-methoxy-S-amino^-methyl- 186 (Subl.)

1,2-benzisothiazol HCl

5-Phenyl-3-amino-isothiazol 192

4,5-Dimethyl-3-amino-isothiazol, 99

farblose Prismen

S-Methyl-S-acetamino-isothiazol, 160 (Subl.)

farblose Prismen

5-Methyl-3-amino-isothiazol- 142 (Subl.)

Hydrochlorid, farblose Prismen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-isothiazolen, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel

N—COR¹

worin R¹, R² und R³ für gleiche oder verschiedene geradkettige oder verzweigte aliphatische Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die auch eine Doppeloder Dreifachbindung enthalten können und durch Halogenatome oder Alkoxygruppen substituiert sein können, oder cycloaliphatische Reste mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, oder Aralkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im aliphatischen Rest, die im aromatischen Rest durch Halogenatome, niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppen substituiert sein können, oder Arylreste, die durch bis zu drei gleiche oder verschiedene Halogenatome, Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, stehen; R² und R³ auch Wasserstoffatome bedeuten können; R² und R³ auch gemeinsam Bestandteil eines anellierten Benzolrings sein können, der mit einem oder mehreren Halogenatomen, Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Nitrogruppe substituiert sein kann mit mindestens der doppelten molaren Menge Hydroxylamin in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur umsetzt und gegebenenfalls die gebildeten N-Acylamine, gegebenenfalls ohne Zwischenisolierung, mit überschüssiger Säure bei erhöhter Temperatur verseift.

geradkettige oder verzweigte aliphatische Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die auch eine Doppel- oder Dreifachbindung enthalten können und durch Halogenatome oder Alkoxygruppen substituiert sein können,

5 oder cycloaliphatische Reste mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, oder Aralkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im aliphatischen Rest, die im aromatischen Rest durch Halogenatome, niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppen substituiert sein können, oder Arylreste, die durch bis zu drei gleiche oder verschiedene Halogenatome, Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, stehen; R² und R³ auch Wasserstoff atome bedeuten können; R² und R³ auch gemeinsam Bestandteil eines anellierten Benzolrings sein können, der mit einem oder mehreren Halogenatomen, Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Nitrogruppe substituiert sein kann, mit mindestens der doppelten molaren Menge Hydroxylamin in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur umsetzt und gegebenenfalls die gebildeten N-Acylamine, gegebenenfalls ohne Zwischenisolierung, mit überschüssiger Säure bei erhöhter Temperatur verseift.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel