DE19843931A1 - Verfahren zur Herstellung von Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung von Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen, die als
Zwischenstufe bei der Herstellung von Biotin (Vitamin H) nützlich sind.
Bislang sind als Verfahren zur Herstellung von Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-
dionen unter Verwendung von Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dionen als Rohmaterial die
folgenden Verfahren bekannt.
- 1. Ein Verfahren, bei dem Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion mit einem Alkalimetallsalz von Thioessigsäure umgesetzt wird, wie in Helvetica Chimica Acta 53 (1970) 991-999 offenbart,
- 2. ein Verfahren, bei dem Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion mit Thioamiden umgesetzt wird, wie in JP-B-62-7196 offenbart,
- 3. ein Verfahren, bei dem Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion mit einem Alkalimetallsalz von Schwefelwasserstoff umgesetzt wird, wie in JP-B-51-17557 offenbart, und
- 4. ein Verfahren, bei dem Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion mit einem Alkalimetallsalz der O-Alkylxanthogensäure umgesetzt wird, wie in JP-A-8- 217779 offenbart.
Jedoch erforderte das erste Verfahren stöchiometrische Mengen eines teuren
Alkalimetallsalzes der Thioessigsäure, und auch das zweite Verfahren erforderte ein teures
Thioamid und war hinsichtlich der Ausbeute nicht befriedigend. Das dritte und das vierte
Verfahren sind nicht immer befriedigend hinsichtlich der Ausbeute.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein industriell vorteilhaft
Verfahren zur Herstellung von Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen bereitzustellen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von
Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (1)
in der die Reste R gleich oder verschieden sind und für einen Niederalkylrest, einen
Alkenylrest, einen Arylrest oder einen Aralkylrest stehen, die jeweils substituiert sein können,
wobei das Verfahren Umsetzen von Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (2)
in der R die gleiche Bedeutung, wie vorstehend definiert, hat, mit Schwefelwasserstoff in
Gegenwart einer basischen Verbindung und von Schwefel umfaßt.
Zuerst wird ein Verfahren zur Herstellung von Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-
dionen der vorstehend definierten Formel (1) beschrieben, umfassend Umsetzen von
Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der vorstehend definierten Formel (2) mit
Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer basischen Verbindung und von Schwefel.
Bei den Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (2) und den
Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (1) sind die Reste R gleich oder
verschieden und stehen für einen Niederalkylrest, einen Alkenylrest, einen Arylrest oder einen
Aralkylrest, die jeweils substituiert sein können.
Der Niederalkylrest (mit vorzugsweise 1-4 C-Atomen) und der Alkenylrest (mit
vorzugsweise 2-5 C-Atomen) können mit wenigstens einem Rest, ausgewählt aus einem (C1-
C3)Alkoxyrest, einer Nitrogruppe und einem Halogenatom (z. B. Fluor, Chlor, Brom, Iod),
substituiert sein. Spezifische Beispiele für den Niederalkylrest schließen eine Methyl-, Ethyl-,
n-Propyl- und t-Butylgruppe ein. Beispiele für den Alkenylrest schließen die Alyl-, 2-
Butenyl- und 3-Methyl-2-butenylgruppe ein.
Der Arylrest und der Aralkylrest (mit vorzugsweise 6-10 C-Atomen im Arylteil und
1-4 C-Atomen im Alkylteil) können mit wenigstens einem Rest, ausgewählt aus einem (C1-
C3)Alkylrest, einem (C1-C3)Alkoxyrest, einer Nitrogruppe und einem Halogenatom (z. B.
Fluor, Chlor, Brom, Iod), substituiert sein. Beispiele für den Arylrest, der substituiert sein
kann, schließen eine Phenyl-, eine Methoxyphenyl-, eine Nitrophenyl- und eine Tolylgruppe
ein. Beispiele für den Aralkylrest, der substituiert sein kann, schließen eine Benzyl-, eine
Methoxybenzyl-, eine Brombenzyl-, eine Nitrobenzyl-, eine Methylbenzyl- und eine
Phenethylgruppe ein.
Davon werden vorzugsweise die Benzyl-, Methoxybenzyl- und Allylgruppe
eingesetzt.
Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dione der Formel (2) können optisch aktiv oder
racemisch sein.
Üblicherweise werden Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dione, die basische
Verbindung und Schwefel zu einem Lösungsmittel gegeben und das entstandene Gemisch
wird erhitzt, während Schwefelwasserstoff in die Lösung eingeblasen wird. Die Art und die
Reihenfolge des Zugebens (Einblasens) sind nicht auf das vorstehende begrenzt und können
geeignet verändert werden.
Beispiele für das in der Umsetzung verwendete Lösungsmittel umfassen:
ein aprotisches polares Amidlösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid, N,N- Dimethylacetamid, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Tetramethylharnstoff, Hexamethyl phosphorsäuretriamid, N-Methyl-2-pyrrolidon;
ein aprotisches polares Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid und Sulfolan;
ein Glykol, einschließlich Polyethylenglykol und einem Monoether und Diether davon, wie Ethylenglykol, 2-Methoxyethanol, Dimethoxyethan, Diethylenglykol, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykoldimethylether, Triethylenglykolmono methylether, Triethylenglykoldimethylether;
ein basisches Lösungsmittel, wie N-Methylmorpholin, Diisopropylamin, Triisopropylamin, Tri-n-butylamin, β-Picolin, γ-Picolin, 2-Methyl-5-ethylpyridin, Chinolin, Isochinolin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin, Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en; sowie ein Lösungsmittelgemisch daraus.
ein aprotisches polares Amidlösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid, N,N- Dimethylacetamid, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Tetramethylharnstoff, Hexamethyl phosphorsäuretriamid, N-Methyl-2-pyrrolidon;
ein aprotisches polares Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid und Sulfolan;
ein Glykol, einschließlich Polyethylenglykol und einem Monoether und Diether davon, wie Ethylenglykol, 2-Methoxyethanol, Dimethoxyethan, Diethylenglykol, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykoldimethylether, Triethylenglykolmono methylether, Triethylenglykoldimethylether;
ein basisches Lösungsmittel, wie N-Methylmorpholin, Diisopropylamin, Triisopropylamin, Tri-n-butylamin, β-Picolin, γ-Picolin, 2-Methyl-5-ethylpyridin, Chinolin, Isochinolin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin, Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en; sowie ein Lösungsmittelgemisch daraus.
Insbesondere werden Polyethylenglykol, N,N-Dimethylformamid, N,N-
Dimethylacetamid, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, N-Methyl-2-pyrrolidon und Diethylengly
kolmonomethylether vorzugsweise verwendet.
Obwohl die Lösungsmittelmenge nicht besonders begrenzt ist, beträgt sie
normalerweise vom Gesichtspunkt der Volumeneffektivität und der Wirtschaftlichkeit etwa
0,1 bis 20 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 1 bis 3 Gewichtsteile je 1 Gewichtsteil
Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion.
Beispiele für die in der vorstehenden Umsetzung eingesetzte basische Verbindung
schließen ein Alkalimetallsalz einer Carbonsäure, z. B. Essig-, Propion-, Isobutter- und
Benzoesäure, und ein Alkalimetallhydroxid, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid; ein
Alkalimetallcarbonat, wie Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat, sowie eine organische Base,
wie Triethylamin, Triethanolamin, Diisopropylamin, Diisobutylamin, Pipendin, Pyrrolidin
und N'N,N',N'-Tetraniethylethylendiamin, ein. Davon werden Natriumacetat, Kaliumacetat,
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Diisopropylamin besonders bevorzugt.
Die Menge an basischer Verbindung beträgt üblicherweise etwa 0,01 bis 10 mol,
vorzugsweise etwa 0,2 bis 1 mol je mol Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion.
Im Handel erhältliches Schwefelpulver wird normalerweise als Schwefel verwendet,
kristalliner Schwefel, vorzugsweise gemahlener kristalliner Schwefel kann eingesetzt werden.
Die Schwefelmenge beträgt üblicherweise etwa 0,1 bis 20 mol, vorzugsweise etwa 0,1 bis 1,2
mol je mol Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion.
Die Schwefelwasserstoffinenge beträgt üblicherweise etwa 0,5 bis 15 mol,
vorzugsweise etwa 1 bis 2 mol je mol Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion.
Die Umsetzung des Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dions mit Schwefel
wasserstoff wird üblicherweise im Bereich von etwa 50 bis 150°C, vorzugsweise im Bereich
von etwa 80 bis 110°C durchgeführt.
Nach dem Ende der Umsetzung kann die Reaktionslösung auf herkömmliche Weise
nachbehandelt werden, um Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dione der Formel (1) zu
erhalten. Bei dieser Umsetzung kann auch eine dimere Verbindung der Formel (3)
in der R gleich wie vorstehend definiert ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, zusammen
mit Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (1) erzeugt werden. Die dimere
Verbindung der Formel (3) kann durch eine Reduktion in Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-
2,4-dione der Formel (1) überführt werden.
Die Reduktion kann durchgeführt werden, indem unter sauren Bedingungen ein
Metall, wie Zinn-, Zink- oder Eisenpulver angewendet wird. Beispielsweise können das Metall
und eine Säure zur entstandenen Reaktionslösung zugegeben werden, die aus dem Schritt der
Umsetzung des Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dions mit Schwefelwasserstoff erhalten
wird, wodurch die Reaktionsausbeute verbessert und die gewünschte Verbindung mit guter
Qualität erhalten wird.
In einer anderen Ausführungsform kann die Reduktion durch Hydrierung mittels
eines Übergangsmetallkatalysators, wie Palladium, Platin oder Nickel, durchgeführt werden.
Die Reduktion wird vorzugsweise durchgeführt, indem Zink- oder Eisenpulver unter sauren
Bedingungen angewendet wird.
Das Metall, das bei der Reduktion verwendet wird, kann z. B. Zinkpulver oder
Eisenpulver sein. Die Metallmenge beträgt normalerweise etwa 0,1 bis 5 mol, vorzugsweise
etwa 0,5 bis 2 mol je mol Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion.
Beispiele für die in der vorstehenden Reduktion verwendete Säure schließen eine
wäßrige Mineralsäure ein, wie Salz-, Schwefel-, Phospor- und Bromwasserstoffsäure. Die
verwendete Säuremenge beträgt normalerweise etwa 0,3 bis 15 mol, vorzugsweise etwa 1,5 bis
6 mol je mol Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion.
Die Reduktion wird üblicherweise im Bereich von etwa 0 bis 100°C, vorzugsweise
im Bereich von etwa 25 bis 70°C durchgeführt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren können Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-
2,4-dione, die als Zwischenstufe für die Herstellung von Biotin nützlich sind, industriell
vorteilhaft mit zufriedenstellender Ausbeute unter Verwendung günstiger Rohmaterialien
hergestellt werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung ferner
ausführlich, sollen jedoch nicht so ausgelegt werden, daß sie den Umfang der Erfindung
begrenzen.
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 0,90 g Natriumacetat, 0,29 g Schwefel und 8,41 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde es 7 Stunden bei der Temperatur
gerührt, während 6,66 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min
eingeblasen wurden. Die Menge an verbrauchtem Schwefelwasserstoff betrug 1,2 Äquivalente
im Verhältnis zu cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion, berechnet aus der
Differenz zwischen der Menge an eingeblasenem und wiedergewonnenem
Schwefelwasserstoff. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemischs auf Zimmertemperatur
wurden 33,3 g Toluol und 17,8 g Wasser zum Gemisch gegeben, und ferner wurden 1,5 g
Zinkpulver zum Gemisch gegeben, während bei Zimmertemperatur gerührt wurde. Nach dem
Zutropfen von 7,4 g 35%iger Salzsäure bei Zimmertemperatur wurde das entstandene
Gemisch 3 Stunden bei 45°C und weitere 3 Stunden bei 60°C gerührt. Das Gemisch wurde
getrennt, indem die Wasserphase entfernt wurde, wodurch sich eine Ölphase ergab, die mittels
Flüssigchromatographie analysiert wurde. Die Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzyl
hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 5,59 g (prozentuale Ausbeute: 93%).
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 0,90 g Natriumacetat, 0,29 g Schwefel und 8,41 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde es 3 Stunden bei der Temperatur
gerührt, während 3,01 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min
eingeblasen wurden. Dann wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und das
entstandene Gemisch 4 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Die Menge an verbrauchtem
Schwefelwasserstoff betrug 1,2 Äquivalente im Verhältnis zu cis-1,3-
Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion, berechnet aus der Differenz zwischen der
Menge an eingeblasenem und wiedergewonnenem Schwefelwasserstoff. Nachdem die
Reduktion mit Zinkpulver und die Nachbehandlung in gleicher Weise wie in Beispiel 1
beschrieben durchgeführt worden war, wurde die Ölphase mittels Flüssigchromatographie
analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion
betrug 5,71 g (prozentuale Ausbeute: 94%).
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 0,43 g Natriumhydroxid, 0,29 g Schwefel und 8,41 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde es 7 Stunden bei der Temperatur
gerührt, während 6,66 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min
eingeblasen wurden. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben
mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene Ölphase wurde mittels
Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzylhexa
hydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 5,71 g (prozentuale Ausbeute: 94%).
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenz:ylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 1,10 g Diisopropylamin, 0,29 g Schwefel und 8,41 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 100°C erhitzt worden war, wurde es 7 Stunden bei der
Temperatur gerührt, während 9,40 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10
bis 30 ml/min eingeblasen wurden. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in Beispiel
1 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene Ölphase wurde
mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 5,55 g (prozentuale Ausbeute:
92%).
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 0,75 g Kaliumacetat, 0,29 g Schwefel und 8,41 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 100°C erhitzt worden war, wurde es 7 Stunden bei der
Temperatur gerührt, während 9,40 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10
bis 30 ml/min eingeblasen wurden. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in Beispiel
1 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und nachfolgend nachbehandelt, die erhaltene Ölphase
wurde mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 5,46 g (prozentuale Ausbeute:
90%).
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 0,43 g Natriumhydroxid, 0,29 g Schwefel, 8,41 g Ethylenglykol und 4,20 g 1,2-
Dimethoxyethan auf 100°C erhitzt worden war, wurde es 7 Stunden bei der Temperatur
gerührt, während 9,40 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 30 ml/min
eingeblasen wurden. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben
mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene Ölphase wurde mittels
Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzylhexa
hydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 4,92 g (prozentuale Ausbeute: 81%).
Nachdem ein Gemisch aus 5,76 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 0,90 g Natriumacetat, 0,29 g Schwefel, 4,20 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) und 4,20 g 1,2-Dimethoxyethan auf 100°C erhitzt worden war,
wurde es 7 Stunden bei der Temperatur gerührt, während 9,40 g Schwefelwasserstoff mit einer
Geschwindigkeit von 10 bis 30 ml/min eingeblasen wurden. Daraufhin wurde das entstandene
Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die
erhaltene Ölphase wurde mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-
1,3-Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 5,49 g (prozentuale Ausbeute:
91%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 5,04 g Natriumacetat, 1,63 g Schwefel und 47,10 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde es 4,5 Stunden bei der
Temperatur gerührt, während 4,09 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10
ml/min eingeblasen wurden. Dann wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und
das entstandene Gemisch 4,5 Stunden bei der Temperatur gerührt. Nachdem das
Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur abgekühlt war, wurden 186,34 g Toluol und 100,67
g Wasser zum Gemisch gegeben, und ferner wurden 8,14 g Zinkpulver bei Zimmertemperatur
zum Gemisch gegeben, während bei Zimmertemperatur gerührt wurde. Nach dem Zutropfen
von 39,73 g 35%iger Salzsäure bei der gleichen Temperatur wurde das entstandene Gemisch 6
Stunden bei 45°C gerührt. Das Gemisch wurde getrennt, indem die Wasserphase entfernt
wurde, wodurch sich eine Ölphase ergab, die mittels Flüssigchromatographie analysiert wurde.
Die Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 31,70
g (prozentuale Ausbeute: 94%).
Nachdem ein Gemisch aus 36,68 g (+)-cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-
2,4-dion, 6,04 g Natriumacetat, 2,49 g Schwefel und 47,56 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde es 4,5 Stunden bei der
Temperatur gerührt, während 4,50 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10
ml/min eingeblasen wurden. Dann wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und
das entstandene Gemisch 5 Stunden bei der Temperatur gerührt. Nachdem das
Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur abgekühlt war, wurden 173,61 g Toluol und 99,70 g
Wasser zum Gemisch gegeben, und ferner wurden 8,25 g Zinkpulver zum Gemisch gegeben,
während bei Zimmertemperatur gerührt wurde. Nach dem Zutropfen von 54,90 g 35%iger
Salzsäure bei der gleichen Temperatur wurde das entstandene Gemisch 8 Stunden bei 45°C
gerührt. Das Gemisch wurde getrennt, indem die Wasserphase entfernt wurde, wodurch sich
eine Ölphase ergab, die eingeengt wurde, wodurch sich ein Produkt ergab. Umkristallisation
aus 2-Propanol und Wasser ergab Kristalle von (+)-cis-1,3-Dibenzylhexahydrothieno[3,4-
d]imidazol-2,4-dion. Die Ausbeute betrug 36,96 g (prozentuale Ausbeute: 91%). Der
Schmelzpunkt war 126°C. [α]D betrug 90°(C = 1,0; Chloroform).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 5,04 g Natriumacetat, 2,08 g Schwefel und 47,56 g N,N-Dimethylformamid auf 90°C
erhitzt: worden war, wurde es 4,5 Stunden bei der Temperatur gerürt, während 3,75 g
Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min eingeblasen wurden. Dann
wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und das entstandene Gemisch 5,5
Stunden bei der Temperatur gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur
abgekühlt war, wurden 173,61 g Toluol und 99,70 g Wasser zum Gemisch gegeben, und ferner
wurden 8,71 g Zinkpulver zum Gemisch gegeben, während bei Zimmertemperatur gerührt
wurde. Nach dem Zutropfen von 45,75 g 35%iger Salzsäure bei Zimmertemperatur wurde das
entstandene Gemisch 5 Stunden bei 45°C und 3 Stunden bei 60°C gerührt. Das Gemisch
wurde getrennt, indem die Wasserphase entfernt wurde, wodurch sich eine Ölphase ergab, die
mittels Flüssigchromatographie analysiert wurde. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 30,86 g (prozentuale Ausbeute:
92%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 5,04 g Natriumacetat, 2,08 g Schwefel und 47,56 g N,N-Dimethylacetamid auf 90°C
erhitzt worden war, wurde es 4,5 Stunden bei der Temperatur gerührt, während 3,75 g
Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min eingeblasen wurden. Dann
wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und das entstandene Gemisch 5,5
Stunden bei der Temperatur gerührt. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in
Beispiel 10 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene Ölphase
wurde mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 30,46 g (prozentuale Ausbeute:
90%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 5,04 g Natriumacetat, 2,08 g Schwefel und 47,56 g 3-Dimethyl-2-imidazolidinon auf 90°C
erhitzt worden war, wurde das Gemisch 4,5 Stunden bei der Temperatur gerührt, während
3,75 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min eingeblasen wurden.
Dann wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und das entstandene Gemisch 5,5
Stunden bei der Temperatur gerührt. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in
Beispiel 10 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene Ölphase
wurde mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 32,12 g (prozentuale Ausbeute:
94%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 5,04 g Natriumacetat, 2,08 g Schwefel und 47,56 g N-Methyl-2-pyrrolidon auf 90°C
erhitzt worden war, wurde das Gemisch 4,5 Stunden bei der Temperatur gerührt, während 3,75
g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min eingeblasen wurden. Dann
wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und das entstandene Gemisch 4,5
Stunden bei der Temperatur gerührt. Nachdem, wie in Beispiel 10 beschrieben, die Reduktion
mit Zinkpulver, gefolgt von der Nachbehandlung, durchgeführt worden war, wurde die
erhaltene Ölphase mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 30,29 g (prozentuale Ausbeute:
90%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 5,04 g Natriumacetat, 2,08 g Schwefel und 47,56 g Diethylenglykolmonomethylether auf
90°C erhitzt worden war, wurde das Gemisch 4,5 Stunden bei der Temperatur gerührt,
während 3,75 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min eingeblasen
wurden. Dann wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und das entstandene
Gemisch 5,5 Stunden bei der Temperatur gerührt. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch
wie in Beispiel 10 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene
Ölphase wurde mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-
Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 29,78 g (prozentuale Ausbeute:
88%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 4,05 g Kaliumhydroxid (Reinheit: 85%), 2,08 g Schwefel und 47,56 g Polyethylenglykol
(mittleres Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde das Gemisch 4,5
Stunden bei der Temperatur gerührt, während 3,75 g Schwefelwasserstoff mit einer
Geschwindigkeit von 10 ml/min eingeblasen wurden. Dann wurde das Einblasen von
Schwefelwasserstoff beendet und das entstandene Gemisch 3,5 Stunden bei der Temperatur
gerührt. Daraufhin wurde das entstandene Gemisch wie in Beispiel 10 beschrieben mit
Zinkpulver reduziert und nachbehandelt, die erhaltene Ölphase wurde mittels
Flüssigchromatographie analysiert. Die Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzyl
hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 31,51 g (prozentuale Ausbeute: 93%).
Nachdem ein Gemisch aus 32,24 g cis-1,3-Dibenzylhexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-
dion, 7,75 g Kaliumisobutyrat, 2,08 g Schwefel und 47,56 g Polyethylenglykol (mittleres
Molekulargewicht: 600) auf 90°C erhitzt worden war, wurde das Gemisch 4,5 Stunden bei der
Temperatur gerührt, während 3,75 g Schwefelwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 10
ml/min eingeblasen wurden. Dann wurde das Einblasen von Schwefelwasserstoff beendet und
das entstandene Gemisch 3,5 Stunden bei der Temperatur gerührt. Daraufhin wurde das
entstandene Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben mit Zinkpulver reduziert und
nachbehandelt, die erhaltene Ölphase wurde mittels Flüssigchromatographie analysiert. Die
Nettoausbeute an cis-1,3-Dibenzylhexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dion betrug 30,93 g
(prozentuale Ausbeute: 91%).
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dions der Formel
(1)
in der die Reste R gleich oder verschieden sind und für einen Niederalkylrest, einen Alkenylrest, einen Arylrest oder einen Aralkylrest stehen, die jeweils substituiert sein können, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion der Formel (2)
in der R die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat, mit Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer basischen Verbindung und von Schwefel umsetzt.
in der die Reste R gleich oder verschieden sind und für einen Niederalkylrest, einen Alkenylrest, einen Arylrest oder einen Aralkylrest stehen, die jeweils substituiert sein können, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion der Formel (2)
in der R die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat, mit Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer basischen Verbindung und von Schwefel umsetzt.
2. Verfahren zur Herstellung eines Hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel
(1), dadurch gekennzeichnet, daß man ein Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion der in
Anspruch 1 definierten Formel (2) mit Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer
basischen Verbindung und von Schwefel umsetzt und das entstandene Gemisch
reduziert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die basische Verbindung ein Alkalimetallsalz
einer Carbonsäure, ein Alkalimetallhydroxid, ein Mono-, Di- oder Trialkylamin ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Menge an basischer Verbindung 0,2 bis 1
mol je mol Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion der Formel (2) beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Menge an Schwefel 0,2 bis 1,2 mol je mol
Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dion der Formel (2) beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Umsetzens von
Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (2) mit Schwefelwasserstoff in
Gegenwart der basischen Verbindung und von Schwefel in Polyethylenglykol
durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Umsetzens von
Hexahydrofuro[3,4-d]imidazol-2,4-dionen der Formel (2) mit Schwefelwasserstoff in
Gegenwart der basischen Verbindung und von Schwefel in einem aprotischen polaren
Amidlösungsmittel oder Diethylenglykolmonomethylether durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Reduktion unter sauren Bedingungen mit Zink-
oder Eisenpulver durchgeführt wird.
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