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Untersuchungen an 13-Thiazinen 16. Mitt. 4-Oxo-2-thioxo-tetrahydro-13-thiazine aus -Propiolactonen Teil 2

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1,3-Thiazine
314181
587
Litemtar
J.C. Duff und V.I. Furness, J. Chem. Soc. 1951, 1512.
H.M6hrle und B. Gusowski, Chem. Ber. 106,2485 (1W3).
H.Weidmann und H.K. Zimmerman, Justus Liebigs Ann. Chem. 620,6 (1959).
R. Purnmefer und E. Cherbuliez, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 52, 1392 (1919).
S.V.Lieberman und E.C. Wagner, J. Org. Chern. 14, 1001 (1949).
Dissertation Erika Chug, FU Berlin 1973.
W.J. Burke, M.J.Kolbezen, R.J. Reynolds und G.A. Short, J. Am. Chem. Soc. 78, 805
(1956).
8 R.L. Letsinger und I. Skoog, J. Am. Chem. Soc. 77, 2491 (1955).
9 R.Neu, Chem. Ber. 87, 805 (1954).
10 J. Bally, A. Arsene, M. Bicescu-Roman und A.T. Balaban, Tetrahedron Lett. 44, 3929
(1%5).
[Ph 3201
1
2
3
4
5
6
7
Arch. Pharm. (Weinheim) 314, 587-594 (1981)
Untersuchungen an 1,3-Thiazinen,16.Mitt.’)
4-Oxo-2-thioxo-tetrahydro-1,3-thiazine
aus p-Propiolactonen,
Ted 2+)
Wolfgang Hanefeld*, Gerd Glaeske**) und Petra Schulze-Weisschu
Institut fiir Pharmazeutische Chemie der Universitfit Hamburg, Laufgraben28,2OOO Hamburg 13
Eingegangen am 19. September 1980.
Es werden Umsetzungenvon Dithiocarbamaten mit weiteren @-Lactonenzu 2 und deren Cyclisiemng
zu den 4-Oxo-2-thioxo-tetrahydro-1,3-thiadnen
3 beschrieben. f i t Diketenderivaten (0-Propiolactonen mit exocyclischer Doppelbindung) werden keine 1,3-Thiazine 6 erhalten, sondern unter
Schwefelkohlenstoff-Eliminierung0-Ketosfiureamide 7.
1,3-’Lbiszioes, XVI: %~xotetrahydro-1,3-thiazin4oneaby Use of @-Propiolactones,Part 2
Reactions of @-lactoneswith dithiocarbamates leading to 2 and cyclization of the products yielding
2-thioxo-tetrahydro-1,3-thiadn-4-ones
3 are described. With derivatives of diketene (bpropiolactones with exocyclic double bonds) no 1,3-thiazines6 are obtained. Instead, the amides of bketoacids 7
are formed with the elimination of carbon disulfide.
+)
Teil 1: Lit.2); **) Teile der Arbeit sind Bestandteile von Lit.”
m65-6233/8m-O587 s u2.m
0 Verlag Chcmic OmbH. Wcinhcim 1981
588
Hanefeld, Glaeske und Schulze-Weisschu
Arch. Pharm.
In einer friiheren Mitt.*)hattenwir iiber die Vorteile der Verwendungvon 8-Propiolactonenbei der
Synthese von N-monosubstituierten 3-(Aminothiocarbonylmercapto)-propionsauren 2 und den
3 gegeniiber andedaraus durch Cyclisierung erhaltlichen 4-Oxo-2-thioxo-tetrahydro-1,3-thiazinen
ren Verfahren berichtet. Als p-Lactone waren 8-Propiolacton (la) und a,a-Diphenyl-8-propiolacton
(lb) eingesetzt worden. Von anderen Autoren') war als einzige Umsetzung eines weiteren 8-Lactons
die von 8,kDimethyl-8-propiolacton (lc) mit Ammoniumdithiocarbamat ohne Auftreten der
offenkettigen Zwischenstufe 2 direkt zum 6,6-Dimethyl-4-oxo-2-thioxo-tetrahydro-1,3-thiazin
beschrieben worden. Spiiter konnten wir zeigen, daS in das Syntheseschema 1 a u k r den bereits
erprobten Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- und Arylaminen auch heterocyclische Amine eingebracht
werden konnten sowie als weitere 8-Lactone 8-Methyl-8-propiolacton (Id) und 8-(2-Nitrophenyl)-O-propiolacton(le)4).Bei der Verwendung von lb-e waren keine kristallinen Sauren 2 isolierbar
gewesen.
Schema 1: Darstehng der 3-(AminotbioearbonylmerePpto)-propionsHuren2 und 4-0xo-l-tbioxo-tetrahydro-lJ-thazine 3
R1-NH2 + CS2
Base +)
S
Rl-NH-e-S'
Kat?
1
Rz=R3
R4
RS
r
H
C6H5
H
H
H
CH3
CH3
2-NO2-CgH4
H
H
H
CH3
H
H
H
c
d
H
e
H
4-CH,-C6&
f
3
+)
Base: R'-NH2, NH,, Pyridin, NaOH oder KOH, Kat.@= protonierte Base oder Alkalikat-
ion.
++)
A%O/H@: Acetanhydrid und 2 Tr. H2S04
Aus Id war 3-(4-Bromphenyl)-6-methyl-4-oxo-2-thioxo-tetrahydro-l,3-thi~in nur in 6proz.
Ausbeute erhalten worden, aus l e , optisch aktiven 1-Phenylethylaminen und Schwefelkohlenstoff
konnten die entsprechenden stereoisomeren Thiazine in 25 bnv. 51proz. Ausb. erhalten werden. Da
die Reaktion offenkundig stark sowohl von der Art des Amins als auch von der Reaktivitat des
8-Lactons abhangig ist, schien es angebracht, diese Einzelbefunde durch eine gro6ere Zahl von
Umsetzungen mit dicsen sowie weiteren @-LactonenZUI Abklarung der Anwendungsbreite des
Verfahrens zu erweitern.
Von Glaeskd) wurden daher Dithiocarbarnate von Ammoniak, Alkyl-, Alkenyl-,
Aralkyl- und Arylaminen mit lb, Id und l e umgesetzt. Die offenkettigen Sauren 2
konnten nicht kristallin isoliert werden, so daB nach Cyclisierung direkt die Thiazine 3
(Tab. 2) resultierten. Als sehr vorteilhaft envies sich die Venvendung von Pyridin als
314/81
589
1,3-Thiazine
Losungsmittel und Kationenbildner bei den im ,,Eintopfverfahren" durchgefiihrten
Umsetzungen, da gegenuber den Umsetzungen in wurig-ethanolischem Milieu2)doppelte
Ausbeuten, z. B.an 3b und 31, erzielt werden konnten. Insgesamt lagen die Ausbeuten an
3 bei Verwendung von l b rnit 8-88 %, von Id rnit 36-55 % und von l e mit 18-34 %
wesentlich niedriger als rnit p-Propiolacton (la) selbst. Der Grund diirfte in der
verminderten nucleophilen Angreifbarkeit des p-Kohlenstoff-Atoms der Lactone lb, d
und e liegen, bei Id bedingt durch den +I-Effekt der Methylgruppe, bei l b und l e bedingt
durch sterische Effekte.
Der Uberlegung folgend, daR bei Ersatz der beiden Phenylreste in 5-Stellung des
1,fThiazin-Geriistes 3 durch CTolylreste die Biotransformierbarkeit dieser als Fungistatika') projektierten Verbindungen erleichtert werden miiRte, wurden Umsetzungen von
Dithiocarbamaten mit a,a-Di-(4-tolyl)-f3-propiolacton
(If) durchgefiihrt'). Hierbei konn+) Von
P. Schulze-Weisschu
Tab. 13-(Aminothiocarbonylmercapto)-propiomauren2
~~
2
R*
R2=R3
R4=R5 S c h m ~ . ~ Ausb.
% d.Th.
Ber.
Cef. N
S
a
3.9
3.7
17.9
17.5
b
2.8
2.9
12.8
12.3
C
3.4
3.3
15.7
15.6
d
3.9
3.7
17.8
17.5
e
3.6
3.6
16.6
16.6
f
3.1
3.1
14.0
14.0
B
2.7
2.7
12.1
11.0
h
3.0
2.8
13.9
12.9
i
2.6
2.4
12.1
10.5
1
3.2
2.9
14.7
14.8
k
3.3
3.3
15.1
14.9
590
Arch. Pharm.
Hanefeld, Glaeske und Schulze- Wehschu
Tab. 2: 4-Ox0-2-1hioxo-1e1rahydro-l,3-~hiazine
3
schmp.0
3
Bet.
Gef.
N
Ausb.
% d.Th.
158-159
55
Ci,jH13NOS2
(299.3 )
b
I35 -137
52
(Lit.2): 27 76
C
144-146
27
CieH1lNOS2
(327.3)
d
81 -83
e
t
H
CIHS
I
m
4-(CH3-C-NH-S02)-
CsHs
H
1I
S
-
4.7
4.6
21.5
21.7
4.3
4 .O
19.6
19.7
41
C I ~ H ~ I N O S4.1
~
(339.3)
3.8
18.9
18.8
158-160
88
CiqHITNOS2
(339.5)
4.1
3.8
18.9
18.8
visk.81
33
C29H39NOS2
(48 1.8)
2.9
2.8
13.3
12.8
92-93
8
C24HliNOS1
(403.3)
3.5
3.2
15.9
15.7
15.6
15.5
172-174
20
C2zH16C~OSz 3.4
(409.8)
3.4
189-190
35
C ~ ~ H ~ ~ N O3.4
Z S Z15.8
15.9
(405.4)
3.3
182-183
55
(Lit?): 21
151-152
55
C ~ ~ H I ~ C ~3.3
N O S15.2
~
15.3
(423.8)
3.3
184- 185
58
C~~HZ~NO
3.5S ~ 15.9
(403.4)
3.3
15.7
159-160
26
C25HllN204S3 5.6
(510.4)
5.3
18.9
19.2
128-129
52
CSHINOSi
(161.2)
8.7
8.6
39.8
39.8
126-127
44
CiiHiiNOS2
(237.2)
5.9
5.8
27.0
27.2
110-1 12
46
CIiHioCINOS2 5.2
(271.7)
5.4
23.6
24.0
134-136
36
CiiHiiNOiSZ 5.3
(267.2)
5.4
24.0
24.1
53-55
48
CizH13NOSz
(251.2)
6.0
5.8
25.5
25.3
96
48
Ci2HiiCLNOSl 4.9
(285.7)
5.2
22.4
22.4
0
w
-C6H4 -CHI
n
0
H
H
R4
RS
CH3
H
591
1 ,3-Thiazine
314181
Tab. 2: (Fortsetzung)
3
R1
R2=R3
R4=RS
Ber.
Gef.
N
S c h m ~ . ~ Ausb.
%d.W.
R4
Rs
H
CH3
H
H
55
C ~ ~ H I S N O S ~ 5.3
(265.3)
4.9
24.2
24.0
2--N02-C6H4 H 134-136
20
C I S H I ~ C L N ~ O J7.4
S~
(318.1)
1.2
16.9
16.8
H
2-NOi-C6H4
H 150-152
18
C I ~ H I ~ N ~ O7.8~ S 11.9
~
(358.3)
1.6 17.7
H
2-NOi-CsH4
H 117-118
34
C I ~ H ~ ~ C L N 7.1
~ O ~ 16.4
S~
6.9 16.7
(392.7)
H
2-N02-C6H4
H 142-144
31
7.5
1.3
17.2
17.0
H
182-184
65
4.1
4.1
18.8
18.9
H
124 -1 25
41
3.8
3.9
17.5
17.4
H
155-156
10
3.4
3.5
15.7
15.7
H
visk.81
66
3.2
3.0
14.6
14.8
H
visk.61
89
2.7
2.7
12.6
11.8
H
60-62
62
3.2
3.1
14.5
13.9
66-61
H
virk.81
I5
2.7
2.6
12.5
11.4
H
174-175
21
3.5
3.4
15.9
2-[4-0xo -2-thioxo- 4-CH3 -C&
tetrahydro-1,3thiazin-3-ylI-ethyl
15.7
H
127-129
16
3.1
3.1
14.3
14.3
H
145-146
94
3.3
3.2
15.4
15.5
H
127-130
44
3.4
3.4
15.7
15.5
4.1
4.1
18.8
18.7
C23H21
(407.6)
5.5 -di-(4-tolyl)-
S
H
251-253
19
N02S2
592
Hanefeld, Glaeske und Schulze- Weisschu
Arch. Pharm.
ten erstmalig bei Verwendung substituierter @-Lactoneoffenkettige Sauren 2 kristallin
isoliert werden, was unter Anwendung der verbesserten Aufarbeitungsmethodik dann
auch mit Produkten 2 aus lb gelang. Die Sauren 2 aus If lieBen sich in gewohnter Weise zu
3 cyclisieren. Aus den Umsetzungen mit ,,Fettaminen", d. h. langkettigen primaren
aliphatischen Aminen sowie Etheraminen wurden iiberwiegend olige Produkte 2 bzw. 3
erhalten, die weder durch Destillation oder Wasserdampfdestillation (nicht fliichtig) noch
durch Saulenchromatografie iiber Aluminiumoxid neutral aktiv S vollstandig vom
verunreinigenden Isothiocyanat befreit werden konnten, woraus die nicht immer
befriedigenden Analysenwerte resultieren. Die Strukturen sind jedoch durch die Analogie
der IR-Spektren, d. h. fiir 2 3200-3350 (NH), 2500-3000 (COOH) und 1690-1700
(COOH)und fiir 3 17W1720 (C=O) mit kristallinen Produkten 2 und 3 eindeutig
gesichert .
Als @-Lactonemit exocyclischer Doppelbindung wurden @-Methyliden-@-propiolacton
(Diketen) (4n) und a,a-Dimethyl-@-isopropyliden-@-propiolacton
(4b) nach Schema 1
umgesetzt, die allerdings ein von den ubrigen eingesetzten @-Lactonen 1n-f vollig
unterschiedliches Reaktionsverhalten zeigten. So wurden nach dem Cyclisierungsschritt
nicht die erwarteten 1,3-Thiazin-derivate 6a bzw. 6b isoliert, sondern schwefelfreie
Verbindungen, die sich nach den IR-Spektren (3300-3400 (NH), 1710-1740 (C=O
Carbonyl), 1645-1670 (C=O Amid), 1545-1560 cm-' (Amidbande 11) als die @-Ketoamide
7 erwiesen, deren Struktur exemplarisch durch Gegensynthese aus 2-Phenylethylamin und
4b gesichert wurde. Schema 2 gibt eine Deutung des Reaktionsverlaufs.
Schema 2
la. b
"\
R-NHz + 4b
314181
1,3-Thiazine
593
Das Dithiocarbamat greift nicht wie bei den p-Lactonen l a d nucleophil am p-C-Atom
an, sondern am Carbonyl-C-Atom von 4a, b, wobei intermediar die Acyldithiourethane
Sa, b resultieren. Von S-Acyldithiourethanen = Dithiocarbamidsaure-Carbonsaure-Anhydriden wurde beschrieben, daf3 sie unter intramolekularer S,N-Umacylierung nachfolgend zu Saureamiden und Schwefelkohlenstoff zerfallen konne d), was in diesem Falle zu
den p-Ketosaureamiden 7 fiihrt.
Experimenteller Teil
Benutzte Gerate').
p-Lactone wurden nach bekannten Verfahren dargestellt:
lb", Id'), le", Y").
3-(Aminothwcarbonylmercapto)-propionsauren2
0.015-0.1 mol des primaren Amins werden in 30 ml Pyridin mit einer Eis-Kochsalz-Mischunggekiihlt
und tropfenweise mit der aquimolaren Menge Schwefelkohlenstoff versetzt. Nach 30 min Riihren
wird eine aquimolare Menge des p-Lactons, gelBst in der gerade ausreichenden Menge Pyridin,
zugetropft und anschlieknd 2 h bei Raumtemp. weitergeriihrt. Nach Einengen i. Vak. bei 70" wird
der d h e Riickstand rnit Methylenchlorid/5proz. Salzsaure ausgeschiittelt und der Riickstand der
eingeengten Methylenchloridphase mit Toluol oder Essigesterpetrolether umkristallisiert. Abweichend werden Za und b aus kristallinem Cyclopropylammoniurn-cyclopropyldithiocarbamatund lb
bzw. lf in EthanoUWasser-Gemisch dargestellt. Es konnen auch kristalline Dithiocarbamate in
Pyndin umgesetzt werden.
Cyclopropy lammonium-cyclopropy ldithiocarbamat
1.14 g (0.02mol) Cyclopropylamin werden in 10 ml Ether unter Eiskiihlung mit 0.76 g (0.01 mol)
Schwefelkohlenstoffversetzt. Nach 30 min farblose Kristalle, Schmp. 109-11lo, Ausb. 95 % d. Th.
C,Hl,N,S, (190.3)Ber. N 14.7 S 33.7 Gef. N 14.0S 33.7.
3-0x0-buttersaurebenzylamib"
2.0 g (0.01mol) Ammonium-benzyldithiocarbamatwerden in 20 g eisgekiihltem Pyridin geldst und
unter Riihren und Kiihlen mit 0.84 g (0.01 mol) Diketen versetzt. Nach 2 h wird bei 60" i. Vak.
eingeengt, der blige Riickstand wird mit 30 ml Acetanhydrid und 2 Tropfen Schwefelsaure 30 min
erhitzt. Beim Abkiihlen farblose Kristalle, nach Waschen mit Wasser Schmp. 102-103" (Lit."):
Schmp. %W0) Ausb. 15 % d. Th. IR: 3300, 3110 (NH), 1730 (C=O Carbonyl), 1660 (C=O
Amid).
Wie vorstehend aus 2.35 g (0.01 mol) Ammonium-(4-chlorbenyl)-dithiocarbamat.Farblose
Kristalle, Schmp. 105-107",Ausb. 16 % d. Th.C,lH,zCINOz (225.5)Ber. N 6.2Gef. N 6.1.IR: 3300,
3110 (NH), 1730 (C=O Carbonyl), 1675 (C=O Amid).
594
Hanefeld, Claeske und Schulze- Webschu
Arch. Pharm.
3-Oxobunersdure-4-chloranilid'2.")
Wie vorstehend aus 2.22 g (0.01 mol) Ammonium-4-chlorphenyl-dithiocarbamat.
Farblose Kristalle,
Schmp. 132-133" (Lit."): Schmp. 132-133'), Ausb. 17 % d. Th.
Wie vorstehend aus 2.0 g (0.01 mol) Ammonium-benzyldithiocarbamat und 1.4 g (0.01 mol)
a,a-Dimethyl-p-isopropyliden-p-propiolacton
(4b). Farblose Kristalle, Schmp. 52-54", Ausb. 21 %
d. Th.C15H2,N02(247.1) Ber. N 5.7 Gef. N 6.0. IR: 3400 (NH), 1710 (C=O Carbonyl), 1670 (C=O
Amid).
2,2,4Trimethyl-3-oxo-valeriansdure-(2-phenylethyl)-amid
A) Wie vorstehend aus 2.14 g (0.01 mol) Ammonium-2-phenylethyl-dithiocarbamat.
Farblose
Kristalle, Schmp. 55-56". Ausb. 28 % d. Th.
B) Zu 1.2 g (0.01 mol) 2-Phenylethylamin in 40 ml Toluol werden unter Riihren und Kiihlen 1.6 g
(0.01 mol)4b getropft. Farblose Kristalle, Schmp. und IR wie bei A), Ausb. 62 % d. Th. C,,HZNO2
(261.1) Ber. N 5.4 Gef. N 5.5. IR: 3400 (NH), 1740 (C=O Carbonyl), 1645 (C=O Amid).
Litemtur
1 15. Mitt.: W. Hanefeld und E. Bercin, Arch. Pharm. (Weinheim) 314,413 (1981).
2 1. Mitt.: W. Hanefeld, ibid. 307,476 (1974).
3 T. L. Gresham, J. E. Jansen, F. W. Shaver und W. L. Beears, J. Am. Chem. Soc. 76,486
(1954).
4 5. Mitt.: W. Hanefeld, Arch. Pharm. (Weinheim) 309, 161 (1976).
5 Dissertation G. Glaeske, Hamburg 1980.
6 D. S. Tarbell und R. F. P. Scharrer, J. Org.Chem. 27, 1972 (1962).
7 H. E.Zaugg, J. Am. Chem. SOC.72,2998 (1950).
8 Wacker Chemie GmbH (Erf. J. Sixt), US-Pat. 2763664 (18. 9. 1956); C. A. 51, 5115 (1957).
9 A. Einhorn, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 16, 2208 (1883).
10 N. D. Kuleshova, M. G. Lin'kova, A. M. Orlov und J. L. Knunyants, Izv. Akad. Nauk SSSR Ser.
Khim. 1966, 2025; C. A. 66, 65251 (1967).
11 R. Mohlau, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 27, 3380 (1894).
12 G. V. Jadhav, J. Indian Chem. Soc. 7,669 (1930).
13 L. Monti und V. Cirelli, G a n . Chim. Ital. 66, 723 (1936).
[Ph 321)
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