166845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-szubsztituált-1,3,4-tiadiazol-5-tiolok előállítására

166845 3 4 állíthatók elő, nagyüzemi gyártásra is alkalmazható, egyszakaszos módszerrel; az eljárás során közömbös oldószerben ekvimolekuláris mennyiségű hidrazint, a fentiekben meghatározott tioamidot és feles mennyiségű bázist és szén-diszulfidot reagáltatunk, majd az elegyet megsavanyítva kinyerjük a terméket. Az eljárásban először II általános képletű tioamidot ekvimolekuláris mennyiségű hidrazinnal reagáltatunk közömbös oldószerben, majd az elegyhez legalább egy mólekvivalens bázist és legalább egy mólekvivalens szén-diszulfidot adunk és a reakció teljessé tétele céljából a hőmérsékletet 0°-ról 60 °C-ig emeljük. Az elegyet ezután megsavanyítjuk, hogy a sóból az oldhatatlan terméket kinyerjük. A találmány szerinti eljárással előállított jellemző I általános képletű vegyületek a következők: 2-metil-l ,3,4-tiadiazol-5-tiol, 2-etil-l,3,4-tiadiazol-5-tiol, 2-propil-l,3,4-tiadiazol-5-tiol, 2-izopropil-l,3,4-tiadiazol-5-tiol, 2-terc-butil-l,3,4-tiadiazol-5-tiol, 2-ciklohexil-l,3,4-tiadiazol-5-tiol, 2-benzil-l,3,4-tiadiazol-5-tiol és 2-f enil-1,3,4-tiadiazol-5-tiol. A II általános képletű tioamidok, az eljárás kiindulási anyagai a kereskedelemben kaphatók, vagy ismert módszerekkel előállíthatók (E. E. Reid, „Organic Chemistry of Bivalent Sulfur", IV. kötet, Chemical Publishing Co., Inc., New York, N. Y., 45—52. oldal, 1962). Jellegzetes tioamidok, mint tioacetamid, tiobenzamid, tiobutiramid, izotiobutiramid, tiofenil-acetamid és tiopivalamid használhatók a találmány szerinti eljárásban. A találmány szerinti eljárást a következőképpen hajtjuk végre: Először ekvimolekuláris mennyiségű tioamidot és hidrazint reagáltatunk körülbelül 1 óráig 0° és 60 °C között, közömbös oldószerben. Az oldószer mennyisége nem lényeges. Kiindulási anyagként kereskedelmi minőségű tioamid megfelelő. Mégis kívánatos a gyenge minőségű kiindulási anyagot használat előtt megtisztítani. A szennyezések következtében sötét színű tioamidok a használat előtt színtelenné tehetők szenes kezeléssel. Használhatunk vízmentes hidrazint, de gazdaságosabb és kényelmesebb a hidrát alkalmazása. A hidrazin és tioamid adagolási sorrendje nem lényeges, fontos azonban, hogy a reagenseket 1:1 mólarányban használjuk, mert ez a lehető legkisebbre csökkenti a 3,6 diszubsztituált-tetrazin-melléktermék képződését és ezzel biztosítja a tiadiazol nagyobb kitermelését. Ezután legalább 1 mólegyenérték-bázist és legalább 1 mólegyenérték szén-diszulfidot adunk a hideg reakcióelegyhez. Alkalmasan a bázisból és szén-diszulfidból közös oldatot készítünk a közömbös oldószerrel, de külön-külön is adagolhatok és hozzáadási sorrendjük nem lényeges. Két egyenérték bázissal a reakció körülbelül 2 óra alatt végbemegy. Előnyösen legalább kétszeres feleslegű szén-diszulfidot használunk a reakció teljességének biztosítása céljából. Minthogy a szén-diszulfid igen mérgező, alacsony lobbanáspontú anyag, a szén-diszulfid és az alkálifém-hidroxid hozzáadását előnyösen szobahőmérsékleten hajtjuk végre. Ezen a hőmérsékleten a nagy mennyiségű szén-diszulfid használatával járó veszély minimális. Az eljárásban szén-diszulfiddal nem reagáló bázisokat alkalmazunk. Ilyen bázisok például az N-metil-morfolin, N-metil-piperidin, N-metilpirrolidin, pikolin, piridin, kinolin, nátrium-etilát, trietil-amin és az előnyben részesített alkálifém-hidroxidok, mint amilyen a lítium-, káliumvagy nátrium-hidroxid. Miután a reagenseket hidegen elegyítettük, a reakciót 30—60 °C-on folytatjuk le és a terméket az elegy megsavanyításával nyerjük ki. Magasabb reakcióhőmérsékletet is alkalmazhatunk, például az oldószerrendszer visszafolyatási hőmérsékletét, a szén-diszulfid-felesleg lepárlásával; ezzel azonban a kitermelés nem fokozható. Az eljárásban szokásosan használt oldószereket alkalmazhatunk, melyek a kiindulási anyagokkal és a termékkel nem reagálnak. Megfelelők a kisszénatomszámú alkoholok, mint amilyen a metanol, etanol és propanol. A reakciót előnyösen vizes etanolban hajtjuk végre. A reakcióelegy megsavanyítására ásványi savak, mint sósav, foszforsav vagy kénsav használhatók. Az előnyben részesített ásványi sav a kénsav. Az oldhatatlan reakciótermék, a 2-szubsztituált-l,3,4-tiadiazol-5-tiol kicsapódik a megsavanyított reakcióelegyből és szűréssel kinyerhető. Az eljárásban melléktermékként kén-hidrogén-gáz képződik, és ebben az esetben előnyös a reakcióhőmérsékletek sorrendjét módosítani, hogy a megsavanyítási lépésig a gázfelszabadulást szabályozzuk. A kén-hidrogén 60%-a szabadul fel körülbelül 10 perc alatt, ha a szén-diszulfid- és kálium-hidroxid-hozzáadást mintegy 30 °C-on hajtjuk végre. Ha a hőmérsékletet körülbelül 10 °C alatt tartjuk a szén-diszulfid hozzáadása alatt, és azután a reakcióhoz mintegy 30 °C-ig emeljük, a megsavanyítás előtt 5%-nál kevesebb gáz szabadul fel. A kén-hidrogén főrésze később szabadul fel a megsavanyítás folyamán és a savhozzáadást szabályozhatjuk a kén-hidrogén-képződés sebességének az irányítása céljából. Például lúgos gázmosók eredményesen abszorbeálhatják a szabályozás mellett képződő gázt. A találmány előnyben részesített megvalósításánál 1 mólegyenérték kristályos hidrazint adunk az etanolban oldott tioacetamidhoz körülbelül 10 °C-on. A reagenseket körülbelül 1 óráig keverjük és a reakcióelegyet lehűtjük 0 °C körüli hőmérsékletre. 2 mólekvivalens szén-diszulfidot adunk hozzá, miközben a reakcióelegy hőmérsékletét 10 °C alatt tartjuk. A lehűtött elegyhez alkoholban oldott 1 mólekvivalens káliumhidroxidot adunk. Az alkoholos lúg hozzáadását 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2