close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2306593

код для вставки
I
I
Bull. SOC.Chirn. Belges, 78 (1969) 47-54
SYNTHESE ET PROPRIET6S D'OXADIAZOLES-1,2,4 HALOGENES
F. ELOY, A. DERYCKERE et A. VAN OVERSTRAETEN
Des halogtno-3 oxadiazoIes-l,Z,4 ont t t t obtenus en traitant les dtrivts amines
correspondants par I'acide nitreux en prtsence d'acide chlorhydrique ou d'acide
bromhydrique.
Leurs proprietes ne correspondant pas a celles dtcrites dans la littkrature pour
les m&mes composks, leur structure a Btt prouvte et celle des produits prectdemment d6crits a Btt rtfutke.
3-Halogeno-1,2,4-oxadiazoleshave been obtained by treating 3-amino derivatives
with nitrous acid in the presence of hydrochloric or hydrobromic acid.
Their structure has been established and compounds previously described as
having the same structure must be considered as isomers.
Les oxadiazoles-l,2,4 substitues en position 5 par un radical amink s'obtiennent
generalernent en traitant les trichlorornCthy1-5 ou les chloro-5 oxadiazoles-l,2,4 par
les amines [l-41. De m h e , l'action des alcoolates sur les chloro-5 oxadiazoles conduit
aux derives alcoxyles correspondants [4]. Si l'on cherche 2 preparer par des rnkthodes
similaires les oxadiazoles isomeres amines ou alcoxyles en position 3, on constate d'une
part que les derives trichloromCthylCs en cette position ne rkagissent pas par substitution avec les arnines a cause du caractere electrophile trop faible de I'atorne de
carbone 3 de I'hCttrocycle [4] et que, d'autre part, les halogeno-3 oxadiazoles ne sont
pratiquement pas connus. C'est donc tout d'abord a la synthkse de cette classe de
derives que nous avons consacre les travaux dont nous publions les premiers rbultats.
Une etude attentive des donnkes de la littkrature indique que des 1927 Ponzio
et Avogadro [5,6] dhcrivirent une premiere sCrie d'oxadiazoles halogenes, ainsi que
leurs derives hydroxyles et alcoxyles. D'apres ces auteurs des halogeno-oxadiazoles
sont form& en traitant soit par le chlorure ou le brornure de benzoyle, soit par le
pentachlorure ou le pentabromure de phosphore, le nitrile oxyde I resultant de la
deshydrogknation de la variCtC appropriee de la phbnylglyoxime. Le p-tolylglyoxime
rkagirait de rnerne.
Y-CGH~-C(:NOH)C(:NOH)H --+Y-C6H4C(:NOH)CsN--+O
xCsHsCOX
I
f Y = €3. X = C1. F. : 5.5"
1
1
H O ( C Z N ~ O ) C ~ H ~ - Y CH3O(C2N2O)C6H4-Y
Y = H, F. : 176"
Y = H , F.:26"
Y = p . CH3, F . : 199"
Y = p . CH3, F. :47"
1
C~H~O(C~N~O)CI~H~-Y
Y = H, F. : 64"
Y = p . CH3, F. : 45"
48
F. Eloy, A. Deryckere et A. Van Overstraeten
Comrne le derive hydroxyle obtenu par hydrolyse du chloro ou du bromophenyloxadiazole etait different de l’hydroxy-5-phenyl-3 oxadiazole- 1,2,4 bien
connu [9], Ponzio attribua aux derives isoles la structure d’oxadiazoles-l,2,4 substitues
en position 3 par des atomes d’halogene, le groupement OH ou un radical rnethoxy
ou Cthoxy.
Quelques annees plus tard, Ponzio [7] decrivit le mCme chlorophenyloxadiazole
prepare cette fois en traitant la chlorophenylglyoxime I1 par PCI,. Cependant, il
obtint un composC isomere en remplacant le pentachlorure par I’oxychlorure de
phosphore. Ce nouveau chlorophenyloxadiazole donnait par hydrolyse un derive
hydroxylk fondant a 202” mais differant aussi de l’hydroxy-5 phknyl-3 oxadiazole1,2,4. Les derives methoxylks et Cthoxyles correspondants, Ctaient egalernent differents
des isomeres preckdemment decrits.
A cette seconde serie d’oxadiazoles, Ponzio attribua la structure de furazannes ou
oxadiazoles-l,2,5, en se basant sur l’argument que PC1, transformerait les a-dioximes
en oxadiazoles-l,2,4 par transposition de Beckman, tandis que OPCl, les dbhydraterait en furazannes.
11 est difficile d’assigner une structure exacte aux composes decrits par Ponzio
si l’on considere la complexite des reactions que peuvent subir les a-dioximes. En effet,
le mecanisme par lequel ils peuvent former des oxadiazoles-1,2,4 isomeres ou des
furazannes doit dependre de nombreux facteurs, tels que : la configuration des
stereo-isomeres des a-glyoximes, la nature des substituants A et B, la nature des
rkactifs et les conditions de reaction.
N--0
N-
0
A-C---C-B
Le seul critere de la valeur du point de fusion du derive hydroxylk etant insuffisant
pour assigner une structure exacte aux produits decrits, nous avons entrepris de
synthktiser des halogeno-3 oxadiazoles-l,2,4 (111) d’une maniere non equivoque et
d’ttudier leur reactivitk vis-a-vis des alcools et des amines. Une methode pratique de
preparation a ete trouvke en comparant les propriktes differentes des amino-oxadiazoles isomeres qui mettent en evidence la basicite moins faible du derive amine en
position 3.
Alors que le groupernent NH, en position 5 est inerte vis-a-vis de l’acide nitreux,
les amino-3 oxadiazoles sont facilement diazotes. Si la rCaction est effectuke en presence
Synthese et proprietes d’oxadiazoles-1,2,4 halogenes
49
d’acide chlorhydrique, on obtient les chloro-3 oxadiazoles, tandis que les derives
bromes sont formes si la diazotation est effectuke en presence d’acide bromhydrique.
N-
O
I/
I
C-R
N H 2-C
N-
+ HNOz + HX
0
I/
3
I
X-C
C-R+N2+2 H.10
\ /
\ /
N
N
111
X
=
C1, Br
La liste des composes qui ont Cte prepares est reprise dans le tableau I.
Le chloro-3 phenyl-5 oxadiazole-l,2,4 (IIIa) a etC hydrolyse en derive hydroxyle (IV) et transforme en ethoxy-3 oxadiazole (V) en le traitant par l’ethylate de
sodium. Ce dernier compose et I’homologue methoxylk avaient deja CtC synthetises
par Yank et Johnson [8] en faisant reagir I’hydroxylamine sur les benzoylimidothiocarbonates.
N0
Les oxadiazoles ainsi obtenus sont differents des substances preparees par Ponzio
et auxquelles il attribua les mSmes structures. Nous avons de plus prouve que cette
premiere serie d’oxadiazoles de Ponzio n’Btait pas non plus constituke des isomeres
substitubs en position 5 en effectuant la synthese de ces derniers d’une maniere non
ambigue.
L’hydroxy-5 phenyl-3 oxadiazole [9] a Ct6 transforme en derive chlork par
traitement a l’oxychlorure de phosphore selon Fujita [lo]. Le methoxy (VI) et 1’Cthoxyoxadiazole (VII) correspondants ont CtC obtenus en traitant le derive chlore par le
methanol ou l’kthanol en presence de carbonate de sodium. Ce procede est apparu
comme la methode la plus pratique d’obtention des derives alcoxyles en position 5
Ctant donne que l’alkylation de l’hydroxyoxadiazole a lieu sur l’atome d’azote [ l , 41.
N-
&-OH
R-C
\ /
N
r
N -- 0
‘
N-O
0
I1
It
B3R-C
pyridine
0
II
I
C-OR’
c-cl base R-C
\ /
\ /
N
1e
N-
N-O
I
R‘
I
R‘OH
N
lIIa
IIIb
Ilk
JIId
Ille
IIIf
N"
CI
Br
c1
CI
CI
CI
X
C6H5
C6H5
CsH4CH3-p.
CaH4CI-p
CsH4OCH3-p
C6HdOCH3)2-3,4
R
-
99"/0,1
112"/0,5
123'10,3
71"/0,1
Eb. 'jmm Hg
73
89
83
I44
51
37
cyclohexane
-
hexane
hexane
65
65
80
80
54
59
F" Solvant de cristall. Rdt. %
TABLEAU I
-Halogeno-3-oxadiazoles1,2,4 ( I I I )
_
_
55,95
45,18
51,59
51,39
_
3,70
1,98
3,43
3,84
-
52,80 2,91
1535
H
C
Trouve
N
55,50 3,60 14,40
44.70 1,86 13,OO
51,30 3,35 13,3
51,20 3,84 11,95
_
H
53,20 2,78
C
CalculC
Analyse
12,07
14,39
13,20
12,88
-
15,50
N
n
3
7
2
z
s
0
?
9
s
x
v:
tr
?
Y
P
Synthtse et propri6tCs d'oxadiazoles- 1,2,4 halogenes
51
Le tableau I1 met en evidence les caracteristiques des differentes series d'oxadiazoles etudies. Si l'on examine les points de fusion des substances de la seconde serie
considCree par Ponzio comme des furazannes, on croit pouvoir afIirmer qu'il s'agit
bien dans ce cas de phknyl-5 oxadiazoles-1,2,4, alors que la premiere skrie laquelle
Ponzio attribua cette structure particuliere ne la possede pas; I'hypothese la plus
plausible est d'attribuer a cette premiere serie de composes la structure de furazannes,
puisqu'il ne s'agit pas non plus de phknyl-3 oxadiazoles-1,2,4.
TABLEAU I1
Etude comparatioe d'oxadiazoles isomPres
N-
Structure O X =
II
-C
0
I
Points de fusion et rCfCrences
\N yc-
Oxndiazoles-l,2,4 substitrrPs en 3
CI-OX-C&
Br-OX-C&k,
HO-OX-CsH5
CH~O-OX-CI~H~
CZH~O-OX-C~H~
CI-OX-CsH4CH3-JJ
36-37' ( M a )
51" (Illb)
202" (IV)
58-59" Yank et Johnson [8]
48" (V) et Yank et Johnson 181
73" (IIIC)
Oxadiazoles-1,2,4 substiruis en 5
CsH5-OX-Cl
CsH5-OX-OH
C6H5-OX-OCH3
CsH5-OX-OCzH5
p-CH3CaH4-OX-CI
37-38'
203"
36-37"
33"
48" [12]
Oxadiazoles de Ponzio
CI-(CZNZO)-C~H~
Br-(CzNzO)-CsHs
HO-(CzNzO)-CsHs
CH~O-(C~NZO)-C~H~
CZH~O-(CZNZO~C~H~
CI-(C2N20)-CsH4CH3-p
Fujita [lo]
Falk (91
(VI)
(VII)
(VIII)
Ire sPrie[5,6]
5,5"
68"
176"
26"
64"
42-43"
2e sPrie (71
37-38"
202"
58-59"
47-48"
-
Les conclusions de Ponzio doivent donc Ctre inverskes : le produit form6 par
I'action du pentachlorure de phosphore ou du chlorure de benzoyle sur le nitrile
oxide I, de m6me que le produit de reaction de 1"-dioxime I1 sur le pentachlorure de
phosphore est le chloro-3 phenylfurazanne, tandis que le chloro-3 phknyl-5 oxadiazole-1,2,4 est le produit de la reaction de I1 avec I'oxychlorure de phosphore.
Les furazannes qui correspondraient a la premiere serie de Ponzio n'ont jamais
kte decrits par d'autres auteurs.
Les amino-oxadiazoles utilises pour la preparation des derives halogenes ont ete
synthetises par la methode de Huffman et Schaefer [ l l ] modifike comme il a ete
rkcemment decrit [121.
52
F. Eloy, A. Deryckere et A. Van Overstraeten
Comme il etait prevu d’apres le caractere electrophile des atomes de carbone
de I’hetkrocycle, les composes halogenes en 3 sont moins reactionnels que les isomeres
renfermant I’atome d’halogene en position 5 . Alors que le chloro-5 phenyl-3 oxadiazole reagit rapidement avec I’eau, l’isomere chlore en 3 est entrainable a la vapeur
d’eau et n’est hydrolyse que par ebullition prolongee dans une solution alcoolique de
potasse. L’hydroxy-3 phknyl-5 oxadiazole possede le m&me point de fusion (202 )
que I’isomere hydroxyle en 5, mais le melange des deux produits fond a 185-188’ et
les spectres infrarouges sont differents : l’hydroxy-5 oxadiazole, a I’etat solide, est en
equilibre entre deux formes tautomeres dont I’une, le phknyl-3 oxadiazoline-5-one
est responsable des bandes caracteristiques CO a 1770 cm-’, tandis que la fornie
hydroxylee montre une bande OH a 3460cm-’. Dans I’isomere ayant le groupement OH en 3, la forme cetonique n’existe pas et le spectre infrarouge ne contient plus
de bande a 1770 cm-’; seule la bande OH apparait a 3460 cm-’. C’est aussi la raison
pour laquelle un seul derive alcoyle est form6 a partir de cet isomere, tandis que
I’hydroxy-5 oxadiazole peut donner des derives 0 ou N alkyles [4].
L’etude de la substitution des halogeno-3 oxadiazoles-l,2,4 fera I’objet d’une
publication ulterieure.
PARTIE EXPERIMENTALE
Chloro-3 phinyl-5 oxadiazole-l,2,4 (IIIa)
Une solution de 8 g (0,05 mole) d’amino-3 phenyl-5 oxadiazole-1,2,4 dans 100 ml
d’acide chlorhydrique concentre (D : 1,19) est maintenue a O”, tandis qu’on y introduit
lentement 5 g de nitrite de sodium dissous dans un peu d’eau. Lorsque la reaction est
terminee, le melange est filtre et extrait une fois au benzene. Les cristaux &pares sont
dissous dans la couche organique et la solution est sechke et Cvaporee. Le residu
constitue du derive chlore est distill6 sous vide, Eb. 71”/0,1 mm Hg. F. : 37”. Rendement : 65 %.
La masse cristalline separee lors de la filtration du melange peut 6tre skchee et
distill6e directement ou cristallisee de I’hexane.
Les chloro-oxadiazoles (IIIb-IIIf) mentionnes dans le tableau I ont 6te prepares
de maniere analogue.
Hydroxy-3 phknyl-5 oxadiazole-l,2,4 (IV)
1 g du derive chlork IIIa est introduit dans 15 ml d’une solution NaOH N et le
melange est chauffk plusieurs heures au bain-marie, jusqu’a dissolution complete.
Le derive hydroxylk est precipitk par addition d’acide chlorhydrique dilud. On
le purifie par cristallisation du toluene. F. 202”. C,H,N,02.
Calculi : C, 59,20; H, 3,70; N, 17,33. TrouvC : C, 59,33; H, 3,67; N, 17,36.
Ethoxy-3 phinyl-5 oxadiazole-l,2,4 (V)
On chauffe un quart d’heure au bain-marie un melange de 1,s g du derive chlore
ITIa, 600 mg d’tthylate de sodium et 25 ml d’alcool Cthylique. Apres filtration du sel
Synthese et proprietes d'oxadiazoles-1,2,4 halogenes
53
forme, la solution est evaporee et le residu cristallise de l'ethanol dilue. Rendement
quantitatif. F. : 48" (litt. : 48" [8]).
Me'thox-v-5phinyl-3 oxadiazole-l,2,4 (VI)
A. Un melange renfermant 1,8 g de chloro-5 phenyl-3 oxadiazole-1,2,4 [lo],
2 g de K,CO, et 20 ml d'alcool methylique est chauffe 30 minutes a reflux. A p r b
filtration et evaporation du solvant, le rksidu huileux est distille. Eb. : 72"/0,1 mm Hg.
F. : 36-37". Rendement : 92%.
C,H,N,O,. Calcule : C, 61.40; H, 4 3 5 ; N, 15,90. Trouvk: C, 61.09; H, 4,63; N, 16.00.
B. VI est aussi obtenu en traitant le derive chlore par le methanolate de sodium
en suivant le mode operatoire dkcrit pour la preparation du derive V.
Ethoxy-5 phe'n-vl-3oxadiazole-l,2,4 (VII)
Ce compose a ete obtenu quantitativement comme l'homologue precedent VI
par les procedes A et B. Eb. : 91"/0,1 mm Hg. F. : 33".
C,,H,,N,O,.
CalculC : C , 63,lO; H, 5,27; N, 14,75. Trouve : C, 62,91; H, 5,41;
N, 14,73.
Union Carbide European Research Associates, s.a.
95 rue Gatti de Gamond
Bruxelles 18, Belgique
RBFBRENCES
[l] Eloy, F., Fortsch. Chem. Forsch., 4 (1965) 807.
[2] Eloy, F. et Lenaers, R., Helo. Chim. Acta, 49 (1966) 1430.
[3] Eloy, F. et Lenaers, R., Chimie Thdrapeutique, 1966, 347.
[4] Moussebois, C. et Eloy, F., Helv. Chim. Acta, 47 (1964) 838.
[5] Ponzio, G. et Avogadro, L., Gazz. Chim. Ital., 57 (1927) 117 et 124.
[6] Avogadro, L., Gazz. Chim. Ztal., 58 (1928) 191.
[7] Ponzio, G., Gazz. Chim. Ztal., 61 (1931) 561 et 62 (1932) 1025.
[8] Yank, S. et Johnson, T., J. Am. Chem. Soc., 54 (1932) 2066.
[9] Falk, E., Ber., 18 (1885) 2467.
[lo] Fujita, T., Chern. Abstr., 62 (1965) 5270 c.
[ l l ] Huffman, R.et Schaefer, F., J. Org. Chem., 28 (1963) 1812.
[12] Eloy, F. et Deryckere, A,, Bl. Soc. Chim. Belges 78 (1969) 41.
Communique a la Rkdaction, le 5 septembre 1968.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
315 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа