3-hydroxy-, 3-alkoxy- und...

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3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one aus 6 - Thioxoperhydro -1.5.2- dioxazin - 3 - onen

3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- and 3-Amino-2-thioxooxazolidine-4-ones from 6-Thioxoperhydro-1,5,2-dioxazine-3-ones

Detlef Geffken Institut für Pharmazeutische Chemie der Technischen Universität Braunschweig, Beethovenstraße 55, D-3300 Braunschweig

Z. Naturforsch. 38b, 1008-1014 (1983); eingegangen am 5. Mai 1983

Glycolohydroxamic Acids, l,l'-Thiocarbonyldiimidazole, 6-Thioxoperhydro-1,5,2-dioxazine-3-ones, Ring Transformation

l,l'-Thiocarbonyldiimidazole converts N-substituted glycolohydroxamic acids (1) at room temperature into 6-thioxoperhydro-l,5,2-dioxazine-3-ones (2 B), which are highly reactive heterocyclic compounds. In the presence of primary amines (3), benzyloxyamine (6 a), hydroxylamine (6b) and hydrazines (8a-d) ring transformation of 2 B occurs, yielding 2-thioxooxazolidine-4-ones of type 5, 7 and 9.

Wie in vorangangenen Mitteilungen dargelegt [1], bietet die cyclisierende Carbonylierung N-substi-tuierter Glykolohydroxamsäuren (1) mittels 1.1'-Carbonyldiimidazol einen bequemen Zugang zu Per-hydro-1.5.2-dioxazin-3.6-dionen (2 A), welche sich in Abhängigkeit von der Substitution des Ring-gerüsts und den Reaktionsbedingungen zu 1.2-Oxazetidin- und4-Oxazolidinonabkömmlingen [2,3] umwandeln lassen.

H C V R ' l^N-C-N J, -R

HO n'

II 0

R' R2

2A

Im weiteren Verlauf der Studien an bifunktionel-len Hydroxamsäuren wurde nun versucht, durch entsprechende Reaktion der 2-Hydroxycarbohydro-xamsäuren ( la- j ) mit l.l'-Thiocarbonyldiimidazol [4] die 6-Thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-one (2 B) zu erschließen, über deren Aminolyse, Hydroxyl-aminolyse und Hydrazinolyse in Anlehnung an Lit. [1] 2-Thioxooxazolidin-4-on-Derivate gewonnen werden sollten.

Eine orientierend vorgenommene Umsetzung von N-Methylbenzilohydroxamsäure ( la) entsprechend Lit. [1] erbrachte indes nicht das erhoffte Ergebnis:

0340-5087/83/0800-1008/$ 01.00/0

nach halbstündigem Erwärmen einer äquimolaren Menge l a und l.l'-Thiocarbonyldiimidazol in was-serfreiem Dichlormethan verblieb nach dem Ver-dampfen des Lösungsmittels ein harziger, tief braun gefärbter Rückstand, aus welchem kein definiertes Produkt freigesetzt werden konnte. Eingedenk der bekannten Empfindlichkeit des Typs 2 A gegenüber Imidazol sowie seiner Temperaturlabilität [ lb , 2] wurde deshalb die Reaktion in wasserfreiem Benzol, in welchem Imidazol praktisch unlöslich ist und bei Raumtemperatur wiederholt. Unmittelbar nach Zu-gabe des l.l'-Thiocarbonyldiimidazols zu der ben-zolischen Suspension von 1 a bildete sich eine klare Lösung, deren intensiv gelbe Färbung innerhalb von 10 min - begleitet von der Abscheidung des freige-setzten Imidazols - verblaßte und das Ende der Reaktion signalisierte. Kurzzeitiges Behandeln der benzolischen Lösung mit eisgekühlter, verd. Salz-säure zwecks vollständiger Entfernung des Imidazols führte schließlich zum Erfolg: nach dem vorsichti-gen Eindampfen der getrockneten organischen Phase bei einer Badtemperatur, die unterhalb von 30 °C liegen soll, erhielt man das 2-Methyl-4.4-diphenyl-6-thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-on (2 B a) in 87-proz. Ausbeute.

H V R '

R1 R2

l a - j

I N-C-N J y v R

R1 R2

2Ba-j

D. Geffken • 3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one 1009

1 , 2 B R1 R 2 R'

a C6H5 C6H5 CH3 b C6H5 C6H5 C3H7 c C6H5 CH2C6H5 CH3 d CßHS C H 2 C 6 H 5 C2H5 e C6H5 CH3 CH3 f CßHÖ CH3 C2H5 S CH3 C H 2 C 6 H 5 CH3 h CH3 c-CßHN CH3 l - (CHo)5 - CH3 J CH3 CH3 CH2C6H5

mit Silbernitratlösung nach Lit. [5j, so bleibt das heterocyclische Grundgerüst stabil, und man erhält in 60-75-proz. Ausbeute die literaturbekannten [la, 2] Perhydro-1.5.2-dioxazin-3.6-dione (2 A a, b).

y v R '

R1 R2

2B a,c

AgN03 ^R' N

R1 R2

2Aa.b

Auf gleiche Weise reagierten auch die übrigen Hydroxamsäuren 1 b-j in ebenfalls guten Ausbeuten von 77-92% zu den Heterocyclen 2 Bb-j, die durch-weg als schwach gelbliche Öle anfallen und aus Petrolether im Kühlschrank kristallisieren. Das 4.4-Dimethylderivat ( 2 B j ) verflüssigte sich allerdings rasch bei Zimmertemperatur und erbrachte infolge großer Unbeständigkeit keine zufriedenstellenden elementaranalytischen Ergebnisse. Seine Struktur wird jedoch eindeutig durch die spektroskopischen Daten sowie die nachfolgend beschriebenen Ring-umwandlungen belegt.

Eigenschaften und spektroskopische Daten der Heterocyclen 2B a-j

Die thermolabilen und hydrolyseempfindlichen 6-Thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-one (2 B) unter-liegen bei Raumtemperatur allmählichen Zerfall in nicht näher untersuchte Produkte, wobei die In-stabilität für die an C-4 ausschließlich aliphatisch substituierten 2 B g - j besonders auffällig ist. Bei Ausschluß von Luft und Lagerung im Kühlschrank blieben die dargestellten Verbindungen jedoch über einen Beobachtungszeitraum von 4 Monaten stabil.

Behandelt man eine etherische Lösung von 2 B a, c

In den IR-Spektren von 2 B beobachtet man eine mittelstarke (C=0)-Bande bei 1680-1700 cm-1 und eine breite, intensive Valenzschwingung des cycli-schen Thionocarbonats zwischen 1310-1340 cm-1. Die iH-NMR-Spektren von 2 B zeigen vergleichs-weise zu den offenkettigen Hydroxamsäuren 1 das Singulett für die Methylgruppe bzw. das Multiplett der N-Methylenprotonen um etwa 0,2-0,4 ppm ins tiefere Feld verschoben an.

Reaktion von 2B mit primären Aminen, Benzyloxyamin, Hydroxylamin und Hydrazinen

Läßt man eine Lösung von 2 B a, e, g in wasser-freiem Dichlormethan mit der äquimolaren Menge primärem Amin 3 a - c 60 min bei Raumtemperatur stehen, dampft anschließend i.Vak. schonend ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel, so erhält man in 65-72-proz. Ausbeute die 2-Thioxo-oxazolidin-4-one (5a-c). Die Reaktion läßt sich in Analogie zu Lit. [1] über ein offenkettiges Inter -mediat 4 deuten, aus welchem unter Austritt des N-Alkylhydroxylamins Recyclisierung zu 5 erfolgt.

Unter gleichen Bedingungen ergibt die Benzyl-oxyaminolyse von 2 B c, C, j in glatter Reaktion die Heterocyclen 7 a - c , und aus 2 B b, d, f, g, i gewinnt

2Ba.e.g • H2N-R3

3a-c

H 3 S N - R Y : 0 * 0 > - < 0H

R ' V J T R'

•HN-OH I R'

\ 0 S

0 R;

5a-c

5 R1 R 2 R3

a C 6 H 5 C ß H ö I-C3H7 b C 6 H 5 CH3 CH2C5H5 c CH2C6H5 CH3 C 6 H 5

3a: R3 = i-C3H7 3b: R 3 = CH2C6H5 3c: R 3 = C6H5

1010 D. Geffken • 3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one 1010

man durch Umsetzung mit Hydroxylaminbase die 3-Hydroxy-2-thioxooxazolidin-4-one (7 d-h).

2Bb-f, j • H2N-OR'

6a,b -HN-OH I

R'

6A: R4 = CH2C6H5 6 b : R4 = H

o V0R< 7 a - h

Daten. Für 5, 7 a - c und 9 findet man im IR-Spek-trum eine scharfe (C=0) -Bande bei 1760-1780 cm-1, während die (C=0)-Valenzschwingung der N-Hydroxyimide (7 d-h) zwischen 1730-1760 cm-1 er-scheint und im Falle von 7d, g, h zu einem Dublett aufspaltet. Ein besonders hervortretendes Charak-teristikum der beschriebenen 2-Thioxooxazolidin-4-one ist die starke (C=S)-Absorption bei 1320 bis 1360 cm - 1 , welche in gutem Einklang mit Literatur-befunden [6] steht.

7 R1 R2 R4

a CEHÖ CH2C6H5 CH2C6H5 b CßHÖ CH3 CH2CEH5 c CH3 CH3 CH2C6H5 d C6H5 CÖHÖ H c C6H5 CH2C6H5 H f CÖHÖ CH3 H g CH3 CH2C6H5 H h - (CH2)5 - H

In entsprechender Weise sind schließlich durch Umsetzung von 2 B mit Hydrazinhydrat (8 a), Phenylhydrazin (8 b), N,N-Dimethylhydrazin (8 c) und N-Aminomorpholin (8d) die bislang noch nicht bekannten 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one (9a-r) in ausgezeichneten Ausbeuten von 68-95% zugäng-lich, wobei allerdings ein Überschuß an Hydrazin 8 zu vermeiden ist und die Reaktionsansätze inner-halb von 2 h vom freigesetzten N-Alkylhydroxyl-amin zu entbinden sind.

Die Struktur sämtlicher dargestellter 2-Thioxo-oxazolidin-4-one (5, 7) und (9) wird gesichert durch die elementaranalytischen und spektroskopischen

2B • H2N-N;

8 a - d

-NH-OH I R'

\ 0

9a - r

9 R 1 R2 R5 R6

a C6H5 C6H5 H H b CEHS CßHÖ C6H5 H c C6H5 C6H5 - (CH2)2-0-(CH2)2 -d C6H5 CH2C6H5 H H e CEH5 CH2C6H5 C6H5 H f CßHÖ CH3 H H g C6H5 CHG CH3 CH3 h CEHÖ CH3 C6H5 H i CH3 CH2C6H5 H H i CH3 CH2C6H5 CH3 CH3 k CH3 CH2C6H5 CßHÖ H 1 CH3 C-CßHN H H m CH3 C-CßHN C6H5 H n - (CH2)5 - H H 0 - (CH2)5 - CH3 CH3 P - (CH2)5 - CßHÖ H q CH3 CH3 H H r CH3 CHG C6H5 H

Tab. I. Ausbeuten, Schmelzpunkte und Analysen der 3-Hydroxy-2-thioxooxazolidin-4-one (7d-h).

Systematischer Name Ausbeute Schmp. [°C] Summenformel Ber./Gef. [%] [% ] (Mol.-Masse) C H N S

7d 3-Hydroxy-5.5-diphenyl- 78 98 C15H11NO3S 63,15 3,89 4,91 11,24 2-thioxoazolidin-4-on (Benzol/PE*) (285,3) 63,18 3,90 4,87 11,18

7e 3-Hydroxy - 5 -phenyl - 5 -phenylmethyl -85 144 CI6H13N03S 64,20 4,38 4,68 10,71 2-thioxooxazolidin-4-on (Benzol/PE) (299,3) 64,40 4,39 4,72 10,95

71 3-Hydroxy-5-methyl-5-phenyl- 83 112 C10H9NO3S 53,80 4,06 6,27 14,36 2 -thioxooxazolidin - 4-on (Benzol/PE) (223,3) 54,12 4,13 6,33 14,36

7g 3-Hydroxy - 5-methyl- 5-phenylmethyl- 78 116 C11H11NO3S 55,68 4,67 5,90 13,51 2-thioxooxazolidin-4-on (Benzol/PE) (237,3) 55,65 4,69 5,91 13,70

71i 3-Hydroxy - 5.5 -pentamethy len - 70 133 C8HnN03S 47,75 5,51 6,96 15,93 2-thioxooxazolidin-4-on (Benzol/PE) (201,2) 47,99 5,43 6,98 15,67

* PE = Petrolether.

D. Geffken • 3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one 1011

Tab. II. Charakteristische IR- und iH-NMR-Daten von 7d-h.

IR-Spektrum [cm-1] (C = 0) (C = S)

iH-NMR-Spektrum (in DMSO-de) ö (ppm) =

7d 7e 7f 7g 7h

1750, 1730 1740 1760 1740, 1720 1760, 1730

1335 1350 1320-1360 1320, 1340 1330, 1360

7,45-7,80 (m, 10H, Aromaten), 12,46 (s, N-OH) AB-Signal (ÖA = 3,72, ÖB = 3,53), 11,90 (s, N-OH) 2,05 (s, CH3), 12,18 (s, N-OH) 1,67 (s, CH3), 3,26 (s, CH2Ph), 11,93 (s, N-OH) 1,25-2,10 (m, CH2, 10H)

Tab. III. Ausbeuten, Schmelzpunkte und Analysen der 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one (9a-r).

Systematischer Name Ausbeute Schmp. [°C] Summenformel Ber./Gef. [ % ] [ % ] (Mol.-Masse) C H N S

83 97 Ci5HI2N202S 63,36 4,25 9,85 11,28 (CCI4/PE) (284,3) 63,15 4,19 9,90 11,39

70 149 C2IHI6N202S 69,98 4,47 7,77 8,88 (CCI4/PE) (360,4) 69,77 4,47 7,94 9,07

76 130 Ci9H18N203S 64,39 5,12 7,90 9,05 (PE) (354,4) 64,39 5,12 7,77 9,31

88 112 CI6HI4N202S 64,41 4,73 9,39 10,75 (CCI4/PE) (298,4) 64,29 4,49 8,98 11,05

87 116 C22HI8N202S 70,57 4,85 7,48 8,56 (CCI4/PE) (374,5) 70,76 4,89 7,38 8,88

68 85 CioHXON202S 54,04 4,54 12,60 14,42 (CCI4/PE) (222,3) 54,01 4,72 12,43 14,18

88 63 CI2HI4N202S 57,58 5,64 11,19 12,81 (PE) (250,3) 57,78 5,72 11,28 12,79

78 110 CI6H14N202S 64,41 4,73 9,39 10,75 (CCI4/PE) (298,4) 64,47 4,76 9,32 10,76

91 60 CHHI2N202S 55,91 5,12 11,86 13,57 (CCI4/PE) (236,3) 56,02 5,28 12,06 13,23

87 113 CIAHXENAOAS 59,06 6,10 10,60 12,13 (PE) (264,3) 58,78 6,12 10,47 12,08

84 143 CI7HI6N202S 65,36 5,16 8,97 10,26 (CCI4/PE) (312,4) 65,07 5,13 8,80 10,41

72 92 CIOHI6N202S 52,61 7,06 12,27 14,04 (CCI4/PE) (228,3) 52,44 7,28 12,13 14,09

74 122 CI6H2ON202S 63,13 6,62 9,20 10,53 (CCI4/PE) (304,4) 62,89 6,58 9,12 10,71

88 114 C8Hi2N202S 47,98 6,04 13,99 16,01 (CCI4/PE) (200,3) 48,02 6,06 13,89 16,09

95 90 CIOHI6N202S 52,61 7,06 12,27 14,04 (PE) (228,3) 52,60 7,07 12,13 14,28

86 132 Ci4H16N202S 60,85 5,84 10,14 11,60 (CCI4/PE) (276,4) 60,84 5,80 9,96 11,56

73 146 C5H8N2O2S 37,49 5,03 17,49 20,01 (CC14/PE) (160,2) 37,66 4,99 17,48 19,97

85 132 CnH12N202S 55,92 5,12 11,86 13,57 (CCI4/PE) (236,3) 55,63 5,12 11,81 13,49

2 3 2 3 5 2 5 5 2

9f 3 2

9g

9c

9d

9e

9 a 3-Amino-5.5-diphenyl-2-thioxooxazolidin-4-on

9 b 5.5- Dipheny 1 - 3 -pheny lamino -thioxooxazolidin-4-on Morpholino- 5.5 -dipheny 1 -thioxooxazolidin-4-on Amino-5-phenyl-phenylmethy 1-thioxooxazolidin-4-on •Phenyl - 3 -phenylamino -pheny lmethyl-thioxooxazolidin - 4 - on Amino - 5 -methyl - 5 -phenyl -thioxooxazolidin-4-on Dimethy lamino -methyl - 5 -phenyl -thioxooxazolidin - 4 -on •Methyl-5-phenyl-pheny lamino--thioxooxazolidin-4-on •Amino - 5 -methyl -pheny lmethyl -thioxooxazolidin - 4 - on •Dimethylamino-5-methyl-phenylmethyl-thioxooxazolidin-4-on Methyl - 3 -phenylamino -phenylmethyl -thioxooxazolidin -4-on - Amino - 5 - cy clohexy 1 -methyl-thioxooxazolidin-4-on Cy clohexy 1 - 5 -methyl -phenylamino-thioxooxazolidin-4-on Amino - 5.5 -pentamethylen -thioxooxazolidin-4-on Dimethylamino -5 -pentamethylen -thioxooxazolidin-4-on 5 -Pentamethylen-pheny lamino --thioxooxazolidin-4-on Amino-5.5-dimethyl-

-thioxooxazolidin-4-on . 5 -Dimethy 1 - 3 -phenylamino -thioxooxazolidin - 4-on

3 5 2 5 3 2 3 5 2 3 5 2 5 5 2 3 5 2

9m 5 3 2-3 2 3 5 2 5 3 2 3 2 5 2

9 h

9i

9k

9c

9n

9o

9p

9 q

9 r

2 B c + 8a 88

2 B i + 8c 95

PE = Petrolether.

1012 D. Geffken • 3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one 1012

Tab. IV. Charakteristische IR- und XH-NMR-Daten von 9a-r.

IR-Spektrum, cm-1 iH-NMR-Spektrum (C-O) (C = S) (NH) (ppm) =

9a 1765 1340 3320,3270 4,45 (s, NH2, 2H), 7,40-7,73 (m, 10H, Aromaten)a

9b 1785 1335 3270 6,51-7,68 (m, 15H, Aromaten), 9,13 (s, NH)a

9c 1750 1335 - 3,40 (t, NCH2, 4H), 3,84 (t, OCH2, 4H), 7,34-7,58 (m, 10H, Aromaten)b

9d 1760 1355 3320, 3240, 3210 3,60 (s, CH2Ph), 5,28 (s, NH, 2H), 7,05-7,69 (m, 10H, Aromaten)a

9e 1760 1340 3330 3,80 (s, CH2Ph), 5,82-7,96 (m, 15H, Aromaten), 8,94 (s, NH)a

9f 1780 1335 3270, 3140 1,95 (s, CH3), 5,42 (s, NH, 2H), 7,50 (s, 5H, Aromaten)a

9g 1760 1330 - 1,92 (s, CH3), 3,00 (s, NCH3, 6H), 7,33-7,60 (m, 5H, Aromaten)*

9 h 1770 1320 3320 2,08 (s, CH3), 6,60-7,63 (m, 10H, Aromaten), 8,96 (s, NH)a

9i 1780 1330 3270,3160, 3140 1,58 (s, CH3), 3,20 (s, CH2Ph), 5,32 (s, NH, 2H), 7,07-7,40 (m, 5H, Aromaten)a

1765 1340 - 1,74 (s, CH3, 3H), 2,60 (s, NCH3, 6H), 3,20 (s, CH2Ph), 7,31 (s, 5H, Aromaten)b

9k 1755 1345 3320 1,80 (s, CH3), 3,42 (s, CH2Ph), 6,00-7,65 (m, 10H, Aromaten), 8,75 (s, NH)a

91 1765 1320 3350, 3300, 3200 0,95-2,10 (m, 14H, CH2, CH und CH3), 5,47 (s, NH, 2H)a

9m 1785 1340 3290 1,00-2,20 (m, 14H, CH2, CH und CH3), 6,72-7,50 (m, 5H, Aromaten), 9,10 (s, NH)a

911 1760 1320 3320, 3250, 3170 1,28-2,03 (m, 10H, CH2), 5,36 (s, NH2)a

9o 1780, 1760 1340 - 1,00-1,90 (m, 10H, CH2), 3,03 (s, NCH3, 6H)" 9 p 1770 1330 3300 1,32-2,15 (m, 10H, CH2), 6,40 (s, NH),

6,75-7,40 (m, 5H, Aromaten)a

9q 1780, 1760 1335 3270, 3160, 3130 1,55 (s, CH3, 6H), 5,35 (s, NH, 2H)a

9r 1775 1340 3320 1,73 (s, CH3, 6H), 6,78-7,47 (m, 5H, Aromaten)

a In DMSO-de; b in CDClg.

Experimenteller Teil Schmelzpunkte: Mettler FP 61. - IR : Pye Unicam

SP 3-200, KBr. iH-NMR: Varian EM 390, TMS als innerer Standard. - Säulenchromatographie: Kiesel-gel (Silica) Woelm 100-200, Aktivität I, Höhe 10 cm, 0 1,5 cm.

Die Herstellung der bislang noch unbekannten N-substituierten Glykolohydroxamsäuren ld, f, g, h erfolgte gemäß Literaturvorschrift [7]:

la) N-Ethyl-2-hydroxy-2.3-diphenylpropio-hydroxamsäure (1 d)

Aus N-Ethylhydroxylammoniumchlorid, 2-Hy-droxy-2.3-diphenylpropionsäure und Dicyclohexyl-carbodiimid. Ausb. 38%. Schmp. 135 °C (Benzol/ Petrolether). IR: 1645 cm"1 (C=0) . C17H19NO3 (285,4)

Ber. C 71,56 H 6,71 N4,91, Gef. C 71,86 H 6,67 N 4,87.

lb) N-Ethyl-2-hydroxy-2-phenylpropiohydroxam-säure (lf)

Aus N-Ethylhydroxylammoniumchlorid, Atro-lactinsäure und Dicyclohexylcarbodiimid. Ausb. 38%. Schmp. 111 °C (Benzol/Cyclohexan). IR: 1645 cm-1 ( C = 0 ) . C11H15NO3 (209,3)

Ber. C 63,14 H 7,23 N 6,69, Gef. C 63,23 H 7,10 N 6,54.

lc) 2-Hydroxy-N-methyl-2-(phenylmethyl)-propiohydroxamsäure (lg)

Aus N-Methylhydroxylammoniumchlorid, 2-Hy-droxy-2-(phenylmethyl)propionsäure und Dicyclo-hexylcarbodiimid. Ausb. 54%. Schmp. 112 °C (Benzol/Petrolether). IR: 1630 cm-i ( C = 0 ) .

C11H15NO3 (209,3) Ber. C 63,14 H 7,23 N 6,69, Gef. C 62,89 H 7,14 N 6,57.

ld) 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-N-methylpropio-hydroxamsäure (lh)

Aus N-Methylhydroxylammoniumchlorid, 2-Cyclohexyl-2-hydroxypropionsäure und Dicyclo-hexylcarbodiimid. Ausb. 43%. Schmp. 112 °C (Ben-zol). IR: 1615 cm-i ( C = 0 ) .

C10H19NO3 (201,3) Ber. C 59,68 H 9,52 N 6,96, Gef. C 59,35 H 9,51 N 6,82.

2. Allgemeine Vorschrift zur Herstellung der 6-Thioxoperhydro-l.5.2-dioxazin-3-one (2 B a-j)

10 mmol N-Alkyl( Aralkyl)-2-hydroxycarbohydro-xamsäure (1) werden in 100 ml wasserfreiem Benzol suspendiert und nach Zugabe von 11 mmol l .l '-Thiocarbonyldiimidazol 10 min kräftig geschüttelt. Anschließend versetzt man mit 100 ml Petrolether

D. Geffken • 3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one 1013

und schüttelt die organische Phase mit 20 ml eis-gekühlter 1 N Salzsäure. Nach dem Trocknen der organischen Phase über Magnesiumsulfat wird i.Vak. bei einer Badtemperatur von 25 °C eingedampft, der ölige Rückstand in Petrolether gelöst, die Lösung über Kohle filtriert und zur Kristallisation bei —20 °C im Kühlschrank beiseite gestellt.

a) 2-Methyl-4.4-diphenyl-6-thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-on (2 B a)

Aus la . Ausb. 87%. Schmp. 82 °C (w-Hexan). I R : 1700 ( C = 0 ) und 1310 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): <3 = 3,53 (s, CH3), 7,26-7.53 (m, 10H, Aro-maten).

C16H13NO3S (299,3) Ber. C 64,21 H 4,38 N 4,68 S 10,70, Gef. C 63,90 H 4,26 N 4,61 S 10,55.

b) 4.4-Diphenyl-2-propyl-6-thioxoperhydro-1.5,2-dioxazin-3-on (2 Bb)

Aus lb . Ausb. 77%. Schmp. 87 °C (Petrolether). I R : 1680 ( C = 0 ) und 1320 cm"1 (C=S) . iH-NMR (CDCI3): <5 = 0,96 (t, CH3, 3H), 1,80 (m, CH2, 2H), 3,88 (t, NCHo, 2H), 7,30-7,50 (m, 10H, Aromaten). Ci8HI7N03S (327,4)

Ber. C 66,04 H 5,23 N 4,28 S 9,79, Gef. C 65,95 H 5,30 N 4.30 S 9,94.

c) 2-Methyl-4-phe7iyl-4-phenylmethyl-6-thioxoperhydro-l.5.2-dioxazin-3-on (2 B c)

Aus l c . Ausb. 82%. Schmp. 93 °C (Petrolether). I R : 1700 ( C = 0 ) und 1320 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): ö = 3,33 (s, CH3), AB-Signal (<3A = 3,64,

= 3,35, JAB = 15 Hz), 7,23 (s, 5H, Aromaten), 7,36 (s, 5H, Aromaten).

C17H15NO3S (313,4) Ber. C 65,16 H 4,82 N 4,47 S 10,23, Gef. C 65,17 H 4,92 N 4,24 S 10,33.

d) 2-Ethyl-4-phenyl-4-phenylmethyl-6-thioxoperhydro-l.5.2-dioxazin-3-on (2 B d)

Aus ld . Ausb. 89%. Schmp. 57 °C (Petrolether). I R : 1700 ( C = 0 ) und 1315 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): ö = 1,18 (t, CH3, 3H), AB-Signal (<3A=3,67, ÖB = 3,33, JAB = 14 Hz), 3,80 (q, NCH2, 2H), 7,23 (s, 5H, Aromaten), 7,40 (s, 5H, Aromaten).

Ci8H17NOSS (327,4) Ber. C 66,04 H 5,23 N 4,28 S 9,79, Gef. C 66,30 H 5,12 N 4,24 S9,71.

e) 2.4-Dimethyl-4-phenyl-6-thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-on (2 B e)

Aus l e . Ausb. 85%. Schmp. 60 °C (Petrolether). I R : 1695 I ( C = 0 ) und 1330 cm-1 (C=S) . iH-NMR

(CDCls): <5 = 1,93 (s, CH3), 3,46 (s, NCH3), 7,33-7,50 (m, 5H, Aromaten).

C11H11NO3S (237,3) Ber. C 55,68 H 4,67 N 5,90 S 13,51, Gef. C 55,76 H 4.71 N 5,91 S 13,46.

/) 2-Ethyl-4-methyl-4-phenyl-6-thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-on (2 B f)

Aus l f . Ausb. 92%. Schmp. 44 °C (Petrolether). I R : 1700 ( C = 0 ) und 1310 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): <3 = 1,28 (t, CH3, 3H), 1,95 (s, CH3. 3H), 3,90 (q, NCH2), 7,43 (s, 5H, Aromaten).

C12H13NO3S (251,3) Ber. C 57,35 H 5,21 N 5,57 S 12,76, Gef. C 57,36 H 5,25 N 5,50 S 12,96.

g) 2.4-Dimethyl-4-phenylmethyl-6-thioxoperhydro-1.5.2-dioxazin-3-on (2 B g)

Aus l g . Ausb. 79%. Schmp. 53 °C (Petrolether). I R : 1685 ( C = 0 ) und 1340 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): <3 = 1,66 (s, CH3), AB-Signal (<3A = 3,37, ÖB = 3,09, JAB = 15 Hz), 3,33 (s, NCH3), 7,30 (s, 5 H Aromaten).

Ci2H13N03S (251,3) Ber. C 57,35 H 5,21 N 5,57 S 12,76, Gef. C 57,41 H 5,34 N 5,53 S 12,47.

h) 4-Cyclohexyl-2.4-dimethyl-6-thioxoperhydro-1.5,2-dioxazin-3-on (2 B h)

Aus lh . Ausb. 78%. Schmp. 71 °C (Petrolether). I R : 1700 ( C = 0 ) und 1320 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): <5 = 1,04-2,08 (m, 11H, Cyclohexyl), 1,60 (s, CHs), 3,45 (s, NCH3). CHH17NOsS (243,3)

Ber. C 54,30 H 7,04 N 5,76 S 13,18, Gef. C 54,41 H 6,90 N 5,71 S 12,81.

i) 2-Methyl-4.4-pentamethylen-6-thioxoperhydro-1.5,2-dioxazin-3-on (2 B i)

Aus I i . Ausb. 83%. Schmp. 62 °C (Petrolether). I R : 1680 ( C = 0 ) und 1330 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): <5 = 1,23-2,13 (m, CH2, 10H), 3,42 (s, NCHs). C9Hi3N03S (215,3)

Ber. C 50,22 H 6,09 N 6,51 S 14,89, Gef. C 50,47 H 6,14 N 6,27 S 14,75.

j) 4.4-Dimethyl-2-phenylmethyl-6-thioxoperhydro-1.5,2-dioxazin-3-on (2 B j)

Aus l j . Ausb. 82%. Die Substanz schmilzt bei Raumtemperatur und ergibt keine zufriedenstel-lende Mikroanalyse. I R : 1690 ( C = 0 ) und 1320cm-1

(C=S) , vermessen als Film. Ci2HI3N03S (251,3)

1014 D. Geffken • 3-Hydroxy-, 3-Alkoxy- und 3-Amino-2-thioxooxazolidin-4-one 1014

3. Hydrolytische Entschwefelung von 2 B a, c mit Silbernitrat

2 mmol 2 B a bzw. 2 B c werden in 20 ml Ether gelöst und nach Zugabe von 10 ml I N AgN0 3 10 min kräftig geschüttelt. Man filtriert, trennt die organische Phase ab, trocknet über Magnesium-sulfat und dampft i. Vak. ein. Die Rückstände bringt man durch Verreiben mit Petrolether zur Kristalli-sation.

a) Aus 2 B a erhält man 2-Methyl-4.4-diphenyl-perhydro-1,5,2-dioxazin-3.6-dion (2 B a). Ausb. 60%. Schmp. 99 °C (Lit. [Ia]-Schmp. 99-100 °C).

b) Aus 2 B c erhält man 2-Methyl-4-phenyl-4-(phenylmethyl) perhydro-1.5.2-dioxazin-3.6-dion (2 Ab)'. Ausb. 75%. Schmp. 121 °C (Lit. [2]-Schmp. 121 °C).

4. Allgemeine Vorschrift zur Umsetzung der Heterocyclen 2 B mit Aminen (3a-c) , Benzyloxyamin (6a), Hydroxylamin (6b) und Hydrazinen (8a-d)

5 mmol 2 B werden in 20 ml wasserfreiem Di-chlormethan gelöst und mit 5 mmol 3, 6 a, 6b (gelöst in 5 ml Methanol) 8 a (gelöst in 5 ml Methanol) oder 8b-d versetzt. Nach 30 min wird i. Vak. eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert. Elution mit 150 ml Dichlormethan liefert die Thi-oxooxazolidin-4-one (5, 7) und 9.

a) 3-Isopropyl-5.5-diphenyl-2-thioxooxazolidin-4-on (5a)

Aus 2 B a und 3a. Ausb. 65%. Schmp. 89 °C (Petrolether). I R : 1760 ( C = 0 ) und 1340 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): <5 = 1,53 (d, CH3, 6H), 4,90 (m, CH, 1H), 7,43-7,73 (m, 10H, Aromaten).

Ci8H17N02S (311,4) Ber. C 69,43 H 5,50 N 4,50 S 10,30, Gef. C 69,64 H 5,55 N 4,55 S 10,12.

b) 5-Methyl-5-phenyl-3-phenylmethyl-2-thioxooxazolidin-4-on (5 b)

Aus 2 B e und 3b. Ausb. 68%. Schmp. 93 °C (Petrolether). I R : 1765 ( C = 0 ) und 1360 cm-i

(C=S) . iH-NMR (CDCls): <3 = 1,94 (s, CH3), 5,00 (s, NCH2), 7,20-7,63 (m, 10H, Aromaten).

C17H15NO2S (297,4) Ber. C 68,66 H 5,08 N4,71 S 10,78, Gef. C 68,39 H 5.04 N 4,74 S 10,86.

c) 5-Methyl-3-phenyl-5-phenylmethyl-2-thioxooxazolidin-4-on (5 c)

Aus 2 B g und 3c. Ausb. 72%. Schmp. 114 °C (Petrolether). I R : 1770 ( C = 0 ) und 1350 cm~i (C=S) . iH-NMR (CDCls): ö = 1,86 (s, CH3), 3,35 (s, CH2Ph), 6,70-6,91 (m, 2H, Aromaten), 7.32-7,62 (m, 8H, Aromaten). Ci7H15NOaS (297,4)

Ber. C 68,66 H 5,08 N4,71 S 10,78, Gef. C 68,54 H 5,09 N 4,71 S 10,84.

d) 5-Phenyl-3-phenylmethoxy-5-phenylmethyl-2-thioxooxazolidin-4-07i (7 a)

Aus 2 B c und Benzyloxyamin (6a). Ausb. 72%. Schmp. 60 °C (Petrolether). I R : 1770 ( C = 0 ) und 1340, 1360 cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): 6 = 3,50 (s, CHaPh), 4,60 (s, OCH2Ph), 7,33-7,80 (m, 15H, Aromaten). C23HI9N03S (389,5)

Ber. C 70,93 H 4,92 N 3,60 S 8,23, Gef. C 70,65 H 4,89 N 3,34 S 8,25.

e) 5-Methyl-5-phenyl-3-phenylmethoxy-2-thioxooxazolidin-4-on (7 b)

Aus 2 B f und 6a. Ausb. 76%. Schmp. 43 °C (Petrolether). I R : 1780 ( C = 0 ) und 1340, 1355cm-i (C=S) . iH-NMR (CDCls): 1,83 (s, CH3), 5,25 (s, OCHaPh), 7,20-7,53 (m, 10H, Aromaten). Ci7H1 5N03S (313,4)

Ber. C 65,16 H 4,82 N 4,44 S 10,23, Gef. C 65,42 H 4,80 N 4,57 S 10,20.

f ) 5.5-Dimethyl-3-phenylmethoxy-2-thioxooxazolidin-4-on (7 c)

Aus 2 B j und 6 a. Ausb. 67%. Schmp. 35 °C (Petrolether) (Lit. [8]-Schmp. 35 °C. I R : 1775 cm~i ( C = 0 ) , 1320-1380 cm-i (C=S) .

[1] a) D. Geffken, Synthesis 1981, 38; b) D. Geffken, Arch. Pharm. (Weinheim) 315, 802 (1982).

[2] D. Geffken, Chemiker-Ztg. 106, 442 (1982). [3] D. Geffken, Z. Naturforsch. 38b, 531 (1983). [4] H. A. Staab, Angew. Chem. 73, 148 (1961).

[5] D. Geffken, Arch. Pharm. (Weinheim) 312, 363 (1979).

[6] C. Cogrossi, Spectrochim. Acta, Part A 28, 855 (1972).

[7] D. Geffken und H.-J. Kämpf, Chemiker-Ztg. 103, 19 (1979).

[8] D. Geffken, Chemiker-Ztg. 103, 299 (1979).