A convenient synthesis of dihydro- and tetrahydro-1,3-thiazine derivatives from β-aryl-β-amino acids

A facile synthesis of 2-alkyl-4-aryl-5,6-dihydro-4H-1,3-thiazines and cis-2-alkyl-4-aryl-3,4,5,6-tetrahydro-2H-1,3-thiazines with potential therapeutic interest was achieved starting from readily accessible β-aryl-β-amino acids.     

Reactions of cyclic 1,3-dicarbonyl compounds with 1,2(1,4)-dihydro-1-methyl-2(4)-methylene-N-heterocycles. A new access to 6,12-methano-dibenz[d,g]-[1,3]oxazocinones

Summary The enamine-type methylene-N-heterocycles1–5 react with cyclic 2-ethoxymethylene-1,3-dicarbonyl compounds6 to give 2-[2-(hetarylidene)ethylidene]-1,3-dicarbonyl compounds7–14. The result of the reactions between 1,2-dihydro-1-methyl-2-methylene-quinoline (1a) and cyclic 1,3-dicarbonyl compounds depends on the nature of the dihydro intermediatesA/B. Dehydrogenation of keton intermediatesA results in 2-(1,2-dimethyl-4(1H)-quinolylidene)-1,3-dicarbonyl compounds17–21. Enol intermediatesB with 6-membered dicarbonyl ring form 6,12-methano-dibenz-[d,g][1,3]oxazocinones22–25.¹H NMR spectra and X-ray structure analysis prove the structure of23.

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Reaktionen cyclischer 1,3-Dicarbonylverbindungen mit 1,2(1,4)-Dihydro-1-methyl-2(4)-methylen-N-heterocyclen. Ein neuer Zugang zu 6,12-Methano- dibenz[d,g][1,3]oxazocinonen

Zusammenfassung Aufgrund ihres Enamincharakters reagieren die Methylen-N-heterocyclen1–5 mit cyclischen 2-Ethoxymethylen-1,3-dicarbonylverbindungen6 zu den 2-[2-(Hetaryliden)ethyliden]-1,3-dicarbonylverbindungen7–14. Das Ergebnis der Reaktionen zwischen 1,2-Dihydro-1-methyl-2-methylen-chinolin (1a) und cyclischen 1,3-Dicarbonylverbindungen hängt von der Natur der zwischenzeitlich entstehenden DihydroverbindungenA/B ab. Die Intermediat-KetoneA gehen durch Dehydrierung während der Reaktion in die 2-(1,2-Dimethyl-4(1H)chinolyliden)-1,3-dicarbonylverbindungen17–21 über. Die Intermediat-EnoleB mit sechsgliedrigem Dicarbonylring bilden in intramolekularer Reaktion die 6,12-Methano-dibenz[d,g][1,3]oxazocinone22–25, deren Struktur am Beispiel der Verbindung23 durch¹H-NMR sowie durch Röntgenkristallstrukturanalyse bewiesen wird.

     

Synthesis and characterization of polyesters based on 3,4-dihydro-2H-pyran-2-yl-methanol

Summary Diesters of 3,4-dihydro-2H-pyran-2-yl-methanol with oxalic and phthalic acid were prepared and polymerized. Boron trifluoride etherate, anhydrous ferric chloride, andp-toluene sulfonic acid have been selected as different cationic coinitiators. The resulting polymers can be considered as suitable matrices for controlled drug delivery byin vivo biodegradation. They were characterized and their thermal behaviour was investigated.

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Synthese und Charakterisierung von Polyestern auf 3,4-Dihydro-2H-pyran-2-yl-methanol-Basis

Zusammenfassung Diester aus 3,4-Dihydro-2H-pyran-2-yl-methanol und Oxal- bzw. Phthalsäure wurden hergestellt und unter der Wirkung von Bortrifluorid-Etherat, wasserfreiem Eisentrichlorid undp-Toluolsulfonsäure als kationischen Koinitiatoren polymerisiert. Die erhaltenen Polymere können als geeignete Matrizen für kontrollierte Wirkstoffabgabe durchin-vivo-Bioabbau fungieren. Sie wurden charakterisiert und ihr thermisches Verhalten wurde untersucht.

     

Synthesen von Heterocyclen, 65. Mitt.: Über Reaktionen mit Salicylsäurechlorid

Zusammenfassung Salicylsäurechlorid reagiert mit Benzalanilin zum 2,3-Dihydro-2,3-diphenyl-4-oxo-4H-1,3-benzoxazin (IV). Diese Synthese wird auf Derivate des Benzalanilins und einige Anile übertragen.

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Salicoyl chloride reacts with benzylideneaniline to yield 2.3-dihydro-2.3-diphenyl-4-oxo-4H-1.3-benzo-oxazine (IV). This reaction is extended to derivatives of benzylideneaniline and other azomethines.

     

Highly diastereoselective cycloaddition reactions of variously substituted 1-thia- and 1-thia-3-aza-buta-1,3-dienes. Synthesis of enantiomerically pure 5,6-dihydro-4H-[1,3]thiazines and 3,4-dihydro-2H-thiopyrans

The cycloaddition of 2- or 2,3-substituted 1-thia- and 1-thia-3-aza-4-dimethylamino-buta-1,3-dienes with various dienophiles in the presence of a Lewis acid provides a rapid and diastereoselective access to the 3,4-dihydro-2H-thiopyran and 5,6-dihydro-4H-[1,3]thiazine backbones. The generally observed trans relationship between the two newly created strereogenic centres was demonstrated to be the expression of a thermodynamic control of the reaction. The use of chiral dienophile derived from chiral oxazolidin-2-ones allowed us to prepare enantiopure 5,6-dihydro-4H-[1,3]thiazines and 3,4-dihydro-2H-thiopyrans. In the asymmetric synthetic process the chiral auxiliary removal step was best accomplished in the presence of samarium triflate in methanol.     

2,3-Dihydro-1H-1,5-benzodiazepines: A conversion of thiolactams to amidines

Summary The synthesis of a new series of diversely N-4 substituted amidines of 2,3-dihydro-1H-1,5-benzodiazepine has been accomplished starting from tetrahydro-1,5-benzodiazepin-2-one derivatives. These compounds were transformed into the desired thiolactams2a–i which reacted in the presence of mercuric chloride with ammonia, as well as primary or secondary amines to give amidines3a–i. Hydrazidines3j–l were prepared by treatment of thiolactams with an excess of hydrazine.

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2,3-Dihydro-1H-1,5-benzodiazepine: Umwandlung von Thiolactamen in Amidine

Zusammenfassung Einige neue N-substituierte Amidine von 2,3-Dihydro-1H-1,5-benzodiazepinen wurden ausgehend von Tetrahydro-1H-1,5-benzodiazepin-2-onen synthetisiert. Letztere wurden in die Thiolactame2a–i umgewandelt und anschließend durch Behandeln mit Ammoniak, primären oder sekundären Aminen in Gegenwart von Quecksilber(II)-chlorid zu den entsprechenden Amidinen3a–i umgesetzt. Die Hydrazinoamidine3j–l wurden aus den Thiolactamen mit Hydrazineüberschuß erhalten.

     

On the chemistry of pyridazines,XXXVI: Novel diaza-analogs of 10,11-dihydro-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten-5-one

Procedures for the preparation of the novel tricyclic ketones 10,11-dihydro-5H-benzo[4,5]cyclohepta[1,2—d]pyridazin-5-one (3), 5,6-dihydro-11H-benzo[4,5]cyclohepta[2,1—c]pyridazin-11-one (4), and 10,11-dihydro-5H-benzo[4,5]-cyclohepta[1,2—c]pyridazin-5-one (5) starting from a preformed 1,2-diazine system are proposed. The key intermediates7,19, and11 are prepared from (2-phenylethyl)pyridazines6 and18 by introduction of a carboxylic functionality via homolytic alkoxycarbonylation or via a sulfonylReissert-type reaction.

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Zur Chemie von Pyridazinen, 36. Mitt.: Neuartige Diazaanaloga des 10,11-dihydro-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten-5-ons

Zusammenfassung Methoden zur Darstellung der neuen trizyklischen Ketone 10,11-Dihydro-5H-benzo[4,5]cyclohepta[1,2—d]pyridazine-5-on (3), 5,6-Dihydro-11H-benzo[4,5]cyclohepta[2,1—c]pyridazin-11-on (4) und 10,11-Dihydro-5H-benzo[4,5]cyclohepta[1,2—c]pyridazin-5-on (5) ausgehend von einem präformierten 1,2-Diazinsystem werden vorgeschlagen. Die Schlüsselbausteine dieser Synthesen7,19 und11 werden durch Einführung einer Carboxylfunktion in die (2-Phenylethyl)pyridazine6 und18 über homolytische Alkoxycarbonylierung bzw. eine Sulfonyl-Reissert-Reaktion erhalten.

     

Basicity,quaternization and hydrolysis of 2H- and 4H-1,3-benzothiazine isomers

Summary The basicities of 2H- and 4H-1,3-benzothiazines (1,2) were measured spectrophotometrically in buffer solutions. The rates of quaternization with methyl iodide were monitored in sealed ampoules by an oscillometric method. The stabilities were determined by measurement of the rate of acidic hydrolysis via changes in the uv/vis spectra. As a cyclic Schiff base, 4-aryl-2H-1,3-benzothiazine (2) is the stronger base, and reacts about ten times faster with methyl iodide; its stability is greater than that of 2-aryl-4H-1,3-benzothiazine (1). On the basis of these results and by means of the different water-solubilities of the hydrochlorides the isomers formed during the synthesis can be separated and purified.

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Basizität, Quaternisierung und Hydrolyse von isomeren 2H- und 4H-Benzothiazinen

Zusammenfassung Die Basizität und die Geschwindigkeit der Hydrolyse von 2H- und 4-H-Benzothiazinen (1,2) in saurer Lösung wurde UV/VIS spektroskopisch gemessen. Die Reaktionsgeschwindigkeit der Quarternisierung mit Methyljodid wurde oszillometrisch in geschlossenen Ampullen bestimmt. 4-Aryl-2H-1,3-benzothiazin (2) ist als zyklische Schiffsche Base die stärkere Base, deren Reaktionsgeschwindigkeit mit Methyljodid ungefähr zehnmal größer ist als die des 2-Aryl-4H-1,3-benzothiazin (1);2 ist auch stabiler. Aufgrund dieser Ergebnisse und der unterschiedlichen Wasserlöslichkeit ihrer Hydrochloride konnten die während der Synthese nebeneinander entstehenden Isomeren getrennt werden.

     

Derivate der 5,6-Dihydro-2H-pyran-3-carbonsäure

Summary Some derivatives of 5,6-dihydro-2H-pyran-3-carboxaldehyde (7) and of its oxidation product 5,6-dihydro-2H-pyran-3-carboxylic acid (8) have been prepared. The aldehyde derivatives as well as the amides and esters of8 have been tested in an insecticidal/fungicidal/acaricidal screening programme. The methylester35 shows a distinct knock down effect against the fruit flyDrosophila melanogaster.

     

4,5-dihydro-5,5-dimethyl-3-oxo-3H-1,2,4-triazole-1-oxide. The unpredicted azoxy-regioisomer

Summary 4,5-Dihydro-5,5-dimethyl-3-oxo-3H-1,2,4-triazole (1) is converted to the title azoxy compound4 by peroxytrifluoroacetic acid. The structure assignment of4 is based on an X-ray analysis.Ab initio calculations were employed to rationalize the reaction path leading to the triazole-1-oxide4 and not to the expected regioisomer triazole-2-oxide3.

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4,5-Dihydro-5,5-dimethyl-3-oxo-3H-1,2,4-triazol-1-oxid. Das unerwartete Regioisomere

Zusammenfassung 4,5-Dihydro-5,5-dimethyl-3-oxo-3H-1,2,4-triazol (1) wird mit Trifluorperessigsäure in die Titel-Azoxy-Verbindung4 umgewandelt. Die Strukturzuordnung von4 basiert auf einer Röntgenstrukturanalyse. Mittelsab initio-Rechnungen wird versucht zu erklären, weshalb die Reaktion zum Triazol-1-oxid4 und nicht zum erwarteten regioisomeren Triazol-2-oxid3 führt.

     

Synthesis of 4-thia analogues of isoquinoline alkaloids

Summary (±)-4-Thiacarnegin (3) was synthesized by reaction of 6,7-dimethoxy-3-methyl-2H-1,3-benzothiazinium iodide (2) with methyl magnesium iodide, thereby opening a new synthetic route to 4-substituted dihydro-2H-1,3-benzothiazines. Compound3 was also obtained by reduction of 6,7-dimethoxy-3,4-dimethyl-2H-1,3-benzothiazinium iodide (5). In a similar way, reduction of the quaternary salts9 a–c afforded the (±)-4-thia analogues of cryptostilin-I, -II and -III (10 a–c). The isomers of the former compounds (12 a–c) were also synthesized by reduction of the 4H-1,3-benzothiazinium salts11 a–c.

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Synthese von 4-Thiaanalogen von Alkaloiden mit Isochinolingerüst

Zusammenfassung Aus 6,7-Dimethoxy-3-methyl-2H-1,3-benzothiaziniumjodid (2) wurde mit Methylmagnesiumjodid (±)-Thiacarnegin (3) dargestellt. Diese Reaktion bietet ein neues Verfahren für die Synthese von 4-substituierten Dihydro-2H-1,3-benzothiazinen.3 wurde auch durch Reduktion von 6,7-Dimethoxy-3,4-dimethyl-2H-1,3-benzothiaziniumjodid (5) erhalten. Die Reduktion der quartären Ammoniumsalze9 a–c ergab ebenfalls die Cryptostillin I-, II-, III-(±)-4-thiaanalogen Verbindungen (10 a–c). Reduktion der 4H-1,3-Benzothiazinium-Salze11 a–c lieferte die entsprechenden Isomeren12 a–c der obengenannten Verbindungen.

     

A new heteroannulation method to 2-cyclohexenone,mediated by phosphonate auxiliaries. Synthesis of 4,5,6,7-tetrahydrobenzothiazole derivatives

Summary Dimethyl (1,2-epoxy-3-oxocyclohex-1-yl)phosphonate7, easily available from 2-cyclohexen-1-one, affords the new (tetrahydrobenzothiazolyl)phosphonates10 upon reaction with thiocarboxamides8. This cyclocondensation proceeds with regioselective conjunction of the bisnucleophile8 to carbonyl group and adjacent oxirane carbon of the epoxide precursor. On treatment with alkali the 5,6-dihydro-7(4H)benzothiazolones12 are obtained from compounds10, or from the intermediately formed bicyclic dihydroxy derivatives9. Reaction of the corresponding cyclopentylphosphonate14 with thiobenzamide (8b) yields the cyclopentathiazole derivative15 as a single isomer, the dihydro-thiazole moiety being now annulated regio- andcis-stereoselectively to both oxirane carbons of the epoxyphosphonate.

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Eine neue, durch Phosphonat-Synthone gesteuerte Methode zur Heteroanellierung an 2-Cyclohexenon. Synthese von 4,5,6,7-Tetrahydrobenzthiazol-Derivaten

Zusammenfassung Umsetzung des aus 2-Cyclohexen-1-on leicht zugänglichen (1,2-Epoxy-3-oxocyclohex-1-yl)phosphonats7 mit den Thioamiden8 liefert die neuen (Tetrahydrobenzthiazolyl)phosphonate10. Dabei wird der Thiazolring regioselektiv an Carbonylgruppe und benachbarten Oxirankohlenstoff des Epoxyphosphonats anelliert. Mit Alkali werden sowohl die -Hydroxyphosphonate10 als auch die intermediär gebildeten Dihydroxyverbindungen9 zu den 5,6-Dihydro-7(4H)benzthiazolonen12 gespalten. Im Gegensatz dazu reagiert das Cyclopentylphosphonat14 mit Thiobenzamid8b zu einem Cyclopentathiazol-Derivat15, bei dem der Dihydrothiazolring regioundcis-stereoselektiv mit den beiden früheren Oxiran-Kohlenstoffen verknüpft ist.

     

Synthesis and Structure of Quaternary Salts Derived from 2-Anilino- and 2-Benzylamino-5,6-dihydro-4H-1,3-thiazine

Substituted phenacyl bromides react with 2-anilino-5,6-dihydro-4H-1,3-thiazine at the exocyclic nitrogen atom and with 2-benzylamino-5,6-dihydro-4H-1,3-thiazine at the nitrogen atom in the ring. The structure of the reaction intermediates was elucidated, and their cyclization into 1-benzyl-2-aryl-6,7-dihydro-5H-imidazo[2,1-b][1,3]thiazinium bromides was performed.     

Über das 4-Hydroxy-6,6-dimethyl-5,6-dihydro-2(1H)-pyridinthion bzw.-on und die entsprechenden Tautomeren

The tautomers, 4-hydroxy-5,6-dihydro-6,6-dimethyl-2(1H)-pyridinethione (1) and 6,6-dimethyl-2-thioxo-4-piperidone (2) resp., and 4-hydroxy-5,6-dihydro-6,6-dimethyl-2(1H)-pyridone (9) and 6,6-dimethyl-2,4-piperidinedione (10) resp. were synthesized by hydrolysis of 4-amino-5,6-dihydro-6,6-dimethyl-2(1H)-pyridinethiones (4, 5) and-ones (11, 12).1, 2 and9, 10 undergo an aminolysis in amines to the corresponding 4-aminodihydro-2(1H)-pyridinethiones4, 5 and-ones11, 12 resp.

     

Synthesis and characterization of [2-(2-phenyl-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazinyl)] tellurenyl chloride

The synthesis and characterization of the first examples of two tellurium compounds based on 2-phenyl-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine substrate are described. Intramolecular Te?N interaction in [2-(2-phenyl-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazinyl)] tellurenyl chloride is established by single X-ray crystallography.     

Unexpected Direction of Iodocyclization of 3-Allylthio-5-phenyl-4H-1,2,4-triazole

The reaction of 3-allylthio-5-phenyl-4H-1,2,4-triazole with iodine to give a mixture of 5,6-dihydro-5-iodomethyl-3-phenyl[1,3]thiazolo[2,3-c][1,2,4]triazole, 6,7-dihydro-6-iodo-3-phenyl-5H-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3]thiazine, 5,6-dihydro-6-iodomethyl-2-phenyl[1,3]thiazolo[3,2-b][1,2,4]triazole, and 6,7-dihydro-6-iodo-2-phenyl-5H-[1,2,4]triazolo[5,1-b][1,3]thiazine has been studied. The structure of the products obtained was established using ¹H NMR spectroscopy of their dehydriodination products.     

4-Substituted-3-alkyl-3,4-dihydro-2H-1,3-benzoxazin-2-ones II (1,2). Solvolytic transformations of urea and thiourea derivatives into 1-alkyldihydro-6-(2-hydroxyaryl)-1,3,5-triazine-2,4-(1H,3H) diones

A series of 3,4-Dihydro-2-oxo-(3-substituted-2H-1,3-benzoxazin-4-yl)ureas (II, Table I) and 3,4-dihydro-2-oxo-(3-substituted-2H-1,3-benzoxazin-4-yl)thioureas (Table II) was prepared by treating 3,4-dihydro-4-hydroxy-3-substituted-2H-1,3-benzoxazin-2-ones with ureas and thioureas, respectively. In the presence of alcoholic alkali these compounds underwent transacylation to dihydro-6-(2-hydroxyaryl)-1,3,5-triazine-2,4-(1H,2H)diones (Table III) and their 4-thio analogues (Table IV).     

Gemeinsame Einwirkung von elementarem Schwefel und Äthylenimin auf Ketone, 2. Mitt.

Zusammenfassung Bei der gemeinsamen Einwirkung von Schwefel und Äthylenimin auf 4-Heptanon, Cyclopentanon, Cyclohexanon und Cyclooctanon bilden sich in glatter Reaktion 5,6-Dihydro-4H-1,4-thiazine (3–6). Als Nebenprodukte von3, 4 und5 fallen die dem jeweiligen Keton zugrunde liegenden 2,2-dialkylierten Thiazolidine (7–9) an. Bei Einsatz von Phenylisopropylketon in diese Reaktion wird dagegen das 2-Isopropyl-2-phenylthiazolidin (12) zum Hauptprodukt, während das entsprechende 5,6-Dihydro-2H-1,4-thiazin (11) nur in untergeordnetem Maße entsteht.Die Reaktionsmechanismen sowohl der 5,6-Dihydro-1,4-thiazin-als auch der Thiazolidin-Bildung werden diskutiert.Die Umsetzung der 5,6-Dihydro-1,4-thiazine (1, 3–5, 11) mit überschüss. Ameisensäure führt zu N-Formylthiomorpholinen (13–17), die sich mit verd. HCl glatt zu den entsprechenden Thiomorpholinen (18–22) verseifen lassen.

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Concomitant action of elementary sulfur and gaseous ammonia upon ketones, LXXI. Concomitant action of elementary sulfur and ethylenimine upon ketones, II

The interaction of sulfur and ethylenimine with 4-heptanone, cyclopentanone, cyclohexanone, and cyclooctanone leads to 5.6-dihydro-4H-1.4-thiazines (3–6) in good yields. As byproducts of3, 4 and5 2.2-dialkylated thiazolidines (7–9, resp.) are isolated. When this reaction is carried out with phenyl isopropyl ketone, however, the main product is 2-isopropyl-2-phenylthiazolidine (12), the corresponding 5.6-dihydro-2H-1.4-thiazine (11) is but formed in a small quantity.The mechanisms of the formation of 5.6-dihydro-1.4-thiazines, as well as the formation of the thiazolidines are discussed.Reaction of 5.6-dihydro-1.4-thiazines (1, 3–5, 11) with excess formic acid leads to N-formylthiomorpholines (13–17) which can be easily saponified with dil. HCl to the corresponding thiomorpholines (18–22).

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Herrn Prof. Dr.O. Hromatka mit herzlichen Grüßen zum 65. Geburtstag gewidmet

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70. Mitt.:F. Asinger, H. Offermanns, D. Neuray undF. Abo Dagga, Mh. Chem.101, 500 (1970)

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Teil der DissertationK. H. Lim, Techn. Hochschule Aachen, 1969.

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Teil der DissertationD. Neuray, Techn. Hochschule Aachen, 1969

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1. Mitt.:F. Asinger, H. Offermanns, W. Pürschel, K. H. Lim undD. Neuray, Mh. Chem.99, 2090 (1968).     

Reaction of 1,3-Dioxanes with Acetone Cyanohydrin

The reaction of 4-phenyl- and 4,4-dimethyl-1,3-dioxanes with acetone cyanohydrin leads to hydrolytically unstable 2-(1-hydroxy-1-methylethyl)-5,6-dihydro-1,3-oxazines, which are readily saponified in alkaline medium to the corresponding 1,3-amino alcohols.     

The mass spectral fragmentation of some 2,3-dihydro-5-trifluoromethyl-7-(p-R-phenyl)-1,4-diazepines

Summary Electron impact mass spectra of seven 2,3-dihydro-5-trifluoromethyl/methyl-7-(p-R-phenyl)-1,4-diazepinesR=H, CH₃, OCH₃, CF₃, Cl, Br) have been recorded and are discussed. These systems dissociate by scission of the C₂-C₃ bond followed by loss of H^. to give the [M-H]⁺ ion as the base peak. The fragmentation behaviour has been investigated using metastable scanning techniques and accurate mass measurements. The origin of some characteristic fragment ions is discussed.

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Massenspektroskopische Fragmentierung einiger 2,3-Dihydro-5-trifluormethyl-7-(p-R-phenyl)-1,4-diazepine

Zusammenfassung Die EI-Massenspektren von 7 2,3-Dihydro-5-trifluormethyl/methyl-7-(p-R-phenyl)-1,4-diazepinen (R=CH₃, OCH₃, CF₃, Cl, Br) werden vorgestellt. Diese Verbindungen fragmentieren unter Spaltung der C₂-C₃-Bindung. Anschließende Abspaltung von H^. führt zum Fragment [M-H]⁺, das als Basispeak auftritt. Das Fragmentierungsverhalten wurde mittels metastabiler Methoden und genauer Massenbestimmungen untersucht. Die Herkunft einiger charakteristischer Fragmentionen wird diskutiert.