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Verfahren zur Herstellung von neuen Nitrofuranderivaten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Nitrofuranderivaten.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Nitrofuranderivate entsprechen der allgemeinen Formel I :
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in der R. und R2 Methylreste bedeuten oder zusammen eine zweiwertige Gruppe der Formel- (CH2) nbilden, worin n eine der Zahlen 2 oder 3 bedeutet und wobei diese Gruppe gegebenenfalls mit einem Methylrest substituiert sein kann ; R3 bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest. Diese Derivate können als solche oder in Form ihrer Salze vorliegen.
Es wurde gefunden, dass diese Derivate zur Behandlung von bakteriellen Infektionen von Haustieren wertvoll sind. Sie sind insbesondere zur Behandlung von Krankheiten von Geflügel, im besonderen zur
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Futter behandelt werden, doch ist diese Verbindung unlöslich und es ist daher unmöglich, sie dem Trinkwasser zuzusetzen.
Es wurde gefunden, dass die Verbindungen der allgemeinen Formel I, und insbesondere das 2-Methyl-
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löslich sind, um die Erzielung wirksamer Dosierungen zu ermöglichen, wenn man sie in das Trinkwasser des Geflügels einbringt. Zur Behandlung von Tieren kann man die Nitrofuranderivate in die Nahrungsmittel (Futter oder Beifutter) einbringen. Sie können entweder rein oder mit einem nicht toxischen Verdünnungsmittel verwendet werden.
Gemäss einer Durchführungsweise der Erfindung können diese Nitrofuranderivate der allgemeinen Formel I hergestellt werden, indem 5-Nitro-furfurol oder eines seiner Derivate, wie beispielsweise das Diacetat, das Acetal oder das Oxim, mit einem Hydrazid der allgemeinen Formel II :
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worin die verschiedenen Symbole die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, vorzugsweise in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Äthanol, erforderlichenfalls in Gegenwart eines Kondensationsmittels umgesetzt wird.
Das als Ausgangssubstanz verwendete Hydrazid der allgemeinen Formel II kann hergestellt werden, indem ein Ester der allgemeinen Formel III :
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in der R einen niedrigen Alkylrest, wie beispielsweise Methyl oder Äthyl, bedeutet und R3 die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, mit Methanol oder einem geeigneten Glykol in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie beispielsweise wasserfreiem Chlorwasserstoff oder Bortriflorid, umgesetzt wird.
Man erhält so einen Ester der Formel IV :
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in der die verschiedenen Symbole die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Durch Behandlung dieser Ester der Formel IV mit Hydrazin, gewöhnlich in Form des Hydrats, in An- oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, wie beispielsweise Methanol, erhält man die Hydrazide der Formel II.
Gemäss einer andern Durchführungsweise des erfindungsgemässen Kondensationsverfahrens können die Nitrofuranderivate der allgemeinen Formel I durch Behandlung von 5-Nitro-furfurol-hydrazon mit einem Ester der allgemeinen Formel IV hergestellt werden.
Die Alkalisalze der Nitrofuranderivate der Formel I können in an sich bekannter Weise erhalten werden.
Es ist beispielsweise zweckmässig, eine warme Lösung der Verbindung der Formel I in einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Dimethylformamid, mit einer alkoholischen Lösung von Kalium- oder Natrium- äthylat zu behandeln und dann das gewünschte Salz abzutrennen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel l : Man sättigt bei 0 C ein Gemisch von 100 g Äthylpyruvat und 50 cm3 Äthylenglykol mit gasförmigem Chlorwasserstoff und lässt die Lösung 18 h bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Man entfernt den Überschuss an Chlorwasserstoff durch einen Luftstrom und neutralisiert dann die Lösung mit Natriumbicarbonat. Man extrahiert mit Äther und trennt die Ätherfraktion ab, die man über wasserfreiem Kaliumcarbonat trocknet. Nach Entfernen des Äthers fraktioniert man unter Verwendung einer Vigreux-Kolonne und gewinnt die unter 8 mm Hg zwischen 70 und 76 C übergehende Fraktion. Man erhält 43 g (32%) 2-Äthoxycarbonyl-2-methyl-1, 3-dioxolan.
Man mischt 25 g 2-Äthoxycarbonyl-2-methyl-1, 3-dioxolan und 7, 6 g 100%iges Hydrazinhydrat und erhitzt 5 min auf 40 C. Man entfernt die flüchtige Fraktion unter vermindertem Druck und gewinnt den Rückstand, den man mit Äther und mit Äthanol wäscht. Man erhält 14 g (46, 5 %) 2-Hydrazincarbonyl-2-methyl-1, 3-dioxolan vom F. = 120 C.
Man setzt 14 g dieses Hydrazids in feinpulverisierter Form zu einer Lösung von 14 g 5-Nitrofurfurol in 240 cm3 Äthanol zu und rührt bei gewöhnlicher Temperatur. Nach vollständiger Auflösung filtriert man das Reaktionsgemisch und lässt zur Kristallisation stehen. Man gewinnt die sich abscheidende Festsubstanz und wäscht sie mit Äthanol. Man erhält 14 g (54%) 2-Methyl-2-[ (5-nitro-furfuryliden) -hydrazino- carbonyl]-1, 3-dioxolan vom F. = 219 C.
Auf die gleiche Weise kann, wenn man das Äthylenglykol durch 1, 2-Propandiol ersetzt, 2, 4-Dimethyl- 2-[ (5-nitro-furfuryliden) -hydrazinocarbonyl]-1, 3-dioxolan vom F. = 207 C erhalten werden.
Auf die gleiche Weise erhält man, wenn man vom Dimethylacetal von Äthylglyoxylat ausgeht, (5-Nitrofurfuryliden)-hydrazinocarbonyl-dimethoxymethan vom F. = 199 C.
Beispiel 2 : Man setzt bei 0 C tropfenweise 16 cm3 eines Bortrifluorid-Äther-Komplexes zu einem Gemisch von 11, 6 g Äthylpyruvat und 7, 6 g Propandiol- (1, 3) zu und lässt das Gemisch über Nacht bei gewöhnlicher Temperatur stehen.
Man giesst die erhaltene Lösung in eine eiskalte, gesättigte Natriumbicarbonatlösung und lässt das Gemisch stehen, bis die Umsetzung beendet ist.
Man extrahiert das bicarbonathaltige Gemisch mit Äther und trennt die-Ätherfraktion ab, die man über wasserfreiem Kaliumcarbonat trocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels behandelt man den Rückstand mit 5 cm3 100% igem Hydrazinhydrat. Man lässt über Nacht stehen und erhitzt dann 1 h auf einem Dampfbad. Man entfernt die flüchtigen Bestandteile durch Destillation unter vermindertem Druck, löst den Rückstand in Äthanol und trocknet über wasserfreiem Natriumsulfat. Zu der alkoholischen Lösung setzt man eine Lösung von 14 g Nitrofurfurol in 450 cm3 Äthanol zu, filtriert das Reäktionsgemisch und lässt das Filtrat zur Kristallisation stehen. Die gebildete kristalline Festsubstanz wird abgetrennt und getrocknet.
Man erhält 12 g (42, 5%) 2-Methyl-2-[ (5-nitro-furfuryliden) -hydrazino-carbonyl]- 1, 3-dioxan vom F. = 195 C.
Beispiel 3 : Man setzt, unter Rühren, ein Gemisch von 43 cm3 einer äthanolischen Natriumäthylatlösung mit 7, 8% (Gewicht/Volumen) und 175 cm3 Äthanol rasch zu einer Lösung von 10 g 2-Methyl- 2-[ (5-nitro-furfuryliden) -hydrazinocarbonyl]-1, 3-dioxolan in 30 cm3 Dimethylformamid zu. Es scheiden sich sofort 9, 5 g (88%) einer roten Festsubstanz ab, die aus dem Natriumsalz des 2-Methyl-2- [ (5-nitro- furfuryliden) -hydrazinocarbonyl]-1, 3-dioxolans vom F. = 2330 C besteht.