CS233090B1 - Způsob výroby acetalů 2-formylchinoxalin- 1,4-dioxidu - Google Patents

Abstract

Způsob výroby noxalin-1,4-dioxidu 1 0 T acetalů 2-formylchiobecného vzorce 0-alk O- alk * 1 0 kde alk značí nerozvětvený nebo rozvětvený alkylový zbytek s až 4 atomy uhlíku, popřípadě oba zbytky dohromady mohou značit alkylenový zbytek se 2 až 4 atomy uhlíku a tvořit cyklický acetal, tím, že réakce benzofurazan-l-oxidu s acetalem methylglyoxalu se provádí ve vodě v přítomnosti amoniaku při teplotách 30 až 80 °C, Acetaly podle vynálezu jsou meziprodukty pro výrobu derivátů chinoxalin-1,4-dioxidu, které mají antimikrobiální účinky a používají se ve veterinární medicíně, ke stimulaci růstu hospodářských zvířat a ke zlepšení využití krmív.

Description

Vynález ee týká bezpečného způsobu výroby acetalů 2-formylchinoxalin-1,4-dioxidu obecného vzorce I

/1/, kde alk značí nerozvětvený nebo rozvětvený alkylový zbytek s až 4 atomy uhlíku, popřípadě oba zbytky dohromady mohou značit alkylenový zbytek se 2 až 4 atomy uhlíku a tvo· řit cyklický acetal, reakcí benzofurazan-l-oxidu vzorce II

/11/, s acetalem methylglyoxalu obecného ^G-a lk CHzCOCH^ ' ^0-alk vzorce III /111/, kde alk má význam stejný jako ve vzorci I

233 090

Příprava dimethylacetalu 2-formylchinoxalin-l,4-dioxidu reakcí benzofurazan-l-oxidu s methylglyoxal-dimethylacetalem je známá z holandské pat. přihl. č. 67, 14882. Provádí se v prostředí různých rozpouštědel nebo zřeďovadel, jako jsou např. nižší mastné alkoholy, ethery, tetrahydrofuran, chloroform, acetonitril a jiné, v přítomnosti katalytického až ekvimolárního množství anorganické nebo organické base, jako např. pyrrolidinu, n-propylaminu, n-butylaminu, diethylaminu, amoniaku aj., při teplotě místnosti až teplotě varu použitého rozpouštědla. Nejvyšší uváděný výtěžek je 71 % theorie surového produktu. Při reprodukci tohoto způsobu ve shora uvedených rozpouštědlech se ukázalo, že reakce muže proběhnout velmi prudce, popřípadě při zpracovávání reakční směsi došlo několikrát k explozi. Jak výchozí benzofurazan-l-oxid, tak i výsledný dimethylacetal 2-formylchinoxalin-l,4-dioxidu v suchém stavu jsou na základě provedených testů kvalifikovány jako výbušniny a při jejich výrobě je nutno postupovat tak, aby byla bezpečná. Dále bylo pomocí testů zjištěno, že obě jmenované látky lze desensibilisovat známými, ve výbuŠinářství používanými desensibilisátory. Mezi nejlepší desensibilisátory patří voda* V daném případě postačuje k desensibilisaci obou jmenovaných látek již 10 až 15 % hmot. vlhkosti, zvláště pak 20 až 50 % hmot. Kromě toho vlhkost zabraňuje případnému rozprašování těchto látek při výrobě, manipulaci a skladování.

Způsob výroby acetalů 2-formylchinoxalin-l,4-dioxidu obecného vzorce I podle vynálezu se vyznačuje tím, že na 1 mol benzofurazan-l-oxidu se použije 1 až 2,5 mol acetalu methylglyoxalu, 1,2 až 4 mol base, s výhodou amoniaku a reakce se provádí ve vodě při teplotě 30 až 80°0 po dobu 2 až 16 hodin.

Tento způsob výroby podle vynálezu umožňuje vyrábět látky obecného vžorce I* zvláště dimethylacetal 2-forraylchinoxalin-1,4-dioxidu, nejen naprosto bezpečně ve vodném prostředí, ale též ve vyšším výtěžku a výborné čistotě než podle uváděné holandské pat. přihlášky. Dále umožňuje používat k přípravě látek obecného vzorce I vlhkého benzofurazan-l-oxidu ve formě pasty s až 50 % hmot. vody, tak jak se získá při oxidaci o-nitroanilinu roztokem chlornanu sodného ve vodném prostředí, což je výhodné z bezpečnostního, hygienického i ekonomického hlediska.

233 090 ' -.....Γ-·.........

2pracování reakční směsi je velmi jednoduché.

Po skončení reakce se reakční směs ochladí a vykrystalovany produkt se separuje, napr. odsátím na nuči, centrifugováním a pod. a pak se promyje vodou. Ve vlhkém produktu se analyticky stanoví obsah vody a obsah acetalu 2-formylchinoxalin-1,4-dioxidu, Takto získaný surový produkt se před dalším zpracováním skladuje ve vlhkém stavu a zpravidla není třeba jej dále čistit. V matečném louhu zůstává dle analysy 5 až 10 % produktu.

Má-li být vyroben zvláště čistý produkt, tak se provede rekrystalisace z vhodného rozpouštědla jako např. z vody, z vodného alkoholu, bezvodého alkoholu nebo jiného vhodného rozpouštědla za přidání aktivního uhlí. Použije-li se k rekrystalísaci jiného alkoholu než toho, který je složkou acetalového seskupení u 2-formylchinoxalin-1,4-dioxidu, může dojít h částečné nebo úplné reacetalisaci. To však zpravidla není na závadu při dalším použití produktu.

Způsob provádění reakce benzofurazan-l-oxidu s acetalem meth£ylglyoxalu v přítomnosti amoniaku, tj. pořadí vnášení jednotlivých složek do reakční nádoby jakž i postup zahřívání reakění směsi nejsou kritické a je možno je různě obměňovat.

Tak např. je možno vnést všechny komponenty do reakční nádoby při teplotě místnosti a potom reakční směs za míchání zvolna vyhřát na 40 až 50 °C a po zreagování většiny benzofurazan-1-oxidu reakci dokončit kratším záhřevem na vyšší teplotu, např. na 70 až 80 °C a pod.

Surový produkt může někdy popřípadě obsahovat malé množství nezreagovaného benzofurazan-l-oxidu, který je možno odstranit shora zmíněnou krystalisací, nebo jej lze také odstranit a zároveň zregenerovat destilací s vodní párou. Benzofurazan-l-oxid těká s vodní párou, kdežto acetaly 2-,

-f ormy1chinoxalin-1,4 -dioxidu ne.

Acetaly 2-formylchinoxalin-1,4-dioxidu jsou výhodné meziprodukty pro výrobu derivátů chinoxalin-1,4-dioxidu, které mají antimikrobiální účinky a které se v praxi používají k potlačování a k prevenci mikrobiálních infekčních onemocnění u zvířat a ke stimulaci růstu hospodářských zvířat a ke zlepšení konverze krmivá.

- 4 233 090

Následující příklady osvětlují provádění vynálezu, ale nijak neomezují jeho četné možné variace a jeho rozsah.

Příklad 1

182,5 g vlhkého benzofurazan-l-oxidu obsahujícího 136,1 g/1 mol/ benzofurazan-l-oxidu se vnese do reakční nádoby opatření teploměrem, míchadlem, dělicí nálevkou a vodní lázní s teploměrem, přidá se 42,5 ml vody a 187,5 ml vodného amoniaku obsahujícího 2,5 mol HEL·, za míchání se směs vyhřeje na 50 Ca během 4 hodin se přikape 175 ml methylglyoxal-dimethylacetalu, přičemž se stále udržuje teplota 50 °C. Potom se míchá ještě 10 hodin při této teplotě. Během těto doby začne produkt v reakční směsi krystalovat. Potom se reakční směs vychladí na 0 až 5 °C, načež se produkt odsaje, promyje asi 200 ml vody a opět odsaje. Produkt se uchovává ve vlhkém stavu a obsah dimethylacetalu 2-formylchinoxalin-1,4-dioxidu se stanoví analyticky. Výtěžek je 78 až 83 počítáno na čistou látku v 3usině a henzofurazan-l-oxid vzatý do reakce.

Příklad 2 g vlhkého benzofurazan-l-oxidu obsahujícího 68 g /0,5 mol/ Čisté látky, 22 ml vody a 93 ml koncentrovaného vodného amoniaku /1,25 mol ΚΗ^/ se vyhřeje na 40 °C a během 3 hodin se za intenzivního míchání postupně přidá 89 ml metVylglyoxaldimethylacetalu, přičemž se teplota reakční směsi udržuje při 40 až 45 °C. Potom se míchá dále 1 hodinu při uvedené teplotě, načež se teplota zvýší na 50 až 75 °C a udržuje se 6 hodin a konečně se teplota zvýší na 60 až 70 °C a udržuje se 1 hodinu. Během vyhřívání začne produkt v reakční směsi krystalovat. Potom se reakční směs vychladí na C až 5 °0, produkt se odsaje, promyje asi 100 ml vody a opět se odsaje.

Ve vlhkém produktu se analyticky stanoví obsah dimethylacetalu 2-formylchinoxalin-l,4-dioxidu. Výtěžek 81 až 86 %, počítáno na čistou látku v sušině a benzofurazan-l-oxid vzatý do reakce.

Claims (1)

1. Způsob výroby acetalů 2-formylchinoxalin-l,4-dioxidu obecného vzorce I o

   /T / / -É-/ , kde alk značí nerozvětvený nebo rozvětvený alkylový zbytek s až 4 atomy uhlíku, popřípadě oba zbytky dohromady mohou značit alkylenový zbytek se 2 až 4 atomy uhlíku a tvořit cyklický acetal, reakcí benzofurazan-l-oxidu vzorce II s acetalon methylglyoxalu obecného vzorce III

   C-a lk

   CH.COCH ^x0-alk /111/, kde alk má význam jako ve vzorci I, vyznačený tím, že na 1 mol benzofurazan-l-oxidu se použije

   1 až 2,5 mol acetalu methylglyoxalu, 1,2 až 4 mol base,

   - 6 233 090 s výhodou amoniaku a reakce se provádí ve vodě při teplotě 30 až 80 °C po dobu 2 až ló hodin.