DD147667B1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF 2,5-BIS- (BENZOXAZOLYL) -THIOPHENES - Google Patents
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CTTFiMTKKOMBISAg ВИТЕЕЖЫ)CTTFiMTKKOMBISAg ВИТЕЕЖЫ)
Bitterfeld, 3.12.1979 2021Bitterfeld, 3.12.1979 2021
Verfahren zur Herstellung von.' 2,5-Bis-(benzosazolyU-thiophenenProcess for the preparation of. ' 2,5-bis (benzosazolyU thiophenes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophenen der formelThe invention relates to a process for the preparation of 2,5-bis (benzoxazolyl) thiophenes of the formula
Y Ί Y Ί
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worin die Reste X, die gleich oder verschieden sein können, für Wasserstoff oder einen nichtaromatischen Kohlenwasserst off rest mit höchstens 6 Kohlenstoffatomen, und die Heste Y für Wasserstoff oder Halogen stehen.wherein the radicals X, which may be identical or different, are hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon radical having at most 6 carbon atoms, and the radical Y is hydrogen or halogen.
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Bekanntlich können 2,5-Bis-(benzo3:azolyl)-thiophene in einem Einstufenverfahren durch Umsetzung von 2,5-Thiophendicarbonsäuren mit o-Hydroscy-aminobenzolen erhalten werden· Die Umsetzung erfolgt in flüssigen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt über 200 0C unter Stickstoffatmosphäre und wird vorteilhaft durch allmähliches Erhitzen des Reaktionsgemisches bis zum Siedepunkt eingeleitet und so lange fortgeführt, "bis annähernd die theoretisch abspaltbare Wassermenge azeotrop abdestilliert ist. Sehr günstig wirken sich hierbei Zusätze von Borsäure, Zinkchlorid und Stickstoffbasen aus (DE-OS 1 795 394, DE-OS 1 949 334). Die Diamidbildung der ersten Reaktionsstufe verläuft dabei normalerweise ohne Schwierigkeiten. Dagegen erfordern die RingschluSreaktionen der zweiten Reaktionsstufe hohe Temperaturen. Diese hohen thermischen Belastungen führen zur Bildung eines erheblichen Anteils an unerwünschten Hebenprodukten, wodurch der Einsatz der erhaltenen Produkte als optischer Aufheller stark eingeschränkt wird. Diese nebenprodukte sind durch mehrmaliges Umfallen oder andere bekannte Reinigungsverfahren nur schwer und unter großen Ausbeuteverlusten zu entfernen.Are: (azolyl benzo3) -thiophenes in a one-step process by reacting 2,5-Thiophendicarbonsäuren with o-Hydroscy-aminobenzenes receive · The reaction is carried out in liquid, halogenated aromatic hydrocarbons having a boiling point above 200 0 It is known that 2,5-bis C under nitrogen atmosphere and is advantageously introduced by gradual heating of the reaction mixture to the boiling point and continued so long, "until almost the theoretically cleavable amount of water is distilled off azeotropically very beneficial here are additives of boric acid, zinc chloride and nitrogen bases (DE-OS 1,795 394, DE-OS 1 949 334. The diamide formation of the first reaction stage normally proceeds without difficulty, whereas the ring reactions of the second reaction stage require high temperatures, These high thermal loads lead to the formation of a considerable proportion of unwanted lifting products, thereby preserving the use of the catalyst products as optical brightener is severely restricted. These byproducts are difficult to remove by repeated overturning or other known purification methods and with large yield losses.
Heben diesem Sinstufenverfahren sind noch Synthesemöglichkeiten bekannt, bei denen zunächst die entsprechenden Diamidverbindungen. aus Hydroxyarylaminoverbindungen und den Säurechloriden der 2,5-'£hiophendicarbonsäure gebildet und isoliert werden. Die Ringschlußreaktidhen erfolgen dann wieder in halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen bei hoher Temperatur unter Zusatz von Katalysatoren, wieThis method of synthesizing precludes the possibility of synthesizing, in which first the corresponding diamide compounds. are formed and isolated from hydroxyarylamino compounds and the acid chlorides of 2,5-thiophenedicarboxylic acid. The ring closure reactants then take place again in halogenated aromatic hydrocarbons at high temperature with the addition of catalysts, such as
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Zinkchlorid oder Borsäure. Die Zweistufenverfahren sind aber imökonomischer wegen des größeren Apparate- und Zeitaufwandes.Zinc chloride or boric acid. However, the two-stage processes are more economical because of the greater apparatus and time required.
Ziel der Erfindimg ist ein ökonomisches Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzo2:azolyl)-thiophenen der Formel I, das ohne zusätzliche- Reinigungsstufen in sehr hoher Ausbeute ein Produkt in solch reiner Form liefert, die nach entsprechender Formierung direkt als optischer Aufheller eingesetzt werden kann.The aim of Erfindimg is an economical process for the preparation of 2,5-bis (benzo2: azolyl) thiophenes of the formula I, which provides without additional purification stages in very high yield a product in such pure form, which after appropriate formation directly as optical brightener can be used.
Ss wurde gefunden, daß man 2,5-Bis-(benzosazolyl)-thiophene der Formel I der Zielstellung entsprechend erhält, wenn man bei der ansonsten in bekannter Weise verlaufenden Herstellung das Reaktionsmilieu der Endstufentechnologie nicht im neutralen oder alkalischen Bereich beläßt, sondern in den pH-Bereich kleiner als 4 verlegt. Diese veränderte Bedingung des Systems führt überraschenderweise zu einer wesentlich verbesserten Qualität der Endprodukte dieser Synthesen. Bei dieser sauren Ausfällung der Endprodukte werden nämlich die stark färbenden Nebenprodukte der Synthese, die die weitere Verwendung der erhaltenen 2,5-Bis-(benaoxazolyl)-thiophen· Verbindungen in Form ihrer Rohprodukte als optische Aufheller in der- Textilindustrie erheblich stören bzw. deren Verwendung nur nach mehrmaliger Umlösung geeignet· erscheinen lassen, in die Mutterlauge überführt und mit dieser bei Abtrennung derIt has been found that 2,5-bis (benzosazolyl) -thiophene of the formula I of the objective position is obtained accordingly, if one leaves the reaction environment of the final stage technology not in the neutral or alkaline range in the otherwise known manner in manufacturing, but in the pH range less than 4 laid. This altered condition of the system surprisingly leads to a significantly improved quality of the end products of these syntheses. In this acidic precipitation of the end products namely the strongly coloring by-products of the synthesis, the further use of the obtained 2,5-bis (benaoxazolyl) -thiophen · compounds in the form of their crude products as optical brighteners in the textile industry significantly disturb or their Use only after repeated redeposition appear suitable, transferred to the mother liquor and with this on separation of the
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festen Endprodukte entfernt. Da nun. die Menge dieser Störkomponenten u.a. -von der Länge der thermischen Belastung des Reaktionssystems und топ der Menge der Beschleierung durch ein Inertgas abhängt, ist es von Vorteil, wenn man den zeitlichen Ablauf so kurz wie möglich hält und durch größere Inertgasmengen den negativen Einfluß топ Restluftbeimischungen mindert > Bei einer vergrößerten Inertgasmenge besteht aber die Gefahr, daß bei Beibehaltung der bisher üblichen Aufheizzeiten erheblich größere Mengen der o-Hydroxyarylaminoverbindungen in den Kühler absublimieren und so zu einer Verringerung der Endausbeute führen· Durch eine reduzierte Aufheizgeschwindigkeit ließe sich zwar dieser eben genannte ITachteil teilweise wieder kompensieren, allerdings verlängert sich damit die Gesamtzeit der thermischen Belastung des Systems. Die neuartige Durchführung der Sndstufentechnologie im sauren Ausfällmilieu erlaubt dagegen bei reduzierter Inertgasmenge eine- Verkürzung der Aufheizzeit bis zur Reaktionstemperatur der Endstufe ohne Vorreaktionszeiten bei Zwisch^temperaturbereichen von I40 bis 180 0C. Im einzelnen wird so verfahren, daß man dem aliphatischen Alkohol, der dem Reaktionsgemisch bei 80 bis 120 0G zwecks Abscheidung des 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophens zugegeben wird, eine solche Menge einer konzentrierten anorganischen Säure zusetzt, daß im Reaktionsgemisch ein pH-Wert zwischen 1 und 4 eingestellt wird.removed solid end products. Because now. the amount of these interfering components depends, inter alia, on the length of the thermal load of the reaction system and on the amount of entrainment by an inert gas, it is advantageous to keep the time schedule as short as possible and to reduce the negative influence of residual admixtures due to larger amounts of inert gas > With an increased amount of inert gas, however, there is the danger that subordinate much larger amounts of o-Hydroxyarylaminoverbindungen into the cooler while maintaining the usual heating times and thus lead to a reduction in the final yield · Although a reduced heating rate, this just mentioned ITachteil could be partially recovered compensate, but thus increases the total time of the thermal load of the system. The novel implementation of the Sndstufentechnologie in acid precipitation milieu, however, with a reduced inert gas a-shortening of the heating time up to the reaction temperature of the final stage without Vorreaktionszeiten at Zwisch ^ temperature ranges of I40 to 180 0 C. The procedure is such that the aliphatic alcohol, the Reaction mixture at 80 to 120 0 G for the purpose of deposition of the 2,5-bis (benzoxazolyl) thiophene is added, such an amount of a concentrated inorganic acid added that in the reaction mixture, a pH between 1 and 4 is set.
Die nachfolgenden Beispiels dienen der näheren Erläuterung der Erfindung, ohne diese hierauf beschränken zu wollen.The following examples serve to illustrate the invention without wishing to be limited thereto.
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Ausführungsbeispiele Beispiel 1Exemplary embodiments Example 1
Im Rührkolben werden 400 ml 1 ^^-Trichlorbenzol, 68,8 g 2,5-Thiophendi carbonsäure, 87,2 g o-Aminophenol xmd 2,4 g Borsäure vorgelegt und der Kolben mit Stickstoff gas durchgeblasen· Bei reduzierter Gasmenge (5 l/h) wird der Kolbeninhalt innerhalb 50 Minuten zum Sieden erhitzt· Die gesamte Erhitzungszeit beträgt 4 Stunden· Während dieser Zeit steigt die Innentemperatur von 212 0C auf 221 0C an. Es destillieren in dieser Zeit 60 bis 80 ml Trichlorbenzol «»Wasser-Gemisch ab und die Suspension geht in eine klare dunkelbraune -Lösung über. Der Kolbeninhalt wird unter Rühren auf 120 0C gekühlt, danach erfolgt innerhalb von 30 Minuten der Zulauf einer Mischung von 650 ml Methanol mit 1 ml konz. Schwefelsäure· Hach Abkühlen auf Raumtemperatur werden die ausgefällten Kristalle abgesaugt und mittels Methanolwäsche von der violettgefärbten Mutterlauge befreit400 ml of 1 ^^ - trichlorobenzene, 68.8 g of 2,5-thiophenedicarboxylic acid, 87.2 g of o-aminophenol and 2.4 g of boric acid are introduced into the stirred flask and the flask is blown through with nitrogen gas · With a reduced amount of gas (5 l / h) the contents of the flask are boiled within 50 minutes. The total heating time is 4 hours. During this time the internal temperature rises from 212 ° C. to 221 ° C. During this time, 60 to 80 ml of trichlorobenzene "» water mixture are distilled off and the suspension is transformed into a clear, dark-brown solution. The contents of the flask are cooled with stirring to 120 0 C, then followed within 30 minutes, the feed of a mixture of 650 ml of methanol with 1 ml of conc. Sulfuric acid · Hach cooling to room temperature, the precipitated crystals are filtered off with suction and freed by methanol washing of the violet-colored mother liquor
Ausbeute: 117,2 g (92 % der Theorie); P = 217 bis 219,5 °(Yield: 117.2 g (92 % of theory); P = 217 to 219.5 ° (
50 ml 1,2,4-TriChlorbenzol, 12,05 g 3,4-Dichlor-2,5-thiophendicarbonsäure, 10,9 g o-Aminophenol und 0,3 g Borsäure werden im Kolben verrührt und ein mäßiger Stickstoffstrom über die Plussigkeitsoberfläche geleitet· In 40 Minuten wird der Kolbeninhalt unter Rühren zum Sieden erhitzt. Die Gasgeschwindigkeit für Stickstoff beträgt 3 l/h; die Srhitzungszeit auf50 ml of 1,2,4-trichlorobenzene, 12.05 g of 3,4-dichloro-2,5-thiophenedicarboxylic acid, 10.9 g of o-aminophenol and 0.3 g of boric acid are stirred in the flask and a moderate stream of nitrogen over the surface of the surface In 40 minutes, the flask contents are heated to boiling with stirring. The gas velocity for nitrogen is 3 l / h; the sabbatical time
Destillationstemperatur beträgt 4 Stunden. Während dieser Zeit bildet sich allmählich eine klare braune Lösung. Danach wird der Kolbeninhalt unter Rühren auf 110 0C abgekühlt. Bei dieser Temperatur erfolgt der Zulauf einer Mischung aus 80 ml Methanol mit 0,3 ml kcnz. Schwefelsäure innerhalb von 20 Minuten bei aufgesetztem Rückflußkühler. Unter Rühren wird die Suspension auf 25 0C abgekühlt. Das abgesaugte Endprodukt wird mittels Methanol bis zur Farblosigkeit des Filtrates gewaschenDistillation temperature is 4 hours. During this time, a clear brown solution gradually forms. Thereafter, the contents of the flask are cooled to 110 ° C. with stirring. At this temperature, the feed of a mixture of 80 ml of methanol with 0.3 ml kcnz. Sulfuric acid within 20 minutes with attached reflux condenser. While stirring, the suspension is cooled to 25 0 C. The extracted end product is washed by methanol until the colorless filtrate
Ausbeute: 17,7 g (91,1 % der Theorie); P = 274 bis 275 0CYield: 17.7 g (91.1 % of theory); P = 274 to 275 0 C
200 ml 1,2,4-Trichlorbenzöl, 34,4 g 2,5-Thiophendicarbonsäure, 70,2 g 4-tert. 3utyl-2-aminophenol und 1,5g Borsäure werden im Kolben verrührt und unter Durchleiten eines Stickstoffstromes mit 5 l/h in 40 Minuten auf 200 0G erwärmt. Dabei beginnt die Abdestillation eines Trichlorbenzoi-Wasser-Gemisches. Während der folgenden 4 Stunden wird unter Beibehaltung des Gasstromes die Kolbeninnentemperatur bis auf 215 C gesteigert. Dabei geht das zunächst ausgefallene Zwischenprodukt in eine braune Lösung über. Der Kolbeninhalt wird unter Rühren auf 100 C abgekühlt. Anschließend wird eine Mischung aus 350 ml Methanoi mit 2 ml 32 /Siger wäßriger Salzsäure in 30 Minuten zugetropft. Die Kristallsuspension wird auf Raumtemperatur abgekühlt und 30 Minuten nachgerührt. Die abgeschiedenen Kristalle werden abgesaugt und mit Methanol gewaschen» Ausbeute: 79,9 g (92 % der Theorie); ¥ * 200 bis 201 0G200 ml of 1,2,4-trichlorobenzene oil, 34.4 g of 2,5-thiophenedicarboxylic acid, 70.2 g of 4-tert. 3-butyl-2-aminophenol and 1.5 g of boric acid are stirred in the flask and heated to 200 0 G in 40 minutes while passing a stream of nitrogen at 5 l / h. This starts the distillation of a Trichlorbenzoi-water mixture. During the following 4 hours, while maintaining the gas flow, the internal temperature of the flask is increased to 215C. The initially precipitated intermediate is converted into a brown solution. The flask contents are cooled to 100 C with stirring. Subsequently, a mixture of 350 ml Methanoi with 2 ml of 32 / Siger aqueous hydrochloric acid is added dropwise in 30 minutes. The crystal suspension is cooled to room temperature and stirred for 30 minutes. The deposited crystals are filtered off with suction and washed with methanol. Yield: 79.9 g (92 % of theory); ¥ * 200 to 201 0 G
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