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Verfahren zur Herstellung von a,ß-Di-[aryloxazolyl-(2)]-äthylenverbindungen
Es wurde gefunden, daß heterocyclische Verbindungen, z. B. solche vom Typus des
bekannten a,ß-Di-[benzoxazoly 1-(2) ] -äthylens, oder allgemein Verbindungen der
Zusammensetzung
worin R1 und R2 je einen Arylrest bedeuten, der durch niedermolekulare Alkyl- oder
Alkoxygruppen, Halogenatome oder Nitrogruppen substituiert sein kann, in vorteilhafter
Weise hergestellt werden können, wenn man im Molekularverhältnis 2: 1 o-Oxyaminoarylverbindungen
mit Thioäpfelsäure oder deren funktionellen Derivaten in einem inerten organischen
Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 100 und 20'0° C kondensiert und die so erhaltenen
Verbindungen der Formel
worin R1 und R2 die angegebene Bedeutung haben, mit wasserabspaltenden Mitteln behandelt.
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Die als Ausgangsstoffe dienenden o-Oxyaminoarylverbindungen können
z. B. der Naphthalinreihe oder vorzugsweise der Benzolreihe angehören, und mit Vorteil
verwendet man monocyclische o-Oxyaminoarylverbindungen der Benzolreihe. Die Ausgangsstoffe
können neben der o-Oxyaminoarylgruppierung noch weitere Substituenten enthalten,
z. B. niedrigmolekulare Alkyl- oder Alkoxygruppen, wie Äthyl-, Methyl-, Äthoxy-
oder Methoxygruppen, Halogenatome, wie Chlor, ferner auch Nitrogruppen. Als Beispiele
seien folgende Amine erwähnt: 1-Amino-2-oxynaphthalin, 1-Amino-2-oxy benzol, 1-Amino-2-oxy-5-methylbenzol,
1-Amino-2-oxy-4-methylbenzol, 1-Amino-2-oxy-5-methoxybenzol, 1-Amino-2-oxy-3,5-dimethylbenzol,
1-Amino-2-oxy-5-tertiärbutv lbenzol, 1-Amino-2-oxy-4- oder -5-nitrobenzol, 1-Amino-2-oxy-5-chlorbenzol,
1-Amino-2-oxy-3,5-dichlorbenzol.
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Als weitere Ausgangsstoffe werden beim vorliegenden Verfahren Thioäpfelsäure
oder funktionelle Derivate dieser Säure verwendet, wie z. B. deren Monoester oder
Diester. Es kommen hierbei unter den Estern der genannten Dicarbonsäure insbesondere
solche mit niedrigmolekularen Alkanolresten in Betracht, beispielsweise der Dimethylester
oder Diäthylester: Die Kondensation der o-Oxyaminoarylverbindungen mit der Thioäpfelsäure
oder deren funktionellen Derivaten erfolgt im Molekularverhältnis 2:1. Es empfiehlt
sich deshalb, die Ausgangsstoffe bei der Umsetzung etwa in diesem Mengenverhältnis
einzusetzen und eher einen kleinen Überschuß an Thioäpfelsäure als an o-Oxyaminoarylverbindungen
zu verwenden. Auf diese Weise werden unerwünschte :Nebenprodukte und Verluste an
Ausgangsstoffen weitgehend vermieden.
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Die Kondensation erfolgt zweckmäßig bei erhöhter Temperatur, und mit
Vorteil arbeitet man in einem inerten organischen Lösungsmittel. Es sind vor allem
höhersiedende Lösungsmittel angezeigt, z. B. Substitutionsprodukte des Benzols,
wie Monochlorbenzol, Dichlorbenzole, Trichlorbenzole oder Nitrobenzol oder insbesondere
höhersiedende Kohlenwasserstoffe der Benzolreihe, wie Toluol, Xylole oder Cumol.
Vorteilhaft sind Reaktionstemperaturen zwischen etwa 100 und 200° C. Zweckmäßig
arbeitet man bei Siedetemperatur in einem der erwähnten Lösungsmittel. Der bei der
Umsetzung entstehende Schwefelwasserstoff entweicht hierbei, und das ebenfalls entstehende
Wasser kann mit Hilfe eines Wasserabseheiders vom destillierten Lösungsmittel abgetrennt
und das entwässerte Lösungsmittel wieder dem Reaktionsgemisch zugeführt werden.
Die
so erhältlichen Verbindungen der Formel (2) werden mit wasserabspaltenden Mitteln
behandelt. Als solche kommen beispielsweise Arylsulfonsäuren, wie Benzol- oder p-Toluolsulfonsäure,
Borsäure oder Schwefeltrioxyd, in Betracht. Als besonders zweckmäßiges wasserabspaltendes
Mittel hat sich Zinkchlorid erwiesen. Durch Behandlung der Verbindungen der Formel
(2) in einer Zinkchloridschmelze, welcher vor dem Aufheizen noch etwas Wasser zugefügt
wird, läßt sich die Wasserabspaltung in einfacher Weise und mit gutem Ergebnis durchführen.
Geeignete Temperaturen für die Wasserabspaltung mittels Zinkchlorid sind z. B. solche
von 140 bis 180° C, vorteilhaft etwa 160°_C. Nach beendeter Umsetzung können die
Produkte in einfacher Weise durch Zusatz von Wasser zur Schmelze und Ansäuern des
Gemisches abgeschieden und durch Filtrieren abgetrennt werden. Zwecks weiterer Reinigung
kann man sie aus geeigneten organischen Lösungsmitteln umkristallisieren. Als weiteres
wasserabspaltendes Mittel ist Schwefeltrioxyd, zweckmäßig in Form von Oleum, zu
erwähnen. Bei der Wasserabspaltung mittels Oleum -findet in der Regel noch eine
Sulfonierung statt.
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Die Verbindungen der Formel (1) lassen sich nach dem vorliegenden
Verfahren wesentlich leichter und reiner herstellen als nach der bekannten Methode
durch Erhitzen von o-Oxyaminoarylverbindungen mit Bernsteinsäure und nachfolgende
Dehydrogenierung (deutsche Patentschrift 849 694).
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In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts
anderes bemerkt wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen
sind wie in der vorangehenden Beschreibung in Celsiusgraden angegeben.
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Beispiel 1 66,5 Teile 1-Amino-2-öxy-methylbenzol werden unter Ausschluß
von Luft mit 700 Teilen Chlorbenzol verrührt. Hierzu gibt man 37,5 Teile Dr.-Thioäpfelsäure,
erwärmt innerhalb von etwa 30 Minuten auf 130°, verrührt 12 Stunden bei 130 bis
132° unter Abdestillieren und Entfernendes entstehenden Reaktionswassers und des
Schwefelwasserstoffes. Das Chlorbenzol wird danach mit Wasserdampf abdestilliert.
Nach dem Erkalten wird abfiltriert und das Filtergut aus wäßrigem Alkohol umkristallisiert.
Man erhält ein helles kristallines Pulver vom Schmelzpunkt 200 bis 201°.
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80 bis 90 Teile der so hergestellten Verbindung der Formel
werden zu einer 160 bis 168° heißen Schmelze von 30 Teilen Wasser und 450 Teilen
Zinkchlorid in 1/4 bis 1/2 Stunde hinzugefügt und dann noch 6 Stunden bei dieser
Temperatur verrührt. Dann tropft man unter Absinkenlassen der Temperatur 450 Teile
Wasser hinzu und rührt bei 90 bis 100°, bis eine homogene Lösung entsteht, und gießt
diese bei 50 bis -70° zu 900 Teilen Wässer und 60 Teilen konz. Salzsäure. Man rührt
1 Stünde, filtriert, wäscht mit warmem Wasser, bis das Filtrat farblos und neutral
wird, und trocknet bei 90 bis 100°. Man erhält das a,ß-Bis-[5-methylbenzoxazolyl-(2)]-äthylen
der Formel
welches nach dem Umkristallisieren aus Dioxan bei 183 bis 184° schmilzt.
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Ersetzt man im ersten Absatz die 66,5 Teile 1-Amino-2-oxy-5-methylbenzol
durch eine äquimolekulare Menge 1-Amino-2-oxybenzol, so erhält man das Produkt der
nachstehenden Formel (a), welches nach Umkristallisieren aus Alkohol-Wasser bei
189 bis 190° schmilzt.
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Verwendet man im zweiten Absatz 90 Teile der Verbindung der Formel
so erhält man das a,ß-Di-[benzoxazolyl-(2)]-äthylen, das nach dem Umkristallisieren
aus Dioxan bei 242 bis 243° schmilzt.
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Beispiel 2 71,8 Teile 1-Amino-2-oxy-5-chlorbenzol werden unter Ausschluß
von Luft mit 37,5 Teilen Dr.-Thioäpfelsäure in 600 Volumteilen Xylol unter Rühren
während 12 bis 24 Stunden am Rückfluß erhitzt, wobei das entstehende Wasser fortlaufend
abdestilliert und der gebildete Schwefelwasserstoff entfernt werden. Nach beendeter
Wasserabspaltung läßt man erkalten, filtriert, wäscht mit Xylol und trocknet. Nach
Umkristallisieren aus Alkohol-Wasser schmilzt das beinahe farblose, kristalline
Kondensationsprodukt bei 192 bis 194°.
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80 Teile der auf diese Weise erhaltenen Verbindung der Formel
werden zu einer 160 bis 168° heißen Schmelze von 30 Teilen Wasser und 450 Teilen
Zinkchlorid in 1/4 bis 1/2 Stunde hinzugefügt und dann noch 6 Stunden bei dieser
Temperatur verrührt. Dann tropft man unter Absinkenlassen der Temperatur 450 Teile
Wasser hinzu und rührt bei 90 bis 100°, bis eine homogene Lösung entsteht und gießt
diese bei 50, bis 70° zu 900 Teilen Wasser und 60 Teilen konz. Salzsäure. Man rührt
1 Stunde, filtriert, wäscht mit warmem Wasser, bis das Filtrat farblos und neutral
wird, und trocknet bei 90 bis 100°. Man erhält so das a,ß-Bis-[5-chlorbenzoxazolyl-(2)]-äthylen
der Formel
das nach dem Umkristallisieren aus Dioxan bei 262 bis 263° schmilzt.
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Beispiel 3 10 Teile der nach den Angaben im ersten Absatz des Beispiels
1 hergestellten Verbindung der Formel
werden bei 170 bis 175° mit 100 Teilen o-Dichlorbenzol verrührt. Dann werden 0,1
Teile p-Toluolsulfonsäure zugefügt, und das Ganze wird etwa 12 Stunden lang bei
170 bis 175° gehalten. Man läßt nun erkalten, filtriert das entstandene a,fl-Bis-[5-methylbenzoxazolyl-(2)]-äthylen
ab, wäscht es mit Dichlorbenzol, Alkohol und Wasser und trocknet es.