DE1163836B

DE1163836B - Verfahren zur Herstellung von N-Chloralkyloxazolidonen-(2).

Info

Publication number: DE1163836B
Application number: DE1961A0038547
Authority: DE
Inventors: phil nat habil Herbert Arnold Bielefeld und Heinz Bekel Brackwede Dr (Westf)
Original assignee: Asta Werke AG Chemische Fabrik
Current assignee: Asta Medica GmbH
Priority date: 1961-10-11
Filing date: 1961-10-11
Publication date: 1964-02-27

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES Mw PATENTAMT Internat. Kl.: C07d

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 12p-3

A 38547 IVd/12 ρ
11. Oktober 1961
27. Februar 1964

Zur Herstellung von N-(2-Chloräthyl)-oxazolidon-(2) sind bisher im wesentlichen zwei Wege beschrieben worden. Nach der deutschen Patentschrift 972 304 wird Äthylenchlorhydrin mit Phosgen und Chloräthylaminhydrochlorid zum Chloräthylcarbaminsäurechloräthylester umgesetzt und dieser in einer weiteren Stufe mit NaOH in Methanol cyclisiert. Nach den Angaben in Journ. organ. Chemistry, 22, S. 849 bis 851 (1957), wird Kohlensäurediäthylester durch Reaktion mit Diäthanolamin in das N-(2-Hydroxyäthyl)-oxazolidon-(2) übergeführt und daraus mit Thionylchlorid das N-(2-Chloräthyl)-oxazolidon-(2) erhalten.

Beide Oxazolidonsynthesen verlaufen, wenn man die Herstellung der als Ausgangs- bzw. Zwischenprodukte fungierenden Kohlensäureester bzw. Carbaminester als zusätzliche Verfahrensschritte betrachtet, über mehrere Stufen. Da diese Derivate der Kohlensäure unter Verwendung von Phosgen hergestellt werden und im JFalle der. Synthese nach der deutschen Patentschrift 972 304 die Stufe des sehr aggressiven zo Kohlensäureestermonochlorids durchschritten werden muß, sind für die technische Durchführung dieser Verfahren entsprechende apparative Vorkehrungen erforderlich. Als weiterhin erschwerend kommt hinzu, daß beide Verfahren in wasserfreiem organischen Milieu durchgeführt werden und zur Erzielung eines reinen Endproduktes die Zwischenstufen fraktioniert oder anderen Reinigungsoperationen unterworfen werden müssen. Auch ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Oxazolidonringes, das von Schwefelsäureestern von Alkanolaminen ausgeht, ist für die Herstellung von N-Halogenalkyloxazolidonen-(2) ungeeignet, da von sekundären Aminen ausgegangen werden muß, die in dem einen Alkylrest das reaktionsfähige Halogen und in dem anderen Alkylrest den ebenfalls reaktionsfähigen Schwefelsäurerest aufweisen. Derartige Verbindungen sind jedoch nicht nur schwer zugänglich, sondern können auch in verschiedener Weise reagieren, so daß keine einheitlichen Reaktionsprodukte zu erwarten sind.

Weiter ist die Umsetzung von ß-Bromäthylaminhydrobromid mit Natriumbicarbonat unter Bildung des unsubstituierten Oxazolidons-C2) bekannt. Diese Reaktion verläuft nur mit mäßigen Ausbeuten.

Es wurde nun gefunden, daß sich N-Chloralkyloxazolidone-(2) der allgemeinen Formel I

R₁-N CO

Verfahren zur Herstellung von
N-Chloralkyloxazolidonen-(2)

Anmelder:

Asta-Werke Aktiengesellschaft,

Chemische Fabrik,

Brackwede (Westf.), Bielefelder Str. 83

Als Erfinder benannt:

Dr. phil. nat. habil. Herbert Arnold, Bielefeld,

Heinz Bekel, Brackwede (Westf.)

worin R₁ einen chlorhaltigen Alkylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und R₂ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die mit Chlor substituiert sein kann, bedeutet, dadurch herstellen lassen, daß ein sekundäres chloriertes ahV phatisches Amin der allgemeinen Formel II

:nh

Cl — CH — CH₂

CH₂

CH"

worin R₁ und R₂ die gleiche Bedeutung wie in Formel I haben, oder ein Salz desselben mit einem wasserlöslichen Salz der Kohlensäure in wäßrigem Medium bei normaler oder einer bis zum Siedepunkt des Wassers erhöhten Temperatur umgesetzt wird und das gebildete N-Chloralkyloxazolidon-(2) in an sich bekannter Weise aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt wird.

Als wasserlösliches Salz der Kohlensäure wird vorzugsweise ein Bicarbonat, bevorzugt ein Alkalibicarbonat, verwendet, von dem 2 Mol pro Mol Halogenalkylaminsalz unter gleichzeitiger Zugabe einer zur Freisetzung der Aminbase ausreichenden Menge an Alkalihydroxyd eingesetzt werden. An Stelle von Bicarbonaten können auch wasserlösliche Carbonate und bevorzugt Alkalicarbonate, ζ. Β. Soda, eingesetzt werden. In diesem Falle ist es nicht notwendig, noch zusätzlich Alkalihydroxyd der Reaktionslösung zuzusetzen. Es werden dann 2 Mol Carbonat pro Mol Halogenalkylaminsalz eingesetzt.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Chloralkylaminkomponente auch in Form der freien Base eingesetzt werden. Wegen der physiologischen

' - ' 409 510/519

Eigenschaften der freien Basen werden jedoch bevorzugt die Salze verwendet.

Anstatt in Wasser kann auch in wäßrigen organischen Lösungsmitteln gearbeitet werden.

Die erfindungsgemäße Ringschlußreaktion erfolgt ohne Verwendung von Kohlensäure- bzw. Carbaminsäure- oder Schwefelsäureestern in einfacher Weise. Es ist überraschend, daß die Umsetzung zu Oxazolidonen, die am Stickstoffatom noch Alkylreste mit reaktionsfähigem Halogen aufweisen, glatt und mit sehr hohen Ausbeuten verläuft, ohne daß eine Hydrolyse des gewünschten N-Chloralkyloxazolidons stattfindet. Beim Bis-ß-chloräthylamin ist z. B. bekannt, daß die Chloratome in beiden Alkylresten in gleicher Weise reaktionsfähig sind und in wäßrigem Milieu leicht hydrolysierbar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch in technischem Ansatz leicht ausführbar, da das bei der Halogenierung des als Ausgangsmaterial verwendeten Alkanolamins anfallende HaIo-' genalkylamin nach Abtrennung des Halogenierungsmittels ohne Reinigung weiterverarbeitet werden kann.

Die erfindungsgemäß hergestellten N-Chloralkyloxazolidone-(2) sind wertvolle Zwischenprodukte, z. B. bei der Herstellung von N-Vinyloxazolidon-(2).

Beispiel 1
N-(2-Chloräthyl)-oxazolidon-(2)

In eine Lösung von 336 g NaHCO₃ und 80 g NaOH in 21 Wasser werden bei Normaltemperatur 357 g Bis - (2 - chloräthyl) - amin - Hydrochlorid eingetragen. Nach der Zugabe wird die Lösung für 1 Stunde bei 37° C gehalten und anschließend fünfmal jeweils mit 100 ml Methylenchlorid ausgezogen.

Die vereinigten Extrakte werden über Na₂SO₄ getrocknet. Das nach dem Abdampfen des Lösungsmittels vorliegende Öl wird unter vermindertem Druck destilliert. Es resultieren 268,8 g = 90% N-(2-Chloräthyl)-oxazolidon-(2).

Kp.0,3 = 114°C; nff = 1,4875.

Beispiel 2

Aus N-(2-Chloräthyl)-N-(2-chlorpropyl)-amin-Hydrochlorid wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, durch 6stündiges Erhitzen auf 100⁰C N-(2-Chlorpropyl> oxazolidon-(2) in einer Ausbeute von 83,2% erhalten.

Kp._0i5 = 107 bis 108°C; «ff = 1,4795.

Beispiel 3

Aus N-(2-Chloräthyl)-N-(3-chlorpropyl)-amin-Hydrochlorid wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, durch Erhitzen auf 37⁰C für 2V₂ Stunden N-(3-Chlorpropyl)-oxazolidon-(2) in einer Ausbeute von 82% erhalten. Kp._0>5 = 132 bis 135°C; «ff' = 1,4878.

Bei spi el 4

Aus N-(2-Chlorpropyl)-N-(3-chlorpropyl)-amin-

hydrochlorid wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, durch 15stündiges Erhitzen auf 37⁰C N-(3-Chlorpropyl)-5-methyl-oxazolidon-(2) in einer Ausbeute von

ίο 50% erhalten.

Kp._Ojl = 112 bis 114⁰C; nf = 1,4772.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von N-Chloralkyloxazolidonen-(2) der allgemeinen Formel I

R₁-N CO

CH,

CH

worin Rj einen chlorhaltigen Alkylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und R₂ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die mit Chlor substituiert sein kann, bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß ein sekundäres chloriertes aliphatisches Amin der allgemeinen Formel II

;n—η

Cl-CH- CHj

R,

worin R₁ und R₂ die gleiche Bedeutung wie in Formel I haben, oder ein Salz desselben mit einem wasserlöslichen Salz der Kohlensäure in wäßrigem Medium bei normaler oder einer bis zum Siedepunkt des Wassers erhöhten Temperatur umgesetzt wird und das gebildete N-Chloralkyloxazolidon-(2) in an sich bekannter Weise aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 961 086;
Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft, 30 (1897), S. 2494 bis 2497;
Angewandte Chemie, 69 (1957), S. 400.

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