DE2330983A1

DE2330983A1 - 5-Methyl-isoxazole prodn - by reacting 2-butyn-1-al dialkyl acetal with hydroxylamine salts

Info

Publication number: DE2330983A1
Application number: DE19732330983
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Dr Nouls
Original assignee: Lonza AG
Current assignee: Lonza AG
Priority date: 1972-06-29
Filing date: 1973-06-18
Publication date: 1974-01-10
Also published as: CH563376A5

Abstract

An alcoholic soln. of 2-butyn-1-al dialkyl acetal is reacted with an aq. soln. of a hydroxylamine salt (pref. the hydrochloride or sulphate) at pH 3 to give 5-methylisoxazole, which is an inter. for the known antibacterial N-(5-methyl-3-isoxazolyl)-su lphanilamide and is also used in the photographic industry as a gelatin hardener. 5-Methylisoxazole is obtd. in >95% yield with a 3-methyl-isoxazole content of is not >2%.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 5-Methylisoxazol. The invention relates to a process for the preparation of 5-methylisoxazole.

Es ist bekannt, aus Aceton und Ameisensäureester das Na-Salz des Acetoacetaldehyds herzustellen und letzterec mit Hydroxylaminchlorhydrat in 5-Methylisoxazol überzuführer. It is known that the sodium salt of des is obtained from acetone and formic acid ester To produce acetoacetaldehyde and the latter with hydroxylamine chlorohydrate in 5-methylisoxazole Conveyor.

(U.S.-Patentschrift 3,422,115). Das Zwischenprodukt muss bei diesem Verfahren isoliert werden; die Ausbeute beträgt um 5o/o.(U.S. Patent 3,422,115). The intermediate product must be used in this Process to be isolated; the yield is around 5o / o.

Ferner ist ein Verfahren bekannt (U.S.-Patentschrift 3,391,154), welches statt des im obgenannten Verfahren genannten Hydroxylaminchlorhydrates die Verwendung von Hydroxylamin-N-sulfonsäure beansprucht. Mit dieser Massnahme kann eine gewisse Ausbeutesteigerung auf ca. 69% erreicht werden. Furthermore, a method is known (U.S. Patent 3,391,154), which instead of the hydroxylamine chlorohydrate mentioned in the above process the Use of hydroxylamine-N-sulfonic acid claimed. With this measure you can a certain increase in yield to approx. 69% can be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ei einfaches Verfahren eine hohe Ausbeute an reinem Produkt zu erhalten. The invention is based on the object by means of a simple method to obtain a high yield of pure product.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man Butin-2-al-1-Dialkylacetal in alkoholischer Lösung und mit Hydroxylaminsalzen in wässriger Lösung bei einem pH-Wert von kleiner als 3 in das 5-Methylisoxazol überführt.According to the invention, this is achieved by using butyne-2-al-1-dialkyl acetal in alcoholic solution and with hydroxylamine salts in aqueous solution at one pH value of less than 3 converted into the 5-methylisoxazole.

Die Temperatur, bei der die Reaktion ausgeführt wird, ist nicht kritisch, da sie durch den Siedepunkt des verwendeten Alkohols vorgegeben ist; vorzugsweise wird bei Temperaturen von 50 bis 600C gearbeitet. The temperature at which the reaction is carried out is not critical, since it is determined by the boiling point of the alcohol used; preferably is used at temperatures of 50 to 600C.

Nah dem Verfahren dei. Erfindung wird ein praktisch vorzugswei isomerenfreies 5-Methylisoxazol erhalten. Dies geschieht durch, dass man zunächst aus dem Diacetylen das l-Methoxybuten-l-in-3 herstellt und dann dieses in alkoholischer Lösung unter Zusatz von Kaliumhydroxyd in das Dialkylacetal des 2-Butinals überführt. Zweckmässig wird ein Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Methanol, verwendet. Durch Zutrcpçenlassen eines HydroxyEaminsalzes in wässeriger Lösung zu dem Butinal-2-dialkylacetal in alkoholischer Lösung bei Temperaturvon 50 bis 600C wird das Methylisoxazol erhalten. Das Butinal-2-dialkylacetal kann auch direkt in seiner Reaktionslösung nach einer Neutralisation mit Säure durch die Zugabe des Hydroxylaminsalzes in das 5-Methylisoxazol übergeführt werden. Close to the procedure dei. Invention becomes a practically preferably isomer-free one 5-methylisoxazole obtained. This is done by first making the diacetylene the l-methoxybutene-l-yne-3 produces and then this in alcoholic solution under Addition of potassium hydroxide converted into the dialkyl acetal of 2-butinal. Appropriate an alcohol with 1 to 4 carbon atoms, preferably methanol, is used. By letting in of a HydroxyEamine salt in aqueous solution to the butinal-2-dialkyl acetal in alcoholic solution at a temperature of 50 to 60 ° C, the methyl isoxazole is obtained. The Butinal-2-Dialkylacetal can also directly in its reaction solution after a Neutralization with acid by adding the hydroxylamine salt to the 5-methylisoxazole be transferred.

Als Ilydroxylaminsalze können vorzugsweise das Chlorhydrat oder aber auch das Sulfat Verwendung finden. Wesentlich ist, dass während dieser ganzen zweiten Reaktionsstufe ein pH-Wert von kleiner als 3 eingehalten wird. Der pH-Wert braucht nicht reguliert zu werden, da sich während der Reaktion freie Salzsäure bildet; die Anfangseinstellung ist eine Frage der Konzentratic an Hydroxylaminchlorhydrat in der wässerigen Lösung. Es resultiert in einer Ausbeute von über 95% ein 5-Methylisoxazol, welches einen Gehalt von höchstens 2% 3-Methylisoxazol ausweis Für weitere Reaktionen des 5-Methylisoxazols ist die Reinheit ausreichend.As Ilydroxylaminalze can preferably be the chlorohydrate or else the sulfate can also be used. It is essential that during this whole second Reaction stage a pH value of less than 3 is maintained. The pH needs not being regulated as free hydrochloric acid is formed during the reaction; the initial setting is a matter of concentrating on hydroxylamine chlorohydrate in the aqueous solution. A 5-methylisoxazole results in a yield of over 95%, which has a content of at most 2% 3-methylisoxazole For further reactions of the 5-methylisoxazole, the purity is sufficient.

Das 5-Methylisoxazol ist ein wertvolles Zwischenprodukz zur Synthese von N-(5-Methyl-3-isoxazolyl)-sulfanilid, welches ein bekanntes Antibakterizid darstellt. Auch in der photographischen Industrie findet das 5-Methylisoxazol Anwendung als Gelatinehärter. The 5-methylisoxazole is a valuable intermediate product for synthesis of N- (5-methyl-3-isoxazolyl) sulfanilide, which is a known antibactericide. The 5-methylisoxazole is also used in the photographic industry as Gelatin hardener.

Beispiele 1) Durch Einleiten von Diacetylen in eine Lösung von Natrium in Methylalkohol bei Temperaturen zwischen 60 bis 80sC wird das l-Methoxybuten-l-in-3 hergestellt. Das Produkt wird isoliert und mit einer Lösung von Kaliumhydroxyd in Methylalkohol bei Temperaturen von etwa 80°C während 10 Stunden behandelt. Das Umsetzungsprodukt wird mit wasser gewaschen und getrocknet und danach destilliert. Man erhielt neben unverändertem l-Methyloxybuten-l-in-3 das gesuchte 2-Butinaldimthylacetal. Examples 1) By introducing diacetylene into a solution of sodium in methyl alcohol at temperatures between 60 and 80 ° C the l-methoxybutene-l-yne-3 manufactured. The product is isolated and treated with a solution of potassium hydroxide in Methyl alcohol at temperatures of about 80 ° C for 10 hours treated. The reaction product is washed with water and dried and then distilled. In addition to unchanged l-methyloxybutene-1-yne-3, what was sought was obtained 2-butinaldimethyl acetal.

35 g (0,5 Mol) Hydroxylamichlorhydrat wurden in 100 ml H20 gelöst und zu einer Lösung von 57 g (0,5 Mol) 2-Butinaldimethylacetal in 200 ml Methanol, vorgewärmt auf 50 bis 600C, langsam zugetropft. Nach etwa 1 Stunde war das Eintropfen beendet; die Reaktionslösung wies eine rötlichbraune Färbuhg auf. 35 g (0.5 mol) of hydroxyl amichlorohydrate were dissolved in 100 ml of H 2 O and to a solution of 57 g (0.5 mol) of 2-butinaldimethylacetal in 200 ml of methanol, preheated to 50 to 600C, slowly added dropwise. After about 1 hour, the dripping was done completed; the reaction solution had a reddish brown color.

Danach wurde noch eine Stunde lang am Rückfluss erhitzt, abgekühlt und mit Wasser bis zur beginnenden Trübung versetzt.The mixture was then refluxed for a further hour and cooled and mixed with water until the onset of turbidity.

Nach Zugabe von NaOH bis zu einem pH-Wert von etwa 8 bis 9 wurde die Lösung mit NaCl gesättigt und mit Aether extrahiert.After adding NaOH to a pH of about 8 to 9, the Solution saturated with NaCl and extracted with ether.

Durch Verdampfen des Lösungsmittels wurde ein rohes 5-Methylisoxazol erhalten, das nach NMR-Spektrum etwa 1,4% 3-Methylisoxazol enthielt.Evaporation of the solvent gave a crude 5-methylisoxazole obtained which, according to the NMR spectrum, contained about 1.4% 3-methylisoxazole.

2) 12,3 g t0,175 Mol) Hydroxylaminchlorhydrat wurden in 50 ml H20 gelöst und zu einer Lösung von 17,8 g (0,156 Mol) 2-Butinaldimethylacetal in 100 ml Aethanol, vorgewärmt auf 50°" zugetropft. Die Reaktionslösung wies eine rötlichbraune Färbung auf und am Ende des Eintropfenswar die Temperatur auf ca. 700. Danach wurde noch eine halbe Stunde lang am Rückfluss bis erhitzt, abgekühlt und mit wasser zur beginnenden Trübung versetzt. Nach Zugabe von 8% NaOH Lösung bis zu einem pH-Wert von etwa 8 bis 9 wurde die Lösung mit NaCl gesättigt und mit Aether extrahiert. Durch Verdampfen des Lösungsmittels wurde ein rohes 5- Methylisoxazol erhalten, das nach NMR-Spektrum etwa 1.7% 3-Methylisoxazol enthielt.2) 12.3 g t0.175 mole) hydroxylamine chlorohydrate were in 50 ml H20 dissolved and to a solution of 17.8 g (0.156 mol) of 2-butinaldimethylacetal in 100 ml of ethanol, preheated to 50 ° ", was added dropwise. The reaction solution was reddish-brown Coloring on and at the end of the dropping, the temperature was around 700. After that, it was refluxed for half an hour until heated, cooled and diluted with water incipient turbidity added. After adding 8% NaOH solution up to a pH value from about 8 to 9 the solution was saturated with NaCl and extracted with ether. Evaporation of the solvent gave a crude 5-methylisoxazole, which, according to the NMR spectrum, contained about 1.7% 3-methylisoxazole.

3) 35 g (0,5 Mol) IIydroxylaminchlorhydrat wurden in 100 ml H20 gelöst und zu einer Lösung von 57 g (0,5 Mol) 2-Butinaldimethylacetal in 200 ml Aethanol, vorgewärmt auf 50 bis 60°, langsam zugetropft. Nach etwa 1 Stunde war das Eintropfen beendet; die Reaktionslösung wies eine rötlichbraune Färbung auf. Danach wurde noch eine Stunde lang am Rückfluss erbitzt, abgekühlt und mit Wasser bis zur beginnenden Trübung versetzt. Nach Zugabe von NaOH bis tu einem pH-Wert von etwa 8 bis 9 wurde die Lösung mit NaCl gesattigt und mit Aether extrahiert. Durch Verdampfen des Lösungsmittels wurde ein rohes 5-Methylisoxazol erhalten, das nach NMR-Spektrum etwa 1,4% 3-Methylisoxazol enthielt.3) 35 g (0.5 mol) of hydroxylamine chlorohydrate were dissolved in 100 ml of H2O and to a solution of 57 g (0.5 mol) of 2-butinaldimethylacetal in 200 ml of ethanol, preheated to 50 to 60 °, slowly added dropwise. After about 1 hour, the dripping was done completed; the reaction solution had a reddish brown color. After that was still Boiled at reflux for an hour, cooled and washed with water until the beginning Cloudiness offset. After adding NaOH to a pH of about 8 to 9 the solution was saturated with NaCl and extracted with ether. By Evaporation of the solvent gave a crude 5-methylisoxazole, which after NMR spectrum contained about 1.4% 3-methylisoxazole.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. A process for the preparation of 5-methylisoxazole, characterized in that that one butyne-2-al-1-dialkyl acetal in alcoholic solution with hydroxylamine salts in aqueous solution at a pH value of less than 3 into the 5-methylis-oxazole convicted.

2. The method according to claim, characterized in that inan the reaction is carried out at temperatures from 50 to 60 ° C.