DE2420748A1

DE2420748A1 - Verfahren zur reinigung von 2-aminothiazol

Info

Publication number: DE2420748A1
Application number: DE2420748A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Chem Dr Kuenstle; Herbert Siegl; Hellmuth Dipl Chem Dr Spes; Klaus Dipl Ing Vornehm
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1975-11-06
Also published as: JPS50154243A; NL7503433A; CH610316A5; JPS526991B2; ATA325775A; AT340915B; IT1035449B; BE828473A; US3997550A; CA1041105A; FR2268805B1; DE2420748B2; DE2420748C3; FR2268805A1; GB1461377A

Description

WACEE. R -CHE M IE - München, den 9.4.1974

DrIy ro

Wa 7404

Verfahren zur Reinigung von 2-Aminothiazol

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von 2-Aminothiazol durch Destillation.

Bei allen "bislang aus der Literatur "bekannten Verfahren zur Herstellung von 2-Aminothia'zol wird ein unreines Produkt erhalten, das einer nachträglichen Raffination unterzogen werden muß.

Erfolgt die Reinigung durch Kristallisation, so führt erst die wiederholte Kristallisation unter Luftabschluß zu reinem 2-Aminothiazol, das jedoch nach kurzer Zeit wieder stark nachdunkelt. Außerdem führt diese Reinigungsmethode zu erheblichen Verlusten an 2-Aminothiazol und Lösungsmittel.

Bei der Reinigung über die Salze, beispielsweise über das Sulfat, die Katriumbisuifitverbindung oder das Chlorid, vermindert sich lediglich die Ausbeute, ein hinsichtlich'Reinheit oder Farbstabilität wesentlich verbessertes Produkt wird nicht erhalten.

Die Destillation schließlich ließ sich bislang nur im Labormaßr.tab durchführen, da sie zu Spontanzersetzung von 2~Aminothiazol führen kann.

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Es wurde nun ein Yerfahren gefunden zur Reinigung von 2-Aminothiazol durch. Destillation. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man rohes 2~Aminothiazol in Gegenwart eines Borsäuretrialkylesters einer Vakuumdestillation unterzieht.

Das nach Literaturverfahren hergestellte 2-Aminothiazol fällt in der Regel wa&serfeucht an und kann in diesem Zustand direkt dem Reinigungsverfahren zugeführt v/erden. Ein Wassergehalt von 10 - 20 Gew. % erweist sich dabei als besonders günstig, weil das 2-Aminothiazol dann bereits bei ca. 60° C in eine Schmelze überführt werden kann. Ein höherer Wassergehalt sollte jedoch vermieden werden, da er die Reinigungswirkung der Destillation verringert.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß schon durch geringe Mengen eines Borsäuretrialkylesters die Stabilität von 2-Aminothiazol, insbesondere gegen Hitzeeinwirkung, erhöht wird. Dadurch wird eine gefahrlose destillative Reinigung im Großen ermöglicht, die zu einem Produkt von hoher Reinheit führt. Als Borsäurealkylester eignen sich dabei alle Verbindungen, deren Siedepunkte unter den Bedingungen des Verfahrens in der Nähe des Siedepunktes von reinem 2-Aninothiazol liegen. Steht für Borsäuretrialkylester der allgemeine Ausdruck B(OR)₇, so bedeutet R einen Alkylrest mit vorzugsweise 1-5 Kohlenstoffatomen. Der Alkylrest kann also beispielsweise eine Methyl-, Äthyl-, n- und-iso-Propyl, Allyl-, η-, iso- und ter-t.-Butyl-, oder n- und iso-Pentylgruppe bedeuten, wobei die Gruppen R einer Molekel gleich oder verschieden sein können. Der Borsäureester wird zweckmäßigerweise beim Aufschmelzen der wasserfeuchten, festen Rohbace zugegeben. Dabei genügen in allgemeinen, je nach Art des Borsäureesters und der Destillationr.-bedingungen, 0,005 ~ 0,3.Gew. % Borsäureester, bezogen auf eingesetzte Rohbase.

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Es wurde weiterhin gefunden, daß die stabilisierende Wirkung von Borsäuretrialkylester durch Triphenylphosphin verstärkt und ergänzt werden kann. Dieser Co-Stabilisator erhöht die Luft- und Lichtbeständigkeit des 2-Aminothiazols und macht es besonders nachfärbungsstabil. Er wird der Eohbase zweckmäßig zusammen mit dem Borsäuretrialkylester in einer Menge von 0,01 - 0,05 Gew. % zugegeben. Im allgemeinen wird das rohe, stabilisator- und co-stabilisatorhaltige 2-Aminothiazol bei erhöhter Temperatur und bei vermindertem Druck durch Dünnschichtdestillation gereinigt«, Dabei erweisen -sich Drücke von 0,5-6 Torr, vorzugsweise 2-4 Torr als zweckmäßig.

Die Verdampfertemperatur ißt abhängig von der Konstruktion des DünnschichtVerdampfers und dem angewandten Unterdruck und beträgt im allgemeinen 15O - 200 C. Die Siedetemperatur der wasserfeuchten Eohbase wird außer d.urch den Unterdruck noch durch den Wassergehalt bestimmt und beträgt beispielsweise bei 5,, 5 Torr und einem Wassergehalt der Eohbase von 15» 5 ^c/° ca. 92°C. Alle nicht verdampfbaren Anteile werden aus dem Dünnschichtverdampfer in Form von festem rieselfähigem Rückstand, der abhängig vom Verfahren, nach welchem die Eohbase erhalten wurde, beispielsweise aus Kochsalz, Matriumacetat und kohligen ZerF-etzungsprodukten bestehen kann und nur noch geringe Mengen 2-Aminothiazol enthält, fortlaufend entfernt. Die verdampfba-. ren Anteile werden einer Kühlvorrichtung zugeführt in v/elcher das reine 2-Aminothiazol durch fraktionierte Kondensation und / oder Sublimation bei vorzugsweise 10 - 4-0° C in fester Foria fortlaufend ausgeschleust wird, während alle übrigen leichtflüchtigen Verunreinigungen, insbesondere der Wasserdampf, abgepumpt werden.

Eine kontinuierliche Arbeitsweise wird an Hand der Abbildung erläutert, welche den schematischen Aufbau der Destillationsaniego wiedergibt:

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Dem heizbaren Rührkessel 2 wird über Leitung 1 feste, wasserfeuchte Rohbase, Borsäuretrialkylester und gegebenenfalls Triphenylphosphin zugeführt und das Gemisch unter Rühren auf 60 70° C erhitzt, wobei eine dünnflüssige Schmelze entsteht. Die heiße Schmelze wird über eine mit einen Heizmantel versehene kurze Leitung 3 einem heizbaren Zwischenbehälter 4-, der auf 65° C. gehalten wird, zugeleitet, von dort mit Hilfe der heizbaren Pumpe 6 und der ebenfalls mit einem Heizmantel versehenen Leitungen 5 fortlaufend dem Dünnschichtverdampfer 7 zugeführt und im Vakuum und bei erhöhter Temperatur¹ verdampft. Dabei läßt sich die Dosiergeschwindigkeit so bemessen, daß die über Leitung 8 anfallenden, nicht verdampfbaren Anteile möglichst wenig 2-Aminothiazol enthalten und als rieselfähiger Feststoff anfallen. Über das Übersteigrohr 9 werden die im Dünnschichtverdampfer 7 verdampften Anteile des Gemisches, die insbesondere aus 2-Aminothiazol und Wasser, soxtfie geringen Mengen an leichtflüchtigen Nebenprodukten bestehen,einer selbstreinigenden Kühlvorrichtung 10 zugeführt. In letzterer wird im Wesentlichen nur 2-Aminothiazol kondensiert und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Kondensat bzw. Sublimat wird über Leitung fortlaufend aus dem Vakuum ausgeschleust. Über Leitung 12 werden alle unter den Bedingungen des Verfahrens nicht kondensierten Verunreinigungen, insbesondere der Wasserdampf, dem vakuunerzeugenden Dampfstrahlaggregat IJ zugeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die gefahrlose Reinigung von rohem 2-Aminothiazol durch Destillation im technischen Maßstab. Darüber hinaus wird im Gegensatz zu allen bislang bekannten Reinigungsverfahren ein besonders reines, in der Farbe helles und nachfärbungsstabiles 2-Aminothiazol in hoher Ausbeute in einem Verfahrens schritt erhalten.

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2-Aminothiazol findet als wichtiger Grundstoff für zahlreiche Umsetzungen Verwendung: In der pharmazeutischen Industrie "beispielsweise "bei. der-Darstellung des Sulfonamide SuIf othiazol, in der "Fax^bst off Industrie zur Herstellung von Azofarbstoffen und schließlich auf Grund seiner physiologischen /Wirkung in einigen Ländern sog*ar als Zusatz zu Futtermitteln.

Beispiel 1

Es wurde eine der schematischen Darstellung entsprechende Destillationsanlage verwendet.

Dein Rührkessel 2 wurden zugeführt:

50 kg feste 2-Aminothiazol Rohbase, enthaltend 70 Gew. % 2-Aminothiazol, 1.5*5 Gew. % Wasser, 4-, 6 Gew. % Kochsalz und 9,7 GeV. % Verunreinigungen unbekannter Art. $0 g Borsäuretributylester und 5 g Triphenylphosphin.

Dieses Gemisch wurde unter Rühren auf 65° C erhitzt, wobei eine dünnflüssige, dosierbare Schmelze entstand, die bei Aufrechterhaltung dieser Temperatur in den Zwisciienb ehält er 4 abgelassen und Von dort mittels der Dosierpumpe 6 mit einer Geschwindigkeit von 7,1 l/h, entsprechend 10 kg/h dem Dünnschichtverdampfer 7 zugeführt wurde, der, wie auch die Eühl-EChnecke 10, unter einem Vakuum von 3,5 Torr stand. Die Mantelheizung des Dünnschichtverdampfers 7 wurde auf 180 G und die Mantelkühlung der Kühlschnecke 10 auf 25° C gehalten. Während über die Leitung 8 aus dem Vakuum stündlich 0,76 kg rieselfähiger, kohliger Rückstand ausgeschleust wurde, der neben 60,5 % Kochsalz noch 8,2 % 2-Aminothiazol enthielt und verworfen wurde, destillierten bzw. sublimierten bei 92 C

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stündlich 9»2 kg eines Gemisches, bestehend aus 2-Aminothiazol, Wasser und leichtflüchtigen Nebenprodukten über das Über-Steigrohr 9 in die Eühlschnecke 10. Dort wurde das 2-Jani.nothia'zol aus dem Dampf gemisch auskondensiert, auf etwa 25° C abgekühlt und in fester Form über Leitung 11 fortlaufend ausgetragen. Es wurden· stündlich 6,4- kg, 97?8 %iges, kristallines 2-Aminothiazol erhalten mit einem Wassergehalt < 0,1 %.

Der Schmelzpunkt des Keinproduktes betrug 90° C und die Farbe 28 % Absorption, wobei so verfahren wurde, daß mit Hilfe eines Filterphotometer (Elko II von Zeiss) die Absorption in % einer 3 %igen äthanolischen Lösung in einer Schichtdicke von 1 cn unter Verwendung des Farbfilters S 45 E (Fabrikat Zeiss) gemessen wurde. Während einer Zeit von 6 Wochen war keine Kachfärbung des Produktes festzustellen.

Beispiel 2 .

Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren_t mit der Ausnahme, daß als Borsäurealkylester 25 g Borsäuretriäthylester eingesetzt wurden. Es wurde ein entsprechend ssuberes Produkt erhalten. Während einer Zeit von 6 Wochen war keine Machfärbung feststellbar.

Beispiel 5 ^:

Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß als Borsäurealkylester 50 g Borsäure-n-propylester eingesetzt wurden. - "Auch hier wurde ein entsprechend sauberes Produkt erhalten. Während einer Zeit von 6 Wochen war keine Machfärbung feststellbar. .

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Beispiel A-

Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß als Borsäurealkylester 100 g Borsäuretripentylester eingesetzt wurden. Es wurde wieder ein entsprechend sauberes Produkt erhalten. Während einer Zeit von 6 Wochen war keine liachfärbung festzustellen.

Beispiel

Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß ~ ohne den Co-Stabilisator Triphenylphosphin destilliert wurde. Es wurde ebenfalls ein entsprechend sauberes Produkt erhalten. Hach 3-6 Wochen vmrde allerdings an der Licht und Luft ausgesetzten Oberfläche des anfangs hellfarbenen destillierten 2-Aminothiazols eine dunklere Verfärbung beobachtet.

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Claims

Pat ent ansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von 2-Aminothiazol durch Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß man rohes 2-Aminothiazol in Gegenwart einesl Borsäuretrialkylesters einer Vakuumdestillation unterzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Borsäuretrialkylester Ver-

^: bindungen der allgemeinen Formel B(OE) einsetzt, wobei B. einen Alkylrest "bedeutet mit vorzugsweise 1 — 5 Kohlenstoffatomen.

3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gek ennz e i chnet, daß man Borsäuretrialkylester - in Mengen von 0,005 - ^Oi5 Gew. % einsetzt.

4-, Verfahren nach Anspruch 1 bis 3_? dadurch g e kennz e ichnet, daß man bei einem Vakuum von 0,5 - 6 Torr, vorzugsweise 2-4- Torr destilliert.

5- Verfahren nach Anspruch 1 bis 4,'dadurch gekennzeichnet, daß man das reine 2-Aminothiazol aus der Dampfphase bei \L0 - A-O C abscheidet..

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation in Gegenwart von 0,01 - 0,05 Gew. % Triphenylphosphin als Co-Stabilisator durchführt.

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