DE2420748C3 - Verfahren zur Reinigung von 2-Aminothiazol - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von 2-AminothiazolInfo
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D277/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
- C07D277/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings
- C07D277/20—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D277/32—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D277/38—Nitrogen atoms
- C07D277/40—Unsubstituted amino or imino radicals
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Description
25
Die Erfindung betrifft das in den Ansprüchen gekennzeichnete Verfahren.
Bei allen bislang aus der Literatur bekannten Verfahren zur Herstellung von 2-Aminothiazol wird ein
unreines Produkt erhalten, das ;iner nachträglichen Raffination unterzogen werben 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. *o
Bei der Reinigung über die Salze, beispielsweise über
das Sulfat, die Natriumbisulfitverbindung oder das Chlorid, vermindert sich lediglich die Ausbeute, eii>
hinsichtlich Reinheit oder Farbstabilität wesentlich verbessertes Produkt wird nicht erhalten.
Die Destillation schließlich ließ sich bislang nur im Labormaßstab durchführen, da sie zu Spontanzersetzung
von 2-Aminothiazol führen kann.
Das nach Literaturverfahren hergestellte 2-Aminothiazol fällt in der Regel wasserfeucht an und kann in
diesem Zustand direkt dem Reinigungsverfahren zugeführt werden. Ein Wassergehalt von 10 bis 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 Borsäureesters der
allgemeinen Formel R(OR)3 die Stabilität von 2-Aminot- m
hiazol, insbesondere gegen Hitzeeinwirkung, erhöht wird. Dadurch wird eine gefahrlose destillative Reinigung
im Großen ermöglicht, die zu einem Produkt von hoher Reinheit führt. Der Rest R kann beispielsweise
eine Methyl-, Äthyl-, n- und iso-Propyl-, Allyl-, η-, iso- h>
und tert.-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 Rohbase zugegeben. Dabei genügen im
allgemeinen, je nach Art des Borsäureesters und der Destillationsbedingungen, 0,005 bis 0,3 Gew.-% Borsäureester,
bezogen auf eingesetzte Rohbase.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die stabilisierende Wirkung der Borsäureester durch Triphenylphosphin
verstärkt und ergänzt werden kann. Dieser Co-Siabilisator
erhöht die Luft- und Lichtbeständigkeit des 2-Aminothiazols und macht es besonders nachfärbungsstabil.
Er wird der Rohbase zweckmäßig zusammen mit dem Borsäureester in einer Menge von 0,01 bis 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 bis 6 Torr, vorzugsweise 2 bis 4 Torr
als zweckmäßig.
Die Verdampfertemperatur ist abhängig von der Konstruktion des Dünnschichtverdampfers und dem
angewandten Unterdruck und beträgt im allgemeinen 150 bis 2000C Die Siedetemperatur der wasserfeuchten
Rohbase wird außer durch den Unterdruck noch durch den Wassergehalt bestimmt und beträgt beispielsweise
bei 34 Torr und einem Wassergehalt der Rohbase von 15,5% ca. 92°C. Alle nicht verdampfbaren Anteile
werden aus dem Dünnschichtverdampfer in Form von festem rieselfähigem Rückstand, der abhängig vom
Verfahren, nach welchem die Rohbase erhalten wurde, beispielsweise aus Kochsalz, Natriumacetat und kohligen
Zersetzungsprodukten bestehen kann und nur noch geringe Mengen 2-Aminothiazol enthält, fortlaufend
entfernt Die verdampfbaren Anteile werden einer Kühlvorrichtung zugeführt, in welcher das reine
2-Aminothiazol durch fraktionierte Kondensation und/ oder Sublimation bei vorzugsweise 10 bis 40° C in fester
Form 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 Destillationsanlage wiedergibt:
Dem heizbaren Rührkessel 2 wird über Leitung 1 feste, wasserfeuchte Rohbase, Borsäureester und
gegebenenfalls Triphenylphosphin zugeführt und das Gemisch unter Rühren auf 60 bis 70° C erhitzt, wobei
eine dünnflüssige Schmelze entsteht Die heiße Schmelze wird über eine mit einem 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
üem Dünnschichtverdampfer 7 zugeführt und im Vakuum und bei erhöhter Temperatur 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, sowie geringen Mengen an leichtflüchtigen Nebenprodukten bestehen,
einer selbstreinigenden Kühlvorrichtung 10 zugeführt. In letzteren wird im wesentlichen nur 2-Aminothiazol
kondensiert und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Kondensat bzw. Sublimat wird über Leitung 11
fortlaufend aus dem Vakuum ausgeschleust. Über Leitung 12 werden alle unter den Bedingungen des
Verfahrens nicht kondensierten Verunreinigungen, insbesondere der Wasserdampf, dem vakuumerzeugenden
Dampfstrahlaggregat 13 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 Verfahrensschritt erh&Hen.
2-Aminothiazol findet als wichtiger Grundstoff für zahlreiche Umsetzungen Verwendung: In der pharmazeutischen
Industrie beispielsweise bei der Darstellung des Sulfonamids Sulfathiazol, in der Farbstoffindustrie
zur Herstellung von Azofarbstoffen und schließlich auf Grund seiner physiologischen Wirkung in einigen
Ländern sogar als Zusatz zu Futtermitteln.
Es wurde eine der schematischen Darstellung entsprechende Destillationsanlage verwendet
50 kg feste 2-AminothiazoI-Rohbase, enthaltend 70
Gew.-% 2-Aminothiazol, 15,5 Gew.-% W<isser, 4,6
Gew.-% Kochsalz und 9,7 Gew.-% Verunreinigungen unbekannter Art 50 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
Zwischenbehälter 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 Kühlschnecke 10,
unter einem Vakuum von 3,5 Torr stand. Die Mantelheizung
des Dünnschichtverdampfers 7 wurde auf 180° C 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. sublimieren bei 92" C stündlich 9,2 kg
eines Gemisches, bestehend aus 2-Aminothiazol, Wasser und leichtflüchtigen Nebenprodukten über das
Übersteigrohr 9 in die Kühlschnecke 10. Dort wurde das 2-Aminothiazol aus dem Dampfgemisch 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 Reinproduktes betrug 900C
und die Farbe 28% Absorption, wobei so verfahren wurde, daß mit Hilfe eines Filterphotometers die
Absorption in % einer 3%igen äthanolischen Lösung in
ίο einer Schichtdicke von 1 cm gemessen wurde. Während
einer Zeit von 6 Wochen war keine Nachfärbung des Produktes festzustellen.
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß 25 g Borsäuretriäthyiester eingesetzt
wurden. Es wurde ein entsprechend sauberes Produkt erhalten. Während einer Zeit von 6 Wochen war keine
Nachfärbung feststellbar.
wurden. Auch hier wurde ein entsprechend sauberes
war keine Nachfärbung feststellbar.
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß 100 g Borsäuretripentylester eingesetzt
wurden. Es wurde wieder ein entsprechend sauberes Produkt erhalten. Während einer Zeit von 6 Wochen
war keine Nachfärbung festzustellea
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß ohne den Co-Stabilisator Trtphenylphosphin
destilliert wurde. Es wurde ebenfalls ein entsprechend sauberes Produkt erhalten. Nach 3 bis 6
Wochen wurde allerdings an der Licht und Luft ausgesetzten Oberfläche des anfangs hellfarbenen
destillierten 2-Aminothiazols eine dunklere Verfärbung beobachtet
Claims (4)
1. Verfahren zur Reinigung von 2-Aminothiazol durch Destillation, dadurch gekennzeichnet,
daß man rohes 2-Aminothiazol in Gegenwart eines Borsäureesters der allgemeinen Formel
B(OR)3, worin R einen Alkylrest mit 1 bis 5
Kohlenstoffatomen oder die Allylgruppe bedeutet, einer Vakuumdestillation unterzieht ι ο
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Borsäureester in Mengen von 0,005 bis 03 Gew.-% einsetzt
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das reine 2-Aminothiazol
aus der Dampfphase bei 10 bis 400C abscheidet
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation in
Gegenwart von 0,01 bis 0,05 Gew.-% Triphenylphosphin durchführt
Priority Applications (11)
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