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Verfahren zur Herstellung von disubstituierten Tetrazolen Zur Herstellung
von disubstituierten Tetrazolen sind mehrere Verfahren bekannt. Nach der deutschen
Patentschrift 52I 870 werden bestimmte Iminoäther, die aus Ketoximen in einem gesonderten
Arbeitsgang hergestellt werden müssen, mit Stickstoffwasserstoffsäure oder deren
Salzenumgesetzt. Nach der deutschen Patentschrift 537 739 werden Enolester monosubstituierter
Säureamide, welche gleichfalls zuvor aus den Ketoximen in einem gesonderten Arbeitsgang
herzustellen sind, über die Hydrazidine in Tetrazole übergeführt.- Nach der deutschen
Patentschrift 538981 stellt man aus Oximen vorerst die Ester dar, welche nachfolgend
mit Aziden in die Tetrazole übergeführt werden. Nach dem Verfahren der deutschen
Patentschrift 540 409 geht man ebenfalls von Estern der Oxi:me aus und führt , diese
mittels Aziden oder Stickstoffwasserstoffsäure- in Tetrazole über. Nach der deutschen
Patentschrift 543 025 werden die als Ausgangsstoffe verwendeten Ketoxime vorerst
mittels Agenzien, die eine Beckmannsche Umlagerung hervorrufen,. in Amidchlorid
oder ähnlich gebaute Verbindungen übergeführt und diese Umwandlungsprodukte der
Einwirkung von Stickstoff-,vasserstoffsäure .oderAziden unterworfen. Diese Arbeitsweise
geht gleichfalls über eine Zwischenstufe und liefert dabei besonders aus cvclischen
Ketoximen sehr unreine Produkte; so z. B. entsteht bei der Verwendung von Cyclohexanonoxim
als Ausgangsstoff viel Leucinlactäm als Verunreinigung. Nach .der deutschen Patentschrift
576 327 werden chlorsubstituierte cyclische Imidochloride mit Stickstoffwasserstoffsäure
oder Aziden behandelt. Man erhält chlorhaltige Tetrazole, aus welchen .das Chlor
durch eine nachträgliche Behandlung zu entfernen ist. Diese Arbeitsweise benötigt
ebenfalls mehrere Arbeitsstufen; auch sind die Ausbeuten gering. 1Tach der deutschen
Patentschrift 439 041 werden Ketone mit Stickstoffwasserstoffsäure umgesetzt. Die
Umsetzung bei diesem Verfahren verlangt nach der Theorie wenigstens 2 Mol Stickstoffwasserstoffsäure
für die Herstellung von i Mol Tetrazol. Schließlich ist in der ungarischen Patentschrift
i iq. b6i (Chem. Zentral-
Blatt 1936111, S. 1246) ein Verfahren
zur Herstellung von disubstituierten Tet-razolen beschrieben. nach welchem diese
durch Aufeinanderwirken von cvclischen Ketoxitnen und Aziclosulfonsäure hergestellt
werden, wobei die Azidosulfonsäure in beträchtlichem Überschuß angewendet wird.
Die bekannten Verfahren sind also entweder mehrstufige Verfahren oder sie benötigen
auf i Mol Ausgangsstoff mindestens = :1Io1 Stickstoffwasserstoffsäure oder einen
großen Cberschuß an Aziclosulfonsäure.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ermöglicht .das Verfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung die Herstellung von Tetrazolen aus Ketoximen in
ausgezeichneter Ausbeute in einem einzigen Arbeitsgang. wobei zur Umsetzung nur
i Mol Aziclostilfonsäure bzw. ein mäßiger Cberschuß an Aziclosulfonsäure notwendig
ist.
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Es wurde nämlich gefunden, daß disubstituierte Tetrazole in vorteilhafter
@-@-eise hergestellt «-erden können, wend man das Aufeinanderwirken des cvcliscl.en
Ketoxims und der Azidosulfonsäure in konzentrierter Schwefelsäure als Reaktionsmedium,
vorteilhaft in iooo/oiger Schwefelsäure, ausführt. Es ist zweckmäßig, von der iooo(oigen
Schwefelsäure eine 2,5- bis 3,5mal größere Gewichtsmenge ztt verwenden als vom verwendeten
Ketotlm. Man kann auch so verfahren, daß man anstatt -der freien Azidosulfonsäure
die aziclosulfonsauren Salze verwendet. Als azidosulfonsaure Salze verwendet man
vorzugsweise die Natrium-, Kaliutn-oder Erdallcali-Salze. Es ist nicht notwendig,
für die Umsetzung die schon im voraus isolierte Azidosulfonsäure oder azidosulfonsauren
Salze zu verwenden, zielmehr kann man auch von Reaktionsgemischen ausgehen, die
diese Verbindungen enthalten.
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So kann man beispielsweise anstatt von isolierter Azidosulfonsäure
von einer Chloroformlösung der Stickstoffwasserstoffsäure, zu welcher man weniger
als die (auf Stickstoffwasserstoftsäure bezogen) berechnete Menge Chlorsulfonsäure
hinzugibt, ausgehen. Man kann aber auch Natriumazid mit ungefähr i Mol Chlorsulfonsätire
in Chl.oroforinlösung zu azidos,ulfonsaurem Natrium umsetzen.
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Nach den getroffenen Feststellungen sulfoniert die ioo o/oige Schwefelsäure
das Ketoxim, zum Beispiel das Cvclohexanonoxim, nicht.
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Weitere Einzelheiten des 'Verfahrens sind den Beispielen zu entnehmen.
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1. 41 g Natriumazid werden in 150 cm3 über Chlorcalcium getrocknetem
Chloroform suspendiert. Dazu werden 15o g i oo o/otge Schwefelsäure unter Eiskühlung
und Umrühren hinzufließen gelassen. Hernach. läßt man dann zum Gemisch ;1 g Chlorsulfonsäure
hinzuflielien. Man rührt noch einige Zeit «-eiter, erhöht dann dlie Temperatur des
Reaktionsgemisches auf 3o` tind läßt ;0 :; C'vclolielationotiin, in 56 cm' Chloroform
gelöst, zutropfen, während man Sie Temperatur des Reaktionsgemisches zwischen 35
und -o'-'. hält. (Durch äußere Kühlung sorgt man iür die Ableitung vier R; a.ktionswärme.)
Wenn man keine Entwicklung von Reaktionsw:it-im mehr wahrnimmt, hält man das Reaktiotisgetnisch
unter weiteretn Rühren während ttrtgefähr'1" bis i Stunde bei .a.5'.
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Man kann das Reaktionsgemisch nach an sich bekannten Methoden aufarbeiten.
Beispielsweise gießt man das Reaktionsgemisch auf Eis, trennt die Chloroformschicht
alt. fällt aus der wässerigen Lösung die @chi@-ef#@lsäure mit Kreide und engt die
vom Gips abfiltrierte Lösung sehr stark ein. .[an löst das Tetrazol aus dem beim
Abkühlen ausgeschiedenen Glaubersalz mit Alkohol, trocknet die alkoholische Lösung
ein und nimmt dc@ti Rückstand. in #ler früher abgetrennten (:hlor. )-formschicht
auf. Man gibt zum Gemisch geringe Mengen konzentrierter \atronlauge hinzu, schüttelt
gut durch und befreit clie Chloroformlösung nach dem Trocknen finit Soda vom Lösungsmittel.
-Man erhält tttigefäl.r 65 bis 7o- Hellfarbiges Ü1, (las ntan in ungefähr
300 cm-" Wasser auflöst und fallt die filtrierte Lösung nach Zugabe von i
bis z cm3 15 1/0i-er Schwefelsäure mit einer Lösung von 130 g Sublimat in 8oo cm«'
warmem Wasser. Am nächsten Tag wird die Tetrazol-Sublimat-Verbindung abgetrennt.
Das Gewicht des abgetrennten Produktes beträgt 15o bis 165-. Aus dem Sublimatdoppelsalz
gewinnt man das Tetrazol nach bekannten Methoden durch Zersetzen mit Natronlauge
praktisch in theoretischer Ausbeute.
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Man kann anstatt der im vorangehenden Beispiel erläuterten Trennungsmethode
auch irgendeine andere bekannte Trennungsmethode anwenden.
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Zu einer Chloroformlösung von o" g Mo' Stickstoffwasserstoftsäure
werden unter Eiskühlung und Umrühren o,5 bis o,6 g Mol Ch,lorsulfonsäure hinzufließen
gelassen. Nachdem sich die Azidosulfonsäure als ü1 ausgeschieden hat, läßt man zum
Gemisch i5o g ioo°foigeSchwefelsäure hinzufließen undverfährt dann im weiteren,
wie im Beispiel i angegeben.
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3. 6,5 g Natriumazid werden in 20 cm' trockenem Chloroform suspendiert.
Zu dieser Suspension Werden bei 30° unter Rühren 11,6 bis 12 g Chlorsulfonsäure,
die niit io cm:` trockenem Chloroform verdünnt wird, hinzufließen gelassen. Salzsäureentwicklung
ist zu beobachten. Man rührt weiter und-erhöht in
i bis i12 Stunden
.die Temperatur auf 6o°. Das Reaktionsgemisch enthält das entstandene azidosulfonsaureNatrium
in Form eines dicken Kristallbreies. Zum Reaktionsgemisch, das man erst abkühlt,
läßt man ungefähr 3o cm' ido°/oige Schwefelsäure hinzufließen, versetzt dann portionsweise,
nach dem praktischen Verschwinden der Salzmasse, das Reaktionsgemisch bei einer
Temperatur. zwischen 30 und 40° mit i i g Cyclohexanonoxim oder mit dessen
konzentrierter Chloroformlösung. Das Reaktionsgemisch wird nach Aufhören der Wärmeentwicklung
.einige Zeit auf einer Temperatur um 40 bis 45" gehalten. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches
wird, wie in den vorangehenden Beispielen angegeben, ausgeführt. Man erhält 28,2
bis 32,6g an Sublimatdoppelsalz, welches durch Zersetzen mit Natronlauge praktisch
in theoretischer Ausbeute Tetrazol ergibt.
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.4 g Natriumazid werden mit 2o cm' Chloroform und 7,5g C.hlors@ulfonsäure
so lange bei 35° gerührt, bis das azidosulfonsaure Natrium in Form eines dicken
Kristallbreies sich ausscheidet. jetzt läßt man 15 cm' ioo°/oige Schwefelsäure hinzufließen.
Anschließend läßt man zwischen 35 und 4.o° 5,6g Cyclohexanonoxim, in 20 CM'
Chloroform gelöst, zutropfen. Man nimmt eine starke Temperatursteigerung wahr, die
man durch Kühlen mäßigt. Nach dem Eintropfen, das ungefähr 15 Minuten dauert, rührt
man so lange weiter, bis keine Wärmeentwicklung mehr beobachtet werden kann. Dann
hält man .das Reaktionsgemisch einige Zeit bei 4o°.. Die Aufarbeitung .des Reaktionsgemisches
kann nach der im Beispiel i angegebenen Methode erfolgen. Die Ausbeute ist ausgezeichnet.
Man erhält ungefähr 14 bis 16 g Sublimatdoppelsalz, welches, in üblicher
Weise behandelt, das Tetrazol in praktisch theorJtischer Ausbeute liefert.
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Ähnlich kann man, vom p- oder o-Methylcvclohexanon- oder Cyclopentanonoxim
ausgehend, verfahren.