PL126806B1 - Method of obtaining acylohydrazones of formyloacetic ester - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania acylohydrazonów estru kwasu formylooctowego, maja¬ cych znaczenie jako substraty do wytwarzania pochodnych 1,2,3-tiadiazolu, przy czym sposób ten jest nowy i latwy do technicznego przeprowadzenia.Z literatury fachowej sa juz znane: semikarbazon formylooctanu etylowego [W.Wislicenus, H.W. Bywaters, Iiebigs Ann. Chem. 356, 50 (1907)] i etoksykarbonylohydrazon formylooctanu etylowego [R.Raap R.G.Micetich, Can. J. of Chem. 46, 1057 (1968)]. Wedlug tych publikacji oba zwiazki otrzymuje sie na drodze postepowania, w którym sól sodowa estru kwasu formylooctowego poddaje sie reakcji z odpowiednimi pochod¬ nymi hydrazyny.Sposób znany wymaga syntezy i wyodrebnienia soli sodowej estru kwasu formylooctowego. Sól te jednak mozna wytwarzac tylko droga zlozonych i dlugotrwalych procesów postepowania, a nadto tylko z niezadowala¬ jaca wydajnoscia [opis patentowy niemiecki nr 708 513, brytyjski opis patentowy nr 568 512, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 394 255, W. Deuschel, Helv. Chim. Acta 35,1587 (1952)].Wspomniany sposób (L. Beer iP. Halbig, opis patentowy niemiecki nr 708 513) obejmuje kondensacje estru kwasu mrówkowego i estru kwasu octowego z alkoholanem sodowym w autoklawie, przy czym ten ester kwasu mrówkowego wytwarza sie z nadmiaru alkoholu droga wtlaczania tlenku wegla.Postepowanie to nie nadaje sie do ekonomicznego przeprowadzenia technicznego ze wzgledu na niska wydajnosc i wysoki naklad na aparature (reakcja cisnieniowa). Wydajnosci cytowane w podanej publikacji nie sa powtarzalne.Wedlug innego sposobu (E.H. Northey, brytyjski opis patentowy nr 568 512, opis patentowy Stanów Zjedn. Am. nr 2 394 255) kondensuje sie ester kwasu mrówkowego i ester kwasu octowego z bezalkoholowym alkoholanem sodowym wobec wprowadzania tlenku wegla pod cisnieniem.Równiez i to postepowanie z powodu koniecznosci prowadzenia reakcji w autoklawie i zbyt niskiej wydaj¬ noscijest nieodpowiednie dla produkcji przemyslowej.Trzeci sposób [W. Deuschel, Helv. Chim. Acta 35, 1587 (1952)] poddaje kondensacji mieszanine estru kwasu octowego i estru kwasu mrówkowego z bezalkoholowym alkoholanem sodowym, który wytwarza sie zel 2 126806 sproszkowanego sodu i alkoholu w eterze. Z powodu stosowania zawiesiny sodu w eterze i ze w^»ledu na niska wydajnosc sposób ten moze byc w najlepszym razie wykorzystany do prac w skali laboratoryjni], lecz do pro¬ dukcji w skali technicznej zupelnie sie nienadaje. } Celem wynalazku jest zatem opracowanie sposobu, który umozliwilby bezproblemowi; wytwarzanie z wysoka wydajnoscia acylohydrazonów estru kwasu formylooctowego w postepowaniu jednoetapowym, unika¬ jacym soli sodowej estru kwasu formylooctowego jako etapu posredniego i który bylby odpowiedni do wytwa¬ rzania tej klasy substancji w skalitechnicznej. ( Cel ten osiaga sie w sposobie wytwarzania acylohydrazonów estru kwasu formylooctowego o ogólnym wzorze 1, w którym Rx oznacza rodnik alkilowy o 1—6 atomach wegla, a R2 oznacza gnjpe alkoksylowa, korzystnie grupe alkoksylowa o 1—4 atomach wegla, lub grupe aminowa, polegajacym wedtUg wynalazku na tym, ze ester kwasu propiolowego o ogólnym wzorze 2, w którym Rt ma wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z pochodna hydrazyny o ogólnym wzorze 3, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie, w srodowisku wodnym, w rozpuszczalnikach organicznych lub w mieszaninie wody z rozpuszczalnikami organicznymi.Sposób wedlug wynalazku wykorzystuje wiec latwo dostepne substraty i umozliwia technicznie proste i bezpieczne wytwarzanie z wysoka wydajnoscia zadanych produktów postepowania.Synteza acylohydrazonów o wzorze 1 zachodzi z wyjsciowych estrów kwasu propiolowego o wzorze 2 droga reakcji z równomolowymi ilosciami pochodnych hydrazyny o wzorze 3, w srodowisku wodnym, w roz¬ puszczalnikach organicznych lub w mieszaninie wody z rozpuszczalnikami organicznymi, korzystnie w srodo¬ wisku wodnym lub alkoholowym. Celowo ester kwasu propiolowego porcjami lub tez rozcienczony rozpusz¬ czalnikiem, takim jak alkohol o 1 —4 atomach wegla, dodaje sie do rozcienczonego woda lub alkoholem o 1 -4 ""-^atcmach wegla roztworu skladnika hydrazynowego. Przy tym stosunek mieszaniny alkohol/woda moze zmieniac sie w szerokim zakresie, a stosowany moze byc zarówno sam alkohol jak i sama woda. Korzystnie stosunek wagowy alkohol/woda moze byc równy 1:1. Dodawanie reagentów mozna tez prowadzic w odwrotnej kolejnosci.Reakcja zachodzi w temperaturze od -20°C do 100°C, korzystnie w temperaturze 0-50° C.Jako alkohole o 1—4 atomach wegla nalezy wspomniec: metanol, etanol, propanol, izopropanol, butanol, H-rz.-butanol i Ill-rz.-butanol.Po zakonczeniu reakcji mozna z reguly stale produkty reakcji wyodrebniac w postaci bezbarwnych krysztalów droga saczenia, wymrazania lub usuwania rozpuszczalnika.Mozna je latwo przekrystalizowac z odpowiednich rozpuszczalników organicznych, takich jak ketony, alkohole, nitryle, estry, etery i chlorowane weglowodory, np. z acetonu, metanolu, etanolu, acetonitrylu, octanu etylowego, eteru dwuizopropylowego i chloroformu, a sa produkty te trwale w temperaturze pokojowej. Zwiazki te na ogól otrzymuje sie o tak wysokim stopniu czystosci, ze przekrystalizowane moga byc juz stosowane w dalszej reakcji.Podane nizej przyklady objasniaja blizej sposób wedlug wynalazku.Przyklad I. Wytwarzanie semikarbazonu formylooctanu etylowego (3-semikarbazonopropionianu etylowego) W trójszyjnej kolbie kulistej o pojemnosci 100 ml, zaopatrzonej w mieszadlo i termometr, rozpuszcza sie 11,15 g (0,1 mola) chlorowodorku semikarbazydu w 10 ml wody, zadaje 10,0 g (0,1 mola) wodoroweglanu potasowego i nastepnie rozciencza za pomoca 10 ml etanolu. Do calosci wkrapla sie w ciagu 5 minut 9,8 g (0,1 mola) propiolanu etylowego. Reakcje utrzymuje sie w temperaturze okolo 30°C w ciagu 4 godzin, przy czym stopniowo tworzy sie gesta brzeczka. Po pozostawieniu w ciagu nocy calosc chlodzi sie na lazni lodowej i rozciencza za pomoca 10 ml wody. Krysztaly odsacza sie pod zmniejszonym cisnieniem, przemywa za pomoca 10 ml wody i suszy pod próznia w temperaturze 40°C do stalej wagi. Otrzymuje sie 16,2 g (93,5% wydajnosci teoretycznej) produkt o temperaturze topnienia 147-148°C, o wspólczynniku chromatograficznym Rf=0,110 (czynnik obiegowy:uklad octan etylowy-chloroform 1:1) i o nastepujacych danych z analizy elementarnej: obliczono: C41,62% H6,40% N 24,26% znaleziono: C41,70% H6,40% N 23,89%.Przyklad II. Wytwarzanie etoksykarbonylohydrazonu formylooctanu etylowego (3-etoksykarbonylo hydrazonopropionianu etylowego) W trójszyjnej kolbie kulistej o pojemnosci 250 ml, zaopatrzonej w mieszadlo i termometr, rozpuszcza sie 41,6 g (0,4 mola) hydrazynomrówczanu etylowego w 120 ml etanolu i zadaje 39,2 g (0,4 mola) propiolanu etylowego. Temperatura wzrasta przy tym do 30°C i nadal utrzymuje sie w ciagu 3 godzin. Po pozostawieniu w temperaturze pokojowej w ciagu nocy mieszanine reakcyjna odparowuje sie pod próznia w temperaturze 40°C.Zólta, oleista pozostalosc krystalizuje podczas rozcierania. Krysztaly te rozciera sie z mieszanina 60 ml eteru izopropylowego i 60 ml cykloheksanu, odsacza pod zmniejszonym cisnieniem, przemywa za pomoca 100 ml126806 3 cykloheksanu i suszy tod próznia w temperaturze pokojowej do stalej wagi. Otrzymuje sie 71,2 g (88,0% wydaj¬ nosci teoretycznej) produktu o temperaturze topnienia 64—66°C, o wspólczynniku chromatograficznym Rf=0,360 (czynnik obiegowy:uklad octan etylowy—chloroform 1:1) i o nastepujacych danych z analizy elemen¬ tarnej: \ obliczono: ) C47,52% H6,98% N 13,86% znaleziono: \c47,21% H6,77% N 14,08%.Produkty postepowania sa technicznie cennymi substratami do wytwarzania srodków biobójczych, np. pochodnych kwasu l,i,3-tiadiazolokarboksylowego-5 i 1,2,3-tiadiazolilo- 5-moczników. f i Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania acylohydrazonów estru kwasu formylooctowego o.ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza rodnia alkilowy o 1 -6 atomach wegla, a R2 oznacza grupe alkoksylowa, korzystnie grupe alkoksylo- wa o 1-4 atomach wegla, lub grupe aminowa, znamienny tym, ze ester kwasu propiolowego o ogól¬ nym wzorze 2, w którym R^ ma wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z pochodna hydrazyny o ogólnym wzorze 3, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie, w srodowisku wodnym, w rozpuszczalnikach organicznych lub w mieszaninie wody z rozpuszczalnikami organicznymi. 2. Spoacfl) wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w temperaturze od - 20°C do 100°C, kor^stnie w temperaturze 0-50°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny hol o 1—4 atomach wegla. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny atomach wegla o stosunku wagowym równym 1:1. tym, ze jako rozpuszczalnik organiczny stosuje sie alko- t y m, ze stosuje sie mieszanine wody z alkoholem o 1-4 H-C-CH2-C00R, N-NH-C0-R2 Wiór 1 H-C- C-COORi Wzór 2 H2N-NH-C0-R2 Wzór 3 PL PL PL

Claims (4)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania acylohydrazonów estru kwasu formylooctowego o.ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza rodnia alkilowy o 1 -6 atomach wegla, a R2 oznacza grupe alkoksylowa, korzystnie grupe alkoksylo- wa o 1-4 atomach wegla, lub grupe aminowa, znamienny tym, ze ester kwasu propiolowego o ogól¬ nym wzorze 2, w którym R^ ma wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z pochodna hydrazyny o ogólnym wzorze 3, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie, w srodowisku wodnym, w rozpuszczalnikach organicznych lub w mieszaninie wody z rozpuszczalnikami organicznymi.

2. Spoacfl) wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w temperaturze od - 20°C do 100°C, kor^stnie w temperaturze 0-50°C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny hol o 1—4 atomach wegla.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny atomach wegla o stosunku wagowym równym 1:1. tym, ze jako rozpuszczalnik organiczny stosuje sie alko- t y m, ze stosuje sie mieszanine wody z alkoholem o 1-4 H-C-CH2-C00R, N-NH-C0-R2 Wiór 1 H-C- C-COORi Wzór 2 H2N-NH-C0-R2 Wzór 3 PL PL PL